KR101559795B1 - The method for transmitting packet at a base station in network using multiple communication schemes - Google Patents
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Abstract
다중 통신 방식으로 동작 가능한 단말, 기지국의 패킷 전송 방법이 개시된다. 다중 통신 방식의 기지국은 단말로부터 패킷을 수신하여 네트워크의 링크 상태, 패킷의 트래픽 특성 등에 기초하여 전송 경로를 결정할 수 있다. 기지국은 제 1 통신 방식의 패킷을 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 경유하여 전송함으로써 트래픽 리다이렉션을 가능하게 한다. 단말 및 기지국간에는 서로 다른 통신 방식을 이용하는 네트워크 간에 사용할 주파수 대역 등의 자원은 협력적으로 설정될 수 있다.
UMA, 기지국
A packet transmission method of a terminal and a base station which can operate in a multiple communication system is disclosed. The base station of the multiple communication scheme can determine the transmission path based on the link state of the network, the traffic characteristics of the packet, etc. by receiving the packet from the terminal. The base station enables traffic redirection by transmitting packets of the first communication scheme via a network using the second communication scheme. Resources such as a frequency band to be used between networks using different communication methods between the terminal and the base station can be set cooperatively.
UMA, base station
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서 패킷을 전송하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method of transmitting packets in a network using multiple communication methods.
UMA(Unlicensed Mobile Access) 기술은 셀룰러 네트워크를 IEEE 802.16 (WiMAX) 네트워크, IEEE 802.20 MBWA (Mobile Broadband Wireless Access) 및 UWB 네트워크와 같은 어떠한 IP 기반의 무선 접속 네트워크와도 통합시킬 수 있다. Unlicensed Mobile Access (UMA) technology can integrate cellular networks with any IP-based wireless access network, such as IEEE 802.16 (WiMAX) networks, IEEE 802.20 Mobile Broadband Wireless Access (MBWA), and UWB networks.
UMA 기술을 사용하여 가입자들은 셀룰러 네트워크와 WLAN 사이를 옮겨 다닐 수 있는데, 이때 음성과 데이터 세션 사이에는 전혀 끊김이 없으며 셀룰러 네트워크 내의 셀들 간에 투명하게 이동이 이루어진다. WLAN과 셀룰러 네트워크 간의 끊김 없는 핸드오버는 사용자의 위치와 이동성이 사용자에게 제공되는 서비스에 영향을 미치지 않도록 해준다. 가입자는 서비스, 위치 및 이동성 면에서 완전한 투명성을 경험하게 된다. 서비스는 WLAN상에서 제공되든 셀룰러 네트워크 상에서 제공되든 동일하다. 이러한 UMA는 패킷의 구조를 변경하여 코어 망까지 2가지 경로를 취 할 수 있는 기술이다.With UMA technology, subscribers can move between cellular networks and WLANs, where there is no disruption between voice and data sessions and transparent movement between cells within the cellular network. Seamless handover between the WLAN and the cellular network ensures that the user's location and mobility do not affect the services provided to the user. Subscribers will experience full transparency in terms of service, location and mobility. The service is the same whether it is provided on a WLAN or a cellular network. This UMA is a technology that can take two routes from the core network by changing the structure of the packet.
도 1은 무선랜 공유기가 하나의 패킷 경로를 변환하는 경우의 일 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing an example of a case where a wireless LAN router converts one packet path.
도 1을 참조하면, 단말기(110)는 무선랜으로 무선랜 공유기(120)에게 접속할 수 있다, 또한, 단말기(110)는 무선랜 공유기(120)를 통해 와이브로 기지국(Wibro BS, 130)에 접속할 수 있다. 이때 단말기(110)으로부터 전송되는 데이터 패킷은 단말기(110) 내에서 IP 계층, 무선랜 MAC 계층, 무선랜 물리 계층을 순차적으로 거쳐서 무선랜 공유기(120)로 전달된다. 단말기(110)로부터 데이터 패킷을 수신한 무선랜 공유기(120)는 데이터 패킷을 가공하여 와이브로 기지국(130)으로 전달할 수 있다. Referring to FIG. 1, a
종래의 무선랜 공유기(120)의 데이터 패킷 가공 과정에 대해 간략히 살펴본다.A data packet processing process of the conventional
무선랜 공유기(120)는 단말기(110)으로부터 수신한 데이터 패킷의 헤더 부분을 읽고 판독하여 그 데이터 패킷의 발신지 및 목적지를 알아낼 수 있다. 무선랜 공유기(120)는 단말기(110)로부터 수신한 데이터 패킷을 인캡슐(encapsulate)하여 와이브로 형태의 데이터 패킷으로 전송할 수 있다. 무선랜 공유기(120)는 수신한 데이터 패킷을 읽고, 데이터 패킷의 발신지 및 목적지를 지운다. 즉, 무선랜 공유기(120)는 수신한 데이터 패킷을 지우고 전송 경로에 따라 새로운 데이터 패킷을 생성한다. 즉, 수신한 데이터 패킷을 와이브로 기지국(130)으로 전송하기 위해서 와이브로 형태의 데이터 패킷을 형성한다. 그 후, 무선랜 공유기(120)는 생성된 새 로운 데이터 패킷을 와이브로 기지국(130)으로 전송한다.The
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서 패킷을 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for transmitting a packet in a network using multiple communication methods.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be solved by the present invention are not limited to the technical problems and other technical problems which are not mentioned can be understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 패킷 전송 방법은, 단말로부터 제 1 통신 방식의 패킷을 수신하는 단계; 상기 수신한 제 1 통신 방식의 패킷에 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 경유하는 전송 경로를 포함하는 정보를 삽입하여 상기 제 1 통신 방식의 패킷을 인캡슐(encapsulation)하는 단계; 및 상기 인캡슐된 패킷을 상기 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 이용하여 목적지로 전송하는 단계를 갖는다.According to an aspect of the present invention, there is provided a packet transmission method including: receiving a packet of a first communication method from a terminal; Encapsulating the packet of the first communication scheme by inserting information including a transmission path via a network using the second communication scheme into the received packet of the first communication scheme; And transmitting the encapsulated packet to a destination using a network using the second communication scheme.
상기 패킷 전송 방법에서, 상기 제 1 통신 방식 및 제 2 통신 방식의 네트워크가 이용하는 주파수 대역은 서로 다를 수 있다.In the packet transmission method, the frequency bands used by the networks of the first communication method and the second communication method may be different from each other.
또한, 상기 패킷 전송 방법에서, 상기 기지국 및 상기 단말과의 제 1 통신 방식을 이용하는 링크와 상기 기지국 및 상기 제 1 통신 방식을 이용하는 네트워크와의 링크는 동일한 주파수 대역을 이용할 수 있다.In the packet transmission method, a link using the first communication method with the base station and the terminal and a link between the base station and the network using the first communication method can use the same frequency band.
또한, 이때, 상기 기지국 및 상기 단말과 제 1 통신 방식을 이용하는 링크는 상기 동일한 주파수 대역 중 홀수 번째 부대역 또는 짝수 번째 부대역을 이용할 수 있다.Also, at this time, the link using the first communication method with the base station and the terminal may use the odd subbands or the even subbands of the same frequency band.
또한, 상기 수신 단계에서, 상기 제 1 통신 방식의 패킷을 상기 제 1 또는 상기 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통하여 수신할 수 있다.Further, in the receiving step, the packet of the first communication method can be received through the network using the first or the second communication method.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 패킷 전송 방법은, 다중 통신 방식으로 동작 가능한 기지국 또는 상기 기지국 제어기로부터 제 1 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통해 제 2 통신 방식의 패킷을 수신하는 단계; 및 상기 수신한 제 2 통신 방식의 패킷을 상기 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통해 전송하는 단계를 갖는다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of transmitting a packet, the method comprising: receiving a packet of a second communication scheme from a base station operable in a multiple communication scheme or a network using a first communication scheme from the base station controller; And transmitting the received packet of the second communication method through the network using the second communication method.
본 발명에 의하면 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서 특정 통신 방식을 위한 패킷을 이종의 다른 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통하여 전송함으로써 패킷 전송의 효율성을 높을 수 있다.According to the present invention, the efficiency of packet transmission can be increased by transmitting a packet for a specific communication method through a network using a different communication method in a network using a multiple communication method.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형 태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following detailed description, together with the accompanying drawings, is intended to illustrate exemplary embodiments of the invention and is not intended to represent the only embodiments in which the invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be practiced without these specific details. For example, the following detailed description is based on the assumption that the mobile communication system is a 3GPP LTE system, but it is applicable to any other mobile communication system except for the specific aspects of 3GPP LTE.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. In some instances, well-known structures and devices may be omitted or may be shown in block diagram form, centering on the core functionality of each structure and device, to avoid obscuring the concepts of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), Handset 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, Access Point 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.In the following description, it is assumed that the UE collectively refers to a mobile stationary device such as a UE (User Equipment), an MS (Mobile Station), a Handset, or the like. It is also assumed that the base station collectively refers to any node at a network end that communicates with a terminal such as a Node B, an eNode B, a base station, and an access point.
이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양 한 물리 채널이 존재한다.In a mobile communication system, a user equipment can receive information through a downlink from a base station, and the terminal can also transmit information through an uplink. The information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various physical channels exist depending on the type of information transmitted or received by the terminal.
본 발명에서는 사용되는 ‘UMA 단말기’는 ‘듀얼 모드 단말기’ 등으로 다르게 호칭될 수 있다. 또한, 본 발명에서 ‘다중 모드 단말기’, ‘다중 모드 기지국’은 일 예로서 각각 ‘듀얼 모드 단말기’, ‘듀얼 모드 기지국’으로 설명할 것이다. 즉, 본 발명에서 사용하는 ‘듀얼 모드 단말기’ 및 ‘듀얼 모드 기지국’은 2가지 이상의 다중 모드로 충분히 확장 가능하다.The 'UMA terminal' used in the present invention may be called 'dual mode terminal' or the like. In the present invention, 'multi-mode terminal' and 'multi-mode base station' will be described as 'dual-mode terminal' and 'dual-mode base station', respectively. That is, the 'dual mode terminal' and the 'dual mode base station' used in the present invention can be sufficiently extended in two or more multiple modes.
도 2는 UMA 네트워크의 기능적 구조를 나타낸 도면이다.2 is a functional block diagram of a UMA network.
도 2를 참조하면, UMA 단말기(MS, 210)는 UMA 네트워크 제어기(UNC, 220)와 연결된다. 이때 UMA 단말기(210)는 표준 AP(802.11 블루투스) 또는 광대역 IP 망을 접속을 통해 UNC(220)에 연결된다. 또한, UNC(220)는 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)(미도시)로 연결된다.Referring to FIG. 2, a UMA terminal (MS) 210 is connected to a UMA network controller (UNC) 220. At this time, the UMA
상향링크에서는 UMA 단말기(210)가 UNC(220)로 전송할 데이터 패킷을 인캡슐(encapsulating)하고, UNC(220)는 수신한 데이터 패킷을 디캡슐(decapsulating)하여 코어 망으로 전송할 수 있다. In the uplink, the
이와 달리, 하향링크에서는 UNC(220)가 데이터 패킷을 인캡슐하여 UMA 단말기(210)로 전송한다. 그리고, UMA 단말기(210)는 UNC(220)로부터 수신한 데이터 패킷을 디캡슐한다. In contrast, in the downlink, the UNC 220 encapsulates the data packet and transmits it to the
UNC(220)를 경유하여 광대역(broadband) IP 망에 연결된 UMA 단말기(210)는 비면허 무선 네트워크를 경유하여 GERAN 음성 및 UTRAN 데이터를 액세스하도록 인증/허가된다. 셀룰러 무선 접속 네트워크(cellular radio access network) 및 UMAN(Unlicensed Mobile Access Network)에서 코어 네트워크(core network)에 저장된 가입자의 현재 위치정보는 동일하게 갱신(update)되고 모바일 음성 및 데이터 통신은 전달된다.The UMA
UMA를 구비하는 단말기(210)가 비면허 무선 네트워크 범위 밖으로 이동할 때, UNC(220)와 UMA 단말기(210)는 랜(LAN)으로 로밍(roaming)을 수행할 수 있다.The UNC 220 and the
단말기(210)의 사용자가 GERAN 망에서 음성 통화 중이거나 UTRAN 데이터 세션이 만든 상태에서 상기 비면허 무선 네트워크의 범위로 이동할 때, 음성 전화 및 데이터 세션은 자동으로 두 네트워크 사이에 핸드오버(handover)가 일어나게 된다. 즉, UMA는 듀얼 모드로 동작하여, 상기 비면허 무선 네트워크 범위와 상기 GERAN/UTRAN 망 사이에서 자동으로 핸드오버(handvoer)가 일어난다.When a user of the
블루투스는 IEEE 802.15.1 규격을 사용하는 개인 근거리 무선 통신(PANs: Personal Area Networks)의 산업 표준이다. 블루투스는 다양한 기기들이 안전하고 저렴한 비용으로 전세계적으로 이용할 수 있는 무선 주파수를 이용해 서로 통신할 수 있게 한다. 블루투스는 ISM 대역인 2.45GHz를 사용한다. Bluetooth is an industry standard for personal area networks (PANs) using the IEEE 802.15.1 standard. Bluetooth allows multiple devices to communicate with each other using radio frequencies that are available globally at a safe and low cost. Bluetooth uses the ISM band 2.45 GHz.
블루투스 버전 1.1과 1.2의 경우 속도가 초당 723.1 킬로비트에 달하며, 버전 2.0의 경우 EDR(Enhanced Data Rate)을 특징으로 하는데, 이를 통해 초당 2.1 메가 비트의 속도를 낼 수 있다. 블루투스는 유선 USB를 대체하는 개념이고, 와이파이(Wi-Fi)는 이더넷(Ethernet)을 대체하는 개념이다. Bluetooth versions 1.1 and 1.2 have a speed of 723.1 kilobits per second and version 2.0 features an Enhanced Data Rate (EDR), which can speed up to 2.1 megabits per second. Bluetooth is a replacement for wired USB, and Wi-Fi is a replacement for Ethernet.
UMA 단말기를 가진 사용자가 UMA 무선 기지국(블루투스 또는 Wi-Fi) 근처에 오게 되면 GSM(Global System for Mobile Communications)/GPRS(General Packet Radio Service)와 동일한 서비스를 비면허 무선 주파수(unlicensed radio frequency)를 통해 이용할 수 있다. When a user with a UMA handset comes near a UMA wireless base station (Bluetooth or Wi-Fi), the same service as the Global System for Mobile Communications (GPRS) / General Packet Radio Service (GPRS) is transmitted via unlicensed radio frequency Can be used.
비면허 무선 주파수는 이용자에게 주파수에 대한 배타적 이용권을 부여하는 것이 아니라 특정 주파수에 대해서 간섭을 유발하지 않고 다수의 이용자에게 이용할 수 있도록 한 주파수이다. 비면허 주파수로는 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역인 2.45GHz가 있다. 휴대폰 이용 시 셀룰러 기지국 간의 끊김 없는 핸드오버가 되는 것처럼 UMA 단말기는 셀룰러 기지국과 UMA 무선 기지국 상호간 끊김 없는 핸드오버를 가능하게 한다. A license-exempt radio frequency is a frequency that allows a user to use an exclusive use of a frequency, but not a specific frequency, without causing interference to a large number of users. The license-free frequency is 2.45 GHz, which is the Industrial Scientific Medical (ISM) band. UMA handset enables seamless handover between cellular base station and UMA base station, as is seamless handover between cellular base stations.
UMA는 UMA 네트워크 제어기(UNC: UMA Network Controller)라 불리는 새로운 네트워크 구성요소를 가진다. UNC는 전통적인 셀룰러 무선 접속 네트워크(RAN: Radio Access Network)에서의 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)와 유사한 역할을 한다. 즉 UMA 단말기는 음성통화 시 무선 접속 네트워크(RAN)에서 BSC를 통해 코어 모바일 네트워크(Core Mobile Network)로 연결될 수 있으며, UMA 네트워크에서는 UNC를 통해 코어 모바일 네트워크로 연결되는 듀얼 모드 방식으로 동작할 수 있다. UMA has a new network component called UMA Network Controller (UNC: UMA Network Controller). The UNC plays a similar role as a base station controller (BSC) in a conventional cellular radio access network (RAN). That is, the UMA terminal can be connected to a core mobile network through a BSC in a radio access network (RAN) during a voice call, and can operate in a dual mode manner connected to a core mobile network through a UNC in a UMA network .
UMA 기술을 이용하여 가입자들은 셀룰러 네트워크와 무선랜 사이를 옮겨 다닐 수 있는데, 이때 음성과 데이터 세션 사이에는 전혀 끊김이 없으며 셀룰러 네트워크 내의 셀들 간에 투명하게 이동이 이루어진다. 무선랜과 셀룰러 네트워크 간의 끊김 없는 통화 내 핸드오버는 사용자의 위치와 이동성이 사용자에게 제공되는 서비스에 영향을 미치지 않도록 해준다. 가입자는 서비스, 위치 및 이동성 면에서 완 전한 투명성을 경험할 수 있다. 서비스는 무선랜 상에서 제공되든 셀룰러 네트워크에서 제공되든 동일하다.Using UMA technology, subscribers can move between the cellular network and the WLAN, where there is no disruption between voice and data sessions and transparent movement between cells within the cellular network. Seamless handover between the WLAN and the cellular network ensures that the user's location and mobility do not affect the services provided to the user. Subscribers can experience full transparency in terms of service, location and mobility. The service is the same whether it is provided on a wireless LAN or a cellular network.
UMA를 배치하고 있는 모바일 서비스 제공업체들은 자신들의 포트폴리오를 전통적인 모바일 서비스들로부터 유선 서비스 수익의 흡수로 확장할 향상된 서비스 계획을 제공할 수 있다. 유선 서비스 제공업체들은 자신들의 전통적인 로컬, 장거리 및 광대역 액세스에 모바일 서비스를 추가하면서도 자신들의 고정 네트워크 인프라상의 트래픽을 보존할 수 있다. 모든 경우에 가입자는 기저 네트워크의 경계선들이 보이지 않는 끊김 없는 서비스를 경험할 수 있게 된다.Mobile service providers deploying UMA can provide an enhanced service plan to extend their portfolio from traditional mobile services to absorbing fixed-line service revenues. Wireline service providers can add mobile services to their traditional local, long-haul and broadband access while preserving traffic on their fixed-network infrastructure. In all cases, subscribers will experience seamless services where the boundaries of the base network are invisible.
UMA는 병렬 무선 접속 네트워크, 즉 UMA 네트워크(UMAN)를 구현하는데, 이것은 이동성을 실현할 수 있게 해주는 기존의 표준 인터페이스를 이용하여 모바일 코어 네트워크와 인터페이스가 된다. 모바일 코어 네트워크는 변경되지 않는다. The UMA implements a parallel wireless access network, or UMA network (UMAN), which interfaces with the mobile core network using existing standard interfaces that enable mobility. The mobile core network does not change.
공통의 모바일 코어 네트워크는 본격적인 서비스와 운영상의 투명성을 제공할 수 있게 해준다. 기존의 서비스 제공업체 BSS(Business Support Systems), 서비스 제공 시스템, 콘텐츠 서비스, 규제 준수 시스템 및 OSS(Operation Support Systems)는 변경 없이 UMA 네트워크를 지원할 수 있다. 모바일 코어 네트워크의 서비스 향상 및 기술 발전은 셀룰러 접속 및 UMA 네트워크 양쪽에 모두 투명하게 적용된다.A common mobile core network provides full service and operational transparency. Existing service providers Business Support Systems (BSS), service delivery systems, content services, regulatory compliance systems and operations support systems (OSS) can support UMA networks without change. Service enhancements and technological advances in mobile core networks are transparent to both cellular access and UMA networks.
UNC는 UMA 솔루션의 일차적인 네트워크 엔티티(entity)이다. 이것은 마치 자신이 종래의 GSM/EDGE 무선 접속 네트워크(GERAN) 기지국 서브시스템인 것과 같이 GSM/GPRS 코어 네트워크에 인터페이스가 되며, 공공 또는 사설 IP 망에 인터페이스 되어 UMA 기능을 갖춘 단말기들과 통신한다. GSM/GPRS 코어 네트워크를 위해 UNC는 회선교환 음성 서비스를 위한 표준 GSM A 인터페이스(230)와 패킷 데이터 서비스를 위한 GPRS Gb(240) 인터페이스를 제공한다.UNC is the primary network entity of the UMA solution. It interfaces with the GSM / GPRS core network as if it were a conventional GSM / EDGE radio access network (GERAN) base station subsystem and interfaces with public or private IP networks with UMA capability. For the GSM / GPRS core network, the UNC provides a standard GSM A interface 230 for circuit switched voice service and a GPRS Gb (240) interface for packet data service.
UMAN 내에서는 UNC와 단말기 간의 인터페이스가 ‘업’ 인터페이스로 정의된다. UNC는 표준 IP 전송을 이용하여 각 스테이션에 대한 업 인터페이스들을 지원할 수 있다. UNC는 각 스테이션과의 종단간 통신을 유지하며, GSM/GPRS 제어 및 사용자 플레인 트래픽을 모바일 코어 네트워크를 향한 A/Gb 인터페이스를 통해 중계한다.In UMAN, the interface between the UNC and the terminal is defined as an 'up' interface. UNC can support up interfaces for each station using standard IP transport. UNC maintains end-to-end communication with each station and relays GSM / GPRS control and user plane traffic through the A / Gb interface to the mobile core network.
UNC는 IP 기반의 UMAN 액세스 네트워크가 코어 네트워크에게 있어서 종래의 GERAN처럼 보이도록 해준다. 그 일차적 기능들은 다음과 같다. UNC allows an IP-based UMAN access network to look like a conventional GERAN for a core network. The primary functions are as follows.
1) 개방된 IP 네트워크를 통해 각 단말기와 서비스 제공업체의 코어 네트워크 사이에 안전하고 사적인 통신 기능을 제공한다. 발견, 등록 및 리다이렉션 서비스를 제공하여 국들이 적절한 UNC에 접속할 수 있도록 해준다1) Provide secure, private communication between each terminal and the service provider's core network via an open IP network. Discovery, registration and redirection services to enable countries to access the appropriate UNC
2) 보다 상위 층의 스테이션들과 GSM/GPRS 코어 네트워크 제어 시그널링을 중계한다2) relay the GSM / GPRS core network control signaling with the higher layer stations
3) 회선 및 패킷 서비스를 위한 UMAN 베어러 접속을 설정 및 해제한다3) Establish and release UMAN bearer connections for line and packet services
4) VoIP 트랜스포트로부터 voice-over-circuit 트랜스포트로 가는 음성 베어러를 종래의 PCM 기반 A 인터페이스 쪽으로 트랜스코딩 한다4) Transcoding the voice bearer from the VoIP transport to the voice-over-circuit transport towards the conventional PCM-based A interface
5) UMAN 모바일 액세스를 위한 페이징, 핸드오버 및 유사한 무선 액세스 절차를 뮬레이트 한다5) Emulate paging, handover and similar radio access procedures for UMAN mobile access
6) 표준을 따르며 적절한 물리적, 시그널링 및 베어러 인터페이스를 갖춘 A 및 Gb 인터페이스를 제공한다6) Provides A and Gb interfaces that conform to standards and have the appropriate physical, signaling, and bearer interfaces
듀얼 모드 단말기 및 듀얼 모드 기지국은 무선랜(WLAN) 및 셀룰러 네트워크 간에, 블루투스 및 셀룰러 네트워크 간에, 무선랜(WLAN) 및 블루투스 간에, 또는 셀룰러 릴레이 및 펨토셀 간 등에서 모드 스위칭이 가능한 듀얼 모드 방식으로 동작할 수 있다. 듀얼 모드 단말기 및 듀얼 모드 기지국은 각 모드 별로 서로 다른 개별 주파수 대역을 이용할 수도 있고, 동일한 주파수 대역을 이용할 수도 있다. 듀얼 모드 기지국은 듀얼 모드 단말기뿐만 아니라 종래의 셀룰러 네트워크에서만 동작가능 하거나 IP망에서만 동작가능한 단일 모드의 레거시 단말기(legacy handset) 들을 지원할 수 있다.The dual mode terminal and the dual mode base station operate in a dual mode manner capable of mode switching between a wireless LAN (WLAN) and a cellular network, between a Bluetooth and a cellular network, between a wireless local area network (WLAN) and Bluetooth, or between a cellular relay and a femtocell . The dual mode terminal and the dual mode base station may use different individual frequency bands for each mode, or may use the same frequency bands. Dual mode base stations can support single mode legacy handset, which can operate only in a conventional cellular network as well as a dual mode terminal or operate only in an IP network.
본 발명에서는 데이터 패킷에는 패킷 스위칭 방식이 적용될 수 있다. 패킷 스위칭 방식이라 함은 데이터가 패킷이라는 작은 단위로 분할되어 각각 인캡슐/디캡슐되어 전송되는 방식을 말한다. 각 패킷은 각각 독자적으로 취급되어 각기 다른 경로를 통해 전송될 수 있다. 패킷이 목적지에 순서대로 도착하지 않는 경우에는 오류 제어, 흐름 제어가 곤란한 경우가 발생할 수 있다. 그리고 각 패킷에는 목적지 주소 및 발신지 주소가 필요하다. 이러한 패킷 스위칭 통신 방식은 적은 내용의 데이터를 전송할 때가 적당하다.In the present invention, a packet switching scheme may be applied to a data packet. The packet switching method refers to a method in which data is encapsulated / decapsulated in a small unit called a packet. Each packet is individually handled and can be transmitted over different paths. If the packets do not arrive at the destination in order, error control and flow control may be difficult. And each packet requires a destination address and a source address. Such a packet switching communication method is suitable for transmitting a small amount of data.
도 3은 UMA 기술을 차용하여 본 발명에 따라 새롭게 제안하는 기술을 설명하기 위해 나타낸 도면이다. FIG. 3 is a diagram for explaining a newly proposed technique in accordance with the present invention by taking advantage of the UMA technique.
도 3을 참조하면, 듀얼 모드 기지국(310)은 듀얼 모드 단말기(320)로부터 패 킷을 수신할 수 있다. 듀얼 모드 기지국(310)은 수신한 데이터 패킷들을 사설 망(private network, 330) 또는 IP 망(340)을 이용하여 각각 기지국 제어기(BSC, 350) 또는 UMA 네트워크 제어기(UNC, 360)로 전송할 수 있다. 여기서 사설 망(330)은 셀룰러 네트워크 등으로 칭할 수 있고, IP 망(340)은 무선랜 망, UMA 네트워크 등으로 칭할 수 있다. 사설 망(private network, 330)이 이용하는 주파수 대역과 IP 망(340)이 이용하는 주파수 대역은 서로 다를 수 있다.Referring to FIG. 3, dual
듀얼 모드 단말기(320)는 사설 망(330)(예를 들어, 셀룰러 네트워크) 또는 IP 망(340)(예를 들어, 무선랜) 중 어느 하나를 이용하여 패킷을 전송할 수 있다. 상술한 바와 같이, 셀룰러 네트워크와 무선랜은 서로 다른 주파수 대역을 사용할 수 있다. 듀얼 모드 단말기(320)는 요구되는 서비스 품질(QoS) 또는 링크의 상태에 따라 어떤 경로를 이용하여 패킷을 전송할 지를 동적으로 결정할 수 있다. The
예를 들어, 단말은 지연에 상당히 민감한 트래픽의 경우에는 사설 망(330)을 이용하고, 지연에 다소 둔감한 트래픽의 경우에는 IP 망(340)을 이용하도록 설정할 수 있다. 이와 같이 듀얼 모드 단말기(320)는 전송할 데이터 패킷의 지연 민감도에 따라 전송 경로를 결정할 수 있다.For example, the terminal can use the
듀얼 모드 단말기(320)는 세션 설정 단계일 때, UNC(360)를 통하는 경로의 RTT (Round Trip Time)와 원래의 경로를 통하는 경우의 RTT를 측정할 수 있다. RTT라 함은 패킷을 전송할 상대 측까지 패킷이 왕복하는데 걸리는 시간을 말한다. 즉, RTT는 패킷 출발지에서 패킷의 목적지인 코어 망(370)을 통한 듀얼 모드 단말기(320) 또는 UMA 네트워크를 통한 듀얼 모드 단말기(320)까지 패킷이 왕복하는데 걸리는 시간을 의미할 수 있다. 이러한 RTT에 영향을 주는 요소로는 망의 혼잡도, 거리, 전송 속도 등이 있을 수 있다. 듀얼 모드 단말기(320)는 RTT 측정값 등에 기초하여 패킷의 전송 경로를 선택할 수 있다. The
이와 달리, 듀얼 모드 단말기(320) 대신에 UNC(360)가 RTT 값을 측정할 수도 있다. 그리고 UNC(360)는 이 측정된 RTT 값을 듀얼 모드 단말기(320)로 보고할 수 있다. 이러한 UNC(360)의 측정된 RTT 값의 듀얼 모드 단말기(320)로의 보고는 이벤트-트리거링된 시점 또는 주기적으로 이루어질 수 있다. Alternatively, instead of the
이러한 UNC(360)의 RTT 측정 수행은 듀얼 모드 단말기(320)의 요청에 의하여 수행되거나 UNC(360)가 RTT 값을 측정하도록 사전에 설정될 수 있다. 듀얼 모드 단말기(320)가 UNC(360)로 RTT, 현재 링크 상태를 측정하도록 요청할 수 있다.The execution of the RTT measurement of this
상술한 바와 같이, 듀얼 모드 단말기(320) 또는 UNC(360)의 RTT 등의 측정 값에 기초하여, 듀얼 모드 단말기(320)는 데이터 패킷을 전송할 전송 경로를 선택적으로 결정할 수 있다.As described above, based on the measured values of the RTT of the
듀얼 모드 기지국(310)은 듀얼 모드 단말기(320)로부터 수신한 데이터 패킷을 듀얼 모드 단말기(320) 또는 UNC(360) 대신에 인캡슐하거나 디캡슐할 수 있다. 즉, 듀얼 모드 기지국(310)은 듀얼 모드 단말기(320)가 결정한 전송 경로 그대로 데이터 패킷을 전달하기 위한 인캡슐 과정을 수행할 수 있다. The dual
한편, 듀얼 모드 단말기(320)로부터 데이터 패킷을 수신한 듀얼 모드 기지국(310)은 패킷 트래픽을 리다이렉션(redirection)하도록 할 수 있다. 듀얼 모드 단말기(320)가 전송 경로를 선택하고 이를 표시하여 데이터 패킷을 전송하더라도 듀얼 모드 기지국(310)은 다른 요소들에 의해 듀얼 모드 단말기(320)가 선택한 전송 경로를 변경할 수 있다. Meanwhile, the dual
듀얼 모드 기지국(310)은 듀얼 모드 단말기(320)로부터 수신한 데이터 패킷을 사설 망(330) 또는 IP 망(340)을 통하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 듀얼 모드 기지국(310) 근처의 사설 망(330)이 혼잡하거나 링크 상태가 불량한 경우에는 사설 망(330) 보다는 IP 망(340)을 통하여 UNC(360)로 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 그러면 UNC(360)는 이 데이터 패킷을 BSC(350)로 리다이렉션하고, BSC(350)가 다시 코어 모바일 네트워크(370)로 전송함으로써 리다이렉션 과정을 수행하게 된다.The dual
이와 달리, 듀얼 모드 기지국(310) 근처의 IP 망(340)이 혼잡 하거나 듀얼 모드 기지국(310) 근처의 링크 상태가 신뢰할 수 없는 상태 등의 경우에는 듀얼 모드 기지국(310)은 무선랜 패킷을 사설 망(330)을 이용하여 BSC(350)로 전송할 수 있다. 그러면 BSC(350)는 이 무선랜 패킷을 UNC(360)으로 전달하고, UNC(360)는 BSC(350)로부터 오는 무선랜 패킷을 IP 망(340)으로 리다이렉션 할 수 있다. 이와 같이 듀얼 모드 기지국(310)은 UNC(360)와 함께 리다이렉션 세션을 유지할 수 있다.Alternatively, when the
도 4는 듀얼 모드로 동작하는 기지국을 포함하는 네트워크의 일 예를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a network including a base station operating in a dual mode.
도 4를 참조하면, 펨토와 릴레이는 동일한 기술 방식을 이용한다. 듀얼 모드 기지국(410)은 매크로 단말(420) 및 펨토 단말(430)로부터 각각 패킷을 수신할 수 있다. 듀얼 모드 기지국(410)은 수신한 패킷으로부터 그 패킷을 전송한 단말의 타 입을 구별할 수 있다. Referring to FIG. 4, femto and relay use the same technique. The dual
예를 들어, 매크로 단말(420) 및 펨토 단말(430)은 듀얼 모드 기지국(410)으로 전송할 패킷의 헤더 부분에 단말의 형태를 식별할 수 있는 식별자(혹은 지시자) 등을 포함할 수 있다. 이러한 식별자에 기초하여 듀얼 모드 기지국(410)은 패킷을 전송한 단말의 형태를 식별할 수 있다. 그러면 듀얼 모드 기지국(410)은 패킷을 전송한 단말의 형태에 대응하는 특정 네트워크를 통해 패킷을 전송할 수 있다. For example, the
예를 들어, 듀얼 모드 기지국(410)은 매크로 단말(420)로부터 수신한 패킷을 무선망을 통하여 다른 기지국 등으로 전송할 수 있다. 또한, 듀얼 모드 기지국(410)은 펨토 단말(430)로부터 수신한 패킷을 DSL(Digital Subscriber Line)을 통해 전송할 수 있다. 이때, 무선망의 트래픽 상태나 링크 상태가 양호하지 않은 경우에는, 듀얼 모드 기지국(410)은 매크로 단말(420)으로부터 수신한 패킷이라 하더라도 DSL망을 이용하여 전송할 수 있다. For example, the dual
도 5는 UMA 기술을 차용하여 본 발명에 따라 새롭게 제안하는 기술을 설명하기 위해 나타낸 도면이다. FIG. 5 is a diagram illustrating a technique proposed by the present invention using the UMA technique.
도 5를 참조하여, 이 네트워크에서의 사용할 자원의 협력(coodrination) 관점에서 기술한다. 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 셀룰러 링크는 무선일 수 있다. 듀얼 모드 기지국(510)은 듀얼 모드 단말기(520)를 서빙해 주기 위해 듀얼 모드 단말기(520)와 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있다. 셀룰러 네트워크가 사용하는 주파수 대역의 일부(일반적으로 임의의 자원일 수 있다)는 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 링크로 사용될 수 있다. 듀얼 모드 기지 국(510)은 듀얼 모드 단말기(520)와 동일한 주파수 대역을 사용하지만, 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 링크에 사용되는 주파수 대역은 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 링크에 사용되는 주파수 대역과는 다를 수 있다. With reference to FIG. 5, we describe in terms of coodrination of the resources to be used in this network. The cellular link between the dual
예를 들어, 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(430) 간의 링크에 사용되는 주파수 대역은 특정 주파수 대역 중 홀수 번째 부대역을 사용하고, 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 링크에 사용되는 주파수 대역은 상기 특정 주파수 대역 중 짝수 번째 부대역을 사용할 수 있다.For example, the frequency band used for the link between the dual
끊김 없고(seamless) 강화된 접속 서비스를 제공하기 위해서, 두 가지 모드가 동시에 활성화될 수도 있다. 예를 들어, 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 링크가 활성화되어 있는 동안, 듀얼 모드 단말기(520)는 무선랜 접속을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. In order to provide a seamless enhanced access service, both modes may be activated at the same time. For example, while the link between the dual
듀얼 모드 기지국(510)은 듀얼 모드 단말기(520)으로부터 데이터 패킷을 수신하면서 사설 망(530)으로 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 즉, 듀얼 모드 기지국(510)은 듀얼 모드 단말기(520)로부터 특정 주파수 대역 중 홀수 번째 부대역을 통하여 데이터 패킷을 수신하면서 동시에 특정 주파수 대역 중 짝수 번째 부대역을 이용하여 사설 망(530)을 통해 데이터 패킷을 전송할 수 있다.The dual
듀얼 모드 기지국(510) 및 BSC(550)간의 사설 망(530)이 활성화되어 있을 때(즉, 셀룰러 접속이 활성화된 경우), 듀얼 모드 기지국(510) 및 UNC(560) 간의 IP 망(540)은 셀룰러 통신을 지원하는데 이용될 수 있다. 이와 반대로, 듀얼 모드 기지국(510) 및 UNC(560) 간의 IP 망(540)이 활성화되어 있을 때(즉, 무선랜 접속 이 활성화된 경우), 셀룰러 접속은 무선랜 통신을 지원하는데 이용될 수 있다.The
듀얼 모드 단말기(520)는 데이터 패킷을 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex: TDD) 또는 주파수 분할 듀플렉스(FDD: Frequency Division Duplex) 방식을 적용하여 듀얼 모드 기지국(510)으로 전송할 수 있다. The
듀얼 모드 단말기(520)는 사설 망(530)를 통해 전송할 데이터 패킷과 IP 망(540)을 통해 전송할 데이터 패킷에 TDD 방식을 적용하여 듀얼 모드 기지국(510)으로 전송할 수 있다. 또한, 듀얼 모드 단말기(520)는 사설 망(530)를 통해 전송할 데이터 패킷과 IP 망(540)을 통해 전송할 데이터 패킷에 FDD 방식을 적용함으로써 이 두 종류의 패킷을 듀얼 모드 기지국(510)으로 동시에 전송할 수 있다. The
도 6은 본 발명에 따른 듀얼 모드 기지국이 데이터 패킷을 가공하여 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a method of processing and transmitting a data packet by a dual mode BS according to the present invention.
도 6을 참조하면, 듀얼 모드 기지국(610)은 듀얼 모드 단말기(620)로부터 데이터 패킷(630) 패킷을 수신할 수 있다. 이 데이터 패킷(630)은 헤더 부분과 데이터 부분을 포함한다. 헤더에는 이 데이터 패킷의 발신지인 단말기(610) 및 목적지에 관한 정보를 포함되어 있다. 이러한 데이터 패킷(630)을 듀얼 모드 기지국(610)은 인캡슐하여 새로운 형태의 데이터 패킷(640)로 생성할 수 있다. 6, a dual
듀얼 모드 기지국(610)의 수신 데이터 패킷(630)의 인캡슐하는 내용에 대해 간단히 설명한다. 듀얼 모드 기지국(610)은 수신 데이터 패킷(630)에 다시 헤더 부분을 삽입한다. 삽입된 헤더에는 듀얼 모드 기지국(610)에 관한 정보와 목적지에 대한 정보가 포함될 수 있다.Encapsulated contents of the received
듀얼 모드 기지국(610)은 새로운 데이터 패킷(640)을 다른 네트워크(660), 다른 기지국(미도시), 네트워크 제어기(미도시) 등으로 전송할 수 있다. 다른 네트워크(660)에서는 수신한 데이터 패킷(640)을 디캡슐하는 과정을 수행한다. The dual
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The foregoing description of the preferred embodiments of the invention disclosed herein has been presented to enable any person skilled in the art to make and use the present invention. While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. For example, those skilled in the art can utilize each of the configurations described in the above-described embodiments in a manner of mutually combining them.
따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
상술한 바와 같은 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서 패킷을 전송하는 방법은 3GPP LTE 시스템 등의 다른 다양한 이동통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.The method of transmitting packets in the network using the multiple communication method as described above can be applied to various other mobile communication systems such as the 3GPP LTE system.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
도 1은 종래의 UMA 기술을 이용한 무선 네트워크 구조를 도시한 도면,1 illustrates a wireless network structure using a conventional UMA technique,
도 2는 UMA 네트워크의 기능적 구조를 나타낸 도면,2 shows a functional structure of a UMA network,
도 3은 UMA 기술을 차용하여 본 발명에 따라 새롭게 제안하는 기술을 설명하기 위해 나타낸 도면,FIG. 3 is a diagram for explaining a newly proposed technique in accordance with the present invention by taking advantage of the UMA technique,
도 4는 듀얼 모드로 동작하는 기지국을 포함하는 네트워크의 일 예를 도시한 도면,4 is a diagram illustrating an example of a network including a base station operating in a dual mode,
도 5는 UMA 기술을 차용하여 본 발명에 따라 새롭게 제안하는 기술을 설명하기 위해 나타낸 도면, 그리고,FIG. 5 is a view for explaining a technique newly proposed according to the present invention by utilizing UMA technology, and FIG.
도 6은 본 발명에 따른 듀얼 모드 기지국이 데이터 패킷을 가공하여 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a method of processing and transmitting a data packet by a dual mode BS according to the present invention.
Claims (7)
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