KR20050092003A - 무선 근거리 통신망과 차세대 비동기 무선 통신 시스템간의긴밀한 상호 연동을 위한 시스템 - Google Patents

무선 근거리 통신망과 차세대 비동기 무선 통신 시스템간의긴밀한 상호 연동을 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

PLMN, WLAN IP GW, 이 PLMN과 WIP-GW 사이에 핸드오버를 제공하는 Iur 인터페이스를 구비한 시스템에 있어서, 이동 인터넷 프로토콜(Mobile IP)은 PLMN(홈 에이전트)과 WLAN 사이의 세션 관리 및 데이터 터널링을 제공한다. WIP-GW는 PLMN 쪽으로 외부 에이전트로서 동작한다. 등록, 인증 및 가입자 관리를 위한 서비스는 DIAMETER를 통해 PLMN MIP에 의해 제공되며, PLMN의 HLR/HSS 및 CGF에서 동작한다. 느슨한 상호 연동 시나리오를 제공하기 위해 단일 구조를 이용하면, Iur 인터페이스 및 MIP가 없는 단일 구조는 느슨한 상호 연동 구조가 된다. MUTS PLMN 과금 플랫폼은 DIAMETER/UMTS 상호 연동을 통하여 만들어진다. UMTS PLMN HSS/HLR에 의해 인증이 제공된다. 그 구조 개념은 다른 액세스 기술의 상호 연동을 UMTS 로 커버하기 위하여 확대될 수 있다.

Description

무선 근거리 통신망과 차세대 비동기 무선 통신 시스템간의 긴밀한 상호 연동을 위한 시스템{SYSTEM FOR TIGHT INTER-WORKING BETWEEN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK(WLAN) AND UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEMS(UMTS)}
본 발명은 UTMS 시스템에 관한 것으로서, 특히 WLAN 과 UMTS 시스템간의 긴밀한 상호 연동을 위한 시스템에 관한 것이다.
WLAN과 UTMS 시스템간의 긴밀한 상호 연동을 제공할 수 있고, 2개의 시스템간의 핸드오버(handover) 기능과, 2개의 시스템간의 핸드오버를 단말기로서 세션 관리 및 연속성 기능과, 2개의 시스템간의 느슨한 상호 연동(loose inter-working) 로밍 시나리오 기능을 제공할 수 있는 시스템 구조가 필요하다.
WLAN 및 UMTS 기술은 상호 연동하고 긴밀한 상호 연동 시나리오를 제공하기 위하여 효율적으로 결합된다. UMTS Iur 인터페이스는 무손실 핸드오버를 위해 설치되고, 이동 내부 프로토콜(IP : Internal Protocol)은 세션 관리 및 연속성에 이용되며, DIAMETER 프로토콜 신호 방식은 인증 및 과금에 적용된다.
도 1은 홈 위치 레지스터/홈 가입자 서버 (HLR/HSS)와, 인증 허가 및 계정 홈 설비(AAAH : authentication authorization and accounting home facility; 16)와, 과금 게이트웨이 기능(CGF : charging gateway function; 18)과, 홈 에이전트(20)와, 범용 패킷 무선 서비스 지원 노드(GGSN : general radio service support node; 22)로 이루어지는 공중 육상 이동망(PLMN : public land mobile network)을 포함하는 시스템 구조(10)를 도시한다.
방화벽을 포함하는 WLAN IP GW(wireless local area network internet protocol gateway), 즉 WIP-GW(30)는 2 개의 AP, 예를 들면 AP(32, 34)와 신호 전송 및 데이터 인터페이스를 설정한다. 이동국(UE; 36)은 이중 방식 WLAN/UMTS UE가 바람직하다.
도시된 시스템의 데이터 흐름은 다음과 같다.
PLMN(12)의 홈 에이전트(20)와 WIP-GW(30) 사이에는 MIP(mobile internet protocol)가 있다. WIP-GW(30)는 MIP 외부 에이전트의 기능과 일부의 무선 네트워크 제어기(RNC : radio network controller) 기능을 결합한다. WIP-GW(30)는 PLMN(12)에 외부 에이전트로서 나타나고, AP에 WLAN 무선 네트워크 제어기(RNC)로서 나타난다. 입중계 데이터는 입중계 데이터 라인(38)으로 나타낸 바와 같이 PLMN(홈 에이전트)(12)과 WLAN(WIP-GW)(30) 사이에 터널링된다. 출중계 데이터는 출중계 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 라인(42)으로 나타낸 바와 같이 WIP-GW(30)로부터 인터넷(40)으로 직접 흐른다.
PLMN(12)은 PLMN(12)의 HSS/HLR(14)을 이용하여 인증 서비스 및 가입자 관리 서비스를 제공한다. DIAMETER은 IP 네트워크에서 허가, 인증 및 계정 기능을 취급하는 IP 도메인 프로토콜이다. 이러한 구조에 DIAMETER를 이용하면 IP 기반 인증, 허가 및 계정(AAA)절차는 WIP-GW와 PLMN 사이에서 실행할 수 있다. PLMN이 필수적으로 UMTS 네트워크이기 때문에, PLMN에서 허가 및 인증 절차를 제공하는 노드는 HSS/HLR이고, 계정을 제공하는 PLMN 노드는 과금 게이트웨이 기능(CGF)이다. 이 HLR/HSS 및 CGF는 이들 기능을 용이하게 하기 위하여 UMTS 절차 및 신호 방식을 지원한다. AAAH는 IP 기반 AAA 절차와 그들의 대응하는 UMTS 절차간에 상호 연동하는 신호 방식을 제공함으로써, HSS/HLR 및 CGF에 대한 AAA 기능들은 WLAN 액세스 시스템에 이용될 수 있다. 유사하게, MIP는 IP 네트워크에서 이동성 관리 절차를 제공한다. UMTS 네트워크에서, 패킷 교환 데이터 서비스의 이동성 관리 절차는 GGSN에 의해 취급된다. 이러한 구조의 홈 에이전트는 MIP 절차(WIP-GW와 홈 에이전트 사이에서 실행)와 UMTS MAP(Mobile Application Part) 인터페이스 사이의 상호 연동을 GGSN 쪽으로 제공한다. MIP/DIAMETER 신호 전송은 WIP/GW(30)로부터 AAAF(AAA FOREIGN) 기능(44)과 AAAH(AAA home) 기능(16)을 통하여 홈 에이전트(20)로 보낸다. MIP 등록 메세지들은 무선 링크(48)를 통해 신호 전송하는 DIAMETER 내에 인캡슐레이트된다.
AAAH(16)는 MAP(mobile application part)(Gr 인터페이스)를 통해 HLR/HSS(14) 쪽으로 DIAMETER와 상호 연동함으로써, 인증에 HSS/HLR를 이용할 수 있다.
AAAH(16)는 GPRS 터널링 프로토콜(GTP)을 이용하여 PLMN의 과금 게이트웨이 기능(CGF)(18)과 인터페이스(Ga 인터페이스를 통해)함으로써, PLMN 과금 서버를 이용할 수 있다.
WLAN과 UMTS PLMN(12) 사이의 세션 연속성은 MIP[WIP(30)와 홈 에이전트 (20) 사이] 및 GTP[홈 에이전트(20)와 GGSN(22) 사이]를 이용하여 얻어진다. 이 홈 에이전트(20)는 2 개의 인터페이스 사이에 상호 연동을 제공한다. 세션 연동에 의해 사용자의 세션 및 IP 어드레스는 엑세스 포인트(32, 34) 사이 및 UMTS와 WLAN 네트워크 사이를 사용자가 이동함으로써 유지될 수 있다. 유효하게, 그 GGSN(22)는 이들 네트워크 사이를 사용자가 이동함으로써 데이터 세션 동안에 앵커 포인트(anchor point)로서 작용한다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같은 구조(10')에 있어서, 사용자가 WLAN 액세스 네트워크로부터 UMTS 액세스 네트워크(UMTS 액세스 NW)(50)로 이동하는 경우, 사용자 세션은 GGSN(22)에 앵커 상태로 남고, 그 이동 동안에는 그대로 유지된다. UMTS가 NW(50)에 액세스하는 경우, UE(36)는 PLMN의 UMTS 무선 접속 네트워크(RAN)와 SGSN(Serving GPRS Support Node) 구성 요소(52)를 통해 앵커 GGSN(22)과 통신한다. WLAN과 UMTS PLMN 사이의 핸드오버는 Iur 인터페이스(46)를 적용한다. WIP-GW는 UMTS RAN 내의 무선 네트워크 제어기(RNC)에 UMTS Iur(46) 인터페이스를 제공한다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 인터넷을 통한 데이터 전달 수단 및 데이터 전송 수단을 이용하여 WLAN 과 UMTS 시스템간의 긴밀한 상호 연동을 제공하는 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 원리를 구현하는 WLAN(WIRELESS LOCAL AREA NETWORK) 및 UMTS(UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEMS)의 시스템 구조도.

Claims (14)

  1. 무선 근거리 통신망(WLAN)과 차세대 비동기 무선 통신 시스템(UMTS) 간의 긴밀한 상호 연동을 제공하는 장치에 있어서,
    상기 UMTS 및 WLAN은 각각 이들 사이에 이동 인터넷 프로토콜(MIP)을 이용하여 서로 직접 데이터를 전달하는 수단을 구비하고,
    상기 WLAN은 인터넷 프로토콜(IP)을 이용하여 출중계 데이터를 인터넷으로 전송하는 수단을 구비하며,
    상기 WLAN 및 UMTS는 적어도 하나의 이동국(UE)에 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 WLAN은 이동 통신망으로부터 제공된 입중계 데이터를 수신하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이동 통신망은 공중 육상 이동망(PLMN)인 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 PLMN은 상기 WLAN에 제공된 인터넷 프로토콜 게이트웨이(IPGW : internet protocol gateway)로 데이터를 터널링하는 홈 에이전트(HA)를 포함하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 HA는 또한 IP를 제공하여 인터넷과 통신하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 PLMN은 상기 WLAN에 제공된 AAAF(AAA foreign)와 인증을 통신하는 인증, 허가, 계정 홈(AAAH : authentication, authorization, accounting home)을 포함하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 AAAF는 상기 WLAN IP GW를 상기 AAAH의 통신에 제공하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 AAAH는 상기 HA 및 홈 위치 레지스터/홈 가입자 서버(HLR/HSS)와 협조하여 AAAH 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  9. 무선 근거리 통신망(WLAN)과 차세대 비동기 무선 통신 시스템(UMTS) 간의 이동국(UE)의 핸드오버용 장치에 있어서,
    상기 UE는 상기 WLAN 및 UMTS와 이중으로 통신할 수 있는 능력을 갖고,
    상기 UMTS는 상기 WLAN에 핸드오버를 제공하기 위해 Iur 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 핸드오버용 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    DIAMETER 신호 방식을 통해 MIP를 이용하는 수단은 상기 WLAN과 UMTS 사이에 이동국(UE)이 이동함으로써 WLAN과 UMTS 사이의 세션 관리를 제공하는 것을 특징으로 하는 핸드오버용 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 UMTS는 DIAMETER-UMTS 상호 연동을 통하여 공중 육상 이동 통신망 과금 플랫폼을 설치하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 UMTS는 인증을 위해 홈 가입자 서버/홈 위치 레지스터(HSS/HLR)를 설치한 PLMN을 적용하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  13. 무선 근거리 통신망(WLAN)과 차세대 비동기 무선 통신 시스템(UMTS) 사이에 긴밀한 상호 연동을 제공하는 장치에 있어서,
    상기 UMTS와 WLAN은 각각 이들 사이에 이동 인터넷 프로토콜(MIP)을 이용하여 서로 직접 데이터를 전달하는 수단을 구비하고,
    상기 UMTS는 Iur 인터페이스를 통해 상기 WLAN과 통신하여 상기 UMTS와 WLAN 중 하나로부터 다른 하나로 이동국(UE)의 핸드오버를 제공하며,
    상기 UE는 상기 핸드오버를 개시하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
  14. 무선 근거리 통신망(WLAN)과 차세대 비동기 무선 통신 시스템(UMTS) 사이에 긴밀한 상호 연동을 제공하는 장치에 있어서,
    상기 UMTS와 WLAN은 각각 이들 사이에 이동 인터넷 프로토콜(MIP)을 이용하여 서로 직접 데이터를 전달하는 수단을 구비하고,
    상기 UMTS는 Iur 인터페이스를 통해 상기 WLAN과 통신하여 상기 UMTS와 WLAN 중 하나로부터 다른 하나로 이동국(UE)의 핸드오버를 제공하며,
    상기 WLAN과 상기 UMTS 중 하나는 상기 핸드오프를 개시하는 것을 특징으로 하는 상호 연동 제공 장치.
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