KR20060036757A - Hand-off method and system of a access terminal between heterogeneous networks - Google Patents

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KR20060036757A
KR20060036757A KR1020040085861A KR20040085861A KR20060036757A KR 20060036757 A KR20060036757 A KR 20060036757A KR 1020040085861 A KR1020040085861 A KR 1020040085861A KR 20040085861 A KR20040085861 A KR 20040085861A KR 20060036757 A KR20060036757 A KR 20060036757A
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communication network
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정은영
이상도
공동건
백혜원
문상준
표종범
정흥철
이지철
이성원
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삼성전자주식회사
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    • H04W80/04Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]

Abstract

본 발명은 셀룰러(Cellular) 방식의 일반적인 이동통신망과 무선랜(Wireless Local Access Network : WLAN) 간의 핸드 오프 시 연속된 서비스를 제공하기 위한 이종망(Heterogeneous Networks) 간의 핸드 오프 방법 및 시스템에 대한 것으로서, 이는 IP(Internet Protocol) 라우팅 기능을 제공하는 억세스 라우터를 포함하는 무선랜으로부터 기지국과 연결되어 상기 IP 라우팅 기능을 제공하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)를 포함하는 이동 통신망으로 이동하는 이동 단말의 핸드 오프를 수행하도록 상기 억세스 라우터와 접속점이 설정된 상기 이동 단말이 상기 이동통신망으로의 이동을 감지하면, 상기 이동 단말이 상기 PDSN으로 상기 억세스 라우터와 상기 PDSN 간의 터널링을 위한 정보를 전달한다. 본 발명은 상기 PDSN과 상기 억세스 라우터 간의 패킷 전달을 위한 터널이 설정되면, 상기 설정된 터널을 통하여 상대 노드로부터 전달되는 패킷들을 상기 이동 단말로 전달됨을 특징으로 한다.
The present invention relates to a method and system for handoff between heterogeneous networks for providing a continuous service in a handoff between a cellular mobile communication network and a wireless local access network (WLAN). This is a handoff of a mobile terminal that is connected to a base station from a wireless LAN including an access router providing an IP (Internet Protocol) routing function and moves to a mobile communication network including a packet data service node (PDSN) providing the IP routing function. When the mobile terminal is set to the access router and the access point to perform the movement to the mobile communication network, the mobile terminal transmits information for tunneling between the access router and the PDSN to the PDSN. The present invention is characterized in that, when a tunnel for packet delivery between the PDSN and the access router is established, packets transmitted from a counterpart node through the configured tunnel are delivered to the mobile terminal.

무선랜, 셀룰러, 이동통신망, IP 주소, 3 계층 접속점, 핸드 오프, DHCP, PDSN, 억세스 라우터WLAN, cellular, cellular, IP address, Layer 3 access point, handoff, DHCP, PDSN, access router

Description

이종망 간의 핸드 오프 방법 및 시스템{HAND-OFF METHOD AND SYSTEM OF A ACCESS TERMINAL BETWEEN HETEROGENEOUS NETWORKS} HAND-OFF METHOD AND SYSTEM OF A ACCESS TERMINAL BETWEEN HETEROGENEOUS NETWORKS             

도 1은 종래 기술에 따른 이동통신망에서의 이동 단말의 IP 할당 과정을 도시한 흐름도1 is a flowchart illustrating an IP allocation process of a mobile terminal in a mobile communication network according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따라 이동 단말이 무선랜에서 이동통신망으로 이동하는 경우 IP 패킷의 전달 과정을 도시한 도면2 is a diagram illustrating an IP packet forwarding process when a mobile terminal moves from a WLAN to a mobile communication network according to the related art.

도 3은 종래 기술에 따라 이동 단말이 모바일 IP를 사용하여 무선랜에서 이동통신망으로 이동하는 경우 IP 패킷 전달 과정을 도시한 도면3 is a diagram illustrating an IP packet forwarding process when a mobile terminal moves from a WLAN to a mobile communication network using a mobile IP according to the related art.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 이동통신망으로의 핸드 오프 시스템의 구성을 도시한 도면4 is a diagram illustrating a configuration of a handoff system from a WLAN to a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 이동통신망으로의 핸드 오프 방법에 적용되는 프로토콜 스택의 구조를 도시한 도면5 is a diagram illustrating a structure of a protocol stack applied to a handoff method from a WLAN to a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 이동통신망으로의 핸드 오프 방법을 설명하기 위한 흐름도6 is a flowchart illustrating a handoff method from a WLAN to a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 이동통신망에 핸드 오프된 이동 단말이 DHCP over PPP를 통해 IP 주소를 획득하는 과정을 도시한 흐름도 7 is a flowchart illustrating a process of acquiring an IP address through DHCP over PPP by a mobile terminal handed off to a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.                 

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 핸드 오프된 이동 단말의 3계층 접속점이 변경된 후 패킷 데이터 서비스 노드와 억세스 라우터간의 터널을 해제하는 과정을 도시한 흐름도
FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of releasing a tunnel between a packet data service node and an access router after a layer 3 access point of a handed-off mobile terminal is changed according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 무선 통신 시스템의 핸드 오프 방법 및 시스템에 대한 것으로서, 특히 셀룰러(Cellular) 방식의 일반적인 이동통신망과 무선랜(Wireless Local Access Network : WLAN) 간의 핸드 오프 시 연속된 서비스를 제공하기 위한 이종망(Heterogeneous Networks) 간의 핸드 오프 방법 및 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to a handoff method and system for a wireless communication system, and in particular, a heterogeneous network for providing a continuous service during handoff between a cellular mobile communication network and a wireless local access network (WLAN). (Heterogeneous Networks) handoff method and system.

일반적으로 셀룰러 방식의 일반적인 이동통신망과 무선랜에 각각 접속이 가능한 듀얼 모드(Dual Mode) 이동 단말(AT: Access Terminal)이 무선랜에 접속하여 IP(Internet Protocol)주소를 할당받은 후, 이동통신망으로의 버티컬 핸드오프(Vertical Handoff)를 수행하게 되면, 무선랜에서 사용하던 기존의 IP 대신 이동통신망에서 할당하는 새로운 IP를 사용하게 된다. 예를 들어 CDMA 2000 1x 시스템에서는 IPCP(IP Control Protocol)를 사용하여 단말에게 IP를 할당하는 방법을 사용하며, 이러한 IP 할당 방법 및 시스템에 대해 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.In general, a dual mode (AT) access terminal (AT) capable of accessing a cellular general mobile communication network and a wireless LAN is assigned an IP (Internet Protocol) address after accessing a wireless LAN, and then moves to a mobile communication network. When performing a vertical handoff, the new IP allocated by the mobile communication network is used instead of the existing IP used by the WLAN. For example, the CDMA 2000 1x system uses a method of allocating IP to a terminal using IPCP (IP Control Protocol). The IP allocation method and system will be described below with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 이동통신망에서의 이동 단말의 IP 할당 과정을 도 시한 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 101 단계에서 먼저 이동 단말(AT)(10)은 기지국(Base Station System : BSS)(20)과 트래픽 채널(Traffic Channel : TCH) 셋업을 수행하고, 기지국(20)은 패킷 데이터 서비스 노드(Packet Data Service Node : PDSN)(30)와 R-P 세션(Remote Node-PDSN Session) 셋업을 수행한다. 상기 PDSN(30)은 이동통신망을 통해 IP 망에 접속하는 가입자에 대한 PPP(Point to Point Protocol) 접속과 과금/인증 처리를 수행하고, 버티컬 핸드 오프 서비스를 제공한다. 또한 상기 PDSN(30)은 모바일(Mobile) IP을 지원하는 경우 FA(Foreign Agent : FA) 역할을 수행할 수 있다.1 is a flowchart illustrating an IP allocation process of a mobile terminal in a mobile communication network according to the prior art. Referring to FIG. 1, in step 101, a mobile station (AT) 10 first performs a traffic channel (TCH) setup with a base station system (BSS) 20, and the base station 20 sets a packet. A RP Session (Remote Node-PDSN Session) setup is performed with the Packet Data Service Node (PDSN) 30. The PDSN 30 performs a Point to Point Protocol (PPP) connection and charging / authentication process for a subscriber accessing an IP network through a mobile communication network, and provides a vertical handoff service. In addition, the PDSN 30 may serve as a foreign agent (FA) when supporting a mobile IP.

상기 이동 단말(10)과 PDSN(30)은 103 단계에서 링크 제어 프로토콜(Link Control Protocol : LCP) 교섭(negotiation)을 수행하고, 105 단계에서 CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol) 인증을 수행한 후, 107 단계에서 IPCP(IP Control Protocol) 교섭을 수행하여 이동 단말(10)이 사용하는 IP 주소를 할당하게 된다. 이와 같은 종래의 IP 할당 방법을 사용할 경우, 시스템은 상위 계층(TCP/UDP 계층 및 응용 계층)의 세션을 유지할 수 없을 뿐만 아니라 핸드 오프 과정 동안 이동 단말에게 전달되는 패킷을 전달할 수 없는 문제가 발생한다.The mobile terminal 10 and the PDSN 30 perform a link control protocol (LCP) negotiation in step 103, perform a CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol) authentication in step 105, and then perform step 107. In step IPCP (IP Control Protocol) negotiation is performed to allocate the IP address used by the mobile terminal 10. When using such a conventional IP allocation method, a system may not only maintain a session of a higher layer (TCP / UDP layer and application layer) but also may not deliver a packet delivered to a mobile terminal during a handoff process. .

상기와 같이 IP 주소를 할당받는 이동 단말이 무선랜에서 이동통신망으로 이동하는 경우 종래 방식에 따른 핸드 오프 동작을 도 2와 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. As described above, when a mobile terminal assigned an IP address moves from a WLAN to a mobile communication network, a handoff operation according to the conventional scheme will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 종래 기술에 따라 이동 단말이 무선랜에서 이동통신망으로 이동하는 경우 IP 패킷의 전달 과정을 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a delivery process of an IP packet when a mobile terminal moves from a WLAN to a mobile communication network according to the prior art.                         

도 2를 참조하면, 무선랜 영역(R1)에서 IP 패킷은 참조번호 201에서 도시된 바와 같이 인터넷망(1)으로부터 엑세스 라우터(Access Router : AR)(50)와 엑세스 포인트(Access Point : AP)(40)를 경유하여 이동 단말(10)로 전달된다. 상기 억세스 라우터(50)는 무선랜 영역(R1)을 통해 IP 망에 접속하는 이동 단말(10)에 대해 IP 라우팅을 처리하고, 버티컬 핸드 오프를 처리한다. 상기 억세스 라우터(50)가 모바일(Mobile) IP을 지원하는 경우 FA(Foreign Agent : FA) 역할을 수행할 수 있다. 상기 억세스 포인트(40)는 이동 단말(10)과의 무선랜 접속 규약을 처리하고, 무선랜과 유선망 사이의 브리지(bridge) 역할을 수행한다.Referring to FIG. 2, the IP packet in the wireless LAN region R1 is accessed from an internet router 1 by an access router (AR) 50 and an access point (access point: AP), as shown at 201. It is delivered to the mobile terminal 10 via 40. The access router 50 processes IP routing for the mobile terminal 10 accessing the IP network through the WLAN area R1 and processes vertical handoff. When the access router 50 supports Mobile IP, it may play a role of Foreign Agent (FA). The access point 40 processes the WLAN access protocol with the mobile terminal 10 and serves as a bridge between the WLAN and the wired network.

한편 이동 단말(10)이 무선랜 영역(R1)에서 이동통신망의 셀룰러 영역(R2)으로 이동하는 경우 상기 도 1의 과정을 통해 이동 단말(10)의 IP 주소는 갱신되고, IP 패킷은 참조번호 203에 도시된 바와 같이 외부 서버 또는 호스트인 상대 노드(Correspondent Node : CN)(60)로부터 인터넷(1)을 경유하여 PDSN(30)과 기지국(BSS)(20)을 통해 이동 단말(10)로 전달된다. 도 2의 망 구성에서는 이동 단말(10)의 버티컬 핸드오프 과정 동안 상위 계층 세션(Session) 유지와 중단 없는 핸드 오프를 제공하기 위해 모바일 IP를 사용할 수도 있다. Meanwhile, when the mobile terminal 10 moves from the wireless LAN area R1 to the cellular area R2 of the mobile communication network, the IP address of the mobile terminal 10 is updated through the process of FIG. 1, and the IP packet is a reference number. As shown in 203, from a correspondent node (CN) 60, which is an external server or host, to the mobile terminal 10 through the PDSN 30 and the base station (BSS) 20 via the Internet 1; Delivered. In the network configuration of FIG. 2, mobile IP may be used to provide upper layer session maintenance and uninterrupted handoff during the vertical handoff process of the mobile terminal 10.

도 3은 종래 기술에 따라 이동 단말이 모바일 IP를 사용하여 무선랜에서 이동통신망으로 이동하는 경우 IP 패킷 전달 과정을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an IP packet forwarding process when a mobile terminal moves from a WLAN to a mobile communication network using a mobile IP according to the related art.

도 3를 참조하면, 이동 단말(10)이 무선랜 영역(R1)에서 이동통신망의 셀룰러 영역(R2)으로 이동한 경우 IP 패킷은 상대 노드(60)로부터 모바일 IP를 지원하는 홈 에이전트(Home Agent : HA)(70)를 통해 기존 IP 터널링(Tunneling) 경로 (301)와 이동통신망과 연결된 새로운 IP 터널링 경로(303)를 통해 전달된다.Referring to FIG. 3, when the mobile terminal 10 moves from the WLAN area R1 to the cellular area R2 of the mobile communication network, the IP packet is a home agent supporting mobile IP from the counterpart node 60. It is transmitted through the existing IP tunneling path 301 and the new IP tunneling path 303 connected to the mobile communication network through the HA).

상기와 같이 모바일 IP를 사용하는 경우 이동 단말(10)은 HA(70)를 통해 관리되는 홈 주소(Home Address)를 이용하여 버티컬 핸드오프 후에도 동일한 IP 주소를 유지할 수 있으며, HA(70)가 이동 단말(10)로 전달되는 패킷을 가로챈 다음 이동 단말(10)에게 전달해주므로 일정 수준의 중단 없는 핸드 오프 서비스를 제공할 수 있다. 그러나 모바일 IP는 이동성 판단과 시그널링 전달로 인한 시간 지연이 발생할 수 있으며, 상대 노드(60)로부터 이동 단말(10)로 전달되는 패킷을 가로채야 하므로 HA(70)에 트래픽이 집중되는 문제점이 존재한다.
In the case of using the mobile IP as described above, the mobile terminal 10 can maintain the same IP address even after the vertical handoff using a home address managed through the HA 70, and the HA 70 moves. Since the packet transmitted to the terminal 10 is intercepted and then transmitted to the mobile terminal 10, a certain level of uninterrupted handoff service can be provided. However, the mobile IP may have a time delay due to mobility determination and signaling delivery, and there is a problem in that traffic is concentrated in the HA 70 because the packet transmitted from the counterpart node 60 to the mobile terminal 10 must be intercepted. .

본 발명의 목적은 이동 단말이 무선랜에서 이동통신망으로 이동하는 경우 중단 없는 서비스를 제공하는 이종망 간의 핸드 오프 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method and system for handoff between heterogeneous networks that provides an uninterrupted service when a mobile terminal moves from a WLAN to a mobile communication network.

본 발명의 다른 목적은 이동 단말이 무선랜에서 이동통신망으로 이동하는 경우 기존의 IP 주소를 사용하여 IP 패킷을 송수신하기 위한 이종망 간의 핸드 오프 방법 및 시스템에 관한 것이다.Another object of the present invention is to provide a handoff method and system between heterogeneous networks for transmitting and receiving IP packets using an existing IP address when a mobile terminal moves from a WLAN to a mobile communication network.

본 발명의 또 다른 목적은 무선랜에서 이동통신망으로 이동하는 경우 DHCP over PPP를 이용하여 이동 단말의 패킷을 송수신하는 이종망 간의 핸드 오프 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a handoff method and system between heterogeneous networks for transmitting and receiving packets of a mobile terminal using DHCP over PPP when moving from a WLAN to a mobile communication network.

본 발명의 또 다른 목적은 이동 단말이 무선랜에서 이동통신망으로 이동하는 경우 상위 계층의 세션을 유지하면서 패킷의 손실을 줄일 수 있는 이종망 간의 핸드 오프 방법 및 시스템에 관한 것이다.Another object of the present invention is to provide a handoff method and system between heterogeneous networks that can reduce packet loss while maintaining a session of a higher layer when a mobile terminal moves from a WLAN to a mobile communication network.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이종망 간의 핸드 오프 방법은 IP(Internet Protocol) 라우팅 기능을 제공하는 억세스 라우터를 포함하는 무선랜으로부터 기지국과 연결되어 상기 IP 라우팅 기능을 제공하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)를 포함하는 이동 통신망으로 이동하는 이동 단말의 핸드 오프 방법에 있어서, 상기 억세스 라우터와 접속점이 설정된 상기 이동 단말이 상기 이동통신망으로의 이동을 감지하는 과정과, 상기 이동 단말이 상기 PDSN으로 상기 억세스 라우터와 상기 PDSN 간의 터널링을 위한 정보를 전달하는 과정과, 상기 PDSN과 상기 억세스 라우터 간의 패킷 전달을 위한 터널을 설정하는 과정과; 상기 설정된 터널을 통하여 상대 노드로부터 전달되는 패킷들을 상기 이동 단말로 전달하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.A handoff method between heterogeneous networks according to the present invention for achieving the above object is a packet data service node connected to a base station from a WLAN including an access router providing an IP (Internet Protocol) routing function to provide the IP routing function. A handoff method of a mobile terminal moving to a mobile communication network including a PDSN, the method comprising: detecting a movement to the mobile communication network by the mobile terminal having an access point connected to the access router; Transferring information for tunneling between the access router and the PDSN, and establishing a tunnel for packet transmission between the PDSN and the access router; And transmitting the packets transmitted from the counterpart node through the established tunnel to the mobile terminal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이종망 간의 핸드 오프 시스템은 IP(Internet Protocol) 라우팅 기능을 제공하는 억세스 라우터를 포함하는 무선랜으로부터 기지국과 연결되어 상기 IP 라우팅 기능을 제공하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)를 포함하는 이동 통신망으로 이동하는 이동 단말의 핸드 오프를 수행하는 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 무선랜과 상기 이동통신망에 각각 접속되는 듀얼 모드 기능을 구비하고 상기 억세스 라우터와 접속점이 설정된 상태에서 상기 이동통신망으로의 이동한 경우 상기 PDSN으로 상기 억세스 라우터와 상기 PDSN 간의 터널링을 위한 정보를 전달하는 이동 단말과, 상기 터널링을 위한 정보를 수신 하여 상기 억세스 라우터와 패킷 전달을 위한 터널을 설정하고 상기 설정된 터널을 통하여 상대 노드로부터 전달되는 패킷들을 상기 이동 단말로 전달하는 상기 PDSN을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
A handoff system between heterogeneous networks according to the present invention for achieving the above object is a packet data service node connected to a base station from a WLAN including an access router providing an IP (Internet Protocol) routing function to provide the IP routing function. A wireless communication system for performing a handoff of a mobile terminal moving to a mobile communication network including a PDSN, the wireless communication system having a dual mode function connected to the wireless LAN and the mobile communication network, respectively, and having an access router and an access point set In case of moving to the mobile communication network, the mobile station transmits information for tunneling between the access router and the PDSN to the PDSN, and receives the information for tunneling to establish a tunnel for packet transmission with the access router. Transfer from partner node through the established tunnel The packets that are characterized by configured by comprising the PDSN for delivery to the mobile terminal.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

먼저 본 발명의 기본 개념을 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 적어도 하나 이상의 무선 접속 기술을 지원하는 이동 단말이 무선랜에서 이동통신망으로 이동할 때, 기존 IP 주소를 이용하여 IP 패킷을 송수신하기 위한 방안을 제안한다.First, the basic concept of the present invention will be described. The present invention proposes a method for transmitting and receiving IP packets using an existing IP address when a mobile terminal supporting at least one wireless access technology moves from a WLAN to a mobile communication network.

이를 위해 본 발명에서는 첫 번째로 이동 단말이 무선랜에서 이동통신망으로 이동한 경우 무선랜에서 이동 단말이 사용하던 IP 주소와 억세스 라우터의 IP 주소를 PDSN에게 알려주어 PDSN과 억세스 라우터 간에 IP 패킷 전달을 위한 터널링 경로를 형성한다. 그리고 두 번째로 본 발명에서는 상기 터널링 경로를 설정하기 위한 이동 단말과 억세스 라우터, 그리고 PDSN 사이에서의 메시지 흐름 및 PDSN과 억세스 라우터 간의 터널링 경로를 통한 IP 패킷 전달 방법을 제안한다. 마지막 세 번째로 이동 단말의 핸드 오프 시 설정된 억세스 라우터와 PDSN 사이의 터널링 경로를 해제하는 방법을 제안하기로 한다. To this end, in the present invention, first, when a mobile station moves from a wireless LAN to a mobile communication network, the PDSN informs the PDSN of an IP address used by the mobile terminal and an access router in the WLAN, thereby delivering IP packets between the PDSN and the access router. Form a tunneling path for Secondly, the present invention proposes a message flow between a mobile station, an access router, and a PDSN for establishing the tunneling path, and an IP packet delivery method through a tunneling path between a PDSN and an access router. Lastly, a method of releasing a tunneling path between an access router and a PDSN configured when the mobile terminal is handed off will be proposed.                     

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 이동통신망으로의 핸드 오프 시스템의 구성을 도시한 도면으로서, 도 4에서 굵은 실선으로 나타낸 화살표는 단말이 무선랜에서 셀룰러 망으로 이동하는 경우의 IP 패킷의 전달 경로를 나타낸 것이다. 도 4에서 이동통신망은 예컨대, CDMA 2000 1x 시스템과 같은 코드분할다중접속 시스템을 이용할 수 있으며, 무선랜은 예컨대, IEEE 802.11x 기반의 WiFi 기술을 이용할 수 있다. 그러나 도 4의 망 구성은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것으로 본 발명은 셀룰러 방식의 이동통신망과 IEEE 802.1x, 802.2x 기반의 무선랜 등 다양한 망에 적용될 수 있음에 유의하여야 할 것이다.4 is a diagram illustrating a configuration of a handoff system from a WLAN to a mobile communication network according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, a thick solid line indicates an IP when a terminal moves from a WLAN to a cellular network. It shows the route of packet forwarding. In FIG. 4, the mobile communication network may use a code division multiple access system such as a CDMA 2000 1x system, and the wireless LAN may use, for example, WiFi technology based on IEEE 802.11x. However, the network configuration of FIG. 4 illustrates an embodiment of the present invention, and it should be noted that the present invention can be applied to a cellular mobile communication network and various networks such as IEEE 802.1x and 802.2x based wireless LANs.

도 4을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 무선랜에서 접속하여 상대 노드(60)로부터 IP 패킷을 수신하던 이동 단말(110)이 셀룰러 영역(R2)으로 이동하였을 경우, 기존의 IP 주소는 그대로 유지된다. 즉 도시된 바와 같이, 억세스 라우터(150)가 기존의 IP 패킷 전달 경로(401)로 IP 패킷을 수신하면, 이동 단말(110)은 이동통신망의 PDSN(130)과 무선랜의 억세스 라우터(150) 사이에 설정된 터널링 경로(403)를 통해서 상대 노드(60)로부터 전달되는 IP 패킷들을 계속해서 수신한다.Referring to FIG. 4, when the mobile terminal 110, which is connected to the wireless LAN and receives an IP packet from the counterpart node 60, moves to the cellular area R2, the existing IP address is It stays the same. That is, as shown, when the access router 150 receives the IP packet through the existing IP packet forwarding path 401, the mobile terminal 110 is the PDSN 130 of the mobile communication network and the access router 150 of the WLAN IP packets transmitted from the counterpart node 60 are continuously received through the tunneling path 403 established therebetween.

역으로 이동 단말(110)이 IP 패킷을 상대 노드(60)에게 송신하는 경우, PDSN(130)의 라우팅 기능에 의해 IP 패킷이 상대 노드(60)까지 전달되거나, PDSN(130)에서 무선랜의 억세스 라우터(150)까지 설정된 터널링 경로(403)를 통해 IP 패킷이 송신된다. 여기서 터널링 경로(403)는 역방향 터널로 작용한다. 그리고 이동 단말(110)로부터 전달된 IP 패킷은 억세스 라우터(150)의 라우팅 기능에 의해 상대 노드(50)까지 전달된다. On the contrary, when the mobile terminal 110 transmits an IP packet to the counterpart node 60, the IP packet is delivered to the counterpart node 60 by the routing function of the PDSN 130, or the PDSN 130 transmits an IP packet to the counterpart node 60. The IP packet is transmitted through the tunneling path 403 established up to the access router 150. The tunneling path 403 here acts as a reverse tunnel. The IP packet transmitted from the mobile terminal 110 is delivered to the counterpart node 50 by the routing function of the access router 150.                     

본 발명에서는 이동 단말(110)의 버티컬 핸드오프 후, 이동 단말(110)이 기존의 IP 주소를 사용하여 IP 패킷을 송수신하기 위해 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 사용한다. 이동 단말(110)은 후술할 DHCP 메시지를 사용하여 무선랜에서 사용하던 기존의 IP 주소 및 터널링 관련된 정보들을 PDSN(130)에 전달한다. 이러한 DHCP 메시지는 무선랜에 대한 이동 단말(110)의 PPP 접속이 종료된 후, PPP 상위 계층에서 전달되므로 DHCP over PPP의 형태가 된다.In the present invention, after the vertical handoff of the mobile terminal 110, the mobile terminal 110 uses a Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) to transmit and receive IP packets using an existing IP address. The mobile terminal 110 transmits the existing IP address and tunneling related information used in the WLAN to the PDSN 130 using a DHCP message to be described later. This DHCP message is delivered in the upper layer of PPP after the PPP connection of the mobile terminal 110 to the WLAN is in the form of DHCP over PPP.

이와 같이 무선랜에서 이동통신망으로 이동한 이동 단말(110)과 이동통신망의 PDSN(130)과 무선랜의 억세스 라우터(150) 사이의 프로토콜 스택을 하기 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. As described above, a protocol stack between the mobile terminal 110 moving from the WLAN to the mobile communication network, the PDSN 130 of the mobile communication network, and the access router 150 of the WLAN will be described with reference to FIG. 5.

도 5은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 이동통신망으로의 핸드 오프 방법에 적용되는 프로토콜 스택의 구조를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a structure of a protocol stack applied to a handoff method from a WLAN to a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면 본 발명의 이동 단말(110)은 내림 차순으로 DHCP 계층, UDP 계층, IP 계층, PPP 계층, 맥 계층(1X MAC), 1x 물리 계층(1X PHY)을 포함한다. 기지국(120)은 이동 단말(110)측으로는 오름 차순으로 물리 계층(1X PHY), 1x 맥 계층(1X MAC(RLP)) 및 L2 Relay 계층을 포함하고, PDSN(130)측으로는 내림 차순으로 L2 Relay 계층, GRE(Generic Routing Encapsulation) 계층, IP 계층, 802.3 맥 계층(MAC), 802.3 물리 계층(PHY)을 포함한다.Referring to FIG. 5, the mobile terminal 110 of the present invention includes a DHCP layer, a UDP layer, an IP layer, a PPP layer, a MAC layer (1X MAC), and a 1x physical layer (1X PHY) in descending order. The base station 120 includes a physical layer (1X PHY), a 1x MAC layer (1X MAC (RLP)), and an L2 relay layer in ascending order on the mobile terminal 110 side, and L2 in descending order on the PDSN 130 side. Relay layer, Generic Routing Encapsulation (GRE) layer, IP layer, 802.3 MAC layer (MAC), 802.3 physical layer (PHY).

PDSN(130)은 기지국측으로는 오름 차순으로 802.3 물리 계층(PHY), 802.3 맥 계층(MAC), IP 계층, GRE 계층, PPP 계층, UDP 계층 및 DHCP 계층을 포함하고, 억세스 라우터(150)측으로는 내림 차순으로 A-P 계층, UDP 계층, IP 계층, 802.3 맥 계층(MAC) 및 802.3 물리 계층(PHY)을 포함한다. 마지막으로 억세스 라우터(40)는 올림 차순으로 802.3 물리 계층(PHY), 802.3 맥 계층(MAC), IP 계층, UDP 계층 및 A-P 계층으로 구성된다.The PDSN 130 includes an 802.3 physical layer (PHY), an 802.3 MAC layer, an IP layer, a GRE layer, a PPP layer, a UDP layer, and a DHCP layer in ascending order on the base station side, and toward the access router 150. In descending order, it includes the AP layer, UDP layer, IP layer, 802.3 MAC layer (MAC) and 802.3 physical layer (PHY). Finally, the access router 40 is composed of the 802.3 physical layer (PHY), 802.3 MAC layer (MAC), IP layer, UDP layer and A-P layer in ascending order.

상기한 프로토콜 스택에서 'A-P 계층'은 PDSN(130)과 억세스 라우터(150) 사이의 터널 설정 또는 해제를 위한 후술할 메시지들의 송수신을 담당한다. 그리고 도 5의 프로토콜 스택에 도시된 거서처럼 이동 단말(110)은 무선랜에서 이동통신망으로의 핸드 오프 시 'DHCP 계층'을 이용하여 무선랜에서 사용하던 기존의 IP 주소와 터널링 관련된 정보들을 PDSN(130)으로 전달함을 알 수 있다.In the protocol stack, the 'A-P layer' is responsible for transmitting and receiving messages to be described later for establishing or releasing a tunnel between the PDSN 130 and the access router 150. As shown in the protocol stack of FIG. 5, the mobile terminal 110 uses the 'DHCP layer' when handing off from the WLAN to the mobile communication network and displays information related to tunneling with the existing IP address used in the WLAN. 130).

본 발명의 구체적인 동작 절차에 대해 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.A detailed operation procedure of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

먼저 도 6과 같이 무선랜에서 이동통신망으로 핸드 오프되는 이동 단말(110)이 기존의 IP 주소를 사용하여 동작하기 위해서는 이동통신망에 접속한 이동 단말(110)의 IP 주소와 억세스 라우터(140)의 IP 주소를 PDSN(130)에게 알려주어야 한다.First, in order for the mobile terminal 110 to be handed off from a wireless LAN to a mobile communication network using an existing IP address, as shown in FIG. 6, the IP address of the mobile terminal 110 connected to the mobile communication network and the access router 140 of FIG. The PDSN 130 needs to be informed of the IP address.

즉 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선랜에서 이동통신망으로의 핸드 오프 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 도 6은 무선랜에서 이동통신망으로 핸드 오프되는 이동 단말(110)과 억세스 라우터(150), PDSN(130) 간의 메시지 흐름 및 IP 패킷 전달 과정을 나타낸다. 본 발명에 따라 무선랜에 접속하여 상대 노드(60)로부터 IP 패킷을 수신하던 이동 단말(110)이 이동통신망으로 이동하였을 시, 다음과 같은 절차로 동작한다. 6 is a flowchart illustrating a handoff method from a WLAN to a mobile communication network according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a mobile terminal 110 and an access router 150 that are handed off from a WLAN to a mobile communication network. ), A message flow between the PDSNs 130 and an IP packet forwarding process. According to the present invention, when the mobile terminal 110, which has received an IP packet from the counterpart node 60 by accessing the wireless LAN, moves to the mobile communication network, it operates in the following procedure.                     

먼저 이동 단말(110)은 무선랜 영역에서 억세스 라우터(150)와 3 계층 접속되어 IP 망에 접속되고, 억세스 라우터(150)를 통해 상대 노드(60)와 IP 패킷을 송수신하게 된다. 601 단계에서 엑세스 라우터(150)와 통신중인 이동 단말(110)이 셀룰러 영역(R2)으로 이동한 후, 무선랜에서 이동통신망으로 이동하였음을 감지하면, 603 단계에서 이동 단말(110)은 기지국(120)과 트래픽 채널을 설정하고, 기지국(120)과 PDSN(130)은 R-P(RN-PDSN) 세션을 설정한다.First, the mobile terminal 110 is connected to an access network 150 in a wireless LAN area by three layers and is connected to an IP network, and transmits and receives an IP packet with the counterpart node 60 through the access router 150. In step 601, when the mobile terminal 110 communicating with the access router 150 moves to the cellular area R2 and detects that the mobile terminal 110 moves from the wireless LAN to the mobile communication network, in step 603, the mobile terminal 110 determines that the base station ( 120 establishes a traffic channel, and base station 120 and PDSN 130 establish an RP (RN-PDSN) session.

이후 605단계에서 이동 단말(110)과 PDSN(130)은 PPP 세션을 위하여 링크 제어 프로토콜(Link Control Protocol : LCP) 교섭(negotiation)을 수행하고, 607 단계에서 PPP 세션에서 가입자 인증을 위한 CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol) 인증을 수행한다. 609 단계에서PDSN(130)은 이동 단말(110)과 IPCP(IP Control Protocol) 교섭(negotiation)을 수행한다. 여기서 상기 IPCP는 일반적으로 이동 단말에게 IP 주소를 할당하는 프로토콜이지만, 본 발명에서 상기 IPCP는 이동 단말(110)에게 새로운 IP 주소를 할당하지 않도록 'IP 주소 옵션'이 제외된다.Thereafter, in step 605, the mobile terminal 110 and the PDSN 130 perform a link control protocol (LCP) negotiation for a PPP session, and in step 607, a CHAP (Challenge) for subscriber authentication in a PPP session. Handshake Authentication Protocol). In step 609, the PDSN 130 performs IPCP protocol negotiation with the mobile station 110. Here, the IPCP is generally a protocol for assigning an IP address to the mobile terminal, but in the present invention, the IPCP is excluded from the 'IP address option' so as not to assign a new IP address to the mobile terminal 110.

후술할 611 단계 내지 619 단계에서 이동 단말(110)은 PDSN(130)과 후술할 DHCP 메시지들을 송수신하여 무선랜에서 사용하던 기존 IP 주소 및 터널링 관련 정보들을 PDSN(130)으로 전달하도록 한다. In step 611 to step 619 to be described later, the mobile terminal 110 transmits and receives the DHCP messages to be described later with the PDSN 130 to transmit the existing IP address and tunneling-related information used in the WLAN to the PDSN (130).

즉 611 단계에서 이동 단말(110)은 하기 <표 1>과 같은 DHCP 발견(DISCOVER) 메시지를 생성한 후, PPP 링크를 통해 PDSN(130)으로 전달한다. That is, in step 611, the mobile terminal 110 generates a DHCP discovery (DISCOVER) message as shown in Table 1 below, and delivers it to the PDSN 130 through the PPP link.                     

Figure 112004049124064-PAT00001
Figure 112004049124064-PAT00001

여기서 이동 단말(110)은 상기 <표 1>의 DHCP DISCOVER 메시지에 하기 <표 2>와 같은 파라미터 요구 리스트('parameter request list') 옵션 필드를 추가하고, 상기 'parameter request list' 옵션 필드는 그 데이터(data) 필드에 예컨대, '83'의 'A-P parameter' 옵션 코드를 포함한다.Herein, the mobile terminal 110 adds a parameter request list option field as shown in Table 2 to the DHCP DISCOVER message of Table 1, and the parameter request list option field is set to the DHCP DISCOVER message. In the data field, for example, an 'AP parameter' option code of '83' is included.

Figure 112004049124064-PAT00002
Figure 112004049124064-PAT00002

이후 613 단계에서 PDSN(130)이 PPP 링크를 통해서 DHCP DISCOVER 메시지를 수신하면, PDSN(130)은 이동 단말(110)에게 버티컬 핸드 오프를 지원함을 나타내도록 하기 <표 3>과 같은 DHCP 제공(OFFER) 메시지를 생성하여 이동 단말(110)에게 전달한다. Subsequently, when the PDSN 130 receives the DHCP DISCOVER message through the PPP link in step 613, the PDSN 130 provides the DHCP as shown in <Table 3> to indicate that the mobile terminal 110 supports the vertical handoff. Generates a message and delivers the message to the mobile terminal 110.                     

Figure 112004049124064-PAT00003
Figure 112004049124064-PAT00003

무선랜에서 이동통신망으로의 버티컬 핸드 오프를 지원함을 나타내기 위해 DHCP OFFER 메시지는 본 발명에 따른 하기 <표 4>와 같은 'A-P parameter' 옵션 필드를 포함한다.In order to indicate that it supports vertical handoff from the WLAN to the mobile communication network, the DHCP OFFER message includes an 'A-P parameter' option field as shown in Table 4 according to the present invention.

Figure 112004049124064-PAT00004
Figure 112004049124064-PAT00004

상기 <표 4>의 데이터 필드에는 하기 <표 5>와 같은 'A-P parameter' 옵션의 data 필드가 포함되고, 이 필드는 1 바이트의 성능(capability) 필드와 4 바이트의 서빙 노드 IP 필드 및 1 바이트의 터널 프로토콜 필드로 구성된다. The data field of Table 4 includes a data field of an 'AP parameter' option as shown in Table 5 below, which includes a 1-byte capability field, a 4-byte serving node IP field, and 1 byte. It consists of a tunnel protocol field.                     

Figure 112004049124064-PAT00005
Figure 112004049124064-PAT00005

상기 <표 5>에서 상기 성능 필드는 PDSN(130)이 역방향 터널링(Reverse Tunneling)을 지원하는 지 여부와 IP 패킷 버퍼링을 지원하는 지 여부를 나타낸다. 상기 서빙 노드 IP 필드는 억세스 라우터(150)와 PDSN(130) 간의 터널링에 사용되는 서빙 노드(Serving Node)의 IP 주소를 나타낸다. 여기서 상기 서빙 노드라 함은 핸드오버 시 엥커 포인트(Anchor Point)가 되는 노드를 의미한다. 예를 들어 이동통신 셀룰러 영역에서 무선랜 영역으로 이동하였을 시, 서빙 노드는 PDSN이며, 무선랜 영역에서 이동통신 셀룰러 영역으로 이동하였을 시, 서빙 노드는 억세스 라우터가 된다. 그리고 상기 터널 프로토콜 필드는 터널링에 사용되는 각종 프로토콜들의 종류를 나타낸다.In Table 5, the performance field indicates whether the PDSN 130 supports reverse tunneling and whether it supports IP packet buffering. The serving node IP field indicates an IP address of a serving node used for tunneling between the access router 150 and the PDSN 130. Herein, the serving node refers to a node that becomes an anchor point during handover. For example, when the mobile node moves from the cellular cellular area to the wireless LAN area, the serving node is a PDSN. When the mobile node moves from the wireless LAN area to the mobile communication cellular area, the serving node becomes an access router. The tunnel protocol field indicates types of various protocols used for tunneling.

한편 615 단계에서 상기한 'A-P parameter' 옵션 필드를 포함하는 DHCP OFFER 메시지를 수신한 이동 단말(110)은 하기 <표 6>과 같은 DHCP 알림(INFORM) 메시지를 생성하여 이동 단말(110)이 기존에 사용하던 IP 주소는 물론 PDSN(130)과 억세스 라우터(150) 간의 터널(이하, "A-P" 터널)을 설정에 요구되는 각종 정보를 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)에게 전달한다. 상기 DHCP INFORM 메시지는 하기 < 표 7>과 같은 'A-P tunnel request' 옵션 필드를 포함하여 상기 A-P 터널을 설정하는데 필요한 정보를 PDSN(130)으로 전달한다. On the other hand, the mobile terminal 110 receives the DHCP OFFER message including the 'AP parameter' option field in step 615 generates a DHCP notification (INFORM) message as shown in Table 6 below, the mobile terminal 110 is In addition to the IP address used, various information required for establishing a tunnel (hereinafter, referred to as an "AP" tunnel) between the PDSN 130 and the access router 150 is transmitted to the packet data service node (PDSN). The DHCP INFORM message includes the 'A-P tunnel request' option field as shown in Table 7 below to transmit information required for establishing the A-P tunnel to the PDSN 130.

Figure 112004049124064-PAT00006
Figure 112004049124064-PAT00006

Figure 112004049124064-PAT00007
Figure 112004049124064-PAT00007

상기 <표 7>의 데이터 필드에는 하기 <표 8>과 같은 'A-P tunnel request' 옵션의 data 필드가 포함되고, 이 필드는 1 바이트의 성능(capability) 필드와 4 바이트의 서빙 노드 IP 필드 및 1 바이트의 터널 프로토콜 필드로 구성된다. The data field of <Table 7> includes a data field of 'AP tunnel request' option as shown in <Table 8>, which includes a 1-byte capability field and a 4-byte serving node IP field and 1 It consists of a tunnel protocol field of bytes.                     

Figure 112004049124064-PAT00008
Figure 112004049124064-PAT00008

상기 <표 8>에서 상기 성능 필드는 이동 단말(110)이 PDSN(130)으로 역방향 터널의 설정을 요청하는 지 여부 또는 A-P 터널의 설정 해제를 요청하는 지 여부를 나타낸다. 상기 서빙 노드 IP 필드는 억세스 라우터(150)와 PDSN(130) 간의 터널링에 사용되는 서빙 노드(Serving Node)의 IP 주소를 나타낸다. 그리고 상기 <표 8>에서 터널 프로토콜 필드는 터널링에 사용되는 각종 프로토콜들의 종류를 나타낸다.In Table 8, the capability field indicates whether the mobile station 110 requests the PDSN 130 to establish a reverse tunnel or to release the A-P tunnel. The serving node IP field indicates an IP address of a serving node used for tunneling between the access router 150 and the PDSN 130. In Table 8, the tunnel protocol field indicates types of various protocols used for tunneling.

이후 617 단계에서 상기한 'A-P tunnel request' 옵션을 포함하는 DHCP INFORM 메시지를 수신한 PDSN(130)은 이동 단말(110)이 사용중인 IP 주소에 대한 라우팅 정보를 상기 <표 6>과 같은 'ciaddr' 필드에 설정하고, 상기 'A-P tunnel request' 옵션을 이용하여 억세스 라우터(AR)와의 A-P 터널을 설정한다. 그리고 619 단계에서 억세스 라우터(150)와의 A-P 터널을 성공적으로 설정한 PDSN(130)은 그 확인 메시지로 DHCP 확인(ACK) 메시지를 생성하여 이동 단말(110)에게 전달한다. 상기한 과정에 따라 무선랜에서 이동통신망으로의 버티컬 핸드 오프가 완료된 후, 이동 단말(110)은 PDSN(130)과 억세스 라우터(150) 사이에 설정된 터널링 경로 (403)를 이용하여 상대 노드(60)와 기존 IP 주소로 계속하여 패킷을 송수신할 수 있다.Subsequently, in step 617, the PDSN 130 receiving the DHCP INFORM message including the 'AP tunnel request' option provides routing information about the IP address used by the mobile station 110 as shown in Table 6 below. Field and the AP tunnel with the access router AR using the 'AP tunnel request' option. In step 619, the PDSN 130, which successfully establishes the A-P tunnel with the access router 150, generates a DHCP acknowledgment (ACK) message as the acknowledgment message and transmits it to the mobile terminal 110. After the vertical handoff from the wireless LAN to the mobile communication network is completed according to the above process, the mobile terminal 110 uses the tunneling path 403 established between the PDSN 130 and the access router 150 to establish a counterpart node 60. ) And continue to send and receive packets to the existing IP address.

이후 621 단계에서 사용자 트래픽 상태가 유휴(Idle) 상태로 천이하면, 이동 단말(110)은 하기 도 7에서 설명하는 절차를 통하여 3 계층 접속점을 억세스 라우터(150)에서 PDSN(130)로 변경한다.Thereafter, when the user traffic state transitions to the idle state in step 621, the mobile terminal 110 changes the layer 3 access point from the access router 150 to the PDSN 130 through the procedure described in FIG. 7.

즉 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 이동통신망에 핸드 오프된 단말이 DHCP over PPP를 통해 IP 주소를 획득하는 과정을 도시한 흐름도이다.That is, FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of acquiring an IP address through DHCP over PPP by a terminal handed off to a mobile communication network according to an embodiment of the present invention.

먼저 이동 단말(110)은 핸드 오프 이후에도 무선랜의 억세스 라우터(150)와 3 계층 접속된 상태이다. 엑세스 라우터(150)와 접속된 상태인 이동 단말(110)은 701 단계에서 기지국(120)과 트래픽 채널을 설정하고, 기지국(120)과 PDSN(130)은 R-P(RN-PDSN) 세션을 설정한다. 이후 703 단계에서 이동 단말(110)과 PDSN(130)은 PPP 세션을 위한 링크 제어 프로토콜(LCP) 교섭을 수행하고, 705 단계에서 PPP 세션에서 가입자 인증을 위한 CHAP 인증을 수행한다.First, even after the handoff, the mobile terminal 110 is connected to the access router 150 of the WLAN in three layers. In step 701, the mobile terminal 110 connected to the access router 150 establishes a traffic channel with the base station 120, and the base station 120 and the PDSN 130 establish an RP (RN-PDSN) session. . Thereafter, the mobile terminal 110 and the PDSN 130 perform a link control protocol (LCP) negotiation for a PPP session in step 703, and perform CHAP authentication for subscriber authentication in a PPP session in step 705.

707 단계에서 PDSN(130)은 이동 단말(110)과 IPCP 교섭을 수행한다. 상기 IPCP는 일반적으로 이동 단말에게 IP 주소를 할당하는 프로토콜이지만, 상기 IPCP는 이동 단말(110)에게 새로운 IP 주소를 할당하지 않도록 'IP 주소 옵션'이 제외된다. 이후 709 단계에서 이동 단말(110)은 상기 <표 1>과 같은 DHCP DISCOVER 메시지를 생성하여 PPP 링크를 통해 PDSN(130)에게 전달한다. 711 단계에서 상기 DHCP DISCOVER 메시지를 수신한 PDSN(130)은 상기 <표 3>의 DHCP OFFER 메시지에 이동 단말(110)에게 할당할 IP 주소와 IP 설정 정보를 포함하여 이동 단말(110)에 게 전달한다.In step 707, the PDSN 130 performs IPCP negotiation with the mobile station 110. The IPCP is generally a protocol for assigning an IP address to a mobile terminal, but the IPCP excludes an 'IP address option' so as not to assign a new IP address to the mobile terminal 110. Thereafter, in step 709, the mobile terminal 110 generates a DHCP DISCOVER message as shown in Table 1 and delivers it to the PDSN 130 through the PPP link. Upon receiving the DHCP DISCOVER message in step 711, the PDSN 130 transmits the IP address and IP configuration information to be allocated to the mobile station 110 in the DHCP OFFER message of Table 3 to the mobile station 110. do.

713 단계에서 DHCP OFFER 메시지를 수신한 이동 단말(110)은 PDSN(130)으로부터 할당된 IP 주소의 사용을 요구하는 DHCP 요구(REQUEST) 메시지를 PDSN(130)으로 전달한다. 이후 715 단계에서 PDSN(130)은 상기 DHCP REQUEST 메시지를 수신한 후, 이동 단말(110)에게 할당한 IP 주소에 대한 라우팅 정보와 단말의 IP 주소와 MAC 주소를 맵핑하는 프록시(Proxy) ARP(Address Resolution Protocol) 엔트리 등을 추가하고 DHCP ACK 메시지를 이동 단말(110)에게 전달한다.The mobile terminal 110 receiving the DHCP OFFER message in step 713 transmits a DHCP REQUEST message requesting the use of the assigned IP address from the PDSN 130 to the PDSN 130. After the PDSN (130) receives the DHCP REQUEST message in step 715, the proxy ARP (Proxy) for mapping the routing information for the IP address assigned to the mobile terminal 110 and the IP address and MAC address of the terminal Resolution Protocol) and the like, and delivers a DHCP ACK message to the mobile terminal 110.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 핸드 오프된 이동 단말의 3 계층 접속점이 억세스 라우터(150)에서 PDSN(130)으로 변경된 후, 도 6의 과정에서 설정된 PDSN(130)과 억세스 라우터(150) 간의 A-P 터널을 해제하는 과정을 도시한 흐름도이다. 이동 단말(110)이 상대 노드(60)와 더 이상 IP 패킷을 주고받지 않는 상태이거나 이동 단말(110)의 전원이 꺼질 때, 다음의 절차에 따라 이동 단말(110)은 A-P 터널을 해제한다.FIG. 8 is a diagram illustrating a PDSN 130 and an access router 150 configured in the process of FIG. 6 after a three-layer access point of a mobile terminal handed off is changed from an access router 150 to a PDSN 130 according to an embodiment of the present invention. A flow chart illustrating a process of releasing an AP tunnel between them. When the mobile terminal 110 no longer exchanges IP packets with the counterpart node 60 or when the mobile terminal 110 is powered off, the mobile terminal 110 releases the A-P tunnel according to the following procedure.

먼저 801 단계에서 이동 단말(110)은 'A-P tunnel request' 옵션의 REL 필드(<표 8> 참조)가 설정된 DHCP Inform 메시지를 PDSN(130)으로 전송하여 A-P 터널의 해제 절차를 시작한다. 803 단계에서 상기 DHCP Inform 메시지를 수신한 PDSN(130)은 유효 시간(Lifetime)이 '0'으로 설정된 A-P 등록 요구 메시지를 전송하고, 이 메시지를 수신한 억세스 라우터(150)는 그 응답으로 A-P 등록 응답 메시지를 PDSN(130)으로 전송하여 A-P 터널은 해제된다. 그리고 805 단계에서 이동 단말(110)과 PDSN(130) 사이의 PPP 링크도 해제된다. First, in step 801, the mobile station 110 transmits a DHCP Inform message in which the REL field (see <Table 8>) of the 'A-P tunnel request' option is set to the PDSN 130 to start the release procedure of the A-P tunnel. In step 803, the PDSN 130 receiving the DHCP Inform message transmits an AP registration request message having a lifetime set to '0', and the access router 150 receiving the message registers the AP in response. The AP tunnel is released by sending a response message to the PDSN 130. In operation 805, the PPP link between the mobile terminal 110 and the PDSN 130 is also released.                     

상술한 바와 같이 본원 발명은 모바일 IP를 사용하지 않는 종래의 방법에서 이동 단말이 이동통신망에서 무선랜으로 이동할 때마다 새로운 IP 주소를 할당하므로 상위 계층의 세션을 유지할 수 없고, 이전에 사용하던 IP 주소 전달되는 패킷들을 단말에게 전달할 수 없던 문제점을 해결할 수 있다. 또한 본 발명은 이동통신망에서 무선랜으로의 핸드 오프에 적용할 수 있으며, 이 경우에도 핸드 오프 시 이동 단말이 이전에 사용하던 IP 주소를 유지하므로 상위 계층의 세션을 유지하고 패킷의 손실을 줄일 수 있다.As described above, the present invention allocates a new IP address every time a mobile terminal moves from a mobile communication network to a wireless LAN in a conventional method that does not use mobile IP, and thus cannot maintain a session of a higher layer. It is possible to solve the problem that the delivered packets could not be delivered to the terminal. In addition, the present invention can be applied to the handoff from the mobile communication network to the wireless LAN, and even in this case, since the mobile terminal maintains the previously used IP address, it is possible to maintain the session of the upper layer and reduce packet loss. have.

그리고 종래의 방법에서는 이동 단말 및 이동통신망, 무선랜에서 모바일 IP 기반의 이동성을 지원해야 하는데, 본 발명은 모바일 IP의 지원 여부에 상관없이 이종망 간의 이동성 지원이 가능하다. 또한 이동 단말이 위치한 네트웍으로 IP 패킷을 전달하기 위한 IP 터널링이 홈 에이전트에게 집중되는 문제점을 해결하기 위해 IP 터널링이 PDSN에서 무선랜의 억세스 라우터까지 구간으로 분산된다.In the conventional method, the mobile terminal, the mobile communication network, and the WLAN must support mobility based on mobile IP. The present invention can support mobility between heterogeneous networks regardless of whether mobile IP is supported. In addition, in order to solve the problem that IP tunneling for delivering IP packets to a home agent is concentrated on a home agent, IP tunneling is distributed from a PDSN to an access router of a WLAN.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같이 본 발명은 이종망 간의 핸드 오프 시 이동 단말이 이전에 사용하던 IP 주소를 유지하므로 상위 계층의 세션을 유지하고 패킷의 손실을 줄일 수 있으며, 이종망에서 모바일 IP의 지원 여부에 상관없이 이동성 지원이 가능하다. 또한 본 발명에 의하면, 이동 단말이 위치한 네트웍으로 IP 패킷을 전달하기 위한 IP 터널링이 홈 에이전트에게 집중되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention maintains an IP layer previously used by a mobile station when handing off between heterogeneous networks, thereby maintaining a session of a higher layer and reducing packet loss, regardless of whether mobile IP is supported in heterogeneous networks. Mobility support is possible without. In addition, according to the present invention, there is an effect that can solve the problem that the IP tunneling for delivering IP packets to the network where the mobile terminal is located to the home agent.

Claims (12)

IP(Internet Protocol) 라우팅 기능을 제공하는 억세스 라우터를 포함하는 무선랜으로부터 기지국과 연결되어 상기 IP 라우팅 기능을 제공하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)를 포함하는 이동 통신망으로 이동하는 이동 단말의 핸드 오프 방법에 있어서,A handoff method of a mobile terminal that is connected to a base station from a wireless LAN including an access router providing an IP (Internet Protocol) routing function and moves to a mobile communication network including a packet data service node (PDSN) providing the IP routing function. To 상기 억세스 라우터와 접속점이 설정된 상기 이동 단말이 상기 이동통신망으로의 이동을 감지하는 과정과,Detecting a movement to the mobile communication network by the mobile terminal in which the access router and the access point are set; 상기 이동 단말이 상기 PDSN으로 상기 억세스 라우터와 상기 PDSN 간의 터널링을 위한 정보를 전달하는 과정과,Transmitting, by the mobile terminal, information for tunneling between the access router and the PDSN to the PDSN; 상기 PDSN과 상기 억세스 라우터 간의 패킷 전달을 위한 터널을 설정하는 과정과;Establishing a tunnel for packet delivery between the PDSN and the access router; 상기 설정된 터널을 통하여 상대 노드로부터 전달되는 패킷들을 상기 이동 단말로 전달하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.And transmitting the packets transmitted from the counterpart node to the mobile terminal through the set tunnel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 터널링을 위한 정보는 상기 이동 단말이 상기 무선랜에서 사용하던 기존 IP 주소와 상기 억세스 라우터의 IP 주소를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.The tunneling information includes the existing IP address used by the mobile station in the WLAN and the IP address of the access router. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 터널링을 위한 정보는 상기 이동 단말과 상기 PDSN 간의 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 메시지 교환을 통해 전달됨을 특징으로 하는 상기 방법.The tunneling information is transmitted through a Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) message exchange between the mobile terminal and the PDSN. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 이동 단말로부터 상기 PDSN으로 전달되는 상기 DHCP 메시지는 상기 PDSN으로부터 상기 억세스 라우터로의 역방향 터널 설정을 요구하는 필드를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.The DHCP message transmitted from the mobile terminal to the PDSN further includes a field for requesting reverse tunnel establishment from the PDSN to the access router. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 PDSN으로부터 상기 억세스 라우터로의 패킷 전달을 위한 역방향 터널을 설정하는 과정과;Establishing a reverse tunnel for forwarding packets from the PDSN to the access router; 상기 설정된 역방향 터널을 통하여 상기 이동 단말로부터 전달되는 패킷들을 외부 IP 망에 접속된 상대 노드로 전달하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.And transmitting the packets transmitted from the mobile terminal to the counterpart node connected to an external IP network through the established reverse tunnel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 터널이 설정된 후 상기 이동 단말이 유휴 상태로 전환된 경우 상기 이동 단말의 3 계층 접속점을 상기 PDSN으로 변경하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.And changing the three-layer access point of the mobile terminal to the PDSN when the mobile station is switched to an idle state after the tunnel is established. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 3 계층 접속점이 변경된 후 상기 PDSN과 상기 억세스 라우터 간에 설정된 터널을 해제하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.And releasing a tunnel established between the PDSN and the access router after the three-layer access point is changed. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 3 계층 접속점을 변경하는 과정과 상기 터널을 해제하는 과정은 상기 이동 단말과 상기 PDSN 간의 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 메시지 교환을 통해 수행됨을 특징으로 하는 상기 방법.The step of changing the three-layer access point and the step of releasing the tunnel is performed through a Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) message exchange between the mobile terminal and the PDSN. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동 단말이 상기 이동통신망에서 상기 무선랜으로 핸드 오프하는 경우 상기 억세스 라우터와 상기 PDSN 간의 터널을 설정하는 과정과,Establishing a tunnel between the access router and the PDSN when the mobile terminal hands off from the mobile communication network to the wireless LAN; 상기 설정된 터널을 통하여 상대 노드로부터 전달되는 패킷들을 상기 이동 단말로 전달하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.And transmitting the packets transmitted from the counterpart node to the mobile terminal through the established tunnel. IP(Internet Protocol) 라우팅 기능을 제공하는 억세스 라우터를 포함하는 무선랜으로부터 기지국과 연결되어 상기 IP 라우팅 기능을 제공하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)를 포함하는 이동 통신망으로 이동하는 이동 단말의 핸드 오프를 수행하는 무선 통신 시스템에 있어서,A handoff of a mobile terminal connected to a base station from a wireless LAN including an access router providing an IP (Internet Protocol) routing function and moving to a mobile communication network including a packet data service node (PDSN) providing the IP routing function is performed. In a wireless communication system to perform, 상기 무선랜과 상기 이동통신망에 각각 접속되는 듀얼 모드 기능을 구비하고 상기 억세스 라우터와 접속점이 설정된 상태에서 상기 이동통신망으로의 이동한 경우 상기 PDSN으로 상기 억세스 라우터와 상기 PDSN 간의 터널링을 위한 정보를 전달하는 이동 단말과,And a dual mode function connected to the wireless LAN and the mobile communication network, respectively, and transfers information for tunneling between the access router and the PDSN to the PDSN when moving to the mobile communication network with the access router and the access point set. With mobile terminal to say, 상기 터널링을 위한 정보를 수신하여 상기 억세스 라우터와 패킷 전달을 위한 터널을 설정하고 상기 설정된 터널을 통하여 상대 노드로부터 전달되는 패킷들을 상기 이동 단말로 전달하는 상기 PDSN을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 상기 시스템.The PDSN configured to receive the information for tunneling, establish a tunnel for packet forwarding with the access router, and deliver packets transmitted from a counterpart node to the mobile terminal through the set tunnel; . 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 터널링을 위한 정보는 상기 이동 단말이 상기 무선랜에서 사용하던 기존 IP 주소와 상기 억세스 라우터의 IP 주소를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.The system for tunneling includes the existing IP address used by the mobile terminal in the WLAN and the IP address of the access router. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 터널링을 위한 정보는 상기 이동 단말과 상기 PDSN 간의 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 메시지 교환을 통해 전달됨을 특징으로 하는 상기 시스템.The tunneling information is transmitted through a Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) message exchange between the mobile terminal and the PDSN.
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