KR100643707B1

KR100643707B1 - 통합형 기지국의 이동성 관리 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100643707B1
Application number: KR1020050083708A
Authority: KR
Inventors: 김수창; 최성구; 이종찬; 송평중; 남상우
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2004-12-11
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2006-11-10
Also published as: KR20060066040A

Abstract

본 발명은 통합형 기지국의 이동성 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

이종의 무선 가입자망 환경에서 망간의 통합 서비스를 제공하기 위한 통합형 기지국에서, 이동성 관리 장치는 각 무선 가입자망에 대한 이동성 관리를 수행한다. 구체적으로 상기 장치의 메시지 처리부에서 이동성 관리 프로토콜이나 세션 관련 프로토콜에 따라 송수신되는 메시지의 종류를 해석하고, 해석 결과를 토대로 메인 제어부가 초기화 정보, 가입자의 정보, 단말기 위치등록 데이터, 세션 이동성 정보, 가입자 인증 정보에 관한 메시지들을 초기화부, 가입자 정보 제어부, 위치등록제어부, 세션 처리부, 인증처리부로 각각 전달하여, 처리되도록 한다.

따라서, 이종의 무선 가입자망 환경에서 이동성 관리기능을 수행하여 끊김 없이 무선 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있고, 서로 다른 무선 가입자망의 이동성 관리 기능을 통합할 수 있다.

무선 가입자망, 핵심망, 통합형 기지국, 이동성 관리, HMm

Description

통합형 기지국의 이동성 관리 장치 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR LOCAL MOBILITY MANAGING DEVICE OF CONVERGED-ACCESS NETWORK IN HETEROGENEOUS WIRELESS ACCESS NETWORKS ENVIRONMENT}

도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 무선 가입자망의 구성을 나타낸 도이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국의 이동성 관리 장치의 구조를 나타낸 도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국의 이동성 관리 방법의 순서도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국의 이동성 관리 장치에서 타 시스템과의 연동을 통해 송수신되는 신호 메시지의 흐름을 나타낸 도이다.

본 발명은 이동성 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 서로 다른 무선 전송 기술을 가지는 이종(異種)의 무선 가입자망 환경에서 이들 망간에 통합 서비스를 제공하는 통합형 기지국의 이동성 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

무선 가입자망 기술은 무선 및 이동통신 기술의 발전에 따라 단말기 및 핵심 망과 함께 발전해왔으며, 1세대의 아날로그 가입자망, 2세대의 디지털 가입자망, 3세대의 회선 및 패킷 서비스를 지원하는 디지털 복합망, 및 3세대 이후의 패킷 전송망을 기반으로 하여 기존 망들의 통합과 다양한 형태의 서비스를 지원하는 IP 기반의 개방형 멀티미디어 가입자망으로 발전해 나가고 있다.

이러한 추세에 따라 단말기와 가입자망, 그리고 핵심망(core network)이 각각 그들의 영역 내에서 패킷 데이터 전송에 적절한 인터넷 기반으로 진화하고 있으며, 가장 먼저 핵심망이 패킷 데이터 전송에 적절하도록 진화가 시도되었다. 이에 따라 1998년부터 All-IP 네트워크라는 이름으로 일차적으로 3세대와 그 이전의 이동통신 단말기들을 대상으로 사용자가 느끼지 못하는 상황에서 핵심망 자체의 진화를 시도하였다.

그 후, 1999년에는 MWIF(Mobile Wireless Internet Forum)를 중심으로 이동통신 가입자망(Radio Access Network, RAN)에도 IP 기술을 도입하고자 하는 노력이 시작되었고, 이어서 3세대 이동통신의 사실상 표준화 단체인 3GPP와 3GPP2에서 IP 기반 가입자망 기술에 관하여 연구가 진행되었다.

우리나라에서는 BcN(broadband convergence network) 구축 기본계획에 따라 단계별로 유무선 가입자망의 진화가 이루어질 계획이지만, 유무선 가입자망은 주로 BcN 전달망을 중심으로 통합이 이루어지고 있고 가입자망에서의 통합은 거의 논의되고 있지 않는 실정이다.

향후 기술개발이 진행중인 HMm(High-speed Mobile Multimedia)을 비롯하여 지금보다 다양한 가입자망이 출현될 것으로 전망되며, 이 다양한 가입자망을 어떻 게 효과적으로 통합하여 이종 가입자망간의 서비스 이동성, 사용자 이동성, 단말기 이동성, 망 이동성과 함께 핸드오버를 통한 끊김 없는 서비스를 제공할 것인지가 중요한 이슈로 부각될 것이다.

현재 이동통신망은 음성을 위해 설계된 망에서 제한된 형태의 데이터 서비스를 제공하고 핵심망에서의 통합이 추진 중이지만, 가입자망에서의 무선 프로토콜, 이동성관리, 인증, 핸드오버 등에 대한 완전한 통합이 이루어지지 않고 있다. 따라서 이종 가입자망에 대한 통합 관리가 요구되며 특히, 이종 가입자망의 이동성 관리가 요구되고 있다.

그러나 종래에는 이러한 이종 가입자망의 이동성 관리의 요구에 대한 연구가 거의 이루어지고 있지 않고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 서로 다른 주파수 및 전송 규약을 가지는 무선 가입자망이 적어도 둘 이상인 이종 무선 가입자망 환경에서, 단말기에 대하여 끊김 없는 이동 통신 서비스를 제공하는 통합형 기지국의 이동성 관리 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

또한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 핵심망의 지원, 또는 핵심망 없이도 로컬 호에 대해서 서비스를 끊김 없이 제공하면서, 서로 다른 무선 가입자망들의 단말에 대한 이동성 제어를 위한 신호 절차 및 메시지들을 효과적으로 통합하여 제어하는데 있다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 통합형 기지국의 이동성 관리 장치는, 서로 다른 다수의 무선 가입자망에 연결되어 있는 통합형 기지국의 이동성 관리 장치에서, 가입자 정보 및 이동성 관련 정보를 저장하는 데이터베이스; 소정의 무선 가입자망으로부터 수신되는 이동성 관리 관련 메시지 또는 세션 관리 관련 메시지를 해석하여 종류를 판별하고, 결과에 따라 메시지를 분류하는 메시지 처리부; 상기 메시지가 세션에 관련된 메시지인 경우, 상기 메시지를 토대로 세션 관련 처리를 수행하는 세션 처리부; 상기 메시지가 단말기의 위치 등록, 해제, 페이징 중 하나에 해당하는 이동성 관련 메시지이면, 상기 메시지를 토대로 이동성 관련 처리를 수행하는 위치등록 제어부; 상기 메시지가 인증 관련 메시지이면 상기 메시지를 토대로 인증 처리를 수행하는 인증 처리부; 상기 메시지가 가입자 정보 관련 메시지이면 해당 정보를 상기 데이터베이스를 통해 관리하는 가입자정보 제어부; 및 상기 메시지 처리부의 메시지 해석 결과에 따라, 상기 메시지가 해당 부에서 처리되도록 상기 메시지 처리부와 각 부 사이의 메시지 흐름을 제어하여, 통합 이동성 관리 기능을 위한 제반 제어 동작을 수행하는 메인 제어부를 포함한다.

또한 본 발명의 다른 특징에 따른 통합형 기지국의 이동성 관리 방법은, 서로 다른 다수의 무선 가입자망에 연결되어 있는 통합형 기지국의 이동성 관리 방법에 있어서, a) 소정 무선 가입자망으로부터 수신된 메시지가 이동성 관리 또는 세션 관리에 해당하는 설정 메시지인지를 판단하는 단계; b) 상기 수신된 메시지가 설정 메시지인 경우 상기 수신 메시지를 해석하여 그 특성에 따라 분류하는 단계; 및 c) 상기 수신 메시지를 통합형 기지국에서 처리 가능한 형태로 재구성하고, 재구성된 메시지를 토대로 상기 분류된 특성에 해당하는 이동성 관련 처리를 수행하는 단계를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

4세대 이동통신망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Data), WiBro, 초고속 WLAN 등 향후에 출현할 무선 가입자망은 다양한 서비스 요구에 부응하기 위해 고속 광대역의 무선 서비스를 제공하는데, 다양한 망간의 통합을 위해 핵심망에서의 통합은 물론 가입자망에서의 통합도 활발하게 이루어질 것으로 전망된다.

기존의 무선 가입자망은 단일 망 환경에서만 데이터 서비스를 제공하고 있지만, 향후 사용자들의 복잡한 요구사항을 지원하고 또한 다양한 가입자망과의 통합, 핸드오버, QoS 지원 등을 고려하기 위해서는 무선 가입자망에서 개방형 구조를 지향해야 하고, 지능적으로 가입자 요구에 대처해야 하며, 또한 망간의 확장성을 반드시 제공하여야 한다.

이러한 무선 가입자망의 향후 추세에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 서로 다른 무선 전송 기술과 무선 프로토콜을 사용하는 다양한 무선 가입자망이 혼재되 어 있는 이종 무선 가입자망 환경에서, 가입자 단말기가 다양한 무선 통신 서비스를 사용할 수 있도록 통합형 기지국이 이종 무선 가입자망을 통합하여 서비스를 제공한다. 특히, 이러한 통합형 기지국내에서 이동성 관리 장치가 어떤 무선 가입자망이든 관계없이 가입자 단말기에 대한 이동성을 관리한다.

먼저, 이동 무선 가입자망에 대한 통합 서비스를 제공하는 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국의 구조에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국의 구조를 나타낸 도이다.

첨부한 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국(100, "기지국"이라고도 명명함)은 이종 무선 가입자망(200)을 통하여 단말기(300)에 연결되어 있으며, 핵심망(400)에 연결되어 단말기(300)로 소정 서비스를 제공한다. 만약 단말기가 통합형 기지국에 등록되어 있고, 기지국만으로 서비스 충분한 로컬 호일 경우에, 기지국(100)은 핵심망의 지원 없이 독자적인 서비스를 단말기(300)로 제공할 수도 있다.

이종 무선 가입자망(200)은 서로 다른 무선 전송 기술과 무선 프로토콜에 따라 통신을 하는 다수의 가입자망을 포함하며, 예를 들어, HMm(High-speed Mobile Multimedia) 무선 국(Radio Station), HPi(High-speed Portable internet) AP(Access Point), WLAN AP, HSDPA 무선 접근 네트워크(Radio Access Network) 등으로 이루어지나, 이에 한정되지는 않는다.

이러한 이종 무선 가입자망(200)을 통하여 통합형 기지국(100)에 접속할 수 있는 단말기(300)는 다중모드 단말기(Multimode Terminal; MT, 설명의 편의상 "단 말기"라고도 명명함)이며, 통합형 기지국(100)과의 연결을 통해 MMoIP 또는 VoIP, 및 데이터 서비스 등을 제공받는다.

이종 무선 가입자망(200)을 통합 관리하여 단말기(300)로 서비스를 제공하는 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국(100)은 도 1에서와 같이, 다양한 무선 가입자망을 스위칭 네트워크로 묶은 상태에서, 캔 브로커(10), 리소스 매니저(20), 세션 매니저(30), RFID 매니저(40), 재구성 서버(50), 그룹 이동성 에이전트(60), 이동성 매니저(70), 다양한 정보가 저장되어 있는 데이터베이스부(D), 호서버(80), 미디어 게이트웨이(90)를 포함한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 이러한 기지국의 구성 요소들(10∼90)을 "처리 장치"라고도 명명한다.

캔 브로커(10)는 스위칭 네트워크를 통하여 이종 무선 가입자망(200)으로부터 제공되는 신호 메시지들을 통합 처리하며, 특히 신호 메시지가 어떠한 무선 가입자망을 통하여 제공된 것인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 해당 메시지에 대한 처리가 이루어지도록 중개한다.

구체적으로, 캔 브로커(10)는 HMm 무선국, HPi AP, WLAN AP, HSDPA 무선 접근 네트워크(Radio Access Network) 등과 같은 다양한 무선 가입자망으로부터 송수신되는 메시지를 구별하기 위하여 포트(Port) 번호를 사용한다. 이때, 캔 브로커(10)는 IP망을 기반으로 하는 TCP/UDP/SCTP 통신을 토대로 IANA에서 정의한 포트 번호 할당 규칙에 따라 49152 ~ 65535 사이의 임의의 값을 사용하는데, 송신시 시스템 응용 프로그램에서 포트번호를 임의로 선택하여 사용하고, 수신시에는 소정 규칙에 의하여 정해지는 값을 포트 번호로 사용한다. 예를 들어, HMm 무선국과의 신호 메시지를 송수신하는 통신시 포트번호를 50000, HPi AP와의 통신시 포트번호를 50001, WLAN AP와의 통신시 포트번호를 50002, HSDPA RAN과의 통신시 포트번호를 50003으로 선택하고, 이후 추가되는 새로운 무선 가입자망에 대해서는 50004~65535 사이에서 하나씩 선택하여 추가 할당한다.

캔 브로커(10)는 각 무선 가입자망으로부터 메시지를 송수신하면, 상기 송수신된 포트 번호를 토대로 송수신된 메시지가 어떠한 망으로부터 전송된 것인지를 구별하고, 구별 결과와 함께 상기 메시지를 해당 처리 장치(20∼70)로 전달한다. 이렇게 함으로써, 캔 브로커(10)는 다양한 무선 가입자망을 통하여 전송되는 메시지들을 해당 무선 가입자망에 따라 분류하면서, 메시지들이 해당 특성에 따라 처리되도록 할 수 있다.

리소스 매니저(20)는 HMm, HPi, WLAN, HSDAP 등과 같은 다양한 무선 가입자망을 통합하기 위해 무선 가입자망에 대한 공통의 자원 관리를 수행하고, 세션 매니저(30)는 무선 가입자망들 사이의 세션을 통합하여 관리한다.

RFID(radio frequency identification) 매니저(40)는 센서 망(도시하지 않음)과의 연동을 위해 RFID를 인식하고 관리하기 위한 중계 기능을 수행한다. 여기서 RFID에 대한 데이터베이스는 기지국(100)에 있지 않고 핵심망(400)에 위치할 수 있으며, 기지국(100)의 RFID 매니저(40)는 핵심망(400)의 RFID DB(도시하지 않음)와 연동하여 수신된 신호의 RFID를 식별하고 무선 가입자망에서 실어 나르기 위한 기능을 수행한다.

재구성 서버(50)는 기지국이 새로운 버전으로 업그레이드되거나 단말기(300) 가 다른 무선 가입자망에 접속하려고 할 때, 단말기(300)가 가지고 있지 않은 소프트웨어를 다운로드할 수 있도록 한다. 그룹 이동성 에이전트(60)는 IETF(Institute For The Future)에서 작업중인 망 이동성(Network Mobility; NEMO)을 지원하기 위한 기능을 수행한다. 특히 단말 그룹이 이동할 경우에 그룹 이동성을 관리하는 기능을 수행한다. 또한 데이터베이스부(D)는 기지국(100) 내에서 기지국 시스템 초기화 정보, 가입자 인증, 위치관리, 사용자 프로파일 관리 등을 위해 필요한 정보를 저장하고 있는 다수의 데이터베이스를 포함한다.

이동성 매니저(70)는 다양한 무선 가입자망들에 대해 페이징, 단말 위치 등록/해제, 위치 갱신 등의 위치 관리 기능을 수행하고, 경우에 따라 인증 기능을 수행할 수도 있다.

호 서버(80)는 VoIP 서비스 제공을 위해 기지국내에서 호를 생성, 유지, 해제하도록 하며, 특히 프록시로 동작한다. 이러한 호서버(80)는 핵심망(400)의 호서버(도시하지 않음)와 서로 연결되어 동작하는 구조를 가지며, 동일한 기지국내의 가입자간 VoIP를 서비스하는 경우에 핵심망(400)에 위치한 호서버의 지원 없이도 독자적으로 동작한다. 즉, 호처리를 위해서는 가입자의 프로파일 및 인증 정보가 요구되나, 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국에서는 호 서버(80)를 포함하고 있고, 또한 데이터베이스부(D)에 가입자 정보가 저장되어 있으므로, 한 기지국내의 가입자간 통화 시도가 있을 경우 핵심망의 호서버와 연계하지 않고 상기 호서버(80)가 데이터베이스부(D)에 저장된 정보를 토대로 호 처리를 수행한다. 이 경우 호 설정에 필요한 시간을 획기적으로 감소시킬 수 있다. 또한 핵심망에 가해지는 부하 분산이 가능해지고, 처리속도를 높일 수 있다.

미디어 게이트웨이(90)는 동일한 기지국 내에서 VoIP 서비스 요청이 있으면 호서버(80)와 함께 VoIP 호를 제공하며, 다양한 무선 가입자망들 사이의 서로 다른 코덱(Codec)을 통합하여 관리한다.

이와 같이 서로 다른 종류의 무선 가입자망들을 통합하여 통신 서비스를 제공하는 통합형 기지국(100)에서, 본 발명의 실시 예에 따른 이동성 매니저 즉, 이동성 관리 장치는 다음과 같은 구조로 이루어진다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국의 이동성 관리 장치의 구체적인 구조를 나타낸 도이다.

첨부한 도 2에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 이동성 매니저 즉, 이동성 관리 장치(70)는 메시지 처리부(71), 이동성 데이터베이스(72), 데이터베이스 인터페이스부(73), 초기화부(74), 위치 등록 제어부(75), 메인 제어부(76), 세션 처리부(77), 가입자 정보 제어부(78), 인증 처리부(79)를 포함한다.

메시지 처리부(71)는 통합형 기지국(100)을 통하여 이종 무선 가입자망(200)으로부터 이동성 관리프로토콜(Mobility Control, MC) 또는 세션 관련 프로토콜(Session Control, SC)에 따라 전송되는 메시지들을 수신하여 메시지 분류 동작을 수행하고, 그 결과에 따라 수신된 메시지를 해당 부로 전송하는 동작을 수행한다.

이동성 데이터베이스(72)는 가입자 정보 및 이동성 관련 데이터를 저장하고, 데이터베이스 인터페이스부(73)는 메인 제어부(76)와 이동성 데이터베이스(72) 사이에서 데이터를 생성, 삭제, 갱신하는 역할을 수행한다. 이러한 데이터베이스 인 터페이스부(73)는 임베디드 데이터베이스 언어를 사용하여 위에 기술된 바와 같은 기능을 수행할 수 있다.

초기화부(74)는 초기 시동시, 또는 기지국이 새로운 버전으로 업그레이드되도록 기지국 소프트웨어를 재구성하는 재구성 요청시에 기지국(100)을 초기화시키고, 위치등록 제어부(75)는 메시지 처리부(71)를 통해 송수신된 메시지가 단말기의 위치 등록, 해제, 및 페이징과 같은 이동성에 관련된 메시지일 경우에 해당 메시지의 재구성을 수행하여, 이동성 관련 처리(위치 등록, 해제, 페이징 등)가 이루어지도록 한다.

세션 처리부(77)는 메시지 처리부(71)를 통해 송수신된 메시지가 세션의 생성, 유지, 관리, 해제에 필요한 세션 관련 메시지일 경우에 해당 이동성 정보를 포함하여 메시지의 재구성을 수행한다.

가입자 정보 제어부(78)는 메시지 처리부(71)를 통해 수신된 메시지가 가입자 정보 관련 메시지인 경우에 해당 가입자 정보가 이동성 데이터베이스(72)를 통해 관리되도록 하고, 인증 처리부(79)는 메시지 처리부(71)를 통해 송수신된 메시지가 인증 관련 메시지인 경우에 해당 메시지의 처리 및 재구성을 담당한다. 메인 제어부(76)는 이러한 구조로 이루어지는 이동성 관리 장치를 총괄하여 제어하는 기능을 수행한다.

이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 이동성 관리 장치는 4세대 이동 통신 서비스인 HMm은 물론 HPi, WLAN 그리고 HDSPA 등과 같은 다양한 무선 가입망을 통합하여 연동하고, 핸드오버하며 호를 관리한다. 이들 다양한 무선 가입자망들로부터 제공되는 메시지들을 이동성 관리, 세션관리, 위치등록, 자원관리와 같은 기능으로 분류하며, 각 부에서 포맷과 내용이 상이한 수많은 메시지들을 통합형 기지국내의 메시지로 재구성한다. 즉, 서로 다른 무선 가입자망에 대하여 공통으로 제공되는 기능을 통합형 기지국 내부에서 처리하기 위하여, 무선 가입자망으로부터 제공되는 메시지를 통합형 기지국에서 사용하는 설정 포맷의 메시지로 재구성한다.

다음, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국의 이동성 관리 장치의 동작에 대하여 자세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국의 이동성관리 방법의 순서도를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 통합형 기지국(100)에서, 이동성 관리 장치의 메인 제어부(76)는 기지국 이동성 관리 기능이 시작되면 초기화부(74)를 동작시켜 통합형 기지국의 초기화를 수행하고(S1), 초기화 과정이 완료되면 메시지 처리부(71)를 통해 수신된 메시지가 있는지를 확인한다(S2).

다중 모드 단말기(300)로부터 소정 메시지가 전송된 경우, 상기 메시지는 소정 무선 가입자망을 통하여 기지국(100)으로 입력된다. 이 메시지는 스위칭 네트워크, 캔 브로커(10)를 통하여 각 처리 장치(20∼60)로 전달되거나 또는 미디어 게이트웨이(90), 호 서버(80)를 통하여 이동성 관리 장치(70)의 메시지 처리부(71)내의 소정 버퍼로 입력된다. 또는 핵심망(400)으로부터 전달된 소정 메시지들도 호 서버(80)를 통하여 메시지 처리부(71)의 소정 버퍼로 입력된다.

메시지 처리부(71)는 해당 버퍼 내에 수신 메시지가 존재하는 경우에(S3), 수신 메시지를 해석하여 해당 메시지가 이동성 관리(Mobility Control: MC)나 세션 관리(Session Control: SC) 관련 메시지인지를 판단한다(S4). 수신 메시지가 MC나 SC 관련 메시지인 경우에는 해당 메시지를 해석하여 구체적으로 어떠한 종류의 이동성 관리나 세션 관리 관련 메시지인지를 판단한다(S5).

메시지 처리부(71)는 메시지를 해석한 결과를 토대로 해당 메시지가 초기화 요구 메시지, 세션 관련 메시지, 위치 등록이나 해제, 페이징 관련 메시지, 인증 관련 메시지, 가입자 정보 관련 메시지 중 어느 메시지인지를 확인한다(S6, S7, S8, S9, S10). 여기서 메시지의 프리앰블이나 프레임에 부여되어 있는 소정의 식별 코드를 토대로 메시지가 어떠한 메시지인지를 확인할 수 있으며, 이러한 방법은 당업계에 공지되어 있는 기술임으로 여기서는 상세한 설명을 생략한다. 아울러 메시지 확인 방법은 위에 기술된 것에 한정되지 않는다. 한편, 메시지 처리부(71)는 메시지 확인 과정에서 해당 메시지가 위의 메시지들 중 어느 메시지에도 속하지 않는다면 상위 수단(예를 들어, 호 서버 등)에 오류를 보고한다(S11).

메시지 처리부(71)는 위의 메시지 해석 결과를 토대로 하여 수신된 메시지를 메인 제어부(76)를 통해 초기화부(74), 위치등록 제어부(75), 세션 처리부(77), 가입자 정보 제어부(78), 인증 처리부(79) 중 하나로 송신한다(S12).

구체적으로 메시지 처리부(71)는 상기 수신 메시지가 초기화 관련 메시지이면 해당 메시지를 초기화부(74)로 전송하고, 세션의 생성, 유지, 관리, 해제에 필요한 이동성 관련 메시지이면 해당 메시지를 세션 처리부(77)로 전송한다. 그리고 상기 수신 메시지가 단말기의 위치 등록, 해제, 및 페이징과 같은 이동성 관련 메시지이면 해당 메시지를 위치등록 제어부(75)로 전송한다.

또한 상기 수신 메시지가 인증 관련 메시지이면 해당 메시지를 인증 처리부(79)로 전송하고, 상기 수신 메시지가 가입자 정보 관련 메시지이면, 상기 메시지에 포함된 정보가 가입자 정보 및 이동성 관련 정보를 저장하는 이동성 데이터베이스(72)를 통해 관리되도록 가입자 정보 제어부(78)로 전송한다.

각 처리부들(74, 75, 76, 77, 78, 79)은 수신된 메시지를 보고, 기능 처리에 필요한 내부 함수들을 사용하여 처리할 메시지를 생성한다(S13). 이 경우 생성된 처리 메시지는 위에서 기술된 바와 같이 통합형 기지국 내부에서 처리될 수 있도록 수신된 메시지를 재구성한 메시지이다.

상기 처리 메시지가 생성된 다음에, 각 처리부들은 상기 처리 메시지가 이동성 관리(MC)에 따라 처리될 메시지이면 MC로 전달하고(S14, S15), 세션 관리(SC)에 따라 처리될 메시지이면 SC로 전달한다(S16, S17). 여기서 MC로 전달한다는 것은 이동성 관리 프로토콜에 따라 처리가 이루어지도록, 각 처리부가 상기 이동성 관리에 따른 처리 메시지를 토대로 관련 처리(예: 단말기의 위치 등록, 해제, 및 페이징, 인증 등)를 수행하는 자체의 상위 처리 기능이나 기지국(100)의 소정 처리 장치로 메시지를 전달하는 것을 의미한다. 또는 상기 관련 처리를 수행하기 위하여 이동성 관리 장치(70)의 다른 부로 상기 메시지를 전달하는 것도 포함할 수 있다. 또한 SC로 전달한다는 것은, 상기 세션 관리에 따른 처리 메시지를 토대로 관련 처리(예: 세션의 생성, 유지, 관리, 해제 등)를 수행하는 자체의 상위 처리 기능으로 메시지를 전달하는 것이나. 기지국(100)의 세션 처리에 관련된 다른 처리 장치(예: 세션 매니저)로 전달하여 세션 관련 처리가 이루어지도록 하는 것을 의미한다.

따라서, MC로 전달된 메시지들에 따라, 이동성 관리 장치(70)가 인증, 다양한 무선 가입지망들에 대한 페이징, 단말 위치등록 및 해제, 위치 갱신 등의 이동성 관리 기능을 수행하게 된다. 또한 SC로 전달된 메시지들에 따라, 이동성 관리 장치(70)와 세션 매니저(23)가 서로 연동하여 무선 가입자망들 사이의 세션을 통합하여 관리한다.

한편, 위의 단계(S14, S16)에서, 각 처리부들은 생성된 처리 메시지가 MC 나 SC로 전달할 메시지가 아닌 경우에 오류 처리 동작을 수행한다(S18).

위에 기술된 바와 같이 본 발명의 실시 예에서는 이동성 관리 장치(70)가 서로 다른 무선 가입자망으로부터 전달되는 다양한 형태의 메시지들을 그 특성에 따라 분류하고, 분류된 메시지들을 통합형 기지국(100)이 처리할 수 있는 메시지로 재구성하여 처리함으로써, 서로 다른 무선 가입자망의 이동성 관리 기능을 통합하여 제어 및 처리할 수 있다.

한편 도 4에, 위에 기술된 바와 같이 동작하는 본 발명의 실시 예에 따른 통합형 기지국의 이동성 관리 장치가, 통신 프로토콜에 따라 다른 기능을 수행하는 기능(또는 기지국내의 다른 처리 장치)과의 연동을 통해 신호 메시지를 처리하는 흐름이 예시되어 있다. 도 4에서, MC는 이동성 관리 프로토콜에 따라 메시지를 처리하는 기능을 의미하며, SC는 세션 관리 프로토콜에 따라 메시지를 처리하는 기능을 의미하며, ANAP는 이동성 관련 메시지를 다른 처리부로 전달하는 기능을 의미한 다. LMC(Local Mobility Controller)도 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 장치(70)의 다른 기능을 의미한다. 추가적으로 MC와 ANAP는 본 발명의 실시 예에 따른 이동성 관리 장치에서 수행되는 기능이며, SC는 세션 매니저에서 수행되는 기능이다.

도 4를 참조로 하여 신호 메시지의 흐름을 살펴보면, 단말기(300)로부터 전송된 Attach Request 메시지가 도시하지 않은 물리계층, MAC 계층을 통하여 이동성 관리 장치(70)의 ANAP(access network application part)으로 전달되며, ANAP에서는 이 메시지를 MCPNAP_PDU_IND 형태로 MC로 전달한다(S100).

Attach Request 메시지에 포함된 단말기의 식별자(identity)가 IMSI(International Mobile Subscriber Identity)이거나, Identity Request/Response 절차에 의해 단말기의 IMSI를 얻은 경우(S110∼S120), MC는 LMC 또는 GMM(Group Mobility Manager, 그룹 이동성 에이전트(60)를 나타냄)로부터 단말기의 인증을 위한 인증벡터(Authentication Vector)(RAND, XRES, AUTH, CK, IK)를 얻는다(S130∼S160).

그리고 MC는 인증 벡터를 토대로 인증을 위한 MC 절차(Authentication and Ciphering Request/Response) 및 PNAP 절차(Security Mode Command/Complete)를 수행한다(S170∼S200).

LMC에 단말기의 Attach 상태를 보고하고, LMC는 해당 단말기의 가입자 정보를 MC로 전달한다.(Insert Local Subscriber Info/Ack)(S210∼S240).

GMM에 단말기의 Attach상태를 보고하는데, 이때 Insert Local Subscriber Info/Ack 절차에서 가입자 정보의 Query를 실패하면 GMM으로 가입자 정보를 Query한다. MC는 Attach Indication에서 가입자 정보 Query 요구를 명시한다. GMM으로부터 가입자 정보를 얻으면 이를 MC Context에 저장하고 LMC로 전송한다(S250∼S290). MC는 SC로 해당 단말기의 Attach 사실을 알린다(SCMC_ATTACH_IND/RSP)(S310∼S320). 그리고 단말기로 Attach Accept 메시지를 전송하고, P-TMSI를 할당한 경우에 단말기는 Attach Complete 메시지를 전송한다(SS330∼S340).

위에 기술된 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따르면, CDMA 1x EV-DO, W-CDMA, WLAN 등과 같이 별개로 서비스되고 있는 독립적인 망 환경에서의 무선통신 서비스가 아니라, 4세대 무선 가입자망인 HMm 망, HPi, HSDPA망, 무선랜(WLAN) 등과 HSDPA, WiBro, 초고속 WLAN 등 향후에 출현할 무선 가입자망 같은 다양한 이종 무선 가입자망 환경에서 가입자들에게 끊김 없는 무선 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 서로 다른 전송 기술과 전송 프로토콜을 가지는 무선 가입자망이 다수 존재하는 가입자망 환경에서, 상기 무선 가입자망들에 대한 이동성 관리를 통합적으로 수행할 수 있다. 따라서 서로 다른 가입 지망으로 이동하는 단말기에 대하여 끊김 없이 이동 통신 서비스를 제공할 수 있다.

Claims

서로 다른 다수의 무선 가입자망에 연결되어 있는 통합형 기지국의 이동성 관리 장치에서,

가입자 정보 및 이동성 관련 정보를 저장하는 데이터베이스;

소정의 무선 가입자망으로부터 수신되는 이동성 관리 관련 메시지 또는 세션 관리 관련 메시지를 해석하여 종류를 판별하고, 결과에 따라 메시지를 분류하는 메시지 처리부;

상기 메시지가 세션에 관련된 메시지인 경우, 상기 메시지를 토대로 세션 관련 처리를 수행하는 세션 처리부;

상기 메시지가 단말기의 위치 등록, 해제, 페이징 중 하나에 해당하는 이동성 관련 메시지이면, 상기 메시지를 토대로 이동성 관련 처리를 수행하는 위치등록 제어부;

상기 메시지가 인증 관련 메시지이면 상기 메시지를 토대로 인증 처리를 수행하는 인증 처리부;

상기 메시지가 가입자 정보 관련 메시지이면 해당 정보를 상기 데이터베이스를 통해 관리하는 가입자정보 제어부; 및

상기 메시지 처리부의 메시지 해석 결과에 따라, 상기 메시지가 해당 부에서 처리되도록 상기 메시지 처리부와 각 부 사이의 메시지 흐름을 제어하여, 통합 이동성 관리 기능을 위한 제반 제어 동작을 수행하는 메인 제어부

를 포함하는 통합형 기지국의 이동성 관리 장치.
제1항에 있어서,

상기 이동성 관리 장치의 초기 구동시 또는 기지국의 소프트웨어 재구성에 대한 요구시에, 상기 메인 제어부의 제어에 따라 상기 기지국에 대한 초기화를 수행하는 초기화부를 더 포함하는 통합형 기지국의 이동성 관리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서

상기 세션 처리부, 위치 등록 제어부 그리고 인증 처리부는 수신된 메시지를 상기 기지국에서 처리 가능한 설정 포맷의 메시지로 재구성하고, 재구성된 메시지를 토대로 해당 처리를 수행하는 통합형 기지국의 이동성 관리 장치.
서로 다른 다수의 무선 가입자망에 연결되어 있는 통합형 기지국의 이동성 관리 방법에 있어서,

a) 소정 무선 가입자망으로부터 수신된 메시지가 이동성 관리 또는 세션 관리에 해당하는 설정 메시지인지를 판단하는 단계;

b) 상기 수신된 메시지가 설정 메시지인 경우 상기 수신 메시지를 해석하여 그 특성에 따라 분류하는 단계; 및

c) 상기 수신 메시지를 통합형 기지국에서 처리 가능한 형태로 재구성하고, 재구성된 메시지를 토대로 상기 분류된 특성에 해당하는 이동성 관련 처리를 수행 하는 단계

를 포함하는 통합형 기지국의 이동성 관리 방법.
제4항에서

상기 c) 단계는

상기 수신 메시지가 세션 관련 메시지인 경우, 상기 세션의 생성, 유지, 관리, 해제 중 적어도 하나를 수행하는데 요구되는 이동성 관련 정보를 포함하여 메시지를 재구성하고 해당 기능을 수행하는 단계;

상기 수신 메시지가 단말기의 위치등록, 해제, 페이징 중 하나에 관련 메시지인 경우, 상기 메시지를 토대로 이동성 관련 처리를 수행하는 단계;

상기 수신 메시지가 인증 관련 메시지인 경우, 상기 메시지를 토대로 가입자 인증을 수행하는 단계; 및

상기 수신 메시지가 가입자 정보 관련 메시지인 경우, 가입자 정보 및 이동성 관련 정보를 저장하는 데이터베이스에 대하여, 상기 정보를 삽입 또는 갱신하는 단계

를 포함하는 통합형 기지국의 이동성 관리 방법.