WO2019013446A1 - 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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WO2019013446A1
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handover
network node
rat
quality
network
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최지현
박종호
원상연
김한석
이대우
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삼성전자주식회사
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    • 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 generally to wireless communication systems, and more specifically to an apparatus and method for performing handover in a wireless communication system.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is referred to as a 4G network (Beyond 4G Network) communication system or a LTE (Long Term Evolution) system (Post LTE) system.
  • 4G network Beyond 4G Network
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G communication systems are being considered for implementation in very high frequency (mmWave) bands (e.g., 60 gigahertz (60GHz) bands).
  • mmWave very high frequency
  • 60GHz gigahertz
  • beamforming, massive MIMO, full-dimensional MIMO, and FD-MIMO are used in order to mitigate the path loss of the radio wave in the very high frequency band and to increase the propagation distance of the radio wave.
  • Array antennas, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed.
  • the 5G communication system has developed an advanced small cell, an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud RAN), an ultra-dense network, (D2D), a wireless backhaul, a moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation Have been developed.
  • cloud RAN cloud radio access network
  • D2D ultra-dense network
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FQAM Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation
  • SWSC Sliding Window Superposition Coding
  • FBMC Advanced Connection Technology
  • NOMA Non-Orthogonal Multiple Access
  • SCMA Sparse Code Multiple Access
  • a handover technique of a wireless local area network is a method in which a station searches for a neighboring access point (AP) to measure a received signal, determines a target AP, and attempts handover.
  • AP access point
  • the UE attempting handover does not know which AP exists on a certain channel, it performs a scan on all channels.
  • the terminal uses the signal strength from the AP to determine whether to use Wi-Fi (wireless-fidelity) or cellular communication. For example, if the terminal is connected to an AP, the terminal determines whether to maintain a connection with the AP or handover to a base station supporting cellular communication. Therefore, the MS may be handed over to the BS despite the low quality of the BS. In addition, the UE may not be able to perform handover to a radio access technology (RAT) that can provide a better service while the cell coverage of the base station and the Wi-Fi coverage of the AP are overlapped with each other . In other words, the UE determines whether or not the handover is performed considering only the signal of the AP, and can not perform handover considering the difference in quality of service between Wi-Fi and various other RAT communication systems.
  • RAT radio access technology
  • the disclosure provides an apparatus and method for performing a handover (HO) in a wireless communication system.
  • the present disclosure also provides an apparatus and method for performing handover between different radio access technologies (RATs) in a wireless communication system.
  • RATs radio access technologies
  • the present disclosure also provides an apparatus and method for performing handover through different RAT channel quality comparisons in a wireless communication system.
  • the present disclosure also provides an apparatus and method for obtaining parameters for measuring the channel quality of each of the RATs in a wireless communication system.
  • the present disclosure also provides an apparatus and method for supporting handover between a cellular network and a wireless local area network (WLAN) in consideration of channel quality of a cellular network in a wireless communication system.
  • WLAN wireless local area network
  • an apparatus of a terminal in a wireless communication system may include at least one transceiver and at least one processor operatively coupled to the at least one transceiver.
  • At least one processor is configured to receive configuration information from a first network node for a first radio access technology (RAT), and to receive, based on the received configuration information, Measuring a first quality and a second quality for a second signal of a second RAT based on the measured first quality or the measured second quality, Handover, and the configuration information may include parameters for the handover between the first RAT and the second RAT.
  • RAT radio access technology
  • an apparatus of a network node in a wireless communication system may include at least one transceiver and at least one processor operatively coupled to the at least one transceiver. At least one processor receives a message requesting configuration information from a terminal connected to the network node and transmits the configuration information to the terminal, the configuration information includes a first RAT for the network node, And parameters for a second inter-RAT handover for another network node.
  • a method of operating a terminal in a wireless communication system comprises: receiving configuration information from a first network node for a first RAT; and, based on the received configuration information, Measuring a first quality for a first signal and a second quality for a second signal of a second RAT based on the measured first quality or the measured second quality; And determining whether to handover to a second network node, wherein the setting information may include parameters for handover between the first RAT and the second RAT.
  • a method of operating a network node in a wireless communication system includes receiving a message requesting configuration information from a terminal connected to the network node, and transmitting the configuration information to the terminal And the configuration information may include parameters for a first RAT for the network node and a second RAT handover for the network and other network nodes.
  • Apparatus and methods consistent with various embodiments of the present disclosure may be used to select an optimal RAT (radio access technology) by comparing service quality between a Wi-Fi access point (AP) and a cellular base station, Let's do it.
  • RAT radio access technology
  • FIG. 1 illustrates a wireless communication system in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 shows an example of the configuration of a terminal in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG 3 illustrates an example of the configuration of a network node in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • Figure 4 illustrates the operation flow of a terminal performing handover according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 illustrates an operational flow of a network node performing handover according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 illustrates an example of an interworking architecture of a network node and a terminal for performing a first handover in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7 illustrates signaling of a network node and a terminal for providing parameters of a first handover in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 illustrates signaling of a network node and a terminal for parameters of a second handover in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • FIG 9 shows an example of a frame for a parameter of a second handover according to various embodiments of the present disclosure.
  • the present disclosure relates to an apparatus and method for performing handover in a wireless communication system.
  • this disclosure discloses a network node (e.g., long term evolution (LTE)) supporting RAT that provides optimal service by measuring and comparing channel quality between different RATs (radio access networks) (ENodeB) of a wireless local area network (WLAN) or an access point (AP) of a wireless local area network (WLAN).
  • LTE long term evolution
  • the present disclosure describes various embodiments using terms used in some communication standards (e.g., 3rd Generation Partnership Project (3GPP)), but this is merely illustrative.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • the various embodiments of the present disclosure can be easily modified and applied in other communication systems as well.
  • 1 illustrates a wireless communication system in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • 1 illustrates a terminal 110, a first network node 120, and a second network node 130 as a part of nodes using a wireless channel in a wireless communication system.
  • a wireless communication environment 100 may include a terminal 110, a first network node 120, and a second network node 130. A situation where the terminal 110 is located within the coverage of the first network node 120 and the second network node 130 will be described.
  • the terminal 110 is a device used by a user and communicates with a base station 120 through a wireless channel. In some cases, at least one of the terminals 110 may be operated without user involvement.
  • the terminal 110 is an apparatus that performs machine type communication (MTC), and may not be carried by a user.
  • the terminal 110 may include a terminal, a user equipment (UE), a mobile station, a subscriber station, a remote terminal, quot; may be referred to as a " wireless terminal, " 'electronic device,' or 'user device' or other term having equivalent technical meanings.
  • MTC machine type communication
  • a terminal in accordance with various embodiments of the present disclosure may be, for example, a smartphone, a tablet PC, a mobile phone, a video phone, an electronic book reader, a desktop PC, a laptop PC, a netbook computer, , A PDA, a portable multimedia player (PMP), an MP3 player, a medical device, a camera, or a wearable device.
  • PMP portable multimedia player
  • the first network node 120 is a network infrastructure that provides a cellular communication type wireless connection to a terminal in coverage.
  • the coverage may be defined as a certain geographic area based on the distance over which the first network node 120 can transmit signals.
  • the first network node 120 may provide services to terminals (e.g., terminal 110) in coverage (or cell).
  • the terminal 110 may be connected to the Internet through the first network node 120 through a mobile communication service provider.
  • a wireless connection may refer to access to a cellular network or a mobile network.
  • the first network node 120 may be distinguished from a second network node 130, described below, as a network node supporting cellular communication.
  • the first network node may include an eNodeB, an eNodeB, a 5th generation node, a 5G NodeB, a transmission / reception point, TRP) " or other terms having equivalent technical meanings.
  • the first network node 120 may communicate with at least one terminal in the coverage.
  • the first network node 120 will be described as an eNB supporting an LTE (Long Term Evolution) communication system, but the present invention is not limited thereto.
  • LTE Long Term Evolution
  • the second network node 130 is a network infrastructure that provides a non-cellular communication type wireless connection to a terminal in coverage.
  • the second network node 130 may be a network node that provides wireless access to the terminal in the coverage of the license-exempt band.
  • the second network node 130 may be a device supporting a wireless local area network (WLAN) communication system (e.g., Wi-Fi (wireless fieldity)).
  • WLAN wireless local area network
  • Wi-Fi wireless fieldity
  • FIG. 2 shows an example of the configuration of a terminal in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the configuration illustrated in FIG. 2 can be understood as a configuration of the terminal 110.
  • Used below '... Wealth, '... Quot; and the like denote a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • the terminal includes a communication unit 210, a storage unit 220, and a controller 230.
  • the communication unit 210 performs functions for transmitting and receiving signals through a wireless channel. For example, the communication unit 210 performs conversion between a baseband signal and a bit string in accordance with a physical layer standard of the system. For example, at the time of data transmission, the communication unit 210 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit stream. Also, upon receiving the data, the communication unit 210 demodulates and decodes the baseband signal to recover the received bit stream.
  • the communication unit 210 up-converts the baseband signal to an RF band signal, transmits the RF band signal through the antenna, and down converts the RF band signal received through the antenna to a baseband signal.
  • the communication unit 210 may include a transmission filter, a reception filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a DAC, an ADC, and the like.
  • the communication unit 210 may include a plurality of transmission / reception paths. Further, the communication unit 210 may include at least one antenna array composed of a plurality of antenna elements. In terms of hardware, the communication unit 210 may be composed of a digital circuit and an analog circuit (e.g., a radio frequency integrated circuit (RFIC)). Here, the digital circuit and the analog circuit can be implemented in one package. In addition, the communication unit 210 may include a plurality of RF chains. Further, the communication unit 210 can perform beam forming.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the communication unit 210 may include different communication modules for processing signals of different frequency bands.
  • the communication unit 210 may include a communication module for processing signals of the cellular communication system.
  • the communication unit 210 may include a communication module for connecting to a cellular network of an LTE communication system.
  • the communication unit 210 may include a communication module for processing signals of a non-cellular communication scheme.
  • the communication unit 210 may include a Wi-Fi module or a WiGig (WiFi Gigabyte).
  • the communication unit 210 may include a plurality of communication modules described above to support a plurality of different radio access technologies (RATs).
  • different frequency bands may include a super high frequency (SHF) band (e.g., 2.5 GHz, 5 GHz), and a millimeter wave (e.g., 60 GHz) band.
  • SHF super high frequency
  • 60 GHz millimeter wave
  • the communication unit 210 transmits and receives signals as described above. Accordingly, all or a part of the communication unit 310 may be referred to as a 'transmission unit', a 'reception unit', or a 'transmission / reception unit'. In the following description, the transmission and reception performed through the wireless channel are used to mean that the processing as described above is performed by the communication unit 210. [
  • the storage unit 220 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for operating the terminal 110.
  • the storage unit 220 may be constituted by a volatile memory, a nonvolatile memory, or a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory.
  • the storage unit 220 provides the stored data at the request of the controller 230.
  • the storage unit 230 may include a buffer. According to various embodiments, the storage unit 220 may store a plurality of transport blocks generated by the control unit 230. [
  • the controller 230 controls the overall operations of the terminal 110.
  • the control unit 230 transmits and receives signals through the communication unit 210.
  • the control unit 230 records and reads data in the storage unit 220.
  • the control unit 230 can perform the functions of the protocol stack required in the communication standard.
  • the control unit 230 may include at least one processor or a microprocessor, or may be part of a processor.
  • a part of the communication unit 210 and the control unit 230 may be referred to as a communication processor (CP).
  • the controller 230 may measure the quality of a received signal based on configuration information received through the communication unit 210, determine whether to perform a handover, and perform handover.
  • the control unit 230 may control the terminal to perform operations according to various embodiments described below.
  • FIG. 3 illustrates an example of the configuration of a network node in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the configuration illustrated in FIG. 3 can be understood as a configuration of the first network node 120 or the second network node 130.
  • FIG. Used below '... Wealth, '... Quot; and the like denote a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • the first network node 120 may include a wireless communication unit 310, a backhaul communication unit 320, a storage unit 330, and a control unit 340.
  • the second network node 120 may include a wireless communication unit 310 and a storage unit 330 controller 340.
  • the wireless communication unit 310 performs functions for transmitting and receiving signals through a wireless channel. For example, the wireless communication unit 310 performs conversion between a baseband signal and a bit string according to a physical layer standard of the system. For example, at the time of data transmission, the wireless communication unit 310 generates complex symbols by encoding and modulating transmission bit streams. Also, upon receiving the data, the wireless communication unit 310 demodulates and decodes the baseband signal to recover the received bit stream. In addition, the wireless communication unit 310 up-converts the baseband signal to an RF (radio frequency) band signal, transmits the signal through the antenna, and downconverts the RF band signal received through the antenna to a baseband signal.
  • RF radio frequency
  • the wireless communication unit 310 may include a transmission filter, a reception filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a digital to analog converter (DAC), an analog to digital converter (ADC)
  • the wireless communication unit 310 may include a plurality of transmission / reception paths.
  • the wireless communication unit 310 may include at least one antenna array composed of a plurality of antenna elements.
  • the wireless communication unit 310 may be composed of a digital unit and an analog unit, and the analog unit may include a plurality of sub-units according to operating power, an operating frequency, .
  • the wireless communication unit 310 transmits and receives signals as described above. Accordingly, all or a part of the wireless communication unit 310 may be referred to as a 'transmission unit', a 'reception unit', or a 'transmission / reception unit'. Also, in the following description, transmission and reception performed through the wireless channel are used to mean that the processing as described above is performed by the wireless communication unit 310. [
  • the wireless communication unit 310 can send and receive signals on a cellular network (e.g., an LTE network).
  • the cellular network means a wireless network allocated to a specific network operator and provided by the corresponding network operator.
  • a cellular network may refer to a licensed band.
  • the wireless communication unit 310 can transmit a signal on the network of the wireless LAN (WLAN).
  • the network of the WLAN may refer to a license-exempt band.
  • the network node may include a backhaul communication portion 320.
  • the backhaul communication unit 320 provides an interface for performing communication with other nodes in the network. That is, the backhaul communication unit 320 converts a bit string transmitted from the first network node 120 to another node, for example, another access node, another base station, an upper node, a core network, etc., into a physical signal, And converts the signal into a bit string.
  • the network node may or may not include the backhaul communication unit 320.
  • the storage unit 330 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for operation of the network node.
  • the storage unit 330 may be composed of a volatile memory, a nonvolatile memory, or a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory.
  • the storage unit 330 provides the stored data at the request of the control unit 340.
  • the control unit 340 controls overall operations of the network node (e.g., the first network node 120 or the second network node 130). For example, the control unit 340 transmits and receives signals through the wireless communication unit 310 or through the backhaul communication unit 320. In addition, the control unit 340 records and reads data in the storage unit 330. The control unit 340 can perform functions of a protocol stack required by the communication standard. To this end, the control unit 340 may include at least one processor. According to various embodiments, the control unit 340 may include a handover setting unit. The handover setting unit may provide setting information related to the measurement for handover to the terminal through the wireless communication unit 310.
  • the handover setting unit is a set or code of instructions stored in the storage unit 330 or a storage space storing at least a command / code or instruction / code residing in the control unit 340 at a minimum or a circuitry ). ≪ / RTI > For example, the control unit 340 can control the network node to perform operations according to various embodiments described below.
  • a terminal may measure network quality while accessing a first network node (or second network node) and receiving a service through a first network node.
  • the network quality includes the channel quality for the cellular network as well as for the WLAN.
  • the terminal may perform a handover based on the measured network quality.
  • the UE can determine the network node to continuously receive the service by comparing the quality of the channel provided through the eNB of the LTE with the quality of the channel provided through the Wi-Fi AP.
  • the network node e.g., eNB or AP
  • LWHO LTE-WiFi handover
  • Figure 4 illustrates the operation flow of a terminal performing handover according to various embodiments of the present disclosure. 4 illustrates an operation method of the terminal 110. FIG. 4
  • the UE can receive configuration information from the first network node for the first RAT.
  • the terminal may receive configuration information from the first network node including parameters for handover between the first RAT and the second RAT.
  • the first RAT is a communication technology that provides a cellular network, for example, the first RAT may be a global system for mobile communications (GSM), code division multiple access (CDMA), wide CDMA (WCDMA) HSPA +, worldwide interoperability for Microwave Access (WiMAX), LTE, LTE-A, or next generation wireless communication technology (e.g., 3GPP 5G).
  • the second RAT is a communication technology for providing a wireless LAN, for example, Wi-Fi.
  • the first RAT may be a communication technology that provides a wireless LAN
  • the second RAT may be a communication technology that provides a cellular network.
  • the first RAT is described as LTE
  • the second RAT as Wi-Fi (or Wi-Fi as the first RAT and LTE as the second RAT), but the present invention is not limited thereto.
  • the information, parameters, and operations for handover from the first RAT to the second RAT can also be applied equally or similarly when handing from the second RAT to the first RAT.
  • the UE can not know the signal strength of the network because there is no interworking interface between the LTE eNB and the heterogeneous network node. Therefore, the UE may be required to make a handover decision.
  • the UE can measure not only the strength of the signal transmitted from the Wi-Fi AP but also the strength of the signal transmitted from the LTE eNB, in order to determine whether Wi-Fi connection is established.
  • the terminal can receive configuration information for handover between LTE and Wi-Fi from the eNB or AP for measurement. That is, the terminal may receive configuration information from the connected first network node.
  • the terminal may establish a connection to the first network node to receive configuration information.
  • the first network node is an eNB
  • the UE may be RRC connected with the eNB through a synchronization acquisition procedure, a random access procedure, and a radio resource control (RRC) connection establishment procedure (RRC connected.
  • RRC radio resource control
  • the terminal verifies the presence of the AP through a scanning procedure (e.g., active scan or passive scan) and performs an authentication procedure It can be connected to the AP.
  • a scanning procedure e.g., active scan or passive scan
  • the terminal may send a message requesting configuration information to the first network node.
  • the UE can request configuration information from the eNB through RRC signaling or request configuration information from the AP through the action frame.
  • the terminal may receive configuration information in response to a connection with the first network node. That is, the first network node may transmit the configuration information to the terminal during the connection procedure with the terminal or in response to the completion of the connection setup.
  • the first network node connected to the terminal may monitor the current state of the terminal and adaptively transmit configuration information based on the result (e.g., UE mobility).
  • the parameter for handover may be a parameter for setting a triggering condition (hereinafter referred to as entering condition) for handover judgment or a releasing condition (hereinafter, leaving condition) for handover judgment.
  • entering condition a triggering condition
  • leaving condition a releasing condition
  • Trigger parameter a parameter indicating the metric for measuring the quality of the channel.
  • the trigger parameters include reference signal received power (RSRP), reference signal received quality (RSRQ), received signal strength indicator (RSRI), signal to interference and noise ratio (SINR), carrier to interference and noise ratio (CINR) , A signal to noise ratio (SNR), an error vector magnitude (EVM), a bit error rate (BER), a block error rate (BLER), a frame error rate (FER), or a latency have.
  • the trigger parameter may correspond to a 'trigger quantity' in an LTE communication system.
  • the persistent parameter may correspond to a time-to-trigger (TTT) in an LTE communication system.
  • TTT time-to-trigger
  • the sustain parameter means a time at which an event to be described later is retained.
  • each of the plurality of events may be a signal transmitted in an LTE communication scheme or a signal transmitted in a Wi-Fi communication scheme.
  • ≪ RTI ID 0.0 > and / or < / RTI >
  • Hysteresis value and offset value a setting value for determining a handover between a first RAT and a second RAT in a condition of a specific event.
  • the hysteresis value is set for the stability of the handover procedure, and can be applied with different degrees of addition or subtraction in the entering condition and the leaving condition.
  • the offset value may be a value set to prevent a ping pong phenomenon, for example, a value added to or subtracted from a serving cell (e.g., LTE cell or Wi-Fi cell) or a target cell side in a specific conditional expression.
  • a threshold value used for determining whether or not a condition is satisfied on a specific event may include a different threshold value for each condition. Further, the setting information may include a different number of threshold values for each condition. For example, some events may require only the upper threshold or the lower threshold in the conditional expression, while other events may require both the upper threshold and the lower threshold in the conditional expression.
  • - period parameter means a period for measuring the quality of a channel.
  • the duration parameter may be expressed as a number of measurements (number). In some other embodiments, the duration parameter may be expressed as the actual time for the measurement.
  • Interval parameter Interval for measuring the quality of the channel.
  • Unit parameter means the time unit for acquiring the measurement value.
  • the measured value means, for example, RSRP, RSRQ, RSSI, degree of delay, or degree of loss.
  • the unit parameter may be set to a fixed value (e.g., 1 ms) or may be adaptively set.
  • - filtering coefficient parameter means a coefficient for correcting the measurement value between different communication systems. That is, a filtering coefficient parameter may be used to compare the measured value over Wi-Fi and the measured value over LTE, for example, as a factor for correcting the difference between measured values between the first RAT and the second RAT have. In some embodiments, the parameter may not be included.
  • the target cell means a list of neighboring cells.
  • the target cell may be a cell provided by an LTE eNB or a Wi-Fi AP.
  • Target number parameter means the number of neighboring cells.
  • the power parameter means the threshold value for performing the measurement. If the measured value of the serving cell is not lower than the threshold value because the terminal consumes power in performing the measurement, it may not perform the measurement on the neighboring cell (or the target cell).
  • the power parameter may correspond to an 's-measure' in an LTE communication system.
  • the UE can measure the first quality of the first signal of the first RAT and the second quality of the second signal of the second RAT based on the setting information.
  • the terminal can measure the quality of the signal based on parameters related to the measurement, such as the period parameter, the interval parameter, or the measurement target parameter included in the setting information. For example, the UE can measure RSRP (first quality) of a reference signal (first signal) transmitted to an LTE network (first RAT). Also, the terminal can measure the RSRI (second quality) of the beacon signal (second signal) transmitted to the Wi-Fi network (second RAT).
  • the terminal may determine whether to hand over the second RAT to the second network node based on the first quality or the second quality.
  • the terminal can confirm the event parameters included in the setting information.
  • the event parameter may indicate at least one of a plurality of events.
  • the terminal can set an entry condition or an exit condition necessary for each event.
  • the terminal can confirm whether the entry condition or the departure condition for each event is satisfied based on the first quality or the second quality measured in step 403.
  • the terminal may use the parameters of the serving cell to determine whether to trigger the event (hereinafter, the first event).
  • the UE may configure an entry condition such as the following equation through a measurement value, a hysteresis value, and a first threshold value for a serving cell.
  • the target cell may be a Wi-Fi network.
  • the target cell may be an LTE network.
  • Ms is the measured value in the serving cell.
  • Hys means the hysteresis value.
  • Threshold 1 means a first threshold value of the first event. The UE may start to determine handover if the measured value of the serving cell is smaller than the value obtained by subtracting the hysteresis value from the first threshold (upper threshold). Then, during the interval of the persistent parameter value included in the setting information, if Equation (1) is satisfied, the UE can decide to perform handover to the target cell.
  • the target cell may be a cell supporting the RAT different from the serving cell.
  • the terminal may determine whether to trigger the event using the parameters of the serving cell and neighboring cells (hereinafter a second event).
  • the UE may construct an entry condition such as the following equation through a measurement value for a serving cell, a measurement value for a neighbor cell, a hysteresis value, and an offset value.
  • the target cell may be a Wi-Fi network.
  • the target cell may be an LTE network.
  • Mn means a measurement value in a neighboring cell.
  • Ms is the measured value in the serving cell.
  • Hys means the hysteresis value.
  • Offset means an offset value of the second event. If the above Equation (2) is satisfied, the UE can start to determine handover. Thereafter, during the duration of the persistent parameter value included in the setting information, if the above condition is satisfied, the terminal can decide to hand over to the target cell.
  • the target cell may be a cell supporting RAT different from the serving cell.
  • the terminal may determine whether to trigger the event using the parameters of the neighboring cell (hereinafter third event).
  • the UE may configure an entry condition, such as the following equation, through a measurement value, a hysteresis value, and a second threshold value for a neighboring cell.
  • the target cell may be a Wi-Fi network.
  • the target cell may be an LTE network.
  • Mn means a measurement value in a neighboring cell.
  • Hys means the hysteresis value.
  • Threshold2 means a second threshold value of the third event. The UE may start to determine handover if the measured value of the neighboring cell is greater than the value obtained by subtracting the hysteresis value from the second threshold (lower threshold). Then, during the duration of the persistent parameter value included in the setting information, if Equation (3) is satisfied, the UE can decide to perform handover to the target cell (i.e., neighboring cell).
  • the target cell may be a cell supporting the RAT different from the serving cell.
  • the terminal may determine whether to trigger the event using parameters of the serving cell and neighboring cells (hereinafter, the fourth event).
  • the UE measures the serving cell by using a measured value, a hysteresis value, and a third threshold value through a first entry condition, a measurement value for a neighbor cell, a hysteresis value, and a fourth threshold value as shown in Equation (4)
  • a second entry condition such as Equation (5) can be constructed.
  • the serving cell is an LTE network
  • the target cell may be a Wi-Fi network.
  • the serving cell is a Wi-Fi network
  • the target cell may be an LTE network.
  • Ms is the measured value in the serving cell.
  • Mn means a measurement value in a neighboring cell.
  • Hys means the hysteresis value.
  • Threshold 3 means a third threshold value of the fourth event, and Threshold 4 means a fourth threshold value of the fourth event.
  • the terminal may decide to handover to the target cell (i.e., neighboring cell).
  • the target cell may be a cell supporting RAT different from the serving cell.
  • the above four conditions are described, but the present invention is not limited thereto.
  • the above-described four conditions are merely examples for the event and are not limited thereto.
  • the threshold, hysteresis value, or offset value for the events may be set differently for each of the events.
  • the terminal can perform handover through signaling with the neighboring cell, i.e., the target cell.
  • the UE can perform a handover according to the setting corresponding to each event through the received parameters for handover between LTE and WiFi.
  • FIG. 5 illustrates an operational flow of a network node performing handover according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 illustrates a method of operation of a first network node 120 or a second network node 130.
  • FIG. 5 illustrates a method of operation of a first network node 120 or a second network node 130.
  • the network node may receive a message requesting configuration information from the terminal.
  • a network node on an LTE network may receive a message requesting the configuration information from a terminal through an RRC message.
  • the RRC message may include an information element (IE) requesting an LTE-WiFi handover related parameter.
  • the terminal may use a user datagram protocol (UDP) port allocated exclusively for requesting the setting information.
  • the network node on the wireless LAN may receive a message requesting the configuration information from the terminal through a multi-action frame.
  • the action frame may include information for requesting a handover related parameter between the LTE and WiFi using a field allocated for a vendor.
  • the network node may transmit the configuration information to the terminal.
  • the network node may provide the UE with configuration information including the LTE-WiFi handover related parameter.
  • the terminal determines whether the received message is a message requesting the configuration information, and transmits the configuration information to the terminal when the received message is a request for configuration information. However, if the message is not a message requesting configuration information, the message may be transmitted to an upper network node (e.g., GTP (General Packet Radio Service) tunneling protocol (GPRS) : S-GW (serving gateway) or P-GW (packet data network gateway)).
  • GTP General Packet Radio Service
  • S-GW serving gateway
  • P-GW packet data network gateway
  • a first handover (a network node supporting a wireless LAN in a network node supporting a cellular network), e.g., LTE to Wi-Fi handover from LTE to Wi-Fi, Will be described with reference to FIG.
  • Figure 6 illustrates an example of a network node and an interworking architecture for performing a first handover in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • the network node is a network node supporting the cellular network, and is described below taking an LTE eNB as an example.
  • the UE is described as UE as an example.
  • the UE of FIG. 6 exemplifies the terminal 110 of FIG. 1 and the eNB of the first network node 120.
  • the server 610 may provide an IP (internet protocol) of the eNB 120 to the UE 110.
  • the IP may be provided in the form of IPv4 (IP version 4) or IPv6 (IP version 6).
  • IPv4 IP version 4
  • IPv6 IP version 6
  • the UE 110 may receive the IP address of the eNB 120 via an application 611.
  • the UE 110 may obtain the fully qualified domain name (FQDN) of the server 610 via the application 611.
  • the UE 110 may obtain the IP address and UDP port number of the eNB 120 from the server 610. Where the UDP port number may be a number assigned to the UE 110 for a particular purpose.
  • the eNB 120 may include an operating system (OS) 621 and a simple executive (SE)
  • OS operating system
  • SE simple executive
  • the eNB 120 may determine whether to enable / disable the feature through the OS 621.
  • the eNB 120 may provide an OS 621 filter table.
  • the eNB 120 may provide handover related parameters via the OS 621.
  • eNB 120 may receive packets (e.g., IP packets) from UE 110 over SE 623.
  • the eNB 120 can filter the received packets through the UE 62 via the SE 623.
  • the eNB 120 may generate a packet to be provided to the UE 110 via the SE 623.
  • eNB 120 may send packets to UE 110 via SE 623.
  • FIG. 7 illustrates signaling of a network node and a terminal for providing parameters of a first handover in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • the network node is a network node supporting a cellular network.
  • an LTE eNB is referred to as a UE
  • a UE is referred to as a UE.
  • the UE of FIG. 7 illustrates the UE 110 of FIG. 1 and the eNB illustrates a network node 120.
  • the UE 110 requests a handover related parameter (hereinafter, LWHO parameter) between the LTE and the WiFi to the eNB 120.
  • the UE 110 may send a message (or packet) to the eNB 120 requesting the LWHO parameter.
  • the UE 110 may set the UDP port number (e.g., 65529) and send the message to the eNB 120.
  • the UDP port number may indicate a port dedicated for the LWHO parameter.
  • the eNB 120 may receive a message on a packet data convergence protocol (PDCP) layer 710. eNB 120 may determine, via filter 715, whether the message is a message requesting an LWHO parameter. The eNB 120 may determine, based on the filter table information of the filter 715, whether the message is a message requesting an LWHO parameter.
  • the filter table information may include information on a destination IP address or a UDP port. For example, the eNB 120 may determine whether to request the LWHO parameter by checking the UDP port number indicated by the message.
  • the eNB 120 If the eNB 120 requests the LWHO parameter, the eNB 120 performs step 703 and may perform step 753 if it does not request the LWHO parameter.
  • the operation of determining whether to request the LWHO parameter may be referred to as the matching operation of the steady state confirmation.
  • the eNB 120 transmits the setting information including the LWHO parameters through the packet processor 720 Lt; / RTI > For example, the eNB 120 may generate IP packets with configuration information.
  • the source address (src) of the generated IP packet may be the IP address of the eNB 120
  • the destination address (dst) may be the IP address of the UE 110
  • the protocol used may be UDP.
  • the source port may be a UDP port dedicated to the UE 110. That is, the source port number may be a port number set for the LWHO parameter request.
  • the destination port may be a source port recorded in a message transmitted by the UE 110.
  • the data portion of the IP packet may include the above-described LWHO parameters (event parameters, hysteresis, offset, threshold, period parameters, interval parameters, etc.).
  • the eNB 120 may provide the UE with the generated configuration information. Accordingly, UE 110 may obtain LWHO parameters from eNB 120. At this time, the setting information may be transmitted in the same QCI (QoS class identifier) as the QoS on the bearer set in the UE 110.
  • QCI QoS class identifier
  • the eNB 120 performs normal uplink data processing The same existing operation can be maintained. For example, the eNB 120 forwards the message to GTP 750.
  • the eNB 120 provides the message on the GTP 750 for processing in the core network via an upper node.
  • the message may be provided to the core network through a network node such as an S-GW or a P-GW connected to the eNB 120 via GTP 750.
  • the UE 110 can receive configuration information including the LWHO parameter from the eNB 120. If the UE 110 identifies a neighboring AP (not shown) through a scan procedure, the UE 110 does not directly attempt to connect to the AP, but rather the quality of a signal (e.g., a reference signal RS) provided from the eNB 120 And quality of a signal (e.g., a beacon signal) provided from the AP. Accordingly, when the strength of the signal provided from the AP is weak, unnecessary handover can be prevented by not performing connection with the AP.
  • a reference signal e.g., a reference signal
  • the UE 110 can be continuously provided with the service in a state of guaranteeing quality of service (QoS).
  • QoS quality of service
  • the service may be a streaming service provided over the Internet.
  • the service may be a voice service such as voice over LTE (VoLTE).
  • a first handover has been described.
  • a second handover (a network node supporting a cellular network in a network node supporting a wireless LAN), e.g., a Wi-Fi to LTE (W2L) handover from Wi-Fi to LTE, Will be described with reference to FIG.
  • W2L Wi-Fi to LTE
  • the network node is a network node supporting the wireless LAN, and will be described as an example of a Wi-Fi AP.
  • the terminal is described as STA as an example.
  • the STA of FIG. 6 illustrates the terminal 110 of FIG. 1 and the AP illustrates the second network node 130.
  • the STA 110 may initiate a connection procedure with the AP 130 by receiving a beacon signal transmitted from the AP 130 in a passive scan manner. In some other embodiments, the STA 110 may initiate a connection procedure with the AP 130 through the transmission of a probe request and a probe response in an active scanning manner.
  • the STA 110 may transmit an authentication request message to the AP 130.
  • the STA 110 can search for APs other than the AP 130, and the STA 110 can select a channel having a strong reception intensity.
  • the AP of the selected channel may be AP 130.
  • the STA 110 may send an authentication request message to the AP 130.
  • the AP 130 may send an authentication response message to the STA 110.
  • the STA 110 may transmit a connection request message to the AP 130 when the authentication procedure is performed, that is, when the STA 110 receives the authentication response message.
  • the AP 130 may send a connection request response to the STA 110.
  • the connection between the STA 110 and the AP 130 can be established through steps 801 to 807.
  • the STA 110 may send a message to the AP 130 requesting the parameters.
  • the parameter is a parameter related to the handover between Wi-Fi and LTE, and may be the LWHO parameter in FIG. 6 to FIG.
  • the STA 110 may transmit a message requesting the parameter to determine whether the handover is performed when the eNB is scanned after the AP 130 is connected.
  • the AP 130 can confirm the request of the message. Specifically, the AP 130 can check whether the request of the LWHO parameter of the STA 110 is valid. The AP 130 may check the control information (e.g., IE) in the request message of the STA 110 and may transmit the configuration information including the LWHO parameters to the AP 130 when it is determined that the request for the LWHO parameter is valid.
  • the control information e.g., IE
  • an action frame which is a MAC frame defined in IEEE 802.11, can be utilized as a signaling between the AP and the STA.
  • an action frame which is a MAC frame defined in IEEE 802.11
  • the frame may be an action frame.
  • the STA 110 accesses the AP 130, the STA 110 transmits the request information.
  • the request information may mean an IE.
  • the IE may be the LWHO Setup Req IE.
  • STA 110 may include the IE in an action frame and provide request information to AP 130.
  • the AP 130 may receive request information from the STA 110.
  • the AP 130 may transmit the LWHO parameter to the STA 110 on the serving cell provided to the STA 110.
  • the LWHO parameter may be an optimal set value in the AP 130 service cell.
  • the LWHO parameter can be set to an optimal value for each event for handover. In other words, a set of LWHO parameters of different values may be defined for each event.
  • the action frame used for signaling between the STA 110 and the AP 130 may include a category code 910, an organizationally unique identifier (OUI) field 920, and additional fields within the frame body.
  • the additional field may be a field allocated for the operator.
  • the STA 110 and the AP 130 may use a vendor specific action frame that an operator may utilize in an action frame.
  • Category code 910 can be set to 127 for operator utilization.
  • the OUI field 920 may be set to a specific value assigned to each provider in IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) advanced information networking and applications (AINA). For example, OUI can use 00-00-F0 or 00-12-FB.
  • the STA 110 and the AP 130 may use an action frame that is separately defined for the LWHO parameter.
  • the structure of an action frame is described based on a vendor specific action frame.
  • the 'Vendor Specific Content' which is a field area allocated for a business can include signaling messages of a method for improving a WLAN handover.
  • the VS_length field 930 may indicate the total length of IEs (e.g., IE 940) included in the 'Vendor Specific Content' field.
  • the IE may include a type field 941 indicating the type of the IE, a length field 942 indicating the length of the IE, and an information field 943 indicating the value of the IE.
  • the IE may be an IE requesting a configuration for handover.
  • the information field 943 may include LWHO parameters, a hysteresis value, an offset value, a threshold value, a trigger parameter, and the like.
  • the STA 110 when the STA 110 is connected to the wireless LAN, that is, in association with the AP 130, the STA 110 can receive configuration information including the LWHO parameter from the AP 130. Then, when the STA 110 identifies an adjacent eNB (not shown) through a synchronization acquisition and a random access procedure, the STA 110 does not directly attempt to establish connection with the eNB, but rather refers to the quality of a signal (e.g., a reference signal RS) And the quality of a signal (e.g., a beacon signal) provided from the AP 130.
  • a signal e.g., a reference signal RS
  • the quality of a signal e.g., a beacon signal
  • the STA 110 determines whether to perform handover in consideration of not only the quality with the AP 130 but also the channel quality with the eNB, so that the STA 110 can be continuously provided with the service while the QoS is guaranteed.
  • the service may be a streaming service provided over the Internet.
  • the service may be a voice service such as VoWiFi (voice over WiFi).
  • the network node providing the Wi-Fi service i.e., the AP
  • the network node providing the Wi-Fi service may refer to an AP that is not connected to the existing LTE network.
  • the handover in LTE and Wi-Fi interworking eg, evolved packet data gateway (ePDG) or LWA (LTE WiFi aggregation)
  • ePDG evolved packet data gateway
  • LWA LTE WiFi aggregation
  • the present invention has been described taking the case of handing over to another network node while being connected to a network node, the present invention can be similarly applied to a case of reselecting a cell in an idle mode.
  • the UE if the UE is connected to the LTE eNB and enters the idle mode, it can wake up from the idle mode and reselect the adjacent AP.
  • the terminal can determine whether to connect to the AP through the LWHO parameters received before entering the idle mode.
  • a computer-readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored on a computer-readable storage medium are configured for execution by one or more processors in an electronic device.
  • the one or more programs include instructions that cause the electronic device to perform the methods in accordance with the embodiments of the present disclosure or the claims of the present disclosure.
  • Such programs may be stored in a computer readable medium such as a random access memory, a non-volatile memory including flash memory, a read only memory (ROM), an electrically erasable programmable ROM but are not limited to, electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs An optical storage device, or a magnetic cassette. Or a combination of some or all of these. In addition, a plurality of constituent memories may be included.
  • a computer readable medium such as a random access memory, a non-volatile memory including flash memory, a read only memory (ROM), an electrically erasable programmable ROM but are not limited to, electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs An optical storage device, or a magnetic cassette. Or a combination of some or all of these.
  • a plurality of constituent memories may be included.
  • the program may also be stored on a communication network, such as the Internet, an Intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), a communication network such as a storage area network (SAN) And can be stored in an attachable storage device that can be accessed.
  • a storage device may be connected to an apparatus performing an embodiment of the present disclosure via an external port. Further, a separate storage device on the communication network may be connected to an apparatus performing the embodiments of the present disclosure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 개시(disclosure)는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 무선 통신 시스템에서 단말의 장치는 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 동작적으로 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는, 제1 RAT(radio access technology)에 대한 제1 네트워크 노드(network node)로부터 설정 정보를 수신하고, 상기 수신된 설정 정보에 기반하여, 상기 제1 RAT의 제1 신호에 대한 제1 품질과 제2 RAT의 제2 신호에 대한 제2 품질을 측정하고, 상기 측정된 제1 품질 또는 상기 측정된 제2 품질에 기반하여, 상기 제2 RAT에 대한 제2 네트워크 노드로의 핸드오버(handover) 여부를 결정할 수 있다. 설정 정보는, 상기 제1 RAT 및 상기 제2 RAT 간 핸드오버를 위한 파라미터들을 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하기 위한 장치 및 방법
본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
WLAN(wireless local area network)의 핸드오버(handover) 기술은 단말(station)이 인접 액세스 포인트(access point, AP)들을 찾아 수신 신호를 측정하고 타겟 AP를 결정하여 핸드오버를 시도하는 방식이다. 그런데 핸드오버를 시도하는 단말은 어떤 채널에 어떤 AP들이 존재하는지를 모르기 때문에 모든 채널에 대하여 스캔을 수행한다.
단말은 AP로부터의 신호 세기를 이용하여 Wi-Fi(wireless-fidelity)를 사용할지 셀룰러 통신을 사용할지 여부를 결정한다. 예를 들어, 단말은 AP와 연결되어 있다면, AP와의 연결을 유지할지 또는 셀룰러 통신을 지원하는 기지국으로 핸드오버 할지를 결정한다. 따라서, 단말은 기지국의 품질이 낮음에도 불구하고 기지국으로 핸드오버 하는 상황이 발생할 수 있다. 뿐만 아니라, 단말은 기지국의 셀 커버리지(cell coverage)와 AP의 Wi-Fi 망 커버리지가 중첩된 상태에서 더 나은 서비스를 제공할 수 있는 RAT(radio access technology)로 핸드오버하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 다시 말해, 단말은 AP의 신호만을 고려하여 핸드오버 여부를 결정하는 바, 다양한 다른 RAT 통신 시스템과 Wi-Fi의 서비스 품질 차이를 고려한 핸드오버를 할 수 없다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 핸드오버(handover, HO)를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 서로 다른 RAT(radio access technology) 간 핸드오버를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 서로 다른 RAT 간 채널 품질 비교를 통해 핸드오버를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 RAT들 각각의 채널 품질을 측정하기 위한 파라미터들을 획득하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 셀룰러 네트워크의 채널 품질을 고려하여 셀룰러 망과 WLAN(wireless local area network) 망 간 핸드오버를 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 장치는 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 동작적으로 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는, 제1 RAT(radio access technology)에 대한 제1 네트워크 노드(network node)로부터 설정 정보를 수신하고, 상기 수신된 설정 정보에 기반하여, 상기 제1 RAT의 제1 신호에 대한 제1 품질과 제2 RAT의 제2 신호에 대한 제2 품질을 측정하고, 상기 측정된 제1 품질 또는 상기 측정된 제2 품질에 기반하여, 상기 제2 RAT에 대한 제2 네트워크 노드로의 핸드오버(handover) 여부를 결정하고, 설정 정보는, 상기 제1 RAT 및 상기 제2 RAT 간 핸드오버를 위한 파라미터들을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드(network node)의 장치는 적어도 하나의 송수신기와, 상기 적어도 하나의 송수신기와 동작적으로 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는, 상기 네트워크 노드에 연결된 단말로부터 설정 정보를 요청하는 메시지를 수신하고, 상기 단말에게 상기 설정 정보를 송신하고, 상기 설정 정보는, 상기 네트워크 노드를 위한 제1 RAT 및 상기 네트워크와 다른 네트워크 노드를 위한 제2 RAT 간 핸드오버를 위한 파라미터들을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은 제1 RAT에 대한 제1 네트워크 노드로부터 설정 정보를 수신하는 과정과, 상기 수신된 설정 정보에 기반하여, 상기 제1 RAT의 제1 신호에 대한 제1 품질과 제2 RAT의 제2 신호에 대한 제2 품질을 측정하는 과정과, 상기 측정된 제1 품질 또는 상기 측정된 제2 품질에 기반하여, 상기 제2 RAT에 대한 제2 네트워크 노드로의 핸드오버 여부를 결정하는 과정을 포함하고, 상기 설정 정보는, 상기 제1 RAT 및 상기 제2 RAT 간 핸드오버를 위한 파라미터들을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드의 동작 방법은 상기 네트워크 노드에 연결된 단말로부터 설정 정보를 요청하는 메시지를 수신하는 과정과, 상기 단말에게 상기 설정 정보를 송신하는 과정을 포함하고, 상기 설정 정보는, 상기 네트워크 노드를 위한 제1 RAT 및 상기 네트워크와 다른 네트워크 노드를 위한 제2 RAT 간 핸드오버를 위한 파라미터들을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, Wi-Fi 액세스 포인트(access point, AP)와 셀룰러 기지국 간에 서비스 품질을 비교함으로서 최적의 RAT(radio access technology)를 선택하여 핸드오버를 수행할 수 있게 한다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성의 예를 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드의 구성의 예를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 핸드오버를 수행하는 단말의 동작 흐름을 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 핸드오버를 수행하는 네트워크 노드의 동작 흐름을 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제1 핸드오버를 수행하기 위한 네트워크 노드와 단말의 연동 아키텍쳐(interworking architecture)의 예를 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제1 핸드오버의 파라미터를 제공하기 위한 네트워크 노드와 단말의 시그널링을 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제2 핸드오버의 파라미터를 위한 네트워크 노드와 단말의 시그널링을 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제2 핸드오버의 파라미터를 위한 프레임의 예를 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 서로 다른 RAT(radio access network)들 간 채널 품질 각각을 측정하고 비교함으로써, 최적의 서비스를 제공하는 RAT를 지원하는 네트워크 노드(예: LTE(long term evolution)의 eNB(eNodeB) 또는 WLAN(wireless local area network)의 AP(access point)로 핸드오버 하기 위한 기술을 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 정보(예: 파라미터, 측정값, 정보 요소(information element, IE))을 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1은 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 단말 110, 제1 네트워크 노드 120, 제2 네트워크 노드 130을 예시한다.
도 1을 참고하면, 무선 통신 환경 100은, 단말 110, 제1 네트워크 노드 120, 제2 네트워크 노드 130을 포함할 수 있다. 단말 110이 제1 네트워크 노드 120 및 제2 네트워크 노드 130의 커버리지 내에 위치한 상황이 설명된다.
단말 110은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국 120과 무선 채널(wireless channel)을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말 110은 적어도 하나는 사용자의 관여 없이 운용될 수 있다. 예를 들어, 단말 110은 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 여기서, 단말 110은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', '전자 장치(electronic device)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 단말(예: 단말 110)은, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 네트워크 노드 120은 커버리지 내 단말에게 셀룰러(cellular) 통신 방식의 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 커버리지는, 제1 네트워크 노드 120이 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의될 수 있다. 제1 네트워크 노드 120은 커버리지(또는 셀) 내 단말들(예: 단말 110)에게 서비스를 제공할 수 있다. 단말 110은 제1 네트워크 노드 120을 거쳐, 이동통신 사업자를 통해 인터넷 망으로 연결될 수 있다. 무선 접속은 셀룰러 네트워크(cellular network) 또는 모바일 네트워크(mobile network)로의 액세스를 의미할 수 있다. 제1 네트워크 노드 120은 셀룰러 통신을 지원하는 네트워크 노드로서 후술하는 제2 네트워크 노드 130과 구별될 수 있다. 예를 들어 제1 네트워크 노드는, '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '5G 노드비(5G NodeB, NB)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다. 제1 네트워크 노드 120은 커버리지 내 적어도 하나의 단말과 통신을 수행할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 제1 네트워크 노드 120은 LTE(long term evolution) 통신 시스템을 지원하는 eNB를 예로 설명하나, 이에 한정되지 않는다.
제2 네트워크 노드 130은 커버리지 내 단말에게 비-셀룰러 통신 방식의 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐이다. 제2 네트워크 노드 130은 비면허 대역의 커버리지에서 단말에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 노드일 수 있다. 제2 네트워크 노드 130은 무선 랜(wireless local area network, WLAN) 통신 시스템(예: Wi-Fi(wireless fieldity))을 지원하는 장치일 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 제2 네트워크 노드 130은 Wi-Fi 통신 시스템을 지원하는 AP를 예로 설명하나, 이에 한정되지 않는다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성의 예를 도시한다. 도 2에 예시된 구성은 단말 110의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, 단말은 통신부 210, 저장부 220, 제어부 230를 포함한다. 통신부 210은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부 210은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부 210은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부 210은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부 210은 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 통신부 210은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부 210은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 210은 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 통신부 210은 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 통신부 210은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 210은 빔포밍을 수행할 수 있다.
또한, 통신부 210은 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 통신부 210은 셀룰러 통신 방식의 신호들을 처리하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부 210은 LTE 통신 시스템의 셀룰러 네트워크에 접속하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 210은 비-셀룰러 통신 방식의 신호들을 처리하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부 210은 Wi-Fi 모듈, 또는 WiGig(WiFi Gigabyte) 등을 포함할 수 있다. 통신부 210은 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들(radio access technologies, RATs)을 지원하기 위해 상술한 다수의 통신 모듈들을 포함할 수도 있다. 또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF: super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
통신부 210은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 310의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부 210에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
저장부 220은 단말 110의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 220은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 220은 제어부 230의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부 230은, 버퍼를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 저장부 220은 제어부 230에 의해 생성된 다수의 전송 블록들을 저장할 수 있다.
제어부 230은 단말 110의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 230은 통신부 210를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부 230은 저장부 220에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 230은 통신 규격에서 요구하는 프로코톨 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 230은 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부 210의 일부 및 제어부 230은 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다. 특히, 다양한 실시 예들에 따라, 제어부 230은 통신부 210을 통해 수신한 설정(configuration) 정보에 기반하여 수신 신호의 품질을 측정하고 핸드오버의 여부를 판단 및 핸드오버를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부 230은 단말이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드의 구성의 예를 도시한다. 도 3에 예시된 구성은 제1 네트워크 노드 120 또는 제2 네트워크 노드 130의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 3을 참고하면, 제1 네트워크 노드 120 은 무선통신부 310, 백홀통신부 320, 저장부 330, 제어부 340을 포함할 수 있다. 제2 네트워크 노드 120은 무선 통신부 310, 저장부 330 제어부 340을 포함할 수 있다.
무선통신부 310은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 무선통신부 310은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 무선통신부 310은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 무선통신부 310은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 무선통신부 310은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다.
이를 위해, 무선통신부 310은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선통신부 310은 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 무선통신부 310은 다수의 안테나 요소들(antenna elements)로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 무선통신부 310은 디지털 유닛(digital unit) 및 아날로그 유닛(analog unit)으로 구성될 수 있으며, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 다수의 서브 유닛(sub-unit)들로 구성될 수 있다.
무선통신부 310은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 무선통신부 310의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 무선통신부 310에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
네트워크 노드가 셀룰러 네트워크(또는 모바일 네트워크) 상의 노드인 경우, 무선통신부 310은 셀룰러 네트워크(예: LTE 망) 상에서 신호를 송수신할 수 있다. 셀룰러 네트워크란, 특정 네트워크 사업자에게 할당되어, 해당 사업자로부터 제공받는 무선 망을 의미한다. 셀룰러 네트워크는 면허 대역을 지칭할 수 있다. 한편, 네트워크 노드가 비-셀룰러 네트워크 상의 노드인 경우, 무선통신부 310은 무선 랜(WLAN)의 네트워크 상에서 신호를 송신할 수 있다. 무선 랜의 네트워크는 비면허 대역을 지칭할 수 있다.
네트워크 노드가 모바일 네트워크 상의 노드인 경우, 네트워크 노드는 백홀통신부 320을 포함할 수 있다. 백홀통신부 320은 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부 320은 제1 네트워크 노드 120에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 기지국, 상위 노드, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 한편, 네트워크 노드가 무선 랜 상의 노드인 경우, 네트워크 노드는 백홀통신부 320을 포함하거나, 포함하지 않을 수도 있다.
저장부 330은 네트워크 노드의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 330은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 330은 제어부 340의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 340은 네트워크 노드(예: 제1 네트워큰 노드 120 또는 제2 네트워크 노드 130)의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 340은 무선통신부 310를 통해 또는 백홀통신부 320을 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부 340은 저장부 330에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부 340은 통신 규격에서 요구하는 프로코톨 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부 340은 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부 340은 핸드오버 설정부를 포함할 수 있다. 핸드오버 설정부는, 핸드오버를 위한 측정과 관련된 설정 정보들을 무선통신부 310을 통해 단말에게 제공할 수 있다. 핸드오버 설정부는 저장부 330에 저장된 명령어 집합 또는 코드로서, 적어도 일시적으로 제어부 340에 상주된(resided) 명령어/코드 또는 명령어/코드를 저장한 저장 공간이거나, 또는, 제어부 340를 구성하는 회로(circuitry)의 일부일 수 있다. 예를 들어, 제어부 340은 네트워크 노드가 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 단말은 제1 네트워크 노드(또는 제2 네트워크 노드)에 액세스하고, 제1 네트워크 노드를 통해 서비스를 제공 받는 중 네트워크 품질을 측정할 수 있다. 여기서 네트워크 품질은 셀룰러 네트워크뿐만 아니라 무선 랜에 대한 채널 품질을 포함한다. 단말은 측정된 네트워크 품질에 기반하여 핸드오버를 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 LTE의 eNB를 통해 제공되는 채널의 품질과 Wi-Fi의 AP를 통해 제공되는 채널의 품질을 비교하여 지속적으로 서비스를 제공받기 위한 네트워크 노드를 결정할 수 있다. 이하, 다양한 실시 예들에 따른 핸드오버를 위한 단말 및 네트워크 노드(예: eNB 또는 AP)의 전반적인 동작 흐름 및 핸드오버에 필요한 파라미터들이, 도 4 및 도 5를 참고하여 설명된다.
LTE-WiFi 간 핸드오버(LTE - Wi-Fi handover, LWHO) 및 핸드오버 관련 파라미터
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 핸드오버를 수행하는 단말의 동작 흐름을 도시한다. 도 4는 단말 110의 동작 방법을 예시한다.
도 4를 참고하면, 401 단계에서, 단말은 제1 RAT에 대한 제1 네트워크 노드로부터 설정 정보를 수신할 수 있다. 단말은 제1 네트워크 노드로부터 제1 RAT 및 제2 RAT 간 핸드오버를 위한 파라미터들을 포함하는 설정 정보를 수신할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제1 RAT는 셀룰러 네트워크를 제공하는 통신 기술로써, 예를 들어 제1 RAT는 GSM(global system for mobile communications), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wide CDMA), HSPA(high speed packet access), HSPA +, WiMAX(worldwide interoperability for Microwave Access, WiMAX), LTE, LTE-A, 또는 차세데 무선통신 기술(예: 3GPP 5G)일 수 있다. 제2 RAT는 무선 랜을 제공하는 통신 기술로써, 예를 들어 Wi-Fi일 수 있다. 다른 일부 실시 예에서, 제1 RAT는 무선 랜을 제공하는 통신 기술, 제2 RAT는 셀룰러 네트워크를 제공하는 통신 기술일 수 있다. 이하, 본 개시에서는 설명의 편의를 위하여 제1 RAT는 LTE, 제2 RAT는 Wi-Fi (또는 제1 RAT는 Wi-Fi, 제2 RAT는 LTE)를 예로 들어 설명하나 이에 한정되지 않는다. 또한 제1 RAT에서 제2 RAT로 핸드오버하기 위한 정보, 파라미터들, 및 동작들은 제2 RAT에서 제1 RAT로 핸드오버하는 경우에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
LTE 및 Wi-Fi 간 핸드오버와 같이 LTE와 이기종(heterogeneous) 망 간의 핸드오버의 경우, 단말은 LTE eNB와 이기종 네트워크 노드간에 연동되는 인터페이스가 존재하지 않기 때문에 망의 신호 세기를 알 수 없다. 따라서 단말이 핸드오버 결정을 할 것이 요구될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 단말은 Wi-Fi 연결 여부를 결정하기 위해, Wi-Fi의 AP로부터 전송되는 신호의 세기뿐만 아니라 LTE eNB로부터 전송되는 신호의 세기를 측정할 수 있다. 단말은 측정을 위해, eNB 또는 AP로부터, LTE 및 Wi-Fi 간 핸드오버를 위한 설정 정보를 수신할 수 있다. 즉, 단말은 연결된 제1 네트워크 노드로부터 설정 정보를 수신할 수 있다.
도 4에는 도시되지 않았으나, 단말은 설정 정보를 수신하기 위하여 제1 네트워크 노드로 연결을 설립(establishment)할 수 있다. 예를 들어, 제1 네트워크 노드가 eNB인 경우, 단말은 동기(synchronization) 획득 절차, 랜덤 액세스(random access) 절차, 이후 RRC(radio resource control) 연결 설정 절차를 통해 eNB와 RRC 연결될 수 있다(RRC connected). 다른 예를 들어, 제1 네트워크 노드가 AP인 경우, 단말은 스캔 절차(예: 액티브 스캔(active scan) 또는 패시브 스캔(passive scan)) 를 통해 AP 의 존재를 확인하고, 인증(authentication) 절차를 수행한 뒤, AP와 연결될 수 있다.
일부 실시 예들에서, 단말은 제1 네트워크 노드에게 설정 정보를 요청하는 메시지를 송신할 수 있다. 단말은 RRC 시그널링을 통하여 eNB에게 설정 정보를 요청하거나, 액션 프레임을 통하여 AP에게 설정 정보를 요청할 수 있다. 다른 일부 실시 예들에서, 단말은 제1 네트워크 노드와의 연결에 대응하여 설정 정보를 수신할 수 있다. 즉, 제1 네트워크 노드는 단말과 연결 절차를 수행하는 도중 또는 연결 설정의 완료에 대응하여 설정 정보를 단말에게 송신할 수 있다. 또 다른 일부 실시 예들에서, 단말과 연결된 제1 네트워크 노드는 단말의 현재 상태를 모니터링하고, 이에 대한 결과(예: UE mobility)에 기반하여 적응적으로 설정 정보를 송신할 수 있다.
핸드오버를 위한 파라미터는 핸드오버 판단을 위한 트리거링 조건(이하 진입 조건(entering condition)) 또는 핸드오버 판단에 대한 해제 조건(이하, 이탈 조건(leaving condition))을 설정하기 위한 파라미터일 수 있다. 이하, 다양한 실시 예들에 따른 핸드오버를 파라미터가 서술된다. 그러나, 후술하는 파라미터들은 예시일 뿐, 설정 정보는 추가적인 파라미터들이 더 포함할 수 있다.
- 트리거 파라미터: 채널의 품질을 측정하기 위한 메트릭(metric)을 가리키는 파라미터를 의미한다. 예를 들어, 트리거 파라미터는 RSRP(reference signal received power), RSRQ(reference signal received quality), RSRI(received signal strength indicator), SINR(signal to interference and noise ratio), CINR(carrier to interference and noise ratio), SNR(signal to noise ratio), EVM(error vector magnitude), BER(bit error rate), BLER(block error rate), FER(frame error rate), 또는 지연 시간(latency) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 트리거 파라미터는 LTE 통신 시스템에서의 'trigger Quantity' 에 상응할 수 있다.
- 지속 파라미터: 제1 RAT 및 제2 RAT 간 핸드오버를 결정하기 위한 구간(duration)을 가리키는 파라미터를 의미한다. 상기 구간 동안, 진입 조건이 유지되고 이탈 조건이 충족(fulfilled)되지 않으면, 단말은 핸드오버를 결정할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 지속 파라미터는 LTE 통신 시스템에서의 'time-to-trigger (TTT)' 에 상응할 수 있다. 다시 말해, 상기 지속 파라미터는 후술하는 이벤트가 유지되는 시간을 의미한다.
- 이벤트(event) 파라미터: 단말이 제1 RAT 및 제2 RAT 간 핸드오버를 결정(decision")하기 위한 적어도 하나의 조건(예: 부등식(inequality))을 가리킨다. 상기 조건은 진입 조건 또는 이탈 조건일 수 있다. 복수의 이벤트들 각각 마다 진입 조건 또는 이탈 조건이 다르게 설정될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 복수의 이벤트들 각각은 LTE 통신 방식으로 전송되는 신호 또는 Wi-Fi 통신 방식으로 전송되는 신호 중 적어도 하나의 측정과 관련된 조건식을 의미할 수 있다.
- 히스테리시스(hysteresis) 값 및 오프셋(offset) 값: 특정 이벤트의 조건에서 제1 RAT 및 제2 RAT 간 핸드오버를 판단하기 위한 설정 값을 의미한다. 히스테리시스 값은 핸드오버 절차의 안정성을 위해 설정되는 값으로, 진입 조건과 이탈 조건에서 가감을 달리하여 적용될 수 있다. 오프셋 값은 핑퐁(pingpong) 현상을 방지하기 위해 설정되는 값으로, 일 예로, 특정 조건식에서 서빙 셀(예: LTE 셀 또는 Wi-Fi 셀) 또는 타겟 셀 측에 가감되는 값일 수 있다.
- 임계값(threshold)
특정 이벤트 상에서 조건의 만족 여부를 판단하기 위해 사용되는 임계값으로, 조건 마다 다른 임계값을 포함할 수 있다. 또한, 설정 정보는 조건 마다 다른 개수의 임계값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 이벤트는 상한 임계값 또는 하한 임계값만을 조건식에서 요구하는 반면, 다른 이벤트는 조건식에서 상한 임계값 및 하한 임계값 모두를 요구할 수 있다.
- 기간 파라미터: 채널의 품질을 측정하는 기간(period)을 의미한다. 일부 실시 예들에서, 기간 파라미터는 측정 횟수(number)로 표현될 수 있다. 다른 일부 실시 예들에서, 기간 파라미터는 측정을 위한 실제 시간으로 표현될 수 있다.
- 간격 파라미터: 채널의 품질을 측정하기 위한 간격(interval)을 의미한다.
- 단위 파라미터: 측정 값을 획득하기 위한 시간 단위를 의미한다. 여기서, 측정 값은, 예를 들어, RSRP, RSRQ, RSSI, 지연 정도, 또는 손실 정도를 의미한다. 상기 단위 파라미터는 고정된 값(예: 1ms)로 설정되거나 적응적으로 설정될 수 있다.
- 필터링 계수 파라미터: 다른 통신 시스템 간의 측정 값을 보정하기 위한 계수를 의미한다. 즉, 제1 RAT 및 제2 RAT 간 측정 값 차이를 보정하기 위한 계수로, 예를 들어, Wi-Fi를 통해 측정된 값 및 LTE를 통해 측정된 값을 비교하기 위해 필터링 계수 파라미터가 이용될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 파라미터는 포함되지 않을 수 있다.
- 측정 대상 파라미터: 이웃 셀의 리스트를 의미한다. 타겟 셀은 LTE의 eNB 또는 Wi-Fi의 AP가 제공하는 셀일 수 있다.
- 대상 개수 파라미터: 이웃 셀의 개수를 의미한다.
- 전력 파라미터: 측정을 수행하기 위한 임계값을 의미한다. 단말이 측정 수행시 전력을 소모하는 바, 서빙 셀의 측정값이 상기 임계값보다 낮지 않다면, 이웃 셀(또는 타겟 셀)에 대한 측정을 수행하지 않을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 전력 파라미터는 LTE 통신 시스템에서의 's-measure' 에 상응할 수 있다.
403 단계에서, 단말은 설정 정보에 기반하여 제1 RAT의 제1 신호에 대한 제1 품질과 제2 RAT의 제2 신호에 대한 제2 품질을 측정할 수 있다. 단말은 상기 설정 정보에 포함된 기간 파라미터, 간격 파라미터, 또는 측정 대상 파라미터와 같은, 측정과 관련된 파라미터들에 기반하여 신호의 품질을 측정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 LTE 망(제1 RAT)으로 전송되는 기준 신호(제1 신호)의 RSRP(제1 품질)을 측정할 수 있다. 또한, 단말은 Wi-Fi 망(제2 RAT)으로 전송되는 비콘 신호(제2 신호)의 RSRI(제2 품질)를 측정할 수 있다.
405 단계에서, 단말은 제1 품질 또는 제2 품질에 기반하여 제2 RAT에 대한 제2 네트워크 노드로의 핸드오버 여부를 결정할 수 있다.
단말은 설정 정보에 포함된 이벤트 파라미터를 확인할 수 있다. 상기 이벤트 파라미터는 복수의 이벤트들 중 적어도 하나를 가리킬 수 있다. 단말은 이벤트마다 필요한 진입 조건 또는 이탈 조건을 설정할 수 있다. 단말은 403단계에서 측정된 제1 품질 또는 제2 품질에 기반하여, 각 이벤트마다의 진입 조건 또는 이탈 조건이 충족되는지 여부를 확인할 수 있다.
상기 복수의 이벤트들 각각은, 조건을 다르게 하여 다양하게 설정될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 단말은 서빙 셀의 파라미터를 이용하여 이벤트의 트리거링 여부를 판단할 수 있다(이하, 제1 이벤트). 단말은 서빙 셀에 대한 측정 값, 히스테리시스 값 및 제1 임계값을 통해 하기의 수학식과 같은 진입 조건을 구성할 수 있다. 일 예에서, 서빙 셀이 LTE 망인 경우, 타겟 셀은 Wi-Fi 망일 수 있다. 다른 일 예에서, 서빙 셀이 Wi-Fi 망인 경우, 타겟 셀은 LTE 망일 수 있다.
Figure PCTKR2018005944-appb-I000001
Ms는 서빙 셀에서의 측정 값을 의미한다. Hys는 히스테리시스 값을 의미한다. Threshold1은 상기 제1 이벤트의 제1 임계값을 의미한다. 단말은 서빙 셀의 측정값이 상기 제1 임계값(상한 임계값)에서 히스테리시시스 값을 감산한 값보다 작은 경우, 핸드오버를 판단을 시작할 수 있다. 이후, 설정 정보에 포함된 지속 파라미터 값의 구간 동안, 상기 수학식 1이 만족되는 경우, 단말은 타겟 셀로 핸드오버할 것을 결정할 수 있다. 여기서 타겟 셀은 상기 서빙 셀과 다른 RAT를 지원하는 셀일 수 있다.
다른 일부 실시 예들에서, 단말은 서빙 셀의 파라미터 및 이웃 셀의 파라미터를 이용하여 이벤트의 트리거링 여부를 판단할 수 있다(이하, 제2 이벤트). 단말은 서빙 셀에 대한 측정 값, 이웃 셀에 대한 측정값, 히스테리시스 값, 및 오프셋 값을 통해 하기의 수학식과 같은 진입 조건을 구성할 수 있다. 일 예에서, 서빙 셀이 LTE 망인 경우, 타겟 셀은 Wi-Fi 망일 수 있다. 다른 일 예에서, 서빙 셀이 Wi-Fi 망인 경우, 타겟 셀은 LTE 망일 수 있다.
Figure PCTKR2018005944-appb-I000002
Mn은 이웃 셀에서의 측정 값을 의미한다. Ms는 서빙 셀에서의 측정 값을 의미한다. Hys는 히스테리시스 값을 의미한다. Offset은 상기 제2 이벤트의 오프셋 값을 의미한다. 단말은 상기 수학식 2가 만족되는 경우, 핸드오버를 판단을 시작할 수 있다. 이후, 설정 정보에 포함된 지속 파라미터값의 구간 동안, 상기 조건이 만족되는 경우, 단말은 타겟 셀로 핸드오버할 것을 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 타겟 셀은 상기 서빙 셀과 다른 RAT를 지원하는 셀일 수 있다.
또 다른 일부 실시 예들에서, 단말은 이웃 셀의 파라미터를 이용하여 이벤트의 트리거링 여부를 판단할 수 있다(이하, 제3 이벤트). 단말은 이웃 셀에 대한 측정값, 히스테리시스 값, 및 제2 임계값을 통해 하기의 수학식과 같은 진입 조건을 구성할 수 있다. 일 예에서, 서빙 셀이 LTE 망인 경우, 타겟 셀은 Wi-Fi 망일 수 있다. 다른 일 예에서, 서빙 셀이 Wi-Fi 망인 경우, 타겟 셀은 LTE 망일 수 있다.
Figure PCTKR2018005944-appb-I000003
Mn은 이웃 셀에서의 측정 값을 의미한다. Hys는 히스테리시스 값을 의미한다. Threshold2는 상기 제3 이벤트의 제2 임계값을 의미한다. 단말은 이웃 셀의 측정값이 상기 제2 임계값(하한 임계값)에서 히스테리시시스 값을 감산한 값보다 큰 경우, 핸드오버를 판단을 시작할 수 있다. 이후, 설정 정보에 포함된 지속 파라미터값의 구간 동안, 상기 수학식 3이 만족되는 경우, 단말은 타겟 셀(즉, 이웃 셀)로 핸드오버할 것을 결정할 수 있다. 여기서 타겟 셀은 상기 서빙 셀과 다른 RAT를 지원하는 셀일 수 있다.
또 다른 일부 실시 예들에서, 단말은 서빙 셀의 파라미터 및 이웃 셀의 파라미터를 이용하여 이벤트의 트리거링 여부를 판단할 수 있다(이하, 제4 이벤트). 단말은 서빙 셀에 대한 측정 값, 히스테리시스 값, 및 제3 임계값을 통해 하기의 수학식 4와 같은 제1 진입 조건, 이웃 셀에 대한 측정 값, 히스테리시스 값, 및 제4 임계값을 통해 하기의 수학식 5와 같은 제2 진입 조건을 구성할 수 있다. 일 예에서, 서빙 셀이 LTE 망인 경우, 타겟 셀은 Wi-Fi 망일 수 있다. 다른 일 예에서, 서빙 셀이 Wi-Fi 망인 경우, 타겟 셀은 LTE 망일 수 있다.
Figure PCTKR2018005944-appb-I000004
Figure PCTKR2018005944-appb-I000005
Ms는 서빙 셀에서의 측정 값을 의미한다. Mn은 이웃 셀에서의 측정 값을 의미한다. Hys는 히스테리시스 값을 의미한다. Threshold3은 상기 제4 이벤트의 제3 임계값을, Threshold4는 상기 제4 이벤트의 제4 임계값을 의미한다.
단말은 상기 수학식 3 및 수학식 4가 모두 만족되는 경우, 핸드오버를 판단을 시작할 수 있다. 이후, 설정 정보에 포함된 지속 파라미터값에 대응하는 구간 동안, 상기 제1 진입 조건 및 제2 진입 조건이 만족되는 경우, 단말은 타겟 셀(즉, 이웃 셀)로 핸드오버할 것을 결정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 타겟 셀은 상기 서빙 셀과 다른 RAT를 지원하는 셀일 수 있다.
본 개시에서는 상기 4가지 조건을 서술하였으나, 이에 한정되지 않는다. 상술한 4가지 조건들은 단지 이벤트를 위한 예시일 뿐이며 이에 한정되지 않는다. 한편, 일부 실시 예들에서, 상기 이벤트들을 위한 임계값, 히스테리시스 값, 또는 오프셋 값은 이벤트들 각각마다 다르게 설정될 수 있다.
도 4에서 단말은 405 단계에서 이웃 셀로의 핸드오버를 결정한 경우, 이웃 셀, 즉 타겟 셀과의 시그널링을 통해 핸드오버를 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 LTE와 WiFi 간 핸드오버를 위해 수신한 파라미터들을 통해 각 이벤트에 대응하는 설정에 따라 핸드오버를 수행할 수 있다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 핸드오버를 수행하는 네트워크 노드의 동작 흐름을 도시한다. 도 5는 제1 네트워크 노드 120 또는 제2 네트워크 노드 130의 동작 방법을 예시한다.
도 5를 참고하면, 501 단계에서, 네트워크 노드는 단말로부터 설정 정보를 요청하는 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들어, LTE 네트워크 상의 네트워크 노드는 RRC 메시지를 통해 단말로부터 상기 설정 정보를 요청하는 메시지를 수신할 수 있다. 상기 RRC 메시지는 LTE-WiFi 간 핸드오버 관련 파라미터를 요청하는 IE(information element)를 포함할 수 있다. 여기서, 단말은 설정 정보의 요청을 위해 전용으로 할당된 UDP(user datagram protocol) 포트(port)를 사용할 수 있다. 다른 예를 들어, 무선 랜 상의 네트워크 노드는 다액션 프레임을 통해 단말로부터 상기 설정 정보를 요청하는 메시지를 수신할 수 있다. 상기 액션 프레임은, 사업자(vendor)를 위해 할당된 필드를 이용하여 상기 LTE-WiFi간 핸드오버 관련 파라미터를 요청하는 정보를 포함할 수 있다.
503 단계에서, 네트워크 노드는 단말에게 설정 정보를 송신할 수 있다. 네트워크 노드는 510 단계의 메시지에 대응하여, 단말에게 LTE-WiFi간 핸드오버 관련 파라미터를 포함하는 설정 정보를 제공할 수 있다. 구체적으로, 단말은 수신된 메시지가 설정 정보를 요청하는 메시지인지 여부를 판단하고, 설정 정보를 요청하는 메시지이면, 단말에게 설정 정보를 송신한다. 그러나, 상기 메시지가 설정 정보를 요청하는 메시지가 아닌 경우, 상기 메시지의 처리를 위하여 상기 메시지를 상위 네트워크 노드(예: LTE 통신 시스템의 GTP(GPRS(general packet radio service) tunneling protocol) 상 노드(예: S-GW(serving gateway) 또는 P-GW(packet data network gateway))로 전달한다.
도 4 내지 도 5를 통하여, 단말이 이종 RAT 간 핸드오버를 위한 파라미터들(설정 정보)을 수신하는 실시 예들이 서술되었다. 이하, 도 6 내지 도 9에서는, 설정 정보를 요청하기 위한 단말 및 네트워크 노드의 동작들이 구체적인 예를 통해 서술된다.
이하, 제1 핸드오버(셀룰러 네트워크를 지원하는 네트워크 노드에서 무선 랜을 지원하는 네트워크 노드), 예를 들어 LTE에서 Wi-Fi로의 핸드오버인 L2W(LTE to Wi-Fi) 핸드오버가 도 6 및 도 7을 참고하여 서술된다.
L2W 핸드오버
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제1 핸드오버를 수행하기 위한 네트워크 노드와 단말 간 연동 아키텍쳐(interworking architecture)의 예를 도시한다. 여기서, 네트워크 노드는 셀룰러 네트워크를 지원하는 네트워크 노드로, 이하 LTE의 eNB를 예로 들어 설명된다. 단말은 UE를 예로 지칭되어 설명된다. 도 6의 UE는 도 1의 단말 110, eNB는 제1 네트워크 노드 120을 예시한다.
도 6을 참고하면, 서버 610은 UE 110에게 eNB 120의 IP(internet protocol)를 제공할 수 있다. 일 예로, IP는 IPv4(IP version 4) 또는 IPv6(IP version 6)의 방식으로 제공될 수 있다. UE 110은 애플리케이션(application) 611을 통해 eNB 120의 IP 주소를 수신할 수 있다.
UE 110은 애플리캐이션 611을 통해 서버 610의 FQDN(fully qualified domain name)을 획득할 수 있다. UE 110은 서버 610으로부터, eNB 120의 IP 주소 및 UDP 포트 번호를 획득할 수 있다. 여기서 UDP 포트 번호는 UE 110에 특정 목적을 위해 할당된 번호일 수 있다.
eNB 120은 OS(operating system) 621, SE(simple executive) 623을 포함할 수 있다. 여기서, OS 621 및 SE 623은 기능 또는 역할에 따른 구분으로 반드시 하드웨어적으로 구분되는 구성을 의미하는 것은 아니다. eNB 120은 OS 621을 통해 기능(feature)의 활성화/비활성화(enable/disable)를 결정할 수 있다. eNB 120은 OS 621을 필터 테이블을 제공할 수 있다. eNB 120은 OS 621을 통해 핸드오버 관련 파라미터들을 제공할 수 있다. eNB 120은 SE 623을 통해 UE 110으로부터 패킷(예: IP 패킷)을 수신할 수 있다. eNB 120은 SE 623을 통해 UE 110은 수신한 패킷을 필터링할 수 있다. eNB 120은 SE 623을 통해 UE 110에게 제공할 패킷을 생성할 수 있다. eNB 120은 SE 623을 통해 UE 110에게 패킷을 송신할 수 있다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제1 핸드오버의 파라미터를 제공하기 위한 네트워크 노드와 단말의 시그널링을 도시한다. 도 6에서 전술한 바와 같이, 네트워크 노드는 셀룰러 네트워크를 지원하는 네트워크 노드로, 이하 LTE의 eNB를 예로, 단말은 UE를 예로 지칭되어 설명된다. 도 7의 UE는 도 1의 단말 110, eNB는 네트워크 노드 120을 예시한다.
도 7을 참고하면, 701 단계에서, UE 110은 LTE-WiFi 간 핸드오버 관련 파라미터(이하, LWHO 파라미터)를 eNB 120에 요청한다. UE 110은 상기 LWHO 파라미터를 요청하는 메시지(또는 패킷)를 eNB 120에게 송신할 수 있다. UE 110은, UDP 포트 번호(예: 65529)를 설정하여 상기 메시지를 eNB 120에게 송신할 수 있다. 상기 UDP 포트 번호는, LWHO 파라미터를 위해 전용적으로 할당된 포트를 가리킬 수 있다.
703 단계에서, eNB 120은 PDCP(packet data convergence protocol) 계층 710 상에서, 메시지를 수신할 수 있다. eNB 120은 필터 715를 통해 상기 메시지가 LWHO 파라미터를 요청하는 메시지인지 여부를 결정할 수 있다. eNB 120은 필터 715의 필터 테이블(filter table) 정보에 기반하여, 상기 메시지가 LWHO 파라미터를 요청하는 메시지인지 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 필터 테이블 정보는 목적지 IP 주소 또는 UDP 포트에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, eNB 120은 상기 메시지가 가리키는 UDP 포트 번호를 확인하여 LWHO 파라미터를 요청하는지 여부를 결정할 수 있다.
eNB 120은 메시지가 LWHO 파라미터를 요청하는 경우, 703 단계를 수행하고, LWHO 파라미터를 요청하는 것이 아닌 경우, 753 단계를 수행할 수 있다. LWHO 파라미터의 요청 여부를 결정하는 동작은 정상성 확인의 매칭 동작으로 지칭될 수 있다.
703 단계에서, LWHO 파라미터를 요청하는 패킷의 정상성 확인이 매칭되는 경우, 다시 말해 상기 메시지가 LWHO 파라미터를 요청하는 경우, eNB 120은 705 단계에서, 패킷 처리부 720을 통해 LWHO 파라미터들을 포함하는 설정 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, eNB 120은 설정 정보로 IP 패킷을 생성할 수 있다. 생성되는 IP 패킷의 소스 주소(src)는 eNB 120의 IP 주소, 목적지 주소(dst)는 UE 110의 IP 주소, 사용되는 프로토콜은 UDP일 수 있다. 소스 포트는, 상기 UE 110에 전용적으로 할당된 UDP 포트일 수 있다. 즉, 상기 소스 포트 번호는, LWHO 파라미터 요청을 위해 설정된 포트 번호일 수 있다. 목적지 포트는, 상기 UE 110이 전송한 메시지에 기록된 소스 포트일 수 있다. 상기 IP 패킷의 데이터 부분은, 상술한 LWHO 파라미터들(이벤트 파라미터, 히스테리시스, 오프셋, 임계값, 기간 파라미터, 간격 파라미터 등)을 포함할 수 있다.
707단계에서, eNB 120은 생성된 설정 정보를 UE 110에게 제공할 수 있다. 이에 따라, UE 110은 eNB 120으로부터 LWHO 파라미터들을 획득할 수 있다. 이 때, 설정 정보는 UE 110에 설정된 베어러 상의 QoS와 동일한 QCI(QoS class identifier)로 전송될 수 있다.
한편, 703 단계에서, LWHO 파라미터를 요청하는 패킷의 정상성 확인이 매칭되지 않는 경우, 다시 말해 상기 메시지가 LWHO 파라미터를 요청하는 메시지가 아닌 경우, 753 단계에서, eNB 120은 일반적인 상향링크 데이터 처리와 같은 기존의 동작을 유지할 수 있다. 예를 들어, eNB 120은, GTP 750으로 상기 메시지를 전달한다. eNB 120은 상기 메시지를 상위 노드를 통한 코어 망에서 처리하기 위해 GTP 750 상으로 제공한다. 상기 메시지는 GTP 750을 통해 eNB 120과 연결된 S-GW, P-GW와 같은 네트워크 노드를 통해 코어망으로 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이 UE 110이 LTE 통신 시스템에 접속되는 경우, 즉 eNB 120과 RRC 연결 중인 때, UE 110은 eNB 120으로부터 LWHO 파라미터를 포함하는 설정 정보를 수신할 수 있다. 이후 UE 110은 스캔 절차를 통해 인접한 AP(미도시)를 식별하는 경우, 바로 AP와 연결을 시도하는 것이 아니라, eNB 120로부터 제공되는 신호(예: 기준 신호(reference signal, RS))의 품질 및 AP로부터 제공되는 신호(예: 비콘 신호(beacon signal))의 품질 중 적어도 하나에 기반하여 핸드오버 여부를 결정할 수 있다. 따라서, AP로부터 제공되는 신호의 세기가 약한 경우에는 AP와 연결을 수행하지 않음으로써, 불필요한 핸드오버를 방지할 수 있다. 또한, Wi-Fi망으로의 불필요한 핸드오버를 예방함에 따라, UE 110은 QoS(quality of service)가 보장된 상태에서, 서비스를 지속적으로 제공받을 수 있다. 일 예로, 서비스는, 인터넷을 통해 제공되는 스트리밍 서비스일 수 있다. 다른 예로, 서비스는 VoLTE(voice over LTE)와 같은 음성 서비스일 수 있다.
도 7 및 도 8을 통해, 제1 핸드오버가 서술되었다. 이하, 제2 핸드오버(무선 랜을 지원하는 네트워크 노드에서 셀룰러 네트워크를 지원하는 네트워크 노드), 예를 들어 Wi-Fi에서 LTE로의 핸드오버인 W2L(Wi-Fi to LTE) 핸드오버가 도 8 및 도 9를 참고하여 서술된다.
W2L 핸드오버
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제2 핸드오버의 파라미터를 위한 네트워크 노드와 단말의 시그널링을 도시한다. 여기서, 네트워크 노드는 무선 랜을 지원하는 네트워크 노드로, 이하 Wi-Fi의 AP를 예로 들어 설명된다. 단말은 STA를 예로 지칭되어 설명된다. 도 6의 STA는 도 1의 단말 110, AP는 제2 네트워크 노드 130을 예시한다.
도 8에는 도시되지 않았으나, 일부 실시 예들에서, STA 110은 패시브 스캔 방식으로, AP 130으로부터 전송되는 비콘 신호를 수신하여 AP 130와의 연결 절차를 개시할 수 있다. 다른 일부 실시 예들에서, STA 110은, 능동 스캔 방식으로, 프로브 요청(probe request)의 전송 및 프로브 응답(probe response)을 통해 AP 130과의 연결 절차를 개시할 수 있다.
도 8을 참고하면, 801 단계에서, STA 110은 인증 요청 메시지를 AP 130에게 전송할 수 있다. 여기서 STA 110은, AP 130 외에 다른 AP들도 탐색할 수 있고, STA 110은 수신 강도가 센 채널을 선택할 수 있다. 이 때, 선택된 채널의 AP는 AP 130일 수 있다. STA 110은 AP 130에게 인증 요청 메시지를 전송할 수 있다. 803 단계에서, AP 130은 STA 110에게 인증 응답 메시지를 전송할 수 있다.
805 단계에서, STA 110은 인증 절차가 수행된 경우, 다시 말해 인증 응답 메시지를 수신한 경우, 연결 요청 메시지를 AP 130에게 전송할 수 있다. 807 단계에서, AP 130은 연결 요청 응답을 STA 110에게 전송할 수 있다. 801 단계 내지 807 단계를 통하여, STA 110과 AP 130 간의 연결이 설정될 수 있다.
809 단계에서, STA 110은 AP 130에게 파라미터를 요청하는 메시지를 송신할 수 있다. 여기서 파라미터는 Wi-Fi와 LTE 간 핸드오버와 관련된 파라미터로, 도 6 내지 도 7의 LWHO 파라미터일 수 있다. STA 110은, AP 130과 연결된 이후, 이후 eNB를 스캔하는 때, 핸드오버 여부를 판단하기 위해, 상기 파라미터를 요청하는 메시지를 송신할 수 있다.
811 단계에서, AP 130은 STA 110으로부터 메시지를 수신한 뒤, 상기 메시지의 요청 사항을 확인할 수 있다. 구체적으로, AP 130은 상기 STA 110의 LWHO 파라미터의 요청이 유효한지 여부를 확인할 수 있다. AP 130은 상기 STA 110의 요청 메시지 내 제어 정보(예: IE)를 확인한 뒤, LWHO 파라미터의 요청이 유효하다고 판단되는 경우, LWHO 파라미터들을 포함하는 설정 정보를 AP 130에게 전송할 수 있다.
809 단계 및 811 단계는 AP와 STA 간의 시그널링으로 IEEE 802.11에서 정의되는 MAC 프레임인, 액션 프레임이 활용될 수 있다. 이하, 도 9를 통해, 상기 809 단계 내지 811 단계에서 전달되는 정보의 구체적인 내용이 서술된다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제2 핸드오버의 파라미터를 위한 프레임의 예를 도시한다. 여기서 프레임은 액션 프레임일 수 있다. 도 8에서 상술한 바와 같이, STA 110은 AP 130에 접속하면 요청 정보를 전송한다. 여기서, 요청 정보는 IE를 의미할 수 있다. 예를 들어, IE는 LWHO Setup Req IE일 수 있다. STA 110은 액션 프레임 내에 상기 IE를 포함시켜, AP 130에게 요청 정보를 제공할 수 있다.
AP 130은 STA 110으로부터 요청 정보를 수신할 수 있다. AP 130은 STA 110에 제공하는 서비스 셀 상에서, LWHO 파라미터를 STA 110에게 전송할 수 있다. 여기서, LWHO 파라미터는 AP 130의 서비스 셀에서 최적으로 설정된 값일 수 있다. LWHO 파라미터는 핸드오버를 위한 이벤트마다 각각 최적의 값으로 설정될 수 있다. 다시 말해, 이벤트마다 다른 값의 LWHO 파라미터의 세트가 정의될 수 있다.
도 9를 참고하면, STA 110 및 AP 130 간 시그널링에 사용되는 액션 프레임은, 프레임 바디(frame body) 내에서 카테고리 코드 910, OUI(organizationally unique identifier) 필드 920, 및 추가적인 필드를 포함할 수 있다. 여기서, 추가적인 필드는 사업자를 위해 할당된 필드일 수 있다.
일부 실시 예들에서, STA 110 및 AP 130은 액션 프레임 중 사업자가 활용할 수 있도록 정의된 액션 프레임(vendor specific action frame)을 사용할 수 있다. 카테고리 코드 910은 사업자 활용을 위해 127로 설정될 수 있다. OUI 필드 920은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) AINA(advanced information networking and applications)에서 각 사업자에게 할당된 특정 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, OUI는 00-00-F0 또는 00-12-FB를 사용할 수 있다. 한편, 다른 일부 실시 예들에서, STA 110 및 AP 130은 LWHO 파라미터를 위해 별도로 정의되는 액션 프레임을 사용할 수도 있다. 이하, 사업자-특정(vendor specific) 액션 프레임을 기준으로 액션 프레임의 구조가 서술된다.
사업자를 위해 할당된 필드 영역인 'Vendor Specific Content'는 무선 랜 핸드오버 개선 방법의 시그널링 메시지들이 포함될 수 있다. VS_length 필드 930은 'Vendor Specific Content' 필드에 포함되는 IE(Information Element)들(예: IE 940)의 전체 길이를 나타낼 수 있다. IE는 IE의 유형을 가리키는 타입(type) 필드 941, IE의 길이를 가리키는 길이 필드 942, IE의 값을 가리키는 정보 필드(value) 943을 포함할 수 있다.
STA 110이 AP 130에게 WiFi-LTE 간 핸드오버 관련 파라미터를 요청하는 경우, 상기 IE는 핸드오버를 위해 설정을 요청하는 IE일 수 있다. 예를 들어, 상술한 LWHO Setup Req IE일 수 있다. 한편, AP 130이 STA 110의 요청에 따라, STA 110에게 LWHO 파라미터를 제공하는 경우, 상기 정보 필드 943은 LWHO 파라미터들로, 히스테리시스 값, 오프셋 값, 임계값, 트리거 파라미터 등을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 STA 110이 무선 랜에 접속된 경우, 즉 AP 130과 연결(association) 중인 때, STA 110은 AP 130으로부터 LWHO 파라미터를 포함하는 설정 정보를 수신할 수 있다. 이후 STA 110은 동기 획득 및 랜덤 액세스 절차를 통해 인접한 eNB(미도시)를 식별하는 경우, 바로 eNB와 연결을 시도하는 것이 아니라, eNB로부터 제공되는 신호(예: 기준 신호(RS))의 품질 및 AP 130으로부터 제공되는 신호(예: 비콘 신호(beacon signal))의 품질 중 적어도 하나에 기반하여 핸드오버 여부를 결정할 수 있다. STA 110은, AP 130과의 품질뿐만 아니라, eNB와의 채널 품질도 고려하여 핸드오버 여부를 결정함으로써 QoS가 보장된 상태에서, 서비스를 지속적으로 제공받을 수 있다. 일 예로, 서비스는, 인터넷을 통해 제공되는 스트리밍 서비스일 수 있다. 다른 예로, 서비스는 VoWiFi(voice over WiFi)와 같은 음성 서비스일 수 있다.
도 4 내지 도 9를 통해 서술된 바와 같이, 셀룰러 네트워크 및 무선 랜 간의 핸드오버 관련 파라미터들을 전달함으로써, 서비스 중인 애플리케이션의 품질은 유지될 수 있을 뿐만 아니라, 이를 통해 최적의 무선 통신 환경이 제공될 수 있다. 또한, 서비스 제공 측면에서 있어, 종래의 핸드오버 방식보다 강인성(robustness)을 제공할 수 있다.
본 개시는 예로써, LTE에서 Wi-Fi로의 핸드오버 또는 Wi-Fi에서 LTE로의 핸드오버를 중심적으로 서술하였다. 여기서 Wi-Fi 서비스를 제공하는 네트워크 노드, 즉 AP는 기존의 LTE 망에 연결되어 있지 않은 AP를 지칭할 수 있다. 다시 말해, LTE와 Wi-Fi 간의 연동이 전제된 상황(예: ePDG(evolved packet data gateway) 또는 LWA(LTE WiFi aggregation)에서의 핸드오버뿐만 아니라, LTE와 Wi-Fi 간의 연동이 전제되지 않은, 즉, LTE 통신 시스템의 사업자와 다른 사업자 또는 개인을 통해 운용되는 AP와 eNB 간의 핸드오버를 포함할 수 있다.
한편, 본 개시는 네트워크 노드에 연결된 상태에서, 다른 네트워크 노드로 핸드오버 하는 경우를 예로 들어 서술하였으나, 유휴 상태(idle mode)에서 셀을 재선택(reselection)하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 다시 말해, 단말이 LTE eNB와 연결되었다가, 유휴 모드에 진입한 경우, 유휴 모드에서 깨어나면서 인접한 AP를 재선택할 수 있다. 이 때, 단말은 유휴 모드에 진입하기 전 수신한 LWHO 파라미터들을 통해, AP에 연결할 지 여부를 결정할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    제1 RAT(radio access technology)에 대한 제1 네트워크 노드(network node)로부터 설정 정보를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 설정 정보에 기반하여, 상기 제1 RAT의 제1 신호에 대한 제1 품질과 제2 RAT의 제2 신호에 대한 제2 품질을 측정하는 과정과,
    상기 측정된 제1 품질 또는 상기 측정된 제2 품질에 기반하여, 상기 제2 RAT에 대한 제2 네트워크 노드로의 핸드오버(handover) 여부를 결정하는 과정을 포함하고,
    상기 설정 정보는, 상기 제1 RAT 및 상기 제2 RAT 간 핸드오버를 위한 파라미터들을 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 RAT는 셀룰러 네트워크(cellular network)를 제공하고,
    상기 제2 RAT는 무선 랜(wireless local area network, WLAN)을 제공하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 RAT는 무선 랜(wireless local area network, WLAN)을 제공하고,
    상기 제2 RAT는 셀룰러 네트워크(cellular network)를 제공하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 네트워크 노드에게 상기 설정 정보를 요청하는 액션 프레임을 송신하는 과정을 더 포함하고,
    상기 프레임은, 상기 핸드오버를 위한 파라미터들을 요청함을 가리키는 정보 요소(information element, IE)를 포함하는 방법.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 설정 정보는 액션 프레임의 사업자 특정 컨텐츠(vendor specific content) 필드를 통해 상기 단말에게 전송되는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 핸드오버를 위한 파라미터들은,
    상기 제1 품질 또는 상기 제2 품질에 대한 지표(metric)를 나타내는 트리거 파라미터;
    상기 제2 네트워크 노드로의 핸드오버를 위해, 상기 제1 품질 또는 상기 제2 품질에 대한 특정 조건이 유지되어야 하는 구간을 가리키는 지속 파라미터;
    상기 특정 조건에 따른 핸드오버를 위한 히스테리시스 값;
    상기 특정 조건에 따른 핸드오버를 위한 오프셋 값;
    상기 특정 조건을 위한 적어도 하나의 임계값;
    상기 제1 품질 또는 상기 제2 품질의 측정과 관련된 측정 파라미터들; 및
    상기 핸드오버를 위한 파라미터들을 획득하기 위한 시간 단위를 가리키는 단위 파라미터를 포함하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 특정 조건은, 상기 제1 품질 또는 상기 제2 품질에 대한 복수의 조건들 중 적어도 하나이고,
    상기 적어도 하나의 임계값은, 상기 복수의 조건들 별로 다르게 설정되는 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 측정 파라미터들은, 측정 구간(interval)과 관련된 파라미터 및 측정 횟수와 관련된 파라미터들 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 네트워크 노드와 연결을 설립(establishment)하는 과정과,
    상기 제1 네트워크 노드에게, 상기 설정 정보를 요청하는 과정을 더 포함하는 방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 네트워크 노드로의 핸드오버 여부를 결정하는 과정은,
    상기 제1 품질 및 상기 제2 품질에 대한 제1 조건이 일정 구간 동안 만족되는 경우, 상기 제2 네트워크 노드로 핸드오버할 것을 결정하는 과정을 포함하고,
    상기 핸드오버를 위한 파라미터들은 상기 일정 구간을 가리키는 파라미터를 포함하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 단말의 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송수신기와,
    상기 적어도 하나의 송수신기와 동작적으로 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 청구항 1 내지 청구항 10의 방법 중 하나를 수행하도록 구성되는 장치.
  12. 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드(network node)의 동작 방법에 있어서,
    상기 네트워크 노드에 연결된 단말로부터 설정 정보를 요청하는 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 단말에게 상기 설정 정보를 송신하는 과정을 포함하고,
    상기 설정 정보는, 상기 네트워크 노드를 위한 제1 RAT(radio access technology) 및 상기 네트워크와 다른 네트워크 노드를 위한 제2 RAT 간 핸드오버(handover)를 위한 파라미터들을 포함하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    (i) 상기 제1 RAT는 셀룰러 네트워크(cellular network)를 제공하고 상기 제2 RAT는 무선 랜(wireless local area network, WLAN)을 제공하거나,
    (ii) 상기 제1 RAT는 무선 랜을 제공하고, 상기 제2 RAT는 셀룰러 네트워크를 제공하는 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드(network node)의 장치에 있어서,
    적어도 하나의 송수신기와,
    상기 적어도 하나의 송수신기와 동작적으로 결합되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 청구항 12 내지 청구항 13의 방법 중 하나를 수행하도록 구성되는 장치.
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