KR100655828B1 - Ｉｐ 기반 네트워크를 위한 광역 네트워크 이동성 - Google Patents

Ｉｐ 기반 네트워크를 위한 광역 네트워크 이동성 Download PDF

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Abstract

인터넷(IP) 기반 패킷 네트워크 사이의 이동성을 제공하기 위한 시스템 및 방법을 개시한다. 개시된 시스템 및 방법은 사용자 장비가 데이터 통신에 있어서 어떤 방해도 없이, 제1 IP 기반 패킷 네트워크로부터 제2 IP 기반 패킷 네트워크로의 로밍을 허용한다. 광역 네트워크 이동성은 기존의 프로토콜이 추가적인 네트워크 게이트웨이 어드레싱 정보를 포함하도록 수정함으로써 성취된다.
서빙 네트워크, 핸드오프, 패킷 데이터 유닛, 로밍, 핸드오버

Description

ＩＰ 기반 네트워크를 위한 광역 네트워크 이동성{WIDE AREA NETWORK MOBILITY FOR IP BASED NETWORKS}
본 발명은 일반적으로 IP 기반 네트워크에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 IP 기반 네트워크간의 이동성에 관련된다.
네트워크내의 다른 노드들간의 디지털 데이터를 통신하는데에 인터넷과 같은 고정 데이터 네트워크가 통상적으로 사용되어 왔다. 그러나, 휴대용 노트북 컴퓨터와 같은 이동 노드들의 사용이 증가함에 따라, 고정 데이터 네트워크는 이동 노드가 로밍할지도 모르는 어느 특정 위치에서 고정 데이터 네트워크로의 접속 장애로 인한 단점이 자주 나타난다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 이동 통신 시스템을 사용한 데이터 통신이 구현되어 이동 노드에 이동성을 제공하여 왔다. 이러한 이동 데이터 통신 시스템은 전형적으로 IP 기반 프로토콜을 사용하는 GPRS(General Packet Radio Services) 또는 CDPD(Cellular Digital Packet Data)와 같은 패킷 무선 시스템을 포함하고 있다. 이들 패킷 무선 시스템은 네트워크내의 임의의 위치에서 데이터 통신을 개시할 수 있는 기능을 유지하면서 이동 노드가 셀룰러 네트워크내에서 편리하게 로밍할 수 있도록 해준다.
그러나, 데이터 통신에서의 이동성은 이동 노드가 셀룰러 네트워크들을 가로질러 이동할 때 문제가 된다. 그래서, 이동 노드가 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 이동하는 경우, 데이터 통신이 손실될 수 있다. 예를 들어, GPRS 시스템에서는 GGSN(Gateway GPRS Serving Node)간 통신이 현재 정의되어 있지 않아서, 제1 네트워크내의 구 SGSN(Serving GPRS Serving Node)/GGSN으로부터 제2 네트워크내의 신 SGSN으로 데이터 패킷을 재전송하는 터널이 설정될 수 없기 때문에 데이터 패킷이 손실된다. 그래서, 이동 노드가 2개의 이질적인 패킷 데이터 네트워크간을 로밍할 때, 현재의 IP 기반 프로토콜을 사용하여서는 이동 노드와의 무결절성 데이터 통신(seamless data communication)이 이루어질 수 없다.
이와 같이, 본 발명의 목적은, 제1 데이터 패킷(data packet) 네트워크에 의해 서비스가 제공되는 영역으로부터 제2 데이터 패킷 네트워크에 의해 서비스가 제공되는 영역으로 사용자가 이동할 때 두개의 IP 기반 패킷 네트워크들 간에 무결절성 데이터 통신이 이루어지도록 하는 것이다.
예시적인 제1 실시예에 따르면, 데이터 통신 네트워크를 변경시키는 동안 세션(session)의 활성화와 연결상태를 유지하는 방법이 제공된다. 본 실시예의 방법은: 한 세션과 연관된 패킷들을 제1 데이터 통신 네트워크에서의 제1 연결을 통해 수신하는 단계; 제2 네트워크로 이동하면서 제2 데이터 통신 네트워크와의 제2 연결을 요구하는 단계; 제2 데이터 통신 네트워크와 연관된 게이트웨이(gateway)의 어드레스를 획득하는 단계 - 요구 및/또는 획득 단계는 비권유(unsolicited) 연결 과정을 이용함 -; 및 획득된 게이트웨이 어드레스를 근거로 제2 연결을 통해 세션 과 연관된 패킷들을 라우팅하는 단계를 포함한다.
본 발명의 예시적인 제2 실시예에 따라, 데이터 통신 네트워크를 변경시키는 동안 세션의 활성화와 연결상태를 유지하는 방법은: 한 세션과 연관된 패킷들을 제1 데이터 통신 네트워크로부터 수신하는 단계; 제2 데이터 통신 네트워크로 이동하는 단계; 제2 데이터 통신 네트워크에서 우선적인 게이트웨이를 선택하는 단계; 제2 연결을 위해 제2 네트워크에서 비권유 연결 과정을 초기화하는 단계 - 연결 요구는 제1 네트워크와 연관된 게이트웨이의 어드레스를 포함함 -; 세션과 연관된 패킷들을 연결 과정을 통해 우선적인 게이트웨이에 전하는 단계; 및 제2 연결을 통해 우선적인 게이트웨이로부터 전해진 패킷들을 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 예시적인 제3 실시예에 따라, 데이터 통신 네트워크를 변경시키는 동안 세션의 활성화와 연결상태를 유지하는 방법은: 한 세션과 연관된 패킷들을 제1 데이터 통신 네트워크로부터 수신하는 단계; 제1 네트워크의 게이트웨이로부터 비권유 연결 과정을 이용하여 인근 데이터 통신 네트워크에서의 하나 이상의 게이트웨이로 라우팅 정보를 전달하는 단계; 사용자 장비와 제2 게이트웨이 사이에 연결을 이루는 단계 - 제2 게이트웨이는 타깃 셀(target cell)과 연관된 인근 데이터 통신 네트워크에서의 하나 이상의 게이트웨이 중 하나임 -; 제1 데이터 통신 네트워크의 게이트웨이로부터 제2 게이트웨이로 세션과 연관된 패킷들을 전하는 단계; 및 사용자 장비에서 제2 게이트웨이로부터 전해진 패킷들을 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 예시적인 제4 실시예에 따라, 데이터 통신 네트워크를 변경시키는 동안 세션의 활성화와 연결상태를 유지하는 방법은: 한 세션과 연관된 패킷들을 제1 데이터 통신 네트워크로부터 수신하는 단계; 패킷들을 수신하는 사용자 장비로부터 제2 데이터 통신 네트워크에 억세스 요구를 전달하는 단계; 제2 데이터 통신 네트워크의 게이트웨이에 대해 비권유 연결 과정을 초기화하는 단계; 제2 데이터 통신 네트워크의 게이트웨이 어드레스를 사용자 장비로 복귀시키는 단계; 제1 데이터 통신 네트워크의 게이트웨이에 어드레스를 전달하는 단계; 제1 데이터 통신 네트워크에서의 게이트웨이로부터 어드레스를 사용하는 제2 데이터 통신 네트워크에서의 게이트웨이로 세션과 연관된 패킷들을 전하는 단계; 및 사용자 장비에서 제2 데이터 통신 네트워크에서의 게이트웨이로부터 전해진 패킷들을 수신하는 단계를 포함한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방법의 단계적 흐름도.
도 4는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 분리 과정의 흐름도.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 메시지 전송을 도시하는 시스템도.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 방법의 단계 흐름도.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 메시지 전송을 보여주는 시스템도.
도 13은 예시적인 단자 보조 핸드오버(handover) 과정의 흐름도.
본 발명의 예시적인 실시예에서는 통신 프로토콜의 수정을 통해 무결절성 데이터 통신이 이루어질 수 으므로 패킷(packet)간 네트워크 로밍을 구현할 수 있다. 예시적인 실시예에서는 네트워크간 로밍이 게이트웨이(gateway) 레벨로 제공되고 (게이트웨이의 예: H.323 GW, GPRS gateway, MobileIP Foreign Agent 등), 여기서는 사용자가 로밍한 네트워크의 게이트웨이와 사용자가 로밍할 네트워크의 게이트웨이가 직접적으로, 또는 다른 게이트웨이나 프럭시를 통해 상호 동작가능하다. 패킷간 네트워크 로밍을 이루기 위해, 예시적인 실시예에서는 사용자가 로밍하고 있는 네트워크 (타깃 네트워크)에서 비권유 연결 과정(unsolicited connection procedure)이라 칭하여지는 새로운 방법을 사용하여 현재 서비스를 제공 중인 네트워크, 타깃 네트워크, 또는 사용자 장비 (예를 들면, 사용자 단자)에 의해 핸드오버(handover) 자원에 대한 요구가 초기화될 수 있도록 하고 있다.
그래서, 타깃 네트워크에서의 핸드오버 자원에 대한 요구는 예시적인 실시예에서 3가지 다른 기술 즉, 1) 서빙 네트워크의 게이트웨이가 사용자 장비에 의해 제공되는 측정 보고들을 사용하여 가능한 후보 핸드오버 게이트웨이에 방송하는 서빙 네트워크 초기화 핸드오버(serving network initiated handover, SNH); 2) 현재의 서빙 네트워크에 사용자가 그 네트워크로부터 이동되었음을 통지하도록 사용자 장비가 타깃 네트워크에 요구하고, 또한 패킷들이 새로운 게이트웨이 어드레스로 전해지도록 요구하는 타깃 네트워크 초기화 핸드오버(target network initiated handover, TNH); 및 3) 사용자 장비가 핸드오프(handoff) 측정을 실행하고, 타깃 네트워크로부터 자원을 요구하고, 이어서 사용자 장비에 의해 공급된 바와 같이 타깃 게이트웨이와 통신 경로를 설정하는 현재의 서빙 게이트웨이에 정보 업링크(uplink)를 전달하는, 단자 보조 핸드오프(terminal assisted handoff, TAH)를 이용하여 달성될 수도 있다.
사용자가 제1 네트워크에 의해 관리되는 라우팅 영역(routing area)으로부터 제2 네트워크에 의해 관리되는 라우팅 영역으로 로밍할 때, 설립된 세션(session)을 사용자 장비에 재발송하는 예시적인 GPRS 기반의 방법이 도 5 내지 도 7에 도시된 시스템 메시지 전송과 연관되어 도 1 내지 도 4 및 도 13에서 설명된다. 도 1에서 시작하여, 사용자 장비는 수정될 수 있는 이동성 관리 과정을 통하여, PDP 문맥 수용 메시지에 포함된 선택적인 정보 요소에 이어서 포함될 수 있는 현재의 서빙 GGSN(GGSN1)의 어드레스를 먼저 획득한다(100). 이 어드레스는 사용자 장비가 먼저 제1 네트워크에서 세션을 초기화하기 이전에 다운링크(downlink) 제어 채널에서 메시지 방송(500; 도 5)을 통해 획득될 수 있다.
단계(110)에서는 사용자 장비가 현재 네트워크에 걸쳐 로밍할 때 종래 기술을 사용하여 현재 및 인근 셀(cell)에서 필요한 신호 품질에 대한 측정이 실행된다. 서빙 네트워크 초기화 핸드오버가 사용되면, 도 1의 단계(110)는 도 3의 단계(305)로 진행된다(이후의 "서빙 네트워크 초기화 핸드오버" 섹션을 참고한다). 타깃 네트워크 초기화 핸드오버나 단자 보조 핸드오버가 사용되면, 처리 과정은 도 1의 단계(115)로 진행된다. 신호 품질 측정의 평가(115)는 사용자 장비가 현재 셀의 엣지로부터 인근 셀로 로밍하는 경우, 핸드오프를 위한 타깃 셀을 선택하도록 종래 기술에 따라 실행된다. SGSN1(530; 도 5)은 로밍 정보를 포함하는 로컬 데이터베이스를 사용하여, 후보 타깃 셀이 현재의 서빙 네트워크 외부에 있는 네트워크에 위치하도록 결정할 수 있다(120). 타깃 셀이 현재의 서빙 네트워크내에 위치하면, 종래의 라우팅 과정이 초기화된다(125). 그러나, 타깃 셀이 외부 네트워크에 위치하면 (게이트웨이간 핸드오프를 의미함), 예시적인 실시예에 따른 재발송 과정이 실행된다.
후보 네트워크에서 사용자 장비에 데이터를 재발송하는데는 2가지 다른 기술이 사용될 수 있다. 타깃 네트워크가 데이터 통신의 핸드오버를 초기화하는 제1 기술(TNH)에서는 GGSN1이 외부 네트워크(GGSN2)에서 GGSN에 의해 접촉된 이후 버퍼 된 패킷들을 전달하기 시작한다. 사용자 장비가 핸드오버를 초기화하는 제2 기술(TAH)에서는 사용자 장비가 GGSN2의 어드레스를 공급할 때 GGSN1이 버퍼된 패킷들을 전달하기 시작한다. GPRS 시스템은 데이터를 재발송하기 위한 다른 기술들(TNH, SNH, TAH)을 설명하는데 사용된다. 그러나, 다른 시스템은 광역 네트워크 이동성을 제공하는데 이러한 기술들을 쉽게 사용할 수 있다.
타깃 네트워크 초기화 핸드오버(Target Network Initiated Handover, TNH)
사용자 장비에 의해 현재의 GGSN이 획득된 것(100)에 이어서 (도 1에 도시된 바와 같이), 예시적인 GPRS 기반의 타깃 네트워크 초기화 핸드오버 과정은 도 2에 예시된 바와 같이 실행될 수 있다. 이 예시적인 과정에서, 사용자는 사용자 장비 가 타깃 셀에 서비스를 제공하는 SGSN(SGSN2)으로의 라우팅 영역 업데이트를 초기화(210)하기 이전에 먼저 타깃 셀로 로밍한다. 이 라우팅 영역 업데이트는 선택적으로 현재 서비스 네트워크에서의 GGSN1(535; 도 5)의 어드레스 또는 라우팅 영역 ID (ETSI GSM 03.60에서 지정된) 및 세션 매개변수와 같은 다른 매개변수들을 포함할 수 있다. SGSN2(550; 도 5)는 이어서 타깃 네트워크에서의 우선적인 GGSN 쪽으로 비권유 PDP 문맥 요구(520; 도 5)를 초기화한다(215). 이 PDP 문맥 요구는 GGSN1 어드레스가 사용자 장비에 의해 제공된 경우 이 어드레스를 포함하게 된다. 이 어드레스가 사용자 장비에 의해 제공되지 않으면, GGSN2는 SGSN2로부터 비권유 PDP 문맥 요구를 수신한 이후에 홈 위치 레지스터(home location register, HLR)(540; 도 5)로부터 GGSN1 어드레스를 인출한다(fetch)(225)(525; 도 5). GGSN2는 이어서 GGSN1 쪽으로 터널 설립 과정 (예를 들면, IETF, ETSI GSM 9.60)을 초기화한다(230). 현재 서비스 네트워크에서의 데이터 버퍼링은 비권유 연결 과정이 완료된 이후에 SGSN1(530; 도 5)에 의해 초기화될 수 있다. 재발송 처리를 완료하기 위해, GGSN1은 PDP 문맥 어드레스에 대한 라우팅 정보를 업데이트하고(235), GGSN2에 패킷(560; 도 5)을 전달하기 시작한다. GGSN1은 부가하여 이동 단자(555; 도 5)와 연관된 PDP 문맥 데이터를 제거하도록 SGSN1에 알린다(240).
서빙 네트워크 초기화 핸드오버(Serving Network Initiated Handover, SNH)
도 3에 도시된 예시적인 GPRS 기반 서빙 네트워크 초기화 핸드오버 과정에서는 신호 품질 측정 보고를 기초로 핸드오버 후보 셀들이 먼저 결정된다(305). 셀에 대한 룩업 데이터베이스(lookup database)를 사용하여, 후보 셀들이 속하는 네트워크의 신원(625; 도 6)이 검색된다(retrieved)(310). 이어서, 현재의 서빙 GGSN에 요구가 전달되어, 대응하는 후보 네트워크에 대한 비권유 PDP 요구를 초기화한다(320). GGSN은 먼저 이들 네트워크의 부착점(point of attachment, POA)에 대한 어드레스를 찾고(315), 이어서 검색된 어드레스에 비권유 요구를 전한다. 전달 과정은 타깃 셀이 장비에 의해 선택되기 이전에 시작되므로, 전달 과정/연결 요구는 임의의 후보 셀과 연관된 모든 GGSN에 전달된다. 임의의 후보 셀이 인근 네트워크 뿐만 아니라 원래 네트워크에도 위치할 수 있으면, 종래의 인트라-네트워크(intra-network) 과정이 이 새로운 과정과 동시에 초기될 것이다. 한 후보 네트워크에 대해 하나 이상의 부착점 어드레스가 복귀되는 것이 가능하고, 이러한 경우, GGSN은 리스트로부터 단 하나의 어드레스만을 선택하도록, 또는 이들 모두에 요구를 전달하도록 선택할 수 있다.
도 6은 2개의 후보 네트워크(후보 2(635) 및 후보 3(630))가 선택되었고 후보 네트워크 당 하나의 부착점이 복귀된 시나리오를 도시한다. 서빙 GGSN은 현재 RA(routing area) 및 후보 RA들(각각 RA2(615) 및 RA3(620))과 같은 정보를 포함하는 GGSN2(605) 및 GGSN3(610) 쪽으로 비권유 PDP 문맥 요구를 초기화한다. GGSN2(605) 및 GGSN3(610)은 수신된 후보 라우팅 영역 정보를 사용하여 대응하는 SGSN들을 찾는다. 일단 후보 GGSN(GGSN2 및 GGSN3)이 후보 RA와 연관되어 대응하는 SGSN(SGSN2 및 SGSN3)을 찾으면, 후보 네트워크에서 GGSN으로부터 SGSN으로 비권유 PDP 문맥 요구가 전해진다. 설명을 위해, SGSN과 GGSN 사이의 관계는 일대일이 아닐 수 있음을 주목한다. 많은 GGSN이 똑같은 SGSN을 접촉할 수 있다.
단계(325)에서, SGSN2 및 SGSN3은 라우팅 영역 업데이트가 사용자 장비로부터 수신되었는지를 판정한다. 만일 수신되지 않았다면, SGSN2 및 SGSN3은 라우팅 영역 업데이트에 따른 위치에 사용자 장비가 응답하도록 그 장비의 위치를 정한다(330). 사용자 장비는 RA2에서의 위치에 응답하도록 결정하고, 라우팅 영역 업데이트 메시지로 SGSN2에 다시 응답한다. 한편, SGSN3에는 사용자 장비가 RA3에 도착할 수 없음을 알리고, GGSN3에는 사용자에 도착하지 못했음을 알린다. GGSN3는 다시 후보 Net_Id3가 사용자에 도착할 수 없는 것으로 서빙 GGSN에 다시 응답한다. 서빙 GGSN은 다른 후보 네트워크로부터 다른 응답이 되돌아오는 것을 대기한다. SGSN2가 그 위치에 대한 응답으로서 사용자 장비로부터 라우팅 영역 업데이트 메시지를 수신할 때, 이는 비권유 PDP 문맥 메시지를 다시 GGSN2에 전달한다(335). GGSN2는 이어서 GGSN1과 경로를 설립함으로서 GGSN1으로부터의 요구에 응답한다(340). 후보 GGSN으로부터 가장 먼저 성공한 응답만이 수용되고, 나머지는 버려진다. GGSN1과 GGSN2 사이의 경로가 설립된 이후에, GGSN1은 GGSN2에 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit, PDU)을 전하기 시작한다(345). 재발송 처리를 완료하기 위해, GGSN1은 이동 단자와 연관된 PDP 문맥 데이터를 제거하도록 SGSN1에 알린다(350).
단자 보조 핸드오버(Terminal Assisted Handover, TAH)
도 13에 도시된 예시적인 GPRS 근거의 단자 보조 핸드오버 처리에서는 사용자 장비 (예를 들어, 단자) 자체가 타깃 네트워크에 대한 핸드오프를 초기화한다. 일단 사용자 장비가 타깃 셀(115; 도 1)을 선택하면, 사용자 장비는 예를 들어, 억세스 핸드오프(access handoff) 메시지를 사용하여 타깃 네트워크에 억세스를 요구한다(1300; 도 13). 이 요구는 요구되는 서비스의 유형, 서비스의 품질, 세션 정보, 및 현재 사용자 장비에 서비스를 제공하는 네트워크의 GGSN의 어드레스(GGSN1의 어드레스)를 포함한다. 사용자 장비로부터의 억세스 요구에 응답하여, 타깃 라우팅 영역에서의 SGSN2로부터 타깃 네트워크에서의 GGSN2에 비권유 문맥 요구가 초기화된다(1305). 타깃 네트워크는 이어서 장비와의 연결을 제공하도록 사용자 장비와 보안 자원에 대한 허가를 승인한다(1310). 타깃 네트워크는 또한 타깃 네트워크의 서빙 GGSN(GGSN2)의 어드레스를 사용자 장비에 더 제공한다. 사용자 장비는 이어서 핸드오프를 위한 장비의 준비 상태를 현재의 서빙 SGSN1/GGSN1에 통지하고(1315), GGSN2의 어드레스를 공급한다. SGSN1은 데이터를 버퍼 처리하도록 GGSN1에 요구한다. 사용자 장비는 또한 타깃 네트워크에 의해 제공되는 경우 새로운 PDP 어드레스도 공급한다.
사용자 장비로부터의 통지에 응답하여, 서빙 GGSN1은 사용자 장비를 위한 데이터 패킷들을 사용자 장비에 의해 제공된 GGSN 어드레스(GGSN2)에 전달하기 시작한다(1320). 사용자 장비가 타깃 네트워크로 설립된 새로운 채널로부터 데이터를 수신하기 시작할 때(1330), 사용자 장비는 이전 네트워크와의 구채널을 해제한다(1335).
상기에 설명된 3가지 GGSN간 패킷 재전송 기술 중 임의의 것을 완료한 것에 이어서, 도 4에 도시된 바와 같이 PDP 문맥 비활성화에 대한 선택적인 과정이 실행될 수 있다. 도 4의 방법은 GGSN1으로부터 GGSN2로의 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit, PDU) 전달 종료에 이어서 초기화될 수 있다. 예시적인 본 방법에서는 SGSN2가 먼저 사용자 장비에 대해 분리 과정(700; 도 7)을 초기화하여(400), 단자가 부착 및 PDP 문맥 활성화 과정을 초기화하도록 요구한다. SGSN2는 이어서 서빙 GGSN2로 PDP 문맥 삭제(705; 도 7)를 초기화한다(405). 차례로, GGSN2는 GGSN1 과의 경로 설립을 삭제하는 과정을 초기화한다(410).
GGSN2에 의한 경로 삭제 과정에 이어서, 사용자 장비는 예를 들어, GSM 표준 03.60에서 설명된 것과 같은 종래 메시지 전송을 사용하여 SGSN2에 대한 부착 과정(710; 도 7)을 시작한다(415). 사용자 장비로부터의 부착 요구에 응답하여, SGSN2는 HLR에 대한 위치 업데이트 요구(715; 도 7)를 초기화한다(420). HLR은 이어서 SGSN1에 대해 위치 소거 과정(720; 도 7)을 초기화한다(425). SGSN2는 이어서 사용자 장비에 부착 수용 메시지(725; 도 7)를 전달하고(430), 차례로 SGSN2에 대해 PDP 문맥 활성화 요구(730; 도 7)를 초기화함으로써(435) 그에 응답한다. 이어서, SGSN2는 GGSN2로 PDP 문맥 생성 요구(735; 도 7)를 초기화한다(440). 사용자 장비 또는 SGSN2는 GGSN2가 GGSN2와 GGSN1 사이의 계층 터널을 생성하는 특정한 환경에서 GGSN1으로 PDP 문맥 활성화를 요구할 수 있다. 예를 들어, 계층 터널은 현재의 서빙 네트워크에 의해 연결 요구가 만족될 수 없는 환경에서 생성될 수 있다.
MobileIP를 사용한 타깃 네트워크 초기화 핸드오버
2개의 패킷 네트워크 사이에서 매끄러운 데이터 통신을 제공하기 위한 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예는 도 12에 도시된 시스템 메시지 전송과 연관되어 도 8 내지 도 11에서 도시된다. 사용자 장비가 제1 서빙 네트워크에 의해 관리되는 라우팅 영역에서 제2 서빙 네트워크에 의해 관리되는 라우팅 영역으로 로밍할 때 패킷 데이터를 재발송하는 문제점에 대한 해결법에서는 제1 및 제2 서빙 네트워크가 MobileIP 프로토콜을 사용하여 통신하는 것으로 가정된다. 단계(800)에서, 사용자 장비는 먼저 부착 과정을 실행하고, 제1 서빙 네트워크 ("서빙 네트워크 1")에 등록할 때 PDP 문맥 활성화(1200; 도 12)를 요구한다. 단계(810)에서, 사용 자 장비는 종래의 기술에 따라 외부 에이전트에 의해 방송된 에이전트 광고 메시지로부터 제1 서빙 네트워크에서 로컬 외부 에이전트(GGSN1/FA1/AAA1)의 관심 어드레스를 획득한다(1205; 도 12). 선택적인 단계(805)에 도시된 바와 같이, 사용자 장비는 다른 방법으로 에어 인터페이스(air interface)를 통해 수정된 시스템 메시지 방송에 의해 외부 에이전트 관심 어드레스(foreign agent care-of address, FA COA)를 획득할 수 있다.
FA COA의 획득 이후에, 사용자 장비는 서빙 네트워크(1)에서 로컬 외부 에이전트(GGSN1/FA1/AAA1)에 대한 MIP 등록 요구(1210; 도 12)를 초기화한다(815). MIP 요구는 사용자 장비의 홈(home) 환경을 식별하는 네트워크 억세스 식별자(Network Access Identifier, NAI)를 포함한다. 그러나, MIP 등록 요구는 시그널링(signaling) 시퀀스를 최소화하도록 사용자 장비로부터의 원래 PDP 문맥 활성화 메시지내에 선택적인 정보 요소로서 포함된다. 사용자 장비가 MIP 기능이 없더라도, 현재의 서빙 네트워크의 GGSN은 대리 에이전트의 역할을 하는 것으로 가정하고 사용자 장비 대신에 PDP 문맥 활성화 이후 MIP 등록 요구를 초기화할 수 있다.
GGSN1의 FA1/AAA1은 이어서 NAI에 의해 식별된 홈 환경에 등록 요구가 전해져야 하는 것으로 결정한다(820). FA1/AAA1은 홈 환경의 AAA 서버(AAAhome)에 등록 요구(예를 들면, DIAMETER 메시지)(1215; 도 12)를 전달한다(825). 등록 요구가 홈 에이전트의 지정을 요구하면, AAAhome은 이것이 이용가능하고 로드를 처리할 수 있는 경우 서빙 네트워크로부터 홈 에이전트(home agent, HA3)를 지정하도록 시도한다(900). 이용가능하지 않은 경우에는 AAAhome가 홈 환경(HA1)에서 홈 에이전트를 지정한다(905). AAAhome는 이어서 AAA 메시지에서의 MIP 등록 요구(1220; 도 12)를 HA3에 전한다.
전해진 MIP 등록 요구를 수신하면, HA3은 이동 단자에 대한 연결 정보를 유효화하여 저장하고(915), 라우팅 테이블을 업데이트한다. HA3은 이어서 등록 답변(1225; 도 12)을 공식화하여 이를 홈 환경의 AAAhome 서버에 복귀시킨다(920). AAAhome 서버는 등록 답변에 응답(1230)을 보내고(925), 등록 응답 메시지는 사용자 장비에 전해진다.
상기에 설명된 등록 과정에 이어서, 사용자는 다른 서비스 제공자에 의해 관리되는 네트워크의 신SGSN(SGSN2)에 의해 서비스가 제공되는 새로운 라우팅 영역으로 로밍할 수 있다. 사용자 장비는 라우팅 영역 업데이트 과정(1235; 도 12)을 실행하고(1000), 여기서 라우팅 영역 매개변수는 이전 외부 에이전트 어드레스 및 현재의 홈 에이전트 어드레스와 같은 추가 정보를 포함할 수 있다. 사용자 장비는 신GGSN의 새로운 외부 에이전트로부터의 비권유 PDP 문맥 활성화 응답(1240; 도 12)으로부터의 새로운 FA COA를 획득한다(1005). 선택적으로, 사용자 장비는 시스템 방송 메시지에서 FA COA를 획득할 수 있다(1010).
새로운 SGSN(SGSN2)은 MIP 연결성이 요구되는가를 결정한다. MIP 연결성이 요구되고 GGSN2에 의해 지원되면, SGSN2는 이전 외부 에이전트, 현재 홈 에이전트, 및 NAI에 대한 정보를 포함할 수 있는 비권유 PDP 문맥 활성화를 초기화한다(1015). 활성화 요구(1245; 도 12)는 GGSN2/FA2/AAA2와 같이 미리 정의된 외부 에이전트에 전달된다. 서빙 네트워크(1)의 제공자와 서빙 네트워크(2)의 제공자 사이에 로밍 동의가 허용되면, 새로운 외부 에이전트(FA2)는 이전 외부 에이전트(FA1)와 통신하여(1250; 도 12) 사용자 장비가 현재 FA2의 서비스 영역내에 위치하고 있음을 FA1에 알린다. FA2는 이어서 비권유 PDP 문맥 활성화에서 수신된 정보를 사용하여 MIP 등록 요구를 공식화하고(1025), 그 요구(1255; 도 12)를 AAAhome에 전한다. 이러한 MIP 등록 요구는 새로운 홈 에이전트가 할당됨을 나타낼 수 있다. FA2는 이제 전해진 패킷을 수신할 준비가 될 것이다.
FA2로부터 MIP 등록 요구를 수신한 이후, 홈 환경 AAA 서버는 사용자 장비에 대한 연결 정보를 생성하고 라우팅 테이블을 업데이트하도록 서빙 네트워크(2)에서 홈 에이전트(HA4)에 요구(1260; 도 12)를 전한다(1030). 성공적인 MIP 등록 답변이 수신될 때, AAAhome은 현재 사용 중이지 않은 경우 그 연결 정보를 제거하도록 HA3에 통보한다(1100). AAAhome은 이어서 AAA 메시지로 FA2에 MIP 답변 대답(1265; 도 12)을 전한다(1105).
상기에 설명된 예시적인 실시예는 GPRS 또는 MobileIP 네트워크에서 로밍하는 패킷간 도메인을 설명한다. 그러나, 당업자는 이들 예시적인 기술들이 임의의 IP 기반 통신 프로토콜에 적용될 수 있음을 인식하게 된다. 예를 들어, MobileIP 프로토콜을 사용하여 패킷간 도메인 로밍을 설명하는 예시적인 실시예는 H.323 또는 SIP와 같은 다른 다중 매체 네트워크에 적용될 수 있다. H.323 및 SIP에 현재 정의된 프로토콜은 예시적인 실시예에 따라 이 기능을 포함하도록 변화될 필요가 있다.
상기에 설명된 예시적인 실시예는 무선 시스템에서 2개의 패킷 네트워크 사이의 세션 이동성이 이루어지는 방법을 설명한다. 데이터통신 분야에서 오늘날 공지되어 있는 세션(session)은 하나 이상의 어플리케이션(예를 들면, IP를 통한 음성, 웹 브라우징(web browsing))을 실행하는데 사용된다. 세션은 네트워크층에 투명하므로, 사용자가 한 네트워크에서 또 다른 네트워크로 이동할 때, 세션에서 하단층들이 새로운 재설립 연결로 인하여 재구성됨이 세션에 알려지지 않는다. 세션 이동성은 사용자가 그의 사용자 장비에 활성화 세션을 갖는 것을 포함하고, 그 장비와 함께 새로운 네트워크에 의해 서비스가 제공되는 새로운 영역으로 이동된다. 2개의 네트워크는 사용자가 진행중인 세션으로 계속하여 작업하도록 허용하기 위해 협력한다.
세션 이동성은 또한 사용자가 그의 사용자 장비에서 실행되는 개방 활성 세션을 갖는 것을 포함하고, 장비를 또 다른 네트워크로 옮기지 않고 (예를 들면, 작업장에서 집으로) 이동하는 것을 포함한다. 사용자는 새로운 네트워크에서 다른 단자를 통해 똑같은 세션에 연결되어 그와 계속되도록 결정한다. 상기에 설명된 예시적인 실시예는 두 시나리오 모두를 허용하는데 사용될 수 있다. 그러나, 제2 시나리오는 전체적인 네트워크 투명성을 허용하고, 사용자가 무선 또는 고정된 다른 네트워크에 위치하는 또 다른 단자를 통해 진행중인 세션에 연결되도록 허용한다. 예를 들어, 사용자가 제1 네트워크에 연결된 제1 단자에서 한 세션에 관여하면, 사용자는 제2 네트워크에서 제2 단자에 연결되고, 그 세션은 재발송되어, 진행중인 세션을 손실시키지 않고 상기에 설명된 예시적인 실시예를 새로운 단자에 적용시킬 수 있다. 세션의 재발송은 사용자가 전달하고 있는 단자에 사용자가 들어가도록 촉구하는 제1 단자에서 새로운 사용자 인터페이스를 사용하여 이루어진다. 입력 단자 정보는 로컬 데이터베이스 (예를 들면, DNS)에 문의하여 새로운 시스템의 위치 (예를 들면, 단자에 서비스를 제공하는 네트워크 엔터티(entity) 어드레스)로 변환된다.
비록 여기서는 설명을 위해 다수의 실시예가 설명되지만, 이들 실시예는 제한되는 것을 의미하지 않는다. 당업자는 설명된 실시예에서 수정이 이루어질 수 있음을 알것이다. 이러한 수정은 첨부된 청구항의 의도 및 범위에 의해 포함됨을 의미한다.

Claims (7)

  1. 데이터 통신 네트워크를 변경시키는 동안 세션(session)의 활성화와 연결상태를 유지하는 방법에 있어서,
    한 세션과 연관된 패킷(packet)들을 제1 데이터 통신 네트워크에서의 제1 연결을 통해 수신하는 단계;
    사용자 장비가 상기 제1 데이터 통신 네트워크에 계속 연결되어 있는 동안에는 사용자 장비에 의해 제2 데이터 통신 네트워크를 선택하는 단계 - 상기 선택 단계는 상기 제2 데이터 통신 네트워크에서의 신호 품질에 대한 측정을 기초로 함 -;
    상기 선택된 제2 데이터 통신 네트워크로의 억세스를 요구하는 단계 - 상기 요구 단계는 신호 품질, 요구되는 서비스의 유형, 서비스의 품질, 세션 정보, 및 상기 제1 데이터 통신 네트워크에서의 상기 제1 연결 어드레스 중 하나 이상을 평가하는 단계를 포함함 -;
    상기 선택된 제2 데이터 통신 네트워크와 연관된 게이트웨이(gateway)의 어드레스를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 게이트웨이 어드레스를 토대로, 상기 세션과 연관된 패킷들을 상기 선택된 제2 데이터 통신 네트워크로 라우팅하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 데이터 통신 네트워크를 변경시키는 동안 세션의 활성화와 연결상태를 유지하는 방법에 있어서,
    한 세션과 연관된 패킷들을 제1 데이터 통신 네트워크에서의 제1 연결을 통해 수신하는 단계;
    제2 데이터 통신 네트워크 쪽으로 이동하면서 상기 제2 데이터 통신 네트워크와의 제2 연결을 요구하는 단계 - 상기 제2 데이터 통신 네트워크에서의 엔터티(entity)는 상기 제2 연결에 대한 요구를 초기화함 -;
    상기 제2 데이터 통신 네트워크와 연관된 게이트웨이의 어드레스를 획득하는 단계 - 상기 요구 및/또는 획득 단계는 비권유(unsolicited) 연결 과정을 이용함 -; 및
    상기 획득된 게이트웨이 어드레스를 토대로 상기 세션과 연관된 패킷들을 상기 제2 연결을 통해 라우팅하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 데이터 통신 네트워크를 변경시키는 동안 세션의 활성화와 연결상태를 유지하는 방법에 있어서,
    한 세션과 연관된 패킷들을 제1 데이터 통신 네트워크에서의 제1 연결을 통해 수신하는 단계;
    제2 데이터 통신 네트워크 쪽으로 이동하면서 상기 제2 데이터 통신 네트워크와의 제2 연결을 요구하는 단계 - 상기 제1 데이터 통신 네트워크의 게이트웨이는 상기 제2 연결에 대한 요구를 초기화함 -;
    상기 제2 데이터 통신 네트워크와 연관된 게이트웨이의 어드레스를 획득하는 단계 - 상기 요구 및/또는 획득 단계는 비권유 연결 과정을 이용함 -; 및
    상기 획득된 게이트웨이 어드레스를 토대로, 상기 세션과 연관된 패킷들을 상기 제2 연결을 통해 라우팅하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 장비는 억세스에 대한 요구를 초기화하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 데이터 통신 네트워크를 변경시키는 동안 세션의 활성화와 연결상태를 유지하는 방법에 있어서,
    한 세션과 연관된 패킷들을 제1 데이터 통신 네트워크로부터 수신하는 단계;
    제2 데이터 통신 네트워크로 이동하는 단계;
    상기 제2 데이터 통신 네트워크에서 우선적인 게이트웨이를 선택하는 단계;
    제2 연결을 위해 상기 제2 데이터 통신 네트워크에서 비권유 연결 과정을 초기화하는 단계 - 상기 연결 요구는 상기 제1 네트워크와 연관된 게이트웨이의 어드레스를 포함함 -;
    상기 세션과 연관된 패킷들을 상기 연결 과정을 통해 상기 우선적인 게이트웨이에 전송하는 단계; 및
    상기 제2 연결을 통해 상기 우선적인 게이트웨이로부터의 상기 전송 패킷들을 수신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 데이터 통신 네트워크를 변경시키는 동안 세션의 활성화와 연결상태를 유지하는 방법에 있어서,
    한 세션과 연관된 패킷들을 제1 데이터 통신 네트워크로부터 수신하는 단계;
    상기 제1 네트워크의 게이트웨이로부터의 발송 정보를 비권유 연결 과정을 이용하여 인근 데이터 통신 네트워크의 하나 이상의 게이트웨이로 전송하는 단계;
    사용자 장비와 제2 게이트웨이 사이에 연결을 설정하는 단계 - 상기 제2 게이트웨이는 타깃 셀(target cell)과 연관된 상기 인근 데이터 통신 네트워크의 하나 이상의 게이트웨이 중 하나임 -;
    상기 제1 데이터 통신 네트워크의 상기 게이트웨이로부터 상기 제2 게이트웨이로 상기 세션과 연관된 패킷들을 전송하는 단계; 및
    상기 제2 게이트웨이로부터 전송된 상기 패킷들을 상기 사용자 장비에서 수신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 데이터 통신 네트워크를 변경시키는 동안 세션의 활성화와 연결상태를 유지하는 방법에 있어서,
    한 세션과 연관된 패킷들을 제1 데이터 통신 네트워크로부터 수신하는 단계;
    상기 사용자 장비에 의해 제2 데이터 통신 네트워크를 선택하는 단계 - 상기 선택 단계는 상기 제2 데이터 통신 네트워크에서의 신호 품질에 대한 측정을 기초로 함 -;
    사용자 장비로부터, 상기 선택된 제2 데이터 통신 네트워크로의 억세스 요구를 전송하는 단계;
    상기 선택된 제2 데이터 통신 네트워크의 게이트웨이에 대해 비권유 문맥 요구를 초기화하는 단계;
    상기 선택된 제2 데이터 통신 네트워크의 게이트웨이 어드레스를 상기 사용자 장비로 복귀시키는 단계;
    상기 제1 데이터 통신 네트워크의 게이트웨이에 상기 어드레스를 전송하는 단계;
    상기 어드레스를 사용하여 상기 제1 데이터 통신 네트워크의 상기 게이트웨이로부터 상기 선택된 제2 데이터 통신 네트워크의 상기 게이트웨이로 상기 세션과 연관된 패킷들을 전송하는 단계; 및
    상기 사용자 장비에서 상기 선택된 제2 데이터 통신 네트워크의 상기 게이트웨이로부터 전송된 패킷들을 수신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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