KR20030092080A - 제 2 무선 엑세스 네트워크에 동조된 제 1 무선 엑세스네트워크를 통해서 설정된 이동 엑세스 터미널과 코어네트워크 엘리먼트 사이의 ｉｐ 세션을 유지하는 방법 - Google Patents

제 2 무선 엑세스 네트워크에 동조된 제 1 무선 엑세스네트워크를 통해서 설정된 이동 엑세스 터미널과 코어네트워크 엘리먼트 사이의 ｉｐ 세션을 유지하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제 2 (예컨대 cdma2000) 무선 네트워크(122)에 동조된 동안에 제 1 (예컨대, HDR) 무선 네트워크(120)를 통해 설정되는 IP 세션을 유지하는 기술에 관한 것이다. 등록, 구성, 및 제 1 및 제 2 무선 네트워크와의 세션 설정 동안에, 엑세스 터미널(110)은 그러한 세션 동안에 사용하기 위한 제 1 및 제 2 IP 어드레스가 각각 할당될 수 있다. 만약 엑세스 터미널(110)이 제 1 무선 네트워크(120)를 떠난다면, 그것은 IP 세션이 유지되어야 하고 발송 어드레스를 제공할 것을 요청할 수 있다. 그런 이후에, 만약 제 1 무선 네트워크(120)가 엑세스 터미널(110)을 위한 데이터를 가지고 있다면, 그것은 발송 어드레스를 사용하여 엑세스 터미널(110)에 "스프프" 패킷을 전송한다. 스프프 패킷은 엑세스 터미널(110)에 이용가능한 데이터가 있다는 것을 나타낼 수 있다. 스프프 패킷에 따라 제 2 무선 네트워크(122)로부터 통신(예컨대, 페이지)을 수신하였을 때, 엑세스 터미널(110)은 제 1 무선 네트워크(120)와의 접속을 설정하고 데이터를 수신한다.

Description

제 2 무선 엑세스 네트워크에 동조된 제 1 무선 엑세스 네트워크를 통해서 설정된 이동 엑세스 터미널과 코어 네트워크 엘리먼트 사이의 ＩＰ 세션을 유지하는 방법{MAINTAINING AN IP SESSION BETWEEN A CORE NETWORK ELEMENT AND A MOBILE ACCESS TERMINAL ESTABLISHED OVER A FIRST RADIO ACCESS NETWORK HAVING TUNED TO A SECOND RADIO ACCESS NETWORK}
인터넷과 같은 컴퓨터 네트워크의 폭발적인 성장은 그러한 네트워크에 의해서 생기는 막대한 양의 데이터 트래픽을 지원할 수 있는 높은 데이터 전송속도의 하부구조에 대한 요구를 발생시켰다. 인터넷의 성장과 거의 동시적으로 여러 애플리케이션을 지원할 수 있는 무선 통신 시스템이 전개 및 수용된다. 그러나, 초기 세대의 무선 통신 시스템은 일반적으로 음성 통신을 위해 설계되었으므로 그 인터넷에 의해서 생기는 데이터 트래픽을 전송할 때 효율적이지 않을 수도 있다.
그러한 초기 세대의 무선 통신 시스템의 일예는 1990년 2월 13에 등록된 미국 특허 제 4,901,307호 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEMUSING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS"과, 1992년 4월 7일에 등록된 미국 특허 제 5,103,459호 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"에 개시되어 있는 코드 분할 다중 엑세스(CDMA) 시스템이 있다. 패킷 데이터를 효율적으로 전송하도록 설계된 신규 세대의 CDMA 통신 시스템은 1997년 11월 3일에 출원된 미국 특허 출원 제 08/963,386호 "METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION"(이후로는 HDR 시스템으로 지칭됨)에 개시되어 있다. 그러한 특허들 및 특허 출원은 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 본 명세서에서 참조된다.
CDMA 시스템은 통상적으로 하나 이상의 CDMA 표준을 따르도록 설계된다. 그러한 CDMA 표준의 일예로는, (1) "TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Wideband Spread Spectrum Cellular Systems"(이후로는, IS-95 표준으로 지칭됨); (2)"Recommended Minimum Performance Standard for Dual-Mode Spread Spectrum Cellular and PCS Mobile Stations"인 명칭의 TIA/EIA/IS-98-A, -B, 및 -C(이후로는, IS-98 표준으로 지칭됨); (3) 문헌 번호 C.S0002-A, C.S0005-A, C.S0010-A, C.S0011-A, C.S0024, 및 C.S0026을 포함하는 문헌 세트에 삽입되어 있으면서 "3rd Generation Partnership Project 2"(3GPP2)로 명명되는 협회에서 제공된 표준(이후로는, cdma2000 표준으로 지칭됨); 및 (4) 문헌 번호 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, 및 3G TS 25.214를 포함하는 문헌 세트에서 삽입되어 있으면서 "3rd Generation Partnership Project"(3GPP)로 명명되는 협회에서 제공된 표준(이후로는, W-CDMA 표준으로 지칭됨)이 있다. HDR시스템은 "TIE/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification"(이후로는, HDR 규격으로 지칭됨)이란 명칭의 문헌에 정의된 규격을 따르도록 설계될 수 있다. 상기 표준은 명세서에서 참조된다.
여러 애플리케이션을 위한 무선 데이터 통신의 요구가 더욱 증가하면서, 다중 무선 네트워크가 특정의 지리 영역을 커버하기 위해서 동시에 전개될 수 있다. 그러한 오버레이 전개에 있어서, 하나의 무선 네트워크(예컨대, cdma2000 CDMA 무선 네트워크)가 음성, 데이터, 페이징, 및 다른 서비스를 위해 전개될 수 있으며, 또 다른 무선 네트워크(예컨대, HDR 무선 네트워크)가 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위해서 전개될 수 있다. 그러한 무선 네트워크는 본 명세서에서 참조되는 "Inter-operability Specification(IOS) for cdma2000 Access Network Interface"에서 정의된 바와 같은 네트워크 인터페이스를 통해서 상호작용할 수 있다.
다중-모드 엑세스 터미널은 여러 유형의 서비스를 위해 다중 무선 네트워크와 통신하는 성능을 갖도록 설계될 수 있다. 그러한 설계를 위해서, 엑세스 터미널은 데이터 서비스를 위해서 HDR 무선 네트워크를 통해 인터넷 프로토콜(IP) 세션을 개시할 수 있으며, 따라서 음성, 페이징, 또는 다른 서비스를 수신하기 위해서 CDMA 무선 네트워크(예컨대, cdma2000, W-CDMA, 또는 일부 다른 표준을 따르는 네트워크)를 통해 또 다른 세션을 개시할 수 있다. 향상된 서비스를 위해서는, 비록 엑세스 터미널이 HDR 및 CDMA 무선 네트워크 사이에서 이동할 지라도 상기 엑세스 터미널이 IP 연결을 유지할 수 있는 것이 바람직하다.
따라서, 다중 (예컨대, HDR 및 cdma2000) 무선 네트워크의 오버레이 전개에있어 IP 연결을 효율적으로 유지하기 위한 기술이 상당히 바람직하다. 또한, 그러한 기술은 CDMA 무선 네트워크의 기존의 규격 및 동작에 있어 최소의 변경이 있거나 또는 아무런 변경도 없도록 구현될 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 데이터 통신에 관한 것이다. 더 상세히는, 본 발명은 라디오 네트워크에 동조되지 않은 동안에 상기 무선 네트워크를 통해 인터넷 프로토콜(IP) 세션을 유지하기 위한 신규하고 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 CDMA 무선 네트워크와 연계하여 전개되는 HDR 무선 네트워크를 포함하는 통신 시스템의 실시예에 대한 개략도.
도 2는 다수의 서비스 네트워크에 서로연결되는 다수의 무선 네트워크를 포함하고 있는 엑세스 네트워크에 대한 블록도.
도 3은 엑세스 터미널과 HDR 및 CDMA 무선 네트워크 사이의 통신에 대한 개략도.
도 4A 및 4B는 무선 IP 네트워크 표준에 따른, 간단한 IP 및 이동 IP에 대한 프로토콜 기준 모델을 나타내는 개략도.
도 5는 엑세스 터미널에 대한 IP 연결을 유지하기 위한 엑세스 터미널, 무선 네트워크, 및 PDSN 사이의 통신에 대한 개략도.
도 6은 엑세스 터미널과 엑세스 포인트의 특정 실시예에 대한 간단한 블록도.
본 발명은, 엑세스 터미널이 제 2 (예컨대, cdma2000 CDMA) 무선 네트워크에 동조되어 있는 동안에 제 1 (예컨대, HDR) 무선 네트워크를 통해서 설정되어진 인터넷 프로토콜(IP) 세션을 유지하기 위한 신규하고 개선된 기술을 제공한다. 제 1 및 제 2 무선 네트워크를 통한 등록, 구성, 및 세션 설정 처리 동안에, 엑세스 터미널은 설정된 세션 동안 사용하기 위한 제 1 및 제 2 IP 어드레스가 할당될 수 있다. 그러므로, 만약 엑세스 터미널이 제 1 무선 네트워크를 떠난다면, 상기 엑세스 터미널은 그 네트워크를 통해서 설정된 IP 세션이 유지되도록 요청할 수 있다. 엑세스 터미널은 또한 발송 어드레스(forwarding address)를 제공하는데, 상기 발송 어드레스는 통상적으로 제 2 IP 어드레스이다. 그런 후에, 만약 제 1 무선 네트워크가 엑세스 터미널을 위한 데이터를 가지고 있다면, 상기 네트워크는 발송 어드레스를 사용하여 엑세스 터미널에 "스프프(spoof)" 패킷을 전송한다. 스프프 패킷은 엑세스 터미널에서 이용가능한 데이터가 존재한다는 것을 나타낼 수 있다. 스프프 패킷에 응하여 제 2 무선 네트워크로부터 페이지(page)를 수신하였을 때, 엑세스 터미널은 제 1 무선 네트워크와의 접속을 설정하여 데이터를 수신한다.
본 발명의 특정 양상을 통해, 외부 네트워크 엘리먼트(예컨대, 패킷 데이터 제공 노드(PDSN), 엔드 호스트, 및 다른 것들)에 대해서, 엑세스 터미널의 IP 어드레스는, 비록 엑세스 터미널이 제 1 및 제 2 무선 네트워크 사이에서 앞뒤로 전환할 수 있을 지라도, 간단히 제 1 IP 어드레스일 수 있다. 따라서, 엑세스 터미널을 위한 IP 세션은 다중 무선 네트워크 사이에서 엑세스 터미널이 스위칭하는 것과 같은 연속적인 방식으로 유지될 수 있다. 또한, 엑세스 터미널이 무선 네트워크 사이에서 전환할 때마다 무선 네트워크 사이에서 PPP 경우를 이동시키는 것과 관련해서 어떠한 오버헤드도 존재하지 않는데, 그 이유는 메인 PPP 경우가 제 1 무선 네트워크를 통해 유지되기 때문이다.
본 발명은 여러 방법, 엑세스 터미널, 및 위에서 설명된 방법을 구현할 수 있는 엑세스 포인트를 제공한다. 본 발명의 다른 양상 및 실시예가 아래에서 더욱 상세히 설명된다.
동일한 참조 문자가 전반에 걸쳐 상응하는 것을 나타내는 도면과 연계하여 설명될 때 아래에서 설명되는 상세한 설명으로부터 본 발명의 특징, 특성, 및 장점이 더욱 자명해질 것이다.
도 1은 와이어리스 전화 무선 네트워크(122)와 연계하여 전개되는 높은 데이터 전송 속도(HDR) 무선 네트워크(120)를 포함하고 있는 통신 시스템(100)의 실시예에 대한 개략도이다. HDR 무선 네트워크(120)는 패킷 데이터를 전송하는데 사용될 수 있으며, 고정된, 휴대용, 및 이동 환경에서 무선 인터넷 서비스를 지원하기 위해서 사용될 수 있다. HDR 무선 네트워크(120)는 앞서 설명된 미국 특허 출원 제 08/963,386호에서 설명되었으면서 앞서 설명된 HDR 규격을 따르는 설계에 기초해서 구현될 수 있다. 전화 무선 네트워크(122)는 음성, 데이터, 페이징, 또는 다른 서비스를 지원하기 위해서 사용될 수 있으며, 임의의 특정 표준(들)(예컨대, IS-95, cdma2000, W-CDMA, 등)을 따를 수 있는 CDMA, TDMA, 또는 GSM 무선 네트워크일 수 있다. 특정 구현에 있어서, 전화 무선 네트워크(122)는 cdma2000 표준을 따르는 CDMA 무선 네트워크이다. 간략성을 위해서, 전화 무선 네트워크(122)는 이후로 CDMA 네트워크(122)로 지칭된다.
HDR 및 CDMA 무선 네트워크의 이중 전개 및 동작이 2000년 5월 19일에 출원된 미국 특허 출원 제 09/575,073호 "HIGH DATA RATE WIRELESS PACKET DATA COMMUNICATIONS SYSTEM"에 개시된 방식으로 달성될 수 있는데, 상기 미국 특허 출원은 본 발명의 양수인에게 양도되었으며, 본 명세서에서 참조된다.
HDR 무선 네트워크(120)는 다수의 HDR 기지국 제어기(HDR BSC)(150)(간략성을 위해서 단지 하나만 도 1에 도시되었음)와 인터페이스하는 다수의 엑세스 포인트(130)를 포함한다. 각각의 HDR BSC(150)는 또한 패킷 데이터 전송을 지원하는 패킷 데이터 제공 노드(PDSN : packet data serving node)(160)에 접속한다. PDSN(160)은 또한 RADIUS 서버(170), 인증 서버(172), 및 다른 네트워크 및 패킷 데이터 전송을 역시 지원하는 서버와 추가적으로 상호 연결될 수 있는 IP 네트워크(180)에 접속할 수 있다. PDSN 및 서버는 앞서 설명된 미국 특허 출원 제 09/575,073호에 더욱 상세히 설명되어 있다.
CDMA 무선 네트워크(122)는 다수의 CDMA 기지국 제어기(CDMA BSC)(152)(역시 간략성을 위해서 단지 하나만 도 1에 도시되었음)와 인터페이스하는 다수의 기지국 트랜시버(BTS)(132)를 포함한다. 각각의 CDMA BSC(152)는 또한 PDSN(160)에 접속하며, 점선으로 표시된 바와 같이 HDR BSC(150)에 직접적으로 접속할 수 있다. 비록 도 1에는 도시되지 않았지만, HDR BSC(150)는 하나의 PDSN에 접속할 수 있고, CDMA BSC(152)는 또 다른 PDSN에 접속할 수 있으며, 상기 PDSN은 임의의 네트워크를 통해서 서로 접속될 수 있다. HDR 및 CDMA 무선 네트워크의 동작은 앞서 설명된 표준에서 설명되었다.
엑세스 포인트(130)는 BTS(132)와 동일한 곳에 위치될 수 있는 별도의 유닛에 패킷화될 수 있다. 그러한 전개는 서비스 제공자로 하여금 전화 네트워크 장치 제공자와 동일하지 않을 수 있는 제작자로부터의 HDR 장치를 전개할 수 있도록 하는데 있어 융통성을 제공한다. 대안적으로, 엑세스 포인트(130)는 BTS(132) 내에 통합될 수 있다. HDR 및 CDMA 무선 네트워크의 여러 전개가 가능하며, 본 발명의 범위 내에 있다.
향상된 호환성 및 융통성을 위해서, HDR 무선 네트워크(120)의 기능은 CDMA 무선 네트워크(122)의 기능에 거의 매핑하도록 설계될 수 있다. 이는 HDR 무선 네트워크(120)로 하여금 CDMA 무선 네트워크(122)에 통합되고 동일한 PDSN(160)에 접속할 수 있게 한다. HDR 무선 네트워크의 RF 특징은 또한 CDMA 무선 네트워크의 RF 특징과 유사하도록 설계될 수 있다. 이는 HDR 및 CDMA 무선 네트워크로 하여금 셀 사이트, 타워, 안테나, 및 다른 시스템 엘리먼트를 공유할 수 있게 한다.
비록 HDR 무선 네트워크(120)가 CDMA 무선 네트워크(122)와 동일한 모델을 따를 수 있을 지라도, 통상적으로는 그러한 무선 네트워크 간에 어떠한 의존성도 존재하지 않는다. 따라서, HDR 무선 네트워크(120)는 CDMA 무선 네트워크(122)와 독립적으로, 그와 연계해서, 또는 그와 통합되어 전개될 수 있다. 따라서, 여러 구조를 사용하는 HDR 무선 네트워크의 여러 전개가 가능하며, 그 중 일부는 앞서 설명된 미국 특허 출원 제 09/575,073호에 설명되어 있다.
통신 시스템(100) 내에서, 다수의 엑세스 터미널(110)(간략성을 위해서 도 1에는 단지 하나만 도시되었음)은 HDR 무선 네트워크의 엑세스 포인트(130) 및 CDMA 무선 네트워크의 BTS(132)와 통신한다. 각각의 엑세스 터미널(110)은, 상기 엑세스 터미널이 소프트 핸드-오프 상태인지 여부 및 상기 엑세스 터미널이 하나 또는 두 개의 무선 네트워크에 등록되었는지 여부에 따라, 무선 링크를 통해서 하나 이상의 엑세스 포인트(130) 및/또는 하나 이상의 BTS(132)와 통신한다. 다중-모드 엑세스 터미널(110)은 CDMA나 HDR 무선 네트워크 중 어느 하나나 또는 둘 모두(그리고 어쩌면 동시적으로)로부터 서비스(예컨대, 음성, 데이터, 페이징, 및 다른 것들)를 수신할 수 있다.
엑세스 터미널(110)은 예컨대 전화, 모뎀, 모듈, 또는 일부 다른 유닛과 같은 여러 물리적인 실시예로 구현될 수 있다. 엑세스 터미널(110)은 상기 엑세스 터널로 하여금 무선 또는 유선 링크를 통해서 그리고 여러 상호접속 레이어를 사용해서 다른 디바이스(예컨대, 컴퓨터, 가전장치, PDA(personal digital assistances), 세톱박스, 프린터 등)과 인터페이스할 수 있게 하는 데이터 인터페이스를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 특정 예에 있어서, 엑세스 터미널(110)은 CDMA 무선 네트워크와 통신 중에 있고(실선의 번개모양으로 표시되었음), HDR 무선 네트워크에 현재 동조되어 있지 않지만 그 HDR 무선 네트워크와의 세션을 설정한다(비음영처리된 번개모양 선으로 표시되었음).
도 2는 다수의 서비스 네트워크에 상호연결된 다수의 무선 네트워크를 포함하는 엑세스 네트워크(200)에 대한 블록도이다. 무선 네트워크는 HDR 무선 네트워크(120), CDMA 무선 네트워크(122), 일부 다른 무선 네트워크, 또는 그것들의 결합을 포함할 수 있다. 서비스 네트워크는 PDSN(160), 이동 스위칭 센터(MSC)(162), 일부 다른 서비스 네트워크, 또는 그것들이 결합을 포함할 수 있다. 무선 네트워크(120 및 122)는 그러한 네트워크 내에 엑세스 터미널을 위한 무선 엑세스를 제공한다. PDSN(160)은 엑세스 터미널에 패킷 데이터 서비스를 제공하며, 예컨대 점-대-점 프로토콜(PPP), RADIUS 프로토콜, 및 이동 IP 프로토콜과 같은 기능을 지원한다. MSC(162)는 음성, 데이터, 페이징, 및 다른 서비스를 지원하며, 종래의 평범한 구형 전화기(POT)와의 통신을 제공하기 위해서 PSTN(public switch telephone network)에 또한 접속할 수 있다. 그러한 무선 네트워크 및 서비스 네트워크는 앞서 설명된 미국 특허 출원 제 09/575,073호에 추가적으로 설명되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 무선 네트워크는 앞서 설명된 상호운용 규격에 정의되어진 하나 이상의 네트워크 인터페이스를 통해 서비스 네트워크에 인터페이스한다. 패킷 데이터 서비스를 위해, 인터페이스는 PDSN 트래픽 인터페이스(A10)에 대한 PCF(packet control function) 및 PDSN 시그널링 인터페이스(A11)에 대한 PCF이다. IS-41 및 PSTN 서비스를 위해서, 인터페이스는 MSC 시그널링 인터페이스(A1)에 대한 BSC 및 MSC PCM 트래픽 인터페이스(A2)에 대한 BSC이다. 예컨대, HDR 무선 네트워크(120)는 A1, A10, 및 A11 인터페이스를 통해 PDSN(160) 및 MSC(162) 각각과 인터페이스할 수 있다. 마찬가지로, CDMA 무선 네트워크(122)는 A1, A2, A10 및 A11 인터페이스를 통해 PDSN(160) 및 MSC(162) 각각과 인터페이스할 수 있다. 특히, HDR BSC 및 CDMA BSC와 PDSN 각각 사이의 상호접속이 무선 네트워크-PDSN(또는 간단히 "R-P") 인터페이스를 통해 달성될 수 있는데, 상기 인터페이스는 무선 및 서비스 네트워크를 상호접속하는데 사용되는 "A-인터페이스"의 일부이다. 도 1을 다시 참조하면, PDSN(160)은 R-P 인터페이스를 통해서 다수의 HDR BSC(150) 및 CDMA BSC(152)와 통신한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엑세스 터미널(110)과 HDR 및 CDMA 무선 네트워크 사이의 통신에 대한 개략도이다. HDR 무선 네트워크의 각 HDR BSC(150) 및 CDMA 무선 네트워크의 각 CDMA BSC(152)는 특정 커버리지 영역을 커버하도록 설계된다. 엑세스 터미널(110)이 HDR 무선 네트워크 커버리지 영역(즉, HDR 등록 경계)에 들어갔을 때, 그것은 그 영역을 커버하는 특정 HDR BSC(150)를 통해서 HDR 무선 네트워크에 등록을 개시한다.
엑세스 터미널이 특정 HDR 네트워크에 다가선 처음 순간에 수행되는 HDR 무선 네트워크로의 등록 처리 동안에, 엑세스 터미널은 무선 네트워크와의 세션을 설정할 수 있다. 세션 설정은 통상적으로 프로토콜 협상, 파라미터 협상, 및 UATI(Unicast Access Terminal Identifier) 할당을 포함한다. 후속하는 통신을 위해 사용될 프로토콜 세트(여러 시그널링 레이어에서)를 설정하고 각각의 설정된 프로토콜을 위해 사용될 파라미터 세트를 설정하기 위해서 엑세스 터미널 및 HDR 무선 네트워크에 의해 세션 구성이 수행된다. 디폴트 프로토콜 및/또는 파라미터가 사용을 위해 선택될 수 있다. 대안적으로, 프로토콜 및/또는 파라미터가 양쪽 엔터티에 의해서 협상될 수 있다.
엑세스 터미널은 HDR 무선 네트워크로 하여금 그 엑세스 터미널을 명확히 식별할 수 있게 하는 UATI가 또한 할당된다. 세션 구성의 일부로서, 다중-모드 엑세스 터미널이 그것의 IMSI(International Mobile Station Identification)를 HDR 무선 네트워크에 전송할 수 있다. 그러나, HDR 무선 네트워크는 엑세스 터미널의IMSI를 인증할 수 없을 수 있다. 따라서, UATI는 통상적으로 후속하는 통신에서 엑세스 터미널을 식별할 목적으로 HDR 무선 네트워크에 의해서 IMSI을 대신하여 세션 식별자로서 사용된다.
엑세스 터미널은 또한 HDR 무선 네트워크를 통해 PDSN과의 IP 세션을 설정할 수 있다. IP 세션 설정 동안에(또는 더 상세히는 PPP 협상 동안에), 엑세스 터미널은 세션 동안에 사용될 IP 어드레스(예컨대 a.b.c.d)가 할당될 수 있다. 엑세스 터미널, HDR 무선 네트워크, 및 PDSN 사이의 통신을 위해서, 엑세스 터미널은 자신에 할당된 UATI 및 그와 연관된 IP 어드레스를 통해 식별된다.
HDR 무선 네트워크를 위한 세션 설정 및 구성은 앞서 설명된 HAI 규격과, 2000년 2월 7일에 출원된 미국 특허 출원 제 09/499,196호 "METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING CONFIGURABLE LAYERS AND PROTOCOLS IN A COMMUNICATION SYSTEM"에 더욱 상세히 설명되어 있는데, 상기 미국 특허 출원은 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 본 명세서에서 참조된다. IP 어드레스 할당은 "Wireless IP Network Standard"(이후로는 무선 IP 표준)란 명칭으로 3GPP2 표준 주문에 의해 승인된 표준에 더욱 상세히 설명되어 있는데, 그것은 본 명세서에서 참조된다.
엑세스 터미널이 CDMA 무선 네트워크 커버리지 영역에 들어갔을 때, 그것은 그 영역을 커버하는 특정 CDMA BSC(152)를 통해서 CDMA 무선 네트워크로의 등록을 마찬가지로 개시할 수 있다. CDMA 무선 네트워크로의 엑세스 터미널의 등록은 구현되는 특정 CDMA 표준(예컨대, cdma2000 표준)에 따라 수행될 수 있다. 다중-모드 엑세스 터미널은 통상적으로는 비록 그것이 HDR 무선 네트워크에 동조될 지라도CDMA 무선 네트워크로 등록할 수 있다. cdma2000 CDMA 무선 네트워크를 위해서, 세션 설정은 인증을 갖는 등록 메시지를 CDMA 무선 네트워크에 전송함으로써 개시될 수 있다. 등록 메시지는 엑세스 터미널의 존재를 CDMA 무선 네트워크에 알린다. 등록 이후에, CDMA BSC는 엑세스 터미널을 식별하여 포착할 수 있다.
cdma2000 표준에 따르면, 엑세스 터미널의 인증은 등록 처리의 일부로서 수행되며, 등록 메시지 내의 인증 필드를 사용하여 달성된다. 그런 인증을 통해서, 엑세스 터미널은 자신이 정당한 것이라는 것을 입증할 수 있다. 통신 처리의 일부로서, 엑세스 터미널은 올바른 엑세스 터미널만이 생성할 수 있는 숫자(AUTHR)를 생성한다(그 이유는, 올바른 엑세스 터미널만이 비밀 키를 가지고 있기 때문이다). 인증 처리는 앞서 설명된 cdma2000 표준에서 설명되어 있다.
CDMA 무선 네트워크로의 등록 처리 이후에, 엑세스 터미널은 CDMA 무선 네트워크를 통해서 PDSN과의 또 다른 IP 세션을 설정할 수 있다. HDR 무선 네트워크를 통해 설정된 제 1 IP 세션에서, 엑세스 터미널은 HDR 무선 네트워크에 의해서 할당되는 UATI를 통해 식별되는데, 그 이유는 엑세스 터미널의 IMSI가 인증되지 않았기 때문이다. CDMA 무선 네트워크를 통해 설정된 제 2 IP 세션에서, 엑세스 터미널은 자신의 IMSI를 통해 식별된다. 그 결과, 그러한 제 2 IP 세션에서, 엑세스 터미널에는 세션 동안에 사용하기 위한 또 다른 IP 어드레스(예컨대, w.x.y.z)가 할당될 수 있다.
따라서, 두 개의 IP 어드레스(예컨대, a.b.c.d 및 w.x.y.z)가 HDR 및 CDMA 무선 네트워크를 통해 설정된 PDSN과의 두 PPP 세션을 위해서 엑세스 터미널에 할당될 수 있다. 동일한 엑세스 터미널에 대한 두 IP 어드레스의 할당으로 인해 PDSN에 대한 엑세스 터미널을 식별하기 위해서 UATI 및 IMSI가 사용된다. PDSN은 두 IP 어드레스가 동일한 엑세스 터미널에 할당되었다는 것을 알지 못한다. 따라서, 설정된 PPP 세션은 PDSN을 갖는 두 개의 별도의 독립적인 PPP 세션을 나타낸다. 무선 네트워크를 위한 IP 지원은 앞서 설명된 무선 IP 표준에서 더욱 상세히 설명되어 있다.
엑세스 터미널이 HDR 및 CDMA 무선 네트워크에 등록하는 시간 순서는 일반적으로 중요하지 않다. HDR 및 CDMA 무선 네트워크 등록은 통상적으로 어느 정도는 오버랩의 경계를 지우며, 대체로 정렬되도록 동작될 수 있다. 엑세스 터미널은 통상적으로 자신의 접촉하는 모든 무선 네트워크(즉, 각각의 커버리지 영역에 들어갔을 때 HDR 및/또는 CDMA 무선 네트워크를 통해)에 등록한다. 특정 무선 네트워크로의 엑세스 터미널의 등록이 적용가능한 표준에 설명되어 있다. 특정 무선 네트워크와의 세션을 설정하였을 때, 엑세스 터미널은 종종 그 무선 네트워크와의 접속을 설정한다. 설정된 접속을 통해서, 엑세스 터미널은 무선 네트워크와 데이터를 교환할 수 있다.
도 4A는 무선 IP 표준에 따른 간단한 IP를 위한 프로토콜 기준 모델의 개략도이다. 도 4A에 도시된 바와 같이, 엑세스 터미널은 에어-링크 프로토콜의 위에서 동작하는 매체 엑세스 제어(MAC) 프로토콜 및 링크 엑세스 제어(LAC) 프로토콜을 통해 (HDR 또는 CDMA) 무선 네트워크와 통신한다. 무선 네트워크는 물리 레이어(PL)의 위에서 동작하는 R-P 인터페이스를 통해 PDSN과 통신한다. PDSN은 또한특정 링크 레이어 및 물리 레이어 위에서 동작하는 IP 프로토콜을 통해서 다른 네트워크 엘리먼트(예컨대, 엔드 호스트)와 통신할 수 있다. 엑세스 터미널은 PDSN과의 PPP 세션을 유지할 수 있으며, IP 세션을 통해 PDSN 및 엔드 호스트와의 또한 통신할 수 있다. 엑세스 터미널 및 엔드 호스트는 전송 레이어를 통해 데이터를 교환할 수 있는데, 상기 전송 레이어는 전송 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP), 또는 일부 다른 프로토콜로 구현될 수 있다.
도 4B는 무선 IP 표준에 따른 이동 IP를 위한 프로토콜 기준 모델의 개략도이다. 도 4B에 도시된 모델은 도 4A에 도시된 모델과 유사하지만, 링크 레이어 및 물리 레이어 위에서 동작하는 IP/IPsec 프로토콜을 통해 PDSN과 통신할 수 있는 홈 에이전트(HA)를 포함한다. 엔드 호스트는 홈 에이전트를 통해 엑세스 터미널과 통신한다. 비록 간략성을 위해서 도 4B에는 도시되지 않았지만, 외래 에이전트(FA:foreign agent)가 PDSN과 홈 에이전트 사이에 삽입될 수 있다.
도 5는 엑세스 터미널에 대한 IP 연결을 유지하기 위한 여러 네트워크 엘리먼트 간의 통신을 나타내는 개략도이다. 초기에, 엑세스 터미널은, 단계 510에서, HDR 무선 네트워크에 등록하고, IP 세션을 설정하며, IP 세션 동안에 사용할 IP 어드레스(예컨대, a.b.c.d)가 할당될 수 있다. 엑세스 터미널은 또한, 단계 512에서, CDMA 무선 네트워크에 등록하고, 또다른 IP 세션을 설정하며, 제 2 IP 어드레스(예컨대, w.x.y.z)가 할당될 수 있다.
HDR 및 CDMA 무선 네트워크 각각은 특정 엑세스 터미널에 대한 IP 접속을 지원할 수 있다. CDMA 무선 네트워크와의 IP 접속을 설정하기 위해서, 트래픽 채널이 먼저 설정된다. 이는 사용될 프로토콜을 선택하고 프로토콜 파라미터를 협상하기 위해서 엑세스 터미널과 CDMA 무선 네트워크 사이의 메시지 교환을 통해 달성될 수 있다. 엑세스 터미널과 CDMA 무선 네트워크 사이의 무선 링크 프로토콜(RLP) 레이어가 RLP의 제어 메시지(예컨대, 동기, 동기/승인(ack), 및 승인)를 통해 동기된다. 이어서, 엑세스 터미널과 PDSN 사이의 PPP 레이어가 동기된다. 이는 링크 제어 프로토콜(LCP)을 동기시키고, 인증을 수행하며, IP 제어 프로토콜(IPCP)을 동기시키는 단계를 포함한다. 그런 이후에, 데이터 패킷은 CDMA 무선 네트워크를 통해 엑세스 터미널과 PDSN 사이에 교환될 수 있다. HDR 무선 네트워크와의 IP 접속 설정이 유사한 방식으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 만약 엑세스 터미널이 HDR 무선 네트워크로부터 CDMA 무선 네트워크로 이동한다면, 단계 522에서, 엑세스 터미널은 HDR 무선 네트워크와 설정한 IP 세션을 유지하길 원한다는 것을 HDR 무선 네트워크에 알릴 수 있다. 엑세스 터미널은 또한 IP 어드레스(예컨대, w.x.y.z)를 발송하는 것을 HDR 무선 네트워크에 알린다. 그러한 요청 및 발송 정보에 기초해서, HDR 네트워크는 설정된 IP 세션을 유지할 수 있다. 그런 후에, HDR 무선 네트워크는 그것이 엑세스 터미널에 대한 데이터를 가질 때마다 그 엑세스 터미널에 (발송 IP 어드레스를 사용하여) 통보할 수 있다.
엑세스 터미널은, 단계 524에서, 음성, 데이터, 페이징, 및 다른 서비스를 수신하기 위해 CDMA 무선 네트워크에 후속적으로 동조할 수 있다. 엑세스 터미널은 더 나은 페이징 서비스를 수신하거나 인입 음성 호출을 기다리기 위해서 CDMA무선 네트워크로 이동할 수 있다. 실제로, 엑세스 터미널은 특정 통신 세션 동안에 임의의 횟수로 HDR 및 CDMA 무선 네트워크 사이에서 앞뒤로 이동할 수 있다.
엑세스 터미널이 CDMA 무선 네트워크에 동조되는 동안에, PDSN은 행선 IP 어드레스로서 엑세스 터미널에 할당된 제 1 IP 어드레스(예컨대, a.b.c.d)를 갖는 패킷을 수신할 수 있다. 이어서, PDSN은 단계 532에서 정상적인 방식으로 HDR 무선 네트워크에 패킷을 발송할 것인데, 그 이유는 그것의 루팅 테이블이 제 1 IP 어드레스가 HDR 무선 네트워크와 연관되기 때문이다. HDR 무선 네트워크는 패킷을 수신하고, 행선 IP 어드레스를 추출하며, 그 추출된 IP 어드레스가 HDR 무선 네트워크에 동조되지 않았지만 IP 세션을 유지하도록 요청한 엑세스 터미널에 속한다는 것을 인지한다.
다음으로, HDR 무선 네트워크는 엑세스 터미널이 이용할 수 있는 데이터가 있다는 것을 상기 엑세스 터미널에 알려주려 한다. 실시예에서, HDR 무선 네트워크는 IP 패킷을 엑세스 터미널에 "스프프(spoof)한다(즉, "스프프" 패킷을 전송한다). 스프프 패킷은 행선 IP 어드레스로서 엑세스 터미널의 발송 어드레스(예컨대, 제 2 IP 어드레스, w.x.y.z)를 포함한다. 스프프 패킷은 또한 HDR 무선 네트워크가 엑세스 터미널을 위한 데이터를 가지고 있다는 것을 상기 엑세스 터미널에 통보하기 위해서 메시지를 포함할 수 있다. 스프프 패킷은, 단계 534에서, HDR 무선 네트워크에 의해 PDSN으로 전송된다.
PDSN은 스프프 패킷을 수신하여 처리하는데, 상기 스프프 패킷은 종래 IP 패킷의 외형을 가지며 또한 그와 동일한 정상적인 방식으로 처리된다. 다음으로,PDSN은 단계 536에서 스프프 패킷을 CDMA 무선 네트워크에 발송하는데, 그 이유는 그것의 루팅 테이블이 제 2 IP 어드레스가 그 네트워크와 연관되기 때문이다. CDMA 무선 네트워크는 스프프 패킷을 수신하여 처리하며, 그 패킷을 엑세스 터미널에 전송할 수 있다. 만약 엑세스 터미널이 휴지 상태에 있다면, CDMA 무선 네트워크는 단계 538에서 데이터 서비스 페이지를 엑세스 터미널에 전송할 수 있다(그 이유는 그것이 엑세스 터미널의 올바른 IMSI를 알고 있기 때문이다). 엑세스 터미널은 그 페이지를 수신하며, 특정 CDMA 무선 네트워크의 필요조건에 따라서, 단계 540에서, 페이지 승인을 갖는 페이지에 응답할 수 있다.
데이터 서비스 페이지를 수신하는 것에 응답하여, 엑세스 터미널은, 단계 542에서, HDR 무선 네트워크가 그것을 위한 데이터를 가지며 HDR 무선 네트워크와의 접속을 설정하였다고 결정할 수 있다. 접속 설정을 통해서, 엑세스 터미널은 후속하는 데이터 교환(들)에서 사용하기 위한 하나 이상의 트래픽 채널이 할당된다. 그런 후에는, 본래 PDSN으로부터 발송되어진 제 1 IP 어드레스를 갖는 패킷이, 단계 544에서, HDR 무선 네트워크에 의해서 엑세스 터미널에 전송된다. 엑세스 터미널이 HDR 무선 네트워크와의 설정된 접속을 갖는 동안에는 임의의 수의 데이터 교환이 발생할 수 있다. 데이터 전송이 완료되었을 때, 설정된 접속이 엑세스 터미널이나 HDR 무선 네트워크 중 어느 하나에 의해서 지시될 때나 또는 특정 기간 동안의 휴지(inactivity) 이후에 해체될 수 있다. 후속적으로, 엑세스 터미널은 CDMA 무선 네트워크로 복귀할 수 있으며, HDR 무선 네트워크를 통해 설정된 IP 세션이 유지되도록 다시 요청할 수 있다.
도 1 및 도 3에서, HDR 및 CDMA 무선 네트워크는 동일한 PDSN에 접속되는 것으로 도시되었으며, 패킷의 루팅을 제공한다. 그러나, 이는 필수 조건은 아니다. HDR 및 CDMA 무선 네트워크는 두 개의 각 PDSN에 접속될 수 있다. 그 경우에, 스프프 패킷은 HDR 무선 네트워크로부터 제 1 PDSN에 전송될 수 있고, 이어서 제 1 PDSN은 패킷을 제 2 PDSN에 발송한다. 다음으로, 제 2 PDSN은 스프프 패킷을 CDMA 무선 네트워크에 루팅한다. 또한, 스프프 패킷은 종래 방식대로 PDSN 및 CDMA 무선 네트워크에 의해서 처리될 수 있다.
위로부터 알 수 있는 바와 같이, PDSN 및 다른 네트워크 엘리먼트(예컨대, 엔드 호스트)에 대해서, 엑세스 터미널의 IP 어드레스는, 비록 엑세스 터미널이 HDR 및 CDMA 무선 네트워크 사이에서 앞뒤로 전환할 수 있을 지라도, 제 1 IP 어드레스(예컨대, a.b.c.d)일 수 있다. 그런 단일 IP 어드레스는 심지어 엑세스 터미널이 여러 무선 네트워크 사이에서 스위칭할 때도 연속적인 IP 세션을 가능하게 한다. 엑세스 터미널이 HDR 무선 네트워크에 동조되지 않은 동안에도 메시지를 엑세스 터미널에 발송하기 위해서 제 2 IP 어드레스(예컨대, w.x.y.z)가 HDR 무선 네트워크에 의해서 사용된다.
실시예에서, HDR 무선 네트워크에는 엑세스 터미널이 상기 HDR 무선 네트워크를 떠난 이후에 동조하는 다른 무선 네트워크가 통보될 수 있다. 그 정보를 통해서, HDR 무선 네트워크는 엑세스 터미널이 양쪽 무선 네트워크에 동조되는 특정 오버랩 기간 동안 양쪽 무선 네트워크 상에 상기 엑세스 터미널을 페이징할 수 있다.
위에서 설명된 실시예에서, 엑세스 터미널은 IP 세션을 유지하라는 요청을 전송하며, 자신이 네트워크로부터 이동할 때마다 HDR 무선 네트워크에 자신의 발송 IP 어드레스를 전송한다. 그런 이후에, HDR 무선 네트워크는 엑세스 터미널을 위한 패킷을 가질 때마다 스프프 패킷을 전송한다. 요청 및 발송 IP 어드레스는 엑세스 터미널이 HDR 무선 네트워크를 떠날 때마다 전송될 수 있다.
또 다른 실시예에서, HDR 무선 네트워크에는, (1) 엑세스 터미널이 HDR 트래픽 채널을 드롭(drop)한 이후에 CDMA 무선 네트워크로 이동하기 이전의 특정 시간 기간과, (2) 발송 IP 어드레스가 통보된다. 그러한 정보는 세션 설정 동안에 HDR 무선 네트워크에 전달될 수 있거나 IP 세션을 유지하라는 (제 1) 요청에 포함도리 수 있다. 그런 이후에는, 엑세스 터미널이 HDR 트래픽 채널을 드롭할 때마다, HDR 무선 네트워크는 엑세스 터미널이 다른 무선 네트워크로 이동하였고 자동으로 IP 세션을 유지한다는 것을 인지한다. 본 실시예는 IP 세션의 유지를 요청하는데 필요한 오버헤드 시그널링의 양을 감소시킬 수 있다. IP 세션이 (전력공급이 중단될 수 있는)엑세스 터미널에 대해 무기한으로 유지되지 않도록 보장하기 위해서 "키프-얼라이브(keep-alive)" 메커니즘이 구현될 수 있다.
실시예에서는, HDR 무선 네트워크를 통해 설정된 IP 세션을 키프 얼라이브하기 위한 메커니즘이 구현될 수 있다. 키프-얼라이브 메커니즘은 IP 세션을 유지하길 원한다고 통보한 엑세스 터미널에만 그러한 방식으로 제공되도록 보장한다. 키프-얼라이브 메커니즘은 또한 IP 어드레스 및 다른 네트워크 자원이 엑세스 터미널에 의해서 불필요하게 구속되지 않도록 보장하는데, 상기 엑세스 터미널은 턴 오프될 수 있거나 일부 다른 무선 네트워크로 이동될 수 있다. 키프-얼라이브 메커니즘의 일부 실시예가 아래에서 설명된다.
키프-얼라이브 메커니즘의 일실시예에서, 엑세스 터미널은 IP 세션을 계속해서 유지할 것을 요청하는 메시지를 HDR 무선 네트워크에 주기적으로 전송한다. IP 세션을 유지하라는 새로운 요청이 각각의 T1 시간 간격 내에 전송될 수 있는데, 상기 시간 간격은 마지막 요청이 전송된 시간으로부터 측정될 수 있다. HDR 무선 네트워크는 자신이 T2 시간 간격 내에 새로운 요청을 수신하지 않는다면 IP 세션을 해제할 수 있다. T1 및 T2는 각각 시그널링 지연, 처리 지연 등과 같은 여러 파라미터에 기초해서 선택될 수 있다. 특정 실시예로서, T1은 거의 10분으로 선택될 수 있고, T2는 거의 T1의 두 배로 선택될 수 있다. T1 및 T2에 대해서는 다른 값이 또한 사용될 수 있으며 본 발명의 범위 내에 있다.
키프-얼라이브 메커니즘의 또 다른 실시예에 있어서, 엑세스 터미널과의 접속이 설정되지 않는 한, IP 세션은 특정 시간 기간 동안에 유지된다. 그러한 특정 시간 기간은, 세션 설정 동안이나, 요청이 전송될 때나, 일부 다른 시간에 HDR 무선 네트워크에 제공될 수 있다.
위에서 설명된 실시예에 있어서, HDR 무선 네트워크에 의한 IMSI의 인증은 필요하지 않다. 또한, 메인 PPP 경우가 HDR 무선 네트워크를 통해 유지되기 때문에, 엑세스 터미널이 휴지 상태로 될 때마다 HDR 및 CDMA 무선 네트워크 사이에서 PDSN PPP 경우를 이동시키는 것과 관련된 어떤 오버헤드도 존재하지 않는다. 엑세스 터미널이 HDR 무선 네트워크로부터 CDMA 무선 네트워크로 전환할 때마다(예컨대, 특정 시간 기간 동안의 휴지 상태 이후의 전환), 그것은 IP 세션을 유지하기 위해서 HDR 무선 네트워크를 단순히 요청하며 발송 IP 어드레스를 제공한다.
만약 엑세스 터미널이 HDR 경계로부터 이동한다면, HDR 무선 네트워크를 갖는 세션이 손실될 것이다. 그러나, 통상적으로는 엑세스 터미널이 제 1 IP 어드레스(a.b.c.d)를 보유하는 것이 바람직하다. 이는 여러 방식으로 달성될 수 있다. 무선 IP 표준에 의해 정의되는 이동 IP 서비스를 위해서, 엑세스 터미널은 이동 노드 등록을 수행함으로써 제 1 IP 어드레스가 재할당될 수 있다. 그리고, 무선 IP 표준에 의해 정의되는 간단한 IP 서비스를 위해서, 엑세스 터미널은 IPCP 동안에 사용하기 위한 제 1 IP 어드레스의 할당을 요청할 수 있다. 엑세스 터미널이 CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)를 사용하여 그것의 NAI(Network Access Identifier)를 인증하고 또한 상기 엑세스 터미널에 동일한 NAI를 위한 제 1 IP 어드레스(a.b.c.d)가 이미 할당되었기 때문에, PDSN은 엑세스 터미널에 제 1 IP 어드레스를 다시 할당할 수 있다.
엑세스 터미널에는 PDSN을 갖는 두 PPP 세션을 위해 두 IP 어드레스가 할당될 수 있다. 통상적으로 서비스 제공자는 NAT(network address translation) 엘리먼트 뒤의 무선 네트워크를 동작시키며, 엑세스 터미널에 할당될 수 있는 (임의적으로) 매우 많은 IP 어드레스를 갖는다. NAT 엘리먼트는 임의적으로 국부 루팅가능한 IP 어드레스를 글로벌적으로 이용가능한 고유 IP 어드레스에 매핑시키기 위해서 사용될 수 있다. NAT 엘리먼트를 통해서, (비교적) 작은 수의 글로벌적으로 고유한 IP 어드레스가 (비교적) 매우 많은 수의 엑세스 터미널을 지원하는데 사용될수 있는데, 이는 엑세스 터미널들 중 일부만이 통상적으로 임의의 주어진 순간에 활성되기 때문이다.
IP 어드레스는 또한 NAT 엘리먼트가 사용되는지 여부에 상관없이 여러 방식으로 보존될 수 있다. 한가지 방식에 있어서, RADIUS 서버 및 PDSN은 국부적으로 루팅가능한 IP 어드레스를 발송 어드레스로서 할당하도록 구성될 수 있다. 엑세스 터미널이 (예컨대, 0.0.0.0의 IPCP C-Req를 통해) 동적 IP 어드레스를 요청하였을 때, PDSN은 IP 어드레스가 엑세스 터미널과 연관된 NAI에 이미 할당되었는지 여부를 결정할 수 있다. 만약 IP 어드레스가 이미 할당되었다면, PDSN은 엑세스 터미널이 단지 발송 어드레스를 요청하였다는 것을 인지할 수 있으며, 국부적으로 루팅가능한 IP 어드레스를 할당할 수 있다.
간략성을 위해서, 본 발명은 엑세스 터미널이 무선 네트워크에 동조되지 않은 동안에 HDR 무선 네트워크를 통해서 설정된 IP 세션의 유지에 대해 상세히 설명하였다. 그러나, 본 발명은, 위에서 식별된 그러한 무선 네트워크 및 표준을 포함해서, 임의의 표준을 따를 수 있는 다른 무선 네트워크에 적용될 수 있다.
도 6은 엑세스 터미널(110) 및 엑세스 포인트(130)의 특정 실시예에 대한 간략한 블록도이다. 엑세스 터미널(110)에서는, HDR 무선 네트워크를 통해 설정된 IP 세션을 유지하라는 요청이 제어기(662)에 제공되거나 또는 상기 제어기(662)에 의해서 생성되고, 상기 제어기는 또한 프로토콜 스택(670)으로부터 발송 IP 어드레스를 수신한다. 다음으로, 제어기(662)는 요청 및 발송 IP 어드레스를 포함하는 메시지를 생성한다. 그 메시지는 하나 이상의 코딩 방식으로 메시지를 코딩하는인코더(664)에 전송된다. 그 코딩 방식은, 예컨대, CRC(cyclic redundancy check) 코딩, 터보 코딩, 컨볼루션 코딩, 직렬-연결 코딩(serial-concatenated coding), 리드-솔로몬 블록 코딩, 노 코딩(no coding) 등을 포함할 수 있는데, 그것들은 통상적으로 CDMA-기초 시스템을 위해 사용된다.
코딩된 데이터는 변조기(666)에 제공되고, 상기 변조기(666)는 상기 코딩된 데이터를 추가적으로 처리한다. CDMA-기초 시스템을 위해서, 변조기(666)는 왈시 커버링(Walsh covering), PN(pseudo-noise) 확산, 스크램블링 등을 수행할 수 있다. 이어서, 처리된 데이터는 하나 이상의 아날로그 신호로 변환된다. 전송기(668)는 아날로그 신호를 수신하며, 상기 아날로그 신호를 특정 아날로그 변조 방식(예컨대, QPSK(quadrature phase shift keying), QAM(quadrature amplitude modulation), 또는 일부 다른 방식)으로 변조하며, 상기 신호를 추가적으로 필터링하고 증폭시킨다. 변조된 신호는 듀플렉서(D)(654)를 통해 루팅되며, 안테나(652)를 경유하여 대기를 통해 전송된다.
엑세스 포인트(130)에서는, 전송된 신호가 안테나(624)에 의해서 수신되고, 듀플렉서(D)(622)를 통해 루팅되며, 수신기(626)에 제공된다. 수신기(626)는 수신된 신호를 조절, (직교) 복조, 및 디지털화하여, 복조기(628)에 샘플을 제공한다. 신호 조절은 필터링, 증폭, 주파수 변환 등을 포함할 수 있으며, (직교) 복조는 엑세스 터미널(110)에서 수행되는 것을 보완한다.
다음으로, 복조기(628)는 심볼을 제공하기 위해서 엑세스 터미널(110)에서 수행되는 것(예컨대, 역확산, 디스크램블링, 및 디커버링)을 보완하는 방식으로 샘플을 처리한다. 디코더(630)는 그 심볼을 수신하고, 엑세스 터미널(110)에서 사용되는 코딩 방식(들)을 보완하는 하나 이상의 디코딩 방식으로 심볼을 디코딩한다. 이어서, 디코딩된 데이터는 프로세서(614)에 제공된다.
엑세스 포인트(130)로부터 엑세스 터미널(110)로 트래픽 데이터 및 메시지(예컨대, IP 패킷)를 전송하는 것은 보완 신호 경로를 통해 발생한다. 그 데이터는 인코더(616)에 의해서 코딩되고, 변조기(618)에 의해 변조되고, 전송기(620)에 의해 조절되고, 듀플렉서(622)에 의해 루팅되며, 안테나(624)를 통해 전송된다. 엑세스 터미널(110)에서는, 전송된 신호가 안테나(652)에 의해 수신되고, 듀플렉서(654)에 의해 루팅되고, RF 수신기(656)에 의해 조절되고, 복조기(658)에 의해 처리되고, 디코더(660)에 의해 디코딩되어, 제어기(662)에 제공된다.
여기서 사용되는 바와 같이, 순방향 전송은 엑세스 포인트(130)로부터 엑세스 터미널(110)로의 전송을 나타내며, 역방향 전송은 엑세스 터미널(110)로부터 엑세스 포인트(130)로의 전송을 나타낸다. 역방향 경로 상에서의 처리 및 디코딩 포맷은 순방향 경로의 처리 및 디코딩 포맷과는 통상적으로 다를 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에서, 엑세스 터미널(110)은 설정된 세션을 나타내는 정보(예컨대, 엑세스 터미널에 의해 설정된 각 세션의 프로토콜 상태)를 유지하기 위해 사용되는 프로토콜 스택(670)을 포함한다. 프로토콜 스택(670)은 도 4A나 4B에 도시된 프로토콜 기준 모델을 위한 스택을 유지하기 위해 사용될 수 있으며, 다중 (예컨대, HDR 및 CDMA) 무선 네트워크를 통해 할당된 둘 (또는 그 이상의) IP 어드레스를 지원할 수 있다. 제어기(662)는, 프로토콜 스택(670)에 저장된 정보의도움으로, 엑세스 터미널이 현재 동조되는 특정 무선 네트워크 및 적용할 적합한 프로토콜 스택을 결정할 수 있다. 프로토콜 스택(670)은 제어기(662)와 별도로 떨어져 있거나 상기 제어기(662) 내에 위치되는(예컨대, 삽입된 메모리 내) 메모리 유닛(예컨대, RAM, 플래시, 또는 일부 다른 메모리 장치)으로 구현될 수 있다.
도 6에서, 인코더(616), 변조기(618), 및 전송기(620)는 엑세스 포인트(130)를 위한 전송기 유닛을 형성하고, 수신기(626), 복조기(628), 및 디코더(630)는 엑세스 포인트(130)를 위한 수신기 유닛을 형성한다. 마찬가지로, 인코더(664), 변조기(666), 및 전송기(668)는 엑세스 터미널(110)을 위한 전송기를 형성하고, 수신기(656), 복조기(658), 및 디코더(660)는 엑세스 터미널(110)을 위한 수신기 유닛을 형성한다. CDMA BTS(132)는 도 6에서의 엑세스 포인트(130)와 유사하게 구현될 수 있다.
엑세스 터미널(110), 엑세스 포인트(130), 및 BTS(132)의 엘리먼트들은 여러 방식으로 구현될 수 있다. 예컨대, 그러한 엘리먼트들은 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(digital signal processor), 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 본 명세서에서 설명된 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 회로, 또는 그것들이 결합을 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 기능 중 일부는 여기서 설명된 기능을 달성하는 지령 코드를 실행하도록 동작되는 특별히 설계된 프로세서나 범용 프로세서를 통해 구현될 수 있다. 따라서, 엑세스 터미널, 엑세스 포인트, 및 여기서 설명된 BTS의 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그것들의 결합을 사용하여 구현될 수 있다.
바람직한 실시예의 앞선 설명은 당업자가 본 발명을 제작하거나 사용할 수 있도록 제공된다. 그러한 실시예들에 대한 여러 변경이 당업자에게는 쉽게 자명해질 것이고, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리는 신규 기능의 사용없이 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 제시된 실시예로 제한되도록 의도되지 않지만, 여기서 개시된 원리 및 신규한 특징에 따른 가장 광대한 범위를 따를 것이다.

Claims (32)

  1. 제 1 무선 네트워크에서 엑세스 터미널을 위한 인터넷 프로토콜(IP) 세션을 유지하는 방법으로서,
    상기 제 1 무선 네트워크를 통해서, 네트워크 엘리먼트와의 엑세스 터미널을 위한 상기 IP 세션을 설정하는 단계와;
    만약 상기 엑세스 터미널이 상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않았다면, 상기 IP 세션을 유지하라는 요청을 수신하는 단계와;
    상기 엑세스 터미널을 위한 발송 어드레스(forwarding address)를 수신하는 단계와;
    상기 엑세스 터미널이 상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않았다는 표시를 수신하는 단계와;
    상기 엑세스 터미널을 위한 제 1 패킷을 수신하는 단계와;
    상기 제 1 패킷의 수신에 따라 제 2 패킷을 전송하는 단계를 포함하는데, 상기 제 2 패킷은 상기 발송 어드레스를 사용하여 상기 엑세스 터미널에 어드레싱되고;
    상기 엑세스 터미널과의 접속을 설정하는 단계와;
    상기 엑세스 터미널에 상기 제 1 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 엑세스 터미널은 상기 제 1 무선 네트워크를 통해서 설정된 상기 IP 세션을 위한 제 1 어드레스가 할당되는 IP 세션 유지 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 패킷은 상기 네트워크 엘리먼트로부터 수신되며, 상기 제 1 어드레스를 사용하여 상기 엑세스 터미널에 어드레싱되는 IP 세션 유지 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 패킷은 상기 네트워크 엘리먼트에 전송되는 IP 세션 유지 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 엑세스 터미널이 상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않았다는 표시가 상기 엑세스 터미널에 의해 전송된 메시지를 통해서 수신되는 IP 세션 유지 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 엑세스 터미널이 상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않았다는 표시가, 상기 엑세스 터미널이 상기 제 1 무선 네트워크에 의해서 상기 엑세스 터미널에 할당된 트래픽 채널에 드롭(drop)했다는 표시를 수신함으로써 승인되는 IP 세션 유지 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 IP 세션을 유지하기 위해서 특정 시간 기간의 표시를 수신하는 단계와;
    상기 특정 시간 기간 동안에 상기 IP 세션을 유지하는 단계를 더 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 IP 세션을 키프-얼라이브(keep-alive)하라는 요청을 주기적으로 수신하는 단계를 더 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 패킷은 상기 제 1 무선 네트워크가 상기 엑세스 터미널을 위한 데이터를 가지고 있다는 것을 나타내는 IP 세션 유지 방법.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 어드레스는 글로벌적으로 루팅가능한 IP 어드레스인 IP 세션 유지 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 발송 어드레스는 국부적으로 루팅가능한 IP 어드레스인 IP 세션 유지방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 네트워크 엘리먼트는 패킷 데이터 제공 노드(PDSN:packet data serving node)인 IP 세션 유지 방법.
  13. 제 1 무선 네트워크에서 엑세스 터미널을 위한 인터넷 프로토콜(IP) 세션을 유지하는 방법으로서,
    상기 제 1 무선 네트워크를 통해서, 네트워크 엘리먼트와의 상기 엑세스 터미널을 위한 상기 IP 세션을 설정하는 단계를 포함하는데, 상기 엑세스 터미널에는 상기 IP 세션을 위한 제 1 어드레스가 할당되고;
    만약 상기 엑세스 터미널이 상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않았다면, 상기 IP 세션을 유지하라는 요청을 수신하는 단계와;
    상기 엑세스 터미널을 위한 발송 어드레스를 수신하는 단계와;
    상기 엑세스 터미널이 상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않았다는 표시를 수신하는 단계와;
    상기 제 1 어드레스를 사용하여 상기 엑세스 터미널에 어드레싱된 제 1 패킷을 네트워크 엘리먼트로부터 수신하는 단계와;
    상기 제 1 패킷의 수신에 따라 제 2 패킷을 상기 네트워크 엘리먼트에 전송하는 단계를 포함하는데, 상기 제 2 패킷은 상기 발송 어드레스를 사용하여 상기엑세스 터미널에 어드레싱되고, 상기 제 1 무선 네트워크가 상기 엑세스 터미널을 위한 데이터를 가지고 있다는 것을 나타내며;
    상기 엑세스 터미널과의 접속을 설정하는 단계와;
    상기 엑세스 터미널에 상기 제 1 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  14. 제 1 무선 네트워크에서 엑세스 터미널을 위한 인터넷 프로토콜(IP) 세션을 유지하는 방법으로서,
    상기 제 1 무선 네트워크를 통해서 네트워크 엘리먼트와의 상기 IP 세션을 설정하는 단계와;
    제 2 무선 네트워크와의 제 2 세션을 설정하는 단계와;
    만약 상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않았다면 상기 IP 세션을 유지하라는 요청을 상기 제 1 무선 네트워크에 전송하는 단계와;
    상기 제 1 무선 네트워크에 발송 어드레스를 전송하는 단계와;
    상기 제 2 무선 네트워크로부터 통신을 수신하는 단계와;
    상기 수신된 통신에 따라 상기 제 1 무선 네트워크와의 접속을 설정하는 단계와;
    상기 제 1 무선 네트워크로부터 패킷을 수신하는 단계를 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 2 무선 네트워크로부터 수신되는 상기 통신은 페이지(page)인 IP 세션 유지 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 IP 세션을 위한 제 1 어드레스의 할당을 수신하는 단계를 더 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 IP 세션을 위한 상기 제 1 어드레스의 할당을 요청하는 단계를 더 포함하는데, 상기 제 1 어드레스가 상기 요청에 따라 할당되는 IP 세션 유지 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 어드레스는 상기 제 1 무선 네트워크에 의해서 상기 엑세스 터미널에 할당된 식별자와 연관되는 IP 세션 유지 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 식별자는 유니캐스트 엑세스 터미널 식별자(UATI:Unicast Access Terminal Identifier)인 IP 세션 유지 방법.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 무선 네트워크로부터 수신되는 상기 패킷은 행선 어드레스로서 상기 제 1 어드레스를 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  21. 제 14항에 있어서,
    상기 제 2 무선 네트워크를 통해 설정된 상기 제 2 세션을 위한 제 2 어드레스의 할당을 수신하는 단계를 더 포함하는데,
    상기 제 2 어드레스는 상기 발송 어드레스로서 상기 제 1 무선 네트워크에 전송되는 IP 세션 유지 방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 제 2 어드레스는 상기 엑세스 터미널에 할당된 IMSI(International Mobile Station Identification)와 연관되는 IP 세션 유지 방법.
  23. 제 14항에 있어서,
    상기 IP 세션 및 상기 제 2 세션을 위한 프로토콜 스택을 유지하는 단계를 더 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 프로토콜 스택은 상기 제 1 및 제 2 무선 네트워크를 통해 각각 설정되는 상기 IP 및 제 2 세션을 위해 할당되는 어드레스를 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  25. 제 14항에 있어서,
    상기 엑세스 터미널이 현재 동조된 특정 무선 네트워크의 식별을 유지하는 단계를 더 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  26. 제 15항에 있어서,
    상기 페이지의 수신에 따라 상기 제 2 무선 네트워크에 승인을 전송하는 단계를 더 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  27. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 무선 네트워크는 HDR(High Data Rate) 무선 네트워크인 IP 세션 유지 방법.
  28. 제 14항에 있어서, 상기 제 2 무선 네트워크는 CDMA 무선 네트워크인 IP 세션 유지 방법.
  29. 제 1 무선 네트워크에서 엑세스 터미널을 위한 인터넷 프로토콜(IP) 세션을 유지하는 방법으로서,
    상기 제 1 무선 네트워크를 통해서 네트워크 엘리먼트와의 상기 IP 세션을 설정하는 단계와;
    상기 IP 세션을 위한 제 1 어드레스의 할당을 수신하는 단계와;
    제 2 무선 네트워크와의 제 2 세션을 설정하는 단계와;
    상기 제 2 세션을 위한 제 2 어드레스의 할당을 수신하는 단계와;
    상기 IP 및 제 2 세션을 위한 프로토콜 스택을 유지하는 단계를 포함하는데, 상기 프로토콜 스택은 상기 제 1 및 제 2 무선 네트워크를 통해서 각각 설정되는 상기 IP 및 제 2 세션을 위해 사용될 상기 제 1 및 제 2 어드레스를 포함하고;
    만약 상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않았다면, 상기 IP 세션을 유지하라는 요청을 상기 제 1 무선 네트워크에 전송하는 단계와;
    상기 제 1 무선 네트워크에 상기 제 2 어드레스를 발송 어드레스로서 전송하는 단계와;
    상기 제 2 무선 네트워크로부터 페이지를 수신하는 단계와;
    상기 수신된 페이지에 따라 상기 제 1 무선 네트워크와의 접속을 설정하는 단계와;
    상기 제 1 무선 네트워크로부터 패킷을 수신하는 단계를 포함하는 IP 세션 유지 방법.
  30. 데이터 및 메시지를 수신하여 코딩하고, 상기 코딩된 데이터를 변조하며, 상기 변조된 데이터를 전송 매체를 통해 전송하기에 적합한 제 1 변조 신호로 변환하도록 동작하는 전송기 유닛과;
    제 2 변조 신호를 수신하고, 복조 신호를 제공하기 위해서 상기 수신된 신호를 복조하며, 전송된 데이터 및 메시지를 복구하기 위해서 상기 변조 데이터를 디코딩하도록 동작하는 수신기 유닛과;
    상기 전송기 및 수신기 유닛에 접속됨으로써,
    제 1 무선 네트워크를 통해 네트워크 엘리먼트와의 IP 세션을 설정하라고 지시하고,
    제 2 무선 네트워크와의 제 2 세션을 설정하라고 지시하고,
    상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않은 동안에 상기 IP 세션을 유지하라는 요청을 상기 제 1 무선 네트워크에 전송하라고 지시하고,
    상기 제 1 무선 네트워크에 발송 어드레스를 전송하라고 지시하고,
    상기 제 2 무선 네트워크로부터의 통신을 수신하라고 지시하고,
    상기 제 2 무선 네트워크로부터 수신된 통신에 따라 상기 제 1 무선 네트워크와의 접속을 설정하고 지시하며,
    상기 제 1 무선 네트워크로부터 패킷을 수신하라고 지시하도록 동작하는 제어기를 포함하는 엑세스 터미널.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 무선 네트워크를 통해 각각 설정되는 상기 IP 및 제 2 세션을 위한 정보를 저장하도록 구성된 프로토콜 스택을 더 포함하는데, 상기 저장되는 정보는 상기 IP 및 제 2 세션을 위해 사용될 어드레스를 포함하는 엑세스 터미널.
  32. 제 1 무선 네트워크의 엑세스 포인트로서,
    데이터 및 메시지를 수신하여 코딩하고, 상기 코딩된 데이터를 변조하고, 상기 변조된 데이터를 전송 매체를 통해 전송하기에 적합한 제 1 변조 신호로 변환하도록 동작하는 전송기 유닛과;
    제 2 변조 신호를 수신하고, 복조 데이터를 생성하기 위해서 상기 수신된 신호를 복조하며, 전송된 데이터 및 메시지를 복구하기 위해서 상기 복조된 데이터를 디코딩하도록 동작하는 수신기 유닛과;
    상기 전송기 및 수신기 유닛에 접속됨으로써,
    네트워크 엘리먼트와의 엑세스 터미널을 위한 IP 세션을 설정하라고 지시하고,
    상기 엑세스 터미널이 상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않았다면, 상기 IP 세션을 유지하라는 요청을 수신하라고 지시하고,
    상기 엑세스 터미널을 위한 발송 어드레스를 수신하라고 지시하고,
    상기 엑세스 터미널이 상기 제 1 무선 네트워크에 동조되지 않았다는 표시를 수신하라고 지시하고,
    상기 엑세스 터미널을 위한 제 1 패킷을 수신하라고 지시하고,
    상기 발송 어드레스를 사용하여 상기 엑세스 터미널에 어드레싱되고상기 엑세스 터미널을 위한 데이터를 상기 제 1 무선 네트워크가 가지고 있다는 것을 나타내는 제 2 패킷을 상기 제 1 패킷의 수신에 따라 전송하라고 지시하고,
    상기 엑세스 터미널과의 접속의 설정하라고 지시하며,
    상기 엑세스 터미널에 상기 제 1 패킷을 전송하라고 지시하도록 구성되는 프로세서를 포함하는 제 1 무선 네트워크의 엑세스 포인트.
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