KR200412435Y1

KR200412435Y1 - 셀룰라 네트워크들과 무선 랜을 인터워킹하기 위한 장치 및 시스템

Info

Publication number: KR200412435Y1
Application number: KR2020060001782U
Authority: KR
Inventors: 카멜 엠. 샤힌
Original assignee: 인터디지탈 테크날러지 코포레이션
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2006-03-27

Abstract

셀룰라 네트워크들과 무선 랜 (WLAN) 사이를 인터워킹하는 장치 및 시스템을 개시한다. 하나 이상의 셀룰라 네트워크, 하나 이상의 WLAN 및 IP 네트워크가 배치된다. 무선 송/수신 유닛 (WTRU) 는 먼저 WLAN 으로의 접속을 확립하고, 액세스 포인트 (AP) 와 패킷 데이터 게이트웨이 (PDG) 사이에 터널을 확립한다. PDG 는 추가적으로 IP 네트워크에 대한 터널을 확립한다. 그 후, WTRU 는 WLAN 을 통하여 전달되는 서비스를 호출 (invoke) 한다. AP 로부터의 신호 품질이 소정의 임계값 아래로 저하할 때, WLAN 으로부터 셀룰라 네트워크로의 핸드오버를 수행한다. 셀룰라 네트워크에 대한 새로운 접속은 WLAN 으로의 현재의 접속을 차단하거나 또는 차단하기 이전에 확립될 수도 있고, 2 개의 접속이 동시에 유지될 수도 있다.

Description

셀룰라 네트워크들과 무선 랜을 인터워킹하기 위한 장치 및 시스템{APPARATUS AND SYSTEM FOR INTERWORKING OF CELLULAR NETWORKS AND WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS}

도 1 은 UTMS-WLAN 구조의 블록도.

도 2 는 WLAN 을 통하여 3G 기반 서비스들에 액세스하기 위한 프로세스의 시그널링 다이어그램.

도 3 은 본 고안의 제 1 실시형태에 따른 인터워킹 프로세스의 시그널링 다이어그램.

도 4 는 본 고안의 제 1 실시형태과 다른 실시형태에 따른 다른 인터워킹 프로세스의 시그널링 다이어그램.

도 5 는 본 고안의 제 2 실시형태에 따른 인터워킹 프로세스의 시그널링 다이어그램.

도 6 은 본 고안의 제 2 실시형태와 다른 실시형태에 따른 다른 인터워킹 프로세스의 시그널링 다이어그램.

도 7 은 본 고안의 제 3 실시형태에 따른 인터워킹 프로세스의 시그널링 다이어그램.

본 고안은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 고안은 셀룰라 네트워크들과 무선 랜 (WLAN; wireless local area network) 사이를 인터워킹하기 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다.

WLAN 및 셀룰라 네트워크와 같은 다른 타입의 무선 통신 네트워크들이 현재 사용되고 있다. 다중-모드 무선 송/수신 유닛 (WTRU) 은 하나의 무선 통신 네트워크 보다 더 많은 통신 네트워크에서 무선 통신을 지원한다. 다중-모드 WTRU 의 사용자가 다른 네트워크들 사이에서 로밍할 때, 연속적으로 서비스들을 수신하면서 하나의 네트워크로부터 다른 네트워크로의 핸드오버를 수행할 필요가 있다. 예를 들어, 무선 가입자는 사용자에 제공된 무선 서비스의 연속성을 유지하면서 WLAN 과 3 세대 (3G) 네트워크 사이를 로밍할 수도 있다. 따라서, 사용자가 다른 무선 네트워크들 사이를 로밍할 때 서비스의 연속성을 유지하도록 WTRU 와 네트워크들 사이를 정합(coordination)시킬 필요가 있다.

본 고안은 셀룰라 네트워크들과 WLAN 사이의 인터워킹을 위한 장치 및 시스템에 관한 것이다. 하나 이상의 셀룰라 네트워크, 하나 이상의 WLAN, 및 IP 네트워크가 사용된다. WLAN 은 액세스 포인트 (AP) 를 포함한다. 셀룰라 네트워크는 무선 액세스 네트워크와 코어 네트워크를 포함한다. 무선 액세스 네트워크는 노드-B 와 무선 네트워크 제어기를 포함하며, 코어 네트워크는 패킷 데이터 게이트웨이 (PDG), 서빙(serving) GPRS 지원 노드 (SGSN), 및 게이트웨이 GPRS 지원 노드 (GGSN) 포함한다.

WTRU 는 먼저 WLAN 으로의 접속을 확립하고, AP 와 PDG 사이에 터널이 확립된다. PDG 는 추가적으로 IP 네트워크에 대한 터널을 확립한다. 그 후, WTRU 는 WLAN 을 통하여 전달되는 서비스를 요청한다. AP 로부터의 신호 품질이 소정의 임계값 아래로 저하할 때, WLAN 으로부터 셀룰라 네트워크로의 핸드오버가 수행된다. 셀룰라 네트워크로의 새로운 접속은 현재 WLAN 으로의 접속을 차단하기 이전 또는 그 이후에 확립될 수도 있고, 또는 2 개의 접속은 동시에 유지될 수도 있다.

본 고안은 예를 들어 첨부된 도면과 관련하여 주어진 바람직한 실시형태의 이하의 설명으로부터 더욱 상세히 알 수 있다.

본 고안은 도면을 참조하여 설명되며, 여기서 동일한 도면부호는 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 구성요소를 나타낸다.

이하에서 "WTRU" 라는 용어가 참조되는 경우에, "WTRU" 라는 용어는 사용자 장비, 이동국, 이동 또는 고정 가입자 유닛, 페이저 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 다른 타입의 디바이스를 포함하지만, 이것으로 제한되지는 않는다. 이하에서 "노드-B" 및 "AP" 라는 용어가 참조되는 경우에, "노드-B" 및 "AP" 라는 용어는 기지국, 사이트 제어기 또는 무선 환경내의 다른 타입의 인터워킹 디바이스를 포함하지만 이것으로 제한되지는 않는다.

본 고안은 셀룰라 네트워크 접속을 확립하기 위한 단계들, 핸드오버를 수행 하기 위한 단계들, 및 사용자와 WLAN 사이의 접속을 차단하기 위한 단계들을 규정함으로써 서비스 연속성 및 WLAN과 셀룰라 네트워크 사이의 단절없는(seamless) 핸드오버를 유지하는 장치를 제공한다. 셀룰라 네트워크는 범용 이동 원격통신 시스템 (UTMS), cdma2000, 및 이동 통신용 글로벌 시스템 (GSM) 을 포함하는 임의의 타입의 셀룰라 네트워크일 수 있으나 이것들로 제한되지는 않으며, WLAN 은 IEEE 802.x 네트워크를 포함하는 임의의 타입의 WLAN 일 수 있으나 이것으로 제한되지는 않는다.

도 1 은 UTMS-WLAN 인터워킹 네트워크 (100) 의 블록도이다. WLAN (130a, 130b)(예를 들어, WLAN 핫 스폿) 은 UTMS (110) 의 커버리지 영역에 배치된다. 각각의 WLAN (130a, 130b) 은 무선 액세스를 위하여 하나 이상의 AP (132a, 132b) 를 포함한다. AP (132a, 132b) 는 IP 네트워크 (140)(예를 들어, 인터넷) 와 같은 외부 네트워크들에 액세스하기 위하여 액세스 라우터 (AR)(134) 또는 WLAN 핫스폿을 통하여 3G 기반 서비스를 위하여 셀룰라 코어 네트워크 (120) 에 접속된다.

기지국 (112) 들은 UTMS 네트워크들에 액세스하기 위하여 UTMS 커버리지에 배치된다. 기지국 (112) 은 셀룰라 코어 네트워크 (120) 에 접속된 무선 네트워크 제어기 (RNC)(114) 에 접속되어 있다.

셀룰라 코어 네트워크 (120) 는 회로 스위칭된 코더 네트워크 (미도시) 와 패킷 코어 네트워크 (도 1 에 나타냄) 를 구비한다. 패킷 스위칭된 코어 네트워크 (120) 는 SGSN (122), 인증, 권한 부여 및 과금 (AAA) 서버 (124), 홈 로케이션 등록기 (HLR)/홈 가입자 서버 (HSS)(126), GGSN (128), PDG (129), 및 WLAN 액세스 게이트웨이 (WAG)(121) 를 구비한다.

도 1 및 도 2 를 참조하면, WLAN 을 통한 3G 기반 서비스로의 액세스를 위한 프로세스 (200) 를 이하에서 설명한다. WTRU (102) 는 일반적으로 WLAN 핫스폿 (130a) 의 서비스 영역에 있다. WTRU (102) 는 능동 또는 수동 스캐닝을 통하여 WLAN 핫스폿 (130a) 의 시스템 정보를 획득한다(단계 202). 능동 스캐닝에서, WTRU (102) 는 프로브 요청을 AP (132a) 에 전송하고, AP (132a) 는 그 프로브 요청에 응답하여 프로브 응답을 전송한다 (단계 202a, 202b). WTRU (102) 는 하나의 AP 보다 더 많은 AP 로부터 비콘 (beacon) 을 수신할 수도 있다. 이러한 경우에, WTRU 는 일반적으로 가장 강한 신호를 가지는 AP 를 선택한다. 수동 스캐닝에서, WTRU (102) 는 AP (132a) 로부터 주기적으로 송신되는 비콘을 리스닝한다(단계 202c).

시스템 정보를 획득한 이후에, WLAN 연관(association) 및 인증 과정을 수행한다. WTRU (102) 는 선택된 AP (132a) 에 연관 요청 메시지를 전송하고(단계 204), AP (132a) 는 WTRU (102) 에 연관 응답 메시지 전송한다(단계 206). 이러한 관점에서, 연관성이 확립되고, WLAN 인증 과정이 수행된다(단계 208).

그 후, WTRU (102) 는 WLAN (130a) 를 통한 UTMS 기반 서비스들을 수신하기 위하여 UTMS 네트워크를 사용하여 등록함으로서 가입 및 서비스 인증 과정을 개시한다(단계 210). WLAN (130a) 은 WTRU (102) 에 의해 제공된 네트워크 액세스 Id (NAI) 를 결정한다. AR (134) 은 NAI 를 사용하여 AAA 메시지를 UTMS 코어 네트워크 (120) 내의 관련 AAA 서버 (124) 로 라우팅한다. AR (134) 은 확장가능한 인증 프로토콜 (EAP)-인증 키 배열 (AKA) 인증 및 릴레이 메시지를 UTMS AAA 서버 (124) 로 트리거한다. 일단 WTRU (102) 가 인증 성공 메시지를 수신하면, WTRU (102) 는 동적 호스트 구성 프로토콜 (DHCP) 을 이용하여 IP 어드레스를 수신한 후, WAG (121) 를 통하여 PDG (129) 에 대한 터널 확립을 개시한다. WTRU (102) 는 충분히 적합한 도메인명 (FQDN) 을 구성하고, DNS (142) 로부터 PDG (129) 에 대한 도메인명 서비스 (DNS) 문의를 수행한다(단계 212). WTRU (102) 는 DNS 문의 응답내의 수신 리스트로부터 PDG 를 선택하고, 그 선택된 PDG (129) 와 WTRU (102) 사이에 종단간 터널을 확립한다(단계 214).

도 3 은 본 고안의 제 1 실시형태에 따른 인터워킹 프로세스 (300) 의 시그널링 다이어그램이다. 제 1 실시형태에 따르면, UTMS 네트워크로의 새로운 접속은 WLAN 핫스폿으로의 현재 접속을 차단하기 이전에 확립된다(즉, "차단 이전에 생성"). 도 2 의 단계 214 에서 터널을 확립하는 경우에, WTRU 는 VolP (voice over IP) 서비스들과 같은 애플리케이션을 나타내고, 터널은 이러한 임의의 애플리케이션에 대하여 설정된다. 터널은 AP (132a) 에 요청을 전송함으로써 WTRU (102) 에의해 확립(단계 302a)되고, AP (132a) 는 그 요청을 PDG (129) 로 포워딩한다(단계 302b). WTRU (102) 와 PDG (129) 사이에 터널이 확립된 이후에, WTRU (102) 는 표시된 서비스를 요청한다(단계 302).

이 애플리케이션의 표시를 뒤따르는 2 가지 옵션이 있다. 하나는 요청을 PDG (129) 로 전송하여 IP 멀티미디어 서브시스템 (IMS) (150) 에의 접속을 확립하고, 프록시 호출 상태 제어 기능 (P-CSCF) 또는 WTRU (102) 용 세션 개시 프로토콜 (SIP) 프록시를 할당한다. 다른 옵션은 요청을 PDG (129) 로 전송하여 터널을 확립하고, WTRU (102) 가 IMS (150) 로의 접속을 요청하기를 기다리고, SIP 프록시의 할당 또는 P-CSCF 는 접속 요청 이후에 수행된다. 제 1 옵션은 호를 설정하는데 부가적인 지연을 감소시키므로 선호된다. 그러나, 제 2 옵션은 임의의 상황에서 구현될 수도 있다. PDG (129) 와 IMS (150) 사이의 단계 (304) 는, SIP 등록, P-CSCF의 할당, 및 서빙 CSCF (S-CSCF) 의 할당과 같은 PDG (129) 와 IMS (150) 사이의 접속을 확립하기 위하여 발생하는 단계들을 나타낸다. CSCF 는 특정 타입의 SIP 서버이며, 이는 IMS 네트워크에서 SIP 시그널링 패킷들을 프로세싱하는데 사용된다. P-CSCF 는 WTRU 에 대한 제 1 접촉 포인트에 있는 SIP 프록시이다. S-CSCF 는 시그널링 평면의 중심 노드이다.

WTRU (102) 는 도 1 에 나타낸 바와 같이 현재의 WLAN 핫스폿 (130a) 으로 부터 떨어져 이동하므로, 현재의 WLAN 핫스폿 (130a) 으로부터 UTMS 네트워크 (110) 로의 핸드오버가 개시된다. 이 실시형태에 따르면, UTMS 네트워크 (110) 로의 새로운 접속은 현재의 WLAN 핫스폿 (130a) 으로의 현재의 접속을 차단하기 이전에 확립된다.

도 3 을 다시 참조하면, WTRU (102) 는 이하의 단계 (306 내지 310) 에 의해 화살표 (305) 로 나타낸 바와 같이 GGSN (128) 로의 접속을 확립한다. WTRU (102) 는 먼저 노드-B (112) 로의 무선 액세스 베어러 (RAB) 를 확립하고(단계 306), 3GPP 시스템 부착물을 호출한다(단계 308). 그 후, WTRU (102) 는 패킷 데이터 프로토콜 (PDP) 컨텍스트를 확립함으로써 3GPP IP 접속을 요청한다(단계 310). WTRU (102) 가 PDP 컨텍스트를 설정하면, WTRU (102) 는 액세스 포인트를 선택하고, 액세스 포인트 명(APN) 이 결정된다. APN 은 DNS 문의에 사용된다. 이 프로세스는 최종적으로 액세스 포인트로 기능하는 GGSN (128) 의 IP 어드레스를 제공한다. 그 후, WTRU (102) 는 단계 312 에서 SIP 등록을 통하여 3GPP IMS 접속을 요청하고 이러한 포인트에서 GGSN (128) 과 IMS (150) 사이의 접속도 또한 화살표 (312a) 로 표시되는 바와 같이 확립한다.

일단 UTMS 네트워트 (110) 로의 접속이 확립되면, 현재의 WLAN 핫스폿 (130a) 으로의 접속을 차단하기 위한 프로세스가 개시된다. WTRU (102) 는 AP (132a) 로 핸드오버 요청을 전송한다(단계 314). 핸드오버 요청은 터널 종단 포인트, 사용자 ID, 무선 자원, 주파수 채널, 우선순위 등을 식별한다. 그 후, AP (132a) 는 PDP (129) 에 3GPP 재배치 요청을 전송한다(단계 316). 3GPP 재배치 요청에 대한 2 가지 옵션이 있다. PDG (129) 는 WLAN (130a) 로의 접속이 종료된 이후에 호 경로로부터 제거되거나, 또는 PDG (129) 는 WLAN (130a) 으로의 접속이 종료된 이후에 호 경로상에 남아 있을 수도 있다. 도 3 은 제 1 옵션을 나타내며, 제 2 옵션은 이하의 도 4 를 참조하여 설명된다.

도 3 에 나타낸 제 1 실시형태에서, PDG (129) 는 WLAN (130a) 로의 접속이 종료된 이후에 호 경로로부터 제거된다. PDG (129) 가 요청을 GGSN (128) 로 포워드하고, GGSN (128) 은 그 요청을 IMS (150) 으로 포워딩한다(단계 318, 320). PDG (129) 와 GGSN (128) 사이의 터널은 WLAN (130a) 로의 접속이 존재하는 지속 기간 동안에만 지속된 후, GGSN (128) 과 IMS (150) 사이의 새로운 접속이 확립되 고, WTRU (102) 에 현재 접속되어 있는 상태로 트래픽을 IMS (130) 로부터 GGSN (128) 으로 직접 포워딩한다.

IMS (150) 는 GGSN (128) 에 대한 재배치 응답을 전송하고, GGSN (128) 은 그 응답을 PDG (129) 로 포워딩한다(단계 322, 324). PDG (129) 는 AP (132a) 에 재배치 응답을 전송한다(단계 326). 그 후, AP (132a) 는 WTRU (102) 로 핸드오버 완료 메시지를 전송한 이후에 그 자원을 릴리즈한다(단계 328). GGSN (128) 은 또한 SGSN (122) 를 통한 노드-B (112) 로의 자원 할당을 위하여, 핸드오버 완료 메시지 (즉, HO 완료) 를 전송한다(단계 330, 332). 그 후, 노드-B (112) 는 핸드오버 완료 메시지를 WTRU (102) 로 전송한다(단계 334). 그 후, IMS (150) 로부터의 서비스들은 UTMS 네트워크 (110)(즉, 화살표 (336a 내지 336c) 로 나타낸 바와 같이, GGSN (128), SGSN (122) 및 노드-B (112) 를 통하여 IMS (150) 로부터 WTRU (102) 로) 를 통하여 제공된다(단계 336, 338).

도 4 는 제 1 실시형태에 대한 다른 프로세스 (400) 의 시그널링 다이어그램이다. 프로세스 (400) 는, WLAN (140a) 로의 접속이 종료된 이후에 PDG (129) 가 호 경로상에 남아있는 것을 제외하고 프로세스 (300) 과 유사하다. PDG (129) 는 핸드오버 이후에 호 경로의 중간에 있다. 핸드오버는 PDG (129) 로 부터 GGSN (128) 로 향한 P-CSCF 의 시그널링 경로를 스위칭함으로써 수행된다. 트래픽은 PDG (129) 로부터 GGSN (128) 로 향한다.

단계들 (402-416) 은 대응하는 단계들 (302 내지 316) 과 동일하며, 여기서는 반복하지 않는다. AP (132a) 로부터의 재배치 요청을 수신한 이후에, PDG (129) 는 터널 확립 요청을 GGSN (128) 으로 전송하고, 그 GGSN (128) 은 터널 확립 응답에 응답한다. 이러한 관점에서, 터널은 PDG (129) 와 GGSN (128) 사이에 확립된다. GGSN (128) 은 PDG (129) 를 통하여 IMS (150) 에 대한 SIP 접속을 확립한다(단계 422, 424). PDG (129) 는 재배치 응답을 AP (132a) 로 전송한다(단계 426). 그 후, AP (132a) 는 WTRU (102) 로 핸드오버 완료 메시지를 전송한 이후에 자원을 릴리즈한다(단계 428). 또한, GGSN (128) 은 SGSN (122) 을 통하여 자원 할당을 위한 핸드오버 완료 메시지를 노드-B (112) 로 전송한다(단계 430, 432). 그 후, 노드-B (112) 는 핸드오버 완료 메시지를 WTRU (102) 로 전송한다(단계 434). 그 후, IMS (150) 로부터의 서비스들은 UTMS 네트워크 (110)(즉, 화살표 (436a 내지 436c) 로 나타낸 바와 같이, IMS (150) 로 부터 PDG (129), GGSN (128), SGSN (122) 및 노드-B (112) 를 통하여 WTRU (102) 로) 를 통하여 제공된다(단계 436).

도 5 는 본 고안의 제 2 실시형태에 따른 인터워킹 프로세스 (500) 의 시그널링 다이어그램이다. 제 2 실시형태에 따르면, WTRU (102) 는 복수의 세션을 동시에 유지할 수도 있고, WLAN (130a) 으로의 현재의 접속은 핸드오버를 완료한 이후에 손상되지 않는다. 2 개의 접속은 동시에 유지되고, 하나의 네트워크로부터 다른 네트워크로 애플리케이션을 전송한다(즉, "동시작용").

WTRU (102) 와 PDG (129) 사이의 터널이 확립된 이후에, WTRU (102)는 VolP 호출 서비스와 같은 서비스를 호출한다(단계 502). WTRU (102) 는 AP (132a) 에 요청을 전송(단계 502a)하고, AP (132a) 는 그 요청을 PDG (129) 로 포워딩한다(단 계 502b). PDG (129) 와 IMS (150) 사이의 단계 (504) 는, SIP 등록, P-CSCF 의 할당 및 S-CSCF 의 할당과 같은 PDG (129) 와 IMS (150) 사이의 접속을 확립하기 위하여 발생되는 단계들을 나타낸다.

WTRU (102) 는 UTMS 네트워크 (110) 로의 부가적인 접속을 동시에 확립한다. WTRU (102) 는 이하의 단계들 (506 내지 510) 에 의해 화살표 (505) 로 표시되는 바와 같이 GGSN (128) 로의 접속을 확립한다. WTRU (102) 는 노드-B (112) 에 대한 RAB 를 확립하고(단계 506), 3GPP 시스템 부착물을 호출한다(단계 508). 그 후, WTRU (102) 는 PDP 컨텍스트를 확립함으로서 3GPP IP 접속을 호출한다(단계 510). WTRU (102) 가 PDP 컨텍스트를 설정하는 경우에, WTRU (102) 는 액세스 포인트를 선택하고, APN 을 결정한다. APN 은 DNS 문의(query)에 사용된다. 이 프로세스는 최종적으로 액세스 포인트로 기능하는 GGSN (128) 의 IP 어드레스를 제공한다. 그 후, WTRU (102) 는 단계 512 에서 SIP 등록을 통하여 3GPP IMS 접속을 호출하고 이러한 포인트에서 GGSN (128) 과 IMS (150) 사이의 접속도 또한 화살표 (512a) 로 표시되는 바와 같이 확립된다.

WTRU (102) 는 도 1 에 나타낸 바와 같이 현재의 WLAN 핫스폿 (130a) 로부터 멀리 이동하므로, WLAN (130a) 으로의 현재의 접속을 단절시키지 않고 WLAN (130a) 로부터 UTMS 네트워크 (110) 로 애플리케이션을 전송한다. WTRU (102) 는 AP (132a) 로 핸드오버 요청을 전송한다(단계 514). 핸드오버 요청은 터널 종단 포인트들, 사용자 ID, 무선 자원, 주파수 채널, 우선순위 등을 식별한다. 그 후, AP (132a) 는 3GPP 배치 요청을 PDG (129) 로 전송한다(단계 516). 제 1 실시형태 및 그 대안에 대하여 전술한 바와 같이, PDG (129) 는 접속이 UTMS 로 스위칭된 이후에 호 경로로부터 제거될 수도 있거나 또는 호 경로 상에 남아 있을 수도 있다. 도 5 는 제 1 옵션을 나타내고, 제 2 옵션은 이하에서 도 6 을 참조하여 설명한다.

PDG (129) 는 요청을 GGSN (128) 으로 포워딩하고, GGSN (128) 은 그 요청을 IMS (150) 으로 포워딩한다(단계 518, 520). PDG (129) 는 WLAN (130a) 으로의 접속을 스위칭한 이후에 호 경로로 부터 제거된다. PDG (129) 와 GGSN (128) 사이의 터널은 임의의 간격 동안에만 지속되고, GGSN (128) 과 IMS (150) 사이의 새로운 접속이 확립되고, WTRU (102) 에 접속되어 있는 상태로 IMS (150) 으로부터 GGSN (128) 으로 트래픽을 직접 포워딩한다.

IMS (150) 는 재배치 응답을 GGSN (128) 으로 전송하며, 상기 GGSN (128) 은 그 응답을 PDG (129) 로 포워딩한다(단계 522, 524). PDG (129) 는 AP (132a) 로 재배치 응답을 전송한다(단계 526). 그 후, AP (132a) 는 핸드오버 완료 메시지를 WTRU (102) 로 전송한 이후에 자원을 릴리즈한다(단계 528). 또한, GGSN (128) 은 SGSN (122) 를 통하여 자원 할당을 위한 핸드오버 완료 메시지를 노드-B (112) 로 전송한다(단계 530, 532). 그 후, 노드-B (112) 는 핸드오버 완료 메시지를 WTRU (102) 로 전송한다(단계 534). 그 후, IMS (150) 로부터의 서비스들을 UTMS 네트워크 (110)(즉, 화살표 (536a 내지 536c) 로 표시된 바와 같이 IMS (150) 로 부터 GGSN (128), SGSN (122) 및 노드-B (112) 를 통하여 WTRU (102) 로) 를 통하여 제공한다(단계 536, 538).

도 6 은 본 고안의 제 2 실시형태에 대한 대안이 되는 프로세스 (600) 의 시 그널링 다이어그램이다. 프로세스 (600) 는, WLAN (130a) 로의 접속이 스위칭된 이후에 PDG (129) 가 호 경로 상에 남아 있는 점을 제외하고 프로세스 (500) 과 유사하다. PDG (129) 는 핸드오버 이후에 호 경로의 중간에 있을 수 있다.

단계 (602 내지 616) 은 프로세스 (500) 의 대응 단계들 (502 내지 516) 과 동일하므로, 여기서는 반복하지 않는다. AP (132a) 로 부터 재배치 요청을 수신한 이후에, PDG (129) 는 GGSN (128) 으로 터널 확립 요청을 전송하고, GGSN (128) 은 터널 확립 응답에 응답한다(단계 618, 620). 이러한 포인트에서, PDG (129) 과 GGSN (128) 사이에 터널이 확립된다. GGSN (128) 은 PDG (129) 를 통하여 IMS (150) 로의 SIP 접속을 확립한다(단계 622, 624). PDG (129) 는 AP (132a) 로 재배치 응답을 전송한다(단계 626). 그 후, AP (132a) 는 WTRU (102) 에 핸드오버 완료 메시지를 전송 (단계 628) 한 이후에 단계 629 에서 자원을 릴리즈한다. 또한, GGSN (128) 은 SGSN (122) 를 통하여 자원 할당을 위한 핸드오버 완료 메시지를 노드-B (112) 로 전송한다(단계 630, 632). 그 후, 노드-B (112) 는 핸드오버 완료 메시지를 WTRU (102) 로 전송한다(단계 634). 그 후, IMS (150) 로부터의 서비스들은 UTMS 네트워크 (즉, 화살표 (636a 내지 636c) 로 표시된 바와 같이 IMS (150) 로 부터 PDG (129), GGSN (128), SGSN (122) 및 노드-B (112) 를 통하여 WTRU (102) 로) 를 통하여 제공된다(단계 636).

도 7 은 본 고안의 제 3 실시형태에 따른 인터워킹 프로세스 (700) 의 시그널링 다이어그램이다. 제 3 실시형태에 따르면, WLAN (130a) 로의 현재의 접속은 UTMS 네트워크 (110) 로의 핸드오버 이전에 손상된다(즉, "형성 이전에 차단"). WTRU (102) 와 PDG (129) 사이의 터널이 확립된 이후에, WTRU (102) 는 표시된 서비스를 호출한다(단계 702). 표시된 서비스를 호출하기 위하여, WTRU (102) 는 요청을 AP (132a) 로 전송 (단계 702a) 하고, AP (132a) 는 그 요청을 PDG (129) 로 포워딩한다(단계 702b). PDG (129) 와 IMS (150) 사이의 단계 (704) 는, SIP 등록, P-CSCF 의 할당, 및 S-CSCF 의 할당과 같이 PDG 와 IMS 사이의 접속을 확립하기 위하여 형성되는 단계들을 나타낸다.

WTRU (102) 는 도 1 에 나타낸 바와 같이 현재의 WLAN 핫스폿 (130a) 으로 부터 멀리 이동하므로, 현재의 WLAN 핫스폿 (130a) 로부터 UTMS 네트워크 (110) 로의 핸드오버를 수행한다. 이 실시형태에 따르면, UTMS 네트워크 (110) 로의 새로운 접속은 현재의 WLAN 핫스폿 (130a) 에 대한 현재의 접속을 단절(예를 들어,신호의 손실)한 이후에 확립된다.

AP (132a) 로 부터의 신호가 소실되는 경우(단계 706), WTRU 는 UTMS 시스템으로의 핸드오버를 개시할 수도 있고, 또한 다른 방법으로 WLAN 은 핸드오버를 개시할 수도 있다. WLAN 이 PDG (129) 에 접속되어 있으므로, WLAN 은 타켓 UTMS 시스템으로의 핸드오버를 개시할 수도 있다. 신호 손실이 검출된 경우에, AP (132a) 는 메시지, (재배치 요청) 을 PDG (129) 로 전송한다(단계 708). 그 후, 세션은 임의의 간격 동안 유지된다(단계 710).

그 후, WTRU (102) 는 이하의 단계들 (712 내지 716) 에서 화살표 (711) 로 나타낸 바와 같이, GGSN (128) 으로의 접속을 확립한다. WTRU (102) 는 노드-B (112) 로의 RAB 를 확립(단계 712)하고, 3GPP 시스템 부착물을 호출한다(단계 714). 그 후, WTRU (102) 는 PDP 컨텍스트를 확립함으로써 3GPP IP접속을 형성한다(단계 716). WTRU (102) 가 PDP 컨텍스트를 설정하는 경우에, WTRU (102) 는 액세스 포인트를 선택하고, APN 이 결정된다. APN 은 DNS 문의에 사용된다. 이 프로세스는 최종적으로 액세스 포인트로서 기능하는 GGSN (128) 의 IP 어드레스를 제공한다. 그 후, WTRU (102) 는 단계 718 에서 SIP 등록을 통하여 3GPP IMS 접속을 호출하고, 이러한 포인트에서 GGSN (128) 과 IMS (150) 사이의 접속이 또한 화살표 (718a) 로 표시된 바와 같이 확립된다.

그 후, 핸드오버 벤딩 세션을 개시한다(단계 720). WTRU (102) 는 현재의 세션에 관련된 정보를 IMS (150)(즉, SIP 서버) 로 전송한다. 그 정보는 세션/서비스 식별, 발신 및 종료 IP 어드레스들, 새로운 접촉 정보 (즉, 현재의 IP 어드레스) 를 사용하여 트래픽을 UTMS 시스템으로 전송하기 위한 요청을 포함한다. 그 후, IMS (150) 는 호/세션의 새로운 라우팅을 업데이트한다. IMS (150) 는 새로운 세션에 대하여 새로운 P-CSCF 및 S-CSCF 를 확립한다.

그 후, IMS (150) 는 세션, 및 호/세션이 전송되었다는 표시에 관한 정보를 사용하여 PDG (129) 로 핸드오버 요청 통지를 전송하고, 미리 보유된 자원을 릴리즈해야 한다(단계 722). 그 후, PDG (129) 는 그 세션 정보 및 WTRU 아이덴티에 따라 재배치 응답을 AP (132a) 로 전송한다(단계 724). 그 후, AP (132a) 는 WTRU (102) 에 대하여 할당된 자원을 릴리즈한다. 세션은 WTRU (102) 과 IMS (150) 사이에서 재개(단계 726a 내지 726d) 되고, 사용자 호출 서비스들은 IMS (150) 로 부터 GGSN (128), SGSN (122) 및 노드-B (112) 를 통하여 WTRU (102) 로 제공된다(단 계 728).

PDG (129) 는 IMS (150) 으로의 핸드오버를 나타낼 수도 있다. 다른 방법으로, WTRU (102) 는 IMS (150) 에 대한 핸드오버를 나타내고, 이전(old) 접속 정보를 제공할 수도 있다.

본 고안의 특징들 및 엘리먼트들을 특정 결합들에서의 바람직한 실시형태들로 설명하였지만, 각각의 특징 및 엘리먼트는 바람직한 실시형태들의 다른 특징들 및 엘리먼트들 없이 단독으로 또는 본 발명의 다른 특징들 및 엘리먼트들과의 다양한 결합 또는 이러한 결합없이 사용될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면 셀룰라 네트워크들과 WLAN 사이를 인터워킹하기 위한 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.

Claims

하나 이상의 셀룰라 네트워트, 하나 이상의 무선 랜 (WLAN) 및 IP 멀티미디어 서브시스템 (IMS) 를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 IMS 에 의해 제공된 사용자 서비스에 대하여 상기 셀룰라 네트워크와 상기 WLAN 사이를 인터워킹하는 시스템으로서,

무선 액세스 네트워크와 코어 네트워크를 구비하는 셀룰라 네트워크로서, 상기 코어 네트워크는 패킷 데이터 게이트웨이 (PDG), 서빙 GPRS 지원 노드 (SGSN) 및 게이트 GPRS 지원 노드 (GGSN) 를 구비하는 것인, 셀룰라 네트워크;

IMS 에 대한 터널을 추가적으로 확립하는 상기 PDG 에 대하여 터널을 확립하도록 구성되는 WLAN; 및

듀얼-모드 무선 송/수신 유닛 (WTRU) 을 구비하며,

상기 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛은, 상기 WLAN 과 통신하고 사용자 서비스를 요청하고 상기 WLAN 을 통하여 상기 사용자 서비스를 수신하는 WLAN 인터페이스;

상기 셀룰라 네트워크와 통신하는 셀룰라 인터페이스; 및

상기 WLAN 을 통하여 핸드오버 요청을 전송함으로써 상기 WLAN 으로부터 상기 셀룰라 네트워크로의 핸드오버를 수행하여, 핸드오버 이후에 상기 셀룰라 네트워크를 통하여 상기 WTRU 에 의해 상기 사용자 서비스를 연속적으로 수신하게 하는 것인, 핸드오버 유닛을 구비하는 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 PDG 는 상기 핸드오버 요청을 수신한 경우에 상기 GGSN 에 대한 재배치 요청을 전송하여 상기 핸드오버를 수행한 이후에 호 경로로부터 제거되고, 상기 IMS 와 상기 WTRU 사이의 호 경로는 상기 GGSN 을 통하여 확립되는 것인 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 PDG 는 상기 PDG 가 상기 핸드오버 요청을 수신한 경우에 상기 GGSN 으로 터널 확립 요청을 전송하여 상기 핸드오버를 수행한 이후에 호 경로 상에 남겨지고, 상기 IMS 와 상기 WTRU 사이의 호 경로는 상기 GGSN 과 상기 PDG를 통하여 확립되는 것인 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 PDG 와 상기 IMS 사이의 터널은 상기 서비스 표시한 이후에 확립되는 것인 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 PDG 와 상기 IMS 사이의 터널은 상기 WTRU 로부터의 요청 이후에 확립되는 것인 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 핸드오버 요청은 터널 종단 포인트들을 식별하는 것인 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 핸드오버 요청은 사용자 아이덴티티 (ID) 를 식별하는 것인 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 핸드오버 요청은 무선 자원을 식별하는 것인 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 핸드오버 요청은 주파수 채널들을 식별하는 것인 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 핸드오버 요청은 우선순위를 식별하는 것인 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 WLAN 으로의 접속은 상기 셀룰라 네트워크로의 접속을 확립한 이후에 종료되는 것인 인터워킹 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 WLAN 으로의 접속 및 상기 셀룰라 네트워크로의 접속은 동시에 유지되는 것인 인터워킹 시스템.
하나 이상의 셀룰라 네트워트, 하나 이상의 무선 랜 (WLAN) 및 IP 멀티미디어 서브시스템 (IMS) 를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 IMS 에 의해 제공된 사용자 서비스에 대하여 상기 셀룰라 네트워크와 상기 WLAN 사이를 인터워킹하는 시스템으로서,

무선 액세스 네트워크와 코어 네트워크를 구비하는 셀룰라 네트워크로서, 상기 코어 네트워크는 패킷 데이터 게이트웨이 (PDG), 서빙 GPRS 지원 노드 (SGSN) 및 게이트 GPRS 지원 노드 (GGSN) 를 구비하는 것인, 셀룰라 네트워크;

IMS 에 대한 터널을 추가적으로 확립하는 상기 PDG 에 대하여 터널을 확립하도록 구성되는 WLAN; 및

듀얼-모드 무선 송/수신 유닛 (WTRU) 을 구비하며,

상기 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛은, 상기 WLAN 과 통신하고 사용자 서비스를 호출하고 상기 WLAN 을 통하여 상기 사용자 서비스를 수신하는 WLAN 인터페이스;

상기 셀룰라 네트워크와 통신하는 셀룰라 인터페이스; 및

상기 WLAN 으로의 접속이 단절되는 경우에 단절된 세션을 복구하기 위하여 핸드오버 벤딩 세션을 개시하고 상기 WLAN 을 통하여 핸드오버 요청을 전송함으로써 상기 WLAN 으로부터 상기 셀룰라 네트워크로의 핸드오버를 수행하여, 핸드오버 이후에 상기 셀룰라 네트워크를 통하여 상기 WTRU 에 의해 상기 사용자 서비스를 연속적으로 수신하게 하는 것인, 핸드오버 유닛을 구비하는 인터워킹 시스템.
제 13 항에 있어서, 상기 셀룰라 네트워크로의 상기 핸드오버는 상기 WLAN 에 의해 개시되는 것인 인터워킹 시스템.
제 13 항에 있어서, 상기 셀룰라 네트워크로의 상기 핸드오버는 사용자에 의해 개시되는 것인 인터워킹 시스템.
하나 이상의 셀룰라 네트워트, 하나 이상의 무선 랜 (WLAN) 및 IP 멀티미디어 서브시스템 (IMS) 를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 IMS 에 의해 제공된 사용자 서비스에 대하여 상기 셀룰라 네트워크와 상기 WLAN 사이를 인터워킹하는 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛 (WTRU) 으로서,

WLAN 으로의 접속을 확립하고 사용자 서비스를 호출하고 상기 WLAN 과 패킷 데이터 게이트웨이 (PDG) 사이에 터널을 확립한 이후에 상기 WLAN 을 통하여 상기 사용자 서비스를 수신하는 WLAN 인터페이스로서, 상기 PDG 는 상기 PDG 와 IMS 사이에 추가적으로 터널을 확립하는 것인, WLAN 인터페이스;

상기 셀룰라 네트워크로의 접속을 확립하는 셀룰라 네트워크 인터페이스; 및

상기 WLAN 을 통하여 핸드오버 요청을 전송함으로써 상기 WLAN 으로부터 상기 셀룰라 네트워크로의 핸드오버를 수행하여 상기 핸드오버 이후에 상기 셀룰라 네트워크를 통하여 상기 사용자 서비스를 연속적으로 제공하는, 핸드오버 유닛을 구비하는 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 PDG 는 상기 PDG 가 상기 핸드오버 요청을 수신한 경우에 게이트웨이 GPRS 지원 노드 (GGSN) 로 재배치 요청을 전송하여 상기 핸드오 버를 수행한 이후에 호 경로로 부터 제거되고, 상기 IMS 와 상기 WTRU 사이의 호 경로는 상기 GGSN 을 통하여 확립되는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 PDG 는 상기 핸드오버 요청을 수신한 경우에 게이트웨이 GPRS 지원 노드 (GGSN) 로 터널 확립 요청을 전송하여 상기 핸드오버를 수행한 이후에 상기 호 경로 상에 남겨지고, 상기 IMS 와 상기 WTRU 사이의 호 경로는 상기 GGSN 과 상기 PDG 를 통하여 확립되는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 PDG 와 상기 IMS 사이의 터널은 상기 서비스 표시 이후에 확립되는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 PDG 와 상기 IMS 사이의 터널은 상기 WTRU 로부터의 요청 이후에 확립되는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 핸드오버 요청은 터널 종단 포인트들을 식별하는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 핸드오버 요청은 사용자 아이덴티티 (ID) 를 식별하는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 핸드오버 요청은 무선 자원을 식별하는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 핸드오버 요청은 주파수 채널들을 식별하는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 핸드오버 요청은 우선순위를 식별하는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 WLAN 으로의 접속은 상기 셀룰라 네트워크로의 접속을 확립한 이후에 종료되는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 16 항에 있어서, 상기 WLAN 으로의 접속 및 상기 셀룰라 네트워크로의 접속은 동시에 유지되는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
하나 이상의 셀룰라 네트워트, 하나 이상의 무선 랜 (WLAN) 및 IP 멀티미디어 서브시스템 (IMS) 를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 IMS 에 의해 제공된 사용자 서비스에 대하여 상기 셀룰라 네트워크와 상기 WLAN 사이를 인터워킹하는 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛 (WTRU) 으로서,

WLAN 으로의 접속을 확립하는 WLAN 인터페이스로서, 사용자 서비스를 호출하 고 상기 WLAN 과 패킷 데이터 게이트웨이 (PDG) 사이에 터널을 확립한 이후에 상기 WLAN 을 통하여 상기 사용자 서비스를 수신하는 WLAN 인터페이스로서, 상기 PDG 는 IMS 에 대하여 추가적으로 터널을 확립하는 것인, WLAN 인터페이스;

상기 셀룰라 네트워크로의 접속을 확립하는 셀룰라 네트워크 인터페이스; 및

상기 WLAN 으로의 접속이 단절된 경우에 단절된 세션을 복구하기 위하여 핸드오버 벤딩 세션을 개시하고, 상기 WLAN 을 통하여 핸드오버 요청을 전송함으로써 상기 WLAN 으로부터 상기 셀룰라 네트워크로의 핸드오버를 수행하여, 상기 핸드오버 이후에 사용자 서비스를 상기 셀룰라 네트워크를 통하여 연속적으로 제공하는, 핸드오버 유닛을 구비하는 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 28 항에 있어서, 상기 셀룰라 네트워크로의 상기 핸드오버는 WLAN 에 의해 개시되는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.
제 28 항에 있어서, 상기 셀룰라 네트워크로의 상기 핸드오버는 사용자에 의해 개시되는 것인 듀얼-모드 무선 송/수신 유닛.