KR20060100031A

KR20060100031A - 다중 무선 접속 방식을 지원하는 이동 단말에서 네트워크인터페이스 선택 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060100031A
Application number: KR1020050021644A
Authority: KR
Inventors: 정흥철; 이성원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2005-03-16
Publication date: 2006-09-20
Also published as: CN101142769A; WO2006098599A1; US20060209821A1; RU2007134412A; RU2358413C1

Abstract

본 발명은 다중접속방식을 지원하는 이동 단말에서의 네트워크 인터페이스 선택 장치 및 방법에 관한 것이다.

그 구성은 무선 네트워크에서 이동 단말에서의 네트워크 인터페이스 선택 장치에 있어서, 자신의 에어 정보를 수신받아 에어 신호를 선택하고, 핸드오프를 감지하여 다른 에어 인터페이스로 변경되었음을 인지한 후, 핸드오프를 통보하는 핸드오프 메니져와, 네트워크 인터페이스의 상태 정보를 관찰하여 상기 핸드오프 메니져에게 주기적으로 전송하고, 상기 핸드오프 메니져의 핸드오프 판단 내용을 바탕으로 응용 계층으로부터 수신된 IP 패킷을 네트워크 인터페이스로 전송하는 가상 인터페이스와, 상기 네트워크 인터페이스의 상태 정보를 주기적으로 확인하고, 상기 응용 계층의 응용 프로그램과 상기 네트워크 인터페이스와 매핑시켜주는 인터페이스 메니져를 포함함을 특징으로 한다.

버티컬 핸드오프, 듀얼 모드 이동 단말, 네크워크 인터페이스

Description

다중 무선 접속 방식을 지원하는 이동 단말에서 네트워크 인터페이스 선택 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SELECTING NETWORK INTERFACE IN MOBILE TERMINAL SUPPORTING MULTI-INTERFACE}

도 1은 일반적인 핸드오프 서비스를 제공하는 이동통신 시스템의 블록 구성도,

도 2는 일반적인 이동 단말의 내부 블록 구성도,

도 3은 일반적인 이동 단말의 프로토콜 스택을 도시한 도,

도 4는 일반적인 핸드오프 서비스를 제공받는 이동 단말의 프로토콜을 도시한 도,

도 5는 일반적인 핸드오프 서비스를 제공받는 이동 단말의 대역폭을 도시한 도,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 내부 블록 구성도,

도 7은 무선랜(또는 광대역 무선통신망) 또는 이동통신망 중 하나의 무선 접속 기술만 이용하는 이동 단말의 블록 구성도,

도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선랜 또는 광대역 무선통신망에서 이동통신망으로의 핸드오프 시, 이동 단말의 내부 블록 구성도,

도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 네트워크 인터페이스 선택 시, 대역폭의 변화를 도시한 도,

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 다중접속방식을 지원하는 이동 단말에서 네트워크 인터페이스 선택시 제어 흐름도.

본 발명은 이동 단말에서의 네트워크 인터페이스 선택 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다중접속방식을 지원하는 이동 단말에서의 네트워크 인터페이스 선택 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 회선 기반의 음성 서비스를 제공하는 이동통신망은 그 통신 방법에 따라 정해진 주파수 대역을 다수의 채널로 구분하여 가입자마다 할당된 주파수 채널을 사용하는 주파수 분할 다중 접속 방식(Frequency Division Multiple Access : FDMA)과, 하나의 주파수 채널을 다수의 가입자가 시간을 나누어 사용하는 시분할 다중 접속 방식(Time Division Multiple Access : TDMA)과, 다수의 가입자가 동일한 주파수 대역을 동일한 시간대에 사용하되 가입자마다 다른 부호를 할당하여 통신을 하는 부호 분할 다중 접속 방식(Code Division Multiple Access : 이하, "CDMA") 등으로 구분된다.

상기 CDMA로 대표되는 이동통신 시스템은 통신 기술의 급격한 발전에 따라 일반적인 음성 서비스는 물론 이동 단말로 이메일이나 정지 영상은 물론 동영상과 같은 대용량의 디지털 데이터 전송이 가능한 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하는 단계에 이르고 있다.

상기 고속 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 이른바 3 세대 이동통신 시스템은 통상적으로 상기 CDMA 방식을 채택하고 있으며, 이는 미국 등에서 채택된 동기 방식과 유럽 및 일본 등에서 채택된 비동기 방식으로 구분된다. 예를 들어 상기 비동기 방식은 일반 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service : GPRS) 등을 들 수 있으며, 상기 동기 방식은 CDMA 2000 1x과, 1x EV-DO(Evolution Data Only) 및, 1x EV-DV(Evolution of Data and Voice) 등을 들 수 있다. 그리고 상기 이동통신 시스템들은 차세대 이동통신 시스템인 동기식의 IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)과 비동기식의 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Systems)을 목표로 하여 그 개발이 급속도로 진행되고 있다. 상기 UMTS는 W-CDMA라고도 불린다.

상기 이동통신 시스템들을 간략히 설명하면, 상기 GPRS는 회선 교환 방식의 GSM(Global System For Mobile Communication)에서 패킷 데이터 서비스를 제공하도록 발전된 것이다. 상기 CDMA 2000 1x는 기존 IS-95A, IS-95B 망에서 진화된 IS-95C 망을 이용하여 종래 14.4kbps/56kbps의 데이터 전송 속도를 제공하는 IS-95A/IS-95B 망 보다 고속인 144kbps의 순방향 전송 속도로 데이터 서비스를 제공한다. 그리고 상기 1x EV-DO는 대용량의 디지털 데이터 전송을 위해 상기 CDMA 2000 1x를 한 단계 진화시켜 약 2.4Mbps의 순방향 전송 속도를 제공하도록 마련된 것이고, 상기 1x EV-DV는 음성과 데이터 서비스를 동시 지원하여 그 동시 지원이 불가 능한 상기 1x EV-DO의 문제점을 보완한 것이다.

한편, IEEE 802.1x 표준화 그룹에서는 이동 단말로 무선 인터넷 서비스를 제공하는 다른 표준을 제정하고 있으며, 상기 IEEE 802.1x 표준안에 따라 무선 인터넷 서비스를 제공하는 망은 무선랜으로 통칭된다. 상기 무선랜은 전송 대역폭이 넓어 이동 단말을 통해 대용량의 패킷 데이터를 단시간에 송수신할 수 있으며, 모든 가입자가 채널을 공유하여 무선 채널을 효율적으로 사용하는 휴대 인터넷 서비스를 제공함을 특징으로 한다.

상기와 같이 이동 단말로 제공되는 패킷 데이터 서비스는 크게 CDMA 2000 1x 등 3 세대 이동통신망을 이용한 방식과, 무선랜을 이용한 방식으로 구분된다. 상기 이동통신망을 이용한 방식은 이동 단말과 패킷 데이터 서빙 노드(Packet Data Service Node : 이하, "PDSN") 사이의 점대점 프로토콜(Point to Point Protocol : PPP)(이하, "PPP") 세션(Session)이 이루어진 상태에서 PDSN이 이동 단말로 IP 주소를 할당하여 패킷 서비스를 제공하게 된다. 상기 무선랜을 이용한 방식은 억세스 포인트(Access Point : 이하, "AP")를 통해 무선망에 접속된 이동 단말에 대해 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 통해 IP 주소를 할당한 후, 잘 알려진 HA(Home Agent)와 FA(Foreign Agent)가 연동하여 이동 단말로 패킷 서비스를 제공하게 된다.

상기 이동통신망 또는 무선랜을 이용한 이동 단말의 패킷 데이터 서비스는 상기와 같이 각각 독립적인 형태로 운용되고 있으며, 양 망은 인터넷 등 IP 망을 통해 서로 연결되므로 기존 망 구조나 프로토콜의 구조를 이용하여 핸드 오프(Hand Off) 등 망 연동 서비스를 간단히 제공할 수 있다. 이러한 핸드 오프 서비스는 끊김 없는 패킷 데이터 서비스에 대한 사용자의 요구를 반영하고, 서비스 이용자의 편의성을 향상시키기 위한 것으로 관련 기술의 요구가 점차 증대되고 있다.

이하 도 1을 참조하여 일반적인 핸드 오프 서비스를 제공하는 이동통신 시스템의 구성을 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 이동통신망과 무선랜이 결합된 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 망 구성도로서, 이는 예컨대, CDMA 2000 1x 망과 IEEE 802.1x 무선랜이 결합된 예를 나타낸 것이다.

도 1의 이동 단말(Mobile Station : MS)(110)은 기지국(Base Station : 이하, "BS")(120)을 통해 이동통신망에 접속되거나, 무선망과 유선망을 연결하는 억세스 포인트(AP)와 패킷 통신을 제어하는 억세스 포인트 제어기(Access Point Controller : APC)(이하, "AP/APC(150)")를 통해 무선랜에 접속되어 패킷 데이터 서비스를 제공받는다. 상기 BS(120)는 기지국 송수신기(Base Transceiver Subsystem : BTS)와, 상기 BTS를 제어하는 기지국 제어기(Base Station Controller : BSC)를 포함한다. 도 1의 패킷 제어부(Packet Control Function : 이하, "PCF")(130)는 BS(120)과 PDSN(140) 사이에서 패킷 데이터의 흐름을 제어한다.

도 1의 PDSN/FA(140)는 이동 단말(110)이 패킷데이터서빙네트워크(Packet Data Serving Network : PSDN)에 접속되도록 PPP 설정을 처리하는 PDSN과, HA와 연동하여 이동 단말(110)의 현재 IP 주소를 관리하는 FA를 포함한다. 패킷 데이터 서비스를 이용하는 이동 단말(110)의 이동성은 잘 알려진 Mobile IP(이하, "MIP")를 통해 보장되며, 상기 MIP에서는 이동 단말(110)에 두 개의 IP 주소를 사용하여 이동성을 지원한다. 두 개의 IP 주소 중 하나는 이동 단말(110)의 현재 위치와 상관없이 고정된 홈 주소(Home Address)이고, 다른 하나는 이동 단말(110)의 현재 위치에 따라 변동되는 의탁 주소(Care of Address : CoA)를 의미한다. 그리고 상기 홈 주소와 의탁 주소는 각각 상기 HA(170)와 FA를 통해 처리된다.

또한 도 1의 PDSN/FA(140)는 이동 단말(110)과 PPP 세션이 설정된 후, 이동 단말(110)이 도시되지 않은 상대 노드(Corresponding Node : 이하, "CN")와 패킷 데이터를 송수신하는 게이트웨이(Gateway) 역할을 수행한다. 상기 CN은 IP 망(1) 등 패킷데이터망에 접속되어 이동 단말(110)로 패킷 서비스를 제공하는 응용서버(Application Server)를 의미한다. 한편 도 1의 AR/FA(160)는 무선랜에 접속되는 이동 단말(110)의 접속 경로를 라우팅하는 억세스 라우터(Access Router : AR)와, HA(170)로부터 터널링 프로토콜(Tunneling Protocol)을 이용하여 수신되는 CN의 패킷 데이터를 이동 단말(110)의 현재 위치, 즉 의탁 주소로 전달하거나 이동 단말(110)의 패킷 데이터를 CN으로 전달하는 FA를 포함한다.

즉 도 1의 이동 단말(110)로 전송되는 모든 패킷 데이터는 일단 이동 단말(110)의 고정된 홈 주소를 관리하는 IP 망(1) 상의 HA(170)로 전달된다. 이동 단말(110)과 패킷 데이터를 송수신하는 외부 호스트(Host)인 CN은 이동 단말(110)의 현재 위치를 나타내는 의탁 주소를 알지 못하며, 단지 이동 단말(110)의 고정된 홈 주소만을 알고 있다. 따라서 이동 단말(110)로 전송되는 패킷 데이터는 일단 HA를 경유하여 이동 단말(110)이 현재 접속된 망에 따라 PDSN/FA(140)나 AR/FA(160)의 FA로 전달되고, PDSN/FA(140)나 AR/FA(160을 통해 이동 단말(110)로 전송된다.

상기한 망 구성에 의하면, 패킷 서비스를 위한 이동통신망과 무선랜이 연동하는 경우, 두 망이 별도로 운용되므로 전술한 MIP를 이용하여 기존 망 구조 및 프로토콜 구조의 변경 없이 두 개의 망이 연동(즉, 핸드 오프)이 가능하다는 장점이 있다.

한편, 도 2는 일반적인 이동 단말의 내부 블록도를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 제어부(200)는 이동 단말에서 호 처리 등의 전반적인 동작을 제어한다.

상기 표시부(210)는 제어부(200)의 제어하에 키 입력부(220)로부터 입력된 키 입력 데이터에 대한 표시 데이터를 입력받아 표시하거나, 이동 단말의 동작 상태 및 다수의 정보를 아이콘, 단문 메시지, 이미지로 표시한다. 그리고 표시부(210)는 제어부(200)의 제어하에 가입자가 필요한 기능을 설정하거나 구동시킴에 있어 그 상태를 가시적으로 알 수 있도록 한다. 또한, 표시부(210)는 제어부(200)의 제어에 따라 호 처리 관련 화면, 단문 메시지 관련 화면, 인터넷 관련 화면을 디스플레이 한다.

그리고 키 입력부(220)는 숫자키 등을 포함한 각종 키들을 구비하여 가입자에 의해 입력되는 키 입력 데이터를 제어부(200)에 제공한다. 즉, 키 입력부(220)는 구비된 각 키의 입력에 따라 그 고유의 키 입력 데이터를 출력하고, 키 입력부(220)에서 출력되는 키 입력 데이터는 제어부(200)에 인가되어 이러한 키 입력 데이터가 어떠한 키 입력에 따른 키 입력 데이터가 되는지가 검출되어 그 결과에 따 라 제어부(200)는 해당 동작을 수행한다.

또한, 제어부(200)와 연결되는 메모리(230)는 이동 단말의 동작 제어시 필요한 다수의 프로그램과 정보를 저장하기 위한 롬(Read Only Memory, ROM) 및 램(Random Access Memory, RAM), 음성 메모리 등으로 이루어진다.

그리고, RF부(250)는 안테나를 통해 기지국과 RF 신호를 송/수신하는데, 수신되는 RF 신호를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환하여 베이스밴드 처리부(240)로 출력하고, 베이스밴드 처리부(240)로부터 입력되는 IF 신호를 RF 신호로 변환하여 기지국으로 송신한다. 여기서, 베이스밴드 처리부(240)는 제어부(200)와 RF부(250)간의 인터페이스를 제공하는 BAA(Baseband Analog ASIC)로서, 제어부(200)로부터 인가되는 베이스밴드의 디지털 신호를 아날로그 IF 신호로 변환하여 RF부(250)에 인가하며, RF부(250)로부터 인가되는 아날로그 IF 신호를 베이스밴드의 디지털 신호로 변환하여 제어부(200)에 인가한다.

그리고 카메라(260)는 카메라폰 기능을 구현할 수 있도록 이동 단말에 설치된다. 이와 같은 상태에서 가입자로부터 사진 촬영 기능 키 조작 입력이 들어온다면 이는 키 입력부(220)를 통해 제어부(200)로 전송되며, 이에 대해 제어부(200)는 이동 단말의 카메라 촬영 기능을 제어한다.

한편, 도 3은 일반적인 이동 단말의 프로토콜 스택을 도시한 것이다.

도 3을 살펴보면, 이동 단말(110)은 에어(Air)와 맥(MAC)을 지원하는 하드웨어(Hardware) 및 이와 관련된 펌웨어(Firmware), 레이어 3(Layer 3) 이상을 처리하는 커넬 프로토콜 스택(Kernel Protocol Stack)(103)과, 실제 서비스를 구현하는 응용 프로그램들(예컨대, 음성 통화, 다운로드 서비스)로 구성된 응용 계층(100-102)과 물리 계층(104, 105)을 포함한다. 상기 응용 계층(100-102)은 IP 주소와 포트(Port) 번호로 네트워크 자원을 사용하기 위한 연결을 커넬 프로토콜 스택(103)에 요청한다. 그 후, 상기 커넬 프로토콜 스택(103)은 현재 이용 가능한 네트워크 인터페이스(Network Interface) 중에서 사용 가능한 것과 IP 주소와 포트 번호를 매핑(Mapping)하여 트래픽을 주고 받는다. 이때, 이동 단말의 물리 계층은 무선랜/광대역무선통신망에 접속할 수 있는 WLAN/Wibro 계층(104)과 이동통신망에 접속할 수 있는 3G MAC/Air(105) 계층을 포함한다.

한편, 도 4는 상기 이동 단말이 핸드오프를 수행할 경우의 프로토콜 스택의 변화를 도시한 것이다. 무선랜 또는 광대역 무선통신망의 무선 접속 기술을 이용하여 응용 프로그램이 통신하는 구조는 도 2에서 왼쪽 도면이다. 그리고, 무선랜 또는 와이브로에서 이동통신망 영역으로 이동할 경우, 이동통신망 기술을 이용하여 응용 프로그램이 통신하는 구조는 도 2에서 오른쪽 도면이다.

상기 이동 단말이 무선랜 또는 광대역 무선통신망에서 이동통신망으로 이동하게 되면, 더 이상 무선랜 또는 광대역 무선통신망로 통신할 수 없게 된다. 여기에서 IP 주소 및 포트 번호는 바뀌지 않기 때문에, 응용 계층(411-413)은 핸드오프에 따른 네트워크 인터페이스의 변화를 감지할 수 없다.

이와 같은 구조에서는 응용 프로그램이 무선 접속 기술을 선택해서 이용할 수 없게 된다. 무선랜 또는 광대역 무선통신망은 상대적으로 좁은 커버리지(coverage)와 넓은 대역폭, 이동통신망은 넓은 커버리지와 좁은 대역폭을 가지기 때문에 상호 보완이 가능한 무선 접속 기술이다. 이럴 경우, 응용 프로그램도 이와 같은 특성에 맞게 이용될 수 있다. 예컨대, VoIP, MSN 메신져에서의 상대방의 상태 정보를 알 수 있는 Presence, LBS(Location Based Service)와 같은 서비스를 제공할 경우, 핸드오프 되더라도 끊김없는 서비스를 제공할 필요가 있다. 그러나 파일 전송 프로토콜(File Transport Protocol, FTP)와 같은 광대역을 요구하는 응용 프로그램을 이용하던 사용자가 무선랜 또는 광대역 무선통신망 영역에서 이동통신망으로 핸드오프 될 경우, 이동통신망의 협대역을 FTP와 VoIP와 같은 서비스가 공유하게 되면 도 5에 나탄내 바와 같이, 실시간을 요구하는 서비스의 품질이 급격히 나빠지게 된다. 또한, 이동통신망을 통해서 FTP 서비스를 제공받으면 비용이 크게 증가하는 문제점이 발생한다.

도 5를 살펴보면 벌키 트래픽(Bulky Traffic) 특성을 가지는 FTP 서비스와 실시간 (Real Time) 특성을 가지는 VoIP 서비스를 제공하기 위해서 이동 단말(110)의 응용 프로그램에서 실행되고 있다고 가정한다. 도 5에서 화살표의 두께는 전송 대역폭(Bandwidth)을 나타낸다. 즉, 화살표의 두께가 두꺼울수록 대역폭이 큰 것을 의미하고, 화살표의 두께가 얇을수록 대역폭이 작은 것을 의미한다.

이동 단말이 핫 스팟 영역(Hot Spot Zone)에 있다가 외부 지역(Out door) 즉, 무선랜 또는 광대역 무선통신망 서비스를 제공받을 수 없는 지역으로 핸드오프 되었다고 가정하자.

이동 단말(510)은 511, 521에서 나타낸 바와 같이, FTP 서비스와 VoIP 서비스를 제공받기 위해서 필요로 하는 대역폭을 나타내고, 512, 522에서 나타낸 바와 같이, VoIP 서비스를 제공받기 위해서 필요로 하는 대역폭을 나타낸다.

핫 스팟 영역의 이동 단말(510)은 513에 나타낸 바와 같이, 충분한 대역폭을 제공할 수 있다. 그러나, 이동 단말(510)이 핫 스팟 영역에서 외부로 핸드오프 할 경우, 이동통신망으로 이동하였기 때문에 523에 나타낸 바와 같이, 충분한 대역폭을 제공할 수 없다. 따라서, 핫 스팟 영역에서 이동통신망으로 핸드오프 했을 경우, 실시간 트래픽과 벌키 트래픽 사이의 경쟁으로 실시간 서비스를 제공함에 있어서 그 품질이 저하되는 문제점이 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 다중접속방식을 지원하는 이동 단말에서 핸드오프시 응용 프로그램의 변화 없이도 각각의 서비스 별로 무선 자원을 제공하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 서로 다른 특성을 가진 무선 접속 기술을 동시에 지원하는 이동 단말에서 서비스를 제공하는 응용계층과 이질적인 특성을 가진 무선 접속 기술을 효율적으로 연결 가능하게 하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 장치는 무선 네트워크에서 이동 단말에서의 네트워크 인터페이스 선택 장치에 있어서, 자신의 에어 정보를 수신받아 에어 신호를 선택하고, 핸드오프를 감지하여 다른 에어 인터페이스로 변경되었음을 인지한 후, 핸드오프를 통보하는 핸드오프 메니져와, 네트워크 인터페이스의 상태 정보를 관찰하여 상기 핸드오프 메니져에게 주기적으로 전송하고, 상기 핸드오프 메니져의 핸 드오프 판단 내용을 바탕으로 응용 계층으로부터 수신된 IP 패킷을 네트워크 인터페이스로 전송하는 가상 인터페이스와, 상기 네트워크 인터페이스의 상태 정보를 주기적으로 확인하고, 상기 응용 계층의 응용 프로그램과 상기 네트워크 인터페이스와 매핑시켜주는 인터페이스 메니져를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법은 무선 네트워크에서 이동 단말에서의 네트워크 인터페이스 선택 방법에 있어서, 자신의 에어 정보를 주기적으로 확인하는 과정과, 핸드오프 발생 시, 타이머를 구동하여 일정 시간 이내에 원래의 인터페이스로 활성화되는가를 판단하는 과정과, 일정 시간 이내에 원래의 인터페이스로 활성되지 않을 경우, 핸드오프된 인터페이스와 통신 가능한 응용 프로그램을 구동시키는 과정과, 상기 응용 프로그램과 핸드오프된 인터페이스와 매핑시키는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 서비스 특성에 따라서 인터페이스와 연계하는 이동 단말을 제공한 다. 하기 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 이동 단말을 설명하기로 한다. 도 6에서 도 1에 도시된 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호(부호)를 붙이기로 한다.

상기 이동 단말(110)은 이동통신망 인터페이스, 무선랜 인터페이스, 광대역 무선통신망 인터페이스를 통해서 이동통신망, 무선랜, 광대역 무선통신망에 접속할 수 있다고 가정한다.

상기 이동 단말(110)은 서비스 특성에 따라서 인터페이스와 연계하도록 하는 인터페이스 메니져(610)와, 끊김없는 서비스를 위한 가상 인터페이스(virtual interface)(620)와, 핸드오프를 수행하는 핸드오프 메니져(630)로 구성된다.

상기 인터페이스 메니져(610)는 응용 계층(640)으로부터 응용 프로그램의 연결 요청을 받는다. 그러면, 상기 인터페이스 메니져(610)는 상기 응용 프로그램과 네트워크 인터페이스 즉, 무선랜 또는 광대역 무선통신망 인터페이스와 이동통신망 인터페이스와 매핑시켜 준다. 이때, 인터페이스 메니져(610)는 사용 가능한 네트워크 인터페이스와 IP 주소와 포트 번호를 이용하여 매핑한다.

그리고, 상기 인터페이스 메니져(610)는 상기 네트워크 인터페이스의 상태 정보를 주기적으로 확인한다. 또한, 상기 인터페이스 메니져(610)는 타이머(611)를 구비하여 핸드오프시, 상기 타이머(611)를 구동한다. 상기 타이머(611)를 구동하여 일정 시간 이내에 이전 상태로 활성화 하지 않을 경우, 네트워크 인터페이스로 통신하는 응용 프로그램을 종료시킨다. 또한, 상기 인터페이스 메니져(610)는 타이머(611)를 구비하여 일정 시간 이내 이전 상태로 활성화 할 경우, 네트워크 인터페이 스로 통신하는 응용 프로그램을 재구동시킨다.

상기 가상 인터페이스(620)는 무선랜 또는 광대역 무선통신망 물리 계층(650)과 이동통신망 맥/에어 물리 계층(660) 사이에 올려져 있고, 하위 물리적인 네트워크 인터페이스의 변화를 상위 계층에 감춘다. 상기 가상 인터페이스(620)는 네트워크 인터페이스의 상태 정보를 관찰하여 핸드오프 매니져(630)에게 상태 정보를 주기적으로 전송한다. 또한, 가상 인터페이스(620)는 핸드오프 메니져(630)의 핸드오프 판단을 바탕으로 자신에게 송/수신된 IP 패킷을 정해진 네트워크 인터페이스로 송수신한다.

상기 핸드오프 메니져(630)는 가상 인터페이스(620)를 통해서 상기 물리 계층(650, 660)의 상태 정보를 주고 받고, 상기 상태 정보를 통해서 핸드 오프 여부를 판단하여 이를 상기 가상 인터페이스(620)에게 알려준다.

도 6을 살펴보면, 무선랜 또는 광대역 무선통신망, 이동통신망을 동시에 이용하는 응용 프로그램의 초기 동작을 나타내고 있다.

무선랜 또는 광대역 무선통신망, 이동통신망을 동시에 이용하는 응용 계층(640)의 응용 프로그램이 601 단계에서 연결 설정(Connection Setup)을 인터페이스 메니져(611)에게 요청한다. 상기 인터페이스 메니져(610)는 포트 번호로 다중 무선 접속 기술을 지원하는 응용 프로그램으로 분류한다. 그런 후, 602 단계에서 상기 응용 프로그램(640)의 트래픽은 가상 인터페이스(620)를 통해서 외부와 통신하게 된다. 상기 가상 인터페이스(620)는 무선랜 또는 광대역 무선통신망과 이동통신망 위에서 가상으로 존재하는 인터페이스로 동작하여 하위 물리 계층(650, 660)의 인 터페이스 변화를 상위 계층에 감추게 된다. 603 단계에서 상기 물리 계층(650, 660)은 인터페이스 변화된 물리 계층(650, 660)의 상태 정보를 핸드오프 메니져(630)로 전송한다. 그러면, 상기 핸드오프 메니져(630)는 전달받은 상태 정보를 바탕으로 핸드오프 여부를 판단한다. 상기 핸드오프 메니져(630)는 핸드오프 결정 내용을 가상 인터페이스(610)에게 전달한다. 그러면, 상기 응용 프로그램(640)에서는 상기 가상 인터페이스(620)로 트래픽이 전달되어 외부로 전달된다. 이와 같은 동작을 통하여 가상 인터페이스(620)로 전달된 응용 계층의 트래픽은 무선랜 또는 광대역 물리 계층(650)의 인터페이스와 이동통신망 맥/에어 물리 계층(660)의 인터페이스 중 하나의 네트워크 인터페이스를 이용하여 외부로 전달된다.

한편, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 무선랜 또는 광대역 무선통신망과 이동통신망 중 하나의 에어만 이용하는 응용프로그램의 초기 동작을 나타내고 있다. 즉, 도 7a는 무선랜 또는 광대역 무선통신망의 에어만을 이용하는 응용 프로그램의 초기 동작을 나타낸 것이고, 도 7b는 이동통신망 에어만을 이용하는 응용 프로그램의 초기 동작을 나타낸 것이다.

도 7a를 살펴보면, 701 단계에서 무선랜 또는 광대역 무선통신망 기술만 이용하는 응용 계층(710)은 인터페이스 메니져(610)에게 연결 요청한다. 그러면, 상기 인터페이스 메니져(610)는 상기 응용 계층(710)의 응용 프로그램과 무선랜 또는 광대역 무선통신망 계층(650)과 매핑시킨다.

도 7b를 살펴보면, 703 단계에서 이동통신망 기술만 이용하는 응용 계층(711)에서 인터페이스 메니져(610)게 연결 요청한다. 그러면, 상기 인터페이스 메 니져(610)는 응용 계층(711)의 응용 프로그램과 이동통신망 맥 에어 물리 계층(660)과 매핑시킨다.

한편, 도 8 내지 도 10은 이동 단말이 무선랜 또는 광대역 무선통신망에서 이동통신망으로의 핸드오프 시, 네트워크 인터페이스 선택 방법을 설명하기 위한 도이다.

먼저, 도 8은 무선랜 또는 광대역 무선통신망 영역에서 동작하고 있는 이동 단말의 내부 구조도를 나타낸 것이다.

801 단계에서 핸드오프 메니져(630)는 가상 인터페이스(620)와 무선랜 또는 광대역 무선통신망, 이동통신망의 에어 상태 정보를 주고 받는다. 802 단계에서 인터페이스 메니져(610)는 무선랜 또는 광대역 무선통신망 물리 계층(650)의 상태 정보를 주기적으로 관찰한다. 인터페이스 메니져(610)는 무선랜 또는 광대역 무선통신망 서비스와 이동통신망 서비스를 동시에 제공하는 응용 계층(640)의 응용 프로그램 2와 가상 인터페이스(620)를 매핑킨다. 따라서, 상기 응용 계층(640)의 응용 프로그램 2에서는 상기 가상 인터페이스(620)로 트래픽이 전달되어 외부로 전달된다. 즉, 가상 인터페이스(620)로 전달된 응용 계층(640)의 트래픽은 무선랜 또는 광대역 물리 계층(650)의 인터페이스와 이동통신망 맥/에어 물리 계층(660)의 인터페이스 중 무선랜 또는 광대역 물리 계층(650)의 인터페이스를 이용하여 외부로 전달된다.

또한, 인터페이스 메니져(610)는 무선랜 또는 광대역 무선통신망 서비스만 제공하는 응용 계층(710)의 응용 프로그램 1은 무선랜 또는 광대역 무선통신망 물 리 계층(650)으로 트래픽이 전달되어 외부로 전달된다.

도 9는 이동 단말이 무선랜 또는 광대역 무선통신망에서 이동통신망으로 핸드오프했을 경우의 이동 단말의 내부 구조도를 나타낸 것이다.

먼저, 901 단계에서 핸드오프 메니져(630)와 가상 인터페이스(620)가 무선랜 또는 광대역 무선통신망, 이동통신망 에어 상태 정보를 주고 받는다. 만약, 이동 단말이 무선랜 또는 광대역 무선통신망에서 이동통신망으로의 핸드오프를 감지하였을 경우, 핸드오프 메니져(630)는 핸드오프를 결정하고, 결정된 내용을 가상 인터페이스(620)로 알린다. 그런 후, 902 단계에서 인터페이스 메니져(610)는 무선랜 또는 광대역 무선통신망 물리 계층(650)에 억세스 하여 네트워크 인터페이스의 상태를 주기적으로 확인한다. 그러다가, 상기 인터페이스 메니져(610)는 핸드오프가 발생하였을 경우 내부에 존재하는 타이머(611)를 구동시킨다. 상기 타이머(611)를 동작하여 일정 시간 이내에 활성화하지 않으면 903 단계에서 인터페이스 매니져(610)는 무선랜 또는 광대역 무선통신망 인터페이스로 매핑되는 응용 프로그램 1(710)을 종료시켜서 트래픽을 펜딩(pending)시킨다. 그러나, 타이머(611)를 동작하여 일정 시간 이내에 활성화되면, 무선랜 또는 광대역 무선통신망 인터페이스로 매핑되는 응용 프로그램 1(710)을 재동작시킨다.

903 단계에서 무선랜 또는 광대역 무선통신망 인터페이스와 매핑되는 응용 프로그램 1(710)을 종료시켜서 트래픽이 펜딩(pending)되면, 무선랜 또는 광대역 무선통신망 인터페이스와 매핑하던 응용 계층(710)의 응용 프로그램 1은 더 이상 통신을 할 수 없게 된다. 904 단계에서 이동통신망 인터페이스와만 매핑되는 응용 계층(711)의 응용 프로그램 3에게 이동통신망 인터페이스가 활성화되었음을 알린다. 만약, 응용 계층(711)의 응용 프로그램 3이 이전에 인터페이스 메니져(610)에게 연결 요청을 했을 경우, 이를 수행한다.

도 10은 도 9에서 상기 이동 단말이 무선랜 또는 광대역 무선통신망에서 이동통신망으로의 핸드오프 이후에, 상기 이동통신망을 통해서 통신하는 구조를 나타낸 것이다.

1001 단계에서 핸드오프 메니져(630)는 가상 인터페이스(620)와 무선랜 또는 광대역 무선통신망, 이동통신망의 에어 상태 정보를 주고 받는다.

이미 도 9에서 이동 단말은 무선랜 또는 광대역 무선통신망에서 이동통신망으로 핸드오프한 상황이기 때문에, 무선랜 또는 광대역 무선통신망과 이동통신망에서의 통신이 모두 가능한 응용 계층(640)의 응용 프로그램 2는 가상 인터페이스(620)를 통해서 트래픽이 전달되고, 이는 다시 이동통신망 맥/에어 물리 계층(660)을 통해서 트래픽을 전달된다. 또한, 이동통신망에서만 통신이 가능한 응용 계층(711)의 응용 프로그램 3은 이동통신망 맥/에어 물리 계층(660)을 통해서 트래픽이 전달된다.

도 11은 종래의 기술인 도 5에서 본 발명의 실시 예가 적용된 이후의 것을 나타낸 것이다.

도 11을 살펴보면 벌키 트래픽(Bulky Traffic) 특성을 가지는 FTP 서비스와 실시간 (Real Time) 특성을 가지는 VoIP 서비스를 제공하기 위해서 이동 단말(110)의 응용 프로그램에서 실행되고 있다고 가정한다. 도 11에서 화살표의 두께는 전송 대역폭(Bandwidth)을 나타낸다. 즉, 화살표의 두께가 두꺼울수록 대역폭이 큰 것을 의미하고, 화살표의 두께가 얇을수록 대역폭이 작은 것을 의미한다.

그리고, 무선랜 또는 광대역 무선통신망 물리 계층(650)과 이동통신망 맥/에어 물리 계층(660) 위에 가상 인터페이스(620)가 존재한다.

이동 단말(1110)이 핫 스팟 영역(Hot Spot Zone)에 있다가 외부 지역(Out door) 즉, 무선랜 또는 광대역 무선통신망 서비스를 제공받을 수 없는 지역으로 핸드오프 되었다고 가정한다.

이동 단말(1110, 1120)에서 1111, 1121는 FTP 서비스를 제공받기 위해서 필요로 하는 대역폭을 나타내고, 1112, 1122는 VoIP 서비스를 제공받기 위해서 필요로 하는 대역폭을 나타낸다.

핫 스팟 영역의 이동 단말(1110)은 650과 620에 나타낸 바와 같이, FTP 서비서와 VoIP 서비스를 제공하기에 충분한 대역폭을 가진다. 이동 단말(1110)이 핫 스팟 영역에서 외부로 핸드오프 할 경우, 이동통신망으로 핸드오프 하였기 때문에 660에 나타낸 대역폭 외에 가상 인터페이스(620)에 나타낸 대역폭까지 가지기 때문에 대역폭이 부족하지 않다. 따라서, 핫 스팟 영역에서 이동통신망으로 핸드오프 하더라도, 실시간 트래픽과 벌키 트래픽 사이의 경쟁으로 실시간 서비스를 제공함에 있어서 그 품질이 저하되는 문제점이 해결된다.

한편, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 제어 흐름도를 나타낸 것이다. 현재 이동 단말은 무선랜 또는 광대역 무선통신망에 접속되어 있다고 가정한다.

상기 이동 단말이 1201 단계에서 AP(도면에 기재되지 않음)를 통해서 데이터를 수신한다. 이후, 상기 이동 단말이 1202 단계에서 상기 AP와의 신호 세기가 임계값 이상인가를 판단한다. 만약, 상기 이동 단말이 AP와의 신호 세기가 임계값 이상이 아닐 경우, 1203 단계에서 계속해서 무선랜 또는 광대역 무선통신망을 통해서 데이터를 수신한다. 그러나, 상기 이동 단말이 AP와의 신호 세기가 임계값 이상일 경우, 상기 이동 단말의 핸드오프 메니져(630)는 1204 단계에서 에어 신호를 통해서 핸드오프를 검출한다. 이후, 이동 단말은 1205 단계에서 이동통신망에 접속하기 위해서 가장 근접한 기지국과 협상(association)을 수행하여 1206 단계에서 무선랜 또는 광대역 무선통신망에서 이동통신망으로의 핸드오프가 완료된다. 상기 이동 단말의 인터페이스 메니져(610)는 무선랜 또는 광대역 무선통신망 물리 계층(650)의 에어 상태를 확인한다. 핸드오프가 완료되면, 더 이상 응용 프로그램 1과의 통신이 더 이상 불가능하다는 것을 감지하고 트래픽을 팬딩한다. 이와 동시에 상기 인터페이스 메니져(610)는 1207 단계에서 타이머(611)를 구동시킨다. 이후, 상기 인터페이스 메니져(610)는 1208 단계에서 일정 시간 이내에 원래의 인터페이스로 활성화되었는가를 판단한다. 만약, 일정 시간 이내에 원래의 인터페이스로 활성화되었을 경우, 이전에 동작하던 응용 프로그램 1을 재구동시킨다. 그런 후, 인터페이스 메니져(610)는 1210 단계에서 상기 응용 프로그램 1과 통신을 수행한다. 그러나, 1208 단계에서 일정 시간 이내에 원래의 인터페이스로 활성화되지 못했을 경우, 1211 단계에서 핸드오프된 인터페이스와 통신 가능한 응용 프로그램 예컨대, 응용 프로그램 3을 활성화시킨다. 이후, 1212 단계에서 인터페이스 메니져(610)는 상기 응용 프로그램 3과 이동통신망 맥/에어 계층(660)과 매핑시켜 통신을 수행한다. 또한, 인터페이스 메니져(610)는 상기 응용 계층(640)의 응용 프로그램 2는 가상 인터페이스(620)와 매핑시켜 통신을 수행한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 다중 무선 접속 기술을 지원하는 이동 단말은 핸드오프시 특정한 무선 접속 기술에서만 동작하는 응용 프로그램과 끊김 없는 서비스를 요구하는 응용프로그램이 수정 없이 동작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 광대역 서비스를 받던 이동 단말이 협대역 서비스로 이동하는 경우, 끊김 없는 서비스를 요구하는 응용 프로그램을 우선적으로 서비스 할 수 있다.

또한, 본 발명은 다중 무선 접속 기술을 가진 단말에서 특정한 무선 접속 기술에서만 동작하는 응용 프로그램과 끊김 없는 서비스를 요구하는 응용프로그램이 수정 없이 동작할 수 있다.

또한, 본 발명은 무선랜 또는 광대역 무선통신망과 이동통신망을 짧은 시간에 핸드오프를 반복하는 불안정한 상태에서 끊김 없는 서비스를 요구하는 응용 프로그램을 안정적으로 서비스 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

무선 네트워크에서 이동 단말에서의 네트워크 인터페이스 선택 장치에 있어서,

자신의 에어 정보를 수신받아 에어 신호를 선택하고, 핸드오프를 감지하여 다른 에어 인터페이스로 변경되었음을 인지한 후, 핸드오프를 통보하는 핸드오프 메니져와,

네트워크 인터페이스의 상태 정보를 관찰하여 상기 핸드오프 메니져에게 주기적으로 전송하고, 상기 핸드오프 메니져의 핸드오프 판단 내용을 바탕으로 응용 계층으로부터 수신된 IP 패킷을 네트워크 인터페이스로 전송하는 가상 인터페이스와,

상기 네트워크 인터페이스의 상태 정보를 주기적으로 확인하고, 상기 응용 계층의 응용 프로그램과 상기 네트워크 인터페이스와 매핑시켜주는 인터페이스 메니져를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제1항에 있어서,

상기 인터페이스 메니져는 핸드오프가 완료되면 타이머를 구동하여 일정 시간 이내에 활성화 상태가 되지 않을 경우, 네트워크 인터페이스로 통신하는 응용 프로그램을 종료시킴을 특징으로 하는 상기 장치.
제1항에 있어서,

상기 인터페이스 메니져는 핸드오프가 완료되면 타이머를 구동하여 일정 시간 이내에 활성화 상태가 될 경우, 네트워크 인터페이스로 통신하는 응용 프로그램을 재구동시킴을 특징으로 하는 상기 장치.
무선 네트워크에서 이동 단말에서의 네트워크 인터페이스 선택 방법에 있어서,

자신의 에어 정보를 주기적으로 확인하는 과정과,

핸드오프 발생 시, 타이머를 구동하여 일정 시간 이내에 원래의 인터페이스로 활성화되는가를 판단하는 과정과,

일정 시간 이내에 원래의 인터페이스로 활성되지 않을 경우, 핸드오프된 인터페이스와 통신 가능한 응용 프로그램을 구동시키는 과정과,

상기 응용 프로그램과 핸드오프된 인터페이스와 매핑시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
제4항에 있어서,

일정 시간 이내에 원래의 인터페이스로 활성되었을 경우, 이전에 동작하던 응용 프로그램을 재구동시키는 과정과,

상기 이전에 동작하던 응용 프로그램과 상기 원래의 인터페이스를 매핑시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.