KR100695196B1 - 무선 시스템에서 상위 계층 시스템 정보를 교환하는 방법및 무선랜의 자동적인 시스템 선택 방법 - Google Patents

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Abstract

통신 네트워크에서, 양방향 전송이 가능하고, WTRU가 네트워크에게 질문할 수 있으며, 서비스 레벨 능력의 협정이 가능한 인터넷 프로토콜(IP) 계층과 같은 상위 시스템 정보를 이용하여 WTRU에게 시스템 정보를 브로드캐스팅할 수 있다. 서비스 레벨 정보는 무선 네트워크 선택에 적용 가능하며, 상위 레벨 시스템 정보를 이용하면 핸드오버 동작을 용이하게 할 수 있다. 미리 프로그래밍된 WTRU를 이용하거나 범용 가입자 식별자 모듈을 이용하여 자동적으로 네트워크를 선택할 수 있다.

Description

무선 시스템에서 상위 계층 시스템 정보를 교환하는 방법 및 무선랜의 자동적인 시스템 선택 방법{METHOD FOR EXCHANGING HIGHER LAYER SYSTEM INFORMATION ON A WIRELESS SYSTEM AND AUTOMATIC SYSTEM SELECTION OF A WIRELESS LANS}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 상위 레벨 시스템 정보를 교환하는 것과, 무선 구내 정보 통신망(Wireless Local Area Network : WLAN, "무선랜"이라고도 함)과 범용 이동 통신 서비스(Universal Mobile Telecommunications Service : UMTS) 시스템 사이에서 네트워크를 선택하는 것에 관한 것이다.
UMTS는 광대역 패킷 기반의 텍스트, 디지털화된 음성, 비디오 및 멀티미디어 정보를 2 Mbps에 달하는 데이터 속도로 전송할 수 있는 제3세대(3G) 무선 통신 시스템으로, 이동 전화나 컴퓨터 사용자들에게 그들의 위치에 상관없이 일관된 서비스를 제공한다. UMTS는 다수의 주요 통신 운영자와 제작업체로부터 지지를 받고 있는데, 그 이유는 그것이 고도로 개인화되고 사용자에게 친화적인 정보 기술 모바일 액세스에 대한 거대 시장을 창조할 수 있는 유일한 기회에 해당하기 때문이다.
UMTS의 목표는 용량과 데이터 성능을 증가시키고, 진화하는 코어 네트워크에 대한 혁신적인 무선 액세스 체제를 이용하여 서비스 범위를 확장시킴으로써 오늘날 의 모바일, 무선 및 위성 기술의 성능을 확장하는 것이다.
고정 지상 통신선 및 무선 주파수(RF) 시스템에서 회선 교환 방식이 현재에는 지배적인 액세스 매체인데, 그 이유는 그것이 역사상 우위에 있고 서비스 품질(QoS)에 대한 엄격한 제어가 가능하기 때문이다. 3G 네트워크의 목표는 그 이상의 QoS를 유지하면서, 어느 위치에서든 모든 종류의 정보 전송을 지원하는 이동 단말을 이용한 고속의 데이터 속도 액세스를 제공하는 것이다. 또한 3G 네트워크가 의도하는 바는 유비쿼터스 올웨이즈 온(ubiquitous always-on) 액세스를 제공함으로써 인터넷 서비스를 지원하는 것이다. 일단 UMTS가 완전히 구현되고 나면, 컴퓨터, 전화, PDA 및 다른 모바일 사용자들은 여행 중에도 지속적으로 인터넷에 접속할 수 있으며, 여행 중인 위치에 상관없이 동일한 성능을 가질 수 있게 된다.
현재 대다수의 모바일 및 지상 통신선 기반의 전화 시스템은 회선 교환 방식이다. 두 엔드포인트 간의 상호 접속을 제공하는 간단한 회선 교환 네트워크의 일례를 도 1a에 도시한다. 이 회선 교환 방식에 있어서는, 물리적인 경로가 설정되고 나면, 두 엔드포인트 간의 접속 마다 그 접속 기간 중에는 전용의 것이 된다. 그 경로는 유선, 무선 RF 또는 광섬유일 수 있다. 그러나, 이하에서는 무선 RF 통신 시스템 환경을 예로 할 것이다.
제1 무선 송수신 유닛(Wireless Transmit/Receive Unit : WTRU)(21)은 제2 WTRU(19)와의 물리적인 접속(27)을 개시한다. 물리적인 접속(27)은 무선 통신 시스템(23)이 지원하는 전용 링크이다. 이 전용 링크는 그 통신 기간 중에는 확보 유지됨으로써, 그 통신이 종결될 때까지는 어떠한 사용자도 그 물리적인 접속(27)을 이 용할 수 없다. 마찬가지로, 제3 WTRU(11)는 제2 물리적인 접속(25)을 이용하여 제4 WTRU(17)와의 물리적인 접속(25)을 설정한다. 회선 교환 방식은 통상적으로 시스템을 이용할 수 있는 사용자의 수를 이산 제한한다. 예컨대, 도 1a에 도시한 통신 시스템은 언제나 2개의 물리적인 접속만을 지원할 수 있다. 제5 WTRU(13)는 이용할 수 있는 물리적인 접속이 더 이상 없기 때문에 WTRU(15)와 통신할 수 없다.
회선 교환 방식과 대조를 이루어, 패킷 교환 방식을 도 1b에 도시한다. 패킷 교환 방식은 송신측에서 통신 데이터를 패킷이라 불리는 복수의 비교적 작은 단위로 분해 즉 "패킷화"하는 네트워크를 이용한다. 각 패킷은 데이터와 목적지 어드레스를 포함한다. 패킷들은 개별적으로 목적지 어드레스에 기초하여 네트워크를 통해 라우팅된다. 그 다음에, 수신측에서, 복수의 패킷은 정확한 순서로 재조립되어 그 통신 데이터를 재구성한다.
통신 데이터를 복수의 패킷으로 분해하여 패킷을 개별적으로 전송함으로써, 네트워크에서 다수의 사용자가 데이터 경로를 공유할 수 있게 된다. 네트워크에 액세스할 수 있는 사용자의 수에는 이산 상한이 없더라도, 네트워크의 혼잡으로 인해서 통신 레이턴시가 길어질 수 있다. 송신측과 수신측 간의 이러한 통신 링크는 전용 통신 링크가 아닌, 커넥션리스 통신 링크로 알려져 있다. 예컨대, 인터넷 상의 대부분의 트래픽은 패킷 교환을 이용하며, 인터넷은 기본적으로 컨넥션리스 네트워크이다.
도 1b로 되돌아가서, 제1 WTRU(32)는 제1 통신 노드(39)에 링크되어 있다. 셀룰러폰의 경우에, 제1 통신 노드(39)는 통신 공급자이며, 링크는 무선 RF 링크이 다. 통신 노드(39)는 각 패킷을 목적지 어드레스에 따라 라우팅하는 일련의 라우터(40)에 링크되어 있다. 패킷이 제2 통신 노드(33)에 도착하면, 그 다음은 제2 무선 RF 링크를 통해 WTRU(34)로 전송되는데, 이 때 그 패킷은 복수의 다른 패킷과 함께 재조립되어 원래의 통신 데이터를 형성한다.
라우터(40)는 다수의 통신 데이터를 동시에 처리할 수 있기 때문에, 그것은 전용 자원이 아니다. 이것은 네트워크 내의 다른 어떠한 엔드포인트에도 항상 가상 접속이 가능하다는 것을 의미한다. 그 역방향 통신 데이터는 다른 경로를 통해 라우팅될 수도 있다.
UMTS의 고대역폭은 패킷 교환을 채용하고 있으며, 또한 비디오 화상 회의, 멀티미디어 프리젠데이션 등과 같은 새로운 서비스를 약속한다. UMTS는 투명한 육상 및 위성 접속의 조합을 통해, 로밍 사용자가 집에서나 사무실에서 여느 때와 다름없이 동일한 서비스를 받을 수 있는 VHE(Virtual Home Environment)의 실현을 약속한다.
현재의 무선 아키텍처는 하위 프로토콜 레벨, 예컨대 무선 네트워크 계층에서 시스템 정보를 디지털 방식으로 브로드캐스팅한다. 그 정보는 통상적으로 시스템 구성, 이웃 셀 정보 등과 같은 오버 더 에어(over-the-air) 파라미터를 포함한다. 그러나, 접속 네트워크의 가용 성능, 지원 과금 체제, 제공 보안 매커니즘, 지원 데이터 속도 등에 관한 서비스 레벨 정보는 포함하지 않는다.
현재의 3G 시스템에서, 무선 네트워크 계층은 코어 네트워크로부터 WTRU로의 단방향 데이터 전송만을 허용한다. 무선 네트워크 계층은 오버 더 에어 파라미터, 구성 및 이웃 셀 정보에 이용되며, 서비스 레벨 정보는 포함하지 않는다. 기존의 무선 네트워크 계층 구성은 유연하지 않으며, 동적 시스템 정보를 수용할 수 없는데, 그 이유는 동적 시스템 정보가 무선 네트워크 계층 레벨에서 전송될 때 시스템 정보로 변경하기에는 매우 집약적인 자원이기 때문이다. 게다가, 현재의 시스템은 서비스 레벨 정보를 전송할 수 없으므로, WTRU가 서비스 레벨 정보에 기초하여 네트워크를 지능적으로 선택할 수 있도록 해주는 매커니즘이 현재는 없다.
그러므로, WTRU가 상위 네트워크 레벨에서 네트워크와 통신하여 시스템 정보를 수신하고 정보를 양방향으로 교환할 수 있도록 해주는 것이 바람직하다. 이것은 WTRU가 네트워크 서비스 특징에 대한 주위 네트워크의 네트워크 서비스 레벨 정보에 대해 질문함으로써 네트워크를 선택할 수 있도록 해준다. 새로운 상위 레벨 프로토콜은 현재의 3GPP 표준에 관련하여 유효해야 한다.
또한, 듀얼 모드 WTRU(즉, WTRU, WLAN 등과 같은 2 종류 이상의 무선 네트워크와 통신할 수 있는 장치)가 (모든 네트워크가 충분한 신호 강도를 갖는다는 가정 하에) 네트워크들의 상대적인 신호 강도에 상관없이, 어느 한 종류의 네트워크를 다른 종류의 네트워크보다 우선적으로 선택할 수 있도록 해주는 매커니즘이 필요하다.
또한, 초기 셀 선택, WTRU 파워 온, 셀 재선택 등과 같은 시나리오에서 자동적으로 네트워크를 선택 및 재선택할 수 있도록 해주는 것이 필요하다.
본 발명은 현재의 무선 및 전송 네트워크 계층에 관련하여 유효한 현재의 무 선 네크워킹 프로토콜 체제에 추가의 프로토콜 플레인을 추가함으로써 현재 종래의 시스템을 통해서는 불가능한 시스템 레벨 정보의 교환을 가능하게 해준다. 추가의 프로토콜 플레인은 코어 네트워크와 WTRU 간의 양방향 정보 교환을 가능하게 해준다. WTRU는 코어 네트워크에게 그 서비스 레벨 성능에 관하여 질문할 수 있다.
또한, 본 발명은 듀얼 모드 WTRU가 어떤 종류의 네트워크를 그 네트워크 범위 내에 있을 때에 우선적으로 선택할 수 있는 능력과, 자동적으로 네트워크를 선택할 수 있는 능력을 제공한다.
도 1a는 회선 교환 방식을 도시한 도면이다.
도 1b는 패킷 교환 방식을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따라 코어 네트워크와 WLAN을 포함한 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 전송 및 무선 네트워크 계층과 관련 통신 장치를 도시한 시스템도이다.
도 4는 프로토콜 모델을 도시한 시스템도로, 시스템 정보를 제공하는 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 WLAN에 인접한 UMTS를 도시한 시스템도이다.
도 6은 사용자 장치가 접속 포인트를 선택하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 WLAN 내에 위치한 WTRU를 도시한 도면이다.
도 8은 두 WLAN에 인접한 WTRU를 도시한 도면이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도면에서 동일한 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
제3세대 파트너쉽 프로젝트(Third Generation Partnership Project : 3GPP)에서 규정하는 범용 이동 통신 시스템(UMTS)에 있어서, 기지국은 노드 B로, 가입자국은 사용자 장치(User Equipment : UE)로, 그리고 노드 B와 UE 간의 무선 CDMA(코드 분할 다중 접속) 인터페이스는 Uu 인터페이스로 불린다.
통상적으로 노드 B는 모바일 유닛을 포함하는 무선 송수신 유닛(WTRU)으로 일반적으로 알려진 복수의 가입자국과 무선으로 동시에 통신할 수 있다. 일반적으로, 용어 "기지국"은 기지국, 노드 B, 사이트 컨트롤러, 액세스 포인트, 무선 환경에서의 모든 종류의 인터페이싱 장치 등을 포함하며, 이것에 한정되지 않는다. 용어 "WTRU"는 사용자 장치, 이동국, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 페이저, 무선 환경에서 동작 가능한 모든 종류의 장치 등을 포함하며, 이것에 한정되지 않는다.
도 2를 참조해보면, 본 발명에 따른 시스템(50)은 코어 네트워크(52)와, 리모트 네트워크 컨트롤러(Remote Network Controller : RNC)(55)와, 셀폰(56), 무선 랩톱(58), 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistant : PDA)(20), 무선 셀폰(56)과 연결된 랩톱(57) 등과 같은 복수의 WTRU를 서브하는 노드 B(기지국)(54)를 포함한다. RNC(55)는 WTRU와 코어 네트워크(52) 간의 무선 접속을 비롯해서, 무선 자원 할당, 패킷 스케줄링, 메시지 시그널링을 통한 무선 링크의 제어, 노드 B 처리를 위한 무선 관련 파라미터 설정, 전력 제어, 에러율 설정 등을 포함 하는 모든 것을 관리한다. RNC(55)와 코어 네트워크(52)는 모두 UMTS 시스템의 필수 구성 요소이며, 그러한 종류의 시스템에서 본 발명을 구현한다.
코어 네트워크(52)는 콜/세션 제어 모듈(28), 가용 서비스 모듈(27), 이동성 관리 모듈(29) 및 서비스 레벨 시스템 정보 모듈(26)을 포함한다. 코어 네트워크(52)는 또한 추가의 네트워크에 링크되어 외부 커넥션(60)을 통해 추가의 외부 시스템 정보를 수신할 수도 있다. 외부 커넥션(60)은 일반 전화 교환망(public switched telephone network : PSTN), 인터넷 또는 공중 이동망(Public Land Mobile Network : PLMN)일 수 있다.
콜/세션 제어 모듈(28)은 소정의 시스템 오퍼레이터 기준에 기초하여 콜 레벨, 세션 레벨 또는 접속 레벨에서 도착 트래픽을 관리하는 기능을 한다. 콜/세션 제어 모듈(28)은 회선 교환 콜 및 패킷 교환 세션의 설정, 변경, 전송 및 종결을 관리한다.
가용 서비스 모듈(27)은 현재 코어 네트워크(52)가 제공하고 있는 모든 서비스에 대한 데이터베이스를 유지한다. 이들 서비스는 베어러(bearer) 서비스(예컨대, 회선 교환 또는 패킷 교환의 단문 메시지 서비스, 멀티미디어 메시징 서비스, IP 기반 멀티미디어 서비스 등의 데이터 전송 서비스)와, 전화 서비스로 분류될 수 있다. 예컨대, 사용자는 주식 시장 가격의 변화에 뒤떨어지지 않기 위해서 주식 시세 표시 정보를 그의 WTRU에 보내기를 희망할 수 있다. 로컬 코어 네트워크(52)에서 서비스를 입수할 수 없다면, 시스템은 다른 네트워크에서 희망하는 서비스 정보를 찾을 수 있다. 외부 서비스에 관한 정보는 외부 커넥션(60)을 통해 전송된다.
서비스 레벨 시스템 정보 모듈(26)은 각 WTRU가 어떤 네트워크 서비스를 이용 또는 요청하고 있는지를 기억하고 있다. 서비스 레벨 시스템 정보는 서비스 속성에 관한 데이터로 구성된다. 서비스 속성은 데이터 속도, 메시지 전달 지연, 가용 자원을 포함한 시스템의 로딩 등을 포함할 수 있다.
이동성 관리 모듈(29)은 WTRU와 코어 네트워크(52) 간의 통신에 대한 물리적인 면을 제어한다. 예컨대, 이동성 관리 모듈(29)은 로케이션 영역(LA) 또는 라우팅 영역(RA)의 관점에서 사용자의 현재의 위치를 기억하고 있다. LA 및 RA는 통상적으로 다수의 셀을 커버한다.
본 발명에 따른 이하의 상세에서 설명하는 바와 같이, 코어 네트워크(52) 및 외부 커넥션(60)을 통한 다른 네트워크로부터의 정보는 2개의 독립된 경로, 즉 1) 무선 네트워크 경로(53)와 2) IP 경로(36)를 통해 WTRU와 교환된다. 무선 네트워크 경로(53)는 전술한 바와 같은 경로(몇몇 전송 계층을 포함)로, 현재의 3G 시스템이 시스템 정보의 단방향 전송 촉진에 이용하는 경로이다. IP 경로(36)는 본 발명에 따라 도입된 양방향 사용자 플레인으로, 무선 네트워크 경로(53)에 인접해 있고, WTRU와 코어 네트워크(52) 간의 데이터 질문 및 교환을 가능하게 해준다. IP 경로(36)는 이전에 통상의 3G 구현에서는 불가능한 정보의 교환을 가능하게 해준다.
도 3을 참조해보면, WTRU(120)는 무선 네트워크 계층(RNL)(130)과 전송 네트워크 계층(TNL)(150)을 포함하는 Uu 인터페이스(135)를 통해 노드 B(140)와 접속되어 있다. RNL(130)은 단방향으로, 단지 노드 B(140)로부터 WTRU(120)로의 통신 데이터 전송만을 허락한다. TNL(150)은 양방향으로, 주로 음성, 정보 등의 데이터 교 환에 이용된다. 본 발명에 따라, IP 경로(36)도 도입되어 있으며, RNL(130)과 TNL(150)에 인접해 있다.
노드 B(140)는 Iub 인터페이스(145)를 통해 RNC(160)와 접속되어 있다. Iub 인터페이스(145)도 RNL(130)과 TNL(150)을 포함한다. 본 발명에 따라, IP 경로(36)도 노드 B(140)와 RNC(160) 사이에 도입되어 있다.
RNC(160)는 RNL(130)과 TNL(150)을 포함하는 Iu 인터페이스(165)를 통해 코어 네트워크(180)와 접속되어 있다. 또한, 본 발명에 따라, IP 경로(36)가 RNC(160)와 코어 네트워크(180) 사이에 추가의 통신 계층을 제공한다.
IP 경로(36)는 WTRU(120)와 코어 네트워크(180) 간에 대량의 상세한 시스템 레벨 정보를 양방향으로 교환할 수 있도록 해준다. 이하 상세히 설명하는 바와 같이, 시스템(100)은 이 정보를 이용하여 시스템 정보의 동적 변경을 쉽게 구현한다. 이러한 시스템 정보의 동적 변경은 서비스 레벨 시스템 정보 모듈(26)에서 구현된다. 예컨대, 동적으로 변경될 수 있는 시스템 정보의 종류로는 무선 채널 정보와 코어 네트워크(53)의 식별자가 있다. 이들 종류의 정보는 당업자에게 잘 알려져 있다. WTRU(120)는 업링크를 통해 그러한 정보를 요청하고, 네트워크 선택, 재선택 또는 핸드오버 처리에는 다운링크 데이터를 이용할 수 있다.
IP 경로(36) 상에서의 시스템 정보의 양방향 전송은 WTRU(120)가 네트워크를 선택하기 전에 서비스 동작에 관한 파라미터를 협정하고 콜 또는 데이터 세션을 설정할 수 있도록 해준다. 시스템 서비스 레벨에서의 양방향 통신 능력은 시스템 동작을 사용자 요구에 맞출 수 있도록 해준다. IP 레벨에서의 브로드캐스팅 정보는 예컨대 WTRU가 제1 UMTS에서 제2 UMTS로 핸드오버될 때 다수의 시스템 사이에서의 시스템 정보의 교환을 쉽게 조정할 수 있도록 해준다.
UMTS 시스템에는, 시스템 관련 정보를 셀 내의 모든 WTRU에 브로드캐스팅하는 데에 이용되는 브로드캐스트 제어 채널(Broadcast Control Channel : BCCH)로 불리는 로지컬 무선 채널이 있다. 전술한 바와 같이, 이 정보는 무선 채널(예컨대, 페이징 또는 액세스용)과 관련이 있거나, 네트워크 식별자를 포함할 수 있다. UMTS에서, 이 정보는 IP 계층에서 전송되지 않는다. IP 레벨에서 그러한 브로드캐스트 정보의 일부 또는 전부를 전송함으로써, 유연성 및 상호 연동(interworking)을 촉진한다. 유연성 촉진은 시스템 오퍼레이터가 시스템 정보를 더 쉽게 업데이트할 수 있기 때문이다. 상호 연동 촉진은 IP가 UMTS를 포함한 모든 무선 액세스 네트워크가 지원하는 일반 공통 프로토콜이기 때문이다. 이와 같이, IP 기반의 브로드캐스팅은 상이한 무선 기술을 갖는 네트워크들의 상호 연동을 촉진한다.
WTRU와 코어 네트워크(180) 간에 IP 레벨 정보를 처리할 수 있을 뿐만 아니라, IP 경로(36)를 통해 서비스 레벨 정보를 브로드캐스팅할 수 있다. 브로드캐스트 채널은 멀티캐스트 서비스 이용에 관한 정보, 네트워크의 혼잡 상태나 네트워크 자원의 가용도와 같은 네트워크 상태 정보, 인접 셀의 위치에 관한 정보(지구 좌표, 상대적인 거리의 관점에서 규정되거나, 지도를 기초로 함)를 제공한다.
이 브로드캐스트 정보는 또한 인접 통신 시스템에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 이것은 몇가지 방법으로 행해질 수 있다. 예컨대, 코어 네트워크(180)는 PSTN이나 인터넷(예컨대, 도 2에 도시한 외부 커넥션(60))을 통해 다른 네트워크에 접속된다. 코어 네트워크(180)는 주기적으로 또는 이벤트 트리거에 의해 외부 커넥션(60)을 통해 인접 네트워크에 관한 시스템 정보를 전송한다.
제2 실시예에 있어서, 코어 네트워크(52)는 다른 무선 네트워크의 브로드캐스트 채널을 경청하다가, 그 브로드캐스트 정보를 판독하여, 브로드캐스트 채널을 통해 WTRU에 보낼 수 있다. 이를 위해서는, UMTS가 다른 무선 액세스 기술 통신용 수신기를 지원할 수 있어야 한다. 그러한 정보 이용에 따라, 브로드캐스트 채널은 핸드오버 가능한 이웃 무선랜(WLAN)이 있는지를 나타내는 정보를 전송할 수 있다. 다른 예로, UMTS는 WTRU가 이동 중인 방향에서 1 마일에 존재하는 핸드오버 가능한 새로운 네트워크에 관한 시스템 정보를 브로드캐스팅할 수 있다. 특정 WTRU가 어떤 일정한 네트워크 방향으로 이동한다면, 코어 네트워크(180)가 외부 커넥션을 통해 그 네트워크에 관한 정보를 입수할 수 있다. 네트워크는 이 정보를 이용하여, 시간이 지남에 따라 인접 네트워크에 진입하는 WTRU를 예상한다. 그러한 경우에, UMTS는 표준 브로드캐스팅 방법을 이용하여 그 정보를 브로드캐스팅할 수 있다.
도 4를 참조해보면, 본 발명에 따른 UMTS 로지컬 인터페이스(400)는 무선 네트워크 계층(130)과 전송 네트워크 계층(150)을 포함한다. 또한, 무선 네트워크 제어 플레인(131)과 전송 네트워크 제어 플레인(151)이 도시되어 있다. 무선 네트워크 제어 플레인(131)과 전송 네트워크 제어 플레인(151)은 UMTS의 기본 프로토콜 엔티티로, 당업자에게 잘 알려져 있으며, 따라서 그에 대한 설명은 생략한다. 그러나, IP 경로(36)는 이 통신 경로 없이는 불가능했던 양방향 통신 능력을 제공하는 새로운 사용자 플레인이다.
본 발명은 또한 사용자가 다른 시스템과 핸드오버 관련 파라미터 및 프로파일을 협정할 수 있도록 해준다. 예컨대, 도 5를 참조해보면, WTRU(71) 사용자는 제1 WLAN(72) 내에 위치해 있다. WTRU(71)는 UMTS(70)에게 질문하여 그 성능을 알아낼 수 있다. 이것은 UMTS(70)의 네트워크 성능에 관한 정보에 대하여 질문함으로써 새로운 통신 링크를 협정하는 본 발명의 상위 계층 체제를 이용함으로써 달성된다. 이것은 무선 네트워크 계층의 상위 계층에서 행해지는데, 그 이유는 현재 위치한 무선 네트워크 영역 뒤나 심지어는 그 외부에 있는 서버가 정보를 제공하기 때문이다.
도 5에 도시한 바와 같이, WTRU(71)는 어느 한 시스템을 다른 시스템보다 우선적으로 선택, 예컨대 UMTS(70)를 WLAN(72)보다 우선적으로 선택하거나 또는 WLAN(72)을 UMTS(70)보다 우선적으로 선택할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 예컨대, WTRU(71)는 UMTS(70)에 접속되어 있지만, 시스템 오퍼레이터는 사용자가 사설 WLAN(72)을 이용하기를 원한다. 이 때 WTRU(71)가 WLAN(72) 허용 범위 내에 있다면, WTRU(71)는 WLAN(72)에 접속할 것이다. WTRU(71)는 주기적으로 WLAN(72)과 같은 다른 네트워크를 경청한다. UMTS 네트워크(70)는 이웃 네트워크 리스트를 브로드캐스팅할 수 있다. WTRU(71)는 "경청"의 일부로서, WLAN(72)의 신호 강도 및 다른 품질 파라미터를 측정한다. 신호 강도가 허용 레벨 이상이면, WTRU(71)는 WLAN(72)에 접속할 수 있다.
일실시예에 있어서, WTRU(71)는 주위 WLAN 및 UMTS에게 질문하면서 특정 종류의 서비스를 탐색할 수 있다. 이들 서비스에는 어떤 과금 옵션, 스트리밍 주식 시세 표시 또는 스트리밍 비디오가 포함될 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시한 바와 같이, WTRU(71)가 WLAN(72)에 접속되어 있다고 하면, WTRU(71)는 UMTS(70) 가까이에 이동했을 때 UMTS(70)에게 질문하여 스트리밍 주식 시세 표시 서비스 지원 여부를 판정할 수 있다.
도 6을 참조하여 그러한 탐색 절차(250)의 흐름도를 설명한다. WTRU는 우선 그 영역 내에 있는 UMTS와 같은 다른 시스템을 체크한다(단계 252). 범위 내에 UMTS가 있다면, WTRU는 UMTS의 서비스 품질(QoS)을 판정한다(단계 254). QoS는 신호 품질 및 가능한 데이터 전송 속도의 측정법이다. 당업자에게 알려진 바와 같이, QoS를 측정 또는 정의하는 방법은 다양한데, 이것은 본 발명의 범위 밖이다. QoS가 허용 범위 내에 있지 않으면, WTRU(71)는 허용 가능한 QoS를 갖는 UMTS를 찾을 때까지 탐색을 계속한다(단계 256).
QoS가 허용 범위 내에 있다면, WTRU(71)가 서비스 모드에 있는지를 판정한다(단계 258). WTRU가 특정 종류의 서비스를 찾고 있고 양호한 QoS의 다른 시스템에 접속하고 있지 않을 때 서비스 모드에 진입한다. WTRU가 서비스 모드에 있다면, WTRU는 UMTS에게 질문하여 UMTS가 지원하는 서비스가 무엇인지를 판정한다(단계 260). WTRU는 가용 서비스 리스트를 검토한다(단계 262). 특정 서비스가 이용 가능하다면, WTRU는 UMTS로 전환한다(단계 264). 서비스를 이용할 수 없다면, WTRU는 단계 252로 되돌아가, 탐색을 계속한다. WTRU가 서비스 모드에 있지 않으면, WTRU는 즉시 단계 258로 진행하여 WLAN에서 UMTS로 전환한다. 다른 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 UMTS는 QoS만을 기초로 하여 상이한 UMTS 또는 WLAN을 탐색하고, 단계 256에 대한 응답이 긍정이면 바로 단계 264로 진행한다.
다른 실시예에서는 WLAN 상의 우선적인 접촉 포인트인 우선 서비스 영역(preferred service area : PSA)을 이용한다. PSA(73)는 더 작은 WLAN의 클러스터 집단이다. PSA 집단은 WLAN(72)을 구성한다. 예컨대, 도 5를 참조해보면, WTRU(71)는 UMTS(70)와 WLAN(72)의 지리적 경계(74) 근처를 이동한다. WTRU(71)가 프로그래밍에 의해 PSA(73)를 선택하여 통신하도록 프로그래밍되어 있다면, WTRU(71)는 셀 선택, 재선택 또는 핸드오버 시에 PSA(73, 75)의 셀을 우선적으로 선태할 것이다.
PSA 정보는 범용 가입자 식별자 모듈(universal subscriber identity module : USIM)에 프로그래밍되어 있는 것이 바람직하다. USIM은 가입자 식별자를 유지하고, 인증 알고리즘을 실행하며, WTRU에서 필요로 하는 가입자 정보와 인증 암호키를 저장하는 스마트카드이다. 본 발명에 따라, USIM은 또한 기지의 WLAN의 위치 및 네트워크 요소를 포함할 수도 있다.
그와 달리, PSA 정보는 예컨대 IP를 이용하거나 무선 네트워크 레벨을 이용하여 대기를 통해 브로드캐스팅될 수 있다. 다운링크된 데이터는 USIM이나 WTRU 또는 양자 모두에 저장될 수 있다. 기지의 WLAN 정보를 갖는 미리 프로그래밍된 USIM을 이용하는 것 외에도, WTRU는 WTRU 제조업체, 서비스 공급자 또는 사용자에 의해 미리 프로그래밍될 수 있다. 이 저장 정보에는 사설 (WLAN) 네트워크 내의 PSA에 관한 정보와 그 우선 선택에 관한 정보가 포함될 수 있다.
도 7은 PLMN의 셀(510) 내에 위치한 WLAN PSA(518) 내에 위치한 WTRU(514)를 도시한다. PLMN용 기지국(512)은 셀(510)의 중앙에 위치하고, 제2 기지국(517)은 PSA(518)의 중앙에 위치한다. WTRU(514)는 기지국(512)과 무선으로 통신한다. WTRU(514)도 PSA(518) 내에 위치하기 때문에, WTRU(512)는 PLMN의 셀(510) 내의 기지국(512) 대신에 PSA(518)의 기지국(517)과 통신하는 것이 바람직하다. WTRU(514)나 시스템이 WTRU(514)의 위치를 판정하여, WTRU(514)에게 PLMN의 기지국(512)에서 PSA(518)의 기지국(517)으로 접촉 포인트를 변경할 것을 지시한다. 하나 이상의 PSA를 이용하는 개념은 채택된 표준에 상관없이, 어떠한 무선 네트워크에도 적용 가능하다.
또 다른 실시예에 있어서는, 두 네트워크의 신호 강도 레벨을 비교하여, WLAN의 신호 강도가 신뢰할 만한 것으로 판정되면, WTRU에게 WLAN으로 전환할 것을 지시한다. 이러한 방법은 두 네트워크 간의 조정을 요구한다. 오퍼레이터는 UMTS 네트워크의 구성을 설정할 필요가 있다. 예컨대, WLAN 네트워크로부터의 신호 강도가 더 크더라도, 모바일이 여전히 UMTS 네트워크를 선택하도록 또는 그 역이 성립하도록, UMTS 네트워크의 임계치를 설정할 필요가 있다.
도 8을 참조해보면, 두 WLAN, 즉 WLAN(502) 및 WLAN(503)에게 질문하는 WTRU(505)가 도시되어 있다. WLAN(502, 503) 네트워크 중 어느 한 네트워크로부터의 신호 레벨 임계치가 소정의 레벨에 도달한 경우에는, WTRU(505)는 그 WLAN에 접속하기로 결정할 것이다. 신호 강도에 기초하여 어느 한 네트워크를 다른 네트워크보다 우선적으로 선택하는 종래의 시스템과 달리, 본 발명에 따른 네트워크 선택은 네트워크 오퍼레이터에 의해 제어된다. 신호 강도 측정은 단지 접속 가능 여부를 확인하기 위한 것이다.
본 발명은 또한 전환 전에 양자 협정이 가능하며, 시스템 정보를 유선 접속 사용자에 브로드캐스팅할 수 있는 능력을 갖는다. 예컨대, 현재 무선 시스템에 접속되지 않은 WTRU는 근처에서 가용 무선 네트워크에 관한 시스템 정보를 수신할 수 있으며, 그 정보를 이용하여 무선 방식으로 접속할 것인지 아니면 무선 방식으로 접속할 것인지를 판정할 수 있다. 그러므로, 무선 링크와 이더넷 커넥션을 갖고 현재 유선 커넥션을 통해 네트워크에 접속되어 있는 랩톱과 같은 WTRU는 무선으로 전환할 것을 결정할 수 있다. 다른 예에서, WTRU가 이동 전화인 경우에, WTRU는 새로운 네트워크 내의 새로운 셀로 핸드오버를 시도하는 중에 후자의 네트워크가 희망하는 서비스 레벨을 지원하지 않는다는 것을 알아낼 수 있다. 이 경우에, WTRU는 핸드오버를 중단하고 유선 커넥션을 통해 접속하기로 결정할 것이다.
본 발명에 의하면, IP 레벨 프로토콜을 이용한 시스템 정보의 브로드캐스팅은 상이한 네트워크 간의 상호 연동을 원활하게 하는 매우 유연한 방식으로 행해진다. 이러한 시스템 정보의 브로드캐스팅은 프로토콜을 변경하여 시스템이 시분할 이중화(TDD) 및 주파수 분할 이중화(FDD)와 같이 상이한 무선 인터페이스를 따라 작용할 수 있도록 동적으로 변경될 수 있다. 시스템 정보는 네트워크가 사용자 또는 세션 레벨 입장 체제를 지능적으로 구현할 수 있도록 해주며 또한 다수의 무선 인터페이스에서, 예컨대 UMTS와 WLAN 사이에서의 지능적인 네트워크 선택 또는 재선택과 핸드오버를 용이하게 해준다.

Claims (13)

  1. 주요 스테이션과 적어도 하나의 무선 송수신 유닛(WTRU)을 포함하는 통신 시스템을 통해 시스템 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 주요 스테이션과 상기 WTRU 사이에 양방향 인터넷 프로토콜(IP) 링크를 설정하는 단계와;
    상기 IP 링크를 통해 상기 WTRU로부터 상기 주요 스테이션으로 시스템 정보 요청을 전송하는 단계와;
    상기 요청에 응답하여 상기 시스템 정보를 검색하는 단계와;
    상기 IP 링크를 통해 상기 주요 스테이션으로부터 상기 WTRU로 상기 검색된 정보를 전송하는 단계
    를 포함하는 시스템 정보 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 요청은 일정한 설정(configuration)을 포함하며, 상기 검색된 정보는 상기 설정으로 전송되는 것인 시스템 정보 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 설정은 과금 정보를 포함하는 것인 시스템 정보 전송 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 설정은 보안 정보를 포함하는 것인 시스템 정보 전송 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 설정은 서비스 능력을 포함하는 것인 시스템 정보 전송 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 설정은 상기 시스템의 혼잡 상태를 포함하는 것인 시스템 정보 전송 방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 설정은 상기 시스템이 지원하는 데이터 속도를 포함하는 것인 시스템 정보 전송 방법.
  8. 제2항에 있어서, 상기 요청은 제2 주요 스테이션에 관한 정보를 포함하며, 상기 WTRU는 그것에 응답하여 상기 제2 주요 스테이션으로 전환하는 것인 시스템 정보 전송 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 주요 스테이션은 UMTS 시스템이고, 상기 제2 주요 스테이션은 WLAN인 것인 시스템 정보 전송 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 WTRU는 상기 주요 스테이션과 상기 제2 주요 스테이션으로부터 전송되는 신호의 강도를 측정하고, 상기 제2 주요 스테이션으로부터의 신 호의 강도가 소정의 신호 강도 레벨을 초과하는 경우에 상기 제2 주요 스테이션으로 전환하는 것인 시스템 정보 전송 방법.
  11. 제2항에 있어서, 상기 주요 스테이션은 WLAN이고, 상기 제2 주요 스테이션은 UMTS 시스템인 것인 시스템 정보 전송 방법.
  12. 주요 스테이션과 적어도 하나의 무선 송수신 유닛(WTRU)을 포함하는 통신 시스템을 통해 시스템 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 주요 스테이션과 상기 WTRU 사이에 양방향 인터넷 프로토콜(IP) 링크를 설정하는 단계와;
    자동적으로 상기 주요 스테이션으로부터 정보를 검색하여 상기 IP 링크를 통해 상기 제2 스테이션으로 전송하는 단계
    를 포함하는 시스템 정보 전송 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 정보는 다른 통신 시스템에 관한 것인 시스템 정보 전송 방법.
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