WO2016043376A1 - 이종 무선 통신 기술이 적용되는 시스템에서 단말의 버퍼 상태 보고 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents
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- H04L5/0032—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation
Definitions
- the present invention relates to mobile communication, and more particularly, to a method and apparatus for reporting a buffer status of a terminal in a system to which heterogeneous wireless communication technology is applied.
- LTE-A based communication service can provide users with much faster speed than wired internet. Accordingly, the spread of user equipment that can receive IP-based services based on cellular networks such as LTE-A is increasing. The user is using IP (Internet Protocol) based services such as Voice over LTE (VoLTE) and video call through the user terminal. Recently, the proportion of LTE-A based wireless Internet services is expected to increase further.
- IP Internet Protocol
- wireless local area networks WLANs
- WiMAX mobile World Interoperability for Microwave Access
- HSDPA High Speed Downlink Packet Access
- RATs radio access technologies
- LTE-A long term evolution-advanced
- WLAN wireless local area network
- mobile carriers support wireless Internet services through Wi-Fi zones as well as 4G networks with wide coverage.
- the multi-RAT terminal when the cellular controller acquires information on the channel status and load of the cellular network and the wireless LAN, the multi-RAT terminal is in a multi-RAT unified buffer state to dynamically allocate resources of the cellular network and the wireless LAN. Suggest ways to do this.
- a method of reporting a buffer status of a terminal includes the steps of receiving a configuration message for multi-RAT integration scheduling from a cellular controller; And performing a buffer status report in a format including a multi-RAT scheduling indication field and identifier information for a logical channel based on the configuration message.
- the configuration message for the multi-RAT integration scheduling may be included in a system information block or an RRC connection (re) configuration message.
- the configuration message for the multi-RAT integrated scheduling may include condition information on the buffer status report.
- the condition information includes a time threshold that is compared with an access time for performing a buffer status report through the WLAN, and the buffer status report when the access time exceeds the time threshold when the access time includes the time threshold. Can be performed.
- the cellular controller may further receive a terminal capability request message confirming whether a buffer status can be reported in response to the multi-RAT integrated scheduling.
- performing the buffer status report may perform the buffer status report based on the branched layer of the bearer for which the multi-RAT integration scheduling is configured.
- the multi-RAT terminal when the cellular controller acquires information on the channel status and load of the cellular network and the WLAN, the multi-RAT terminal allows the multi-RAT terminal to dynamically allocate resources of the cellular network and the WLAN.
- a method of performing status reporting is provided.
- FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a method for transmitting and / or receiving data based on a heterogeneous network system.
- FIG. 2 is a diagram for explaining a DRX mode of a terminal.
- FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating interworking between a WLAN and a cellular network according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a method of managing AP information according to an embodiment of the present invention.
- 5 is a diagram for explaining dynamic multi-RAT scheduling according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a BSR method when a subject that triggers dynamic multi-RAT integration scheduling is a cellular controller according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 7A is a diagram illustrating a dynamic multi-RAT scheduling setup message according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 7B is a diagram illustrating a dynamic multi-RAT scheduling configuration message according to another embodiment of the present invention.
- 7C is a diagram illustrating a dynamic multi-RAT scheduling configuration message according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 8A illustrates a BSR format according to an embodiment of the present invention.
- 8B is a diagram illustrating a BSR format according to another embodiment of the present invention.
- 9A is a diagram illustrating an example in which bearers are separated in a multi-RAT integration system.
- 9B is a diagram illustrating another example of detaching a bearer in a multi-RAT integrated system.
- FIG. 10 is a diagram for describing a BSR method when a subject that triggers dynamic multi-RAT integration scheduling is a multi-RAT terminal according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a block diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
- the wireless device may be fixed or mobile and may be called other terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), and the like.
- the terminal may be a portable device having a communication function such as a mobile phone, a PDA, a smart phone, a wireless modem, a laptop, or the like, or a non-portable device such as a PC or a vehicle-mounted device.
- a base station generally refers to a fixed station for communicating with a wireless device, and may be referred to in other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
- eNB evolved-NodeB
- BTS base transceiver system
- access point and the like.
- LTE 3rd Generation Partnership Project
- LTE-Avanced 3rd Generation Partnership Project LTE
- LTE Long Term Evolution
- LTE-Avanced 3rd Generation Partnership Project LTE
- LTE Long Term Evolution
- LTE-Avanced 3rd Generation Partnership Project LTE
- LTE Long Term Evolution
- LTE-Avanced 3rd Generation Partnership Project LTE
- LTE Long Term Evolution
- LTE-Avanced 3rd Generation Partnership Project
- the present specification describes a communication network, and the work performed in the communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to
- FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a method for transmitting and / or receiving data based on a heterogeneous network system.
- the STA means a terminal which may be fixed or have mobility and is expressed as a terminal hereinafter.
- a terminal may have an ability to access both an access point (AP) of a WLAN and an eNB of a cellular network.
- the terminal may request a connection to a specific network in order to access a specific network of a WLAN and a cellular network.
- the UE may not access all of the heterogeneous networks at the same time even if the UE can access each of the heterogeneous networks.
- the eNB may be connected to a serving gateway (S-GW) / mobility management entity (MME) via a cellular network interface.
- S-GW serving gateway
- MME mobility management entity
- the MME has access information of the terminal or information on the capability of the terminal, and this information may be mainly used for mobility management of the terminal.
- the MME is responsible for the function of the control plane.
- S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint.
- the S-GW is responsible for the function of the user plane.
- the S-GW / MME is also connected to a PDN (packet data network) gateway (P-GW) and a home subscriber server (HSS) via a cellular network interface.
- PDN-GW is a gateway having a PDN (packet data network) as an endpoint.
- the P-GW and HSS are connected with a 3GPP access authentication authorization (AAA) server through a cellular network interface.
- AAA 3GPP access authentication authorization
- the P-GW and 3GPP AAA servers may be connected with an evolved packet data gateway (e-PDG) via a cellular network interface.
- e-PDG may only be included in untrusted non-3GPP connections.
- a WLAN access gateway (WAG) may play a role of P-GW in a WLAN system.
- a connection for transmitting and / or receiving direct control information between a WLAN and a cellular network is not required.
- the resources used to access the terminals may also increase in proportion.
- the IEEE 802.11 MAC protocol defines a Distributed Coordination Function (DCF) as an essential function and a Point Coordination Function (PCF) as an optional function. That is, the transmission medium may operate in both DCF in contention mode and PCF in contention free mode.
- DCF Distributed Coordination Function
- PCF Point Coordination Function
- DCF is an asynchronous transmission method that provides basic media access method of 802.11 MAC and is implemented in all commercial WLAN products.
- the DCF takes no account of the priority among stations (terminals, hereinafter referred to as STAs) in wireless medium access. These characteristics of DCF do not reflect the transmission of various types of data traffic, and thus cannot support QoS required by users.
- the synchronous transmission scheme is implemented by the PCF as a media access scheme through polling.
- the PCF uses a centralized polling function in which a point coordination (PC) function is located at a central base station to directly control services for all STAs by the base station. That is, the base station periodically polls the combined STAs to give each STA a chance to send a frame.
- PC point coordination
- the 802.11e defines the Hybrid Coordination Function (HCF) based on the existing 802.11 MAC protocols DCF and PCF.
- HCF includes a new media access mechanism for improving the QoS of a WLAN, and can transmit QoS data in both a contention period and a contention period.
- a sleep mode that is, a doze mode
- the operation of the transceiver may be stopped for a predetermined time.
- Null can be transitioned from awake mode to doze mode by specifying a listen interval of the initial association request frame, and if necessary, the value of the power management field of the MAC header is set to 1. After the data frame is transmitted and the acknowledgment signal ACK is received, the data frame may enter the doze mode from the awake mode.
- a user may wake up around the time point at which the beacon frame is transmitted to check the beacon frame, and check a communication indication map (TIM) information element.
- TIM communication indication map
- the polling mode may transmit the poll mode to the awake mode by transmitting poll_ to the allocated resource.
- the AP may deliver the data being buffered to the terminal. If there is more than one buffered frame, the AP may inform the UE that there are more frames by setting more data bits to one.
- the paging procedure in the cellular network for example, LTE is as follows.
- the UE may operate in a sleep mode according to the DRX parameter value by using DRX (discontinuous reception triggering) information included in the RRC connection configuration message.
- DRX discontinuous reception triggering
- FIG. 2 is a diagram for explaining a DRX of a terminal.
- a terminal that has not received any data for a certain time may use a non-DRX (short mode) short term DRX (short mode)? Long sleep mode (DRX)? You can transition to paging idle mode (DRX).
- DRX paging idle mode
- the terminal may immediately switch to the non-DRX mode and receive the data.
- DRX may be configured through BCCH (BCCH) and NAS (Non Access Stratum).
- the terminal if the terminal is in the idle state (idle state), the terminal is managed by the MME in a tracking area (TA) unit location, the base station, such as eNB releases all information of the terminal (release).
- TA tracking area
- the terminal connected to the cellular network may wake up every paging DRX duration period and check its paging channel (PCH) to receive DL data that may be transmitted to the terminal.
- PCH paging channel
- the UE wakes up from a subframe allocated to each of its paging DRXs, monitors the PCH, and checks whether there is a paging message transmitted by blind decoding with a paging radio network temporary identifier (RNTI). .
- RNTI radio network temporary identifier
- a paging group may be transmitted through a PDCCH (Pysical Downlink Control Channel), and individual terminals may be identified in the PCH.
- PDCCH Physical Downlink Control Channel
- Only one subframe may be allocated to the paging interval of the terminal, and the network may distribute the terminals to different paging events.
- one paging RNTI may be used for the PCH.
- the paging message may include information about one or more terminal IDs, Earthquake and Tsunami Warning System Notifications, and System Information Change Notifications.
- the UE category field may be defined as a field including information on uplink and downlink capabilities.
- the UE category information may include UE radio capability information and UE core network. It may consist of UE Core Network Capability information.
- the terminal radio capability information is composed of information on the RAT that the terminal can support such as power class and frequency band. This information is not desirable to be transmitted across the air interface every time it transitions from the ECM® idle state to the evolved connection management-connected state, for example 50 octets. ) Can be quite large information.
- the MME stores the terminal capability information during the ECM IDLE state, and if possible, the MME sends the maximum value of the terminal radio capability information to the S1 interface INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST message. It must be included and sent to E? UTRAN. Otherwise, if the terminal cannot transmit, the UE performs an attach procedure or a tracking area update procedure for "first TAU following GERAN / UTRAN Attach" or "UE radio capability update". can do.
- the MME must delete the stored terminal radio capability information. If the MME sends an S1 interface INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST or UE RADIO CAPABILITY MATCH REQUEST message to the E? UTRAN during this process, the MME sends this message. Do not include any terminal radio capability information in it.
- the E? UTRAN Upon receiving the UE RADIO CAPABILITY MATCH REQUEST message from the MME, the E? UTRAN requests the UE radio capability information from the UE and responds to the UE radio capability information in response to the UE radio capability match request message. Send information to E? UTRAN. Thereafter, the E? UTRAN uploads to the MME as an SI interface terminal capability information indication message (S1 interface UE CAPABILITY INFO INDICATION message).
- the MME stores the terminal radio capability information and sets an initial context in a process other than an attaching process or a TA update process for "first TAU following GERAN / UTRAN Attach" or "UE radio capability update". Include in the request message or the terminal radio capability match request message.
- the MME does not use any terminal radio.
- Send SI interface initial context setup message message which does not include capability information to E? UTRAN.
- the E? UTRAN Upon receiving the UE RADIO CAPABILITY MATCH REQUEST message from the MME, the E? UTRAN requests the UE radio capability information from the UE and responds to the UE radio capability information in response to the UE radio capability match request message. Send information to E? UTRAN. Thereafter, the E? UTRAN uploads to the MME as an S1 interface UE CAPABILITY INFO INDICATION message. Meanwhile, the multi-RAT terminal distinguishes and manages the buffer for the cellular network and the WLAN. A buffer status report (BSR) for the cellular network was transmitted to the network, and the BSR for the WLAN was not transmitted to the AP, which is an access device of the WLAN.
- BSR buffer status report
- a terminal transmits a BSR for WLAN to an AP in order to improve spectral efficiency of the WLAN. It is necessary to newly define a trigger frame so that this information can be used, and discuss a method of scheduling uplink resources for the UE connected to the WLAN.
- the buffer management is integrated and the channel status of the cellular network and the wireless LAN is managed rather than the buffers of the cellular network and the wireless LAN are divided and managed. Dynamic allocation of resources according to load or the like may reduce data transmission time of the multi-RAT terminal. Through this, the performance of the overall communication system can be expected.
- the multi-RAT terminal when the cellular controller acquires information on the channel status and load of the cellular network and the wireless LAN, the multi-RAT terminal is in a multi-RAT unified buffer state to dynamically allocate resources of the cellular network and the wireless LAN. Suggest ways to do this.
- FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating interworking between a WLAN and a cellular network according to an embodiment of the present invention.
- offloading of data may be performed through interworking between the WLAN and the cellular network, and the maximum throughput of the data may be increased.
- a cellular network based WLAN polling operation may be performed based on a connection between a WLAN and a cellular network as described below.
- a wireless control connection 200 may be performed between the eNB and the AP.
- a wired control connection 250 may be performed through S-GW, P-GW, and ePDG of the EPC.
- the wired control connection 250 may be performed based on a new interface over a backbone network based on GPRS tunneling protocol (GTP) or a new protocol.
- GTP GPRS tunneling protocol
- the radio control connection 200 may be a connection between the eNB and the AP.
- the AP may support not only an 802.11 MAC / PHY layer for the radio control connection 200 but also an LTE protocol stack for communication with the eNB.
- interworking between a WLAN and a cellular network may be directly performed in a core network such as an evolved packet core (EPC). That is, control information between the WLAN and the cellular network can be directly transmitted and received within the core network.
- EPC evolved packet core
- a cellular network system that transmits control information with wide coverage is referred to as a primary system
- a WLAN system that performs data transmission with narrow coverage is a secondary system. It may be referred to as.
- an entity associated with the cellular network may be used for interworking between the cellular network and the WLAN.
- existing entities such as eNB, MME, P-GW can be used for interworking between cellular network and WLAN.
- a new entity for interworking between a cellular network and a WLAN such as an InterWorking Management Entity (IWME) (not shown), may be defined in the core network.
- IWME InterWorking Management Entity
- An interworking function may be implemented in entities for interworking between heterogeneous networks.
- the interworking function may define a procedure for interworking between heterogeneous networks at the wireless network level and the core network level.
- An entity for interworking between heterogeneous networks may store and manage information related to an AP.
- the terminal is a dual mode terminal capable of supporting a WLAN and a cellular network.
- FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a method of managing AP information according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 a method of controlling an AP of a WLAN and managing information about an AP in a cellular network is disclosed.
- an air interface between the eNB 300 and the AP 310 may be used for controlling the AP 310.
- the eNB 310 may control the AP 310 similarly to a general UE communicating with the eNB 300 based on a radio control connection between the AP 310.
- the AP 310 may be controlled based on the backhaul interface between the eNB 300 and the AP 310.
- the eNB 300 may control the AP based on a wired control connection.
- the AP 310 may be controlled based on a control interface between the MME 320 and the AP 310.
- the AP 310 may be controlled based on a control connection between the MME 320 and the AP 310 of the core network of the cellular network, that is, the MME 320 and the secondary system.
- a radio control connection between the eNB 300 and the AP 310 may be used to control the AP based on the MME 320.
- a control interface between the IWME 330 and the AP 310 may be used for the control of the AP 310. That is, the AP 310 may be controlled based on the control connection between the IWME 330 and the secondary system. In this case, a wireless control connection between the eNB 300 and the AP 310 may be used to control the AP based on the IWME 330.
- FIG. 5 is a diagram for describing dynamic multi-RAT scheduling according to an embodiment of the present invention.
- a subject receiving a BSR from a terminal in a cellular network is referred to as a cellular controller.
- the cellular controller may be implemented with a base station or an eNB, MME or IWME of FIG. 4.
- the cellular controller may receive a WLAN status report (BSR) of the multi-RAT terminal (1. Buffer status report).
- BSR WLAN status report
- the cellular controller can transmit WLAN Scheduling UL resource information of the multi-RAT terminal to the AP (2.
- WLAN Schedualing UL resource information of the Multi-RAT terminal may be made through wired / wireless backhaul.
- the cellular controller may transmit a UL grant signal to the multi-RAT terminal based on the WLAN scheduling resource information (3. UL grant), and the AP also triggers the multi-RAT terminal based on the WLAN scheduling UL resource information received from the cellular controller. It can indicate the frame (3. Trigger frame).
- a multi-RAT terminal may split a bearer into a cellular network and a WLAN in uplink and transmit the bearer.
- the bearer may be separated at the packet data convergence protocol (PDCP) level, or may be separated at the radio link control (RLC) or medium access control (MAC) level.
- PDCP packet data convergence protocol
- RLC radio link control
- MAC medium access control
- a wireless access device for communication via a WLAN such as an AP and a base station for communication via a cellular network, such as an eNB is physically or logically collocated, split the bearer There is no need for a new interface between the AP and the base station for transmission.
- the AP and the base station are not integrated, a new interface between the AP and the base station may be required for separate transmission of the bearer.
- the bearer input to the cellular network is transmitted to the AP may be adaptively implemented through separate interworking between the LTE protocol and the WLAN protocol.
- the cellular controller determines that a specific bearer is to be UL-transmitted through the cellular network and the WLAN as described above to increase the data rate of the multi-RAT terminal, the cellular network is the multi-RAT terminal.
- the UL bearer split may be configured for the UL bearer split.
- BSSID Basic Service Set Identifier
- SSID Service Set Identifier
- the cellular controller and the AP may know information about the capability of supporting dynamic multi-RAT scheduling with each other. Such information exchange may be performed in a process in which a cellular controller such as an eNB or an IWME and an AP transmit / receive information with each other for cellular network / WLAN interworking. That is, in this process, the cellular controller and the AP can transmit and receive information on the dynamic multi-RAT scheduling support capability.
- a cellular controller such as an eNB or an IWME and an AP transmit / receive information with each other for cellular network / WLAN interworking. That is, in this process, the cellular controller and the AP can transmit and receive information on the dynamic multi-RAT scheduling support capability.
- the subject that triggers the dynamic multi-RAT integrated BSR may be the cellular controller or the terminal.
- FIG. 6 is a diagram illustrating a BSR method when a subject that triggers dynamic multi-RAT integration scheduling is a cellular controller according to an embodiment of the present invention.
- the cellular controller may transmit a UE Capability Inquiry message to the UE in order to determine whether the UE supports the multi-RAT integration buffer (S610).
- the UE may transmit UE capability information to the cellular controller in response (S620).
- the terminal capability information may include a UE category information element (UE-Category IE) that newly defines a terminal category in order to additionally inform whether the multi-RAT integration buffer is supported.
- UE-Category IE UE category information element
- the terminal may update the changed terminal category through a NAS procedure using a high layer due to information indicating whether to support the multi-RAT integration buffer.
- Table 1 shows an example of a changed terminal category.
- the value of the total layer 2 buffer size may be defined larger than before, and the terminal category is determined according to whether the multi-RAT unified buffer is supported. May be further defined.
- the cellular controller can determine whether to support dynamic multi-RAT scheduling to the multi-RAT terminal (S630).
- a cellular controller is not physically or logically integrated with an AP (non-collocated)
- latency through wired / wireless backhaul between the cellular controller and the AP cellular network / Whether to support dynamic multi-RAT scheduling in consideration of cellular / WLAN load, cellular network / wireless LAN channel status, or otherwise, depending on whether the scheduling time of the terminal is shortened. Can be determined.
- the cellular controller determines whether to support the dynamic multi-RAT scheduling by using the dynamic multi-RAT scheduling configuration message. It may inform the RAT terminal (S640).
- SIB System Information Block
- Dynamic multi-RAT scheduling information may be included in the transmission.
- a UE having dynamic multi-RAT scheduling capability preferentially selects a cell supporting dynamic multi-RAT scheduling when (re) selection or connection). Can be selected.
- the cellular controller may additionally include a time threshold in the dynamic multi-RAT scheduling information and transmit the same.
- the time threshold may be used as a condition in which the UE triggers dynamic multi-RAT scheduling.
- the dynamic multi-RAT scheduling configuration information may be included in RadioResourceConfigDedicated of an RRC connection (Re) configuration message.
- the UE that receives the dynamic multi-RAT scheduling configuration message can know which bearer, logical channel, and logical channel group support dynamic multi-RAT scheduling.
- FIGS. 7A to 7C are diagrams illustrating a dynamic multi-RAT scheduling configuration message according to an embodiment of the present invention.
- dynamic multi-RAT scheduling when dynamic multi-RAT scheduling is supported, it may indicate that dynamic multi-RAT scheduling is supported by using distributed resource block (DRB) / logicalChannelIdentity / logicalChannelgroupIdentity ID.
- DRB distributed resource block
- FIG. 7B it may indicate whether dynamic multi-RAT scheduling is supported using a bitmap in which dynamic multi-RAT scheduling is supported.
- One bit may correspond to each DRB / logicalChannelIdentity / logicalChannelgroupIdentity.
- the bitmap may be configured to map with the ID of FIG. 7A. Bits of DRB / logicalChannelIdentity / logicalChannelgroupIdentity supporting dynamic multi-RAT scheduling are '1' and bits of otherwise DRB / logicalChannelIdentity / logicalChannelgroupIdentity may be set to '0'.
- 7C is a diagram illustrating a dynamic multi-RAT scheduling configuration message according to another embodiment of the present invention.
- the cellular controller may transmit the dynamic multi-RAT scheduling configuration message as shown in FIG. 7C to the multi-RAT terminal.
- the UE may always transmit the multi-RAT integrated BSR or may transmit the multi-RAT integrated BSR to the cellular controller only when a specific condition is satisfied.
- the cellular controller may include information indicating whether a condition is added to the BSR transmission in the dynamic multi-RAT scheduling configuration message.
- the information indicating whether a condition is added to the BSR transmission may be defined as Application Methods indicator ENUMERATED ⁇ Always, Optional ⁇ , and the BSR procedure of the terminal may be changed after the decision by the cellular controller.
- the cellular controller may additionally include a time threshold in the dynamic multi-RAT scheduling configuration message and transmit the multi-RAT integrated BSR to the multi-RAT terminal.
- the time threshold may be used as a condition for the UE to perform dynamic multi-RAT scheduling.
- the multi-RAT terminal may transmit an RRC connection reconfiguration complete message to the cellular controller (S650).
- a multi-RAT terminal that successfully receives the dynamic multi-RAT scheduling configuration information transmitted from the cellular controller and successfully sets the resources performs or performs a procedure for dynamic multi-RAT scheduling by transmitting an RRC connection reset complete message to the cellular controller. You can tell them you can.
- the cellular controller receiving the RRC connection reset complete message recognizes that the dynamic multi-RAT scheduling configuration with the multi-RAT terminal has succeeded, and then supports dynamic multi-RAT scheduling for the multi-RAT terminal (S660).
- the multi-RAT terminal may perform the BSR in the new BSR format (when specific conditions mentioned above are satisfied). (S670).
- the multi-RAT terminal supported by the dynamic multi-RAT scheduling from the cellular controller may perform the following operation according to an application method indicator received from the cellular controller in the predefined or configuration process.
- the application method indicator may indicate whether a condition is added to the BSR transmission.
- the application method indicator is set to "Always" so that the terminal may always transmit a multi-RAT integrated BSR
- the non-dynamic multi before the changed dynamic multi-RAT scheduling configuration message from the cellular controller is received.
- the multi-RAT terminal can always transmit the multi-RAT integrated BSR to the cellular controller until the message to support RAT scheduling (No-dynamic multi-RAT scheduling) is received.
- the trigger conditions and parameter settings and procedures for the BSR can reuse the existing method.
- the application method indicator when the application method indicator is set to “optional” and the UE may transmit the multi-RAT integrated BSR only when the terminal satisfies a specific condition, the changed dynamic multi-RAT scheduling configuration message is received from the cellular controller. If a certain condition is met before coming to receive the message to support non-dynamic multi-RAT scheduling (e.g., the access time for performing BSR over WLAN is a time threshold). Only when the multi-RAT terminal can transmit the multi-RAT integrated BSR to the cellular controller.
- a certain condition is met before coming to receive the message to support non-dynamic multi-RAT scheduling (e.g., the access time for performing BSR over WLAN is a time threshold).
- the multi-RAT terminal may perform BSR with each RAT of the cellular network and the WLAN.
- the trigger conditions and parameter settings and procedures for the BSR can reuse the existing method.
- the multi-RAT terminal When the multi-RAT terminal performs the BSR, when the specific condition, for example, a condition that the BSR is performed only when the access time for performing the BSR over the WLAN exceeds the time threshold is added, this specific condition is satisfied. You should be able to distinguish between BSRs when and when they are not.
- the BSR format may be newly defined.
- 8A and 8B illustrate a BSR format according to an embodiment of the present invention.
- a dynamic multi-RAT scheduling indication field may be added to an existing BSR format.
- the BSR according to FIG. 8A may include a buffer size field including a DMS indication field, a logical channel group (LCG) ID field, and buffer size information.
- a buffer size field including a DMS indication field, a logical channel group (LCG) ID field, and buffer size information.
- LCG logical channel group
- the BSR may include a field indicating a buffer size for the LCG combined with the LCG ID field and the buffer site field following the DMS indication field.
- the indicator of the DMS indication field may be set to '1', and if not, the indicator may be set to '0'.
- the DMS indicator may be defined as 4 bits, and 4 bits may be used to indicate whether to apply DMS to each LCG.
- an LC ID value may be defined according to each type.
- the definition of the LCID may vary according to the format field of the aforementioned BSR.
- 01011 may indicate “short BSR” in a multi-RAT environment and “01100” may indicate “long BSR” in a multi-RAT environment as in the present invention.
- the buffer size can be distinguished from the wireless network through the LCG ID.
- “11101” in Table 2 may indicate “short BSR” among BSRs of the existing cellular network, and “11110” may indicate “long BSR” among BSRs of the existing cellular network.
- the existing BSR format and LCID may be reused.
- the layer for transmitting the BSR according to radio protocol architectures may be any one of PDCP / RLC / MAC.
- the multi-RAT terminal may transmit the BSR for the PDCP / RLC / MAC layer of the logical channel of the bearer in which the dynamic multi-RAT scheduling is configured to the cellular controller.
- the multi-RAT terminal may transmit the BSR of the PDCP layer to the cellular controller.
- the multi-RAT terminal may transmit the BSR of the PDCP / RLC layer to the cellular controller.
- a subject that triggers dynamic multi-RAT unified scheduling may be a multi-RAT terminal.
- FIG. 10 is a diagram for describing a BSR method when a subject that triggers dynamic multi-RAT integration scheduling is a multi-RAT terminal according to another embodiment of the present invention.
- the multi-RAT terminal may request dynamic multi-RAT scheduling configuration information from the cellular controller (S1010).
- the terminal may acquire dynamic multi-RAT scheduling related information through the SIB.
- the terminal supports dynamic multi-RAT scheduling to the cellular controller through a dynamic multi-RAT scheduling request message.
- the UE when the UE performs the BSR in the WLAN, if the access time for transmitting the BSR exceeds the time threshold included in the SIB, the UE triggers the dynamic multi-RAT scheduling and the dynamic multi-RAT scheduling request message. Can be sent to the cellular controller.
- the dynamic multi-RAT scheduling request message an ID for a DRB, a logical channel, or a logical channel group, which the UE desires for dynamic multi-RAT scheduling, can be transmitted.
- the cellular controller receiving the dynamic multi-RAT scheduling request message from the multi-RAT terminal may determine whether to support the dynamic multi-RAT scheduling to the terminal in consideration of the cellular network / Wireless LAN load, channel status, etc. (S1020). .
- the cellular controller can transmit a dynamic multi-RAT scheduling message to the multi-RAT terminal (S1030).
- the dynamic multi-RAT scheduling message may use the format described above with reference to FIGS. 7A to 7C.
- the UE may transmit an RRC connection reconfiguration complete message to the cellular controller indicating that the message is properly received (S1040).
- the subsequent process is similar to the process after step S660 of FIG. 6, and thus redundant description is omitted.
- the multi-RAT terminal when the cellular controller acquires information on the channel status and load of the cellular network and the WLAN, the multi-RAT terminal is configured to dynamically allocate the resources of the cellular network and the WLAN.
- a method is provided for performing RAT unified buffer status reporting.
- FIG. 11 is a block diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
- the base station 800 includes a processor 810, a memory 820, and an RF unit 830.
- Processor 810 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 810.
- the memory 820 is connected to the processor 810 and stores various information for driving the processor 810.
- the RF unit 830 is connected to the processor 810 to transmit and / or receive a radio signal.
- the base station 800 of FIG. 11 may include the above-described cellular base station or EUTRAN eNB, or IWME.
- the terminal 900 includes a processor 910, a memory 920, and an RF unit 930.
- Processor 910 implements the proposed functions, processes, and / or methods. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 910.
- the memory 920 is connected to the processor 910 and stores various information for driving the processor 910.
- the RF unit 930 is connected to the processor 910 to transmit and / or receive a radio signal.
- the terminal 900 of FIG. 11 may include the multi-RAT UE described above.
- the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
- the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
- the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
- the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
- the module may be stored in memory and executed by a processor.
- the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
Landscapes
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Abstract
본 발명은 이종 무선 통신 기술 시스템에서, 버퍼 상태를 보고하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다. 단말은 멀티 RAT 통합 스케줄링에 대한 설정 메시지를 셀룰러 컨트롤러로부터 수신하고, 상기 설정 메시지에 기초하여 멀티 RAT 스케줄링 지시 필드 및 논리 채널에 대한 식별자 정보를 포함하는 포맷으로 버퍼 상태 보고를 수행할 수 있다.
Description
본 발명은 이동 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이종 무선 통신 기술이 적용되는 시스템에서 단말의 버퍼 상태 보고 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것에 관한 것이다.
최근 LTE-A 기반의 통신 서비스는 사용자에게 유선 인터넷보다 훨씬 빠른 속도를 제공할 수 있다. 이에 따라, LTE-A와 같은 셀룰러 네트워크를 기반으로 IP 기반 서비스를 제공받을 수 있는 사용자 단말(user equipment)의 보급이 증가하고 있다. 사용자는 사용자 단말을 통해 VoLTE(Voice over LTE), 영상 통화 등의 IP(Internet Protocol) 기반 서비스를 이용하고 있다. 이러한 최근 LTE-A 기반의 무선 인터넷 서비스의 비율은 더욱 증가할 것으로 예상되고 있다.
LTE 또는 LTE-A 뿐만 아니라 전송속도, 기지국당 커버리지, 이동성, 데이터 이용 비용이 제각기 다른 WLAN (Wireless Local Area Network), mobile WiMAX (World Interoperability for Microwave Access), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) 등의 다양한 통신 시스템이 차세대 이동 통신망으로서 사용될 수 있다. 즉, 복수개의 RAT(radio access technology)가 공존하는 형태를 가지게 되고 사용자는 자신의 선호도나 주변 통신 환경에 따라 네트워크를 선택하여 접속할 수 있다.
구체적으로 스마트 폰, 스마트 패드와 같은 현재 모바일 기기들은 4G(LTE-A(long term evolution-advanced))와 무선랜(WLAN(wireless local area network)) 인터페이스를 동시에 가지고 있다. 또한, 이동 통신 사업자들은 커버리지가 넓은 4G망 뿐만 아니라 와이파이 존을 통하여 무선 인터넷 서비스를 지원하고 있다.
이러한 셀룰러 네트워크과 무선랜 망을 통해 단말로 서비스를 제공함에 핸드오버, 데이터 오프로딩 등 다양한 부분이 고려되어야 한다.
본 발명은 셀룰러 컨트롤러가 셀룰러 네트워크 및 무선랜의 채널 상황 및 로드 등에 대한 정보를 획득하고 있을 때, 셀룰러 네트워크와 무선랜의 자원을 동적으로 할당할 수 있도록 멀티-RAT 단말이 멀티-RAT 통합 버퍼 상태 보고를 수행하는 방법에 대해서 제안한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 버퍼 상태 보고 방법은 멀티 RAT 통합 스케줄링에 대한 설정 메시지를 셀룰러 컨트롤러로부터 수신하는 단계와; 상기 설정 메시지에 기초하여 멀티 RAT 스케줄링 지시 필드 및 논래 채널에 대한 식별자 정보를 포함하는 포맷으로 버퍼 상태 보고를 수행하는 단계를 포함할 수 있.
상기 멀티 RAT 통합 스케줄링에 대한 설정 메시지는 시스템 정보 블록(system information block) 또는 RRC 연결 (재)설정 메시지에 포함되어 수신될 수 있다.
상기 멀티 RAT 통합 스케줄링에 대한 설정 메시지에는 상기 버퍼 상태 보고에 대한 조건 정보가 포함될 수 있다.
상기 조건 정보는 무선랜을 통하여 버퍼 상태 보고를 수행하는 억세스 타임과 비교되는 시간 임계값을 포함하고, 상기 억세스 타임이 상기 시간 임계값을 포함하는 경우 이 시간 임계값을 초과한 경우 상기 버퍼 상태 보고가 수행될 수 있다.
상기 멀티 RAT 통합 스케줄링에 대응하여 버퍼 상태를 보고할 수 있는지 여부를 확인하는 단말 능력 요청 메시지를 상기 셀룰러 컨트롤러부터 더 수신할 수 있다.
셀룰러 네트워크에 대한 베어러가 분리되어 무선랜으로 제공되는 경우, 상기 버퍼 상태 보고를 수행하는 단계는, 상기 멀티 RAT 통합 스케줄링이 설정된 베어러의 분기된 레이어에 기초하여 버퍼 상태 보고를 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면 셀룰러 컨트롤러가 셀룰러 네트워크 및 무선랜의 채널 상황 및 로드 등에 대한 정보를 획득하고 있을 때, 셀룰러 네트워크와 무선랜의 자원을 동적으로 할당할 수 있도록 멀티-RAT 단말이 멀티-RAT 통합 버퍼 상태 보고를 수행하는 방법이 제공된다.
도 1은 이종 네트워크 시스템을 기반으로 데이터를 송신 및/또는 수신하는 방법에 대해 나타낸 개념도이다.
도 2는 단말의 DRX 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜과 셀룰러 네트워크 사이의 인터워킹을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 AP 정보의 관리 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 멀티 RAT 스케줄링을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 동적 멀티 RAT 통합 스케줄링을 트리거하는 주체가 셀룰러 컨트롤러인 경우 BSR 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지를 도시한 도면이다..
도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지를 도시한 도면이다.
도 7c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지를 도시한 도면이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 BSR 포맷을 도시한 도면이다.
도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 BSR 포맷을 도시한 도면이다.
도 9a는 멀티-RAT 통합 시스템에서 베어러가 분리되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 9b는 멀티-RAT 통합 시스템에서 베어러가 분리되는 다른 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 동적 멀티 RAT 통합 스케줄링을 트리거하는 주체가 멀티-RAT 단말인 경우 BSR 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 블록도이다.
무선기기는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 또한, 상기 단말은 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 무선 모뎀(Wireless Modem), 노트북 등과 같이 통신 기능을 갖춘 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다. 기지국은 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함할 수 있다.
본 명세서는 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 네트워크에 링크된 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 이종 네트워크 시스템을 기반으로 데이터를 송신 및/또는 수신하는 방법에 대해 나타낸 개념도이다.
도 1에서는 이종 네트워크 시스템(또는 복수의 RAT(radio access technology) 시스템) 중 무선랜 시스템과 셀룰러 네트워크(예를 들어, LTE 시스템, LTE-A 시스템 기반의 네트워크 등) 시스템 간의 인터워킹을 기반으로 한 STA(Station)의 무선 통신 방법이 개시된다. 이하에서, STA는 고정되거나 이동성을 가질 수 있는 단말을 의미하고 이하, 단말로 표현된다.
도 1을 참조하면, 단말은 무선랜(WLAN)의 AP(ccess point)와 셀룰러 네트워크의 eNB에 모두 액세스할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 단말은 무선랜과 셀룰러 네트워크 중 특정한 네트워크에 액세스하기 위해서 특정 네트워크에 대한 연결을 요청할 수 있다. 스위칭(Switching) 기반의 멀티 RAT 억세스 기술이 적용되는 경우, 단말은 이종 네트워크 각각에 액세스할 수 있더라도 동시에 이종 네트워크 모두에 액세스할 수 없다.
eNB는 셀룰러 네트워크 인터페이스를 통해 S-GW(serving gateway)/MME(mobility management entity)와 연결될 수 있다.
MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용될 수 있다. MME는 제어 플랜(control plane)의 기능을 담당한다.
S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다. S-GW는 사용자 플랜(user plane)의 기능을 담당한다. S-GW/MME는 또한 셀룰러 네트워크 인터페이스를 통해 P-GW(PDN(packet data network) gateway) 및 홈 가입자 서버(home subscriber server, HSS)와 연결된다. PDN-GW는 PDN(packet data network)을 종단점으로 갖는 게이트 웨이이다.
또한, P-GW 및 HSS는 셀룰러 네트워크 인터페이스를 통해 3GPP AAA(access authentication authorization) 서버와 연결된다. P-GW 및 3GPP AAA 서버는 셀룰러 네트워크 인터페이스를 통해 e-PDG(evolved packet data gateway)와 연결될 수 있다. e-PDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 접속에서만 포함될 수 있다. WAG(WLAN access gateway)는 무선랜 시스템에서 P-GW의 역할을 담당할 수 있다.
종래의 무선랜과 셀룰러 네트워크를 통한 이종 네트워크 상의 통신은 단말의 요청을 기반으로 수행되었다. 기존의 경우, 무선랜과 셀룰러 네트워크 사이의 직접적인 인터워킹보다는 특정 네트워크 서버가 무선랜 정보를 관리하며, 단말의 요청에 의해 무선랜 및 셀룰러 네트워크 간의 핸드오버를 수행하는 방식의 단말 요청 기반의 인터워킹이 수행되었다.
이뿐만 아니라, 이종 네트워크 상의 통신 시, 무선 레벨(radio level)의 제어가 수행되지 않았고, 네트워크 레벨의 플로우 이동성/IP-플로우 매핑(flow mobility/IP-flow mapping)만이 지원되었다.
즉, 종래의 이종 네트워크 상의 통신에서는 무선랜과 셀룰러 네트워크 사이의 직접적인 제어 정보의 송신 및/또는 수신을 위한 연결이 요구되지 않았다.
하지만, 무선랜과 셀룰러 네트워크 기반의 통신을 수행하는 단말의 효율을 증가시키기 위해서는 단말의 요청을 기반으로 한 이종 네트워크 상의 통신보다는 무선랜과 셀룰러 네트워크 사이의 직접적인 인터워킹을 기반으로 한 이종 네트워크 상의 통신이 필요하다. 무선랜과 셀룰러 네트워크 간의 직접적인 제어 정보의 송신 및 수신이 수행되는 경우, 효율적이고 빠른 무선랜과 셀룰러 네트워크 간의 인터워킹이 수행될 수 있다.
기존의 무선랜 환경에서는 단말의 수가 증가함에 따라 단말이 접속하는데 사용되는 자원 또한 비례하여 증가될 수 있다.
한편, 대역폭 확장에 대한 끊임없는 사용자의 요구는 전체 무선 네크워크의 혼잡도 증가와 상대적인 전송 속도의 감소를 유발하고 있다. 따라서 네트워크 관리자는 높은 혼잡도의 네트워크에서도 엄격한 QoS(Quality of Service)를 요구하는 애플리케이션의 서비스를 보장하기 위해 새로운 메커니즘이 필요하게 됐으며, 이런 요구 사항은 결국 기존의 무선랜에서 보다 향상된 MAC(Medium Access Control) 프로토콜이 개발되었다.
IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 필수 기능인 DCF(Distributed Coordination Function)와 선택 기능인 PCF(Point Coordination Function)를 정의하고 있다. 즉, 전송 매체는 경쟁(Contention) 모드인 DCF와 비경쟁(Contention Free) 모드인 PCF 모두에서 동작할 수 있다.
DCF는 비동기식 전송 방식으로서 802.11 MAC의 기본적인 매체 억세스 방식을 제공하며 모든 상용 무선랜 제품에 구현되어 있다. DCF는 무선 매체 억세스에 있어서 스테이션(단말기, 이하 'STA'라 할 수 있다) 간의 우선 순위를 전혀 고려하지 않는다. 이런 DCF의 특성은 다양한 형태의 데이터 트래픽 전송을 반영하지 못해 결국에는 사용자가 요구하는 QoS를 지원할 수 없다.
동기식 전송 방식은 폴링을 통한 매체 억세스 방식으로서 PCF에 의해 구현된다. PCF에서는 PC(Point Coordination) 기능을 중앙의 베이스 스테이션에 위치시켜 베이스 스테이션에 의해 모든 STA에 대한 서비스를 직접 제어하는 중앙 제어식 폴링 기능을 사용한다. 즉, 베이스 스테이션은 각 STA에게 프레임을 보낼 수 있는 기회를 주기 위해 결합된 STA들을 주기적으로 폴링한다.
한편, DCF 자체로는 실시간 데이터 전송에 필요한 QoS 요구사항을 만족시킬 수 없다. 이를 보완하기 위해 802.11 MAC에서 제공되는 DCF 기능을 수정하여 QoS를 제공하는 다양한 기법들이 나왔다. 무선랜에서 보다 진보된 QoS를 제공하기 위해서는 기존의 802.11 MAC를 보완한 802.11e MAC이 제공된다.
802.11e에서는 기존 802.11 MAC 프로토콜 DCF와 PCF를 기반으로 하는 HCF(Hybrid Coordination Function)를 규정하고 있다. HCF는 무선랜의 QoS를 향상시키기 위한 새로운 매체 접근 메커니즘을 포함하며, 경쟁 주기와 비경쟁 주기 모두에서 QoS 데이터를 전송할 수 있다.
한편, 802.11에 따른 단말의 전력 절감 모드(Power saving mode)에는 수면 모드, 즉 도즈 모드(Doze mode)를 정의하고 있다.
도즈 모드에서는 단말의 전력을 절약하기 위해 자신이 송신할 데이터 자신에게 전달될 데이터가 없는 경우, 트랜시버의 작동이 일정 시간 동안 중지될 수 있다.
초기 어소시에이션 요청 프레임의 리슨 인터벌(Listen interval)을 명시함으로써 어웨이크 모드에서 도즈 모드로 천이될 수 있고, 필요에 따라서 MAC 헤더(Header)의 전력 관리 필드(Power Manamgent field)의 값이 1로 설정된 널 데이터 프레임(null data frame)을 전송하고, 이에 대한 확인 신호(ACK)을 수신한 후에 어웨이크 모드에서 도즈 모드로 진입할 수 있다.
도즈 모드에서는(In doze mode) 비콘 프레임이 전송되는 시점 부근에서 잠시 깨어나 비콘 프레임을 확인 할 수 있고, 통신 지시 맵(Traffic Indication map, TIM) 정보 요소(Information Element)를 확인할 수 있다.
TIM에 자신의 AID(association id in wireless local area network system)에 해당하는 비트값이 1로 설정되어 있는 경우, 단말은 깨어나서 PS(Power Save)-Poll 메시지의 기간영역(duration) 에 자신의 AID에 따라 할당된 자원에 폴(poll_을 전송함으로써 도즈 모드에서 어웨이크 모드로 천이할 수 있다.
이러한 PS-Poll 프레임을 수신한 AP는 버퍼링 중인 데이터를 단말에게 전달할 수 있다. 만약 버퍼링된 프레임이 하나 이상이라면, AP는 추가 데이터 비트(more data bit)을 1로 설정하여 프레임이 더 있음을 단말에게 알릴 수 있다.
한편, 셀룰러 네트워크, 예를 들어 LTE에서의 페이징 절차는 다음과 같다.
단말은 RRC 연결 환경 설정 메시지에 포함되어 있는 DRX (불연속 수신 기법) 트리거링(Discontinuous Reception triggering) 정보를 이용하여, DRX 파라메터 값에 따라 슬립 모드(sleep mode)로 동작할 수 있다.
도 2는 단말의 DRX를 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 일정 시간 동안 어떤 데이터도 받지 않은 단말은 non-DRX(active mode)?단기 DRX(short sleep mode) ? 장기 DRX(long sleep mode)? 페이징 DRX(paging idle mode)로 천이할 수 있다.
만약, 리스닝 인터벌(listening interval) 동안 제어 채널을 통해 자신에게 스케쥴되는 데이터가 있음을 감지한다면, 단말은 바로 non-DRX 모드로 전환하고 데이터를 수신할 수 있다. 이러한 DRX은 BCCH(BCCH)과 NAS(Non Access Stratum)를 통하여 설정(configurable)될 수 있다.
여기서, 단말이 아이들 상태(idle state)이면 단말은 MME에 의해 TA(tracking area) 단위로 위치가 관리되며, eNB와 같은 기지국은 단말의 정보를 모두 해제한다(release).
이 때, 셀룰러 네트워크에 접속되어 있는 단말은 단말로 전송될 수 있는 DL 데이터를 수신하기 위해 일정 시간(paging DRX duration) 주기마다 깨어나 자신의 페이징 채널(paging channel, PCH)을 확인할 수 있다.
단말은 자신의 페이징 DRX 마다 자신에게 할당된 서브 프레임(subframe)에서 깨어나 PCH를 모니터링하며, 페이징 RNTI(Paging Radio Network Temporary Identifier)로 블라인드 디코딩함으로써 전송되는 페이징 메시지(paging message)의 유무를 확인할 수 있다.
복수의 단말이 연결되어 있는 경우, PDCCH(Pysical Downlink Control Channel)로 페이징 그룹(paging group)이 전송될 수 있고, 개별적인 단말은 PCH에서 식별될 수 있다.
단말의 페이징 인터벌에 대하여 오직 하나의 서브 프레임이 할당될 수 있으며, 네트워크는 서로 다른 페이징 사건에 단말들을 분배할 수 있다. 이 경우, PCH를 위하여 하나의 페이징 RNTI가 사용될 수 있다.
페이징 메시지에는 하나 또는 그 이상의 단말 ID, ETWS 통지(Earthquake and Tsunami Warning System Notification), SI 변경 통지(System Information Change Notification)에 대한 정보가 포함될 수 있다.
한편, 단말 카테고리 필드(ue-Category field)는 업링크 및 다운링크 능력에 대한 정보를 포함하는 필드로 정의될 수 있으며, 이러한 단말 카테고리 정보는 단말 무선 능력 정보(UE Radio Capability information)와 단말 코어 네트워크 능력 정보(UE Core Network Capability information)로 구성될 수 있다.
단말 무선 능력 정보는 단말이 전력 등급, 주파수 대역과 같이 지원할 수 있는 RAT 상의 정보로 구성되어 있다. 이러한 정보는 ECM?아이들 상태 (Evolved Connection Management-idle)에서 ECM?연결 상태(Evolved Connection Management- CONNECTED)로 천이할 때마다 무선 인터페이스를 가로질러 전송되기에는 바람직하지 않은 예를 들어, 50 옥텟(octet) 이상과 같은 상당히 큰 정보일 수 있다. 이러한 무선 오버헤드를 피하기 위하여 MME는 ECM?IDLE 상태 동안 단말 능력 정보를 저장하고, 만약 가능하다면 MME는 단말 무선 능력 정보의 최대값을 S1 인터페이스 초기 컨텍스트 설정 메시지(S1 interface INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST message)에 포함시켜 E?UTRAN로 전송해야 한다. 그렇지 않고 전송할 수 없다면 단말은 "first TAU following GERAN/UTRAN Attach" 또는 "단말 무선 능력 업데이트(UE radio capability update)"를 위하여 어태치 과정(Attach procedure) 또는 TA 업데이트 과정(Tracking Area Update procedure)를 수행할 수 있다.
만약, 단말이 어태치 과정이나 TA 업데이트 과정을 수행하는 경우, MME는 저장되어 있던 단말 무선 능력 정보를 삭제해야 한다. 만약, MME가 이러한 과정 수행 동안 SI 인터페이스 초기 컨텍스트 설정 메시지 메시지(S1 interface INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST) 또는 단말 무선 능력 매치 요청 메시지(UE RADIO CAPABILITY MATCH REQUEST message)를 E?UTRAN로 전송한다면, MME는 이러한 메시지 안에 어떠한 단말 무선 능력 정보도 포함시켜서는 안된다.
MME로부터 어떠한 단말 무선 능력 정보도 포함되지 않은 단말 무선 능력 매치 요청 메시지(UE RADIO CAPABILITY MATCH REQUEST message)을 수신 받은 E?UTRAN은 단말에게 단말 무선 능력 정보를 요청하고 단말로부터 이에 대한 응답으로 단말 무선 능력 정보를 E?UTRAN으로 전송한다. 이 후, E?UTRAN은 SI 인터페이스 단말 능력 정보 지시 메시지(S1 interface UE CAPABILITY INFO INDICATION message)로 MME에 업로드 한다.
MME는 단말 무선 능력 정보를 저장하고, 이를 "first TAU following GERAN/UTRAN Attach" 또는 "단말 무선 능력 업데이트(UE radio capability update)"를 위한 어태칭 과정 또는 TA 업데이트 과정이 아닌 다른 과정에서 초기 컨텍스트 설정 요청 메시지 또는 단말 무선 능력 매치 요청 메시지에 포함시킨다.
만약, 단말이 서비스 요청(Service Request) 또는 다른 과정을 수행하고, MME가 사용 가능한 단말 무선 능력 정보 또는 사용 가능하지만 삭제된 것으로 표시되어 있는 단말 무선 능력 정보를 보유하고 있지 않으면, MME는 어떠한 단말 무선 능력 정보도 포함하지 않는 SI 인터페이스 초기 컨텍스트 설정 메시지 메시지를 E?UTRAN로 전송한다.
MME로부터 어떠한 단말 무선 능력 정보도 포함되지 않은 단말 무선 능력 매치 요청 메시지(UE RADIO CAPABILITY MATCH REQUEST message)을 수신 받은 E?UTRAN은 단말에게 단말 무선 능력 정보를 요청하고 단말로부터 이에 대한 응답으로 단말 무선 능력 정보를 E?UTRAN으로 전송한다. 이 후, E?UTRAN은 SI 인터페이스 단말 능력 정보 지시 메시지(S1 interface UE CAPABILITY INFO INDICATION message)로 MME에 업로드 한다.한편, 멀티-RAT 단말은 셀룰러 네트워크와 무선랜에 대한 버퍼를 구별하여 관리하였고 셀룰러 너트워크로 셀룰러 네트워크에 대한 버퍼 상태 보고(buffer status report, BSR)를 전송하였으며, 무선랜의 억세스 장치인 AP로 무선랜에 대한 BSR를 전송하지 않았다.
무선랜의 차세대 표준인 802.11 ax에서는 무선랜의 스펙트럼 효율(spectral efficiency) 향상을 위해 단말이 AP로 무선랜에 대한 BSR를 전송하는 기법을 고려 하고 있다. 이러한 정보를 이용할 수 있도록 트리거 프레임(trigger frame)을 새롭게 정의하고, 무선랜과 접속되어 있는 단말을 위하여 업링크 자원을 스케줄링 하는 방법에 대한 논의가 필요하다.
멀티-RAT 단말이 특정 베어러를 셀룰러 네트워크와 무선랜으로 분리(split)하여 전송하는 경우, 셀룰러 네트워크와 무선랜의 버퍼를 나누어서 관리하는 것보다 버퍼를 통합 관리하고 셀룰러 네트워크와 무선랜의 채널 상황 및 로드 등에 따라서 동적으로 자원을 할당하는 것이 멀티-RAT 단말의 데이터 전송 시간을 줄일 수 있다. 이를 통하여 전체적인 통신 시스템의 성능 향상을 기대할 수 있다.
본 발명은 셀룰러 컨트롤러가 셀룰러 네트워크 및 무선랜의 채널 상황 및 로드 등에 대한 정보를 획득하고 있을 때, 셀룰러 네트워크와 무선랜의 자원을 동적으로 할당할 수 있도록 멀티-RAT 단말이 멀티-RAT 통합 버퍼 상태 보고를 수행하는 방법에 대해서 제안한다.
셀룰러-무선랜 융합 환경에서 급증하는 데이터 트래픽을 다른 네트워크로 분산하는 데이터 오프로딩(data offloading)이나 데이터 동시 전송을 수행할 때, 무선랜의 억세스를 빠르게 하는 것은 융합 시스템의 성능 향상을 위해서 필요하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜과 셀룰러 네트워크 사이의 인터워킹을 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, 무선랜과 셀룰러 네트워크 사이의 인터워킹을 통해 데이터의 오프로딩이 수행될 수 있고, 데이터의 최대 처리량이 증가될 수 있다.
아래와 같은 무선랜과 셀룰러 네트워크 사이의 연결을 기반으로 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 네트워크 기반의 무선랜 폴링 동작이 수행될 수 있다.
무선 제어 연결(wireless control connection)(200)이 eNB와 AP 사이에서 수행될 수 있다. 또한 EPC의 S-GW, P-GW 및 ePDG를 통한 유선 제어 연결(wired control connection)(250)이 수행될 수 있다. 유선 제어 연결(250)은 GTP(GPRS tunneling protocol) 또는 새로운 프로토콜을 기반의 백본망을 통한 새로운 인터페이스를 기반으로 수행될 수 있다. 무선 제어 연결(200)은 eNB와 AP간의 연결일 수 있다. AP는 무선 제어 연결(200)을 위해 802.11 MAC/PHY 계층뿐만 아니라, eNB와의 통신을 위한 LTE 프로토콜 스택도 지원할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, EPC(evolved packet core)와 같은 코어 네트워크 내에서 무선랜과 셀룰러 네트워크 사이의 인터워킹이 직접적으로 수행될 수 있다. 즉, 코어 내트워크 내에서 무선랜과 셀룰러 네트워크 사이의 제어 정보가 직접적으로 송신 및 수신될 수 있다.
단말이 무선랜과 셀룰러 네트워크를 모두에 접속할 수 있는 경우, 넓은 커버지를 가지고 제어 정보를 전송하는 셀룰러 네트워크 시스템은 프라이머리 시스템로 지칭되고, 좁은 커버리지를 가지고 데이터 전송을 수행하는 무선랜 시스템은 세컨더리 시스템으로 지칭될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 네트워크 기반의 무선랜 폴링 동작이 수행 시 셀룰러 네트워크와 무선랜 사이의 인터워킹을 위해 셀룰러 네트워크와 관련된 개체가 사용될 수 있다. 예를 들어, eNB, MME, P-GW와 같은 기존의 개체(entity)가 셀룰러 네트워크와 무선랜 사이의 인터워킹을 위해 사용될 수 있다. 또는, IWME(InterWorking Management Entity)(미도시)와 같은 셀룰러 네트워크와 무선랜 사이의 인터워킹을 위한 새로운 개체가 코어 네트워크에서 정의될 수도 있다.
이종 네트워크 간 인터워킹을 위한 개체들에는 인터워킹 기능(interworking function)이 구현될 수 있다. 인터워킹 기능은 무선 네트워크 레벨 및 코어 네트워크 레벨에서 이종 네트워크 간 인터워킹을 위한 절차를 정의할 수 있다. 이종 네트워크 간 인터워킹을 위한 개체는 AP에 관련된 정보를 저장 및 관리할 수 있다.
이하, 단말은 무선랜과 셀룰러 네트워크를 지원할 수 있는 듀얼 모드 단말로 가정한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 AP 정보의 관리 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4에서는 셀룰러 네트워크에서 무선랜의 AP를 제어하고, AP에 대한 정보를 관리하는 방법이 개시된다.
도 4를 참조하면, AP(310) 제어를 위해 eNB(300)와 AP(310) 사이의 무선 인터페이스(air interface)가 사용될 수 있다. eNB(310)는 AP(310) 간의 무선 제어 연결을 기반으로 AP(310)를 eNB(300)와 통신하는 일반 UE와 유사하게 제어할 수 있다.
또는, eNB(300)와 AP(310) 간의 백홀 인터페이스를 기반으로 AP(310)를 제어할 수 있다. eNB(300)는 유선 제어 연결을 기반으로 AP를 제어할 수 있다.
또는, MME(320)와 AP(310) 사이의 제어 인터페이스를 기반으로 AP(310)를 제어할 수 있다. 셀룰러 네트워크의 코어망의 MME(320)와 AP(310), 즉 MME(320)와 세컨더리 시스템 간의 제어 연결을 기반으로 AP(310)가 제어될 수 있다. MME(320)를 기반으로 AP를 제어하기 위해 eNB(300)와 AP(310)간의 무선 제어 연결이 이용될 수 있다.
또는, IWME(330)와 AP(310) 사이의 제어 인터페이스가 AP(310)의 제어를 위해 사용될 수 있다. 즉 IWME(330)와 세컨더리 시스템 간의 제어 연결을 기반으로 AP(310)가 제어될 수 있다. 이때, IWME(330)를 기반으로 AP를 제어하기 위해 eNB(300)와 AP(310) 간의 무선 제어 연결이 이용될 수 있다.
이하에서는, 무선랜과 셀룰러 네트워크 사이의 인터워킹이 가능한 셀룰러-무선랜 융합 환경에서 멀티-RAT 단말이 멀티-RAT 통합 BSR을 수행하는 방법을 제안한다. 구체적으로는 멀티-RAT 통합 BSR 준비 방법 및 BSR을 구체적으로 살펴본다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 멀티 RAT 스케줄링(Dynamic multi-RAT scheduling)을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 셀룰러 네트워크에서 단말로부터 BSR 수신하는 주체를 셀룰러 컨트롤러로 명명한다. 셀룰러 컨트롤러는 기지국 또는 도 4의 eNB, MME 또는 IWME로 구현될 수 있다.
셀룰러 컨트롤러는 멀티 RAT 단말의 무선랜 버퍼 상태 보고(buffer status report, BSR)을 수신할 수 있다(1. Buffer status report).
이와 같은 정보를 기반으로 셀룰러 컨트롤러는 멀티 RAT 단말의 무선랜 스케줄링 UL 자원 정보(WLAN Schedualing UL resource information)를 AP로 전송할 수 있다(2.Multi-RAT 단말의 WLAN Schedualing UL resource 정보). 이러한 셀룰러 컨트롤러와 AP 간의 통신은 유/무선 백홀을 통하여 이루어질 수 있다.
셀룰러 컨트롤러는 무선랜 스케줄링 자원 정보에 기초하여 멀티 RAT 단말에게 UL 그랜트 신호를 전송할 수 있고(3. UL grant), AP 역시 셀룰러 컨트롤러로부터 수신한 무선랜 스케줄링 UL 자원 정보에 기초하여 멀티 RAT 단말에게 트리거 프레임을 알려 줄 수 있다(3. Trigger frame).
한편, 멀티-RAT 환경에서 멀티-RAT 단말은 업링크 시 베어러를 셀룰러 네트워크와 무선랜으로 분리(split)하여 전송할 수 있다. 이 경우, 베어러는 PDCP(Packet data convergence protocol) 레벨에서 분리될 수도 있고, RLC(radio link control) 또는 MAC(medium access control) 레벨에서 분리될 수도 있다.
무선랜을 통한 통신을 위한 무선 억세스 장치, 예컨대 AP와 셀룰러 네트워크를 통한 통신을 위한 기지국, 예컨대 eNB가 물리적(physically) 또는 논리적으로(logically) 하나로 통합되어 있다면(collocated), 베어러의 분리(split) 전송을 위하여 AP와 기지국 간의 새로운 인터페이스는 필요 없다.
하지만 AP와 기지국이 통합되어 있는 구조가 아니라면 베어러의 분리 전송을 위하여 AP와 기지국 간의 새로운 인터페이스가 요구될 수 있다. 이런 경우, 셀룰러 네트워크로 입력된 베어러가 어떠한 레벨에서 분리되어 AP로 전송되는지에 대한 것은 LTE 프로토콜와 무선랜 프로토콜 간의 개별적인 인터워킹을 통하여 적응적으로 구현될 수 있다.
만약, 셀룰러 컨트롤러가 멀티-RAT 단말의 데이터 전송률을 높이기 위하여한 상술한 것과 같이 멀티-RAT 단말이 특정 베어러를 셀룰러 네트워크와 무선랜을 통해서 분리하여 UL 전송할 것을 결정한 경우, 셀룰러 네트워크는 멀티-RAT 단말에게 UL 베어러 분리(UL bearer split)에 대하여 설정(configuration)해 줄 수 있다.
이러한 UL 베어러 분리 전송에 대한 것은 초기 설정뿐만 아니라 나중에 비분리된 베어러(non-split bearer)와 분리된 베어러(split bearer) 간의 변경 설정이 가능하다. 베어러가 분리되지 않다가 나중에 분리되는 것으로 변경되는 경우, AP의 BSSID(Basic Service Set Identifier) 또는 SSID(Service Set Identifier)에 대한 정보가 멀티-RAT 단말로 추가로 전송 될 수 있다.
셀룰러 컨트롤러와 AP는 서로 동적 멀티 RAT 스케줄링 지원 능력에 대한 정보를 알고 있을 수 있다. 이와 같은 정보 교환은 셀룰러 네트워크/무선랜 인터워킹을 위해서 eNB 또는 IWME와 같은 셀룰러 컨트롤러와 AP가 서로의 정보를 전송/수신 받는 과정에서 수행될 수 있다. 즉, 이와 같은 과정에서 셀룰러 컨트롤러와 AP는 동적 멀티 RAT 스케줄링 지원 능력에 대한 정보를 송수신할 수 있다.
이와 같이, 셀룰러 컨트롤러와 단말이 동적 멀티 RAT 스케줄링 지원 능력을 갖는 경우, 동적 멀티 RAT 통합 BSR을 트리거 하는 주체는 셀룰러 컨트롤러일 수도 있고 단말일 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 동적 멀티 RAT 통합 스케줄링을 트리거하는 주체가 셀룰러 컨트롤러인 경우 BSR 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 셀룰러 컨트롤러는 단말의 멀티-RAT 통합 버퍼 지원 여부를 파악하기 위해서 단말에게 단말 능력 요청 메시지(UE Capability Enquiry message)를 전송 할 수 있다(S610).
단말 능력 요청 메시지를 수신한 단말은 이에 대한 응답으로 단말 능력 정보(UE Capability Informaiton)를 셀룰러 컨트롤러로 전송 할 수 있다(S620).
단말 능력 정보는 멀티-RAT 통합 버퍼 지원 여부를 추가적으로 알려주기 위해서 단말 카테고리를 새롭게 정의한 단말 카테고리 정보 요소(UE-Category IE)를 포함할 수 있다.
혹은 단말은 멀티-RAT 통합 버퍼 지원 여부를 알려주는 정보로 인하여 변경된 단말 카테고리를 상위 레이어(high layer)을 이용하여 NAS 절차를 통해 업데이트 할 수도 있다. 표 1은 변경된 단말 카테고리의 일 예를 나타낸다.
표 1과 같이, 멀티-RAT 통합 버퍼가 지원되는 경우, 전체 레이어 2 버퍼 크기(total layer 2 buffer size)의 값이 기존보다 더 크게 정의될 수 있으며, 멀티-RAT 통합 버퍼 지원 여부에 따라서 단말 카테고리가 추가적으로 정의될 수 있다.
셀룰러 컨트롤러는 멀티-RAT 단말에게 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원해줄지 여부를 결정할 수 있다(S630)
예를 들어, 셀룰러 컨트롤러는 AP와 물리적 또는 논리적으로 통합되어 있지 않는 경우(non-collocated), 셀룰러 컨트롤러와 AP 간의 유/무선 백홀(wired/wireless backhaul)을 통한 지연 시간(latency), 셀룰러 네트워크/무선랜의 로드(cellular/WLAN load), 셀룰러 네트워크/무선랜의 채널 상황 등을 고려하여 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원할 경우과 그렇지 않은 경우 단말의 스케줄링 시간이 단축되는 지 여부에 따라 동적 멀티 RAT 스케줄링 지원 여부를 결정할 수 있다.
셀룰러 컨트롤러가 시스템 성능 향상을 위해 멀티-RAT 단말의 동적 멀티 RAT 스케줄링 지원을 결정한 경우, 셀룰러 컨트롤러는 동적 멀티 RAT 스케줄링 지원 여부를 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지(Dynamic multi-RAT scheduling configuration)를 이용하여 멀티-RAT 단말에게 알려 줄 수 있다(S640).
예를 들어, 셀룰러 컨트롤러는 동적 멀티 RAT 스케줄링(Dynamic multi-RAT scheduling)을 지원하는 자신의 능력(capability)을 단말에게 알려주기 위해서 새롭게 정의된 SIB(System Information Block) xx 내의 공통 정보(common information)에 동적 멀티 RAT 스케줄링 정보(dynamic multi-RAT scheduling information)를 포함시켜 전송할 수 있다.
SIB를 통해서 동적 멀티 RAT 스케줄링 지원 여부에 대한 정보를 수신한 단말 중 동적 멀티 RAT 스케줄링 능력을 갖는 단말은 셀을 선택하거나 연결할 때((re)selection or connection) 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원하는 셀을 우선적으로 선택할 수 있다.
또한, 셀룰러 컨트롤러는 동적 멀티 RAT 스케줄링 정보에 시간 임계값 (Timethreshold)을 추가적으로 포함시켜 전송할 수도 있다. 시간 임계값은 단말이 동적 멀티 RAT 스케줄링을 트리거하는 조건으로 사용 될 수 있다.
또, 다른 예에 따라, 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 정보는 RRC 연결 (재)설정 메시지(RRC Connection (Re)configuration)의 RadioResourceConfigDedicated 에 포함 될 수 있다.
동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지를 수신 받은 단말은 어떠한 베어러(bearer), 논리 채널(logical channel), 논리 채널 그룹(logical channel group)이 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원하는지 여부를 알 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지를 도시한 도면이다.
도 7a와 같이, 동적 멀티 RAT 스케줄링이 지원되는 경우, DRB(Distributed Resource Block)/logicalChannelIdentity/logicalChannelgroupIdentity ID를 이용하여 동적 멀티 RAT 스케줄링이 지원되는 것을 나타낼 수 있다.
또는 도 7b와 같이 Dynamic multi-RAT 스케줄링이 지원되는 비트맵(bitmap)을 이용하여 동적 멀티 RAT 스케줄링 지원 여부를 나타낼 수도 있다. 개별적인 DRB/logicalChannelIdentity/logicalChannelgroupIdentity 마다 하나의 비트가 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 7a의 ID와 매핑되도록 비트맵을 구성할 수 있다. 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원하는 DRB/logicalChannelIdentity/logicalChannelgroupIdentity의 비트는 ‘1’로 그렇지 않은 DRB/logicalChannelIdentity/logicalChannelgroupIdentity의 비트는 ‘0’으로 설정하여 전송될 수 있다.
도 7c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지를 도시한 도면이다.
동적 멀티 RAT 스케줄링 설정에 있어 DRB/logicalChannelIdentity/logicalChannelgroupIdentity의 전부가 동적 멀티 RAT 스케줄링 지원 여부를 지시하는 데 사용되는 경우, 셀룰러 컨트롤러는 멀티-RAT 단말에게 도 7c와 같은 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지를 전송할 수 있다.
동적 멀티 RAT 스케줄링 설정이 완료되면, 단말은 항상 멀티-RAT 통합 BSR를 전송할 수도 있고 또는 특정 조건을 만족하는 경우에만 멀티-RAT 통합 BSR을 셀룰러 컨트롤러로 전송할 수도 있다.
이러한 선택 사항은 미리 정의될 수도 있고 셀룰러 컨트롤러의 결정에 따라서 정해질 수도 있다. 셀룰러 컨트롤러가 BSR 전송의 여부를 결정하는 경우, 셀룰러 컨트롤러는 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지에 BSR 전송에 조건이 부가되는지 여부를 지시하는 정보를 포함시킬 수 있다.
예를 들어, BSR 전송에 조건이 부가되는지 여부를 지시하는 정보는Application Methods indicator ENUMERATED{Always, Optional}와 같이 정의될 수 있으며 셀룰러 컨트롤러가 결정한 것에 따라서 이 후 단말의 BSR 절차가 변경될 수 있다.
만약, 단말이 특정 조건 하에 멀티-RAT 통합 BSR을 전송하는 것으로 설정된 경우, 셀룰러 컨트롤러는 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지에 시간 임계값(Timethreshold)을 추가적으로 포함시켜 멀티-RAT 단말로 전송할 수 있다. 시간 임계값은 단말이 동적 멀티 RAT 스케줄링을 수행하기 위한 조건으로 사용될 수 있다.
동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지를 수신한 멀티-RAT 단말은 RRC 연결 재설정 완료 메시지(RRC Connection Reconfiguration Complete)를 셀룰러 컨트롤러로 전송할 수 있다(S650).
셀룰러 컨트롤러로부터 전송된 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 정보를 성공적으로 수신하고 이를 바탕으로 자원 설정에 성공한 멀티-RAT 단말은 셀룰러 컨트롤러로 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 전송함으로써 동적 멀티 RAT 스케줄링을 위한 절차를 수행하거나 수행할 수 있음을 알릴 수 있다.
RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신한 셀룰러 컨트롤러는 멀티-RAT 단말 과의 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정이 성공하였음을 인지하고, 이후, 멀티-RAT 단말을 위한 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원한다(S660).
셀룰러 컨트롤러와 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정을 마친 멀티-RAT 단말은 (앞에서 언급한 특정 조건이 만족하는 경우) 새로운 BSR 포맷으로 BSR를 수행할 수 있다. (S670).
상술한 바와 같이, 셀룰러 컨트롤러로부터 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원 받는 멀티-RAT 단말은 미리 정의된 혹은 설정 과정에서 셀룰러 컨트롤러로부터 수신 받은 어플리케이선 방법 지시자(Application Methods indicator)에 따라서 아래와 같은 동작을 할 수 있다. 어플리케이선 방법 지시자는 BSR 전송에 조건이 부가되는지 여부를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 어플리케이선 방법 지시자가 “Always”로 설정되어, 단말이 항상 멀티-RAT 통합 BSR를 전송할 수도 있는 경우, 셀룰러 컨트롤러로부터 변경된 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지가 오기 전 즉, 비-동적 멀티 RAT 스케줄링(No-dynamic multi-RAT scheduling)을 지원하겠다는 메시지를 수신하기 전까지 멀티-RAT 단말은 셀룰러 컨트롤러로 항상 멀티-RAT 통합 BSR을 전송할 수 있다.
이 때, BSR을 위한 트리거 조건과 파라미터 설정 및 절차는 기존의 방법을 재사용할 수 있다.
또 다른 예에 따라, 어플리케이선 방법 지시자가 “optional”로 설정되어, 단말이 특정 조건을 만족하는 경우에만 멀티-RAT 통합 BSR를 전송할 수도 있는 경우, 셀룰러 컨트롤러로부터 변경된 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 메시지가 오기 전 즉, 비-동적 멀티 RAT 스케줄링(No-dynamic multi-RAT scheduling)을 지원하겠다는 메시지를 수신하기 전까지 특정 조건이 만족하는 경우(예를 들어 무선랜로 BSR를 수행하는 억세스 타임이 시간 임계값을 초과한 경우)에만 멀티-RAT 단말은 셀룰러 컨트롤러로 멀티-RAT 통합 BSR을 전송할 수 있다.
특정 조건을 만족하지 못하는 경우에는 멀티-RAT 단말은 셀룰러 네트워크와 무선랜 각각의 RAT으로 BSR를 수행 할 수 있다.
이 때, BSR을 위한 트리거 조건과 파라미터 설정 및 절차는 기존의 방법을 재사용할 수 있다.
멀티-RAT 단말이 BSR을 수행함에 있어, 특정 조건, 예를 들면 무선랜로 BSR를 수행하는 억세스 타임이 시간 임계값을 초과한 경우에만 BSR을 수행한다는 조건이 부가되는 경우, 이러한 특정 조건을 만족하는 경우와 그렇지 않은 경우의 BSR을 구별할 수 있어야 한다. 이를 위해서 BSR 포맷이 새롭게 정의될 수 있다.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 BSR 포맷을 도시한 도면이다.
도 8a와 도 8b와 같이 DMS 지시 필드(dynamic multi-RAT scheduling indication field)가 기존의 BSR 포맷에 추가될 수 있다.
도 8a에 따른 BSR은 DMS 지시 필드, 논리 채널 그룹(Logical Channel Group, LCG) ID 필드 및 버퍼 크기 정보(buffer size)를 포함하는 버퍼 사이즈 필드로 구성될 수 있다.
또한, 도 8b와 같이, BSR는 DMS 지시 필드에 이어 LCG ID 필드와 버퍼 사이트 필드가 결합된 LCG에 대한 버퍼 사이즈를 나타내는 필드로 구성될 수 있다.
동적 멀티 RAT 스케줄링을 위한 단기 BSR에 대하여 DMS 지시 필드의 지시자는 ‘1’로 설정될 수 있고, 단기 BSR이 아닌 경우 지시자는‘0’으로 설정될 수 있다.
또한 장기 BSR인 경우, DMS 지시자를 4비트로 정의하고 4비트를 이용하여 각각의 LCG에 대한 DMS 적용 여부를 나타낼 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 8a 및 도 8b에 나타난 여러 타입의 BSR을 지원하기 위하여 각 타입에 따라 LC를 식별하는 LC ID(Logical channel ID) 값이 정의될 수 있다. 이 때, LCID의 정의는 앞에서 언급한 BSR의 포맷 필드에 따라서 달라질 수 있다.
LCID에 대한 일 예를 나타내면 표 2와 같다.
표 2에 따르면, “01011”는 본 발명과 같이 멀티 RAT 환경에서의 ‘짧은 BSR’을 나타내고, “01100”는 멀티 RAT 환경에서의 ‘긴 BSR’을 나타낼 수 있다. 버퍼 사이즈는 LCG ID를 통하여 무선 네트워크의 구별이 가능하다.
표 2의 “11101”는 기존의 셀룰러 네트워크의 BSR 중 ‘짧은 BSR’을 나타내고, “11110”는 기존의 셀룰러 네트워크의 BSR 중 ‘긴 BSR’을 나타낼 수 있다.
동적 멀티 RAT 스케줄링 설정을 마친 멀티-RAT 단말이 특정 조건 없이 항상 멀티-RAT 통합 BSR를 수행하는 경우, 기존의 BSR 포맷과 LCID가 재사용될 수 있다.
한편, 무선 프로토콜 아키텍처(radio protocol architectures)에 따라 BSR를 전송하는 레이어는 PDCP/RLC/MAC 중 어느 하나가 될 수 있다. 멀티-RAT 단말은 동적 멀티 RAT 스케줄링이 설정된 베어러의 논리 채널(logical channel)의 PDCP/RLC/MAC 레이어에 대한 BSR을 셀룰러 컨트롤러로 전송할 수 있다.
예를 들어, 단말의 셀룰러 네트워크와 무선랜의 베어러가 도 9a와 같이 PDCP에서 분기되는 경우, 멀티-RAT 단말은 PDCP 레이어의 BSR를 셀룰러 컨트롤러로전송 할 수 있다.
또는, 단말의 셀룰러 네트워크와 무선랜의 베어러가 도 9b와 같이 RLC에서 분기되는 경우, 멀티-RAT 단말은 PDCP/RLC 레이어의 BSR를 셀룰러 컨트롤러로 전송 할 수 있다.
본 발명의 다른 예에 따르면, 동적 멀티 RAT 통합 스케줄링을 트리거하는 주체는 멀티-RAT 단말일 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 동적 멀티 RAT 통합 스케줄링을 트리거하는 주체가 멀티-RAT 단말인 경우 BSR 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선 멀티-RAT 단말은 셀룰러 컨트롤러로 동적 멀티 RAT 스케줄링 설정 정보를 요청할 수 있다(S1010)
멀티-RAT 단말이 분리된 베어러를 통해서 셀룰러 컨트롤러와 AP로 업링크 데이터를 전송하는 경우, 단말은 SIB을 통해서 동적 멀티 RAT 스케줄링 관련 정보를 획득할 수 있다.
또는 셀룰러 컨트롤러가 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원하고 단말 역시 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원할 수 있는 경우, 단말은 동적 멀티 RAT 스케줄링 요청 메시지(dynamic multi-RAT Scheduling request message)를 통하여 셀룰러 컨트롤러에게 동적 멀티 RAT 스케줄링 지원을 요청할 수 있다.
예를 들어, 단말이 무선랜으로 BSR를 수행 할 때, BSR를 전송하기 위한 억세스 타임이 SIB에 포함된 시간 임계값을 초과하는 경우, 단말은 동적 멀티 RAT 스케줄링을 트리거하고 동적 멀티 RAT 스케줄링 요청 메시지를 셀룰러 컨트롤러로 전송할 수 있다. 동적 멀티 RAT 스케줄링 요청 메시지에는 단말이 동적 멀티 RAT 스케줄링을 하기 원하는 DRB, 논리 채널(logical channel) 또는 논리 채널 그룹에 대한 ID 등이 전송될 수 있다.
멀티-RAT 단말로부터 동적 멀티 RAT 스케줄링 요청 메시지를 수신한 셀룰러 컨트롤러는 셀룰러 네트워크/무선랜 로드, 채널 상황 등을 상황 등을 고려하여 단말에게 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원할지 여부를 결정할 수 있다(S1020).
만약 셀룰러 컨트롤러가 멀티-RAT 단말을 위해서 동적 멀티 RAT 스케줄링을 지원하기로 결정한 경우 셀룰러 컨트롤러는 멀티-RAT 단말에게 동적 멀티 RAT 스케줄링 메시지(dynamic multi-RAT Scheduling message)를 전송할 수 있다(S1030).
이 때, 동적 멀티 RAT 스케줄링 메시지는 앞에서 도 7a 내지 도 7c에서 언급한 포맷을 사용할 수 있다.
동적 멀티 RAT 스케줄링 메시지를 수신한 단말은 메시지를 제대로 수신했음을 나타내는 RRC 연결 재설정 완료 메시지(RRC Connection Reconfiguration Complete message)를 셀룰러 컨트롤러에게 전송할 수 있다(S1040).
이 후의 과정은 도 6의 단계 S660 이후의 과정과 유사하므로, 중복된 설명은 생략한다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 셀룰러 컨트롤러가 셀룰러 네트워크 및 무선랜의 채널 상황 및 로드 등에 대한 정보를 획득하고 있을 때, 셀룰러 네트워크와 무선랜의 자원을 동적으로 할당할 수 있도록 멀티-RAT 단말이 멀티-RAT 통합 버퍼 상태 보고를 수행하는 방법이 제공된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 블록도이다.
기지국(800)은 프로세서(810; processor), 메모리(820; memory) 및 RF부(830; radio frequency unit)을 포함한다. 프로세서(810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다. 도 11의 기지국(800)는 상술된 셀룰러 기지국 또는 EUTRAN eNB, 또는 IWME를 포함할 수 있다.
단말(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)을 포함한다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다. 도 11의 단말(900)는 상술된 멀티 RAT UE를 포함할 수 있다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (7)
- 단말의 버퍼 상태 보고 방법이 있어서,멀티 RAT 통합 스케줄링에 대한 설정 메시지를 셀룰러 컨트롤러로부터 수신하는 단계와;상기 설정 메시지에 기초하여 멀티 RAT 스케줄링 지시 필드 및 논래 채널에 대한 식별자 정보를 포함하는 포맷으로 버퍼 상태 보고를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 버퍼 상태 보고 방법.
- 제1항에 있어서,상기 멀티 RAT 통합 스케줄링에 대한 설정 메시지는 시스템 정보 블록(system information block) 또는 RRC 연결 (재)설정 메시지에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 멀티 RAT 통합 스케줄링에 대한 설정 메시지에는 상기 버퍼 상태 보고에 대한 조건 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서,상기 조건 정보는 무선랜을 통하여 버퍼 상태 보고를 수행하는 억세스 타임과 비교되는 시간 임계값을 포함하고,상기 억세스 타임이 상기 시간 임계값을 포함하는 경우 이 시간 임계값을 초과한 경우 상기 버퍼 상태 보고가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,상기 멀티 RAT 통합 스케줄링에 대응하여 버퍼 상태를 보고할 수 있는지 여부를 확인하는 단말 능력 요청 메시지를 상기 셀룰러 컨트롤러부터 더 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,셀룰러 네트워크에 대한 베어러가 분리되어 무선랜으로 제공되는 경우,상기 버퍼 상태 보고를 수행하는 단계는, 상기 멀티 RAT 통합 스케줄링이 설정된 베어러의 분기된 레이어에 기초하여 버퍼 상태 보고를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 단말에 있어서,신호 송수신부와;상기 신호 송수신부와 연결되어 있는 프로세서를 포함하고,상기 프로세서는 멀티 RAT 통합 스케줄링에 대한 설정 메시지를 셀룰러 컨트롤러로부터 수신하고, 상기 설정 메시지에 기초하여 멀티 RAT 스케줄링 지시 필드 및 논래 채널에 대한 식별자 정보를 포함하는 포맷으로 버퍼 상태 보고를 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
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