WO2014069959A1 - 복수의 무선접속 기술를 지원하는 단말이 무선 링크 실패가 발생한 경우에 회복하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

복수의 무선접속 기술를 지원하는 단말이 무선 링크 실패가 발생한 경우에 회복하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2014069959A1
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조희정
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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

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method for recovering when a radio link failure occurs when a terminal supporting a plurality of radio access technologies and an apparatus therefor.
  • Multi-RAT terminal having a capability of accessing two or more radio access technologies (RATs).
  • RATs radio access technologies
  • a connection to a specific RAT can be established and data can be transmitted and received based on a terminal request.
  • a multiRAT terminal has a capability of accessing two or more RATs, it cannot simultaneously access multiple RATs. That is, even if the current terminal has a multi-RAT capability, it is not possible to simultaneously transmit and receive data through different RATs.
  • An object of the present invention is to provide a method for recovering when a radio link failure occurs in a terminal supporting a plurality of radio access technologies.
  • Another object of the present invention is to provide a terminal for recovering a radio link failure.
  • a method in which a terminal supporting a plurality of radio access technologies recovers when a radio link failure occurs is a radio link failure 10.
  • a method of recovering in the event of an error occurring comprising: detecting a radio link failure of the first RAT while maintaining an RRC connection with the first RAT; Determining a radio link failure when the radio link of the first RAT does not recover after a predetermined first time elapses after the detection; And determining whether a radio link failure of the first RAT recovers for a predetermined second time after the determination.
  • the method may further include transmitting, via the second RAT, a message informing of the radio link failure of the first RAT to the entity managing the interworking of the plurality of RATs after the detection.
  • the method may further include entering an RRC idle mode when the radio link failure of the first RAT is not recovered during the second time.
  • the method may further include transmitting, via a second RAT, a message indicating that the RRC is in an idle mode to an entity managing the interworking of the plurality of RATs.
  • the method may further include performing an RRC connection reestablishment process with the base station of the first RAT.
  • the plurality of RATs correspond to heterogeneous networks.
  • a terminal for recovering a radio link failure detects a radio link failure of the first RAT while maintaining an RRC connection state with the first RAT, and detects a predetermined link after the detection. If the radio link of the first RAT does not recover after 1 hour has elapsed, it is determined that the radio link failure, and after the determination, a processor configured to determine whether the radio link failure of the first RAT recovers for a predetermined second time. Include.
  • the transmitter further includes a sender configured to transmit a message indicating a radio link failure of the first RAT through a second RAT to an entity managing interworking of the plurality of RATs after the detection.
  • the processor controls to perform an RRC connection reestablishment procedure with a base station of the first RAT when the radio link failure of the first RAT is recovered during the second time.
  • the terminal has the ability to access more than one RAT at the same time, by informing the interworking management entity or serving-eNB that the link of the other RAT of the terminal is still valid while the primary link of the two links undergoes a radio link failure.
  • an urgent message or data flow of the terminal can be switched to secondary RAT.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating in connection with a cellular radio link failure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a network structure for explaining an interworking structure between a first communication system (eg, an LTE system) and a second communication system (eg, a WiFi system).
  • a first communication system eg, an LTE system
  • a second communication system eg, a WiFi system
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining a negotiation procedure related to multi-system support according to the present invention.
  • 5 is an exemplary diagram for explaining a traffic characteristic in an LTE system.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram for explaining a measurmemt configuration.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram for describing an Inter-RAT Measurement Report Trigger definition.
  • FIG. 8 is an exemplary diagram for explaining a Multi-RAT measurement procedure for Multi-RAT UEs.
  • FIG. 9 is an exemplary diagram for describing a method for managing a secondary system.
  • FIG. 10 is an exemplary diagram for explaining a secondary system association process.
  • 11 is an exemplary diagram for describing a secondary system reassociation process.
  • FIG. 12 is another exemplary diagram for explaining a secondary system reassociation process.
  • FIG. 13 is an exemplary diagram for describing a secondary system disassociation procedure.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram for explaining a method of transmitting a link failure report according to the present invention.
  • 15 is an exemplary diagram for explaining Radio Link Failure in WiF-cellular interworking.
  • 16 and 17 are exemplary diagrams for explaining a data flow of a WiF-cellular interworking terminal in case of cellular radio link failure.
  • a terminal collectively refers to a mobile or fixed user terminal device such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), a machine to machine (M2M) device, and the like.
  • the base station collectively refers to any node of the network side that communicates with the terminal such as a Node B, an eNode B, a Base Station, and an Access Point (AP).
  • the base station may be used as a concept including a cell, a sector, and the like.
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink as part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA.
  • LTE-A Advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100.
  • the wireless communication system 100 may include one or more base stations and / or one or more terminals. .
  • the base station 105 includes a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit / receive antenna 130, a processor 180, a memory 185, and a receiver ( 190, a symbol demodulator 195, and a receive data processor 197.
  • the terminal 110 transmits (Tx) the data processor 165, the symbol modulator 175, the transmitter 175, the transmit / receive antenna 135, the processor 155, the memory 160, the receiver 140, and the symbol. It may include a demodulator 155 and a receive data processor 150.
  • the base station 105 and the terminal 110 are provided with a plurality of transmit and receive antennas. Accordingly, the base station 105 and the terminal 110 according to the present invention support a multiple input multiple output (MIMO) system. In addition, the base station 105 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • MIMO multiple input multiple output
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MIMO
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates the symbols ("data"). Symbols ").
  • the symbol modulator 120 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to provide a wireless channel. Generates a downlink signal suitable for transmission via the transmission antenna 130, the transmission antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • the receiving antenna 135 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 140.
  • Receiver 140 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 155 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 145 also receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is an estimate of the transmitted data symbols). Obtain and provide data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150. Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by symbol demodulator 145 and receiving data processor 150 is complementary to the processing by symbol modulator 120 and transmitting data processor 115 at base station 105, respectively.
  • the terminal 110 is on the uplink, and the transmit data processor 165 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175.
  • the transmitter 175 receives and processes a stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • an uplink signal is received from the terminal 110 through the reception antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data transmitted from the terminal 110.
  • Processors 155 and 180 of the terminal 110 and the base station 105 respectively instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operations at the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • Respective processors 155 and 180 may be connected to memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memory 160, 185 is coupled to the processor 180 to store the operating system, applications, and general files.
  • the processors 155 and 180 may also be referred to as controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 155 and 180 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • the firmware or software configured to be may be provided in the processors 155 and 180 or stored in the memory 160 and 185 to be driven by the processors 155 and 180.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station between the wireless communication system (network) are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in the communication system. ), And the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating in connection with a cellular radio link failure.
  • the terminal where the cellular and WLAN connection is established detects the link failure of the cellular network, a method for efficiently performing the link recovery of the cellular network through the WLAN is needed.
  • the conventional method since the eNB or a specific network entity managing cellular-WiFi interworking can detect the radio link failure of the UE only after the UE recovers the cellular radio link, the WiFi link is established. Even if the RLF state does not provide any service to the terminal.
  • the WiFi link may still be valid, thereby enabling the base station or the interworking management network entity to access the cellular network more quickly.
  • By notifying link failure there is a need for a method of transmitting an urgent message or data to be transmitted through the cellular network to the WiFI network.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a network structure for explaining an interworking structure between a first communication system (eg, an LTE system) and a second communication system (eg, a WiFi system).
  • a first communication system eg, an LTE system
  • a second communication system eg, a WiFi system
  • the UE uses a first communication system (or first communication network) using a first wireless communication scheme through interworking between a plurality of communication networks. ) And a second communication system (or a second communication network) using the second wireless communication method can be simultaneously supported.
  • a backbone network e.g, P-GW or Evolved Packet Core (EPC)
  • EPC Evolved Packet Core
  • the first communication network or the first communication system is referred to as a primary network or a primary system, respectively, and the second communication network or the second communication system is referred to as a secondary network or a secondary system, respectively.
  • secondary system can be called.
  • the UE may be configured to simultaneously support LTE (or LTE-A) and WiFi (local area communication system such as WLAN / 802.11).
  • LTE Long Term Evolution
  • WiFi local area communication system
  • Such a UE may be referred to herein as a multi-system capability UE.
  • the primary system has wider coverage and may be a network for transmission of control information.
  • An example of a primary system may be a WiMAX or LTE (LTE-A) system.
  • the secondary system is a network having a small coverage and may be a system for data transmission.
  • the secondary network may be, for example, a WLAN system such as WLAN or WiFi.
  • a terminal having a capability of simultaneously accessing two or more RATs is defined herein as a multi-RAT terminal.
  • a connection to a specific RAT can be established and data can be transmitted and received based on a terminal request.
  • a terminal may have access to two or more RATs, the terminal cannot simultaneously access multiple RATs.
  • a switching operation is performed to access the eNB of the cellular network, and it is not possible to access the AP 1 and the eNB at the same time.
  • the AP of the secondary system may be seen as an entity that operates in the same manner as a UE having an LTE capability.
  • a scenario in which there is a backhaul control connection between the AP and the eNB through the backbone network may be considered.
  • the AP and the eNB may exchange control information through a backhaul control connection.
  • Primary systems are systems with wide coverage.
  • the primary system refers to a network that is always connected in a network having a status (or RRC connection) with a multi-system supporting UE or is in a DRX (Discontinuous Reception) or idle status.
  • the UE supporting the multi-system may indicate to the eNB of the primary system that there is capability for heterogeneous network (e.g., WLAN) during connection establishment with the primary network.
  • an indication of whether multi-system capability can be supported may be transmitted as a new field in the RRCConnectionRequest or RRCConnectionSetup message. If the indication of whether multi-system support is possible (for example, WLANAccessAvailable or MultiRATAccessAvailable) is 1, a specific procedure for a multi-system UE enables the UE and the eNB to share capabilities required for the multi-system.
  • the eNB of the primary system may periodically transmit information about another system (secondary systems) belonging to the same coverage for the multi-system UEs through a broadcast message or a unicast message. If there is a change in the deployment of the secondary system, the updated message may be transmitted to inform the addition / deletion / change of the secondary system.
  • secondary systems another system belonging to the same coverage for the multi-system UEs
  • the updated message may be transmitted to inform the addition / deletion / change of the secondary system.
  • the secondary system is a system having a small coverage, and may be, for example, a WLAN or WiFi system.
  • Secondary systems are systems that can be added or deleted as needed. Secondary systems can be used primarily for data transmission and reception requiring high bandwidth (Higher BW). At this time, a specific flow (QoS) may be mapped.
  • QoS Quality of Service
  • connection or release between the secondary system and the UE is possible after confirmation from the primary system.
  • the connection may mean that the data is ready to transmit or receive data or to transmit and receive data.
  • the UE may receive access information to the secondary system via the primary system. In this case, actual data transmission and reception may not occur immediately.
  • the UE may receive access information on the flow through the primary system. In this case, actual data transmission and reception may occur immediately.
  • Initial connection establishment with primary system refers to performing an initial RRC connection establishment procedure of existing LTE.
  • the UE may indicate that the UE is a Multi-RAT AMS through an RRC connection request message or an RRC connection setup message (for example, through an RRCConnectionRequest / RRCConnectionSetup message).
  • a parameter such as “MultiRATAccessAvailable” can be added to an existing message and transmitted (for example, 1 bit).
  • information about the secondary system may be broadcast from the eNB.
  • Multi-RAT capability negotiation is usually performed after the initial connection establishment. In the case of connection reconfiguration, multi-RAT capability negotiation can be omitted.
  • the target eNB may perform pre-negotiation from the serving eNB through a backbone network. The eNB may store the MultiRAT capability of the UE for a predetermined time after the UE enters RRC_IDLE, and may be omitted when the network reconfiguration is performed before the MultiRAT information retain timeout.
  • a parameter for a new RAT such as WiFi or WLAN or 802.11 may be added to the ue-CapabilityRequest.
  • the WiFi-related capability information of the terminal may be added to the message and transmitted.
  • New parameter for RAT-Type WiFi or 802.11 is added, and when it is transmitted with it, the following additional information can be transmitted.
  • the UE may receive Candidate APs information through a UECapabilityComplete or UECapabilityResponse message.
  • the technique of the present invention proposes that a base station having capability for heterogeneous network interworking technology such as WLAN can receive heterogeneous network related information of UE by transmitting UECapabilityEnquiry message to the UE.
  • the following parameters may be added to the UECapabilityEnquiry message.
  • the UE shall:
  • 3> include the UE radio access capabilities for WiFi within a ue-CapabilityRAT-Container and with the rat-Type set to WiFi (or WLAN or 802.11x);
  • WiFi-related UE radio access capabilities include the 802.11 MAC address of a UE, UE's preferred AP information, Protocol Version (11a / b / n%) information, or traffic characteristics that you want to transmit to a WLAN (or secondary system). May be included.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining a negotiation procedure related to multi-system support according to the present invention.
  • FIG. 4 illustrates a process for receiving heterogeneous network-related information of a UE by transmitting an UECapabilityEnquiry message to a UE by an eNB having capability for heterogeneous network interworking technology such as a WLAN, in particular for LTE capability negotiation based on LTE. .
  • a UE ie, a multi-system UE performs an initial network entry procedure with a primary system (eNB of a primary system). That is, the UE performs initial connection establishment with primary system. If the primary system is an LTE system, the UE performs an initial RRC (Radio Resource Control) connection establishment procedure of the existing LTE.
  • the base station may transmit the secondary system information message to the UE.
  • Multi-system (or multi-RAT) capability negotiation of the UE may be performed after initial connection establishment.
  • the eNB sends a message to the UE that queries the capability of the UE (e.g., whether the UE can support accessing multi-system or multi-RAT simultaneously or whether it supports simultaneous access to which system or RAT). Can be.
  • This message may be called “UECapabilityEnquiry”.
  • the UE-CapabilityRequest parameter is added to the UECapabilityEnquiry message, and the added parameter is transmitted as a query for querying whether the UE can support multi-system or multi-RAT simultaneously or which system.
  • the UE-CapabilityRequest parameter may include a parameter for a new radio access technology (RAT) (ie, unlicensed band) such as WiFi, WLAN, or 802.11 and may be transmitted.
  • RAT new radio access technology
  • the UE In response to the UECapabilityEnquiry message, the UE sends a UECapabilityInformation message to the eNB.
  • This UECapabilityInformation message may include, for example, WiFi-related capability information.
  • the UECapabilityInformation message may include an indicator indicating whether to support access to a plurality of radio access technologies or system types simultaneously and information on supportable radio access technologies or system types. For example, if the supportable radio access technology is WiFi, the UECapabilityInformation message may additionally include an 802.11 MAC address (for authentication information) of the UE. In addition, the UECapabilityInformation message may include existing access AP information (UE's preferred AP), it is preferable to transmit this information only to the eNB to which the existing access AP belongs.
  • existing access AP information UE's preferred AP
  • the UECapabilityInformation message additionally includes Protocol Version (11a / b / n%) information, and information about a traffic type or characteristic (eg, EPS bearer QoS type) that wants to receive or transmit to WLAN. can do. Information on such traffic types or characteristics will be described later.
  • the UE may be transmitted to the base station by including capability information on the heterogeneous network interworking technology in the UECapaiblityInformation message in an unsolicited manner without the UECapabilityEnquiry message.
  • the base station may transmit a UECapaiblityComplete message in response to the message.
  • the UE transmits a UECapaiblityInformation message (2 step), and in this case, the eNB can transmit a UECapaiblityComplete message in response to the UECapaiblityInformation message ( 3 step), which is an optional process, so the MultiRAT capability negotiation procedure can be made in 2 or 3 steps.
  • the MultiRAT capability negotiation procedure may be configured in 1 or 2 steps.
  • the UECapaiblityInformation message may be transmitted to the eNB under the determination of the UE in an unsolicited manner without the existing UECapabilityEnquiry message (1 step).
  • the eNB may send a UECapaiblityComplete message to the UE in response to the UECapaiblityInformation message (optional) (2 step) (optional)
  • the UE may exchange data with the eNB (S460), and may select the AP by performing secondary system scanning based on the candidate AP list (or APs) received in step S450. After scanning, secondary system management can be performed.
  • a trigger condition for a secondary system eg, AP
  • a QoS Quality of Service
  • 5 is an exemplary diagram for explaining a traffic characteristic in an LTE system.
  • an Evolved packet system (EPS) bearer is generated from the UE to the P-GW (UE-eNB-S-GW-P-GW).
  • GTP tunnel GTP tunnel
  • EPS bearers may be generated according to characteristics of each service. For example, EPS Bearer for Internet, EPS Bearer for IPTV, EPS Bearer for VoIP, etc. may be generated.
  • the characteristics of Default EPS Bearer and Dedicated EPS Bearer are as follows.
  • Non-GBR Non-Guaranteed Bit Rate
  • Dedicated EPS Bearer-Dedicated EPS Bearer may be generated as GBR or non-GBR. For example, if a dedicated EPS Bearer for VoD service is created with GBR
  • the LTE QoS is briefly described below.
  • P-GW defines 5-tuple Service Data Flow
  • eNB defines GBR or Non-GBR
  • PDN connection IP connection between UE and PDN (UE is identified by IP address and PDN is identified by APN)
  • EPS session Same as PDN connection, with one or more EPS bearers, IP address assigned to UE and maintained as long as UE is connected to IP network.
  • EPS bearer A transmission path established between the UE and the P-GW for transmitting IP traffic with a specific QoS.
  • Each EPS bearer is set with QoS parameters representing the characteristics of the delivery path.
  • Service Data Flow An IP flow or collection of IP flows corresponding to a service, identified by the packet's IP and TCP / UDP headers. Different QoS is applied per SDF and PCC rules are applied by PCRF. Delivered through EPS bearer which can satisfy QoS of SDF. Multiple SDFs can be mapped to the same EPS Bearer. User traffic has different QoS characteristics depending on which service (or application) is used. SDF is an IP flow or a collection of IP flows that filter user traffic by service, and a specific QoS policy is applied according to the subscriber class of the UE and the application used.
  • SDF Service Data Flow
  • IP flows to the user are classified into SDF through SDF template (classifier) according to service characteristics, and are delivered to the user by applying QoS policy (eg bandwidth control) for each SDF.
  • QoS policy eg bandwidth control
  • EPS transport network QoS is mapped and transmitted to an EPS bearer.
  • EPS bearer types include default and dedicated.
  • the UE accesses the LTE network, it is assigned an IP address, creates a PDN connection, and creates a default EPS bearer.
  • a dedicated bearer is created on-demand. That is, the dedicated bearer is set to a different QoS from the bearer that is already set.
  • the UE can access several APNs and set one default EPS bearer and several dedicated EPS bearers per APN, and up to 11 EPS bearers can be configured.
  • the default bearer is created when the UE initially connects to the network, and then maintained even when the service is not used in the middle, and then disappears when leaving the network.
  • One default bearer is created for each APN. It is provisioned in the HSS with user subscription information to determine which QoS is applied to which APN upon initial access to the network.
  • the MME downloads user subscription information from the HSS and creates a default bearer with the corresponding PDN using the subscriber QoS profile.
  • SDF QoS The QoS Class Identifier (QCI) and Allocation and Retention Priority (ARP) are basic QoS parameters that apply to all SDFs. QCI standardizes different QoS characteristics and expresses them as integer values (1-9). The standardized QoS characteristics are expressed as resource type, priority, packet delay budget, and packet error loss rate. SDF is divided into GBR-type SDF and non-GBR-type SDF which are allocated statically according to resource type. In addition to QCI and ARP, GBR-type SDFs are assigned to GBR (Guaranteed Bit Rate) and MBR (Maximum Bit Rate) as QoS parameters, and non-GBR-type SDFs are allocated MBR.
  • GBR Guard Bit Rate
  • MBR Maximum Bit Rate
  • GBR type SDF QoS parameters QCI, ARP, GBR (DL / UL), MBR (DL / UL)
  • Non-GBR SDF QoS parameters QCI, ARP, MBR (DL / UL)
  • the SDF is mapped to an EPS bearer in the P-GW and delivered to the UE through the EPS bearer.
  • SDF aggregates with the same QCI and ARP are mapped to one EPS bearer.
  • EPS Bearer QoS QCI and ARP are basic QoS parameters applied to all EPS bearers. EPS bearer is classified into GBR type bearer and non-GBR type bearer according to QCI resource type. Default bearer is always non-GBR type, dedicated can be set to GBR or non-GBR.
  • the GBR bearer QoS parameters include QCI, ARP, GBR (DL / UL), and MBR (DL / UL).
  • Non-GBR type bearer QoS parameters include QCI, ARP, APN-AMBR (DL / UL), and UE-AMBR (DL / UL).
  • GBR-type bearers In addition to QCI and ARP, GBR-type bearers have GBR and MBR as QoS parameters, which means that fixed resources are allocated to each bearer.
  • non-GBR type bearers have an AMBR (Aggregated Maximum Bit Rate) as a QoS parameter, which means that resources are not allocated to each bearer, but are allocated the maximum bandwidth that can be used like other non-GBR type bearers.
  • APN-AMBR is the maximum bandwidth that can be shared by non-GBR bearers in the same PDN
  • UE-AMBR is the maximum bandwidth that can be shared within the same UE. If the UE has multiple PDN connections, the sum of the APN-AMBRs of each PDN may not exceed the UE-AMBR.
  • All data connections sent to the terminal must be made through a radio resource configuration procedure with the eNB, and data for a specific radio bearer (LC) or logical channel (LC) can be transmitted through the AP at the discretion of the eNB. do.
  • LC radio bearer
  • LC logical channel
  • the eNB may instruct the UE to scan the neighboring AP.
  • a secondary system e.g., WLAN
  • the measurement configuration When the measurement configuration is included, information for fast AP detection of the terminal can be transmitted. It may include SSID, beacon transmission period, measurement gap information, etc. of neighboring APs.
  • Radio Resource Configuration When Radio Resource Configuration is included, a field indicating the traffic characteristics of the generated RB is transmitted together (eg, as defined in the description of the present invention).
  • the EPS bearer QoS type or traffic characteristic definition value according to parameters such as QCI, ARP, GBR (DL / UL), MBR (DL / UL)).
  • the terminal may perform scanning with the AP by receiving a beacon signal (passive scanning) or probe scanning (Rb / Rsp active scanning).
  • the UE transmits a measurement result of the detected AP to the eNB (RSSI for each AP, UE's preferred AP, etc.)
  • the eNB can inform the UE by selecting the optimal system using the following metrics (Same operator, UE's priority, channel quality, load balancing, carried traffic, etc.). ).
  • the purpose of this procedure is to modify an RRC connection, e.g. to establish / modify / release RBs, to perform handover, to setup / modify / release measurements, to add / modify / release SCells.
  • RRC connection e.g. to establish / modify / release RBs, to perform handover, to setup / modify / release measurements, to add / modify / release SCells.
  • NAS dedicated information may be transferred from E-UTRAN to the UE.
  • the MultiRAT terminal may be capable of measuring the secondary system even while connected to the primary system. If possible, the MultiRAT terminal does not need to set a measurement gap with the base station. That is, the base station may indicate only the measurement report transmission method through the measurement configuration of the RRCCongifurationReconfiguration message.
  • the purpose of this procedure is to transfer measurement results from the UE to E-UTRAN.
  • the UE shall set the measResults within the MeasurementReport message as follows:
  • reportConfig associated with the measId that triggered the measurement reporting includes reportAddNeighMeas:
  • 3> set the measResultServFreqList to include within measResultBestNeighCell the physCellId and the quantities of the best non-serving cell, based on RSRP, on the concerned serving frequency;
  • 6> include the csg-MemberStatus and set it to member if the cell is a CSG member cell;
  • 6> include the cgi-Info containing all the fields that have been successfully acquired, except for the plmn-IdentityList;
  • a UE having both MAC / PHY for different RATs may report measurement results of neighboring APs when a specific condition is satisfied without a specific message according to a trigger condition defined by an eNB.
  • the condition of starting measurement of the neighboring AP at the stage where the UE does not start measurement may be determined by traffic transmitted through radio resource configuration (eg, DRB addition) (GBR or Non-GBR or according to the technology of the present invention). If the traffic to be transmitted through the AP is defined during Multi-RAT Capability Negotiation, and the traffic is generated through a radio resource configuration, the terminal may start the AP measurement. Alternatively, when IEEE 802.11 (WLAN, AP) is selected as the preferred system in the radio resource configuration, the terminal may start measurement of the neighboring AP. The metric that initiates the measurement may be sent in a unicast message with UE-specific values.
  • radio resource configuration eg, DRB addition
  • IEEE 802.11 Wi-Fi, AP
  • the metric that initiates the measurement may be sent in a unicast message with UE-specific values.
  • the technique of the present invention may allow an eNB (or a network entity such as an MultiRAT Management entity) to select an appropriate system for traffic using the EPS Bearer type defined above.
  • Existing classification criteria i.e., GBR or non-GBR
  • the technique of the present invention may determine that specific flow (s) can be transmitted to other RAT (e.g., WLAN, i.e., secondary system) according to the information received from the UE by the eNB using the EPS bearer type defined above.
  • RAT selection for the UE's flow is performed after the eNB receives information on other RAT (ie, secondary system) through the UE.
  • RAT ie, secondary system
  • a network entity of more than p-GW has the ability to manage the RAT of the UE, the network entity should be able to receive heterogeneous network status information such as UE and cellular / WLAN.
  • Measurement objects are specified per RAT type (E-UTRAN, UTRAN, CDMA2000, GERAN, WLAN (i.e., local area network and non-cellular network systems such as WiFi))
  • Multi-RAT UEs may (can) perform Inter-RAT measurement without measurement gaps.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram for explaining a measurmemt configuration.
  • the conventional measurmemt configuration is A single E-UTRA carrier frequency, A set of cells on a single UTRA carrier frequency, A set of GERAN carrier frequencies, A set of cells on a single (HRPD or 1xRTT) carrier A set of WLAN carrier frequencies, A set of E-UTRA data bearers (or flows) on a single E-UTRA carrier frequency, A set of WLAN data bearers (or flows) on a single WLAN carrier frequency It can be seen.
  • FIG. 7 is an exemplary diagram for describing an Inter-RAT Measurement Report Trigger definition.
  • the parameter value for the trigger condition may be transmitted to the MultiRAT terminal through reportConfigInterRAT.
  • Inter-RAT Trigger definitions may be defined for each neighbor APs (ie, measurement objects), or different values may be defined (ie, one measurement object for DRB) according to flow characteristics. In order for the trigger condition to be defined, the definitions may be sent unicast.
  • Event A1-Serving becomes better than threshold 1
  • Event A5-PCell becomes worse than threshold 1 and neighbor becomes better than threshold 2
  • Event B1-Inter RAT neighbor becomes better than threshold
  • Event B2-PCell becomes worse than threshold 1 and inter RAT neighbor becomes better than threshold 2
  • Event B3-Inter RAT serving becomes worse than threshold 1
  • Trigger definitions transmitted through reportConfigInterRAT may be defined for each neighbor APs, or different values may be defined according to traffic characteristics.
  • voice traffic is preferred to communicate through a cellular network, but it may be preferred to communicate through a WLAN network only when the channel state of the WLAN network is very good. Even though the AP has a weak signal strength, data traffic may prefer to communicate through the AP network rather than the cellular network. In the above two cases, since the threshold value of scan results required may vary according to the transmitted traffic characteristics, trigger definitions according to the traffic characteristics may need to be transmitted.
  • Non-Guaranteed Bit Rate (Non-Guaranteed Bit Rate) or GBR or Radio Bearer QoS type as defined in the technology of the present invention
  • this value may be different for each flow, it may be transmitted to the terminal as a unicast, and the technique of the present invention proposes to notify the corresponding trigger definitions for each flow (or RB) through an RRCConnectionReconfiguration (measConfig./radioResourceConifg.) Message. .
  • Whether or not measurement reporting is required based on the trigger condition may be set during MultiRAT capability negotiation between the terminal and the base station.
  • the UE may want to communicate through the AP even if the AP is detected, no matter how low the signal strength, and such a value may be set during capability negotiation.
  • measurement reporting by trigger condition ”bit may be added to UECapabilityInformation parameter (or message).
  • FIG. 8 is an exemplary diagram for explaining a Multi-RAT measurement procedure for Multi-RAT UEs.
  • the process illustrated in FIG. 8 is overlapped with some processes of FIG. 4, and description thereof will be omitted.
  • the terminal may receive measurement configuration information and / or radio resource configuration information for supporting multi-RAT measurement in the RRCConnectionReconfiguration message from the base station. Based on this, the terminal may perform the measurement and transmit the measured result to the base station through a MeasurementReport message.
  • FIG. 9 is an exemplary diagram for describing a method for managing a secondary system.
  • -UE may request association with AP (e.g., SecondarySystemRequest)
  • AP e.g., SecondarySystemRequest
  • Control for association with the AP may be performed through the eNB (e.g., SecondarySystemSetup definition).
  • DRB (flow) information and authentication method (open system or shared key) transmitted to the selected AP, secondary system can be transmitted.
  • the UE completes Association and TS setup with a specific AP by SecondarySystemSetup of eNB.
  • Association Request / Response transmission / reception between the AP and the UE, and in case of 802.11e, a traffic stream (TS) setup process (ADDTS request / response) may be performed.
  • the UE may inform the eNB of the successful connection and result with the AP (e.g., SecondarySystemSetupComplete definition).
  • a mapping result of a DRB ID (or flow ID) and an association ID (AID) / traffic stream ID (TSID) for the corresponding DRB may be transmitted.
  • Flow Mobility between AP and eNB When the UE leaves the coverage of the WLAN and there is no neighbor AP, there is a method in which the eNB supports seamless flow mobility between the AP and the eNB so that data transmitted through the WLAN is seamlessly transmitted through the eNB.
  • Flow Mobility between APs When the UE detects a neighbor AP, there is a method in which the eNB supports seamless flow mobility between APs of a connection for a corresponding flow.
  • a UE which detects a secondary system that satisfies a condition may request an association with the corresponding system through a SecondarySystemRequest message.
  • Base station priority start The base station recognizes that a specific flow connection is created (i.e., DRB addition) to the terminal, the base station can recognize the access to the secondary system through the SecondarySystemSetup message.
  • the Data Radio Bearer of the UE is configured through a Radio Resource Configuration procedure of RRCConnectionReconfiguration.
  • RRCConnectionReconfiguration allows the secondary system to simply send and receive data, so that QoS for the data can follow the method supported by the eNB (or primary system).
  • DL data may be redirected by the base station, and UL data may be transmitted through a WLAN (i.e., secondary system) for data transmission for the DRB ID indicated by the base station.
  • All data transmitted to the terminal must be made through a Radio Resource Configuration procedure with the eNB, and the data for a specific Radio Bearer can be transmitted through the secondary system under the judgment of the base station.
  • This allows data transmitted to a specific RNTI / DRB ID among the data transmitted to the eNB to be redirected to the AP.
  • the eNB requires specific IP settings for the data.
  • the terminal may request a HO to another secondary system.
  • the terminal searches (or measures) the surrounding secondary system. However, if no system is detected, the connection with the secondary system can be released. If data corresponding to an arbitrary flow (ie, data bearer) of the primary system is being transmitted and received through the secondary system, and the terminal cannot perform the flow HO to the neighboring secondary system, the base station loses data for the flow. It must be able to support Multi-RAT Seamless Flow Mobility so that seamless flow mobility can be achieved without this happening.
  • connection with the secondary system may be released.
  • the terminal may perform seamless flow HO between APs using the primary system.
  • the base station may inform the mobile station that there is no data transmission / reception through the current serving secondary system through the SecondarySystemSetup message, and may instruct the primary system through the primary system so that the previously transmitted data may be transmitted and received to the new secondary system.
  • FIG. 10 is an exemplary diagram for explaining a secondary system association process.
  • the base station includes information such as selected AP, flow (DRB) information to be transmitted to the secondary system, authentication method (shared key information), transition to doze mode after association, Timer for Secondary System Association, and action time in the SecondarySystemSetup message to the UE. Can be sent. After association, power saving mode may be entered, and the eNB may inform the UE of this.
  • DRB flow
  • authentication method shared key information
  • transition to doze mode after association Timer for Secondary System Association
  • action time in the SecondarySystemSetup message to the UE. Can be sent.
  • power saving mode may be entered, and the eNB may inform the UE of this.
  • the terminal may perform synchronization with the AP by receiving a beacon frame of the AP.
  • the terminal performs an authentication procedure using an open system or shared key.
  • the UE may be assigned an AID through an association request / response frame transmission and reception with the AP.
  • the action time included in the SecondarySystemSetup message should be the time after the SecondarySystemSetup message transmission time + Timer for Secondary System Association value.
  • the UE may transmit a SecondarySystemSetupComplete messge to the base station.
  • Method 1 When the terminal succeeds in both synch / authen / association with a specific AP, the UE may transmit a SecondarySystemSetupComplete message containing a value indicating that the connection establishment with the AP is successful. The message may include a status value meaning success / fail. Receiving a SecondarySystemSetupComplete message, which is a Fail, the eNB should transmit a SecondarySystemSetup message in which a new AP is selected. In addition, the base station may inform the base station of the IP address value allocated from the AP to which the connection is made.
  • the UE may transmit a SecondarySystemSetupComplete message indicating that the connection establishment with the AP is successful. If the transmission of the message means the success of the AP association, if the association fails, the message may not be transmitted, the base station may continue to wait for this message. For this case, the base station starts the Timer for Secondary System Association set to the value considering both synch / authen. / Association after transmitting the SecondarySystemSetup message, and if this value has expired, selects a new AP to associate with the terminal to the newly selected AP. You must instruct. If successful, the message may inform the base station of the IP address value allocated from the AP that made the connection.
  • 11 is an exemplary diagram for describing a secondary system reassociation process.
  • the eNB may inform the terminal of the newly selected AP through the SecondarySystemSetup message.
  • the newly selected AP, DRB information to be transmitted to the secondary system, shared key information, whether to transition to doze mode after reassociation, disconnection (& action) time, timer for SS reassociation, etc. may be included in the SecondarySystemSetup message.
  • the UE disconnects from the old AP at the disconnection time and a SecondarySystemSetupComplete message must be transmitted before the Timer for SS Reassociation expires.
  • ABS can play the role of delivering security information set in old AP to new AP through control connection (vie air or backbone) in advance during reassociation.
  • the terminal transmits and receives a reassociation request / response frame with the new AP.
  • Method 1 When the UE succeeds in reassociation with the corresponding AP, it may transmit a SecondarySystemSetupComplete message containing a value indicating that the connection establishment with the new AP is successful to the base station.
  • the message may include a status value indicating success / fail of reassociation.
  • the eNB receiving the Fail SecondarySystemSetupComplete message should transmit a SecondarySystemSetup message in which a new AP is selected.
  • the base station may inform the base station of the IP address value allocated from the AP to which the connection is made.
  • the UE may transmit a SecondarySystemSetupComplete message indicating that the connection establishment with the AP is successful.
  • the base station After transmitting the SecondarySystemSetup message, the base station starts the Timer for SS reassocication set to a value considering the reassociation, and when this value expires, the base station should select a new AP and instruct the terminal to associate with the newly selected AP.
  • FIG. 12 is another exemplary diagram for explaining a secondary system reassociation process.
  • the eNB may inform the UE of the newly selected AP through the SecondarySystemSetup message.
  • SecondarySystemSetup may include information such as newly selected AP, DRB information to be transmitted to the secondary system, shared key information, whether to transition to doze mode after reassociation, disconnection (& action) time, timer for SS reassociation, and the like.
  • the terminal disconnects from the old AP at the disconnection time, and the SecondarySystemSetupComplete message should be transmitted before the Timer for SS Reassociation expires.
  • ABS can play the role of delivering security information configured in old AP to new AP through control connection (vie air or backbone) in advance during reassociation.
  • Method 1 When the terminal succeeds in reassociation with the corresponding AP, it may transmit a SecondarySystemSetupComplete message containing a value indicating that the connection establishment with the new AP is successful to the base station.
  • the message may include a status value indicating success / fail of reassociation.
  • Receiving a SecondarySystemSetupComplete message, which is a Fail the eNB should transmit a SecondarySystemSetup message in which a new AP is selected.
  • the base station may inform the base station of the IP address value allocated from the AP that made the connection.
  • the UE may transmit a SecondarySystemSetupComplete message indicating that the connection establishment with the AP is successful.
  • the base station After transmitting the SecondarySystemSetup message, the base station starts the Timer for SS reassocication set to a value considering the reassociation, and when this value expires, the base station should select a new AP and instruct the terminal to associate with the newly selected AP.
  • FIG. 13 is an exemplary diagram for describing a secondary system disassociation procedure.
  • the eNB may inform the terminal of the disassociation through the SecondarySystemSetup message.
  • the SecondarySystemSetup message may include information about Disassociated AP & DRB information, disconnection time, action time, timer for SS disassociation, and the like.
  • a disassociation notification frame may be transmitted to the AP at isconnection time.
  • Method 1 When the terminal receives an ACK for the disassociation notification frame, it can transmit a SecondarySystemSetupComplete message containing a value indicating that the disconnection was successful to the base station. This message may include a status value indicating success / fail of disassociation. In case of disassociation, only success is preferably transmitted).
  • the base station may inform the base station of the IP address value allocated from the AP to which the connection is made.
  • the UE may transmit a SecondarySystemSetupComplete message indicating that the connection establishment with the AP is successful.
  • the base station starts the Timer for SS Disassociation set to a value in consideration of disassociation after transmitting the SecondarySystemSetup message.
  • the terminal may transmit an unsolicited SecondarySystemSetupComplete message to the base station.
  • the UE may inform that the connection with the AP is terminated by transmitting a SecondarySystemSetupComplete message without the SecondarySystemSetup message from the base station.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram for explaining a method of transmitting a link failure report according to the present invention.
  • Link failure report (or indication) through other RAT (e.g., WiFi)
  • RAT e.g., WiFi
  • the cellular link of the corresponding terminal is notified through a connected WiFi link. do.
  • the corresponding RadioLink failure report message may be a message transmitted to a serving base station or a WiFi-cellular interworking management related network entity of the terminal, and the network entity or the base station that has received the cellular link to the terminal is currently unavailable, but the WiFi link is Recognizing that it is still valid, it allows an emergency control message or data that was being transmitted to the cellular link to be transmitted over the WiFi link while the cellular link is recovering.
  • the Radio Link Failure report message is transmitted from the terminal as soon as the failure / problem of the cellular link is detected, and the same as the message used in the prior art, or if necessary, additional information or unnecessary information about the WiFi AP to which the message is transmitted may be deleted. Can be.
  • previous eNB information E.g., previous eNB information, current AP information, data flow information transmitted through the AP, cellular related information (e.g., UE ID, failedPcell ID, location information), etc.
  • cellular related information e.g., UE ID, failedPcell ID, location information
  • E.g., cellular network related information transmission request When the “the best measured cells” information is transmitted together with the RLF report transmission, the eNB or the interworking management network entity receiving the information may transmit the information of the corresponding cell to the terminal.
  • the eNB or the interworking management network entity receives the Radio Link Failure (RLF) report of the UE through another RAT (other RAT), the UE maintains the cellular related information as it is, and the UE maintains the RRC_CONNECTED state. You can check the status of the terminal through the WiFi link of the terminal until recovery.
  • RLF Radio Link Failure
  • 15 is an exemplary diagram for explaining Radio Link Failure in WiF-cellular interworking.
  • the terminal When the physical layer of the terminal receives continuous out-of-sync, it is determined that there is a radio problem. Thereafter, if the radio link failure does not recover for a predetermined time T1, the terminal is regarded as a radio link failure. Then, if another RAT link is available, the terminal transmits a Cellular Radio Link Problem Report message through the other RAT.
  • This first phase is a section that leads to radio link failure detection.
  • the first phase is not related to terminal-based mobility and operates based only on timer-based or other other (e.g. counting) criteria (T1).
  • the terminal When the radio link failure detection and the handover failure are started, if another RAT link is available, the terminal transmits a Cellular Radio Link Problem Report message through the other RAT. If the timer T311 expires or the T301 (or other new timer) expires, the Second Phase leads the terminal to the RRC_IDLE state.
  • Second Phase is associated with UE-based mobility.
  • the Second Phase may be set to a Timer based (T2) (in the case of WiFi-cellular interworking, a different value timer may be set instead of T2 (eg, a longer second phase or an additional third phase, in which case, RRC_CONNECTED state is longer than before).
  • T2 Timer based
  • 16 and 17 are exemplary diagrams for explaining a data flow of a WiF-cellular interworking terminal in case of cellular radio link failure.
  • FIG. 16 illustrates a data flow when Radio Link recovers successfully during RLF phase 1/2/3
  • FIG. 17 illustrates a data flow when Radio Link fails to recover during RLF phase 1/2/3. It is shown.
  • the terminal may transmit a message indicating that the cellular radio link problem is detected to the interworking management server (or a base station of the cellular network, MME).
  • the interworking management server or base station of the cellular network, MME
  • the terminal may transmit a message for switching the cellular related data flow to the terminal via the AP.
  • the terminal may transmit a message indicating that the radio link failure to the interworking management server (or the base station of the cellular network, MME).
  • the UE performs a (cellular) radio link recovery attempt during the RLF phase 1/2/3, and if the Radio Link is successful, the UE sends an RRC reconnection establishment request message (eg, RRC) to the (serving) base station of the cellular network.
  • RRC RRC reconnection establishment request message
  • the terminal may transmit a message indicating that the cellular radio link has been restored to the interworking management server (or the base station of the cellular network, MME).
  • the terminal may transmit a message indicating that the cellular radio link problem has been detected to the interworking management server (or a base station of the cellular network, MME).
  • the interworking management server or base station of the cellular network, MME
  • the terminal may transmit a message for switching the cellular-related data flow to the terminal via the AP.
  • the terminal may transmit a message indicating that the radio link failure to the interworking management server (or the base station of the cellular network, MME).
  • the UE performs (cellular) radio link recovery attempt during the RLF phase 1/2/3. As shown in FIG. 17, when the radio link fails to recover during the RLF phase 1/2/3, the UE cannot transmit an RRC Re-estatblishemtn request message to the base station of the cellular network. Thus, Radio Link Failure is generated through another available RAT. You can inform. In addition, the UE may inform that the interworking management server (or a base station of the cellular network, MME) enters the cellular idle mode in order to inform that the link of another RAT is still valid. Until receiving the information indicating the cellular idle mode entry from the terminal, the interworking management server (or the base station of the cellular network, MME) must maintain cellular related information of the terminal.
  • the interworking management entity or the other RAT of the terminal is still valid while the primary link of the two links are experiencing a radio link failure.
  • an urgent message or data flow of the terminal may be switched to the secondary RAT. This can provide users with as much seamless service as possible through secondary RAT during times when primary RAT is unavailable.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • a method of recovering when a radio link failure occurs by a terminal supporting a plurality of radio access technologies may be industrially used in various communication systems such as 3GPP LTE, LTE-A, and IEEE 802.

Landscapes

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

Abstract

복수의 무선접속 기술(Radio Access Technology, RAT)를 지원하는 단말이 무선 링크 실패가 발생한 경우에 회복하는 방법은, 제 1 RAT과 RRC 연결 상태를 유지하고 있는 동안에 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패를 검출하는 단계; 상기 검출 후 소정의 제 1 시간 경과 후에 상기 제 1 RAT의 무선 링크가 회복되지 않는 경우 무선 링크 실패로 판단하는 단계; 상기 판단 후에 소정의 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복되는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

복수의 무선접속 기술를 지원하는 단말이 무선 링크 실패가 발생한 경우에 회복하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 무선접속 기술를 지원하는 단말이 무선 링크 실패가 발생한 경우에 회복하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
두 개 이상의 radio access technology (RAT)에 액세스할 수 있는 capability를 가진 Multi-RAT 단말이 존재할 수 있다. 특정 RAT에 access하기 위해서는 단말 요청 기반으로 특정 RAT으로의 connection을 설정하고 data 송수신을 수행할 수 있게 된다.
그러나, MultiRAT 단말이 두 개 이상의 RAT에 액세스 할 수 있는 capability는 있더라도 동시에 multiple RAT에 access할 수는 없었다. 즉, 현재 단말은 Multi-RAT capability가 있다 하더라도, 서로 다른 RAT을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능하지 않다.
이러한 종래의 multi-RAT 기술은 무선랜과 셀룰러 망 간의 interworking을 필요로 하지 않기 때문에, 전반적으로 시스템 효율이 낮은 문제점이 있다. 그리고, 이러한 문제점에 대해서 아직까지 연구된 바가 없다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 복수의 무선접속 기술를 지원하는 단말이 무선 링크 실패가 발생한 경우에 회복하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무선 링크 실패를 회복하기 위한 단말을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 복수의 무선접속 기술를 지원하는 단말이 무선 링크 실패가 발생한 경우에 회복하는 방법은, 복수의 무선접속 기술(Radio Access Technology, RAT)를 지원하는 단말이 무선 링크 실패가 발생한 경우에 회복하는 방법에에 있어서, 제 1 RAT과 RRC 연결 상태를 유지하고 있는 동안에 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패를 검출하는 단계; 상기 검출 후 소정의 제 1 시간 경과 후에 상기 제 1 RAT의 무선 링크가 회복되지 않는 경우 무선 링크 실패로 판단하는 단계; 상기 판단 후에 소정의 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복되는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 검출 후 상기 복수의 RAT의 인터워킹을 관리하는 개체로 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패를 알리는 메시지를 제 2 RAT을 통해 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복되지 않는 경우 RRC 유휴(idle) 모드로 진입하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 RRC 유휴(idle) 모드로 진입함을 알리는 메시지를 상기 복수의 RAT의 인터워킹을 관리하는 개체로 제 2 RAT을 통해 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복된 경우, 상기 제 1 RAT의 기지국과 RRC 연결 재설정 과정을 수행하는 더 단계를 포함할 수 있다. 상기 복수의 RAT은 서로 이종망에 해당한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 무선 링크 실패를 회복하기 위한 단말은, 제 1 RAT과 RRC 연결 상태를 유지하고 있는 동안에 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패를 검출하며, 상기 검출 후 소정의 제 1 시간 경과 후에 상기 제 1 RAT의 무선 링크가 회복되지 않는 경우 무선 링크 실패로 판단하되, 상기 판단 후에 소정의 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복되는지 여부를 판단하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 기 검출 후 상기 복수의 RAT의 인터워킹을 관리하는 개체로 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패를 알리는 메시지를 제 2 RAT을 통해 전송하도록 구성된 송신가를 더 포함한다. 상기 프로세서는, 상기 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복된 경우, 상기 제 1 RAT의 기지국과 RRC 연결 재설정 과정을 수행하도록 제어한다.
단말이 두 개 이상의 RAT에 동시에 접속할 수 있는 능력이 있는 경우, 두 링크 중 primary 링크가 radio link failure를 겪는 동안, 단말의 다른 RAT의 링크가 여전히 유효함을 interworking 관리 entity나 serving-eNB에게 알림으로써, 단말의 긴급한 메시지나 data flow가 secondary RAT으로의 전환이 가능하도록 한다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말기(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 셀룰러 무선 링크 실패와 관련하여 예시한 도면이다.
도 3은 제 1 통신 시스템(예를 들어, LTE 시스템)와 제 2 통신 시스템(예를 들어, WiFi 시스템)의 연동 구조를 설명하기 위한 네트워크 구조를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 멀티 시스템 지원 관련한 협상 프로시저를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 5는 LTE 시스템에서의 트래픽 특성에 대해 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 6은 measurmemt configuration을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 7은 Inter-RAT Measurement Report Trigger 정의를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 8은 Multi-RAT UE 들을 위한 Multi-RAT measurement procedure를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 9는 세컨더리 시스템 관리 방법을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 10은 세컨더리 시스템 association 과정을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 11은 세컨더리 시스템 reassociation 과정을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 12는 세컨더리 시스템 reassociation 과정을 설명하기 위한 또 다른 예시적 도면이다.
도 13은 세컨더리 시스템 disassociation 과정(Disassociation procedure)을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 link failure report를 전송하는 방법을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 15는 WiF-cellular 인터워킹에서의 Radio Link Failure를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 16 및 도 17은 셀룰러 Radio Link Failure 인 경우 WiF-cellular 인터워킹 단말의 데이터 플로우를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE-A의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station), M2M(Machine To Machine) 기기 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다. 본 명세서에서는 기지국은 셀, 섹터 등을 포함하는 개념으로 사용될 수 있다.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(175), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다.
기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
도 2는 셀룰러 무선 링크 실패와 관련하여 예시한 도면이다.
기존에는 단말이 Multi-RAT capability가 있다 하더라도, 서로 다른 RAT을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능하지 않았다. 스위칭 기반의 inter RAT 기술은 전송되는 데이터가 모두 다른(other) RAT으로 전환되기 때문에, 플로우의 QoS에 적절한 RAT을 선택할 수 없고, 특정 flow만을 switch하기 위한 제어 기술이 정의되어 있지 않았다. 특정 flow만을 other RAT으로 전환하기 위한 프로시저 및 시그널링 정보를 정의할 필요가 있고, 본 발명의 기술은 단말이 프라이머리 시스템 외에 특정 flow에 대한 전송을 위한 세컨더리 시스템 (secondary system)을 추가/삭제/수정하는 전반적인 프로시저를 정의한다. Cellular와 WLAN 연결이 설정되어 있던 단말이 cellular 망의 link failure를 detection한 경우, 무선랜 망을 통해 cellular 망의 link recovery를 효율적으로 수행할 수 있는 방법이 필요하다. 종래 기술의 방법을 그대로 사용하는 경우, eNB 또는 cellular-WiFi interworking을 manage하는 특정 network entity는 단말이 cellular radio link를 recovery 한 후에야 단말의 radio link failure를 detect할 수 있기 때문에, WiFi link가 설정되어 있다 하더라도 RLF 상태 동안에는 단말에게 어떤 서비스도 제공해 주지 못한다.
그러나 cellular와 WiFi 두 link로 동시에 connection을 설정할 수 있는 단말인 경우, cellular 망의 link는 failure라 할지라도, WiFi link는 여전히 유효할 수 있고, 이를 통해 기지국 또는 interworking management network entity에게 더 빨리 cellular망의 link failure를 알림으로써, cellular 망을 통해 전송되어져야 하는 긴급한 메시지나 data를 WiFI 망으로 전송하도록 하는 방법이 필요하다.
먼저, 복수의 통신 시스템이 연동하는 네트워크 워크 구조를 설명한다.
도 3은 제 1 통신 시스템(예를 들어, LTE 시스템)와 제 2 통신 시스템(예를 들어, WiFi 시스템)의 연동 구조를 설명하기 위한 네트워크 구조를 예시한 도면이다.
도 3에 도시한 네트워크 구조에서, 백본(Backbone) 망(예를 들어, P-GW 또는 EPC(Evolved Packet Core))를 통해 AP와 eNB사이에 백홀 제어 커넥션(backhaul control connection)이 있거나, AP와 eNB 사이에 무선 제어 커넥션(wireless control connection) 이 있을 수 있다. 피크 쓰루풋(peak throughput) 및 데이터 트래픽 오프-로딩(data traffic off-loading)을 위해, UE는 복수의 통신 네트워크 간의 연동을 통하여 제 1 무선통신 방식을 사용하는 제 1 통신 시스템(혹은 제 1 통신 네트워크)과 제 2 무선통신 방식을 사용하는 제 2 통신 시스템(혹은 제 2 통신 네트워크)을 모두 동시에 지원할 수 있다. 여기서 제 1 통신 네트워크 또는 제 1 통신 시스템을 각각 프라이머리 네트워크(Primary network) 또는 프라이머리 시스템(Primary system)이라고 칭하고, 제 2 통신 네트워크 또는 제 2 통신 시스템을 각각 세컨더리 네트워크(Secondary network) 또는 세컨더리 시스템(Secondary system)이라고 칭할 수 있다. 예를 들어, UE는 LTE(혹은 LTE-A)와 WiFi (WLAN/802.11과 같은 근거리 통신 시스템)을 동시에 지원하도록 구성될 수 있다. 이러한 UE를 본 명세서에서 멀티 시스템 지원 UE(Multi-system capability UE) 등으로 칭할 수 있다.
도 3에 도시한 네트워크 구조에서, 프라이머리 시스템은 넓은 커버리지(wider coverage)를 가지며, 제어 정보 전송을 위한 망일 수 있다. 프라이머리 시스템의 예로서 WiMAX 또는 LTE (LTE-A)시스템이 있을 수 있다. 한편, 세컨더리 시스템은 작은 커버리지는 가지는 망이며, 데이터 전송을 위한 시스템일 수 있다. 세컨더리 네트워크는 예를 들어, WLAN 또는 WiFi 같은 무선랜 시스템일 수 있다.
두 개 이상의 RAT에 동시에 액세스할 수 있는 성능(capability)를 가진 단말을 본 명세서에서는 Multi-RAT 단말이라고 정의한다. 특정 RAT에 액세스하기 위해서는 단말 요청 기반으로 특정 RAT으로의 커넥션(connection)을 설정하고 데이터 송수신을 수행할 수 있게 된다. 종래에는 단말이 두 개 이상의 RAT에 액세스할 수 있는 capability는 있더라도 동시에 multiple RAT에 액세스할 수는 없었다. 일 예로서, 단말(UE)이 WiFi 망의 AP 1에 액세스되어 있는 경우 셀룰러 네트워크의 eNB에 액세스하기 위해서는 스위칭 동작을 수행하였고, 동시에 AP 1 및 eNB에 액세스할 수는 없었다. 도 3에 도시한 바와 같이, AP와 기지국 사이에 wireless control connection이 있어서 direct communication이 가능하다. eNB 입장에서 보면, 세컨더리 시스템의 AP는 LTE capability를 가진 UE와 동일하게 동작하는 엔티티(entity)로 보일 수 있다. 한편, 도 3에 도시하지는 않았으나 Backbone 망을 통해 AP와 eNB 사이에 backhaul control connection이 있는 시나리오도 고려할 수 있다. 이 경우 AP와 eNB 는 백홀 제어 커넥션을 통해 제어 정보 등을 교환할 수 있다.
이하에서는 본 명세서에서 기술할 다중 무선접속기술(Multi-RAT) 시스템 관련 정의를 설명한다.
프라이머리 시스템(Primary system)
프라이머리 시스템(예를 들어, WiMAX or LTE 시스템)는 넓은 커버러지를 갖는 시스템이다. 그리고, 프리어머리 시스템은 멀티 시스템 지원 UE와 항상 status(또는 RRC connection)이 있는 네트워크에서 connected 상태에 있거나, DRX (Discontinuous Reception) 또는 idle status에 있는 네트워크를 말한다.
멀티 시스템을 지원하는 UE는 프라이머리 네트워크와의 연결 설정(connection establishment) 동안 프라이머리 시스템의 eNB에 이종망(e.g., WLAN)에 대한 capability가 있음을 지시(indication)할 수 있다. 이때, 멀티 시스템 지원 가능한지 여부(Multi-system capability)에 대한 지시(indication)는 RRCConnectionRequest, 또는 RRCConnectionSetup 메시지에 새로운 필드로 포함되어 전송될 수 있다. 멀티 시스템 지원가능한지 여부의 지시(예를 들어, WLANAccessAvailable 또는 MultiRATAccessAvailable)이 1인 경우, 멀티 시스템 UE를 위한 특정 프로시저를 통해 UE와 eNB 은 멀티 시스템에 필요한 capability를 공유할 수 있게 된다.
프라이머리 시스템의 eNB은 멀티 시스템 UE들을 위해 동일 커버리지에 속한 다른 시스템(세컨더리 시스템들)에 대한 정보를 주기적으로 브로드캐스트 메시지를 통해 전송해 주거나 또는 유니캐스트 메시지로 전송해 줄 수 있다. 만약 세컨더리 시스템의 배치(deployment)에 변화가 있는 경우, 세컨더리 시스템의 추가/삭제/변화 정보를 알리기 위해 업데이트된 메시지를 전송할 수 있다.
세컨더리 시스템(Secondary systems)
세컨더리 시스템은 작은 커버리지를 갖는 시스템으로서, 예를 들어, WLAN, WiFi 시스템일 수 있다. 세컨더리 시스템은 필요에 따라 추가(addition) 또는 삭제(deletion)될 수 있는 시스템이다. 주로 세컨더리 시스템은 높은 대역(Higher BW)를 요구하는 데이터 송수신을 위해 사용될 수 있다. 이때, 특정 flow (QoS)가 맵핑될 수 있다.
세컨더리 시스템과 UE 사이의 연결(connection) 또는 해제(release)는 프라이머리 시스템으로부터의 확인 후에 가능하다. 여기서, 연결이라고 함은 데이터를 송수신할 준비가 되었음을 의미하거나 데이터를 송수신함을 의미할 수 있다.
UE가 세컨더리 시스템 커버리지에 들어간 것이 검출되면 프라이머리 시스템을 통해 세컨더리 시스템으로의 액세스(access) 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 실제 데이터 송수신이 바로 발생하지 않을 수도 있다. UE가 세컨더리 시스템을 통해 송수신할 데이터가 있는 경우 프라이머리 시스템을 통해 해당 플로우에 대한 액세스 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 실제 데이터 송수신이 바로 발생할 수 있다.
Initial connection establishment with primary system
Initial connection establishment with primary system이란 기존 LTE의 initial RRC connection establishment 프로시저를 수행하는 것을 말한다. 해당 단말이 Multi-RAT AMS라는 것을 RRC 연결 요청 메시지 또는 RRC 연결 설정 메시지 (예를 들어, RRCConnectionRequest/ RRCConnectionSetup 메시지 등을 통해)등을 통해 Indication 할 수 있다. 기존 메시지에 “MultiRATAccessAvailable” 과 같은 파라미터가 추가하여 전송할 수 있다(예를 들어, 1 bit)
Secondary system information transmission
단말이 수신해야 하는 APs의 common 정보가 있다면, eNB으로부터 secondary system에 대한 정보가 broadcast 될 수 있음
Multi-RAT capability negotiation
Multi-RAT capability negotiation은 일반적으로 initial connection establishment 이후에 수행된다. Connection reconfiguration의 경우, Multi-RAT capability negotiation은 생략될 수 있다. 핸드오버(HO)의 경우, target eNB는 serving eNB로부터 backbone 망을 통해 pre-negotiation을 수행할 수 있다. eNB는 UE의 MultiRAT capability를 단말이 RRC_IDLE에 진입한 후 일정 시간동안 저장할 수 있고, MultiRAT information retain timeout 전에 network reconfiguration이 수행되는 경우, 생략 가능하다.
1. UECapabilityEnquiry
ue-CapabilityRequest 에 WiFi or WLAN or 802.11 과 같은 새로운 RAT(i.e., unlicensed band)에 대한 파라미터가 추가될 수 있다
2. UECapabilityInformation message
단말의 WiFi 관련 capability 정보를 상기 메시지에 추가하여 전송할 수 있다. RAT-Type에 대한 새로운 파라미터 WiFi 또는 802.11 추가되고, 이와 함께 전송되는 경우 아래 정보 추가 전송이 가능하다.
- UE의 802.11 MAC address (authentication 정보 위해)
기존 접속 AP 정보(UE’s preferred AP)(이 값은 기존 접속 AP가 속한 eNB에게만 전송됨이 바람직함)
- Protocol Version (11a/b/n …) 정보
- 무선랜 (또는 secondary system)으로 전송하기를 원하는 트래픽 특성
3. UECapabilityComplete or UECapabilityResponse message (새로운 메시지)
단말은 UECapabilityComplete or UECapabilityResponse message 등을 통해 Candidate APs 정보를 수신할 수 있다.
LTE 기반의 UE capability negotiation
본 발명의 기술은 무선랜과 같은 이종망 연동 기술에 대한 capability가 있는 기지국이 단말에게 UECapabilityEnquiry 메시지를 전송함으로써 UE의 이종망관련 정보를 수신할 수 있도록 제안한다.
UECapabilityEnquiry 메시지에는 다음과 같은 파라미터가 추가될 수 있다.
Wifi 관련 UE capability request 파라미터
5.6.3.3 Reception of the UECapabilityEnquiry by the UE (3GPP TS 36.331)에 아래 내용추가
The UE shall:
1> set the contents of UECapabilityInformation message as follows:
2> if the ue-CapabilityRequest includes wifi and if the UE supports WiFi (or WLAN or 802.11x) domain :
3> include the UE radio access capabilities for WiFi within a ue-CapabilityRAT-Container and with the rat-Type set to WiFi(or WLAN or 802.11x);
WiFi관련 UE radio access capability에는 UE의 802.11 MAC address, 기존 접속 AP 정보(UE’s preferred AP), Protocol Version (11a/b/n …) 정보 또는 무선랜 (또는 secondary system)으로 전송하기를 원하는 트래픽 특성이 포함될 수 있다.
1> submit the UECapabilityInformation message to lower layers for transmission, upon which the procedure ends
도 4는 본 발명에 따른 멀티 시스템 지원 관련한 협상 프로시저를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 4는, 특히 LTE 기반의 UE capability negotiation을 위한 것으로, 무선랜과 같은 이종망 연동 기술에 대한 capability가 있는 eNB가 UE에게 UECapabilityEnquiry 메시지를 전송함으로써 UE의 이종망 관련 정보를 수신하는 과정을 설명한다.
도 4를 참조하면, UE(즉, 멀티 시스템 UE)는 프라이머리 시스템(프라이머리 시스템의 eNB)과 초기 네트워크 진입 프로시저를 수행한다. 즉, UE는 프라이머리 시스템과의 초기 연결 설정(Initial connection establishment with primary system)을 수행한다. 프라이머리 시스템이 LTE 시스템인 경우 UE는 기존 LTE의 초기 RRC(Radio Resource Control) 연결 설정(initial RRC connection establishment) 프로시저를 수행한다. 기지국은 UE에게 세컨더리 시스템 정보 메시지를 전송해 줄 수 있다.
UE의 Multi-system (혹은 Multi-RAT) capability 협상은 초기 연결 설정 이후에 수행될 수도 있다.
eNB는 UE의 capability를 질의하는(예를 들어, UE가 multi-system 또는 multi-RAT에 동시에 액세스하는 것을 지원할 수 있는지, 어떤 시스템 혹은 RAT에의 액세스를 동시에 지원하는지 여부를 질의) 메시지를 UE에게 전송할 수 있다. 이 메시지는” UECapabilityEnquiry”라고 칭할 수 있다. UECapabilityEnquiry 메시지에 UE-CapabilityRequest 파라미터가 추가되어 이 추가된 파라미터에서 UE가 multi-system 또는 multi-RAT를 동시에 지원할 수 있는지 또는 어떤 시스템을 지원할 수 있는지 여부를 질의 하는 내용으로 전송된다. UE-CapabilityRequest 파라미터에는 WiFi, WLAN, 또는 802.11 과 같은 새로운 무선접속기술(RAT)(즉, unlicensed band)에 대한 파라미터가 포함되어 전송될 수 있다.
UECapabilityEnquiry 메시지에 대한 응답으로서, UE는 eNB에게 UECapabilityInformation 메시지를 전송한다. 이 UECapabilityInformation 메시지는 예를 들어 WiFi 관련 capability 정보를 포함할 수 있다.
UECapabilityInformation 메시지는 복수의 무선접속기술 혹은 시스템 타입에 동시에 액세스하는 것을 지원하는지 여부를 가리키는 지시자와 지원 가능한 무선접속기술 혹은 시스템 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지원 가능한 무선접속기술이 WiFi 인 경우에, UECapabilityInformation 메시지는 추가적으로 UE의 802.11 MAC address (authentication 정보 위해)를 포함할 수 있다. 또한, UECapabilityInformation 메시지는 기존 접속 AP 정보(UE’s preferred AP)를 포함할 수 있으며, 이 정보는 기존 접속 AP가 속한 eNB에게만 전송해 주는 것이 바람직하다. 또한, UECapabilityInformation 메시지는 추가적으로 Protocol Version (11a/b/n …) 정보, WLAN으로 전송 또는 수신하기를 원하는 혹은 전송받기를 원하는 트래픽 타입 혹은 특성(예를 들어, EPS bearer QoS type)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 트래픽 타입 혹은 특성에 대한 정보에 대해서는 후술하도록 한다.
UECapabilityEnquiry 메시지 없이 unsolicited 방식으로 UECapaiblityInformation 메시지에 이종망 연동 기술에 대한 capability 정보를 포함하여 단말이 기지국으로 전송될 수 있다. 이 경우, 기지국은 해당 메시지에 대한 응답으로 UECapaiblityComplete 메시지를 전송할 수도 있다.
도 4의 경우에, 기존의 UECapabilityEnquiry 메시지가 전송되는 경우에만(1 step), UE는 UECapaiblityInformation 메시지를 전송하며(2 step), 이 경우, eNB은 UECapaiblityInformation 메시지에 대한 응답으로 UECapaiblityComplete 메시지를 전송할 수 있는데(3 step), 이는 선택적(optional) 과정이다, 따라서, MultiRAT capability negotiation 프로시저가 2 또는 3 step으로 이루어질 수 있다.
한편, MultiRAT capability negotiation 프로시저를 1 또는 2 step으로 구성할 수도 있는데, 기존의 UECapabilityEnquiry 메시지 없이 unsolicited 방식으로 UECapaiblityInformation 메시지를 UE의 판단 하에 eNB로 전송될 수 있다(1 step). 이 경우, eNB은 UECapaiblityInformation 메시지에 대한 응답으로 UECapaiblityComplete 메시지를 UE에게 전송할 수도 있다(선택적임)(2 step) (optional)
UE는 eNB와 데이터를 교환할 수 있으며(S460), S450 단계에서 수신한 후보 AP 리스트 (혹은 APs)에 기초하여 세컨더리 시스템 스캐닝을 수행하여 AP를 선택할 수 있다. 스캐닝 후에, 세컨더리 시스템 관리(secondary system management)를 수행할 수 있다.
여기서, Secondary system(e.g., AP) measurement를 위한 트리거 조건(trigger condition) 있으며, 이 트리건 조건을 정의를 설명하기에 앞서, 트래픽 상태를 나타내는 QoS (Quality of Service)를, 3GPP LTE 시스템을 예로 들어 간략히 설명한다.
도 5는 LTE 시스템에서의 트래픽 특성에 대해 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 단말(UE)이 LTE 망에 접속을 하면 단말부터 P-GW까지(UE - eNB - S-GW - P-GW) EPS(Evolved packet system) 베어러(Bearer)가 생성된다(GTP 방식의 터널). 그리고 이 EPS Bearer는 각 서비스 특성에 따라 여러 개가 생성이 될 수 있다. 예를 들어, Internet용 EPS Bearer, IPTV용 EPS Bearer, VoIP용 EPS Bearer 등이 생성될 수 있다. Default EPS Bearer 및 Dedicated EPS Bearer 특성을 설명하면 다음과 같다.
Default EPS Bearer - Default EPS Bearer의 QoS 특성은 Non-GBR(Non-Guaranteed Bit Rate), 예를 들어, Internet service
Dedicated EPS Bearer - Dedicated EPS Bearer는 GBR로 생성될 수도 있고, Non-GBR로 생성될 수도 있다. 예를 들어, VoD service를 위한 Dedicated EPS Bearer라면 GBR로 생성
LTE QoS에 대해 이하에서 간략히 설명한다.
기존 LTE는 트래픽 특성에 대한 정의를 네트워크 레벨(즉, P-GW)에서 정의하도록 하고 있다. P-GW가 5-tuple Service Data Flow를 정의하고, eNB이 GBR or Non-GBR를 정의한다
PDN connection: UE와 PDN 간 IP 연결 (UE는 IP 주소로 PDN은 APN으로 식별)
EPS session: PDN connection과 같은 의미, 하나 이상의 EPS bearer를 가지며 UE에 IP address가 할당되고 UE가 IP망에 접속되어 있는 한 유지된다.
EPS bearer: 특정 QoS로 IP traffic을 전송하기 위해 UE와 P-GW간에 설정된 전달 경로. 각 EPS bearer는 전달 경로의 특성을 나타내는 QoS 파라미터들로 설정된다.
Default bearer-새로운 PDN connection이 생성될 때 처음 생성되는 EPS bearer로 PDN connection이 종료될 때까지 유지됨. 항상 non-GBR 형태로 설정된다.
Dedicated Bearer-PDN connection 생성 후 추가적으로 on-demand로 생성되는 EPS bearer. GBR 또는 non-GBR
SDF(Service Data Flow): 서비스에 대응하는 IP flow 또는 IP flow들의 모임으로 패킷의 IP 및 TCP/UDP header에 의해 식별된다. SDF 별 다른 QoS가 적용되고 PCRF에 의해 PCC 규칙이 적용됨. SDF의 QoS를 만족할 수 있는 EPS bearer를 통해 전달됨. 여러 SDF가 같은 EPS Bearer로 맵핑될 수 있다. 사용자 트래픽은 어떤 서비스(또는 어플리케이션)를 이용하는가에 따라 다른 QoS 특성을 갖는다. SDF는 사용자 트래픽을 서비스 별로 필터링한 IP flow 또는 IP flow들의 모임으로, UE의 가입자 등급 및 이용하는 application에 따라 특정 QoS 정책이 적용된다. 사용자로 향하는 IP flow들은 서비스 특성에 따라 SDF template(classifier)을 통해 SDF로 분류되고, SDF 별로 QoS 정책(예, 대역폭 제어)이 적용되어 사용자에게 전달된다. EPS 전달망에서 QoS는 EPS bearer로 매핑되어 전송된다.
EPS bearer: 앞서 언급한 바와 같이 EPS bearer 종류는 default와 dedicated가 있다. UE가 LTE망에 접속하면 IP 주소를 할당 받고 PDN 연결을 생성하면서 동시에 default EPS bearer가 생성된다. UE가 default bearer를 통해 서비스(예, 인터넷)를 이용하다가 default bearer로는 QoS를 제대로 제공받을 수 없는 서비스(예, VoD)를 이용하게 되면 on-demand로 dedicated bearer가 생성된다. 즉, dedicated bearer는 이미 설정되어 있는 bearer와는 다른 QoS로 설정된다. UE는 여러 개의 APN에 접속할 수 있고 APN당 하나의 default EPS bearer와 여러 개의 dedicated EPS bearer를 설정할 수 있는데, 최대 11개까지 EPS bearer를 설정할 수 있다.
Default bearer는 UE가 망에 초기 접속할 때 생성된 후, 중간에 서비스를 이용하지 않을 때에도 계속 유지 되다가 망에서 떠날 때에 없어진다. Default bearer는 APN 당 하나씩 생성되는데, 망에 초기 접속 시에 어느 APN으로 어떤 QoS를 적용해서 생성할 것인가는 사용자의 가입 정보로 HSS에 provisioning되어 있다. UE가 망에 초기 접속하면 MME는 HSS로부터 사용자 가입정보를 다운받아서 가입자 QoS profile을 이용하여 해당 PDN으로 default bearer를 생성한다.
SDF QoS: QCI(QoS Class Identifier)와 ARP(Allocation and Retention Priority)는 모든 SDF에 적용되는 기본 QoS 파라미터이다. QCI는 서로 다른 QoS 특성을 표준화하여 정수값(1-9)로 표현한 것으로 표준화된 QoS 특성은 자원 타입(resource type), 우선도(priority), packet delay budget, packet error loss rate으로 표현된다. SDF는 자원형태에 따라 망 자원이 고정적으로) 할당되는 GBR형 SDF와 그렇지 않은 non-GBR형 SDF로 구분된다. QCI와 ARP 이외에 GBR형 SDF는 QoS 파라미터로 GBR(Guaranteed Bit Rate)과 MBR(Maximum Bit Rate)을 할당받고 non-GBR형 SDF는 MBR을 할당받는다.
GBR형 SDF QoS parameter: QCI, ARP, GBR(DL/UL), MBR(DL/UL)
Non-GBR형 SDF QoS parameter: QCI, ARP, MBR(DL/UL)
SDF는 P-GW에서 EPS bearer로 매핑되어 EPS bearer를 통해 UE에게 전달된다. 같은 QCI와 ARP를 갖는 SDF들(SDF aggregate)은 하나의 EPS bearer로 매핑된다.
EPS Bearer QoS: QCI와 ARP는 모든 EPS bearer에 적용되는 기본 QoS 파라미터이다. EPS bearer는 QCI 자원 형태에 따라 GBR형 bearer와 non-GBR형 bearer로 구분된다. Default bearer는 항상 non-GBR형이고, dedicated는 GBR or non-GBR로 설정될 수 있다. GBR형 bearer QoS parameter에는 QCI, ARP, GBR(DL/UL), MBR(DL/UL)가 있다. Non-GBR형 bearer QoS 파라미터에는 QCI, ARP, APN-AMBR(DL/UL), UE-AMBR(DL/UL)가 있다.
QCI와 ARP 이외에 GBR형 bearer는 QoS 파라미터로 GBR과 MBR을 가지며 이는 bearer별로 고정된 자원을 할당 받음을 의미한다. 반면에 Non-GBR형 bearer는 QoS parameter로 AMBR(Aggregated Maximum Bit Rate)을 가지며 이는 자원을 bearer별로 할당 받지 못하는 대신, 다른 non-GBR형 bearer들과 같이 사용할 수 있는 최대 대역폭을 할당 받음을 의미한다. APN-AMBR은 동일 PDN 안에서 non-GBR형 bearer들이 공유할 수 있는 최대 대역폭이고 UE-AMBR은 동일 UE안에서 공유할 수 있는 최대 대역폭이다. UE가 여러 PDN 연결을 갖는 경우, 각 PDN의 APN-AMBR의 합은 UE-AMBR을 초과할 수 없다.
단말로 전송되는 모든 데이터 커넥션은 eNB와의 무선자원설정 프로시저(Radio resource configuration procedure)를 통해 이루어져야 하고 eNB의 판단 하에 특정 RB(Radio Bearer) 또는 LC(logical channel)에 대한 data는 AP를 통해 전송하도록 한다.
Secondary system scanning
특정 RB 또는 LC가 secondary system(e.g., WLAN)과 통신할 필요가 있을 때 eNB는 UE에게 주변 AP의 scanning을 지시할 수 있다.
1. RRCConnectionReconfiguration message
Measurement configuration이 포함된 경우,단말의 fast AP detection을 위한 정보를 전송할 수 있다. 주변 AP 의 SSID, beacon 전송 주기, measurement gap 정보 등을 포함할 수 있다.Radio Resource Configuration이 포함된 경우, 생성되는 RB의 트래픽 특성을 나타낼 수 있는 필드가 함께 전송(e.g., 본 발명의 기술에서 정의하는 EPS bearer QoS type 또는 QCI, ARP, GBR(DL/UL), MBR(DL/UL)과 같은 파라미터에 의한 트래픽 특성 정의 값)할 수 있다.
2. 단말은 비콘(Beacon)신호 수신(passive scanning) 또는 Probe Req/Rsp 송수신(active scanning)으로 AP와의 스캐닝을 수행할 수 있다.
3. MeasurementReport message
단말은 검출된 AP의 측정 결과(measurement result)를 eNB에게 전송 (각 AP에 대한 RSSI, UE’s preferred AP 등)
Secondary system selection
만약 단말이 두 개 이상의 secondary system을 detect한 경우, eNB는 다음과 같은 metric을 이용하여 최적의 system을 선택하여 UE에게 알려줄 수 있다 (Same operator, UE’s priority, channel quality, load balancing, carried traffic, etc).
Multi-RAT UE들을 위한 Multi-RAT measurement procedure
RRCConfigurationReconfiguration message
The purpose of this procedure is to modify an RRC connection, e.g. to establish/ modify/ release RBs, to perform handover, to setup/ modify/ release measurements, to add/ modify/ release SCells. As part of the procedure, NAS dedicated information may be transferred from E-UTRAN to the UE.
MultiRAT 단말은 primary system과의 연결중에도 secondary system에 대한 measurement 가 가능할 수 있다. 만약 가능하다면 MultiRAT 단말은 기지국과의 measurement gap을 설정할 필요가 없다. 즉, 기지국은 RRCCongifurationReconfiguration 메시지의 measurement configuration을 통해 MeasurementReport 전송 방식만을 지시할 수도 있다.
MeasurementReport message (cont.)
The purpose of this procedure is to transfer measurement results from the UE to E-UTRAN. For the measId for which the measurement reporting procedure was triggered, the UE shall set the measResults within the MeasurementReport message as follows:
1> set the measId to the measurement identity that triggered the measurement reporting;
1> set the measResultPCell to include the quantities of the PCell;
1> set the measResultServFreqList to include for each SCell that is configured, if any, within measResultSCell the quantities of the concerned SCell;
1> if the reportConfig associated with the measId that triggered the measurement reporting includes reportAddNeighMeas:
2> for each serving frequency for which measObjectId is referenced in the measIdList, other than the frequency corresponding with the measId that triggered the measurement reportin
3> set the measResultServFreqList to include within measResultBestNeighCell the physCellId and the quantities of the best non-serving cell, based on RSRP, on the concerned serving frequency;
1> if there is at least one applicable neighbouring cell to report:
2> set the measResultNeighCells to include the best neighbouring cells up to maxReportCells in accordance with the following:
3> if the triggerType is set to event:
4> include the cells included in the cellsTriggeredList as defined within the VarMeasReportList for this measId;
3> else:
4> include the applicable cells for which the new measurement results became available since the last periodical reporting or since the measurement was initiated or reset;
MeasurementReport message (cont.)
3> for each cell that is included in the measResultNeighCells, include the physCellId;
3> if the triggerType is set to event; or the purpose is set to reportStrongestCells or to reportStrongestCellsForSON:
4> for each included cell, include the layer 3 filtered measured results in accordance with the reportConfig for this measId, ordered as follows:
5> if the measObject associated with this measId concerns E-UTRA:
6> set the measResult to include the quantity(ies) indicated in the reportQuantity within the concerned reportConfig in order of decreasing triggerQuantity, i.e. the best cell is included first;
5> if the measObject associated with this measId concerns UTRA FDD and if ReportConfigInterRAT includes the reportQuantityUTRA-FDD:
6> set the measResult to include the quantities indicated by the reportQuantityUTRA-FDD in order of decreasing measQuantityUTRA-FDD within the quantityConfig, i.e. the best cell is included first;
5> if the measObject associated with this measId concerns UTRA FDD and if ReportConfigInterRAT does not include the reportQuantityUTRA-FDD; or
5> if the measObject associated with this measId concerns UTRA TDD, GERAN or CDMA2000:
6>set the measResult to the quantity as configured for the concerned RAT within the quantityConfig in order of either decreasing quantity for UTRA and GERAN or increasing quantity for CDMA2000 pilotStrength, i.e. the best cell is included first;
5> if the measObject associated with this measId concerns WLAN and if ReportConfigInterRAT includes the reportQuantityWLAN:
6>set the measResult to include the quantities indicated by the reportQuantityWLAN in order of decreasing measQuantityWLAN within the quantityConfig, i.e. the best cell is included first.
3> else if the purpose is set to reportCGI:
4> if the mandatory present fields of the cgi-Info for the cell indicated by the cellForWhichToReportCGI in the associated measObject have been obtained:
5> if the cell broadcasts a CSG identity:
6>include the csg-Identity;
6>include the csg-MemberStatus and set it to member if the cell is a CSG member cell;
5> if the si-RequestForHO is configured within the reportConfig associated with this measId:
6>include the cgi-Info containing all the fields that have been successfully acquired, except for the plmn-IdentityList;
5> else:
6>include the cgi-Info containing all the fields that have been successfully acquired;
MeasurementReport message
1>if the ue-RxTxTimeDiffPeriodical is configured within the corresponding reportConfig for this measId;
2> set the ue-RxTxTimeDiffResult to the measurement result provided by lower layers;
2> set the currentSFN;
1> if the includeLocationInfo is configured in the corresponding reportConfig for this measId and detailed location information that has not been reported is available, set the content of the locationInfo as follows:
2> include the locationCoordinates;
2> if available, include the gnss-TOD-msec;
1> increment the numberOfReportsSent as defined within the VarMeasReportList for this measId by 1;
1> stop the periodical reporting timer, if running;
1> if the numberOfReportsSent as defined within the VarMeasReportList for this measId is less than the reportAmount as defined within the corresponding reportConfig for this measId:
2> start the periodical reporting timer with the value of reportInterval as defined within the corresponding reportConfig for this measId;
1> else:
2> if the triggerType is set to periodical:
3> remove the entry within the VarMeasReportList for this measId;
3> remove this measId from the measIdList within VarMeasConfig;
1> if the measured results are for CDMA2000 HRPD:
2> set the preRegistrationStatusHRPD to the UE's CDMA2000 upper layer's HRPD preRegistrationStatus;
1> if the measured results are for CDMA2000 1xRTT:
2> set the?preRegistrationStatusHRPD to FALSE;
1> submit the MeasurementReport message to lower layers for transmission, upon which the procedure ends;
이하에서는 Secondary system(e.g., AP) measurement를 위한 트리거 조건(trigger condition)을 정의에 대해 기술한다. 다른 RAT(e.g., 11 and LTE)에 대한 MAC/PHY를 모두 가진 단말은 eNB가 정의한 trigger condition에 따라 특정 메시지 없이 특정 condition을 만족한 경우에, 주변 AP의 measurement results을 reporting 하도록 할 수 있다.
Initiate measurement
단말이 measurement를 시작하지 않은 단계에서 주변 AP의 measurement를 시작하는 condition으로는 Radio resource configuration (e.g., DRB addition)을 통해 전송되는 traffic에 의해 결정될 수 있다(GBR or Non-GBR 또는 발명의 기술에 따라) 만약 Multi-RAT Capability Negotiation 시에 AP를 통해 전송되기를 원하는 traffic이 정의되고, 그 traffic이 Radio resource configuration을 통해 생성되는 경우, 단말은 AP measurement를 시작할 수 있다. 또는 Radio resource configuration에서 preferred system으로 IEEE 802.11(WLAN, AP)을 선택한 경우, 단말은 주변 AP의 measurement를 시작할 수 있다. Measurement를 시작하는 metric은 UE-specific 값으로 unicast 메시지로 전송될 수도 있다.
LTE에서 정의된 QoS class를 이용한 시스템 선택방법에 대해 간략히 설명ㄷ한다. 본 발명의 기술은 앞서 정의한 EPS Bearer type을 이용하여 eNB(or MultiRAT Management entity와 같은 network entity)가 트래픽에 적절한 시스템을 선택하도록 할 수 있다. 기존의 data flow에 대한 분류 기준 (i.e., GBR or non-GBR)으로는 적절한 시스템을 선택하기가 어려울 수 있다. 본 발명의 기술은 앞서 정의한 EPS bearer type을 이용하여 eNB가 단말로부터 수신한 정보에 따라 특정 flow(들)는 other RAT(e.g., WLAN, i.e., secondary system)으로 전송할 수 있도록 결정할 수 있다.
만약, S-GW 이하의 network entity 또는 eNB가 MultiRAT 단말의 flows를 management 하는 경우: 단말의 flow에 대한 RAT 선택은 eNB가 단말을 통해 other RAT(i.e., secondary system)에 대한 정보를 수신한 후 serving cell(i.e., 현재 연결중인 primary system)에 대한 정보와 비교/분석함으로써 전체 시스템의 성능을 최대화 하기 위한 RAT을 선택하도록 할 수 있고, 본 발명의 기술은 이를 위한 주체가 eNB가 될 것임을 가정하고 있다.
만약, p-GW 이상의 network entity가 단말의 RAT을 manage 할 수 있는 능력이 있다면, 해당 network entity는 단말 및 cellular/WLAN과 같은 이종망의 상태 정보를 수신할 수 있어야 한다.
Measurement Principle에 대해 간략히 설명한다.
Single Measurement object for a given frequency or a given data radio bearer(DRB)
Measurement objects are specified per RAT type (E-UTRAN, UTRAN, CDMA2000, GERAN, WLAN (i.e., 근거리통신 및 WiFi와 같은 셀룰러망 이외의 network system))
Layer 3 filtering on L1 measurement results
Inter-freq. measurement performed during idle period including measurement gaps.
Multi-RAT UEs may(can) perform Inter-RAT measurement without measurement gaps.
도 6은 measurmemt configuration을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 6을 참조하면, 기존의 measurmemt configuration은 A single E-UTRA carrier frequency, A set of cells on a single UTRA carrier frequency, A set of GERAN carrier frequencies, A set of cells on a single (HRPD or 1xRTT) carrier frequency 이외에 A set of WLAN carrier frequencies, A set of E-UTRA data bearers(or flows) on a single E-UTRA carrier frequency, A set of WLAN data bearers(or flows) on a single WLAN carrier frequency가 추가되어 있음을 알 수 있다.
도 7은 Inter-RAT Measurement Report Trigger 정의를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
해당 trigger condition에 대한 parameter 값은 reportConfigInterRAT 을 통해 MultiRAT 단말에게 전송될 수 있다. Inter-RAT Trigger definitions은 각 neighbor APs(i.e., measurement object)에 대해 정의될 수 있고, 또는 flow 특성에 따라 다른 값이 정의 (i.e., measurement object 하나가 DRB에 대해) 될 수 있다.Flow 특성에 따른 trigger condition이 정의되기 위해서 해당 definitions은 unicast로 전송될 수도 있다.
Inter-RAT Measurement Report Trigger conditions
Event A1 - Serving becomes better than threshold 1
Event A2 - Serving becomes worse than threshold 1
Event A3 - Neighbour becomes offset better than PCell
Event A4 - Neighbour becomes better than threshold 2
Event A5 - PCell becomes worse than threshold1 and neighbour becomes better than threshold2
Event A6 - Neighbour becomes offset better than Scell (for CA)
Event B1 - Inter RAT neighbour becomes better than threshold
Event B2 - PCell becomes worse than threshold1 and inter RAT neighbour becomes better than threshold2
Event B3 - Inter RAT serving becomes worse than threshold 1
Inter-RAT Measurement Trigger definitions
reportConfigInterRAT 을 통해 전송되는 Trigger definitions은 각 neighbor APs에 대해 정의될 수 있고, 또는 traffic 특성에 따라 다른 값이 정의될 수 있다.
Voice traffic은 대부분의 경우 cellular 망을 통해 통신하는 것을 더 선호하지만, WLAN 망의 채널 상태가 매우 좋은 경우에만 WLAN 망을 통해 통신함을 선호할 수 있다. Data traffic은 AP의 신호 세기가 약하다 하더라도 셀룰러 망을 통해 통신을 하기 보다 AP망을 통해 통신하기를 선호할 수 있다. 위의 두 경우, 전송되는 traffic 특성에 따라 요구되는 scan results의 threshold 값이 다를 수 있기 때문에, traffic 특성에 따른 trigger definitions이 전송될 필요가 있을 수 있다.
Flow 특성에 따른 Trigger definitions 정의
Radio resource configuration (e.g., DRB addition)을 통해 flow가 생성된 경우, 실제로 전송되는 트래픽 특성에 따라 요구되는 trigger condition이 다를 수 있다. Non-GBR(Non-Guaranteed Bit Rate) or GBR 또는, 본 발명의 기술에서 정의한 Radio Bearer QoS type
이 값은 flow 마다 다를 수 있는 값이기 때문에 단말에게 unicast로 전송 될 수 있고, 본 발명의 기술은 해당 trigger definitions을 RRCConnectionReconfiguration (measConfig./radioResourceConifg.) 메시지를 통해 flow (or RB) 별로 알려줄 것을 제안한다.
Measurement reporting by trigger condition” bit in UECapabilityInformation 메시지
해당 trigger condition에 의한 measurement reporting이 필요한지 아닌지는 단말과 기지국간의 MultiRAT capability negotiation 시에 설정될 수 있다. UE는 아무리 낮은 신호세기라 하더라도 AP가 detect 된다면 AP를 통해 통신하기를 원할 수 있고, 이와 같은 값은 Capability negotiation 시에 설정될 수 있다. MultiRAT capability negotiation 시에 UECapabilityInformation 파라미터(혹은 메시지)에 Measurement reporting by trigger condition” bit가 추가되어 전송될 수 있다.
도 8은 Multi-RAT UE 들을 위한 Multi-RAT measurement procedure를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 8에 도시한 과정은 도 4의 일부 과정과 중복되어 설명은 생략하기로 한다. 단말은 기지국으로부터 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 Multi-RAT measurement를 지원하기 위한 측정 설정 정보 및/또는 무선자원설정 정보를 수신할 수 있다. 이에 기초하여, 단말은 측정을 수행하고 측정된 결과를 MeasurementReport 메시지 등을 통해 기지국으로 전송해 줄 수 있다.
도 9는 세컨더리 시스템 관리 방법을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 9와 관련하여, 이전에서 설명한 도 4와 도 8의 과정과 중복되는 내용은 설명을 생략하였다.
Secondary system management를 위한 메시지를 정의할 수 있다.
- AP와의 association을 단말이 요청할 수 있다(e.g., SecondarySystemRequest)
- AP와의 association을 위한 control은 eNB를 통해 수행될 수 있다.(e.g., SecondarySystemSetup 정의). Selected AP, Secondary system 으로 전송되는 DRB(flow) 정보, authentication 방법(open system or shared key ) 등을 전송할 수 있다.
- eNB의 SecondarySystemSetup에 의해 UE는 특정 AP와 Association 및 TS setup을 완료한다. AP와 UE간 Association Request/Response 송수신하고, 802.11e의 경우 TS(Traffic Stream) setup 과정 (ADDTS request/response)수행될 수 있다.
3. UE는 AP와의 성공적인 연결 및 결과를 eNB에게 알릴 수 있다(e.g., SecondarySystemSetupComplete 정의). 해당 DRB(flow)에 대한 DRB ID(or Flow ID )와 AID(Association ID)/TSID(Traffic Stream ID)의 매핑 결과를 전송할 수 있다.
4. 특정 flow에 대한 data가 secondary system을 통해 송수신하는 경우: DL data는 기지국이 AP를 통해 UE로 전송되도록 redirection하고, UL data는 기지국이 지시한 DRB ID에 대한 data전송은 무선랜을 통해 전송할 수 있다.
5. AP와의 Reassociation or Disassociation
eNB와의 SecondarySystemSetup/SecondarySystemSetupComplete 메시지를 통해 수행될 수 있다.
Flow Mobility between AP and eNB: 단말이 WLAN의 coverage를 벗어나고 neighbor AP가 없는 경우, WLAN을 통해 전송되던 data는 eNB를 통해 seamless하게 전송되도록 AP와 eNB간 seamless flow mobility를 eNB가 지원하는 방법이 있다.
Flow Mobility between APs: 단말이 neighbor AP를 검출한 경우, 해당 flow에 대한 connection의 AP간 seamless flow mobility를 eNB가 지원하는 방법이 있다.
Secondary system management procedure
Secondary system Add
Secondary system add 개시 방법
단말 우선개시 방법: Condition을 만족하는 secondary system을 detect한 단말은 SecondarySystemRequest 메시지를 통해 해당 system과의 연결 설정(association)을 요청할 수 있다.
기지국우선개시: 단말에게 특정 flow connection이 생성됨(i.e., DRB addition)을 인지하고, 단말이 특정 secondary system의 영역에 있음을 인지한 기지국은 SecondarySystemSetup 메시지를 통해 secondary system과의 access를 지시할 수 있다.
본 발명의 기술에서 기본적인 제어(control)은 프라이머리 시스템(e.g., eNB)을 통해 진행되고, 필요 시에 data 송수신만 세컨더리 시스템(e.g., AP) 을 통해 전송됨을 가정한다. 따라서, 단말의 secondary system add는 primary system과 연결완료된 connection(DRB)에 대한 data 송수신을 위해 수행됨을 가정한다.
일예로, LTE의 경우, 단말의 Data Radio Bearer는 RRCConnectionReconfiguration의 Radio Resource Configuration procedure를 통해 설정된다. 이는 secondary system으로는 단순히 data 송수신만을 진행하도록 함으로써 해당 data에 대한 QoS는 eNB(or primary system)가 지원해 주는 방식을 그대로 따를 수 있도록 한다. DL data는 기지국이 리다이렉션(redirection)하고, UL data는 기지국이 지시한 DRB ID에 대한 data전송은 WLAN(i.e., secondary system)을 통해 전송할 수 있다.
단말로 전송되는 모든 data는 eNB와의 Radio Resource Configuration procedure를 통해 이루어져야 하고 기지국의 판단 하에 특정 Radio Bearer에 대한 data는 secondary system을 통해 전송될 수 있도록 한다. 이는 eNB로 전송되는 data 중, 특정 RNTI/DRB ID로 전송되는 data는 AP로 redirection 되도록 한다. 이를 위해 eNB가 해당 data에 대해 특정 IP 설정이 요구된다.
Secondary system Delete
단말이 현재 access 중인 secondary system의 채널상태가 좋지 않은 경우 다른 secondary system으로의 HO를 요구할 수 있다. 이를 위해 단말은 주변 secondary system을 search (or measure)한다. 그러나 detect되는 system이 없을 경우, 해당 secondary system과의 connection을 release할 수 있다. 만약 primary system의 임의의 flow(i.e., data bearer)에 해당하는 data가 secondary system을 통해 송수신 중이었고, 단말이 주변 secondary system으로의 flow HO를 수행할 수 없는 경우, 기지국은 해당 flow에 대한 data 손실이 발생하지 않으면서 seamless flow mobility를 수행할 수 있도록 Multi-RAT Seamless Flow Mobility를 지원할 수 있어야 한다.
또는, 해당 secondary system으로 송수신 중이던 데이터 전송이 완료된 경우, 해당 secondary system과의 연결을 release 할 수 있다.
Secondary system Change
Flow HO between secondary systems (only for specific data bearer(s))
단말은 Primary system을 이용하여 AP간 seamless flow HO를 수행할 수 있다. 기지국은 SecondarySystemSetup 메시지를 통해 단말에게 더 이상 현재 serving secondary system을 통한 데이터 송수신이 없음을 알리고, 기존에 전송되던 데이터는 새로운 secondary system으로 송수신될 수 있도록 primary system을 통해 지시할 수 있다.
도 10은 세컨더리 시스템 association 과정을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
기지국은 UE로 SecondarySystemSetup message에 Selected AP, Secondary system 으로 전송될 flow(DRB) 정보, Authentication 방법(shared key 정보), Association 후 doze mode로의 천이 여부, Timer for Secondary System Association, Action time 등의 정보를 포함하여 전송할 수 있다. Association 후에 power saving mode로 들어갈 수 있고, 이를 eNB가 단말에게 알릴 수 있다.
1. Synchronization & Timer for Secondary System Association start
단말은 해당 AP의 beacon frame을 수신함으로써 AP와의 synchronization 수행할 수 있다.
2. Authentication
단말은 Open system or shared key를 이용한 인증 절차 수행한다.
3. Association
단말은 AP와 Association request/response frame 송수신을 통해 AID 할당 받을 수 있다.
SecondarySystemSetup message에 포함된 Action time는 SecondarySystemSetup message 전송 시간 + Timer for Secondary System Association 값 이후의 시간 값이어야 한다.
SecondarySystemSetup message 수신에 대한 응답으로서, 단말은 기지국으로 SecondarySystemSetupComplete messge를 전송할 수 있다.
방법1. 단말이 특정 AP와의 synch/authen/association을 모두 성공한 경우, AP와의 connection establishment에 성공했음을 의미하는 값을 담은 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송할 수 있다. 해당 메시지에는 success/fail을 의미하는 status 값이 포함될 수 있다. Fail인 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 수신한 eNB는 새로운 AP를 선택한 SecondarySystemSetup 메시지를 전송해야 한다. 또한 connection을 맺은 AP로부터 할당 받은 IP address 값을 기지국에게 알릴 수 있다.
방법2. 단말이 해당 AP와의 synchronization/authentication/association을 모두 성공한 경우, AP와의 connection establishment에 성공했음을 의미하는 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송할 수 있다. 만약 해당 메시지의 전송이 AP association의 성공을 의미한다면, association이 실패한 경우 해당 메시지는 전송되지 않을 수 있고, 기지국은 이 메시지를 계속 기다릴 수 있다. 이 경우를 위해 기지국은 SecondarySystemSetup 메시지 전송 후 synch/authen./association을 모두 고려한 값으로 설정된 Timer for Secondary System Association 을 시작하고 이 값이 만료된 경우, 새로운 AP를 선택하여 단말에게 newly selected AP로의 association을 지시해야 한다. 성공한 경우, 해당 메시지에는 connection을 맺은 AP로부터 할당 받은 IP address 값을 기지국에게 알릴 수 있다.
도 11은 세컨더리 시스템 reassociation 과정을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
Secondary System Management (Reassociation)
SecondarySystemSetup
새롭게 선택된 AP에 대한 정보를 eNB가 SecondarySystemSetup 메시지를 통해 단말에게 알려줄 수 있다. 새롭게 선택된(Newly selected) AP, Secondary system 으로 전송될 DRB 정보, shared key 정보, Reassociation 후 doze mode로의 천이 여부, Disconnection (& Action) Time, Timer for SS Reassociation 등이 SecondarySystemSetup 메시지에 포함될 수 있다.
단말은 Disconnection time에 old AP와 연결 끊고, Timer for SS Reassociation이 만료되기 전에 SecondarySystemSetupComplete 메시지가 전송되어야 한다.
1. Timer for SS Reassociation 시작, ABS는 control connection (vie air or backbone)을 통해 old AP에서 설정되었던 security 정보를 새로운 AP로 전달해주는 역할을 reassociation이 진행되는 동안에 미리 수행 할 수 있다.
2. Disconnection time에 old AP와 연결 끊는다(or Disassociation notification 전송)
3. 단말은 새로운 AP와 Reassociation request/response frame을 송수신한다.
SecondarySystemSetupComplete
방법 1. 단말이 해당 AP와의 reassociation에 성공한 경우, 새로운 AP와의 connection establishment에 성공했음을 의미하는 값을 담은 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송할 수 있다. 해당 메시지에는 reassociation의 success/fail을 의미하는 status 값이 포함될 수 있다.Fail인 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 수신한 eNB는 새로운 AP를 선택한 SecondarySystemSetup 메시지를 전송해야 한다. 또한 connection을 맺은 AP로부터 할당 받은 IP address 값을 기지국에게 알릴 수 있다.
방법 2. 단말이 해당 AP와의 synchronization/authentication/association을 모두 성공한 경우, AP와의 connection establishment에 성공했음을 의미하는 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송할 수 있다.
기지국은 SecondarySystemSetup 메시지 전송 후 reassociation을 고려한 값으로 설정된 Timer for SS reassocication을 시작하고 이 값이 만료된 경우, 새로운 AP를 선택하여 단말에게 newly selected AP로의 association을 지시해야 한다.
도 12는 세컨더리 시스템 reassociation 과정을 설명하기 위한 또 다른 예시적 도면이다.
SecondarySystemSetup
새롭게 선택된 AP에 대한 정보를 eNB가 SecondarySystemSetup 메시지를 통해 단말에게 알릴 수 있다. SecondarySystemSetup에는 Newly selected AP, Secondary system 으로 전송될 DRB 정보, shared key 정보, Reassociation 후 doze mode로의 천이 여부, Disconnection (& Action) Time, Timer for SS Reassociation 등의 정보가 포함되어 전송될 수 있다.
단말은 Disconnection time에 old AP와 연결을 끊으며, Timer for SS Reassociation이 만료되기 전에 SecondarySystemSetupComplete 메시지가 전송되어야 한다.
1. Timer for SS Reassociation 시작, ABS는 control connection (vie air or backbone)을 통해 old AP에서 설정되었던 security 정보를 new AP로 전달해주는 역할을 reassociation이 진행되는 동안에 미리 수행 할 수 있다.
2. Disconnection time에 old AP와 연결 끊는다(or Disassociation notification 전송)
3. New AP에게 Reassociation request/response frame 송/수신
SecondarySystemSetupComplete
방법 1. 단말이 해당 AP와의 reassociation에 성공한 경우, new AP와의 connection establishment에 성공했음을 의미하는 값을 담은 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송할 수 있다. 해당 메시지에는 reassociation의 success/fail을 의미하는 status 값이 포함될 수 있다. Fail인 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 수신한 eNB는 새로운 AP를 선택한 SecondarySystemSetup 메시지를 전송해야 한다. 또한 connection을 맺은 AP로부터 할당 받은 IP address 값을 기지국에게 알릴 수 있다.
방법 2. 단말이 해당 AP와의 synchronization/authentication/association을 모두 성공한 경우, AP와의 connection establishment에 성공했음을 의미하는 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송할 수 있다. 기지국은 SecondarySystemSetup 메시지 전송 후 reassociation을 고려한 값으로 설정된 Timer for SS reassocication을 시작하고 이 값이 만료된 경우, 새로운 AP를 선택하여 단말에게 newly selected AP로의 association을 지시해야 한다.
도 13은 세컨더리 시스템 disassociation 과정(Disassociation procedure)을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
이하 세컨더리 시스템 disassociation 과정을 도 13을 참조하여 설명한다.
SecondarySystemSetup 메시지
eNB가 SecondarySystemSetup 메시지를 통해 단말에게 Disassociation을 알릴 수 있다. SecondarySystemSetup 메시지에는 Disassociated AP & DRB 정보, Disconnection Time, Action time, Timer for SS Disassociation 등의 정보가 포함될 수 있다.
단말은 Disconnection time에 AP와 연결 끊는다. isconnection time에 AP에게 Disassociation notification frame 송신할 수 있다.
SecondarySystemSetupComplete
방법 1. 단말이 Disassociation notification frame에 대한 ACK을 받으면 disconnection에 성공했음을 의미하는 값을 담은 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송할 수 있다. 당 메시지에는 Disassociation의 success/fail을 의미하는 status 값이 포함될 수 있다Disassociation의 경우, Success만 전송됨이 바람직함). 또한 connection을 맺은 AP로부터 할당 받은 IP address 값을 기지국에게 알릴 수 있다.
방법 2. 단말이 해당 AP와의 synchronization/authentication/association을 모두 성공한 경우, AP와의 connection establishment에 성공했음을 의미하는 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송할 수 있다. 기지국은 SecondarySystemSetup 메시지 전송 후 disassociation을 고려한 값으로 설정된 Timer for SS Disassociation을 시작한다.
방법 3. 단말은 기지국에게 unsolicited SecondarySystemSetupComplete 메시지 전송할 수 있다. AP로부터 SecondarySystemSetup 메시지를 받지 않은 상태에서 AP와의 connection이 끊긴 경우, 단말이 기지국에서 SecondarySystemSetup 메시지 없이 SecondarySystemSetupComplete 메시지를 전송함으로써 AP와의 연결이 끊겼음을 알릴 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 link failure report를 전송하는 방법을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
Link failure report(or indication) through other RAT(e.g., WiFi)
본 발명의 기술은 cellular와 WiFi 링크로의 동시 connection을 모두 지원하는 단말이 cellular 망의 link failure를 검출(detection) 한 경우, 연결되어 있는 WiFi link를 통해 해당 단말의 cellular 링크가 failure 상태임을 알리도록 한다.
해당 RadioLink failure report 메시지는 단말의 serving 기지국 또는 WiFi-cellular interworking management 관련 network entity로 전송되는 메시지일 수 있으며, 이를 수신한 network entity 또는 기지국은 해당 단말로의 cellular link는 현재 사용할 수 없지만, WiFi link가 여전히 유효함을 인식하고, cellular link가 recovery 되는 동안 긴급한 control message 또는 cellular 링크로 전송 중이던 데이터를 WiFi link를 통해 전송되도록 한다.
Radio Link Failure report 메시지는 cellular link의 failure/problem을 detection 하자마자 단말로부터 전송되며, 종래 기술에 사용되던 메시지와 동일하거나, 필요에 따라 메시지가 전송되는 WiFi AP에 대한 정보가 추가 또는 불필요한 정보가 삭제될 수 있다.
E.g., 이전 eNB 정보, 현재 AP 정보, AP를 통해 전송중인 data flow 정보, 단말의 cellular 관련 정보(e.g., UE ID, failedPcell ID, location information) 등
E.g., 셀룰러망 관련 정보 전송 요청: RLF report 전송 시에 “the best measured cells” 정보가 함께 전송되면, 이를 수신한 eNB 또는 interworking management network entity는 단말에게 해당 cell의 정보를 전송할 수 있다.
eNB 또는 interworking management network entity가 UE의 Radio Link Failure (RLF) report를 다른 RAT(other RAT)을 통해 수신한다면, UE의 cellular 관련 정보를 그대로 유지하고, 단말이 RRC_CONNECTED state를 유지하도록 한다. Recovery가 될 때까지 단말의 WiFi link를 통해 단말의 상태를 체크할 수 있다.
도 15는 WiF-cellular 인터워킹에서의 Radio Link Failure를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 15를 참조하여 설명하면, 유효한 WiFi link를 가지고 있는 단말이 cellular link로의 problem 또는 failure를 인식한 경우, 도 15에 도시한 바와 같이 다음 phase를 따르도록 한다.
두 개의 단계(Two phases)가 Radio Link Failure와 관련된 행동으로 운영된다.
First phase: (Recovery in phase 1: physical layer가 연속된 in-sync 수신 시)
단말의 물리 레이어가 연속된 out-of-sync 수신 시에는 무선 문제(radio problem)가 있는 것으로 판단한다. 이후 단말은 일정시간 T1 동안 무선 링크 실패가 회복이 되지 않으면, 무선 링크 실패로 간주된다. 그러면, 다른 RAT 링크가 이용가능하다면, 단말은 상기 다른 RAT을 통해 Cellular Radio Link Problem Report 메시지를 전송한다.
이러한 First phase는 무선 링크 실패 검출을 lead하는 구간이다. First phase는 단말 기반의 이동성에는 연관이 없고, 타이머 기반 또는 다른 other (e.g. counting) criteria (T1)에만 기반하여 동작한다.
Second Phase: (Recovery in phase 2: RRC connection re-establishment 성공 시)
무선 링크 실패 검출 및 핸드오버 실패가 시작된 경우, 다른 RAT 링크가 이용가능하다면, 단말은 상기 다른 RAT을 통해 Cellular Radio Link Problem Report 메시지를 전송한다. 만약, 타이머 T311이 만료되거나, T301(or other new timer)이 만료되는 경우, Second Phase는 단말을 RRC_IDLE 상태로 lead 한다.
한편, 타이머 T311 동안 셀 선택(cell selection)을 하면, 셀 선택 이후 T301 타이머가 시작되고, T301 동안, RRC conn. Reestablishment Req/Rsp 메시지를 송수신할 수 있다.
Second Phase는 UE-based mobility와 연관되어 있다. 또한, Second Phase는Timer based (T2) (WiFi-cellular interworking의 경우, T2 대신 다른 값의 타이머가 설정될 수도 있다(e.g., 더 긴 second phase or 추가의 third phase가 설정될 수 있고, 이 경우, RRC_CONNECTED 상태가 기존보다 더 길어짐을 의미함) 기반으로 동작된다.
도 16 및 도 17은 셀룰러 Radio Link Failure 인 경우 WiF-cellular 인터워킹 단말의 데이터 플로우를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
보다 구체적으로, 도 16은 RLF phase 1/2/3 동안 Radio Link가 Recovery 성공한 경우의 데이터 플로우를 도시하고 있고, 도 17은 RLF phase 1/2/3 동안 Radio Link가 Recovery 실패한 경우의 데이터 플로우를 도시하고 있다.
도 16을 참조하면, Radio Link Failure가 발생한 경우, 단말은 인터워킹 관리 서버(혹은 셀룰러 망의 기지국, MME)로 셀룰러 무선 링크 문제를 검출하였음을 알리는 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 이에 대한 응답으로 인터워킹 관리 서버(혹은 셀룰러 망의 기지국, MME)는 AP를 거쳐 단말에게 셀룰러 관련 데이터 플로우를 전환하도록 하는 메시지를 전송할 수 있다. 또한, 단말은 무선 링크 실패로 간주되는 경우에, 인터워킹 관리 서버(혹은 셀룰러 망의 기지국, MME)에 무선 링크 실패임을 알리는 메시지를 전송할 수 있다.
단말은 RLF phase 1/2/3 동안 (셀룰러) 무선 링크 회복 시도를 수행하고, 만약 Radio Link가 성공하면, 단말은 셀룰러 망의 (서빙) 기지국으로 RRC 재연결 설정 요청 메시지(예를 들어, RRC Re-estatblishemtn request message)를 전송하고, 이에 대한 응답으로 RRC Re-estatblishemtn respones message를 수신함으로써, 다시 셀룰러 망과 통신을 수행할 수 있게 된다. 단말은 인터워킹 관리 서버(혹은 셀룰러 망의 기지국, MME)에게 셀룰러 무선 링크를 회복하였음을 알리는 메시지를 전송할 수 있다.
그러나, 도 17의 경우에서도, 무선 링크 실패가 발생한 경우, 단말은 인터워킹 관리 서버(혹은 셀룰러 망의 기지국, MME)로 셀룰러 무선 링크 문제를 검출하였음을 알리는 메시지를 전송할 수 있다. 그리고, 이에 대한 응답으로 인터워킹 관리 서버(혹은 셀룰러 망의 기지국, MME)는 AP를 거쳐 단말에게 셀룰러 관련 데이투 플로우를 전환하도록 하는 메시지를 전송할 수 있다. 또한, 단말은 무선 링크 실패로 간주되는 경우에, 인터워킹 관리 서버(혹은 셀룰러 망의 기지국, MME)에 무선 링크 실패임을 알리는 메시지를 전송할 수 있다.
단말은 RLF phase 1/2/3 동안 (셀룰러) 무선 링크 회복 시도를 수행한다. 도 17에서와 같이, RLF phase 1/2/3 동안 Radio Link가 Recovery 실패한 경우에는 단말은 셀룰러 망의 기지국으로 RRC Re-estatblishemtn request message를 전송할 수 없기 때문에, 이용가능한 다른 RAT를 통해 Radio Link Failure를 알릴 수 있다. 그리고, 단말은 다른 RAT의 링크가 여전히 유효함을 알리기 위해 인터워킹 관리 서버(혹은 셀룰러 망의 기지국, MME)로 셀룰러 idle 모드로 진입함을 알려줄 수 있다. 이러한 셀룰러 idle 모드 진입을 지시하는 정보를 단말로부터 수신하기까지는 인터워킹 관리 서버(혹은 셀룰러 망의 기지국, MME)는 단말의 셀룰러 관련 정보를 유지하고 있어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이,단말이 두 개 이상의 RAT에 동시에 접속할 수 있는 능력이 있는 경우, 두 링크 중 primary 링크가 radio link failure를 겪는 동안, 단말의 다른 RAT의 링크가 여전히 유효함을 interworking 관리 entity나 serving-eNB에게 알림으로써, 단말의 긴급한 메시지나 data flow가 secondary RAT으로의 전환이 가능하도록 한다. 이는 primary RAT을 사용할 수 없는 시간동안 secondary RAT을 통해 사용자에게 최대한 끊김 없는 서비스를 제공할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
복수의 무선접속 기술(Radio Access Technology, RAT)를 지원하는 단말이 무선 링크 실패가 발생한 경우에 회복하는 방법은 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 등 다양한 통신 시스템에서 산업상으로 이용가능하다.

Claims (9)

  1. 복수의 무선접속 기술(Radio Access Technology, RAT)를 지원하는 단말이 무선 링크 실패가 발생한 경우에 회복하는 방법에에 있어서,
    제 1 RAT과 RRC 연결 상태를 유지하고 있는 동안에 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패를 검출하는 단계;
    상기 검출 후 소정의 제 1 시간 경과 후에 상기 제 1 RAT의 무선 링크가 회복되지 않는 경우 무선 링크 실패로 판단하는 단계;
    상기 판단 후에 소정의 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복되는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 복수의 RAT 지원 단말의 무선 링크 회복 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검출 후 상기 복수의 RAT의 인터워킹을 관리하는 개체로 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패를 알리는 메시지를 제 2 RAT을 통해 전송하는 단계를 더 포함하는, 복수의 RAT 지원 단말의 무선 링크 회복 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복되지 않는 경우 RRC 유휴(idle) 모드로 진입하는 단계를 더 포함하는, 복수의 RAT 지원 단말의 무선 링크 회복 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 RRC 유휴(idle) 모드로 진입함을 알리는 메시지를 상기 복수의 RAT의 인터워킹을 관리하는 개체로 제 2 RAT을 통해 전송하는 단계를 더 포함하는, 복수의 RAT 지원 단말의 무선 링크 회복 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복된 경우, 상기 제 1 RAT의 기지국과 RRC 연결 재설정 과정을 수행하는 더 단계를 포함하는, 복수의 RAT 지원 단말의 무선 링크 회복 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 RAT은 서로 이종망에 해당하는, 복수의 RAT 지원 단말의 무선 링크 회복 방법.
  7. 무선 링크 실패를 회복하기 위한 단말에 있어서,
    제 1 RAT과 RRC 연결 상태를 유지하고 있는 동안에 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패를 검출하며,
    상기 검출 후 소정의 제 1 시간 경과 후에 상기 제 1 RAT의 무선 링크가 회복되지 않는 경우 무선 링크 실패로 판단하되,
    상기 판단 후에 소정의 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복되는지 여부를 판단하도록 구성된 프로세서를 포함하는, 단말.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 검출 후 상기 복수의 RAT의 인터워킹을 관리하는 개체로 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패를 알리는 메시지를 제 2 RAT을 통해 전송하도록 구성된 송신가를 더 포함하는, 단말.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 2 시간 동안 상기 제 1 RAT의 무선 링크 실패가 회복된 경우, 상기 제 1 RAT의 기지국과 RRC 연결 재설정 과정을 수행하도록 제어하는, 단말.
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