KR20060019450A - System and method for cellular mobile communication using heterogeneous wireless network - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선랜 전용 주파수를 이용하여 무선자원을 제공하는 무선랜의 액세스 포인트와, 액세스 포인트와 유선 네트워크를 통해 연결되어 제 1 터널을 설정하는 셀룰라망의 제 1 장치와, 액세스 포인트로부터 제공되는 무선 자원을 이용하여 액세스 포인트와 제 2 터널을 설정하고, 제 1 터널 및 제 2 터널을 통해 셀룰라망에 접속하여 호처리를 수행하는 단말을 포함하는 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an access point of a WLAN that provides radio resources using a dedicated WLAN frequency, a first device of a cellular network connected to an access point through a wired network, and establishing a first tunnel, Provides a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network including a terminal for establishing a second tunnel with an access point using radio resources, and accessing a cellular network through a first tunnel and a second tunnel to perform call processing. .
본 발명에 의하면, 셀룰라 이동 통신 시스템의 셀룰라 주파수 이외의 다른 무선 주파수를 사용하는 무선망의 무선자원을 이용하여 셀룰라망에 접속할 수 있음에 따라, 셀룰라 서비스 전용 무선 자원을 사용하지 않고도 셀룰라 서비스망에 접속하여 셀룰라 서비스를 제공받을 수 있다.
According to the present invention, the cellular network can be connected to the cellular network using a radio resource of a radio network using a radio frequency other than the cellular frequency of the cellular mobile communication system, thereby enabling the cellular service network to be used without using a cellular service dedicated radio resource. The cellular service may be provided by accessing.
셀룰라, 무선랜, 액세스 포인트, BTS, BSC, 터널Cellular, WLAN, Access Point, BTS, BSC, Tunnel
Description
도 1은 셀룰라 이동통신 시스템의 망구성도.1 is a network diagram of a cellular mobile communication system.
도 2는 무선랜 시스템의 구성도.2 is a configuration diagram of a wireless LAN system.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선랜을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 구성도.3 is a block diagram of a cellular mobile communication system using a wireless LAN according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 구성도.4 is a block diagram of a terminal according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 액세스 포인트의 구성 블록도.5 is a block diagram illustrating a configuration of an access point according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도.6 is a protocol stack structure diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도.7 is a protocol stack structure diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도.8 is a protocol stack structure diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템에서 착신시 호처리 절차 흐름도.9 is a flowchart illustrating a call processing procedure when an incoming call is received in a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템에서 발신시 호처리 절차 흐름도.10 is a flow diagram of a call processing procedure when originating in a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 구성도.11 is a block diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to another embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 구성 블록도.12 is a block diagram illustrating a terminal according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 액세스 포인트의 구성 블록도.13 is a block diagram illustrating an access point according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도.14 is a protocol stack structure diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도.15 is a protocol stack structure diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도.16 is a protocol stack structure diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템에서 착신시 호처리 절차 흐름도.17 is a flowchart illustrating a call processing procedure when an incoming call is received in a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템에서 발신시 호처리 절차 흐름도.18 is a flow diagram of a call processing procedure when originating in a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 인터넷 2 : 데이터 코아 네트워크(PDSN)1: Internet 2: Data Core Network (PDSN)
3 : 음성 코아 네트워크(MSC) 4 : PSTN 3: voice core network (MSC) 4: PSTN
5 : BSC 6 : BTS5: BSC 6: BTS
7 : 셀룰라 단말 11 : 인터넷7: cellular terminal 11: the Internet
12 : 게이트웨이 13 : 라우터12: gateway 13: router
14 : 무선랜(AP) 15: 무선랜 단말14: wireless LAN (AP) 15: wireless LAN terminal
100 : 단말 110 : 무선랜 인터페이스 모듈100: terminal 110: wireless LAN interface module
120 : 터널 설정부 130 : 호처리부120: tunnel setting unit 130: call processing unit
140 : 셀룰라 인터페이스 모듈 150 : 메모리140: cellular interface module 150: memory
200 : 액세스 포인트 210 : 무선랜 인터페이스 모듈200: access point 210: wireless LAN interface module
220 : 터널 처리부 230 : 호처리부220: tunnel processing unit 230: call processing unit
240 : IP 네트워크 인터페이스 모듈 250 : 메모리240: IP network interface module 250: memory
300 : eBSC 400 : eBTS
300: eBSC 400: eBTS
본 발명은 이종 네트워크에 관한 것으로, 셀룰라 이동 통신 시스템의 셀룰라 주파수 이외의 다른 무선 주파수를 사용하는 무선망의 무선자원을 이용하여 셀룰라 서비스 전용 무선 자원을 사용하지 않고도 셀룰라 서비스망에 접속하여 셀룰라 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
셀룰라 이동통신 시스템은 서비스 지역의 제한과 가입자 수용용량의 한계를 극복하기 위하여 제안된 개념으로 서비스 지역을 여러 개의 작은 구역, 즉 셀로 나누어서 서로 충분히 멀리 떨어진 두 셀에서 동일한 주파수 대역을 사용함으로써 공간적으로 주파수를 재사용할 수 있도록 한다. 따라서 공간적으로 분포하는 채널수를 증가시켜 충분한 가입자를 확보할 수 있도록 하는 이동통신 시스템이다.Cellular mobile communication system is a concept proposed to overcome the limitations of service area and subscriber capacity. It is spatially frequency by dividing the service area into several small areas, that is, using the same frequency band in two cells far enough apart from each other. Make it reusable. Therefore, the mobile communication system increases the number of spatially distributed channels to secure sufficient subscribers.
도 1은 셀룰라 이동통신 시스템의 망구성도이다.1 is a network diagram of a cellular mobile communication system.
도 1을 참조하면, 셀룰라 이동 통신 시스템은 기지국 제어장치(Base Station Controller, BSC)(5)와, 기지국(Base Transceiver System, BTS)(6)과, 셀룰라 단말(7)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a cellular mobile communication system includes a base station controller (BSC) 5, a base transceiver system (BTS) 6, and a
BTS(6)는 유선신호와 무선신호간의 상호 변환을 수행하고, 하나의 셀/섹터(cell/sector)영역을 커버하며, 셀/섹터 영역에 포함되는 복수의 단말(7)들을 관장한다.The BTS 6 performs cross conversion between a wired signal and a wireless signal, covers one cell / sector area, and manages a plurality of
BSC(5)는 BTS(6)들을 관리하고 제어하는 기능을 수행한다. 구체적으로는 각 셀룰라 단말(7)에 대한 무선채널 할당 및 해제기능을 수행하고, 셀룰라 단말(7)과 BTS(6)의 송신출력 제어기능을 수행하며, 셀간 소프트 핸드오프 수행 및 하드 핸드오프를 결정하고, 트랜스 코딩(16kbps ⇔ 64kbps) 및 보코딩 기능(13kbps, 8kbps)을 수행하며, 핸드오프 및 신호처리를 위한 GPS(Global position system) 클럭 분배기능을 수행하고, BTS(6)에 대한 운용 및 유지 보수 기능을 수행한다.The
BSC(5)는 PSTN(4)과 연결되어 음성 통신을 수행하기 위한 음성 코아 네트워크로서 MSC(3)와, 인터넷(1)에 연결되어 데이터 통신을 위한 데이터 코아 네트워크 로서 PDSN(2)가 연결된다.The BSC 5 is connected to the PSTN 4 and is connected to the MSC 3 as a voice core network for performing voice communication, and the PDSN 2 is connected to the Internet 1 as a data core network for data communication. .
MSC(3)는 셀룰라 이동 통신 시스템의 음성 통신을 위한 교환기능을 수행하고, PDSN(2)은 셀룰라 이동 통신 시스템의 데이터 통신을 위한 패킷 교환기능을 수행한다.The MSC 3 performs a switching function for voice communication of the cellular mobile communication system, and the
셀룰라 이동 통신시스템에서 셀룰라 단말(7)와 BTS(6)간의 호 처리는 셀룰라 단말(7)의 호 처리와 BTS(6)의 호 처리의 2가지로 구분된다.In the cellular mobile communication system, call processing between the
BTS(6)의 호 처리는 파일럿 및 동기 채널 처리(pilot and synch channel processing), 페이징 채널 처리(paging channel processing), 액세스 채널 처리(access channel processing) 및 트래픽 채널 처리(traffic channel processing)로 이루어진다. 파일럿 채널 처리 동안에, BTS(6)는 파일럿 채널상의 파일럿 신호를 송신한다. 트래픽 채널 처리 동안에, BTS(6)는 순방향 및 역방향 트래픽 채널들을 사용하여 트래픽 채널상의 트래픽 상태(mobile station control on the traffic channel state)에 있는 셀룰라 단말(7)과 통신한다. 액세스 채널 처리 동안에, BTS(6)는 엑세스 채널을 모니터하여 시스템 엑세스 상태에 있는 셀룰라 단말(7)이 송신하는 메시지들을 수신한다. 페이징 채널 처리 동안에, BTS(6)는 셀룰라 단말(7)의 엑세스 상태 혹은 단말(7)의 아이들 상태의 단말(7)에 의해 모니터되는 페이징 채널상의 메시지들을 송신한다.Call processing of the BTS 6 consists of pilot and synch channel processing, paging channel processing, access channel processing, and traffic channel processing. During pilot channel processing, the BTS 6 transmits a pilot signal on the pilot channel. During traffic channel processing, the BTS 6 communicates with the
셀룰라 단말(7)의 호 처리는 단말의 초기화 상태(initialization state), 셀룰라 단말의 아이들 상태(idle state), 시스템 엑세스 상태(system access state) 및 트래픽 상태(mobile station control on the traffic channel state)의 4가지 단말 상태로 이루어진다. 초기화 상태에서, 셀룰라 단말(7)은 통신을 위한 이동 통신시스템을 선택하고 획득한다. 시스템 엑세스 상태에서, 셀룰라 단말(7)은 엑세스 채널상에서 BTS(6)로 메시지들을 송신하고 할당된 페이징 채널상에서 BTS(6)으로부터 메시지들을 수신한다. 트래픽 상태에서, 셀룰라 단말(7)은 순방향 및 역방향 채널들을 통해 BTS(6)과 통신한다. The call processing of the
한편, 무선랜(Wireless LAN; WLAN)은 이더넷을 기반으로 고속 무선 데이터 서비스가 가능하도록 설계된 시스템으로 케이블링(cablimg)이 어려운 공장, 회의실, 전시장 등에서 유용한 네트워크 솔루션으로 활용되어 왔다.Meanwhile, wireless LAN (WLAN) is a system designed to enable high-speed wireless data service based on Ethernet, and has been used as a useful network solution in factories, conference rooms, and exhibition halls where cabling is difficult.
무선랜은 유선 LAN처럼 케이블을 사용하는 게 아니라 전파를 사용하여 LAN을 구축하는 것이다. 전파방식을 채택하면 적외선 방식에 비해 통신거리가 길고, 약간의 장애물이 있어도 데이터 교환에는 문제가 없다. 사용 주파수는 2.4GHz대로 휴대전화나 무선전화(Codeless Phone)등과 같은 무선 기기의 주파수 대역과는 차이가 나므로 혼선 걱정이 없고 면허 신청도 필요없다. 또한 무선랜 케이블이 필요없으므로 원하는 장소에서 네트워크를 사용하는 것이 가능하다.A wireless LAN is not a cable like a wired LAN, but rather a wireless LAN. When the radio wave is adopted, the communication distance is longer than that of the infrared method, and there is no problem in data exchange even with a slight obstacle. The frequency used is 2.4 GHz, which is different from the frequency bands of wireless devices such as mobile phones and cordless phones. In addition, there is no need for a WLAN cable, so it is possible to use the network in the desired place.
도 2는 무선랜 시스템의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a WLAN system.
도 2를 참조하면, 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 장착한 무선랜 단말(15)과, 무선랜 단말(15)과 무선랜 주파수를 이용하여 무선통신을 수행하는 무선랜의 액세스 포인트(14)와, 액세스 포인트(14)를 외부의 망으로 연결하기 위한 라우터(13)와, 라우터(13)를 통해 엑세스 포인트(14)를 인터넷(11)으로 연결하기 위한 게이트웨이(12)를 포함하여 구성된다.
2, a
IEEE 802.11의 무선랜 MAC에 대한 정의에 따르면 액세스 포인트(14)는 자신의 무선 LAN 서비스 영역을 관리하기 위해 인증(Authentication) 및 연관(Association)의 과정을 거치게 된다.According to the definition of the WLAN MAC of IEEE 802.11, the
즉, 액세스 포인트(14)는 무선랜 단말(15)의 호 접속 요청시 호 접속 정보 즉, 무선랜 단말(15)에 기설정된 IP, 게이트웨이, DNS(Domain Name Server) 정보를 해당되는 단말로부터 전달받은 후에 라우터(13)를 통해 게이트웨이(12)로 접속 인증을 요청하여 호 접속이 이루어지도록 무선랜 중계 기능을 수행한다.That is, the
이때, 무선랜 단말(15)은 자신의 등록된 회원 ID(IDentifier) 및 비밀번호를 입력함으로써 게이트웨이(12)로부터 호 접속을 위한 인증 처리를 받게 되며, 만약 게이트웨이(12)의 접속 인증이 허가된 경우 해당되는 무선랜 단말(15)은 액세스 포인트(14)를 통해 무선 링크를 설정하여 게이트웨이(12)를 통해 호 접속을 수행하게된다.At this time, the
상술한 바와 같이 무선랜 시스템과 셀룰러 이동 통신 시스템은 서로 다른 대역의 주파수를 사용하여 서비스를 수행함에 따라 서로 개별적인 시스템으로 발전해왔다.As described above, the WLAN system and the cellular mobile communication system have evolved into separate systems as they perform services using frequencies of different bands.
그러나, 최근 통신 기술의 전반적인 추세가 유비쿼터를 지향함에 따라 각종 이종 통신네트워크간에 서로 연동하는 기술에 대한 필요성이 대두되었으며, 이에 따라 무선랜 시스템과 셀룰라 이동통신 네트워크를 연동하는 기술에 대한 필요성이 대두되었다.
However, as the general trend of communication technology is ubiquitous, there is a need for a technology for interworking between different heterogeneous communication networks. Accordingly, a need for a technology for interworking a wireless LAN system and a cellular mobile communication network has emerged. It became.
본 발명은 이러한 필요성에 의해 안출된 것으로, 무선랜등과 같은 셀룰라 전용 주파수 이외의 무선망 환경에서 셀룰라 이동통신 시스템에서 제공되던 셀룰라 이동 통신 서비스가 가능하도록 하는 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made by such a necessity, a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network to enable a cellular mobile communication service provided in a cellular mobile communication system in a wireless network environment other than a cellular dedicated frequency such as a wireless LAN and the like. The purpose is to provide a method.
이러한 목적을 달성하는 본 발명의 일측면에 의하면, 제 1 무선 주파수 대역을 이용하여 무선 자원을 제공하는 제 1 네트워크와, 셀룰라 주파수 대역을 이용하여 무선 자원을 제공하며, 제 1 네트워크와 유선 네트워크를 통해 연결되어 제 1 네트워크와 제 1 터널을 설정하는 제 2 네트워크와, 제 1 네트워크로부터 제공되는 무선 자원을 이용하여 제 1 네트워크와 제 2 터널을 설정하고, 제 1 터널 및 제 2 터널을 통해 제 2 네트워크에 접속하여 호처리를 수행하는 단말을 포함하는 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention to achieve the above object, a first network for providing a radio resource using a first radio frequency band, and provides a radio resource using a cellular frequency band, and provides a first network and a wired network A second network connected to establish a first tunnel with the first network, and establishing a first network and a second tunnel by using a radio resource provided from the first network, and establishing a first network through the first tunnel and the second tunnel. The present invention provides a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network including a terminal for accessing 2 networks and performing call processing.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 무선랜 전용 주파수를 이용하여 무선자원을 제공하는 무선랜의 액세스 포인트와, 액세스 포인트와 유선 네트워크를 통해 연결되어 제 1 터널을 설정하는 셀룰라망의 제 1 장치와, 액세스 포인트로부터 제공되는 무선 자원을 이용하여 액세스 포인트와 제 2 터널을 설정하고, 제 1 터널 및 제 2 터널을 통해 셀룰라망에 접속하여 호처리를 수행하는 단말을 포함하는 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템을 제공한다. According to another aspect of the present invention, an access point of a WLAN for providing a radio resource using a WLAN dedicated frequency, a first device of the cellular network connected to the access point through a wired network to establish a first tunnel, Cellular mobility using a heterogeneous wireless network including a terminal for establishing a second tunnel with the access point using a radio resource provided from the access point, and accessing the cellular network through the first tunnel and the second tunnel to perform call processing Provide a communication system.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 무선랜 전용 주파수 대역을 이용하여 무선랜으로부터 제공되는 무선 자원을 할당받아 무선랜과 통신을 수행하는 무선랜 인터페이스 모듈과, 셀룰라망과 제 1 터널을 설정한 무선랜에 대하여 무선랜 인터페이스 모듈을 통해 상기 무선랜으로부터 제공되는 무선자원을 이용하여 무선랜과 제 2 터널을 설정하고 관리하는 터널 처리부와, 터널 처리부를 통해 상기 제 1 터널 및 제 2 터널을 통해 셀룰라망에 접속하여 호처리를 수행하는 호처리부를 포함하는 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템을 위한 단말을 제공한다.According to another aspect of the present invention, a wireless LAN interface module for performing communication with a wireless LAN by allocating a wireless resource provided from the wireless LAN using a dedicated frequency band of the wireless LAN, and a wireless network configured with a cellular network and a first tunnel A tunnel processor configured to establish and manage a WLAN and a second tunnel by using a radio resource provided from the WLAN through a WLAN interface module; and a cellular network through the first tunnel and the second tunnel through a tunnel processor. The present invention provides a terminal for a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network including a call processing unit for performing call processing.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 무선랜의 액세스 포인트가 유선 네트워크를 통해 연결된 셀룰라망의 제 1 장치와 터널을 설정하는 단계와, 무선랜의 액세스 포인트가 무선 링크를 통해 연결된 단말과 제 2 터널을 설정하는 단계와, 단말이 제 1 터널 및 제 2 터널을 통해 상기 셀룰라망에 접속하여 호처리 절차를 수행하는 단계를 포함하는 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동통신 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, a wireless LAN access point establishes a tunnel with a first device of a cellular network connected through a wired network, and a second tunnel with a terminal connected with a wireless LAN access point via a wireless link. And setting up and accessing the cellular network through a first tunnel and a second tunnel to perform a call processing procedure.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 무선랜망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 구성도이다.3 is a block diagram of a cellular mobile communication system using a wireless LAN according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템은 무선랜 네트워크 인터페이스 카드를 장착한 단말(100)과, 단말(100)과 무선랜 주파수를 사용하여 무선 통신을 수행하며 단말(100)과 터널을 설정하는 액세스 포인트(200)와, 액세스 포인트(200)를 외부망으로 연결하기 위한 스위치 또는 라우터(13)와, 스위치 또는 라우터(13)를 통해 액세스 포인트(200)를 인터넷으로 연결하는 게이트웨이(12)와, 게이트웨이(12)에 유선 네트워크를 통해 연결되어 그 유선 네트워크를 통해 액세스 포인트(200)와 터널을 설정하여 그 설정된 각 터널을 통해 단말(100)에 셀룰러 서비스를 제공하기 위한 개선된 BSC(enhanced BSC: 이하 eBSC라 함)(300)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, a communication system according to an embodiment of the present invention performs a wireless communication using a terminal 100 equipped with a WLAN network interface card, a wireless communication using the terminal 100 and a WLAN frequency, and the terminal 100. And the
여기에서 단말(100)은 그 단말(100)내에 무선랜 주파수의 무선신호를 처리하기 위한 무선랜 인터페이스 모듈이 장착되어 무선랜 영역에서 무선랜 주파수를 통하여 액세스 포인트(200)와 무선 링크를 설정하고 그 설정된 무선 링크를 통하여 무선 통신을 수행하며 액세스 포인트(200)와 터널을 설정하여 그 터널을 통해 셀룰라망에 접속하는 기능을 가진다. 이하에서는 별도의 언급이 없는 한 단말이라 함은 무선랜 주파수를 통하여 액세스 포인트와 무선 링크를 설정하기 위한 무선랜 인터페이스 모듈이 장착된 단말을 의미하는 것으로 한다.Here, the terminal 100 is equipped with a wireless LAN interface module for processing a wireless signal of a wireless LAN frequency in the terminal 100 to establish a wireless link with the
이 경우 단말은 크게 두가지 형태로 구현될 수 있다. 단말의 첫번째 구현 형태는 오직 무선랜 주파수를 이용하여 무선 링크를 설정하는 무선랜 인터페이 모듈을 구비하는 단말의 구현예이다.In this case, the terminal may be implemented in two types. A first implementation of a terminal is an implementation of a terminal having a WLAN interface module that establishes a wireless link using only a WLAN frequency.
단말의 두번째 구현 형태는 무선랜 인터페이스 모듈뿐만이 아니라 셀룰라 주파수의 무선 신호를 처리할 수 있는 셀룰라 무선 인터페이스 모듈이 동시에 구비된 단말의 구현예이다. 두번째 단말의 경우에는 무선랜 영역에서는 무선랜 주파수를 이용하여 무선 링크를 설정하고, 셀룰라 영역에서 셀룰라 주파수를 이용하여 무선링크를 설정할 수 있음에 따라 무선랜 영역과 셀룰라 영역에서의 핸드오버가 가능한다. The second embodiment of the terminal is an embodiment of the terminal equipped with not only the WLAN interface module but also a cellular radio interface module capable of processing radio signals of cellular frequency. In the case of the second terminal, since the wireless link may be configured using the WLAN frequency in the WLAN area and the wireless link may be configured using the cellular frequency in the cellular area, handover may be performed in the WLAN area and the cellular area. .
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 두번째 구현 형태를 보여준다.4 shows a second implementation of a terminal according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면 단말(100)은 무선랜 전용 주파수 대역을 이용하여 무선랜으로부터 제공되는 무선 자원을 할당받아 무선랜과 통신을 수행하는 무선랜 인터페이스 모듈(110)과, 무선랜 인터페이스 모듈(110)을 통해 무선랜으로부터 제공되는 무선자원을 이용하여 액세스 포인트(200)와 터널을 설정하고 관리하는 터널 처리부(120)와, 터널 처리부(120)를 통해 설정된 터널을 통해 셀룰라망에 접속하여 호처리를 수행하는 호처리부(130)와, 셀룰라 전용 주파수 대역을 이용하여 셀룰라망으로부터 제공되는 무선 자원을 할당받아 셀룰라망과 통신을 수행하는 셀룰라 인터페이스 모듈(140)과, 터널 설정 정보를 저장하는 메모리(150)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the terminal 100 receives a radio resource provided from a WLAN using a WLAN dedicated frequency band to perform communication with the WLAN, and a
액세스 포인트(200)는 IEEE 802.11의 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access)방식에 의해 단말(100)과 통신을 수행한다.The
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 액세스 포인트의 구성 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an access point according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면 액세스 포인트(200)은 무선랜 전용 주파수 대역을 이용하여 무선랜으로부터 제공되는 무선 자원을 할당하여 단말(100)과 무선 링크를 설정하는 무선랜 인터페이스 모듈(210)과, IP 네트워크와 통신을 수행하는 IP 네트워크 인터페이스 모듈(240)과, 무선랜 인터페이스 모듈(210)에 의해 설정된 무선링크를 통해 단말(100)과 터널을 설정하고, IP 네트워크 인터페이스 모듈(240)에 의해 연결된 유선 네트워크를 통해 eBSC(300)와 터널을 설정하고 그 설정된 각 터널을 관리하는 터널 처리부(220)와, 터널 처리부(220)를 통해 설정된 각 터널을 통해 단말(100)이 셀룰라망의 eBSC(300)에 접속하도록 호처리를 수행하는 호처리부(230)와, 터널 설 정 정보를 저장하는 메모리(250)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 5, the
액세스 포인트(200)와 단말(100)은 CSMA/CA 프로토콜 방식에 따라 우선 전송자(Carrier)가 있는지 체크하여, 전송자가 없으면(즉, 무선 채널을 사용하는 단말이 없으면) 주어진 시간후 전송을 한다. 이때 전송매체인 공기는 Tx나 Rx등 동일한 것을 사용하므로 한번에 송신(Tx)이나 수신(Rx)중 한가지만 가능하다.The
또한, 전송중 다른 단말과 충돌이 발생하면 백 오프 알고리즘(Back-off algorithm)에 의해 다음 전송자를 결정하게 된다.In addition, if a collision occurs with another terminal during transmission, the next sender is determined by a back-off algorithm.
eBSC(300)는 PSTN(4)과 연결되어 음성 통신을 수행하기 위한 음성 코아 네트워크인 MSC(3)와, 인터넷(1)에 연결되어 데이터 통신을 위한 데이터 코아 네트워크인 PDSN(2)에 연결된다. MSC(3)는 셀룰라 이동 통신 시스템의 음성 통신을 위한 교환기능을 수행하고, PDSN(2)는 셀룰라 이동 통신 시스템의 데이터 통신을 패킷 교환기능을 수행한다.The
eBSC(300)는 자신이 관리하는 기지국들(미도시됨)을 제어하는 기능과 아울러, 무선랜을 통해 접속한 단말(100)에 대한 서비스를 수행한다.The
즉, eBSC(300)는 셀룰라 주파수 대역을 통해 무선 통신을 수행하는 셀룰라 단말(미도시됨)에 대하여는 해당 셀룰라 단말(미도시됨)에 대한 무선채널 할당 및 해제기능을 수행하고, 셀룰라 단말(미도시됨)과 BTS(미도시됨)의 송신출력 제어기능을 수행하며, 셀간 소프트 핸드오프 수행 및 하드 핸드오프를 결정하고, 트랜스 코딩(16kbps ⇔ 64kbps) 및 보코딩 기능(13kbps, 8kbps)을 수행하며, 핸드오프 및 신호처리를 위한 GPS(Global position system) 클럭 분배기능을 수행하고, BTS(미 도시됨)에 대한 운용 및 유지 보수 기능을 수행한다.That is, the
또한, eBSC(300)는 무선랜 영역에서 터널을 통해 연결된 단말(100)에 대하여는 단말(100)로부터 전송되는 정보를 MSC(3)나 PDSN(2)로 전송하는 기능을 수행한다.In addition, the
단말(100)은 액세스 포인트(200)로부터 수신되는 비콘을 이용하여 액세스 포인트(200)에 연관 절차를 수행하고, DHCP 등의 방법을 통해서 게이트웨이(12)로부터 IP 어드레스를 할당받는다. 그 후에 단말(100)은 액세스 포인트(200)까지 UDP등의 터널링 방식을 이용한 터널을 설정한다.The terminal 100 performs an association procedure with the
단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 터널을 설정하는 절차에 대하여 좀더 상세하게 설명하도록 한다.A procedure for establishing a tunnel between the terminal 100 and the
단말(100)은 무선랜의 액세스 포인트(200)와 연관과정을 설정하고 나면, 터널 설정을 시도하게 된다. After the terminal 100 establishes an association process with the
터널 설정은 단말(100)과 액세스 포인트(200)에서 운영자에 의해 각각 수동으로 정보를 입력할 수 도 있고, 자동으로 설정할 수 도 있다. 여기에서는 자동으로 설정하는 과정에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.Tunnel setting may be manually inputted by the operator in the terminal 100 and the
단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 터널을 설정하는 방법에 따라 다양한 실시예가 구현될 수 있다. 여기에서는 맥 어드레스를 사용하는 실시예와, IP 어드레스를 사용하는 실시예와, IP 주소 및 UDP 포트번호를 함께 이용하는 실시예를 들어 설명하도록 한다.
Various embodiments may be implemented according to a method for establishing a tunnel between the terminal 100 and the
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도이다.6 is a protocol stack structure diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하여 단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 맥 어드레스를 사용하여 터널을 설정하는 실시예를 설명하도록 한다.An embodiment of establishing a tunnel using a MAC address between the terminal 100 and the
단말(100)과 액세스 포인트(200)는 중간에 다른 네트워크의 도움없이 맥 계층(MAC Layer)에서 상호 통신이 가능하다. 따라서, 액세스 포인트(200)와 단말(100)은 서로의 맥 어드레스를 알 수 있다. 단말(100)과 액세스 포인트(200)가 터널 설정 유무를 미리 설정해 놓을 경우에는 별도의 메세지 없이 각자의 맥 어드레스로 터널을 설정하게 된다.The terminal 100 and the
그렇지 않은 경우에는 단말(100)이 터널 연결 설정 요청을 액세스 포인트(200)에 보내게 되면, 액세스 포인트(200)는 터널 연결 수락 메시지를 단말(100)로 전송한다.Otherwise, when the terminal 100 sends a tunnel connection establishment request to the
이후에는 액세스 포인트(200)에서 터널이 설정된 단말(100)로부터 또는 단말(100)로 향하는 모든 트래픽을 eBSC(300)와의 터널로 전송하게 된다. Subsequently, all traffic destined for the terminal 100 or the terminal 100 in which the tunnel is set in the
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 하나의 단말(100)에서 두 개의 맥어드레스를 구비하여 그중 하나의 맥어드레스는 eBSC(300)과 터널을 사용하는데 지정하고, 다른 하나는 IP 데이터 네트워크로 사용하도록 지정할 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawing, one
이런 경우에는 액세스 (200)는 단말(100)로부터 올라온 맥어드레스가 셀룰라 서비스를 위한 터널을 형성하는데 지정된 맥어드레스이면 터널을 통해 eBSC(300)로 전송하고, IP 데이터 네트워크를 위해 지정된 맥어드레스이면 해당 IP 데이터 네트 워크로 전송할 수 있다.
In this case, the
다음으로, 액세스 포인트(200)와 eBSC(300)사이의 터널을 설정하는 동작에 대하여 설명하도록 한다.Next, an operation of establishing a tunnel between the
액세스 포인트(200)와 eBSC(300)가 터널을 설정하는 동작은 액세스 포인트(200)가 파워 온될 때도 수행할 수 있고, 단말이 액세스 포인트(200)에 의해 운용되는 무선랜 영역으로 들어와서 단말(100)과 액세스 포인트(200)사이의 터널을 만들기 위해서 요청할 수 도 있다.The operation of establishing the tunnel between the
액세스 포인트(200)와 eBSC(300)사이에 이미 터널이 존재한다고 하더라도 보안 수준이나 서비스 품질(QoS)에 따라 터널을 추가로 설정할 수 있다.Even if a tunnel already exists between the
터널 설정을 요청하는 메시지는 액세스 포인트(200)가 먼저 eBSC(300)로 전송한다. 어떤 eBSC(300)에게 전송할 것인가는 여러가지 방법이 있을 수 있다. 또한 액세스 포인트(200)에서 DNS 쿼리(Query)로 DNS 서버에 질의하여 eBSC(300)의 IP 어드레스를 알아낼 수 도 있다.The message requesting the tunnel establishment is first transmitted by the
eBSC(300)의 IP 어드레스를 알아낸 다음에 터널링 설정 요청 메시지에 터널링 프로토콜의 종류, 액세스 포인트의 IP 어드레스, 터널링 프로토콜의 포트주소나 키값, 터널링 프로토콜 파라메터(보안수준이나 서비스 품질)등을 첨부하여 전송한다.After the IP address of the
eBSC(300)가 응답하는 경우에는 터널 설정 성공 유무, 터널링 프로토콜의 포트 주소나 키값, eBSC(300)가 사용허가를 내준 보안 수준이나 서비스 품질 정보를 첨부하여 메시지를 전송한다.When the
터널이 설정되고 난 이후에도 액세스 포인트(200)나 eBSC(300)의 요청에 의해서 터널 설정값을 변경할 수 도 있다.Even after the tunnel is established, the tunnel setting value may be changed by the request of the
액세스 포인트(200)에서 eBSC(300)까지 터널을 설정하는 과정을 좀더 상세하게 설명하도록 한다.The process of establishing a tunnel from the
액세스 포인트(200)에서 eBSC(300)까지 UDP 터널을 이용하는 경우에 액세스 포인트(200)는 자신이 저장하고 있는 eBSC(300)의 IP 어드레스를 이용하여 eBSC(300)에 터널 설정을 요청하는 메시지를 전송한다.When using the UDP tunnel from the
이 메시지에는 액세스 포인트(200)의 ID(IP address, MAC address 등)와 유저 ID(예를 들면 NAI(Network Access Identifier) 혹은 IMSI(International Mobile Subscriber Identity))가 포함될 수 있으며, 데이터의 종류(CS signaling, CS data, PS signaling, PS data, 기타정보 등)를 표시하는 정보를 포함할 수 있다.The message may include an ID (IP address, MAC address, etc.) and a user ID (for example, a network access identifier (NAI) or an international mobile subscriber identity (IMSI)) of the
액세스 포인트(200)로부터 터널 설정을 요청하는 메시지를 받은 eBSC(300)는 Cell ID 등 BSC 관련 정보를 담은 메시지를 주기적으로 해당 액세스 포인트(200)의 source port number를 통해서 전송한다. 이렇게 함으로써 액세스 포인트(200)와 eBSC(300) 사이의 UDP 터널은 완성되며 이후로 계속 이 터널을 이용하여 필요한 정보를 교환한다.Receiving a message requesting the tunnel from the
터널이 완성된 이후에는 액세스 포인트(200)은 특별한 경우를 제외하고는 별도로 액세스 포인트(200) ID 및 사용자 ID를 포함시킬 필요가 없다. eBSC(300)는 정기적으로 Cell ID 및 기타 망의 상황을 나타내주는 정보를 기타정보 형태로 액세 스 포인트(200)를 통해 단말(100)에게 전달한다. After the tunnel is completed, the
여기에서, 단말(100)과 eBSC(300) 사이에 전달되는 정보에 대해서 시그널링/패킷데이터/회선데이터인지를 구분하기 위해서 다중화 계층(Mux)가 이용된다. 예를 들어 총 4Byte의 크기를 갖는 Mux 헤더를 정의하고, 이중 1Byte를 시그널링/패킷데이터/회선데이터 구분을 위한 식별자로 활용하고, 나머지 부분을 미래를 위한 예비구간(reserved field)으로 남겨 둔다.Here, a multiplexing layer (Mux) is used to distinguish whether the information is transmitted between the terminal 100 and the eBSC (300) whether the signaling / packet data / line data. For example, define a Mux header with a total size of 4 bytes,
단말(100)은 eBSC(300)에게 주기적으로 셀룰러 서비스의 위치 등록 메시지를 전송한다. 만약 전송할 데이터가 없는 경우라도 터널을 유지하기 위해서는 일정 시간 안에 반드시 메시지를 전달해야 하는데, 단말(100)로부터의 터널 유지 메시지가 없는 경우에 eBSC(300)는 액세스 포인트(200)를 경유하여 단말(100)에게 즉시 등록을 요구하는 메시지를 전송한 후 일정 시간을 기다린다. 예를 들면, 3회에 걸쳐 등록을 요구하는 메시지를 전송하고 응답을 받지 못한 경우 eBSC(300)는 액세스 포인트(200)에게 단말(100)과의 터널을 해지할 것을 지시한다.The terminal 100 periodically transmits a location registration message of the cellular service to the
단말(100)도 eBSC(300)로부터의 주기적인 망 정보가 도착되지 않으면 즉시 망 정보를 보내 줄 것을 요구하는 메시지를 전송한 후 일정 시간을 기다린다. 일정 시간 후 응답이 없으면 다시 같은 동작을 반복하여 예를 들면 3회에 걸쳐 망 정보를 보내 줄 것을 요구하고, 그 이후에도 망 정보를 받지 못하면 단말(100)은 액세스 포인트(200)의 터널을 해지하고 새롭게 터널을 설정하는 절차에 들어간다.If the terminal 100 does not receive periodic network information from the
기존 BSC는 BTS를 관리하고 단말에 대한 무선채널 할당, 기지국의 송신출력 제어등의 기능을 수행하고 있는데, eBSC(300)는 무선랜의 무선자원에 대해서 무선 랜 액세스 포인트(200)에게 맡기고 별도의 조치를 취하지 않는다. Existing BSC manages the BTS and performs functions such as allocating a radio channel to a terminal and controlling transmission output of a base station. The
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도이다.7 is a protocol stack structure diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
여기에서, 액세스 포인트(200)와 eBSC(300)사이의 터널을 설정하는 동작에 대하여는 도 6을 참조하여 설명한 바와 동일하므로 설명을 생략한다.Here, the operation of establishing a tunnel between the
도 7을 참조하여 단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 IP 어드레스를 사용하여 터널을 설정하는 실시예를 설명하도록 한다.An embodiment of establishing a tunnel using an IP address between the terminal 100 and the
액세스 포인트(200)는 IP 어드레스를 가지고 IP 네트워크와 연결된 형태일 수 도 있고, MAC 브리지(MAC bridge)로서 액세스 포인트(200)의 트래픽을 라우터로 연계(relay)하는 형태일 수 도 있다. 여기에서는 IP 어드레스를 가지고 IP 네트워크와 연결된 형태인 경우에 적용하여 설명하도록 한다.The
IP 어드레스를 이용하여 터널설정을 수행하기 위해서는 단말(100)이 단말(100)의 IP 주소와 함께 터널 연결 요청 메시지를 액세스 포인트(200)에 전송한다. 액세스 포인트(200)는 액세스 포인트(200)의 IP 주소를 첨부하여 터널 연결 수락 메시지를 단말(100)로 전송한다.In order to perform the tunnel setup using the IP address, the terminal 100 transmits a tunnel connection request message to the
이후에는 단말(100)이 셀룰라망으로 전송해야 하는 셀룰라 트래픽과 무선 랜망을 통하여 전송해야 하는 일반 IP 데이터 트래픽을 서로 다른 IP 주소로 구분해서 보낼 수 있게 된다.Afterwards, the terminal 100 can transmit cellular traffic to be transmitted to the cellular network and general IP data traffic to be transmitted through the WLAN to different IP addresses.
예를 들어, 무선랜망을 통하여 전송해야 하는 일반 IP 데이터 트래픽인 경우에는 제 1 IP 어드레스를 사용하고, 셀룰라망으로 전송해야 하는 셀룰라 트래픽의 경우에는 제 2 IP 어드레스를 사용하는 경우를 설명하도록 한다.For example, a description will be given of a case where general IP data traffic to be transmitted through a WLAN network uses a first IP address, and cellular traffic to be transmitted to a cellular network uses a second IP address.
단말(100)에서 제 1 IP 어드레스로 헤더를 만들어 액세스 포인트(200)로 전송된 IP 패킷은 액세스 포인트(200) 자체의 IP 스택을 통해서 IP 데이터 네트워크를 통해 무선랜망으로 전송된다.The IP packet transmitted from the terminal 100 to the
한편, 단말(100)에서 제 2 IP 어드레스로 헤더를 만들어 액세스 포인트(200)로 전송된 IP 패킷은 터널링 설정에 의히여 액세스 포인트(200)와 eBSC(300)사이의 터널 인터페이스로 매핑되어 셀룰라 네트워크로 전송된다. On the other hand, the IP packet transmitted to the
이때, 단말(100)과 eBSC(300) 사이에 전달되는 정보에 대해서 시그널링/패킷데이터/회선데이터인지를 구분하기 위해서 다중화 계층(Mux)가 이용된다. 예를 들어 총 4Byte의 크기를 갖는 Mux 헤더를 정의하고, 이중 1Byte를 시그널링/패킷데이터/회선데이터 구분을 위한 식별자로 활용하고, 나머지 부분을 미래를 위한 예비구간(reserved field)으로 남겨 둔다.At this time, a multiplexing layer (Mux) is used to distinguish whether the information is transmitted between the terminal 100 and the
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도이다.8 is a diagram illustrating a protocol stack of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
여기에서, 액세스 포인트(200)와 eBSC(300)사이의 터널을 설정하는 동작에 대하여는 도 6을 참조하여 설명한 바와 동일하므로 설명을 생략한다.Here, the operation of establishing a tunnel between the
도 8을 참조하여 단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 IP 어드레스 및 UDP 포트 번호를 함께 사용하여 터널을 설정하는 실시예를 설명하도록 한다.An embodiment of establishing a tunnel using an IP address and a UDP port number between the terminal 100 and the
IP 어드레스와 UDP 포트번호를 사용하여 단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 터널 설정을 수행하기 위해서 단말(100)은 단말(100)의 IP 어드레스와 터널 설 정을 원하는 UDP 포트 번호의 범위를 첨부하여 터널 연결 요청을 액세스 포인트(200)에 전송한다.In order to perform tunnel setting between the terminal 100 and the
액세스 포인트(200)는 액세스 포인트(200)의 IP 주소와 터널설정을 원하는 UDP 포트 번호의 범위를 첨부하여 터널 연결 수락 메시지를 단말(100)에 전송한다.The
이후에는 단말(100)이 셀룰라 트래픽과 다른 IP 데이터 트래픽을 서로 다른 UDP 포트로 구분하여 보낼 수 있게 된다.After that, the terminal 100 can transmit cellular traffic and other IP data traffic by different UDP ports.
터널 설정 메시지에서 터널링 용도로 지정된 이외의 UDP 포트 번호들로 UDP 헤더를 구성한 트래픽은 액세스 포인트(200)에서 자체의 IP 스택을 통해서 무선랜망의 IP 데이터 네트워크로 전송된다.In the tunnel setup message, traffic having a UDP header composed of UDP port numbers other than those designated for tunneling purposes is transmitted from the
한편, 터널 설정 메시지에서 터널링 용도로 지정된 UDP 포트 번호로 UDP 헤더를 구성한 트래픽은 터널링 설정에 의해 액세스 포인트(200)와 eBSC(300)사이의 터널 인터페이스로 매핑되어 셀룰라 네트워크로 전송된다. 단말(100)과 eBSC(300) 사이에 전달되는 정보에 대해서 시그널링/패킷데이터/회선데이터인지를 구분하기 위해서 다중화 계층(Mux)가 이용된다. 예를 들어 총 4Byte의 크기를 갖는 Mux 헤더를 정의하고, 이중 1Byte를 시그널링/패킷데이터/회선데이터 구분을 위한 식별자로 활용하고, 나머지 부분을 미래를 위한 예비구간(reserved field)으로 남겨 둔다.
Meanwhile, traffic in which a UDP header is configured with a UDP port number designated for tunneling in a tunnel setup message is mapped to a tunnel interface between the
이와 같이 다양한 실시예를 통해 구성된 통신 시스템에서 무선랜 영역에 있는 단말이 셀룰라 서비스를 수행하는 절차에 대하여 설명하도록 한다.As described above, a procedure of performing a cellular service by a terminal in a wireless LAN region in a communication system configured through various embodiments will be described.
우선, 본 발명에 따른 eBSC(300)와 MSC(3)간의 연결은 종래의 BSC와 MSC간의 연결과 동일하며 호처리 절차를 위해 BSC와 MSC간에 주고 받는 메시지의 형식을 그대로 이용하도록 한다.First, the connection between the
즉, 종래의 경우 MSC는 BSC에게 채널 할당 메시지(Assignment Request)를 전송하면, BSC는 그 채널 할당 메시지에 따라 BTS에 명령을 내려 단말에 무선 채널을 할당하는 절차를 수행하고, BTS가 단말에 무선 채널을 할당하면 BSC는 MSC에게 무선 채널 할당이 성공적으로 이루어졌음을 알리는 절차(Assignment Complete)를 수행하였다.That is, in the conventional case, when the MSC sends a channel assignment message to the BSC, the BSC issues a command to the BTS according to the channel assignment message and performs a procedure of allocating a radio channel to the terminal, and the BTS wirelessly When the channel is allocated, the BSC performs an assignment complete to inform the MSC that the radio channel allocation has been successfully performed.
이와 같이 종래에 MSC와 BSC간에 채널 할당을 위해 주고 받았던 채널 할당 메시지를 본 발명에 따른 eBSC(300)와 MSC(3)간에도 서로 주고 받는다. 다만, 본 발명에 따른 eBSC(300)와 MSC(3)에 주고 받는 채널 할당 메시지는 종래의 경우처럼 무선 채널을 할당하라는 명령을 수행하기 위한 메시지가 아니라 기존에 사용되던 채널 할당 메시지의 형식만을 사용하게 된다. 따라서, 채널 할당 메시지를 주고받는다고 해서 종래의 셀룰라망에서 처럼 셀룰라망의 무선자원을 할당하는 절차들은 결코 일어나지 않는다. 왜냐하면, 본 발명에서는 무선링크는 무선랜의 액세스 포인트(200)에 의해 할당되는 무선자원을 사용하기 때문이다.As such, the channel assignment message, which has been conventionally exchanged for channel assignment between the MSC and the BSC, is also exchanged between the
이에 따라 MSC(3)가 채널 할당 메시지를 eBSC(300)에 내려주는 것은 단지 해당 단말에 대한 호출이 있음을 알려주는 기능에 그치는 것이고, eBSC(300)가 채널 할당 메시지에 대한 응답 메시지를 MSC(3)에 올려주는 것은 단말이 그 사실을 인지했음을 알리는 기능에 그친다. 이와 같은 사실을 전제한 상태에서 착신 과정을 살펴보도록 한다.
Accordingly, the
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템에서 착신시 호처리 절차 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating an incoming call processing procedure in a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면 eBSC(300)는 MSC(3)로부터 paging request 메시지를 받으면(S41) 설정된 터널을 통해 액세스 포인트(200)에 paging request 메시지를 전송한다(S42). 액세스 포인트(200)는 설정된 터널을 통해 단말(100)에게 응답을 요구하는 메시지를 전송하고(S43), 이에 대하여 단말(100)이 paging response 메시지로 응답하면(S44) 액세스 포인트(200)는 설정된 터널을 통해 paging response 메시지를 eBSC(300)에 전송한다(S45). eBSC(300)는 이 응답을 확인한 후 MSC(3)에게 paging response 메시지를 보낸다(S46). eBSC(300)에서 전송하는 Paging response 메시지에는 eBSC(300)가 MSC(3)와의 트렁크 채널 설정을 요청하는 정보가 포함되어 있다. MSC(3)는 이에 대해 채널 할당 메시지를 보내면서(S47) eBSC(300)와의 트렁크 채널 설정을 완료하고, eBSC(300)는 MSC(3)에 채널 할당 완료 메시지를 전송한다(S48).Referring to FIG. 9, upon receiving a paging request message from the MSC 3 (S41), the
여기에서 eBSC(300)가 MSC(3)는 트렁크 채널 정보를 서로 공유하고 있음에 따라 eBSC(300)는 MSC(3)로 전송하는 Paging response 메시지에 현재 사용중이지 않은 트렁크 채널의 정보를 부가한다. 이에 따라 MSC(3)는 eBSC(300)로부터 올려진 Paging response 메시지에 부가된 트렁크 채널 정보를 그대로 인정하여 그 트렁크 채널을 설정하고 해당 트렁크 채널 정보를 eBSC(300)에 내려주는 채널 할당 메시지에 실어 보내는 것이다.Here, as the
한편, 또 다른 구현예로서 MSC(3)는 eBSC(300)로부터 올려진 Paging response 메시지에 부가된 트렁크 채널 정보에 상관없이 MSC(3)가 트렁크 채널을 설정하고 설정한 트렁크 채널 정보를 eBSC(300)에 내려주는 채널 할당 메시지에 실어 보낼 수 도 있다. 이런 경우에는 Paging response 메시지에 트렁크 채널 정보가 포함되어 있지 않고 채널 할당 메시지에만 트렁크 채널 정보가 있을 수도 있다.
Meanwhile, as another embodiment, the
다음으로, 발신 과정을 설명하도록 한다.Next, the calling process will be described.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템에서 발신시 호처리 절차 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a call processing procedure when an outgoing call is made in a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면 단말(100)은 액세스 포인트(200)에게 미리 설정해놓은 터널을 이용하여 Origination 메시지를 전달한다. 이 메시지를 받은 액세스 포인트(200)는 eBSC(300)에게 미리 설정해 놓은 터널을 이용해서 Origination 메시지를 전달한다(S52). Referring to FIG. 10, the terminal 100 transmits an origination message to the
이 메시지를 받은 eBSC(300)는 MSC(3)에게 CM service request 메시지를 보내어 MSC(3)와의 트렁크 채널 설정을 요청한다(S53). The eBSC (300) receiving this message sends a CM service request message to the MSC (3) and requests a trunk channel establishment with the MSC (3).
MSC(3)는 eBSC(300)에게 채널 할당 메시지로 응답하여 MSC(3)와 eBSC(300)사이의 트렁크 채널 설정을 완료하고(S54), eBSC(300)는 MSC(3)에 채널 할당 완료 메시지를 전송한다(S55).The
여기에서 eBSC(300)와 MSC(3)는 트렁크 채널 정보를 서로 공유하고 있음에 따라 eBSC(300)는 MSC(3)로 전송하는 CM service request 메시지에 현재 사용중이지 않은 트렁크 채널의 정보를 부가한다. 이에 따라 MSC(3)는 eBSC(300)로부터 올 려진 CM service request 메시지에 부가된 트렁크 채널 정보를 인정하여 그 트렁크 채널을 설정하고 해당 트렁크 채널 정보를 eBSC(300)에 내려주는 채널 할당 메시지에 실어 보내는 것이다. Here, as the
한편, 또 다른 구현예로서 MSC(3)는 eBSC(300)로부터 올려진 CM service request 메시지에 부가된 트렁크 채널 정보에 상관없이 MSC(3)가 트렁크 채널을 설정하고 설정한 트렁크 채널 정보를 eBSC(300)에 내려주는 채널 할당 메시지에 실어 보낼 수 도 있다. 이런 경우에는 CM service request 메시지에 트렁크 채널 정보가 포함되어 있지 않고 채널 할당 메시지에만 트렁크 채널 정보가 있을 수도 있다.
Meanwhile, as another embodiment, the
<제 2 실시예>Second Embodiment
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 구성도이다.11 is a configuration diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to another embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀룰라 이동 통신 시스템은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템은 무선랜 네트워크 인터페이스 카드를 장착한 단말(100)과, 단말(100)과 무선랜 주파수를 사용하여 무선 통신을 수행하며 단말(100)과 터널을 설정하는 액세스 포인트(200)와, 액세스 포인트(200)를 외부망으로 연결하기 위한 스위치 또는 라우터(13)와, 스위치 또는 라우터(13)를 통해 액세스 포인트(200)를 인터넷으로 연결하는 게이트웨이(12)와, 게이트웨이(12)에 유선 네트워크를 통해 연결되어 그 유선 네트워크를 통해 액세스 포인트(200)와 터널을 설정하여 그 설정된 터널을 통해 단말(100)에 셀룰러 서비스를 제공하기 위한 개선된 BTS(enhanced BTS: 이하 eBTS라 함)(400)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 11, in the cellular mobile communication system according to another embodiment of the present invention, a communication system according to an embodiment of the present invention includes a terminal 100 equipped with a WLAN network interface card, a terminal 100 and a wireless device. An
여기에서 단말(100)은 그 단말내에 무선랜 주파수의 무선신호를 처리하기 위한 무선랜 인터페이스 모듈이 장착되어 무선랜 영역에서 무선랜 주파수를 통하여 액세스 포인트(200)와 무선 링크를 설정하고 그 설정된 무선 링크를 통하여 무선 통신을 수행하며, 액세스 포인트(200)와 터널을 설정하여 그 터널을 통해 셀룰라망에 접속하는 기능을 가진다. 이하에서는 별도의 언급이 없는 한 단말이라 함은 무선랜 주파수를 통하여 액세스 포인트(200)와 무선 링크를 설정하기 위한 무선랜 인터페이스 모듈이 장착된 단말을 의미하는 것으로 한다.Here, the terminal 100 is equipped with a wireless LAN interface module for processing a wireless signal of the wireless LAN frequency in the terminal to establish a wireless link with the
이 경우 단말(100)은 크게 두가지 형태로 구현될 수 있다. 단말의 첫번째 구현 형태는 오직 무선랜 주파수를 이용하여 무선 링크를 설정하는 무선랜 인터페이 모듈을 구비하는 단말의 구현예이다.In this case, the terminal 100 can be largely implemented in two forms. A first implementation of a terminal is an implementation of a terminal having a WLAN interface module that establishes a wireless link using only a WLAN frequency.
단말(100)의 두번째 구현 형태는 무선랜 인터페이스 모듈뿐만이 아니라 셀룰라 주파수의 무선 신호를 처리할 수 있는 셀룰라 무선 인터페이스 모듈이 동시에 구비된 단말의 구현예이다. 두번째 단말의 경우에는 무선랜 영역에서는 무선랜 주파수를 이용하여 무선 링크를 설정하고, 셀룰라 영역에서 셀룰라 주파수를 이용하여 무선링크를 설정할 수 있음에 따라 무선랜 영역과 셀룰라 영역에서의 핸드오버가 가능하다.The second embodiment of the terminal 100 is an embodiment of the terminal equipped with not only the WLAN interface module but also a cellular radio interface module capable of processing radio signals of cellular frequency. In the case of the second terminal, since the wireless link may be set using the WLAN frequency in the WLAN area and the wireless link may be set using the cellular frequency in the cellular area, handover may be performed in the WLAN area and the cellular area. .
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 두번째 구현 형태를 보여준다.12 shows a second implementation of a terminal according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면 단말(100)은 무선랜 전용 주파수 대역을 이용하여 무선랜으로부터 제공되는 무선 자원을 할당받아 무선랜과 통신을 수행하는 무선랜 인터페 이스 모듈(110)과, 무선랜 인터페이스 모듈(110)을 통해 무선랜으로부터 제공되는 무선자원을 이용하여 액세스 포인트(200)와 터널을 설정하고 관리하는 터널 처리부(120)와, 터널 처리부(120)를 통해 설정된 터널을 통해 셀룰라망의 eBTS(400)에 접속하여 호처리를 수행하는 호처리부(130)와, 셀룰라 전용 주파수 대역을 이용하여 셀룰라망으로부터 제공되는 무선 자원을 할당받아 셀룰라망과 통신을 수행하는 셀룰라 인터페이스 모듈(140)과, 터널 설정 정보를 저장하는 메모리(150)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 12, the terminal 100 receives a radio resource provided from a WLAN using a WLAN dedicated frequency band to perform communication with the WLAN, and a WLAN interface module (
액세스 포인트(200)는 IEEE 802.11의 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access)방식에 의해 단말과 통신을 수행한다.The
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 액세스 포인트의 구성 블록도이다.13 is a block diagram illustrating a configuration of an access point according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면 액세스 포인트(200)은 무선랜 전용 주파수 대역을 이용하여 무선랜으로부터 제공되는 무선 자원을 할당하여 단말(100)과 무선 링크를 설정하는 무선랜 인터페이스 모듈(210)과, IP 네트워크와 통신을 수행하는 IP 네트워크 인터페이스 모듈(220)과, 무선랜 인터페이스 모듈(210)에 의해 설정된 무선링크를 통해 단말(100)과 터널을 설정하고, IP 네트워크 인터페이스 모듈(220)에 의해 연결된 유선 네트워크를 통해 eBTS(400)와 터널을 설정하고 그 설정된 각 터널을 관리하는 터널 처리부(230)와, 터널 처리부(230)를 통해 설정된 각 터널을 통해 단말(100)이 셀룰라망의 eBTS(400)에 접속하도록 호처리를 수행하는 호처리부(240)와, 터널 설정 정보를 저장하는 메모리(250)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 13, the
액세스 포인트(200)와 단말(100)은 CSMA/CA 프로토콜 방식에 따라 우선 전송 자(Carrier)가 있는지 체크하여, 전송자가 없으면(즉, 무선 채널을 사용하는 단말이 없으면) 주어진 시간후 전송을 한다. 이때 전송매체인 공기는 Tx나 Rx등 동일한 것을 사용하므로 한번에 송신(Tx)이나 수신(Rx)중 한가지만 가능하다.The
또한, 전송중 다른 단말과 충돌이 발생하면 백 오프 알고리즘(Back-off algorithm)에 의해 다음 전송자를 결정하게 된다.In addition, if a collision occurs with another terminal during transmission, the next sender is determined by a back-off algorithm.
eBTS(400)는 BSC(5a)에 연결되어 있고, BSC(5a)는 PSTN(4)과 연결되어 음성 통신을 수행하기 위한 음성 코아 네트워크인 MSC(3)와, 인터넷(1)에 연결되어 데이터 통신을 위한 데이터 코아 네트워크인 PDSN(2)에 연결된다. MSC(3)는 셀룰라 이동 통신 시스템의 음성 통신을 위한 교환기능을 수행하고, PDSN(2)는 셀룰라 이동 통신 시스템의 데이터 통신을 패킷 교환기능을 수행한다.The
eBTS(400)는 자신이 관리하는 단말들(미도시됨)과 셀룰라 주파수를 이용하여 무선링크를 설정하고 관리하는 기능과 아울러, 무선랜을 통해 접속한 단말(100)에 대한 서비스를 수행한다.The
즉, eBTS(400)는 셀룰라 주파수 대역을 통해 무선 통신을 수행하는 셀룰라 단말(미도시됨)에 대하여는 해당 셀룰라 단말(미도시됨)에 대한 무선링크를 설정하고 유지하고 해제하는 기능을 수행한다.That is, the
또한, eBTS(400)는 무선랜 영역에서 터널을 통해 연결된 단말(100)에 대하여는 단말(100)로부터 전송되는 정보를 BSC(5a)를 통해 MSC(3)나 PDSN(2)로 전송하는 기능을 수행한다.In addition, the
이때, BSC(5a)와 eBTS(400)사이의 데이터 및 시그널링 전달은 표준(예를들어 Abis) 혹은 각 장비 업체 공유의 내부 정의 방법(IPC: Inter Processor Communication)을 통해서 이루어진다.At this time, data and signaling transmission between the
BSC(5a)는 eBTS(400)가 자신의 하부 BTS들 중 하나로 인식하고 같은 셀룰러 서비스를 위한 정보를 만들어서 Abis 또는 별도의 IPC를 이용해서 eBTS(400)에게 전달한다. eBTS(400)는 이 정보를 받아서 단말(200)과 미리 설정해 놓은 터널을 이용해서 전달한다. 마찬가지로 단말(100)이 터널을 통해서 전달한 정보를 eBTS(400)가 받아서 Abis 혹은 별도의 IPC를 통해서 BSC(5a)로 전달한다.The
단말(100)은 액세스 포인트(200)로부터 수신되는 비콘을 이용하여 액세스 포인트(200)에 연관 절차를 수행하고, DHCP 등의 방법을 통해서 게이트웨이(12)로부터 IP 어드레스를 할당받는다. 그 후에 단말(100)은 액세스 포인트(200)까지 UDP등의 터널링 방식을 이용한 터널을 설정한다.The terminal 100 performs an association procedure with the
단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 터널을 설정하는 절차에 대하여 좀더 상세하게 설명하도록 한다.A procedure for establishing a tunnel between the terminal 100 and the
단말(100)은 무선랜의 액세스 포인트(200)와 연관과정을 설정하고 나면, 터널 설정을 시도하게 된다. After the terminal 100 establishes an association process with the
터널 설정은 단말(100)과 액세스 포인트(200)에서 운영자에 의해 각각 수동으로 정보를 입력할 수 도 있고, 자동으로 설정할 수 도 있다. 여기에서는 자동으로 설정하는 과정에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.Tunnel setting may be manually inputted by the operator in the terminal 100 and the
단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 터널을 설정하는 방법에 따라 다양한 실시예가 구현될 수 있다. 여기에서는 맥 어드레스를 사용하는 실시예와, IP 어드 레스를 사용하는 실시예와, IP 주소 및 UDP 포트번호를 함께 이용하는 실시예를 들어 설명하도록 한다.Various embodiments may be implemented according to a method for establishing a tunnel between the terminal 100 and the
도 14는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도이다.14 is a diagram illustrating a protocol stack of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 14를 참조하여 단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 맥 어드레스를 사용하여 터널을 설정하는 실시예를 설명하도록 한다.An embodiment of establishing a tunnel using a MAC address between the terminal 100 and the
단말(100)과 액세스 포인트(200)는 중간에 다른 네트워크의 도움없이 맥 계층(MAC Layer)에서 상호 통신이 가능하다. 따라서, 액세스 포인트(200)와 단말(100)은 서로의 맥 어드레스를 알 수 있다. 단말(100)과 액세스 포인트(200)가 터널 설정 유무를 미리 설정해 놓을 경우에는 별도의 메세지 없이 각자의 맥 어드레스로 터널을 설정하게 된다.The terminal 100 and the
그렇지 않은 경우에는 단말(100)이 터널 연결 설정 요청을 액세스 포인트(200)에 보내게 되면, 액세스 포인트(200)는 터널 연결 수락 메시지를 단말(100)로 전송한다.Otherwise, when the terminal 100 sends a tunnel connection establishment request to the
이후에는 액세스 포인트(200)에서 터널이 설정된 단말(100)로부터 또는 단말(100)로 향하는 모든 트래픽을 eBTS(400)와의 터널로 전송하게 된다. Thereafter, all traffic destined for the terminal 100 or the terminal 100 in which the tunnel is set in the
여기에서, 단말(100)과 eBTS(400) 사이에 전달되는 정보에 대해서 시그널링/패킷데이터/회선데이터인지를 구분하기 위해서 다중화 계층(Mux)가 이용된다. 예를 들어 총 4Byte의 크기를 갖는 Mux 헤더를 정의하고, 이중 1Byte를 시그널링/패킷데이터/회선데이터 구분을 위한 식별자로 활용하고, 나머지 부분을 미래를 위한 예비 구간(reserved field)으로 남겨 둔다.Here, a multiplexing layer (Mux) is used to distinguish whether the information is transmitted between the terminal 100 and the
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 하나의 단말(100)에서 두 개의 맥어드레스를 구비하여 그중 하나의 맥어드레스는 eBTS(400)와 터널을 사용하는데 지정하고, 다른 하나는 IP 데이터 네트워크로 사용하도록 지정할 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawing, one
이런 경우에는 액세스 (200)는 단말(100)로부터 올라온 맥어드레스가 셀룰라 서비스를 위한 터널을 형성하는데 지정된 맥어드레스이면 터널을 통해 eBTS(400)로 전송하고, IP 데이터 네트워크를 위해 지정된 맥어드레스이면 해당 IP 데이터 네트워크로 전송할 수 있다.
In this case, the
다음으로, 액세스 포인트(200)와 eBTS(400)간에 터널을 설정하는 과정을 설명하도록 한다. Next, a process of establishing a tunnel between the
BSC(5a)와 BTS사이의 데이터 및 시그널링 전달 표준(예를 들어 Abis) 또는 각 장비 업체 공유의 내부 정의 방법(IPC: Inter Prodessor Communication)을 통해서 이루어진다.Data and signaling delivery standards (e.g. Abis) between the
BSC(5a)는 eBTS(400)가 자신의 하부 BTS중 하나로 인식하고 같은 셀룰러 서비스를 위한 정보를 만들어서 Abis 또는 별도의 IPC를 이용해서 eBTS에게 전달한다.The
eBTS(400)는 이 정보를 받아 단말(100)과 미리 설정해 둔 터널을 이용해서 전달한다. 마찬가지로 단말(100)이 터널을 통해서 전달한 정보를 eBTS(400)가 받아서 Abis 또는 별도의 IPC를 통해서 BSC(5a)로 전달한다.
The
터널이 완성된 이후에는 단말(100)은 특별한 경우를 제외하고는 별도로 단말 ID 및 사용자 ID를 포함시킬 필요가 없다. BSC(5a)는 정기적으로 Cell ID 및 기타 망의 상황을 나타내주는 정보를 기타정보를 모든 BTS(5a, 5b)에 전달하는데, eBTS(400)는 이 정보를 받아서 터널을 이용해서 액세스 포인트(200)를 거쳐 단말(100)에게 전달한다.After the tunnel is completed, the terminal 100 does not need to include the terminal ID and the user ID separately except in a special case. The
단말(100)은 BSC(5a)에게 주기적으로 셀룰러 서비스의 위치 등록 메시지를 전송한다. 만약 전송할 데이터가 없는 경우라도 터널을 유지하기 위해서는 일정 시간 안에 반드시 메시지를 eBTS(400)에 전달해야 하는데, 단말(100)로부터의 터널 유지 메시지가 없는 경우에 eBTS(400)는 단말(100)에게 등록을 요구하는 메시지를 전송한 후 일정 시간을 기다린다. 예를 들어 3회에 걸쳐 등록을 요구하는 메시지를 전송하고 응답을 받지 못한 경우 eBTS(400)는 액세스 포인트(200)에게 단말(100)과의 터널을 해지한다.The terminal 100 periodically transmits a location registration message of the cellular service to the
단말(100)도 eBTS(400)로부터의 주기적인 망 정보가 수신되지 않으면 망 정보를 보내 줄 것을 요구하는 메시지를 전송한 후 일정 시간을 기다린다. 일정시간 후 응답이 없으면 다시 같은 동작을 반복하여 예를 들어 총 3회에 걸쳐 망 정보를 보내 줄 것을 요구하고, 그 이후에도 망 정보를 받지 못하면 단말(100)은 액세스 포인트(200)와의 터널을 해지하고 새롭게 터널을 설정하는 절차에 들어간다.If the terminal 100 does not receive periodic network information from the
기존의 BSC는 BTS을 관리하고 단말에 대한 무선채널 할당, 기지국의 송신출력 제어등의 기능을 수행하고 있는데, 여기에서는 BSC로부터의 기지국 송신 출력제어등은 특별한 의미를 갖지 않지만, BSC(5a)가 eBTS(400)를 다른 BTS(6a)와 똑같이 인식할 수 있도록 하기 위해서 다른 BTS(6a)들과 유사하게 동작한다.
The existing BSC manages the BTS, allocates radio channels to the terminal, and controls the transmission output of the base station. In this case, the base station transmission output control from the BSC has no special meaning. It operates similarly to
도 15는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도이다.15 is a protocol stack structure diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
여기에서, 액세스 포인트(200)와 eBTS(400)사이의 터널을 설정하는 동작에 대하여는 도 14를 참조하여 설명한 바와 동일하므로 설명을 생략한다.Here, since the operation of establishing the tunnel between the
도 15를 참조하여 단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 IP 어드레스를 사용하여 터널을 설정하는 실시예를 설명하도록 한다.An embodiment of establishing a tunnel using an IP address between the terminal 100 and the
액세스 포인트(200)는 IP 어드레스를 가지고 IP 네트워크와 연결된 형태일 수 도 있고, MAC 브리지(MAC bridge)로서 액세스 포인트(200)의 트래픽을 라우터로 연계(relay)하는 형태일 수 도 있다. 여기에서는 IP 어드레스를 가지고 IP 네트워크와 연결된 형태인 경우에 적용하여 설명하도록 한다.The
IP 어드레스를 이용하여 터널설정을 수행하기 위해서는 단말(100)이 단말(100)의 IP 주소와 함께 터널 연결 요청 메시지를 액세스 포인트(200)에 전송한다. 액세스 포인트(200)는 액세스 포인트(200)의 IP 주소를 첨부하여 터널 연결 수락 메시지를 단말(100)로 전송한다.In order to perform the tunnel setup using the IP address, the terminal 100 transmits a tunnel connection request message to the
이후에는 단말(100)이 셀룰라망으로 전송해야 하는 셀룰라 트래픽과 무선 랜망을 통하여 전송해야 하는 일반 IP 데이터 트래픽을 서로 다른 IP 주소로 구분해서 보낼 수 있게 된다.Afterwards, the terminal 100 can transmit cellular traffic to be transmitted to the cellular network and general IP data traffic to be transmitted through the WLAN to different IP addresses.
예를 들어, 무선랜망을 통하여 전송해야 하는 일반 IP 데이터 트래픽인 경우 에는 제 1 IP 어드레스를 사용하고, 셀룰라망으로 전송해야 하는 셀룰라 트래픽의 경우에는 제 2 IP 어드레스를 사용하는 경우를 설명하도록 한다.For example, in case of general IP data traffic to be transmitted through a WLAN network, a first IP address is used, and in case of cellular traffic to be transmitted to a cellular network, a second IP address will be described.
단말(100)에서 제 1 IP 어드레스로 헤더를 만들어 액세스 포인트(200)로 전송된 IP 패킷은 액세스 포인트(200) 자체의 IP 스택을 통해서 IP 데이터 네트워크를 통해 무선랜망으로 전송된다.The IP packet transmitted from the terminal 100 to the
한편, 단말(100)에서 제 2 IP 어드레스로 헤더를 만들어 액세스 포인트(200)로 전송된 IP 패킷은 터널링 설정에 의히여 액세스 포인트(200)와 eBTS(400)사이의 터널 인터페이스로 매핑되어 셀룰라 네트워크로 전송된다. 단말(100)과 eBTS(400) 사이에 전달되는 정보에 대해서 시그널링/패킷데이터/회선데이터인지를 구분하기 위해서 다중화 계층(Mux)가 이용된다. 예를 들어 총 4Byte의 크기를 갖는 Mux 헤더를 정의하고, 이중 1Byte를 시그널링/패킷데이터/회선데이터 구분을 위한 식별자로 활용하고, 나머지 부분을 미래를 위한 예비구간(reserved field)으로 남겨 둔다.On the other hand, the IP packet transmitted to the
도 16은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템의 프로토콜 스택 구조도이다.16 is a protocol stack structure diagram of a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
여기에서, 액세스 포인트(200)와 eBTS(400)사이의 터널을 설정하는 동작에 대하여는 도 14을 참조하여 설명한 바와 동일하므로 설명을 생략한다.Here, the operation of establishing a tunnel between the
도 16을 참조하여 단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 IP 어드레스 및 UDP 포트 번호를 함께 사용하여 터널을 설정하는 실시예를 설명하도록 한다.An embodiment of establishing a tunnel using an IP address and a UDP port number together between the terminal 100 and the
IP 어드레스와 UDP 포트번호를 사용하여 단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 터널 설정을 수행하기 위해서 단말(100)은 단말(100)의 IP 어드레스와 터널 설 정을 원하는 UDP 포트 번호의 범위를 첨부하여 터널 연결 요청을 액세스 포인트(200)에 전송한다.In order to perform tunnel setting between the terminal 100 and the
액세스 포인트(200)는 액세스 포인트(200)의 IP 주소와 터널설정을 원하는 UDP 포트 번호의 범위를 첨부하여 터널 연결 수락 메시지를 단말(100)에 전송한다.The
이후에는 단말(100)이 셀룰라 트래픽과 다른 IP 데이터 트래픽을 서로 다른 UDP 포트로 구분하여 보낼 수 있게 된다.After that, the terminal 100 can transmit cellular traffic and other IP data traffic by different UDP ports.
터널 설정 메시지에서 터널링 용도로 지정된 이외의 UDP 포트 번호들로 UDP 헤더를 구성한 트래픽은 액세스 포인트(200)에서 자체의 IP 스택을 통해서 무선랜망의 IP 데이터 네트워크로 전송된다.In the tunnel setup message, traffic having a UDP header composed of UDP port numbers other than those designated for tunneling purposes is transmitted from the
한편, 터널 설정 메시지에서 터널링 용도로 지정된 UDP 포트 번호로 UDP 헤더를 구성한 트래픽은 터널링 설정에 의해 액세스 포인트(200)와 eBTS(400)사이의 터널 인터페이스로 매핑되어 셀룰라 네트워크로 전송된다. 단말(100)과 eBTS(400) 사이에 전달되는 정보에 대해서 시그널링/패킷데이터/회선데이터인지를 구분하기 위해서 다중화 계층(Mux)가 이용된다. 예를 들어 총 4Byte의 크기를 갖는 Mux 헤더를 정의하고, 이중 1Byte를 시그널링/패킷데이터/회선데이터 구분을 위한 식별자로 활용하고, 나머지 부분을 미래를 위한 예비구간(reserved field)으로 남겨 둔다.
Meanwhile, traffic in which a UDP header is configured with a UDP port number designated for tunneling in the tunnel setup message is mapped to a tunnel interface between the
이와 같이 구성된 통신 시스템에서 무선랜 영역에 있는 단말이 셀룰라 서비스를 수행하는 절차에 대하여 설명하도록 한다.In the communication system configured as described above, a procedure of performing a cellular service by a terminal in a wireless LAN region will be described.
우선, 본 발명에 따른 eBTS(400)와 BSC(5a)와 MSC(3)간의 연결은 종래의 BTS(6b)와 BSC(5b)와 MSC(3)간의 연결과 동일하며 호처리 절차를 위해 종래에 BTS(6b)와 BSC(5b)와 MSC(3)간에 주고 받는 메시지의 형식을 그대로 이용하도록 한다.First, the connection between the
즉, 종래의 경우 MSC(3)는 BSC(5b)에게 채널 할당 메시지를 전송하면, BSC(5b)는 그 채널 할당 메시지에 따라 BTS(5b)에 명령을 내려 단말에 무선 채널을 할당하는 절차를 수행하고, BTS(6b)가 단말에 무선 채널을 할당하면 BSC(5b)는 MSC(3)에게 무선 채널 할당이 성공적으로 이루어졌음을 알리는 절차를 수행하였다.That is, in the conventional case, when the
이와 같이 종래에 BTS(6b)와 BSC(5b)와 MSC(3)간에 채널 할당을 위해 주고 받았던 채널 할당 메시지를 본 발명에 따른 eBTS(400)와 BSC(5a)와 MSC(3)간에도 서로 주고 받는다. 다만, 본 발명에 따른 eBTS(400)와 BSC(5a)와 MSC(3)에 주고 받는 채널 할당 메시지는 종래의 경우처럼 무선 채널을 할당하라는 명령을 수행하기 위한 메시지가 아니라 기존에 사용되던 채널 할당 메시지의 형식만을 사용하게 된다. 따라서, 채널 할당 메시지를 주고받는다고 해서 종래의 셀룰라망에서 처럼 셀룰라망의 무선자원을 할당하는 절차들은 결코 일어나지 않는다. 왜냐하면, 본 발명에서는 무선링크는 무선랜에서 할당되는 무선자원을 사용하기 때문이다.As described above, the channel assignment message previously exchanged for channel assignment between the
이에 따라 MSC(3)가 채널 할당 메시지를 BSC(5a)를 통해 eBTS(400)에 내려주는 것은 단지 해당 단말에 대한 호출이 있음을 알려주는 기능에 그치는 것이고, eBTS(400)가 채널 할당 메시지에 대한 응답 메시지를 MSC(3)에 올려주는 것은 단말이 그 사실을 인지했음을 알리는 기능에 그친다. 이와 같은 사실을 전제한 상태에서 착신 과정을 살펴보도록 한다.
Accordingly, the
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템에서 착신시 호처리 절차 흐름도이다.17 is a flowchart illustrating an incoming call processing procedure in a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 17을 참조하면, BSC(5a)는 MSC(3)로부터 paging request 메시지를 받으면(S61) 그 paging request 메시지를 eBTS(400)에게 전송하고, eBTS(400)는 설정된 터널을 통해 액세스 포인트(200)에 paging request 메시지를 전송한다(S63). 액세스 포인트(200)는 설정된 터널을 통해 단말(100)에 paging request 메시지를 전송한다(S64). Referring to FIG. 17, when the
단말(100)이 이에 대하여 액세스 포인트(200)에 paging response 메시지로 응답해오면(S65), 액세스 포인트(200)는 설정된 터널을 통하여 그 paging response 메시지를 eBTS(400)에 전송하고(S66), eBTS(400)는 BSC(5a)에 보낸다(S67). BSC(5a)는 이 응답을 확인한 후 MSC(3)에게 paging response 메시지를 보낸다(S68). Paging response에는 BSC가 MSC와의 트렁크 채널 설정을 요청하는 정보가 포함되어 있다. MSC(3)는 이에 대해 채널 할당 메시지를 보내면서 BSC(5a)와의 트렁크 채널 설정을 완료한다(S69). When the terminal 100 responds to the
BSC(5a)는 종래의 호설정 절차에 따라 채널 할당 절차를 수행하는데(S70), eBTS(400)는 이 메시지를 받아서 단말(100)과의 기존 터널에 회선데이터 Mux헤더를 이용해서 전달할 준비를 마친 후에 BSC(5a)에 채널 할당 확인 메시지를 보낸다. 이를 받은 BSC(5a)는 MSC(3)에게 채널 할당 완료 메시지를 전달한다(S71). 이후 MSC(3)는 나머지 호 절차를 완성하여 PCM 음성신호를 TDM을 이용하여 BSC(5a)와 주 고 받는다. BSC(5a)는 이 음성정보를 EVRC로 바꿔서 Abis에 실어 eBTS(400)에 전달한다. eBTS(400)는 이 음성신호를 회선데이터 Mux 헤더를 이용해서 단말(100)과 주고 받는다. The
CDMA2000의 경우를 예로 들어서 발신 과정을 살펴보도록 한다. Let's take a look at the origination process by taking CDMA2000 as an example.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템에서 발신시 호처리 절차 흐름도이다.18 is a flowchart illustrating a call processing procedure when originating in a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network according to an embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면 단말(100)은 액세스 포인트(200)에게 미리 설정해놓은 터널을 이용해서 Origination 메시지를 전달한다. 이 메시지를 받은 액세스 포인트(200)는 eBTS(400)에게 미리 설정해 놓은 터널을 이용해서 Origination 메시지를 전달한다(S82).이 메시지를 받은 eBTS(400)는 Abis를 통해서 이 메시지를 BSC(5a)로 전달한다(S83). 이 메시지를 받은 BSC(5a)는 MSC(3)에게 CM service request 메시지를 보내어 MSC(3)와의 채널 할당을 요청한다(S84). MSC(3)는 BSC(5a)에게 채널 할당 메시지로 응답하여(S85) MSC(3)와 BSC(5a)사이의 채널 설정을 완료하고, BSC(5a)는 채널 할당 메시지를 eBTS(400)에게 보낸다(S86).Referring to FIG. 18, the terminal 100 transmits an origination message to the
eBTS(400)는 종래의 호설정 절차에 따라 터널을 통하여 음성신호를 회선데이터 Mux 헤더를 이용하여 전달할 준비를 마친 후에, Abis를 통해서 BSC(5a)가 요구한 대로 CDMA 에어 채널(Air channel) 할당을 완료된 것 처럼 알린다. 그러나, 앞에서도 언급했던 것 처럼 실제적으로는 CDMA 에어 채널이 할당되는 것이 아니라 무선랜에 의해 무선랜의 무선자원이 할당되는 것이다. 이 메시지를 받은 BSC(5a)는 MSC(3)에게 채널 할당 완료 메시지를 전달한다(S87). 이후 MSC(3)는 나머지 호 절 차를 완성하여 PCM 음성신호를 TDM으로 BSC(5a)와 주고 받는다. BSC(5a)는 이 음성신호를 EVRC형태로 바꾸어 Abis를 통해서 eBTS(400)와 주고받는다. eBTS(400)는 이 EVRC 형태의 음성정보를 앞선 절차를 통해 설정한 UDP 포트를 이용해서 단말(100)과 주고 받는다. After the
이상의 실시예에서는 단말(100)과 액세스 포인트(200)간에 터널을 설정하는 방법에 있어 맥 어드레스를 사용하는 실시예와, IP 어드레스를 사용하는 실시예와, IP 주소 및 UDP 포트번호를 함께 이용하는 실시예를 들어 설명하였다.In the above-described embodiment, the embodiment using the MAC address, the embodiment using the IP address, and the IP address and the UDP port number together in the method for establishing a tunnel between the terminal 100 and the
아울러, 위의 실시예에서는 설명되지는 않았지만, 단말과 액세스 포인트간에 터널을 설정할 때 UDP, GRE, GTP 프로토콜을 이용하여 터널을 설정할 수 도 있다.In addition, although not described in the above embodiment, when establishing a tunnel between the terminal and the access point, it is also possible to establish a tunnel using the UDP, GRE, GTP protocol.
또한, 위의 실시예에서는 무선랜의 무선자원을 이용하여 셀룰라 서비스를 수행하는 이종 무선망을 이용한 셀룰라 이동 통신 시스템에 대하여 설명하였으나, 무선랜이외에도 블루투스의 무선자원을 이용하여 셀룰라 서비스를 수행하도록 적용가능하다.In addition, the above embodiment has described a cellular mobile communication system using a heterogeneous wireless network that performs a cellular service using a wireless resource of a wireless LAN, but is applied to perform a cellular service using a wireless resource of Bluetooth in addition to the wireless LAN. It is possible.
아울러, 이상의 실시예에서는 액세스 포인트와 eBSC와 터널을 설정할 때, 그리고 액세스 포인트와 eBTS가 터널을 설정할 때 UDP를 이용하여 터널을 설정하는 것에 대하여 설명하였다. 그러나, 도면에 도시된 바와 같이 GRE나 GTP을 이용하여도 터널의 설정이 가능하다.
In addition, in the above embodiments, the tunnel is set up using UDP when the tunnel is set up with the access point, the eBSC, and when the access point is set up with the eBTS. However, as shown in the figure, the tunnel can also be set using GRE or GTP.
본 발명에 의하면, 무선랜 서비스 영역에서 무선랜 인터페이스를 실장한 단말에 대하여 셀룰라 서비스를 제공할 수 있음에 따라, 셀룰라 주파수대역을 사용할 수 있는 단말에 무선랜 인터페이스를 실장하는 경우 셀룰라 서비스 전용 무선 자원을 사용하지 않고도 무선랜 서비스 전용의 무선 자원을 이용하여 셀룰라 서비스망에 접속하여 셀룰라 서비스를 제공받을 수 있다. According to the present invention, since a cellular service can be provided to a terminal equipped with a wireless LAN interface in the wireless LAN service area, when the wireless LAN interface is mounted on a terminal that can use a cellular frequency band, a wireless service dedicated wireless resource A cellular service can be provided by accessing a cellular service network using a wireless resource dedicated to a WLAN service without using a wireless LAN service.
또한, 무선랜 시스템을 셀룰라 이동통신 시스템에 연동할 수 있음에 따라 다양한 통신 서비스에 대한 가능성을 제안할 수 있다. 예를 들어, 무선랜 서비스 전용의 무선 자원을 이용하여 셀룰라 서비스망에 접속하여 셀룰라 서비스가 가능한 것은 사업자의 측면에서는 과금문제와 연동하여 무선랜 가입자들을 사업의 고객으로 유치할 수 있는 기회를 제공할 수 도 있다.In addition, as the WLAN system can be interworked with the cellular mobile communication system, the possibility of various communication services can be proposed. For example, being able to access a cellular service network using a wireless resource dedicated to a WLAN service and providing a cellular service may provide an opportunity for the wireless LAN subscribers to attract customers as a business customer in connection with billing problems. Can also be.
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