KR101013654B1

KR101013654B1 - 이동통신 시스템에서의 이동성 프로토콜 선택 및 관리 방법및 장치

Info

Publication number: KR101013654B1
Application number: KR1020080048857A
Authority: KR
Inventors: 김현숙; 송재승
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2008-05-26
Publication date: 2011-02-10
Also published as: ATE538542T1; US20100293284A1; KR20090015789A; EP2087616A1; US9622149B2; EP2087616A4; EP2087616B1; WO2009020284A1

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 네트워크와 단말 간의 이동성 프로토콜 선택 및 관리에 관한 것으로서, 단말이 다수의 이동성 프로토콜을 지원하는 네트워크와 데이터 송수신을 위한 IP 터널을 설정(setup)할 때, 첫째 단말의 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 및/또는 preference 정보(예를 들어, 단말이 선호하는 이동성 프로토콜에 대한 정보)를 보내고, 둘째 네트워크가 그 정보를 기초로 단말과 데이터를 송수신할 IP 터널의 이동성 프로토콜을 결정(선택)함으로써, 단말과 네트워크 간의 IP 터널 생성 시 자원의 효율성을 향상시키는 것이다.

이동통신, 3GPP, 4세대 통신, mobility protocol, 단말

Description

이동통신 시스템에서의 이동성 프로토콜 선택 및 관리 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR SELECTING AND MANAGING MOBILITY PROTOCOL IN MOBILE COMMUNICATIONS SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 이동통신 시스템에서 네트워크와 단말 간의 이동성 프로토콜 선택 및 관리에 관한 것이다.

3세대 이동통신 시스템의 기술 규격을 제정하는 3GPP에서는 4세대 이동통신과 관련된 여러 포럼들 및 새로운 기술에 대응하기 위하여, 2004년 말경부터 3GPP 기술들의 성능을 최적화 시키고 향상시키려는 노력의 일환으로 LTE/SAE (Long Term Evolution/System Architecture Evolution) 기술에 대한 연구를 시작하였다. 3GPP SA WG2을 중심으로 진행된 SAE는 3GPP TSG RAN의 LTE 작업과 병행하여 네트워크의 구조를 결정하고 이 기종 망간의 이동성을 지원하는 것을 목적으로 하는 망 기술에 관한 연구이며, 최근 3GPP의 중요한 표준화 이슈들 중 하나이다. 이는 3GPP 시스템을 IP 기반으로 하여 다양한 무선 접속 기술들을 지원하는 시스템으로 발전 시키기 위한 작업으로, 보다 향상된 데이터 전송 능력으로 전송 지연을 최소화 하는, 최적화된 패킷 기반 시스템을 목표로 작업이 진행되어 왔다.

3GPP SA WG2에서 정의한 SAE 상위 수준 참조 모델(reference model)은 비로밍 케이스(non-roaming case) 및 다양한 시나리오의 로밍 케이스(roaming case)를 포함하고 있으며, 상세 내용은 3GPP 표준문서 TS 23.401과 TS 23.402에서 참조할 수 있다. 도 1의 네트워크 구조도는 이를 간략하게 재구성 한 것이다.

도 1의 네트워크 구조의 가장 큰 특징 중 하나는 진화(Evolved) UTRAN의 eNodeB와 핵심 네트워크(Core Network)의 게이트웨이(Gateway)의 2 계층 모델(2 Tier Model)을 기반으로 하고 있다는 점이며, 정확하게 일치하는 것은 아니나 eNodeB는 기존 UMTS 시스템의 NodeB와 RNC의 기능과 유사하며, 게이트웨이는 기존 시스템의 SGSN/GGSN 기능을 가지고 있다고 볼 수 있다. 또 하나 중요한 특징으로는 접속 시스템(Access system)과 핵심 네트워크 사이의 제어평면(Control Plane)과 사용자평면(User Plane)이 서로 다른 인터페이스(Interface)로 교환된다는 점이다. 기존의 UMTS 시스템에서는 RNC와 SGSN사이에 Iu 하나의 인터페이스가 존재했었던 반면 제어신호(Control Signal)의 처리를 담당하는 MME(Mobility Management Entity)가 GW(Gateway)와 분리된 구조를 가짐으로써, S1-MME, S1-U 두 개의 인터페이스가 각각 사용되게 되었다.

다음으로 서빙 게이트웨이(Serving Gateway), PDN(Packet Data Network) 게이트웨이의 두 개의 게이트웨이 유형(Gateway type)을 볼 수 있는데, 일반적으로 서빙 게이트웨이는 3GPP 망 안에서의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트(anchor point)로, PDN 게이트웨이는 3GPP망과 non-3GPP 망과의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트(anchor point) 역할을 할 수 있다. 그러나 두 개의 게이트웨이는 단일 게이 트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)으로도 구현될 수 있다.

앞에서 언급했듯이 Non-3GPP 연동에 관한 규격이 만들어지면서, 기존 3GPP에서 전통적으로 사용해오던 GTP 프로토콜 외에도, IETF의 여러 프로토콜들의 도입이 이루어졌다. 특히, PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6)와 DSMIPv6 (Dual Stack Mobile IPv6) 등의 IETF 프로토콜들은 IETF의 RFC가 되기 이전의 입안 버전(draft version) 상태에서 도입되었으며, 현재 SAE 규격에서 non-3GPP 연동의 중요한 프로토콜로 사용 된다. 기본적으로 3GPP Inter-RAT(Inter Radio Access Technology) 핸드오버(handover)를 위해서는 GTP 프로토콜이 사용되며, non-3GPP 연동을 위한 S2 인터페이스들 위해서는 IETF-기반 프로토콜들이 사용된다. 특히, 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이 사이에서 사용자평면 터널링(User Plane tunneling) 및 터널 관리(tunnel management)를 제공하는 참조점(reference point), S5와 로밍(roaming)시 사용되는 참조점(reference point), S8는 GTP와 IETF-기반 프로토콜이 모두 가능하다. 하기의 표 1은 SAE 구조의 몇 가지 중요한 참조점(reference point)들에 대하여 사용 가능한 프로토콜 옵션(option)들을 보여준다.

기본적으로 SAE의 이동성 관리(Mobility management)는 크게 2가지로 고려해 볼 수 있다. 첫째, 3GPP Inter-RAT (Radio Access Technology) 시스템 간의 이동성(mobility), 둘째, 3GPP 접속 시스템(access system)과 Non-3GPP 접속 시스템(access system) 간의 이동성(mobility)으로 구분 할 수 있다.

최근 네트워크의 진화 방향은 4세대 All-IP 네트워크로 진화되기 위해, 다양한 여러 종류의 접속 시스템(access system)들이 핵심 네트워크(core network)에 연결될 수 있는 망 구조가 예측된다. 그러나 이러한 다양한 서로 다른 접속 시스템 들은 망에 연결될 때 사용 가능한 인터페이스(interface, reference point)가 다르며, 또한 각 인터페이스(interface, reference point)에서도 다양한 이동성 프로토콜(Mobility protocol)이 사용될 수 있는 옵션(option)들이 존재하여야 된다. 만약 이러한 사항들이 존재하지 않으면, 단말과 네트워크 간의 IP 터널 설정(setup)에 대한 실패(failure) 발생 가능성이 높아지고, 또한 단말과 네트워크 사이의 불필요한 상호 작용(interaction)이 많이 발생하고, 그에 따른 무선/유선 구간의 네트워크 자원(resource) 낭비를 초래하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 네트워크와 단말 간에 서로 각각 지원 가능한 이동성 프로토콜(Mobility management protocol 또는 Mobility protocol)에 관한 정보를 교환하고, 그 정보에 기초하여 데이터 통로(즉, IP 터널) 설정을 위한 이동성 프로토콜을 결정(선택)하고 또한 이동성 프로토콜을 관리하는 방법 및 그 방법을 구현할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법은,

(A) 네트워크 노드가 이동성 프로토콜에 대한 정보를 단말로부터 수신하는 단계와;

(B) 상기 네트워크 노드가 상기 수신한 이동성 프로토콜에 대한 정보에 기초하여 IP 터널 설정을 위한 이동성 프로토콜을 결정하는 단계와;

(C) 상기 네트워크 노드가 상기 결정된 이동성 프로토콜을 상기 단말에 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, (D) 상기 네트워크 노드가 상기 단말과 상기 결정된 이동성 프로토콜이 적용되는 IP 터널을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (D) 단계는, 상기 네트워크 노드는 상기 단말에 IP 터널 설정을 개시하는 메시지를 보내는 단계와; 상기 네트워크 노드가 상기 단말과 IP 터널을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (B) 단계에서,

상기 네트워크 노드는 상기 단말로부터 수신한 이동성 프로토콜에 대한 정보와 자신이 지원 가능한 이동성 프로토콜 정보를 비교하는 단계와;

상기 네트워크 노드가 상기 비교한 결과에 기초하여 상기 단말과 설정할 IP 터널의 이동성 프로토콜을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법은,

제1 네트워크 노드(예를 들어, PDN 게이트웨이)가 이동성 프로토콜에 대한 정보를 단말로부터 수신하는 단계와;

상기 제1 네트워크 노드가 상기 수신한 이동성 프로토콜에 대한 정보에 기초하여 IP 터널 설정을 위한 이동성 프로토콜을 결정하는 단계와;

상기 제1 네트워크 노드가 상기 결정된 이동성 프로토콜을 제2 네트워크 노드(예를 들어, MAG(Mobile Aceess Gateway) 또는 FA(Foreign Agent) 역할을 하는 네트워크 노드)에 통지하는 단계와;

상기 제1 네트워크 노드가 상기 제2 네트워크 노드와 IP 터널을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 단말은,

IP 터널 설정을 위해 네트워크에 지원 가능한 이동성 프로토콜에 대한 정보를 송신하고, 상기 네트워크가 결정한 이동성 프로토콜의 통지 메시지를 수신하는 송수신부와;

상기 이동성 프로토콜에 대한 정보를 생성하여, 그 생성한 정보를 상기 네트워크로 전송하도록 처리하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 엔티티(또는 장치)는,

단말로부터 수신한 이동성 프로토콜에 관한 정보를 처리하고,

상기 수신한 이동성 프로토콜에 대한 정보 및 네트워크가 지원 가능한 정보에 기초하여 IP 터널 설정을 위한 이동성 프로토콜을 결정하고,

그 결정된 이동성 프로토콜로 IP 터널 설정을 개시하는 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 단말이 다수의 이동성 프로토콜을 지원하는 네트워크와 데이터 송수신을 위한 IP 터널을 설정(setup)할 때, 단말의 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 정보뿐만 아니라 preference 정보(즉, 단말이 선호하는 이동성 프로토콜에 대한 정보)를 보냄으로써, 네트워크 측면에서는 IP 터널의 이동성 프로토콜을 손쉽게 선택할 수 있는 효과가 있다.

이러한 효과는, 단말의 측면에서 볼 때, 단말이 네트워크에 어태치(attach)하는 실패율을 줄일 수 있으며 또한 어태치의 실패율이 줄어드는 것은 단말의 배터리 소모 및 파워를 줄일 수 있는 부가적인 효과가 발생한다. 또한, 네트워크의 측면에서 볼 때, 어태치 모드(attach mode)를 통제할 수 있으므로 네트워크 관리의 효율성을 높이고 또한 불필요한 자원의 낭비를 예방할 수 있다.

또한, 본 발명은, 네트워크 상황 및 단말의 상황에 따라서 IP 터널의 이동성 프로토콜을 융통성있게 변경할 수 있기 때문에 네트워크 관리 및 정책의 효율성을 높이는 효과가 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 3GPP 이동통신 시스템에 적용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 및 다른 유무선 통신에 적용될 수도 있다.

본 발명의 설명에서 사용되는 용어를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 단말은, 본 발명의 기술적 특징을 수행할 수 있는 모든 장치를 지칭한다. 즉, 본 발명에 따른 단말은 네트워크와 IP 터널을 셋업하는 기능을 수행하고, 그 셋업된 IP 터널을 통해 네트워크 노드와 데이터를 송수신할 수 있는 이동통신 단말(예를 들어, UE(User Equipment), 핸드폰, 휴대폰, DMB 폰, 게임폰, 카메라폰, 스마트폰 등등)과, 그 이외 노트북, 데스크탑 컴퓨터, PDA(personal digital assistant), 백색 가전 제품 등을 포함하는 포괄적인 의미이다.

접속 시스템(access system)란, 단말이 통신(예를 들어, 음성통신, 데이터 통신, 영상 통신 등)을 목적으로 핵심 망(Core Network)에 접속할 때 경유하는 네트워크를 말한다. 예를 들어, 도 1에서 3GPP 접속 시스템으로서 UTRAN/GERAN 또는 E-UTRAN 이거나, 3GPP 접속 시스템(즉, non-3GPP Access network)가 아닌 I-WLAN 또는 CDMA/WiMax 가 있다.

IP 터널(Internet Protocol tunnel)이란, 엔티티들(예를 들어, 단말과 네트워크 노드) 간에 통신을 할 수 있는 상태가 설정되었을 때, 그 통신의 데이터 통로를 말한다.

이동성 프로토콜(mobility protocol)은 단말이 핵심 망(Core Network)와접속하여 단말의 이동성을 관리 및 데이터 전송을 하기 위해 사용되는 프로토콜을 말한다. 단말과 네트워크 간에 사용되는 이동성 프로토콜은 접속 시스템의 종류 및 특성에 따라 여러 종류가 존재할 수 있다.

어태치(attach)란, 단말이 네트워크 노드와 접속하는 것을 말하는 것으로써, 넓은 의미로 핸드오버(handover)시 발생하는 어태치도 포함하는 의미이다.

본 발명의 기본 개념은, 단말이 다수의 이동성 프로토콜을 지원하는 네트워크와 데이터 송수신을 위한 IP 터널을 설정(setup)할 때, 첫째 단말의 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 및/또는 preference 정보를 보내고, 둘째 네트워크가 그 정보를 기초로 단말과 데이터를 송수신할 IP 터널의 이동성 프로토콜을 결정(선택)함으로써, 단말과 네트워크 간의 IP 터널 생성 시 자원의 효율성을 향상시키는 것이다.

본 발명의 실시 예를 구현하기 위하여, 본 발명에 따른 단말과 네트워크(또는 네트워크 노드)는 다음과 같은 기능 및 동작을 수행한다.

첫째, 새로이 정의되는 본 발명에 따른 단말의 기능 및 동작은 다음과 같다: 1) 사용자가 매뉴얼로 접속 시스템(access system) 및 선호 프로토콜(편의상, ‘preference’ 정보라 한다)을 결정할 수 있는 소프트웨어(또는 소프트웨어를 포함하는 모듈)와 사용자 인터페이스(user interface)를 포함하여 구성된다. 한편, preference 정보는 사용자가 수동으로 입력하는 방식만 존재하는 것이 아니라 미리 정의(default)되어 단말기안에 그 정보가 저장되어 있을수도 있다; 여기서, 선호 프로토콜이란, 단말이 접속 시스템에 접속할 때 사용하려는 프로토콜을 말한다; 2) 본 발명의 단말은 상기 매뉴얼로 지정한 preference를 네트워크의 게이트웨이(gateway)로 전달 시 사용할 메시지를 정의한다; 3) 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜(mobility protocol)에 대한 능력(capability)을 네트워크와 교환할 수 있는 메시지를 정의한다; 4) 단말이 네트워크에 이동성 프로토콜의 변경을 요구하는 메시지를 정의한다.

둘째, 새로이 정의되는 본 발명에 따른 네트워크의 기능 및 동작은 다음과 같다: 1) 네트워크(또는, 네트워크의 operator)가 단말의 preference(즉, 단말이 접속 시 사용하고자 하는 선호 프로토콜 정보)을 처리 및 제공하는 메커니즘을 구비한다; 2) 본 발명의 네트워크는 게이트웨이가 지원 가능한 이동성 프로토콜에 대한 능력을 단말과 교환할 수 있는 메시지를 정의한다; 3) 네트워크는 여러가지 정보(예를 들어, 단말로부터의 preference 정보 및 operator policy 등)에 기초하여 이동성 프로토콜을 결정할 수 있는 모듈을 포함한다; 4) 현재 설정(setup)되어 있는 이동성 터널(mobility tunnel)의 유형들을 기반으로 단말(또는 단말 사용자)의 요청에 의해 이동성 프로토콜의 변경을 결정할 수 있는 모듈을 포함한다; 5) 네트 워크가 단말에게 이동성 프로토콜의 변경을 요구 시 사용할 메시지를 정의한다.

한편, 단말과 네트워크 간에 이동성 프로토콜을 선택 또는 단말의 이동성프로토콜을 제공하는 경우는 , 예를 들어 어태치(attach)하는 시점, 핸드오버(handover), 또는 로밍(roaming)하는 시점이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예로서, 네트워크와 단말 간의 이동성 프로토콜의 선택 및 관리 방법을 도시한 신호 흐름도이다. 도 2의 실시 예는 두 가지 실시 예를 포함한다: 첫째 단말(100)과 네트워크 노드2(300) 간의 IP 터널이 설정(생성)되는 예와, 둘째 네트워크 노드1(200) 과 네트워크 노드2(300) 간의 IP 터널이 설정되는 예이다. 도 1에 도시된 네트워크 엔티티를 예를 들어 설명할 때, 네트워크 노드1(200)은 네트워크 상의 중간 노드, 즉 MAG(Mobile Aceess Gateway) 또는 FA(Foreign Agent) 역할을 하는 네트워크 노드이고, 한편 네트워크 노드 2(300)는 PDN 게이트웨이(Packet Data Network Gateway)일 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.

단말(100)은 통신(예를 들어, 음성통신, 영상 통신 등)을 시도할 접속 시스템을 선택한다(S1). 이때, 단말(100)이 접속 시스템을 선택하면, 그 접속 시스템에 따라 접속 가능한 인터페이스가 결정된다. 즉, 단말(100)이 접속 시스템과 통신할 수 있는 이동성 프로토콜이 결정된다.

단말(100)이 네트워크 노드2(300)를 선택한 경우, 단말(100)은 네트워크 노드2(300) 간 통신에서 지원 가능한 이동성 프로토콜에 대한 정보를 서로 주고 받는다. 이는 하나의 인터페이스에서도 여러 개의 이동성 프로토콜에 대한 옵션이 존재 하기 때문이다. 따라서, 단말(100)은 자신이 지원 가능한 이동성 프로토콜과 관련된 정보를 네트워크 노드2(300)에 전송한다(S2). 예를 들어, 상기 이동성 프로토콜과 관련된 정보는, 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜 정보, 또는 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜을 나타내는 지시정보(indication information) 또는 단말이 지원 가능한 이동성 모드를 가리키는 지시정보(indication of its supported mobility modes)일 수 있다.

상기 과정(S2)에서 단말은 네트워크 노드2(300)와의 통신에서 자신이 선호하는 이동성 프로토콜이 무엇인지를 가리키는 정보를 추가적으로 보낼 수도 있다. 이 정보는 이미 정의한 바와 같이 ‘preference’라 한다. 한편, 상기 과정(S2)에서 단말(100)은 특정 메시지(예를 들어, 일명 attach message request message 또는 attach trigger 메시지)에 자신의 능력(즉, 단말이 지원 가능한 프로토콜 및/또는 preference)를 포함시켜 네트워크(즉, 네트워크 노드2)로 전달할 수 있다. 또는 단말(100)이 네트워크 노드2(300)에 어태취(attach)를 위한 인증(authentication)과정 중 인증 용도의 메시지에 포함되거나 또는 인증 이후의 별도의 메시지를 통해 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 상기 인증 과정이란, 단말(100)이 AAA(Authentication Authorization Accounting)서버(도 2에 미도시)와 인증을 위한 메시지를 서로 주고 받음으로써 단말(100)의 특정 서비스(예를 들어, 상기 네트워크가 제공하는 통신 서비스)의 가입여부 등을 확인하는 과정이다.

네트워크 노드2(300)는, 상기 과정(S2)으로부터 수신한 단말의 지원 가능한 이동성 프로토콜 정보 및 단말(100)이 선호하는 이동성 프로토콜 정보(즉, preference)와 네트워크 노드2(300)와 네트워크 노드2 자신이 지원 가능한 프로토콜 정보에 기초하여, IP 터널을 위해 사용할 이동성 프로토콜을 결정(선택)한다(S3). 또는 상기 과정 (S2)으로부터 수신한 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜 정보에 기초하여 네트워크 노드2(300)가 IP 터널을 위해 사용할 이동성 프로토콜을 결정(선택)할 수도 있다. 한편, IP 터널을 위해 사용할 이동성 프로토콜의 선택권은 네트워크 측에 있지만, 즉, 네트워크 노드2(300)가 이동성 프로토콜을 결정할 때, 사업자 규칙(operator policy)에 따라 IP 터널을 위해 사용할 이동성 프로토콜 선택의 우선순위가 결정될 수 있다.

네트워크 노드2(300)는 자신이 결정한 이동성 프로토콜을 통보하고, IP 터널 셋업(setup)을 개시한다(S4-1 및 S4-2, 또는 S5-1 및 S5-2). 한편, 네트워크 노드2(300)의 이동성 프로토콜의 선택(결정)에 따라, IP 터널의 구간이 달라진다. 즉, 그 결정된 이동성 프로토콜에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 IP 터널은 두 가지(즉, S4-1 또는 S4-2)로 셋업될 수 있다.

먼저, S4-1를 설명한다. 만약 네트워크 노드2(300)가 이동성 프로토콜로 DSMIPv6를 선택하였다면, 네트워크는 단말(100)에게 결정한 이동성 프로토콜(즉, DSMIPv6)을 통지하고, 단말(100)과 IP 터널 셋업을 개시한다(S4-1). 한편, 만약 네트워크 노드2(300)이 이동성 프로토콜로 PMIPv4 또는 CMIPv4 FA 모드를 선택하였다면, 네트워크 노드2(300)는 네트워크 상의 중간 노드, 즉 네트워크 노드1(200)에게 상기 결정된 이동성 프로토콜(즉, PMIPv4 또는 CMIPv4 FA 모드)을 통지하고, 네트워크 노드1(200)과 IP 터널의 셋업을 개시한다(S4-2). 여기서, 네트워크 노드 1(200)은, 예를 들어 MAG(Mobile Access Gateway) 또는 FA(Foreign Agent)와 같은 네트워크의 엔티티(장치)이다.

상기 과정(즉, S4-1 또는 S4-2)과 같이 IP 터널이 셋업된 후, 그 셋업된 IP 터널로 데이터가 송수신될 수 있다(S5-1 또는 S5-2). 즉, IP 터널이 상기 과정(S4-1)과 같이 네트워크 노드2(300)과 단말(100) 간에 생성(setup)된 경우, 그 생성된 IP 터널을 통하여 데이터가 송수신된다(S5-1). 한편, IP 터널이 상기 과정(S4-2)과 같이 네트워크 노드2(300)와 네트워크 노드1(200) 간에 생성(setup)된 경우, 그 생성된 IP 터널을 통하여 데이터가 송수신된다(S5-2).

도 3은 본 발명의 제2 실시 예로서, 네트워크와 단말 간의 이동성 프로토콜의 선택 및 관리 방법을 도시한 신호 흐름도이다. 도 3의 제2 실시 예는 결정된 이동성 프로토콜에 따라 IP 터널이 생성된 후, 그 생성된 IP 터널의 이동성 프로토콜을 변경하는 경우이다. 특히, 도 3의 실시 예는 네트워크 측이 네트워크의 처리 상황 및 사업자 규칙(operator policy) 등에 기초하여 이동성 프로토콜을 변경하는 경우이다. 예를 들어, 네트워크 노드2(300)가 특정 이동성 프로토콜(예를 들어, PMIP)로 생성된 IP 터널이 다수 존재하는 경우, 소수의 다른 IP 터널을 관리하는 부담을 줄이기 위해 다른 이동성 프로토콜(예를 들어, CMIP)로 IP 터널의 프로토콜을 변경할 것을 단말(100)에게 요청할 수 있다.

도 3을 참조하면, 네트워크 노드2(300)가 네트워크의 관리 상의 이유(예를 들어, 사업자 규칙, 트래픽, 자원 관리 등등) 등으로 일부 세션에 대한 이동성 프로토콜을 변경하기로 결정한다(S31). 여기서, 상기 일부 세션이란, 예를 들어 네트 워크 노드2(300)가 단말(100) 또는 네트워크 노드1(200)과 특정 이동성 프로토콜을 사용하는 IP 터널을 생성하고, 그 특정 이동성 프로토콜을 이용하여 데이터를 그 생성된 IP 터널을 통하여 송수신하는 것이다.

네트워크 노드2(300)는 단말(100)에게 IP 터널의 이동성 프로토콜 변경을 요청한다(S32). 여기서, 상기 IP 터널은 네트워크 노드2(300)과 단말(100) 간의 생성된 데이터의 송수신 통로를 말한다. 상기 과정(S32)에서 네트워크 노드2(300)는 단말(100)에게 단말의 능력 정보(예를 들어, 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 및/또는 preference)를 추가적으로 요청할 수도 있다.

단말(100)은 상기 과정(S32)의 요청에 대한 응답으로서, 이동성 프로토콜의 변경요청에 대한 수락(accept) 또는 거절(reject)의 메시지를 보낸다(S33). 이때, 단말(100)은 자신이 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 및/또는 preference 정보를 추가적으로 보낼 수 있다.

네트워크 노드2(300)은 단말(100)이 전송한 정보(즉, 이동성 프로토콜 목록 및/또는 preference)를 참조하여 이동성 프로토콜을 결정하고, 그 결정된 이동성 프로토콜의 IP 터널 생성(setup)을 개시한다(S34 ~ S36-2).

도 3의 S34 이후의 과정은 도 2의 S3 이후의 과정과 동일하다. 따라서, 도 3의 S34 이후의 과정에 대한 설명은, 도 2의 S3 이후의 과정에 대한 설명이 그대로 적용된다.

도 4는 본 발명의 제3 실시 예로서, 네트워크와 단말 간의 이동성 프로토콜의 선택 및 관리 방법을 도시한 신호 흐름도이다. 도 3의 제2 실시 예와 비교하여 볼 때, 도 4의 제3 실시 예는 결정된 이동성 프로토콜에 따라 IP 터널이 생성된 후, 그 생성된 IP 터널의 이동성 프로토콜의 변경을 단말이 요청하는 경우이다. 도 4의 실시 예는, 예를 들어 단말(100)(또는 단말 사용자)이 과금 또는 서비스 수준(QoS) 등의 이유로 현재 생성된 이동성 프로토콜의 IP 터널을 변경시켜 줄 것을 네트워크에게 요청하는 경우이다.

도 4를 참조하면, 단말(100)이, 예를 들어 보다 현재 IP 터널이 생성된 네트워크에 비하여 보다 경제적인 과금이 부과되는 접속 시스템으로 IP 터널을 생성하고자 하는 경우(S41), 그 접속 시스템을 변경하기로 결정하고 네트워크 노드2(300)에 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 및/또는 preference 정보를 전송한다(S42). 이하, 도 4의 S43 이후의 과정은 도 3의 34 이후의 과정과 동일하다. 따라서, 도 4의 S43 이후의 과정의 설명은 도 3의 각 해당부분의 설명을 원용한다.

이하, 본 발명에 따른 단말의 구성 및 기능을 설명한다.

본 발명에 따른 단말은 도 2 내지 도 4의 실시 예를 구현하는 소프트웨어 또는 그 소프트웨어가 장착된 모듈을 포함한다. 이러한 모듈은, 단말의 일 구성요소로서, 처리부 또는 제어부라고 칭할 수도 있다.

본 발명에 따른 단말은, 상술한 본 발명의 기술적 특징을 실행하기 필요한 필수적인 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소를 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 단말은, IP 터널 설정(setup)을 위해 접속 시스템(예를 들어, 네트워크 노드2)에 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 및/또는 preference 정보를 송신하고, 상기 접속 시스템이 결정한 이동성 프로토콜의 통지 메시지를 수신하는 송수신부와; 상기 지 원 가능한 이동성 프로토콜 목록 및/또는 preference 정보를 생성하여, 그 생성한 정보를 상기 접속 시스템으로 전송하도록 처리하는 처리부를 포함한다.

그 외에도, 본 발명에 따른 단말은 출력장치로서 디스플레이 및 스피커와; 입력장치로서 키패드 및 마이크와; 단말에 전원을 공급하는 배터리와; 상기 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 등이 저장된 저장장치(메모리) 등과 같이 단말의 기본적인 하드웨어 및 소프트웨어(또는 그 소프트웨어를 포함하는 모듈)을 포함한다. 이러한 구성요소들의 각 기능에 대한 설명은 본 발명 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 바, 이를 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 네트워크 노드의 구성 및 기능을 설명한다.

본 발명에 따른 네트워크 노드는 도 2 내지 도 4의 실시 예를 구현하는 소프트웨어 또는 그 소프트웨어가 장착된 모듈을 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 노드는 단말로부터 수신한 이동성 프로토콜에 관한 정보(즉, 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 및 preference 정보)를 처리하는 모듈을 포함한다. 상기 모듈은 네트워크의 이동성 프로토콜을 선택하고 관리하는 장치로서, 단말로부터 수신한 이동성 프로토콜에 대한 정보와 자신이 지원 가능한 정보에 기초하여 IP 터널 설정을 위한 이동성 프로토콜을 결정(선택)하고, 그 결정된 이동성 프로토콜로 IP 터널 설정을 개시하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 모듈은 상기 결정된 이동성 프로토콜을 특정 메시지(예를 들어, 통지 메시지 또는 IP 터널 세션을 개시하는 메시지)로 단말에게 통지한다. 한편, 상기 모듈은 그 명칭이 제어부 또는 처리부로 명명될 수 있다. 그 외에도, 상기 네트워크 노드는 메시지 및 데이터를 송수신하는 송수신부 를 포함한다.

한편, 여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 이동 단말기 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 이동 단말기 내부 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.

이상, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 3GPP 네트워크의 참조 모델(reference model)이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예로서, 네트워크와 단말 간의 이동성 프로토콜의 선택 및 관리 방법을 도시한 신호 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예로서, 네트워크와 단말 간의 이동성 프로토콜의 선택 및 관리 방법을 도시한 신호 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 제3 실시 예로서, 네트워크와 단말 간의 이동성 프로토콜의 선택 및 관리 방법을 도시한 신호 흐름도이다.

Claims

이동통신 시스템에서 이동성 프로토콜을 관리하는 방법으로서,

(A) 단말이 네트워크에 어태치(attach)하는 시점, 상기 단말이 상기 네트워크로 핸드오버하는 시점, 또는 상기 단말이 상기 네트워크에 인증하는 시점에, 상기 네트워크의 노드가 상기 단말의 지원 가능한 이동성 프로토콜 또는 모드에 대한 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계와;

(B) 상기 네트워크 노드가 상기 수신한 이동성 프로토콜에 대한 정보에 기초하여 상기 단말과 IP 터널 설정을 위한 이동성 프로토콜 또는 모드를 결정하는 단계와;

(C) 상기 네트워크 노드가 상기 결정된 이동성 프로토콜 또는 모드를 상기 단말에 통지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법.
제1 항에 있어서,

(D) 상기 네트워크 노드가 상기 단말과 상기 결정된 이동성 프로토콜이 적용되는 IP 터널을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법.
제2 항에 있어서,

상기 네트워크 노드는 상기 단말에 IP 터널 설정을 개시하는 메시지를 보내는 단계와;

상기 네트워크 노드가 상기 단말과 IP 터널을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법.
제1 항에 있어서, 상기 이동성 프로토콜에 대한 정보는

상기 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 정보와,

상기 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜을 나타내는 지시정보와,

상기 단말이 지원 가능한 이동성 모드를 가리키는 지시정보와,

preference 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법.
제4 항에 있어서, 상기 preference 정보는

상기 단말이 상기 네트워크 노드와 IP 터널 설정 시 선호하는 이동성 프로토콜에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법.
제1 항에 있어서, 상기 (B) 단계에서

상기 네트워크 노드는 상기 단말로부터 수신한 이동성 프로토콜에 대한 정보와 자신이 지원 가능한 이동성 프로토콜 정보를 비교하는 단계와;

상기 네트워크 노드가 상기 비교한 결과에 기초하여 상기 단말과 설정할 IP 터널의 이동성 프로토콜을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법.
제1 항에 있어서, 상기 결정 단계에서 상기 네트워크 노드는 상기 네트워크의 능력 및 정책을 고려하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법.
이동통신 시스템에서 이동성 프로토콜을 관리하는 방법으로서,

단말이 네트워크에 어태치(attach)하는 시점, 상기 단말이 상기 네트워크로 핸드오버하는 시점, 또는 상기 단말이 상기 네트워크에 인증하는 시점에 제1 네트워크의 노드가 상기 단말의 지원 가능한 이동성 프로토콜 또는 모드에 대한 정보를 단말로부터 수신하는 단계와;

상기 제1 네트워크 노드가 상기 수신한 이동성 프로토콜에 대한 정보에 기초하여 상기 단말과 IP 터널 설정을 위한 이동성 프로토콜 또는 모드를 결정하는 단계와;

상기 제1 네트워크 노드가 상기 결정된 이동성 프로토콜 또는 모드를 제2 네트워크 노드에 통지하는 단계와;

상기 제1 네트워크 노드가 상기 제2 네트워크 노드와 IP 터널을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법.
제8 항에 있어서,

상기 제1 네트워크 노드는 PDN 게이트웨이(Packet Data Network Gateway)이고,

상기 제2 네트워크 노드는 MAG(Mobile Aceess Gateway) 또는 FA(Foreign Agent) 역할을 하는 네트워크 노드인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 프로토콜 관리 방법.
단말이 네트워크에 어태치(attach)하는 시점, 상기 단말이 상기 네트워크로 핸드오버하는 시점, 또는 상기 단말이 상기 네트워크에 인증하는 시점에 IP 터널 설정을 위해 지원 가능한 이동성 프로토콜에 대한 정보를 네트워크에 송신하고, 상기 네트워크가 결정한 이동성 프로토콜의 통지 메시지를 수신하는 송수신부와;

상기 이동성 프로토콜에 대한 정보를 생성하여, 그 생성한 정보를 상기 네트워크로 전송하도록 처리하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제10 항에 있어서, 상기 이동성 프로토콜에 대한 정보는

상기 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 정보와 preference 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제11 항에 있어서, 상기 preference 정보는

상기 단말이 상기 네트워크와 IP 터널 설정 시 선호하는 이동성 프로토콜에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
단말이 이동통신 네트워크로 액세스하는 방법으로서,

(A) 단말이 네트워크에 어태치(attach)하는 시점, 상기 단말이 상기 네트워크로 핸드오버하는 시점, 또는 상기 단말이 상기 네트워크에 인증하는 시점에 상기 단말의 지원 가능한 이동성 프로토콜 또는 모드에 대한 정보를 상기 네트워크의 노드로 전송하는 단계와;

(B) 상기 지원가능한 이동성 프로토콜에 대한 정보에 기초하여 상기 네트워크 노드에 의해 결정된 이동성 프로토콜 또는 모드에 대한 정보를 상기 네트워크 노드로부터 수신하는 단계와;

(c) 상기 네트워크 노드에 의해 결정된 이동성 프로토콜 또는 모드를 이용하여 상기 네트워크 노드와 IP 터널을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 네트워크로 액세스하는 방법.
제13 항에 있어서, 상기 IP 터널 설정 단계는

상기 네트워크 노드로부터 IP 터널 설정을 개시하는 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 네트워크로 액세스하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 이동성 프로토콜에 대한 정보는

상기 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜 목록 정보와,

상기 단말이 지원 가능한 이동성 프로토콜을 나타내는 지시정보와,

preference 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 네트워크로 액세스하는 방법.