KR200414711Y1 - 시스템 발견 및 사용자 선택 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 대체 네트워크 발견(alternate network discovery)을 효율적으로 수행하고 또 이동국이 위치 및 네트워크 정책 설정 등의 파라미터에 따라 가장 바람직한 후보 무선 액세스 기술을 선택할 수 있게 해줌으로써 서로 다른 무선 기술들에 걸친 이동성 처리를 위한 장치를 포함한다.

무선 통신, 네트워크 발견, 핸드오버, 무선 액세스

Description

시스템 발견 및 사용자 선택 장치{APPARATUS FOR SYSTEM DISCOVERY AND USER SELECTION}

도 1은 WLAN과 셀룰러 네트워크 둘다에 의해 서비스되는 지리적 영역에 위치하는 무선 송수신 유닛(WTRU)을 나타낸 도면.

도 2는 듀얼 모드 WTRU의 블록도.

도 3은 3GPP BS로부터 WLAN BS로 듀얼 모드 WTRU와 대응 노드(correspondent node, CoN) 간의 통신 세션의 핸드오버를 나타낸 도면.

도 4는 네트워크 개시/WTRU 제어 시스템 발견(network initiated/WTRU controlled system discovery)을 나타낸 시그널링 다이어그램.

도 5는 복수의 이용가능한 무선 액세스 기술에 걸쳐 통합된 다른 서비스의 발견 방법의 흐름도.

도 5a는 듀얼 모드 WTRU의 시스템 발견 및 액세스를 나타낸 시그널링 다이어그램.

도 6은 시스템 발견이 실패할 때 사용되는 시그널링 방법의 흐름도.

도 7a 및 도 7b는 시스템 인증이 실패할 때 사용되는 시그널링 방법의 흐름도.

도 8a 및 도 8b는 802.x 및 3GPP 연동(inter-working) 시스템 액세스 실패를 나타낸 시그널링 다이어그램.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

120: WLAN BS

140: 3GPP BS

150: WTRU

220: WLAN 컴포넌트

230: MIHHO 컴포넌트

240: 3GPP 컴포넌트

300: CoN

본 고안은 무선 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 고안은 2개 이상의 셀룰러 및/또는 IEEE 802 무선 통신 시스템이 이용가능한 지리적 영역에서의 네트워크 발견 및 선택에 관한 것이다.

유선 및 무선 통신 시스템이 관련 기술 분야에 공지되어 있다. 최근 수년 동안, 서로 다른 유형의 네트워크의 광범위한 설치의 결과, 2개 이상의 유형의 네트워크에의 액세스가 가능한 지리적 영역이 있게 되었다. 2개 이상의 서로 다른 네트워크 액세스 기술을 단일의 통신 장치에 통합시키는 통신 장치가 개발되었다. 예를 들어, IEEE 802.X 호환 무선 근거리 통신망(WLAN) 표준 등의 2가지 이상 유형의 무 선 표준 및 CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile communications) 및 GPRS(Global Packet Radio System) 표준 등의 셀룰러 기술을 통해 통신할 수 있는 기능을 통합한 통신 장치가 존재한다. 각 표준을 통한 통신은 통신 모드(communication mode)라고 하며, 2개 이상의 통신 표준을 통해 통신할 수 있는 장치는 다중 모드 장치(multi mode device)라고 한다.

그렇지만, 2개 이상의 네트워크 액세스 기술을 하나의 장치에 통합하는 것을 지원하는 기존의 시스템은 서로 다른 액세스 기술들 간의 연동(inter-working)을 제공하지 않는다. 게다가, 다중 모드 기능을 지원하는 통신 장치는, 기능을 추가하지 않으면, 그 장치의 위치로부터 어느 액세스 기술이 액세스 가능한지를 판정할 수 있는 기능 또는 그 장치의 위치에서 사용가능한 서로 다른 액세스 기술의 적합성(desirability)을 평가하고 이용가능한 최상의 기술을 선택할 수 있는 기능을 제공하지 않는다.

공지의 방법에서, 다중 모드 핸드셋(multimode handset)은 다수의 무선 모뎀을 턴온시키고 각각의 무선 액세스 기술에 대한 이용가능한 네트워크, 주파수 및 셀을 스캔할 수 있다. 그렇지만, 2개 이상의 무선 및 모뎀이 스캔 기능을 수행하게 하는 것은 전력 및 시스템 자원의 상당량을 소비한다. 또한, 이 방법은 각각의 이용가능한 네트워크 상에서 이용가능한 서비스를 발견하지 않으며 양호한 네트워크를 선택하지 않는다.

따라서, 종래 기술의 한계가 없이 복수의 이용가능한 네트워크 중에서 양호한 네트워크를 평가 및 선택하는 것이 필요하다.

본 고안은 무선 송수신 유닛(WTRU)이 이용할 수 있는 네트워크를 효율적으로 발견하고, 그 네트워크 상에서 이용가능한 서비스들을 결정하며 또 서비스 요건, 이용가능한 서비스, 위치 및 네트워크 정책 설정 등의 파라미터에 따라 가장 적절한 이용가능한 무선 액세스 기술을 선택함으로써 서로 다른 무선 기술들에 걸친 이동성 처리를 용이하게 해주는 장치를 포함한다.

본 고안은 예로서 주어지고 첨부 도면과 관련하여 기술되는 이하의 설명으로부터 보다 상세히 이해될 수 있다.

본 고안은 도면 전체에 걸쳐 유사한 참조 번호가 유사한 구성요소를 나타내는 도면을 참조하여 기술된다.

이후부터 참조될 때, 용어 '무선 송수신 유닛(WTRU)'은 무선 환경에서 동작할 수 있는 사용자 장비(user equipment, UE), 이동국(mobile station, MS), 고정 또는 이동 가입자 유닛, 페이저, 또는 임의의 다른 유형의 장치를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이후부터 참조될 때, 용어 '기지국(base station, BS)'은 기지국, 노드-B, 사이트 콘트롤러(site controller), 액세스 포인트(access point, AP) 또는 무선 환경에서의 임의의 다른 유형의 인터페이싱 장치를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

본 고안은 네트워크 발견을 효율적으로 수행하고 발견된 네트워크에서 이용가능한 서비스를 결정하며 또 WTRU가 서비스 요건, 이용가능한 서비스, 위치 및 네 트워크 정책 설정 등의 파라미터에 따라 복수의 이용가능한 무선 액세스 기술 중에서 양호한 무선 액세스 기술을 선택하는 것을 도움으로써 서로 다른 무선 기술들에 걸친 이동성 처리를 돕는 장치 및 방법을 포함한다.

본 고안은 사용자가 셀룰러 네트워크에 연결되어 있는 동안 셀룰러 네트워크 및 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network, WLAN) 둘다를 지원하는 듀얼 모드 WTRU 등의 다중 모드 WTRU가 WLAN 스캔을 턴오프할 수 있게 해주며, 따라서 WTRU 배터리 전력을 보존한다. 셀룰러 네트워크는 듀얼 모드 WTRU에 대해 WLAN이 그의 근방에 있을 때 및 WLAN을 찾아 스캔하기 시작해야만 함을 알려준다. 본 고안의 양호한 실시예에서, 셀룰러 네트워크는 그의 서비스 영역 내에 위치한 WLAN의 지리적 위치를 알고 있다. 셀룰러 네트워크는 또한 WTRU의 위치를 추적한다. WTRU의 위치를 결정하기 위해 삼각 측량, GAD(Universal Geographical Area Description) 또는 GPS(Global Positioning System) 지원 방법 등의 여러가지 방법이 사용될 수 있다. 셀룰러 네트워크가 WLAN의 위치 및 WTRU의 위치를 인지하고 있음에 기초하여, 셀룰러 네트워크는 WTRU의 근방에 WLAN이 있는지를 판정할 수 있다. 있는 경우, 셀룰러 네트워크는 WTRU에 대해 그 근방에 WLAN이 있음을 신호한다. 그러면, WTRU는 WLAN 발견 절차를 시작한다. 양호한 실시예에서, 셀룰러 네트워크는 3GPP 네트워크이고, WLAN은 IEEE 802.X 무선 네트워크이다. 이 방법은 WTRU의 배터리 전원을 연장시키는 데, 그 이유는 이 방법이 WLAN 시스템 발견의 효율성을 떨어뜨리지 않고 셀룰러 네트워크에 의해 그렇게 하도록 지시받지 않는 한 WLAN을 찾아 스캔하지 않기 때문이다.

도 1은 WLAN 및 3GPP 네트워크 둘다와 통신할 수 있는 듀얼 모드 WTRU(150)를 나타낸 것이다. WTRU(150)는 이제 막 WLAN 서비스 영역(110) 안으로 이동하였다. WLAN 서비스 영역(110) 내에서는 WLAN BS(120)에 의해 WLAN 통신 서비스가 제공된다. WLAN 서비스 영역(110)은 3GPP 셀(130)에 의해 둘러싸여 있다. 셀(130) 내에서는 3GPP 통신 서비스가 3GPP BS(140)에 의해 제공된다. WTRU(150)는 처음에 3GPP BS(140)와의 무선 연결을 통해 통신을 수행하고 있다. 본 고안에 따르면, WTRU(150)가 WTRU 서비스 영역(110) 내로 이동할 때, 이후에 기술하는 바와 같이, WTRU(150)는 WLAN이 이용가능함을 알게 된다. WTRU(150)는 WLAN BS(120)를 통해 어느 서비스가 이용가능한지를 발견한다. 이어서, WTRU(150)는 그의 통신을 3GPP BS(140)로부터 WLAN BS(120)로 핸드오버해야 하는지를 판정한다. 핸드오버해야 하는 경우, WTRU(150)는 핸드오버를 개시한다.

도 2는 듀얼 모드 WTRU(150)의 블록도이다. WTRU(150)는 3GPP 통신 표준을 사용하여 3GPP BS(140)와 통신할 수 있는 3GPP 컴포넌트(240), WLAN 통신 표준을 사용하여 WLAN BS(120)와 통신할 수 있는 WLAN 컴포넌트(220), 및 MIH 기능과 연관된 매체 독립적인 핸드오버-핸드오버(media independent handover-handover, MIHHO) 컴포넌트(230)를 포함한다. MIH 기능은 이용가능한 네트워크의 발견을 용이하게 해주고, 복수의 이용가능한 네트워크 중에서 어느 것이 양호한 네트워크인지를 판정하며, 또 한 네트워크에서 다른 네트워크로의 핸드오버를 용이하게 해준다.

도 3은 듀얼 모드 WTRU(150)와 대응 노드(CoN)(300) 간의 진행 중인 통신 세션의 핸드오버를 나타낸 도면이다. 통신 세션은 처음에 WTRU(150) 내의 3GPP 컴포 넌트(240)와 3GPP BS(140)에 의해 수행된다. 부가의 네트워크 컴포넌트(도시 생략)는 일반적으로 3GPP BS(140)와 CoN(300) 사이에 위치한다. WLAN BS(120)를 포함하는 WTRU(150)와 CoN(300) 사이의 잠재적인 대체 통신 경로가 점선으로 도시되어 있다. 부가의 네트워크 컴포넌트(도시 생략)가 또한 WLAN BS(120)와 CoN(300) 사이에도 위치하고 있다. 양호한 실시예에서, 3GPP 네트워크는 그 자신의 서비스 영역과 중첩하는 서비스 영역을 갖는 WLAN의 위치의 데이터베이스를 유지하고, WTRU(150)의 위치를 추적한다. WTRU(150) 내의 WLAN 컴포넌트(220)는 3GPP 네트워크가 WTRU(150)에게 그의 근방에 WLAN이 존재함을 알려줄 때까지 꺼진(switch off) 채로 있다. WTRU(150)의 위치를 마지막으로 알고 있는 WLAN의 위치와 비교함으로써, 3GPP 네트워크는 WTRU(150)의 근방에 WLAN이 있을 때를 결정한다. 3GPP 네트워크는 이어서 이용가능한 WLAN에 관한 정보를 WTRU(150)로 전송한다. 이 정보는 전용 메시지(dedicated message)로, 비이컨 프레임(beacon frame)으로, 기타 등등으로 전송될 수 있다. WTRU(150)는 시스템 정보를 판독하고 WLAN으로의 핸드오버가 바람직한지 여부를 판정한다. 바람직한 경우, WTRU(150)는 핸드오버 절차를 개시한다.

WTRU(150)의 위치를 결정하는 데 사용되는 정보는 삼각 측량, GAD(Universal Geographical Area Description), GPS 지원 방법, 기타 등등으로부터 도출된 정보를 포함할 수 있다. 게다가, 3GPP 시스템은 WLAN 서비스를 지원하는 라우팅 영역(routing area), 위치 영역(location area) 또는 서비스 영역(service area)에 대한 특정의 TMSI(Temporary Mobile Station Identifier) 공간을 할당할 수 있다. 다른 대안으로서, WTRU는 WLAN 시스템의 이용가능성을 결정하는 데 무선 주파수(RF) 서명 또는 핑거프린팅(fingerprinting)을 사용할 수 있다. 그 경우에, WTRU는 셀룰러 네트워크 내의 특정의 장소에 위치한 채널의 3GPP 무선 주파수 채널 서명과 3GPP RF 채널 통화권과 중첩하고 있는 WLAN 등의 하부의 무선 지상 네트워크 간의 관계를 설정한다. 이 관계는 WTRU가 RF 서명의 존재를 검출할 때 WLAN 네트워크의 존재를 WTRU에 플래그(flag)하는 데 사용된다. 이 정보는 WTRU 내의 데이터베이스에 유지되고, 이 관계가 수정되는 경우 동적으로 갱신될 수 있다.

이제 도 4를 참조하면, 듀얼 모드 WTRU(150)와 대응 노드(CoN)(300) 간에 진행 중인 통신 세션(40)이 도시되어 있다. 사용자 데이터 흐름이 3GPP 무선 액세스 네트워크(radio access network, RAN) 및 코어 네트워크(core network, CN)를 포함하는 3GPP 네트워크(44)를 통해 WTRU(150)와 CoN(300) 간에 진행되고 있다. 스텝 1에서, 3GPP 네트워크(44)는 매체 액세스 포인트(media access point, MA) 및 액세스 게이트웨이(access gateway, AG)를 포함하는 이용가능한 IEEE 802.x 호환 WLAN(46)에 관한 정보를 WTRU(150)로 전송한다. WTRU(150) 내의 3GPP 컴포넌트(240)는 WLAN 시스템 정보를 판독하고 그의 내용이 WLAN 시스템(46)으로의 시스템 재선택을 위해 사용될 수 있는지 여부를 판정한다. 스텝 2에서, WTRU(150) 내의 3GPP 컴포넌트(240)는 WLAN(46) 시스템으로의 핸드오버가 보증될 수 있는지 여부를 판정하는 데 사용될 수 있는 관련 WLAN(46) 시스템 정보를 추출하고, 이 정보를 WTRU(150) 내의 MIHHO 컴포넌트(230)로 전달한다. WLAN(46) 시스템 정보는 WTRU(150)가 WLAN(46)으로의 핸드오버가 보증될 수 있는지 여부를 판정하는 데 필요로 하는 정보를 포함하며, WTRU(150)는 이 정보를 그의 MIHHO 컴포넌트(230)로 전달한다. WTRU(150)는 이어서 그의 근방에 있는 WLAN(46)을 찾아 스캔한다. 다른 대안으로서, 스텝 2에 점선으로 도시된 바와 같이, WTRU(150) 내의 WLAN 컴포넌트(230)는 연속적으로 또는 3GPP 컴포넌트(240)으로부터 수신된 시스템 정보에 의해 프롬프트될 때 주기적인 스캔을 실행할 수 있다.

스텝 3에서, 3GPP 시스템(44)에 의해 전송된 정보로부터 추출된 관련 WLAN 시스템(46) 정보는 MIHHO 컴포넌트(230)로 본 명세서에서 LINK SYSTEM INFORMATION 메시지로 표기된 메시지로 전달된다. 다른 대안으로서, 스텝 3에 점선으로 도시된 바와 같이, 주기적인 스캔 동안에 WTRU(150)에 의해 획득된 정보는 MIHHO 컴포넌트(230)로 본 명세서에서 LINK DETECTED 메시지로 표기된 메시지로 전달된다. WLAN이 액세스가능한 경우, WTRU(150)는 WLAN(46) 비이컨 프레임을 검출한다. 비이컨 프레임은 전체적인 또는 부분적인 매체 독립적인 핸드오버 서비스가 지원되는지 여부(예를 들어, 비이컨 프레임, 기타 등등을 통해 브로드캐스트된 특정의 802.21 플래그를 통해 표시됨) 등의 핸드오버-관련 정보를 식별하는 데 사용될 수 있다. 비이컨 프레임은 또한 WLAN(46) 상에서 이용가능한 다른 서비스를 알려주는 데도 사용될 수 있다. 핸드오버-관련 정보는 수동으로 또는 동적으로 갱신될 수 있다. 다른 대안으로서, WTRU(150)는 프로브 요청/응답(Probe Request/Response) 메시지 쌍을 통해 또는 후보 시스템 내의 데이터베이스에 액세스함으로써 WLAN(46) 시스템 정보를 획득하려고 시도할 수 있다.

스텝 4에서, WTRU(150) 내의 MIHHO 컴포넌트(230)는 이용가능한 정보(예를 들어, 명시적인 표시, RF 서명, 지리적 위치, 수동 또는 자동 스캔, 특정의 TMSI 할당, 기타 등등)에 기초하여 하나 또는 몇개의 WLAN 네트워크가 재선택을 위해 적합할 수 있는지를 판정한다. 스텝 5에서, MIHHO 컴포넌트(230)는 핸드오버 선택을 위한 잠재적 후보들의 리스트를 산출한다. 스텝 6에서, MIHHO 컴포넌트(230)는 시스템 운영자, 및 서비스 품질(QoS), 데이터 전송 속도, 기타 등등의 알려진 WLAN 시스템(46) 능력 등의 여러가지 기준에 기초하여 후보를 평가한다. MIHHO 컴포넌트(230)는 핸드오버를 위한 양호한 후보를 결정하고, 핸드오버 관련 동작을 요청하기 위해 본 명세서에서 MIH_SWITCH 메시지로 표기된 메시지를 매체 접속 제어(media access control, MAC) 계층으로 전송함으로써 WLAN 시스템 액세스를 트리거한다.

도 5는 복수의 이용가능한 무선 액세스 기술에 걸쳐 통합된 다른 서비스의 발견을 나타낸 흐름도이며, 여기서 WTRU(150) 내의 MIHHO 컴포넌트(230)는 WLAN 비이컨을 통해 시스템 정보를 수신한다. WTRU(150)는 WLAN 네트워크를 찾기 위해 스캔 절차를 실행한다(단계 510). 스캔은 능동적이거나 수동적일 수 있으며, 그 결과 2개 이상의 WLAN이 발견될 수 있다. WLAN 비이컨 프레임이 검출되면, WTRU(150)는 MIH 핸드오버 정보가 지원되는지 여부를 판정한다(단계 520). 지원되는 경우, WTRU(150)는 그의 내용을 판독한다(단계 530). MIH 관련 정보는 WLAN 액세스 네트워크(access network, AN)에 존재하는 MIH 기능에 의해 수동적으로 또는 동적으로 설정 및 갱신된다. 비이컨 프레임 내에서 발견된 임의의 MIH 정보(예를 들어, 시스템 운영자 식별자, W-APN, 이웃 맵 및 시스템 능력)는 본 명세서에서 LINK SYSTEM INFORMATION 메시지로 표기된 메시지를 통해 WTRU의 MIHHO 컴포넌트(230)로 전달된다(단계 540). 이 정보는 처리되고 WTRU(150)는 WLAN 시스템이 시스템 액세스를 위 한 적당한 후보인지를 판정한다(단계 550). MIH 기능은 다른 이용가능한 액세스 네트워크(AN)로 이 WLAN을 평가하고 그것이 양호한 AN인지를 판정한다(단계 560). MIH 기능은 MAC 계층으로의 MIH_SWITCH 메시지를 통해 양호한 AN(즉, 발견된 WLAN)으로 인증 및 연관을 트리거한다(단계 570). WLAN 관련 인증 및 연관 절차는 선택된 WLAN 시스템 상에서 실행된다(단계 580). 인증은 EAPOL(Extensible Authentication Protocol over LAN)을 통할 수 있다. WTRU가 3GPP 네트워크에 의해 프롬프트될 때 WLAN을 찾아 스캔하는 것 이외에, WTRU는 전원이 켜질 때 스캔할 수 있음도 유의해야 한다.

WLAN 인증 동안에, WTRU(150)는 WLAN에 NAI(Network Access ID, 네트워크 액세스 ID)를 제공한다. NAI에 기초하여, AG(Access Gateway, 액세스 게이트웨이)는 EAP-AKA(Extensible Authentication Protocol-Authentication and Key Agreement) 인증을 트리거하고 3GPP AAA(Authentication, Authorization and Accounting) 서버로 인증 메시지를 중계할 수 있다. AG는 또한 AAA 메시지를 서비스를 제공하는 다른 서버로 라우팅할 수 있다. AG는 WTRU(150)가 특정의 서비스 수준, 예를 들어 기본 또는 프리미엄 서비스를 요구하는지를 판정하는 데 NAI를 사용할 수 있다. NAI는 또한 메시지들을 이 특정의 사용자 또는 사용자 부류에 대해 이용가능한 네트워크 기능 등의 특수 서비스를 제공하는 특정의 포트로 라우팅하는 데 사용될 수 있다.

AG는 또한 인증 절차를 트리거한 NAI에 기초하여 또는 인증 절차 자체에 기초하여 WTRU가 요구하는 서비스 수준을 결정할 수 있다. 프리미엄 서비스 수준에 대해 인증 절차가 실패한 경우에도, AG는 WTRU가 기본 서비스를 받을 수 있는지를 판정할 수 있다. AG가 인증 요청을 라우팅할 수 없는 경우, AG는 인증 요청이 라우팅될 수 있는 이용가능한 AAA 서버를 알려주는 것으로 WTRU에 응답할 수 있다. WTRU가 그 중 어느 것도 적합하지 않은 것으로 판정하는 경우, WTRU는 스캔 단계로 되돌아가기로 결정할 수 있다.

AG는 기본 서비스(예를 들어, 인터넷 서비스)에의 액세스 또는 WTRU(150)에 추가의 정보를 제공할 수 있는 포털에의 액세스를 허여할 수 있다. AG는 또한 디폴트 PDG(Packet Data Gateway, 패킷 데이터 게이트웨이) 주소를 제공하기로 할 수 있다. 이 경우, WTRU는 디폴트 PDG에 연결하기로 결정할 수 있다. 이 절차는 자동적일 수 있거나 또는 AG 및/또는 WTRU 내의 구성 파라미터에 기초할 수 있다. 다른 대안으로서, 액세스가 거부될 수 있다.

본 고안에 따르면, 시스템 능력에 관한 정보는 LINK SYSTEM INFORMATION 메시지를 사용하여 MAC 계층에 의해 WTRU(150) 내의 MIH 기능으로 전달된다. MIH 기능은 시스템 정보 파라미터 내의 이용가능한 WLAN에 관한 하나 이상의 값이 시스템 액세스를 위한 필요 조건을 만족하지 않는지, 예를 들어 시스템 운영자가 금지되거나 필요한 서비스가 이용가능하지 않거나 서비스 품질(QoS)가 적절하지 않은지를 판정할 수 있다. MIH 기능이 정보 서비스에 의해 제공되는 파라미터가 내부 구성 요건을 만족시키지 않는 것으로 판정하는 경우, MIH 기능은 MIH_SCAN 메시지를 사용하여 MAC 계층에 대해 스캔 단계로 되돌아오도록 명령한다.

도 5a는 듀얼 모드 WTRU(150)에 의한 시스템 발견 및 액세스를 나타낸 시그 널링 다이어그램이다. 스텝 1에서, 전원이 켜질 때 또는 시스템 재선택 시에, WTRU(150)는 WLAN 네트워크를 찾기 위해 스캔 절차(능동적 또는 수동적)를 실행한다. 비이컨 프레임이 검출되는 경우, WTRU(150)는 먼저 MIH 정보가 지원되는지를 확인하고, 지원되는 경우 WTRU(150)는 그의 내용을 판독한다. MIH 관련 정보가 액세스 네트워크 MIHHO 컴포넌트(500)에 의해 수동으로 또는 동적으로 설정 및 갱신된다. 비이컨 프레임 내에서 발견된 MIH 정보(예를 들어, 시스템 운영자 식별자, W-APN, 이웃 맵 및 시스템 능력)는 LINK SYSTEM INFORMATION 메시지를 통해 WTRU의 MIHHO 컴포넌트(230)로 전달된다.

스텝 2에서, 이 정보가 처리되고, WTRU(150)는 WLAN 시스템(46)이 시스템 액세스를 위한 적합한 후보인지를 판정한다. 그 결과, MIHHO 컴포넌트(230)는 본 명세서에서 MIH_SWITCH 메시지로 표기된 메시지로 MAC 계층에 대해 WLAN 인증 및 연관을 명령한다.

스텝 3에서, WLAN 관련 인증 및 연관 절차는 선택된 WLAN 시스템 상에서 실행된다. MIHHO 컴포넌트(230)는 3GPP 측에 핸드오버가 임박했음을 알려준다.

스텝 4에서, WLAN 액세스 게이트웨이(AG) MIHHO 컴포넌트(500)는 EAP-AKA 프로토콜을 사용하여 WLAN 3GPP 인증 및 허가를 트리거한다. WTRU의 3GPP 컴포넌트(240)은 그의 할당된 네트워크 액세스 ID(NAI)를 사용하여 WLAN AG(46)에 그의 연관된 3GPP AAA 서버를 알려준다. 성공적인 라우팅의 결과, EAP-AKA 메시지를 전달하는 IPsec 터널이 설정된다.

스텝 5에서, 성공적인 인증 및 허가 시에, WTRU(150)는 로컬 DHCP 서버로부 터 로컬 IP 주소를 획득한다.

도 6은 시스템 발견이 실패한 경우 사용되는 시그널링을 나타낸 흐름도이다. 앞서 기술한 바와 같이, 비이컨 프레임 내에서 발견된 MIH 정보(예를 들어, 시스템 운영자 식별자, W-APN, 이웃 맵 및 시스템 능력)는 LINK SYSTEM INFORMATION 메시지를 통해 WTRU MIHHO 컴포넌트(230)로 전달된다. MIHHO 컴포넌트(230)는 시스템 정보 파라미터 내에 제공된 하나 이상의 값이 시스템 액세스를 위한 필요 조건을 만족시키지 않는지를, 예를 들어 시스템 운영자가 금지되는지, QoS가 적합하지 않은지 또는 메시지에 제공된 잠재적인 이웃 세트 내에서 더 나은 후보가 식별되는지를 판정한다(단계 610). MIH 기능은 MAC 계층에 대해 스캔 단계로 되돌아오도록 명령한다(단계 620).

도 7a 및 도 7b는 시스템 인증이 실패하는 경우 사용되는 시그널링을 나타낸 흐름도이다. 도 7a를 참조하면, MIH 기능은 발견된 WLAN을 통한 통신이 바람직한지를 판정한다(단계 710). WTRU MIH 기능은 MIH_SWITCH 메시지를 MAC 계층으로 전송함으로써 인증 절차를 트리거한다(단계 720). 인증 절차는 WEP(wired equivalency privacy)를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 유의할 점은 사용자가 특별 서비스[예를 들어, 3GPP 인터넷 멀티미디어 서비스(Internet multimedia service, IMS)]에 액세스할 수 있게 해주는 추가의 EAP-AKA 인증을 필요로 하는지를 판정하기 위해, WTRU는 특정의 WEP 디폴트 키를 사용할 수 있다. AG는 EAPOL 인증을 계속할지 여부 또는 기본 인터넷 액세스가 허여될 수 있는지 여부를 판정하는 데 이 디폴트 키를 사용할 수 있다.

인증이 실패하는 경우, 시스템 액세스가 거부된다(단계 730). 이것은 예를 들어 WEP 인증이 실패하는 경우 또는 제공된 NAI가 어떤 3GPP 서버로도 해석(resolve)되지 않는 경우에 일어날 수 있다. 이어서, WTRU는 스캔 단계로 되돌아갈 수 있다(단계 740). 다른 대안으로서, NAI가 해석되지 않은 경우, AG는 추가의 처리를 위해, 예를 들어 기본 서비스를 제공하기 위해 WTRU를 로컬 서버로 보낼 수 있다. AG MAC은 WEP 절차에 대해 사용되었던 키에 관한 정보를 MIH 기능에 제공할 수 있다. 이어서, MIH 기능은 예를 들어 WEP 인증 동안에 사용된 디폴트 키에 기초하여, 추가의 인증 절차가 보증되는지 여부를 판정할 수 있다(단계 750). 유의할 점은 이와 관련하여 WEP가 보안된 인증 절차로 간주되지 않는다는 것이다. 오히려, 여기서 WEP는 추가의 인증을 필요로 하는 사용자를 식별하는 데 사용되고 있다.

추가의 인증 절차가 보증되는 경우, MIH 기능은 예를 들어 EAPOL 인증 절차를 사용하여 셀룰러 인증 시도를 트리거한다(단계 760). AAA AG 컴포넌트는 예를 들어 IPsec 터널을 사용하여 WTRU 요구자(supplicant)와 AAA 인증 서버 간의 인증자(authenticator)로서 역할할 수 있다. AG는 최초 메시지 교환 동안에 제공되는 NAI를 사용하여 인증 절차를 실행할 수 있는 AAA 서버를 결정한다. AG가 인증 요청을 라우팅할 수 없는 경우, EAPOL 셀룰러 인증 시도가 실패한다(단계 770). AG는 요청이 라우팅될 수 있는 이용가능한 AAA 서버를 알려주는 것으로 응답할 수 있다. WTRU가 그 중 어느 것도 적합하지 않은 것으로 판정하는 경우, WTRU는 스캔 단계로 되돌아가기로 결정할 수 있다(단계 780). AG가 WTRU에 의해 제공된 NAI를 사용하여 적합한 인증 서버를 찾을 수 있는 경우, WTRU는 그 서버에 대해 인증을 시도할 수 있다(단계 715). 그 경우, AG는 WTRU와 인증 서버 사이에서 인증 메시지를 중계할 수 있다(단계 725).

도 7b를 참조하면, 이어서 WTRU는 셀룰러 인증 절차를 실패할 수 있다(단계 735). 실패하는 경우, 모든 액세스가 거부될 수 있고, 이어서 WTRU는 스캔 단계로 되돌아갈 수 있다(단계 736). 또는, 3GPP 서비스 등의 특별 서비스에 대한 액세스만이 거부될 수 있고, 기본 서비스에 대한 액세스는 제공될 수 있다(단계 737).

그렇지만, 셀룰러 AAA 서버는 WTRU를 성공적으로 인증할 수 있다(단계 745). 그러한 경우, WTRU는 예를 들어 DHCP(dynamic host control protocol, 동적 호스트 제어 프로토콜) 또는 ARP(address resolution protocol, 주소 해석 프로토콜)를 통해 계속하여 로컬 IP 주소를 획득한다(단계 755). W-APN(WLAN access point name, WLAN 액세스 포인트 이름) 네트워크 ID 및 운영자 ID를 사용하여, WTRU는 FQDN(Fully Qualified Domain Name, 전체 도메인 이름)을 작성한다. 이어서, WTRU는 패킷 데이터 게이트웨이(packet data gateway, PDG)에 액세스하기 위해 IP 주소 해석(address resolution)을 요청한다(단계 765). WTRU는 FQDN, 예를 들어 W-APN 또는 PLMN(public land mobile network, 공중 지상 이동망) ID에 기초하여 PDG 주소를 가져오려고 시도한다. 도메인 네임 서버(domain name server, DNS)가 FQDN을 어떤 PDG IP 주소로도 해석하지 않는 경우, WTRU는 기존의 WLAN 네트워크 내의 PDG에 액세스할 수 없다(단계 775). 이어서, WTRU는 스캔 단계로 되돌아가기로 할 수 있거나(단계 776) 또는 로컬 WLAN 서비스만으로 만족하기로 할 수 있다(단계 777).

그렇지만, DNS가 유효한 PDG IP 주소를 반환하는 경우, WTRU는 PDG쪽으로 터 널, 예를 들어 L2TP 터널을 설정한다(단계 785). 이어서, WTRU는 PDG로부터의 에이전트 광고(Agent Advertisement) 메시지가 있는지 리스닝한다(단계 713). 어떤 에이전트 광고 메시지도 수신되지 않는 경우, WTRU는 에이전트 요청(Agent Solicitation)을 전송한다(단계 723). 그렇지만, 에이전트 광고 메시지가 PDG로부터 수신되는 경우, WTRU는 에이전트 요청 메시지를 통해 그것을 특별히 요청할 필요없이 이들 메시지로부터 직접 그의 COA(care of address)를 획득할 수 있다(단계 714).

에이전트 요청에 대한 어떤 응답도 수신되지 않은 경우, 예를 들어 MIP가 지원되지 않는 경우, WTRU는 기본 ISP 서비스를 위해 인터넷으로의 투명한 액세스를 위해 그의 로컬 IP 주소를 사용할 수 있거나 또는 패킷 데이터 프로토콜(packet data protocol, PDP) 컨텍스트의 활성을 요청할 수 있다(단계 733). WTRU-PDG 터널 IP 트래픽은 PDG 터널을 통해 WTRU로부터 인터넷으로 직접 라우팅될 수 있다. 이 시나리오는 PDG 도메인을 넘어서 매끄러운 이동성을 제공하지 않는다. 그렇지만, 에이전트 요청에 대한 응답이 수신되는 경우, WTRU는 그의 홈 에이전트(Home Agent)에서 그의 COA를 갱신할 수 있다(단계 724). 이 WTRU로 보내진 어떤 메시지도 홈 에이전트에 의해 새로운 COA로 리디렉션되어진다.

도 8a 및 도 8b는 802.x 및 3GPP 연동 시스템 액세스 실패를 나타낸 시그널링 다이어그램을 구성한다. 스텝 1에서, 전원이 켜질 때 또는 시스템 재선택 시에, WTRU(150)는 WLAN 네트워크를 찾기 위해 스캔 절차(능동적 또는 수동적)를 실행한다. 비이컨 프레임이 검출될 때, WTRU(150)는 먼저 MIH 정보가 지원되는지 여부를 확인하고, 지원되는 경우 WTRU(150)는 그의 내용을 판독한다. MIH 관련 정보는 수동으로(관리 시스템을 통함) 또는 AG MIHHO 컴포넌트(500)에 의해 동적으로 설정 및 갱신된다.

스텝 2에서, 비이컨 프레임 내에서 발견의 MIH 정보(예를 들어, 시스템 운영자 식별자, W-APN, 이웃 맵 및 시스템 능력)는 LINK SYSTEM INFORMATION 메시지를 통해 WTRU의 MIHHO 컴포넌트(230)로 전달된다. MIHHO 컴포넌트(230)는 시스템 정보 파라미터 내에 제공된 하나 이상의 값이 시스템 액세스를 위한 필요 조건을 만족하지 않는지를 판정한다. 예를 들어, 시스템 운영자가 금지될 수 있거나, QoS가 적합하지 않거나 또는 메시지에 제공된 잠재적 이웃 세트 내에서 더 나은 후보가 식별되는지를 판정한다. 이 시나리오는 첫번째 실패 경우를 나타낸다. 이것은 도 8a에 원숫자 "1"로 나타내었다.

스텝 3에서, MIHHO 컴포넌트(230)가 정보 서비스에 의해 제공된 파라미터가 내부 구성 요건을 만족하지 않는 것으로 판정하는 경우, MIHHO 컴포넌트(230)는 MIH_SCAN 메시지로 MAC 계층에 대해 스캔 단계로 되돌아오도록 명령한다.

스텝 4에서, 그 대신에 MIHHO 컴포넌트(230)가 내부 구성 요건이 만족되는 것으로 판정하는 경우, MIHHO 컴포넌트(230)는 그의 MAC 계층쪽으로의 MIH_SWITCH 메시지로 WEP 인증을 트리거한다. 유의할 점은 사용자가 특별 서비스(예를 들어, 3GPP IMS)에 액세스할 수 있게 해주는 추가의 EAP-AKA 인증을 필요로 하는지를 판정하기 위해, WTRU(150)는 특정의 WEP 디폴트 키를 사용할 수 있다는 것이다. AG는 EAPOL 인증을 더 진행할 것인지 또는 기본 인터넷 액세스가 허용될 수 있는지를 판 정하기 위해 특정의 디폴트 키를 사용할 수 있다.

스텝 5에서, WTRU(150)는 현재의 802.11 WEP 절차에 따라 인증된다.

스텝 6에서, WEP 인증이 실패하는 경우, 시스템 액세스가 거부된다. 이어서, WTRU(150)는 스캔 단계로 되돌아갈 수 있다. 이 시나리오는 도 8a에서 원숫자 "2"로 나타낸 두번째 실패 경우를 나타낸다.

스텝 7에서, WEP 인증이 실패하는 경우 WTRU(150)가 스캔 단계로 되돌아가지 않고, AG MAC(800)은 WEP 절차를 위해 사용되었던 키에 관한 정보를 AG MIHHO 컴포넌트(500)에 제공할 수 있다. 이것은 MIH 기능이 예를 들어 제공된 NAI에 기초하여 추가의 인증 절차가 보증되는지 여부를, 예를 들어 WEP 인증 동안에 사용된 디폴트 키에 기초하여 판정할 수 있게 해준다. 유의할 점은 WEP이 보안된 인증 절차인 것으로 간주되지 않는다는 것이다. 이와 관련하여, 이는 주로 추가의 인증을 필요로 하는 특정의 사용자를 식별하는 데 사용된다. 제공된 NAI가 어떤 3GPP 서버로도 해석되지 않는 경우, AG(46)는 액세스를 거부하거나 추가의 처리를 위해, 예를 들어 기본 서비스를 제공하기 위해 WTRU(150)를 로컬 서버로 보낼 수 있다. 이것은 도 8a에 원숫자 "3"으로 나타내었다.

스텝 8에서, AG MIHHO 컴포넌트(500)는 EAPOL 인증 절차를 트리거하기 위해 본 명세서에서 MIH_SYSCAP 메시지로 표기된 메시지를 사용한다.

스텝 9에서, AG(46)는 EAPOL 절차를 실행한다. AG AAA 컴포넌트(800)는 요구자[WTRU(150)]와 인증 서버(810)(AAA) 간의 인증자로서 역할한다. AG(46)는 인증 절차를 실행할 AAA 서버(810)를 결정하기 위해 최초 메시지 교환 동안에 제공된 NAI를 사용한다. AG(46)가 인증 요청을 라우팅할 수 없는 경우, 이는 그 요청이 라우팅될 수 있는 이용가능한 AAA 서버를 알려주는 것으로 응답한다. WTRU(150)가 그 중 어느 것도 적합하지 않은 것으로 판정하는 경우, WTRU(150)는 스캔 단계로 되돌아가기로 결정할 수 있다. 이것은 도 8b에 원숫자 "4"로 나타내었다.

본 고안의 특징 및 구성요소가 양호한 실시예에서 특정의 조합으로 기술되어 있지만, 각 특징 또는 구성요소는 (양호한 실시예의 다른 특징 및 구성요소 없이) 단독으로 또는 본 고안의 다른 특징 및 구성요소를 갖거나 갖지 않는 여러가지 조합으로 사용될 수 있다.

본 고안은 대체 네트워크 발견을 효율적으로 수행하고 또 이동국이 위치 및 네트워크 정책 설정 등의 파라미터에 따라 가장 바람직한 후보 무선 액세스 기술을 선택할 수 있는 장치를 제공한다.

Claims (22)

1. 근방에 있는 적어도 하나의 무선 근거리 통신망(WLAN)에 관한 정보를 수신 및 처리, 복수의 가능한 통신 연결 중 어느 것이 양호한 연결인지를 결정, 및 상기 양호한 통신 연결을 설정할 수 있는, 셀룰러 네트워크와 통신하고 있는 다중-모드 무선 송수신 유닛(WTRU)으로서,

   상기 셀룰러 네트워크와의 통신 연결을 통해 통신하고 또 상기 셀룰러 통신 연결에 관한 셀룰러 정보를 제공하는 셀룰러 네트워크 송수신기와;

   WLAN과의 통신 연결을 통해 통신하고 상기 통신 연결에 관한 WLAN 정보를 제공하는 WLAN 송수신기와;

   상기 셀룰러 정보 및 상기 WLAN 정보를 수신하는, 상기 셀룰러 네트워크와 상기 WLAN 간의 상기 WTRU의 핸드오버를 용이하게 해주는 매체 독립적인 핸드오버(MIH) 장치

   를 포함하는 무선 송수신 유닛.
2. 제1항에 있어서, 상기 셀룰러 정보는 상기 셀룰러 네트워크에 관한 MIH 정보이고, 상기 WLAN 정보는 상기 WLAN에 관한 MIH 정보이며,

   상기 MIH 장치는 또한 복수의 식별된 네트워크 각각에 대한 MIH 정보를 획득하도록 구성되어 있고,

   상기 MHI 정보는 네트워크 식별자, 네트워크 위치, 시스템 운영자 식별자, 시스템 능력, 서비스 품질(QoS) 파라미터, 및 무선 액세스 유형을 포함하는 것인 무선 송수신 유닛.
3. 제1항에 있어서, 상기 MIH 정보는 각 네트워크의 데이터 전송 속도를 더 포함하는 것인 무선 송수신 유닛.
4. 제1항에 있어서, 상기 MIH 정보는 각 네트워크의 네트워크 정책 설정을 더 포함하는 것인 무선 송수신 유닛.
5. 제1항에 있어서, 상기 MIH 정보는 비이컨 프레임(beacon frame)을 통해 수신되는 것인 무선 송수신 유닛.
6. 제1항에 있어서, 상기 MIH 정보는 전용 프레임을 통해 수신되는 것인 무선 송수신 유닛.
7. 제1항에 있어서, 상기 MIH 정보는 브로드캐스트 채널을 통해 수신되는 것인 무선 송수신 유닛.
8. 제1항에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크는 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, GMS(Global System for Mobile communications) 시스템, GPRS(General Packet Radio System) 및 3GPP 호환 시스템 중 하나이고,

   상기 WLAN은 IEEE 802.X 호환 WLAN인 것인 무선 송수신 유닛.
9. 제1항에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크에 상기 WTRU의 위치에 관한 정보를 제공하는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 더 포함하는 무선 송수신 유닛.
10. 제1항에 있어서, 상기 MIH 장치는 또한 상기 WLAN에 관한 정보를 포함하는 상기 셀룰러 네트워크로부터 수신된 메시지들 중 적어도 하나, 상기 WLAN과의 프로브 요청/응답 메시지 쌍, 및 상기 WLAN 내의 데이터베이스에 액세스하는 것을 통해 상기 WTRU에 관한 정보를 획득하고 또 그로부터 상기 WLAN 정보를 추출하도록 구성되어 있는 것인 무선 송수신 유닛.
11. 제10항에 있어서, 상기 양호한 통신 연결이 상기 MIH 장치에 의해 상기 WLAN과의 통신 연결인 것으로 결정되는 경우, 상기 MIH 장치는 상기 WLAN을 찾아 스캔을 개시하도록 구성되어 있는 것인 무선 송수신 유닛.
12. 제11항에 있어서, 상기 스캔은 능동적 또는 수동적인 것인 무선 송수신 유닛.
13. 제11항에 있어서, 상기 스캔은 상기 WTRU가 상기 WLAN을 검출할 때까지 주기적으로 수행되는 것인 무선 송수신 유닛.
14. 제11항에 있어서, 상기 WTRU가 통신 연결을 설정할 수 있는 복수의 이용가능한 WLAN이 상기 WTRU의 근방에서 검출되고,

    상기 MIH 장치는 통신 연결을 설정할 양호한 WLAN을 결정하도록 구성되어 있는 것인 무선 송수신 유닛.
15. 제14항에 있어서, 상기 MIH 장치는 시스템 운영자, 서비스 품질(QoS) 및 데이터 전송 속도 중 적어도 하나를 포함하는 WLAN 정보를 평가함으로써 상기 양호한 WLAN을 결정하도록 구성되어 있는 것인 무선 송수신 유닛.
16. 무선 근거리 통신망(WLAN) 기지국(base station, BS)으로서,

    상기 WLAN에 관한 매체 독립적인 핸드오버(MIH) 정보를 제공하도록 구성된 매체 독립적인 핸드오버(MIH) 장치와;

    셀룰러 네트워크와의 통신 연결을 설정하고 상기 MIH 정보를 상기 셀룰러 네트워크로 전송하는 송수신기

    를 포함하는 기지국.
17. 제16항에 있어서, 상기 MHI 정보는 네트워크 식별자, 네트워크 위치, 시스템 운영자 식별자, 시스템 능력, 서비스 품질(QoS) 파라미터, 및 무선 액세스 유형을 포함하는 것인 기지국.
18. 제17항에 있어서, 상기 MIH 정보는 데이터 전송 속도를 포함하는 것인 기지국.
19. 제17항에 있어서, 상기 MIH 정보는 네트워크 정책 설정을 포함하는 것인 기지국.
20. 제16항에 있어서, 상기 송수신기는 상기 MIH 정보를 비이컨 프레임(beacon frame)을 통해 전송하도록 구성되어 있는 것인 기지국.
21. 제16항에 있어서, 상기 송수신기는 상기 MIH 정보를 전용 프레임을 통해 전송하도록 구성되어 있는 것인 기지국.
22. 제16항에 있어서, 상기 송수신기는 상기 MIH 정보를 브로드캐스트 채널을 통해 전송하도록 구성되어 있는 것인 기지국.

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