KR20140114324A - 발전된 지상 무선 접속 네트워크를 지원하는 방법 및 시스템 - Google Patents

발전된 지상 무선 접속 네트워크를 지원하는 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

발전된 범용 이동 통신 시스템(UMTS) 지상 무선 접속 네트워크(E-UTRAN)를 지원하는 방법 및 시스템이 개시된다. 상기 시스템은 무선 송/수신 유닛(WTRU), UTRAN 및 E-UTRAN을 포함한다. 상기 UTRAN은 UTRAN의 커버리지 영역에서 활용가능한 무선 접속 기술들의 리스트를 WTRU에 전송한다. 상기 리스트는 E-UTRAN과 관련된 정보를 포함한다. 다음으로, 상기 WTRU는 E-UTRAN 능력을 포함하는 그것의 멀티-모드/멀티-RAT 능력 정보를 UTRAN에 전송한다. 다음으로, UTRAN은 측정 능력 메시지를 WTRU에 전송한다. 상기 측정 능력 메시지는 E-UTRAN 채널에 대한 측정들을 수행하는데 필요한 파라미터들을 포함한다. 상기 WTRU는 상기 측정 능력 메시지에 기초하여 측정들을 수행하고 측정 결과들을 UTRAN에 보고한다. 상기 UTRAN은 상기 측정 결과들에 기초하여 E-UTRAN으로의 핸드오프를 시작할 수 있다.

Description

발전된 지상 무선 접속 네트워크를 지원하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR SUPPORTING AN EVOLVED UTRAN}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 발전된(evolved) 범용 이동 통신 시스템(universal mobile telecommunication system; UMTS) 지상 무선 접속 네트워크(terrestrial radio access network; E-UTRAN)를 지원하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
다른 종류의 무선 접속 시스템들이 개발되어 다른 종류의 서비스들과 능력들을 제공하였다. 무선 접속 시스템들의 일부 예는 무선 로컬 에어리어 네트워크(WLAN)(IEEE 802-기반 네트워크 등), 및 셀룰러 네트워크[UMTS 지상 무선 접속 네트워크(UTRAN)], 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM)/GSM 에볼루션을 위한 인핸스드 데이터 레이트(EDGE) 무선 접속 네트워크(GERAN) 등을 포함한다. 이들 네트워크 각각은 특정한 애플리케이션을 제공하도록 개발되고 맞춤 되었다.
무선 시스템 능력을 향상시키고 성능을 개선하기 위해 E-UTRAN[Long Term Evolution for UTRAN 및 발전된 Node-B (E-Node-B)]이 제안되었다. E-UTRAN은 기존의 무선 통신 시스템에 대해 상당한 장점을 제공할 것이고 E-UTRAN에 의해 제공되는 높은 비트 레이트 및 낮은 레이턴시(lower latency)를 통해 부가적인 서비스들이 가능할 것이다. 도 1은 E-UTRAN(114)을 포함하는 종래의 통합된 무선 통신 시스템(100)을 나타낸다. 상기 시스템(100)은 접속 시스템 계층(110), 네트워크 계층(120) 및 멀티미디어 계층(130)을 포함한다. 접속 시스템 계층(110)은 복수의 무선 접속 네트워크(radio access network; RANs)(111-115), 코어 네트워크(CN; 116) 및 발전된 CN(117)을 포함한다. RANs(111-115)은 기본 접속 네트워크(generic access network; GAN)(111), GERAN(112), UTRAN(113), E-UTRAN(114) 및 인터워킹 무선 로컬 에어리어 네트워크(I-WLAN)(115)를 포함한다. RANs(111-115)는 CN(116) 또는 발전된 CN(117)에 접속되어 서비스들[예를 들어, 인터넷 프로토콜 (IP) 멀티미디어 서브시스템(IMS)(131)으로부터의 멀티미디어 서비스들]을 제공하고 게이트웨이 제너럴 패킷 무선 서비스(GPRS) 서포트 노드(GGSN)(118) 또는 패킷 데이터 게이트웨이(PDG)(119)를 통해 네트워크 계층(120) 내의 AAA(인증, 권한 검증, 과금; authentication, authorization and accounting) 서버(121), 이동 IP(MIP) 서버(122) 또는 다른 네트워크 엔티티들과 상호작용하면서 하나 이상의 WTRU에 접속되어 있다.
현재, 다수의 무선 통신 시스템을 지원하도록 구성된 멀티모드 무선 송/수신 유닛들(WTRUs)이 활용가능하다. WTRUs 각각의 능력은 변할 수 있다. 예를 들어, 일부 WTRU는 UMTS만을 지원할 수 있고, 반면에 다른 WTRU는 I-WLAN, GERAN 및/또는 E-UTRAN과 같은 다수의 동작 모드를 지원할 수 있다. E-UTRAN을 지원할 수 있는 WTRU 도 또한 미래에 활용가능할 것이다.
그러므로 WTRU가 부가적인 E-UTRAN 능력들과 서비스들을 수신하여 사용할 수 있도록 E-UTRAN을 지원하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 E-UTRAN을 지원하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 UMTS 기반 무선 통신 시스템(즉, UTRAN)으로의 새로운 기술(즉, E-UTRAN)의 부가를 지원하기 위해 상기 무선 통신 시스템 내의 멀티모드 동작들을 지원하는 종래의 방법들 및 절차들을 확장한다. 종래의 절차들은 3 세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP) 기술표준(예를 들어, TS25.331)에 명시되어 있다. 여기에서 상기 시스템은 WTRU, UTRAN 및 E-UTRAN을 포함한다. 종래의 UTRAN은 UTRAN의 커버리지 영역에서 활용가능한 무선 접속 기술들(RATs)의 리스트를 WTRU에 전송한다. 상기 리스트는 기술 종류, 비트 레이트, 대역폭 등과 같은 기존의 RAT 속성들과 관련된 정보를 포함한다. 본 발명은 E-UTRAN과 관련된 정보를 이 리스트에 도입한다. WTRU은 초기 접속 동안 또는 핸드오프 절차 동안이 리스트를 수신한다. 리스트를 수신하자마자, E-UTRAN 가능 WTRU(E-UTRAN capable WTRU)는 핸드오프 절차 또는 시스템 재선택 절차를 통해 리스트에 기초한 E-UTRAN 서비스들을 수신하도록 상기 WTRU를 구성/재구성할 수 있다. E-UTRAN 가능 WTRU는 E-UTRAN 능력을 포함하는 그것의 멀티-모드/멀티-RAT 능력 정보를 초기 접속 동안[즉, 부착 절차(attach procedure)] 또는 시스템에 의해 요구될 때 UTRAN에 전송할 수 있다. 정상적인 핸드오프 절차 동안, UTRAN은 측정 능력 메시지를 WTRU에 전송한다. 상기 측정 능력 메시지는 E-UTRAN 채널에 대한 측정들을 수행하는데 필요한 파라미터들을 포함한다. 상기 WTRU는 측정 능력 메시지에 기초하여 측정들을 수행하고 측정 결과들을 상기 UTRAN에 보고한다. 상기 UTRAN은 측정 결과들에 기초하여 E-UTRAN으로의 핸드오프를 시작할 수 있다. 아이들(idle) 동작에 있어서, 상기 WTRU는 상기 UTRAN으로부터 이전에 수신한 능력 정보에 기초하여 E-UTRAN을 재선택하도록 결정할 수 있다. 상기 WTRU는 이 정보를 사용하여 송신기와 수신기 대역폭, 비트 레이트, 주파수 대역 등을 구성한다.
전술한 바에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따르면, WTRU가 부가적인 E-UTRAN 능력들과 서비스들을 사용할 수 있도록 E-UTRAN을 지원하는 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 무선 통신 시스템의 다이어그램.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 무선 통신 시스템을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 E-UTRAN을 지원하는 프로세스의 흐름도.
이하에서, 용어 "WTRU"는 사용자 장비, 이동국, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 페이저, 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 다른 종류의 디바이스를 포함하지만 이것들에 한정되지 않는다.
본 발명의 특징들은 집적회로(IC)에 통합될 수 있고 또는 다수의 배선 컴포넌트를 구비하는 회로로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 무선 통신 시스템(200)을 나타낸다. 상기 시스템(200)은 상이한 RAT 아래에 배치된 복수의 RANs(210a, 210b), 올 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크(AIPN)일 수 있는 코어 네트워크(220)를 포함한다. 상기 코어 네트워크(220)는 공중전화망(PSTN)(230), 인터넷(240) 등과 같은 다른 네트워크들에 접속되어 있다. RANs(210a, 210b) 각각은 GAIN, GERAN, UTRAN, E-UTRAN, IEEE 기반 I-WLAN, 또는 다른 종류의 무선 접속 네트워크일 수 있다.
다양한 RANs(210a, 210b) 사이에서의 이동성을 최적화하기 위해, 코어 네트워크(220)는 이동성 관리(MM)(222)를 위한 오픈 인터페이스를 제공하여 코어 네트워크(220)의 오퍼레이터가 가장 적합한 RANs(210a, 210b)을 향하여 WTRU(250)를 감독할 수 있게 할 수 있다. 코어 네트워크(220)는 또한 WTRU(250)가 세션 제어 (SC)(224), AAA(226) 및 정책 제어(228)와 같은 다른 AIPN 서비스들에 접속할 수 있게 하는 오픈 인터페이스를 제공한다.
WTRU(250)는 적어도 2 개의 상이한 RAT와의 통신을 지원하도록 구성된 적어도 2 개의 무선 유닛이 장비된 멀티-모드 WTRU이다. 예를 들어, 상기 WTRU(250)는 E-UTRAN과 통신하기 위한 하나의 무선 유닛 및 I-WLAN 과 통신하기 위한 다른 무선 유닛을 포함할 수 있다. 상기 WTRU(250)은 RANs 중 하나와 접속을 확립하고 목표 RAN에 의해 핸드오프 기준이 충족되면 목표로의 핸드오프를 수행할 수 있다.
핸드오프는 시스템(200)에서 수동으로 또는 자동으로 시작될 수 있다. WTRU(250)의 사용자에 의해 시작되는 수동 핸드오프 프로세스에 있어서, 사용자는 대안 RATs(E-UTRAN와 같은)의 존재를 그것의 현재의 지리적인 위치에서 알고 그들 사이에서 (즉, UTRAN과 E-UTRAN 사이에서) 스위칭한다. 자동 핸드오프 프로세스는 WTRU(250)에 의해 또는 RAN(210a, 210b) 혹은 코어 네트워크(220)에 의해 시작될 수 있다.
WTRU가 시작한 핸드오프에서, WTRU(250)는 대안 RATs(E-UTRAN와 같은)의 존재를 검출하고, WTRU(250)의 사용자의 선호에 기초하여 핸드오프 프로세스(예를 들어, E-UTRAN에 대한)를 시작한다. WTRU(250)는 네트워크[예를 들어, RAN(210b) 혹은 코어 네트워크(220)]로부터 (핸드오프 정책, 자원 상태, 등과 같은) 필요한 정보를 수신한다. WTRU(250)는 RAN(210a, 210b)의 커버리지 영역들의 위치를 추적하고 소정의 핸드오프 기준에 기초하여 핸드오프 프로세스를 시작한다.
핸드오프 시작된 시스템에서, 코어 네트워크(220)[또는 RAN(210a, 210b)]는 WTRU(250)가 다수의 RTA(E-UTRAN를 포함)를 지원할 수 있음을 인식하고, WTRU(250)로부터 필요한 정보(전력 측정과 같은)를 요구한다. 코어 네트워크(220)[또는 RAN(210a, 210b)]는 WTRU(250)의 위치를 추적하고, 일단 WTRU(250)가 목표 RAN의 커버리지 영역 내에 있으면, 일 세트의 기준[WTRU(250)의 이동성, 요구된 대역폭, 애플리케이션, 부하 밸런싱, 가입자의 프로파일, WTRU(250)에 의해 제공되는 측정 보고서들 등과 같은]에 기초하여 핸드오프 절차를 시작한다.
도 3은 본 발명에 따라 E-UTRAN을 지원하는 프로세스의 흐름도이다. WTRU(352)는 UTRAN(354)를 통해 채널[예를 들어, 방송 제어 채널(BCCH)]을 감시한다(listening to)(단계 302). UTRAN(354)은 UTRAN(354)의 커버리지 영역 내에서 활용가능한 RAT들[E-UTRAN(356) RAT와 같은]의 리스트를 WTRU(352)에 전송한다 (또는 나타낸다)(단계 304). 활용가능한 RAT 들의 리스트는 UTRAN 셀 정보 리스트 메시지를 통해 전송되는 것이 바람직하다. 그러나 상기 리스트는 어떤 종류의 메시지를 통해 전송되어도 된다.
상기 UTRAN 셀 정보 리스트 메시지는 인트라-주파수 셀들, 인터-주파수 셀들 및 인터-RAT 셀들에 대한 정보를 포함한다. 종래의 UTRAN 셀 정보 리스트 메시지가 E-UTRAN(356)에 대한 새로운 정보 엘리먼트들(IEs)을 포함하도록 변형된다. 상기 E-UTRAN(356)은 직교 주파수 분할 다중(OFDM), 또는 임의의 다른 종류의 에어(air) 인터페이스에 기초할 수 있다. OFDM 경우에, 상기 UTRAN 셀 정보 리스트는 OFDM 선택 및 재선택 정보, 베이스 트랜시버 스테이션 식별 코드(BSIC), 시스템 특정 측정 정보 등을 포함할 수 있다. 상기 시스템 특정 측정 정보는 지원된 주파수들, 대역폭들, 출력 전력 등을 열거한다. 표 1은 본 발명에 따라 새로운 IE(굵은 폰트로 나타냄)들을 포함하는 예시적인 UTRAN 셀 정보 리스트 메시지를 나타낸다.
Figure pat00001
Figure pat00002
도 3을 다시 참조하면, WTRU(352)는 상기 리스트를 수신하고 그것을 저장한다(단계 306). 프리셋 사용자 선호에 기초하여, WTRU(352)는 그것의 멀티-모드/멀티-RAT 능력 정보를 UTRAN(354)에 전송한다(단계 308). 상기 멀티-모드/멀티-RAT 능력 정보는 E-UTRAN 및/또는 다른 RAT 들의 지원을 나타낸다. 예를 들어, 상기 멀티-모드/멀티-RAT 능력 정보는 OFDM의 지원, UTRAN 핸드오프에 대한 E-UTRAN의 지원, OFDM 무선 주파수(RF) 능력, OFDM 측정 능력 등을 나타낼 수 있다. 상기 OFDM의 지원은 지원된 OFDM 채널 대역폭(예를 들어, 1.25 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, 20 MHz)을 열거할 수 있다. 상기 UTRAN 핸드오프에 대한 E-UTRAN의 지원은 상기 WTRU의 그러한 능력을 나타내는 불린(Boolean) 값인 것이 바람직하다.
상기 OFDM RF 능력 및 OFDM 측정 능력은 UTRAN에 대한 WTRU의 OFDM RF 능력 및 측정 능력을 나타낸다. OFDM 채널은 시스템 구성, 소망하는 비트 레이트 및 어떤 서비스와 연관된 지연(delay)에 의존하여 상이한 대역폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 허용된 최고의 비트 레이트(예를 들어, 100 Mbps)를 달성하기 위해, E-UTRAN은 허용된 최고의 대역폭(예를 들어, 20 MHz)을 사용하여 송수신해야 한다. 상기 E-UTRAN은 이들 서비스(상이한 WTRU에 대해 상이한 대역폭)의 여러 조합을 가동시킬 수 있다. 그러므로, E-UTRAN으로의 핸드오프는 WTRU의 OFDM RF 능력들에 기초하여 트리거되어야 한다. 핸드오프 동안, WTRU가 측정들을 수행할 때, 상기 WTRU는 측정을 위한 어떤 채널 주파수 및 특정한 대역폭으로 튜닝되고 구성되는 것이 바람직하다. 상기 WTRU가 UTRAN에 대한 측정들을 보고할 때, 상기 UTRAN은 상기 측정들을 E-UTRAN 채널들의 물리적인 속성들과 상관시킨다. 이렇게 함으로써 소망하는 비트 레이트 및 지연 요구사항을 지원하는 올바른 목표 E-UTRAN으로의 핸드오프가 정확하게 행해지는 것이 보장된다.
상기 멀티-모드/멀티-RAT 능력 정보는 종래의 UTRAN WTRU 멀티-모드/멀티-RAT 능력 메시지, WTRU 무선 접속 능력 메시지, WTRU 무선 접속 능력 확장 메시지, 또는 임의의 다른 종류의 메시지를 통해 전송될 수 있다. 표 2 내지 표 4는 본 발명에 따른 새로운 IE(굵은 폰트로 나타냄)들을 각각 포함하는 예시적인 UTRAN WTRU 멀티-모드/멀티-RAT 능력 메시지, WTRU 무선 접속 능력 메시지 및 WTRU 무선 접속 능력 확장 메시지를 나타낸다.
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
도 3을 다시 참조하면, UTRAN(354)은 WTRU 멀티-모드/멀티-RAT 능력 메시지를 수신한다(단계 310). 다음으로, UTRAN(354)은 측정 능력 메시지를 WTRU(352)에 전송한다(단계 312). 상기 측정 능력 메시지는 측정들에 필요한 파라미터들을 정의한다. E-UTRAN을 위한 새로운 IE 들이 E-UTRAN 파라미터들(예를 들어, 각 주파수 대역에 대한 OFDM 측정 파라미터들)을 위한 종래의 측정 능력 메시지 및 측정 능력 확장 메시지에 포함된다. 상기 측정 능력 메시지 및 측정 능력 확장 메시지에서의 각각의 IE는 각 주파수 대역에 대한 측정들을 수행하는데 다운링크 또는 업링크 압축 모드가 요구되는지 여부를 나타내는 불린 값이다.
표 5 및 6은 각각 예시적인 UTRAN 측정 능력 메시지와 측정 능력 확장 메시지를 나타낸다. 본 발명에 따라 도입된 새로운 IE는 굵은 폰트로 나타나 있다.
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
도 3을 다시 참조하면, WTRU(352)는 측정 능력 메시지를 수신한다. 다음으로, WTRU(352)는 상기 측정 능력 메시지에 나타낸 E-UTRAN 채널들을 통해 E-UTRAN 신호들(315)에 대한 측정들을 수행하고 측정 결과들을 UTRAN(354)에 보고한다(단계 314). 상기 UTRAN(354)은 측정 보고에 기초하여 E-UTRAN(356)으로의 핸드오프를 시작할 수 있다.
본 발명의 특징들과 엘리먼트들이 바람직한 실시예들의 특별한 조합으로 설명되었지만, 각 특징 또는 엘리먼트는 바람직한 실시예들의 다른 특징들 및 엘리먼트들 없이 단독으로 사용될 수 있고, 또는 본 발명의 다른 특징들 및 엘리먼트들과 다양한 조합으로 혹은 본 발명의 다른 특징들 및 엘리먼트들 없이 사용될 수 있다.
200: 무선 통신 시스템
220: 코어 네트워크
230: PSTN
240: 인터넷
250: WTRU

Claims (3)

  1. 집적회로에 있어서,
    다중-모드/다중-무선 접속 기술(Radio Access Technology; RAT) 능력 정보 - 상기 다중-모드/다중-RAT 능력 정보는 발전된 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunication System; UMTS) 지상 무선 접속 네트워크(Evolved UMTS terrestrial radio access network; E-UTRAN)에 대한 지원과, UTRAN 및 E-UTRAN과 연관된 핸드오버에 대한 지원의 표시를 포함함 - 를 표시하는 제1 메시지를 생성하도록 구성된 회로;
    제1 UTRAN 채널을 통한 UTRAN 기지국으로의 전송을 위해 송신기에게 상기 제1 메시지를 출력하도록 구성된 회로;
    제2 UTRAN 채널을 통해 UTRAN 기지국으로부터 수신된 핸드오버 메시지를 수신기로부터 수신하도록 구성된 회로;
    상기 핸드오버 메시지로부터 E-UTRAN과 연관된 제1 정보 - 상기 제1 정보는 E-UTRAN으로의 핸드오버와 연관된 주파수 대역 및 대역폭을 표시함 - 를 추출(extract)하도록 구성된 회로; 및
    상기 핸드오버 메시지에 기초하여 E-UTRAN으로 핸드오버하도록 구성된 회로를 포함하는 집적회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 메시지는 지원되는 E-UTRAN 주파수 대역을 표시하는 것인, 집적회로.
  3. 제1항에 있어서, 방송 제어 채널(broadcast control channel; BCCH)을 통해 E-UTRAN에 대한 측정들을 위한 대역폭 및 주파수를 표시하는 메시지를 상기 수신기로부터 수신하도록 구성된 회로를 더 포함하는, 집적회로.
KR1020140115551A 2005-07-20 2014-09-01 발전된 지상 무선 접속 네트워크를 지원하는 방법 및 시스템 Active KR101565256B1 (ko)

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