KR20060102017A - Network interworking system and method in a wireless communication system - Google Patents

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KR20060102017A
KR20060102017A KR1020050023721A KR20050023721A KR20060102017A KR 20060102017 A KR20060102017 A KR 20060102017A KR 1020050023721 A KR1020050023721 A KR 1020050023721A KR 20050023721 A KR20050023721 A KR 20050023721A KR 20060102017 A KR20060102017 A KR 20060102017A
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정흥철
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템에서 망연동 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 가상(virtual)의 PPP(Point-to-point)를 이용하여 네트워크 엘리먼트(Network Element)의 변경 없이 이기종망간의 안정된 패킷 서비스 제공을 위한 망연동 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a network interworking system and method in a wireless communication system, and in particular, provides a stable packet service between heterogeneous networks without changing network elements by using a virtual point-to-point (PPP). The present invention relates to a network interlocking system and method.

본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 망연동 시스템은 적어도 하나의 이동 단말에게 이동통신망을 통해 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템과, 상기 이동 단말에게 무선랜망을 통해서 패킷 데이터 서비스를 제공하는 무선랜 시스템을 포함하는 무선통신 시스템에서 상기 이동통신망과 무선랜 시스템간 망연동 시스템에 있어서, 상기 이동통신 시스템에 접속할 수도 있고, 상기 무선랜 시스템에 접속할 수 있는 이동 단말과, 이동통신 시스템과, 무선랜 시스템을 포함하고, 상기 이동통신 시스템은, 상기 이동 단말에게 패킷 데이터 서비스를 제공하는 패킷 데이터 서비스 노드를 포함하고, 상기 무선랜 시스템은, 상기 패킷 데이터 서비스 노드와 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널을 통해서 연결되며, 상기 이동 단말이 이동통신망에서 무선랜망으로 핸드오프 시, 이동통신망으로 전송되어야 할 트래픽에 대해서 PPP 프레밍을 수행하는 억세스 게이트웨이를 포함함을 특징으로 한다.In a wireless communication system according to an embodiment of the present invention, a network interworking system includes a mobile communication system for providing a packet data service to at least one mobile terminal through a mobile communication network, and a packet data service for the mobile terminal through a wireless LAN network. A network interworking system between the mobile communication network and a wireless LAN system in a wireless communication system including a wireless LAN system, the mobile terminal may be connected to the mobile communication system and may be connected to the wireless LAN system, a mobile communication system; And a wireless LAN system, wherein the mobile communication system includes a packet data service node for providing a packet data service to the mobile terminal, and the wireless LAN system includes a generic routing encapsulation (GRE) tunnel with the packet data service node. Is connected through, the mobile terminal to the mobile communication network Characterized in that it comprises an access gateway to perform the PPP framing for the traffic to be transmitted to a handoff, the mobile communication network over the air raenmang.

연동, PPP, 광대역무선통신망 Interworking, PPP, Broadband Wireless Network

Description

무선통신 시스템에서 망연동 시스템 및 방법{NETWORK INTERWORKING SYSTEM AND METHOD IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}NETWORK INTERWORKING SYSTEM AND METHOD IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 핸드 오프 서비스를 제공하는 이동통신 시스템 구성도,1 is a block diagram of a mobile communication system for providing a general handoff service;

도 2는 일반적인 타이틀리 연동 방식에 의해서 이동통신망과 무선랜이 결합된 이동통신 시스템 구성도,2 is a configuration diagram of a mobile communication system in which a mobile communication network and a wireless LAN are coupled by a general titleline interworking method;

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 타이틀리 연동 방식을 기반으로 한 이동통신망과 무선랜 망간의 연동 시스템 구성도,3 is a configuration diagram of an interworking system between a mobile communication network and a wireless LAN network based on a titlely interworking method according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 시그널링 플랜 구성도,4 is a signaling plan configuration diagram according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 트래픽 플랜 구성도,5 is a block diagram illustrating a traffic plan according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 억세스 게이트웨이 블록 구성도,6 is a block diagram illustrating an access gateway according to an embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신 시스템에서 망연동 방법을 나타낸 신호 흐름도,7 is a signal flow diagram illustrating a network interworking method in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신 시스템에서 망연동 방법을 나타낸 신호 흐름도,8 is a signal flow diagram illustrating a network interworking method in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 게이트웨이에서의 제어 흐름도.9 is a control flowchart of a gateway according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 무선통신 시스템에서 망연동 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 이종의 무선통신 시스템에서 연속적인 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 망연동 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a network interlocking system and method in a wireless communication system, and more particularly, to a network interlocking system and method for providing a continuous packet data service in a heterogeneous wireless communication system.

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.In general, a mobile communication network that provides a line-based voice service divides a frequency band determined according to the communication method into a plurality of channels and uses a frequency channel allocated to each subscriber. Time division multiple access (TDMA), in which a plurality of subscribers share time in one frequency channel, and a plurality of subscribers use the same frequency band in the same time zone, and assign different codes to each subscriber. Code division multiple access ("CDMA") or the like for communication.

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.According to the rapid development of communication technology, the mobile communication system represented by the CDMA has reached the stage of providing a high-speed packet data service capable of transmitting a large amount of digital data such as an e-mail, a still image, a video, and a mobile terminal as well as a general voice service. have.

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 상 기 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.The so-called third generation mobile communication system for providing the high-speed packet data service generally adopts the CDMA scheme, which is divided into a synchronous scheme adopted in the United States and the asynchronous scheme adopted in Europe and Japan. For example, the asynchronous scheme may include General Packet Radio Service (GPRS), and the synchronous scheme includes CDMA 2000 1x, 1x Evolution Data Only (EV-DO), and 1x EV-DV. (Evolution of Data and Voice). In addition, the mobile communication systems are being rapidly developed for the next generation of mobile communication systems aiming for synchronous IMT-2000 (International Mobile Telecommunication 2000) and asynchronous UMTS (Universal Mobile Telecommunication Systems). The UMTS is also called W-CDMA.

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 불가능한 상기 1x EV-DO의 문제점을 보완한 것이다.Briefly describing the mobile communication systems, the GPRS is developed to provide a packet data service in a circuit switched global system for mobile communication (GSM). The CDMA 2000 1x has a forward speed of 144kbps, which is faster than the IS-95A / IS-95B network, which provides a data transfer rate of 14.4kbps / 56kbps using the IS-95C network evolved from the existing IS-95A and IS-95B networks. Provides data service at the transmission rate. In addition, the 1x EV-DO is designed to evolve the CDMA 2000 1x one step to provide a large forward data rate of about 2.4 Mbps for a large amount of digital data transmission, and the 1x EV-DV simultaneously supports voice and data services. The problem of the 1x EV-DO, which cannot be simultaneously supported, is solved.

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.Meanwhile, the IEEE 802.1x standardization group has established another standard for providing wireless Internet services to mobile terminals, and a network providing wireless Internet services according to the IEEE 802.1x standard is collectively referred to as a wireless LAN. The WLAN can transmit and receive a large amount of packet data in a short time through a mobile terminal due to a wide transmission bandwidth, and provides a portable Internet service in which all subscribers share a channel to efficiently use a wireless channel.

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.As described above, the packet data service provided to the mobile terminal is largely divided into a method using a 3G mobile communication network such as CDMA 2000 1x and a method using a WLAN. In the method using the mobile communication network, a Point to Point Protocol (PPP) (hereinafter referred to as "PPP") session between a mobile terminal and a packet data serving node (hereinafter, referred to as "PDSN"). In this state, the PDSN allocates an IP address to the mobile station to provide packet service. In the wireless LAN scheme, an IP address is assigned to a mobile terminal connected to a wireless network through an access point (AP), and then a well-known HA (Dynamic Host Configuration Protocol) is used. Home Agent) and FA (Foreign Agent) interworking to provide a packet service to the mobile terminal.

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 종래의 망 구조나 프로토콜의 구조를 이용하여 핸드오프(Hand Off) 등의 망 연동 서비스를 간단히 제공할 수 있다. 이러한 핸드오프 서비스는 끊김없는(seamless) 패킷 데이터 서비스에 대한 사용자의 요구를 반영하고, 서비스 이용자의 편의성을 향상시키기 위한 것으로 관련 기술의 요구가 점차 증대되고 있다.The packet data service of the mobile terminal using the mobile communication network or the wireless LAN is operated in an independent form as described above, and since both networks are connected to each other through an IP network such as the Internet, a conventional network structure or protocol structure is used. A network interworking service such as hand off can be simply provided. The handoff service reflects a user's request for a seamless packet data service and improves convenience of a service user, and the demand for related technologies is gradually increasing.

이하 도 1을 참조하여 일반적인 핸드 오프 서비스를 제공하는 이동통신 시스 템의 구성을 설명하기로 한다.Hereinafter, a configuration of a mobile communication system that provides a general handoff service will be described with reference to FIG. 1.

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. 이때, 이동 단말은 모바일(Mobile) IP를 이용한 할당받는 경우이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a mobile communication system in which a general mobile communication network and a wireless LAN are combined. This shows an example in which a CDMA 2000 1x network and an IEEE 802.1x wireless LAN are combined. In this case, the mobile terminal is assigned with a mobile IP.

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.The mobile station (MS) 110 of FIG. 1 is connected to a mobile communication network through a base station (hereinafter referred to as "BS") 120 or an access point (AP) for connecting a wireless network and a wired network. Access to a wireless LAN is provided through an access point controller (APC) (hereinafter, " AP / APC 150 ") that controls packet communication to provide a packet data service. The BS 120 includes a Base Transceiver Subsystem (BTS) and a Base Station Controller (BSC) for controlling the BTS. The packet control function (hereinafter, referred to as "PCF") 130 of FIG. 1 controls the flow of packet data between the BS 120 and the PDSN 140.

도 1의 PDSN/FA(140)는 이동 단말(110)이 패킷데이터서비스노드(Packet Data Serving Node : 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.The PDSN / FA 140 of FIG. 1 includes a PDSN processing a PPP configuration so that the mobile terminal 110 is connected to a Packet Data Serving Node (PSDN), and a current of the mobile terminal 110 in conjunction with the HA. Contains an FA that manages IP addresses. The mobility of the mobile terminal 110 using the packet data service is guaranteed through a well-known Mobile IP (hereinafter, referred to as "MIP"), and the MIP supports mobility by using two IP addresses for the mobile terminal 110. One of the two IP addresses is a fixed home address regardless of the current location of the mobile terminal 110, and the other is a care of address that varies according to the current location of the mobile terminal 110. CoA). The home address and the care of address are processed through the HA 170 and the FA, respectively.

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.In addition, the PDSN / FA 140 of FIG. 1 transmits and receives packet data to and from a counter node (CN), which is not shown, after the PPP session is established with the mobile terminal 110. It acts as a gateway. The CN refers to an application server connected to a packet data network such as an IP network 1 and providing a packet service to the mobile terminal 110. Meanwhile, the AR / FA 160 of FIG. 1 uses an access router (AR) for routing an access path of the mobile terminal 110 connected to the wireless LAN, and uses a tunneling protocol from the HA 170. And forwards the packet data of the CN received to the current location of the mobile terminal 110, that is, the care-of address, or delivers the packet data of the mobile terminal 110 to the CN.

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(160를 통해 이동 단말(110)로 전송된다.That is, all packet data transmitted to the mobile terminal 110 of FIG. 1 is delivered to the HA 170 on the IP network 1 that manages the fixed home address of the mobile terminal 110. The CN, which is an external host for transmitting and receiving packet data with the mobile terminal 110, does not know a care-of address indicating the current location of the mobile terminal 110, and only knows the fixed home address of the mobile terminal 110. Therefore, the packet data transmitted to the mobile terminal 110 is delivered to the FA of the PDSN / FA 140 or the AR / FA 160 according to the network to which the mobile terminal 110 is currently connected via the HA, and the PDSN / It is transmitted to the mobile terminal 110 through the FA 140 or the AR / FA 160.

상기한 망 구성에 의하면, 패킷 서비스를 위한 이동통신망과 무선랜이 연동하는 경우, 두 망이 별도로 운용되므로 전술한 MIP를 이용하여 기존 망 구조 및 프 로토콜 구조의 변경 없이 두 개의 망이 연동(즉, 핸드오프)이 가능하다는 장점이 있다.According to the above network configuration, when a mobile communication network and a wireless LAN for a packet service interoperate, the two networks are operated separately, so that the two networks interwork without changing the existing network structure and protocol structure using the aforementioned MIP. , Handoff) is possible.

한편, 현재 3GPP(Generation Partnership Project)에서는 무선랜망을 이동통신망에 대한 하나의 접속망으로 간주하는 타이틀리(Tightly) 연동 방식이 있다. On the other hand, 3GPP (Generation Partnership Project) currently has a Titlely (Tightly) interworking method that regards the wireless LAN network as one access network to the mobile communication network.

도 2는 일반적인 타이틀리 연동 방식에 의해서 이동통신망과 무선랜이 결합된 이동통신 시스템의 구성을 나타낸 망 구성도로서, 이는 예컨대, CDMA 2000 1x 망과 IEEE 802.1x 무선랜이 결합된 예를 나타낸 것이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a mobile communication system in which a mobile communication network and a wireless LAN are coupled by a general title interlocking scheme. For example, FIG. 2 illustrates an example in which a CDMA 2000 1x network and an IEEE 802.1x wireless LAN are combined. .

도 2를 참조하면, 타이틀리 연동 방식은 PDSN(240)에 무선랜 망이 연결되는 형태로서, 무선랜 망을 이동통신망에 대한 하나의 접속망으로 동작한다. 각 가입자는 망 접속 환경에 따라, 이동통신망 혹은 무선랜 망을 통해 이동통신 서비스를 제공받는다.Referring to FIG. 2, the titlely interworking method is a form in which a WLAN network is connected to the PDSN 240, and the WLAN network operates as one access network to the mobile communication network. Each subscriber receives a mobile communication service through a mobile communication network or a wireless LAN network according to a network access environment.

IWU(Interworking Unit)(260)는 이동통신망과 무선랜 망간 연동을 위해 구비된 장비이며, 기본적인 서비스 제어 및 관리 기능은 PDSN(240)에서 담당하게 된다.Interworking Unit (IWU) 260 is a device provided for interworking between a mobile communication network and a wireless LAN network, the basic service control and management functions are in charge of the PDSN (240).

상기된 바와 같이 동작하는 종래 기술에 의한 타이틀리 연동 방식에 있어서, 종래에 제공되는 이동통신망에서와 동일하게 이동 단말은 이동성, QoS(Quality of Service) 및 보안 기능 등을 제공받을 수 있다. 그러나, 타이틀리 연동 방식의 무선통신 시스템에서 인터페이스에 대한 추가 표준화 작업이 요구된다. In the title interworking scheme according to the related art operating as described above, the mobile terminal can be provided with mobility, quality of service (QoS), security functions, and the like as in the conventional mobile communication network. However, additional standardization work for an interface is required in a titlely interworking wireless communication system.

또한, 타이틀리 연동 방식의 무선통신 시스템에서 이동통신망에서 무선랜으로의 핸드오프시, PDSN(240)은 이동 단말(210)까지의 트래픽 경로에서 PPP를 사용하지 않고, IP를 IWU(260)에서 할당받아서 서비스를 수행한다. 따라서, 이와 같은 경우에는 PDSN(240)을 변경하여 A11 GRE(Generic Routing Encapsulation : GRE) Tunnel을 PCF(230)로부터 온 것과 IWU(260)로부터 온 것으로 구분하여 PPP 프래밍(Framing) 적용을 결정해야 한다. 이때, PDSN(240)을 변경하게 되면, 연동 서비스를 제공하기 위해서 사업자가 PDSN(240)을 변경해야 한다. 또한, PDSN(240) 변경시, 시그널링 도메인(signaling domain)의 소프트웨어(S/W)를 변경하는 것과 달리, 베어러 도메인(bearer domoin)의 PPP 모듈 처리를 변경하려면 하드웨어(H/W)를 변경해야 하므로, 하드웨어에 영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.In addition, when handing off from a mobile communication network to a wireless LAN in a titled interworking wireless communication system, the PDSN 240 does not use PPP in the traffic path to the mobile terminal 210 and uses the IP in the IWU 260. Perform the service by getting assigned. Therefore, in such a case, it is necessary to change the PDSN 240 to determine the PPP framing by dividing the A11 Generic Routing Encapsulation (GRE) Tunnel from the PCF 230 and the IWU 260. do. In this case, when the PDSN 240 is changed, the operator should change the PDSN 240 to provide the interworking service. In addition, when changing the PDSN 240, unlike changing the software (S / W) of the signaling domain, it is necessary to change the hardware (H / W) to change the processing of the PPP module of the bearer domain. Therefore, there is a problem that may affect the hardware.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신망과 무선랜 또는 광대역 무선통신망 간의 연속된 패킷 데이터 서비스를 제공하는 망연동 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a network interworking system and method for providing a continuous packet data service between a mobile communication network and a wireless LAN or broadband wireless communication network.

본 발명의 다른 목적은 이동통신망과 무선랜 또는 광대역 무선통신망 간의 연속된 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이종망 간의 망연동시, PDSN의 변경없이 상기 PDSN과의 A10/A11 인터페이스를 통해 이동통신망에서와 동일한 이동성, QoS 및 보안 기능 등을 제공받을 수 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide the same mobility as the mobile communication network through the A10 / A11 interface with the PDSN without changing the PDSN when interworking between heterogeneous networks providing a continuous packet data service between the mobile communication network and the WLAN or broadband wireless communication network. To provide a system and method that can be provided, such as QoS and security functions.

본 발명의 실시예에 따른 시스템은 적어도 하나의 이동 단말에게 이동통신망을 통해 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템과, 상기 이동 단말에게 무선랜망을 통해서 패킷 데이터 서비스를 제공하는 무선랜 시스템을 포함하는 무선통신 시스템에서 상기 이동통신망과 무선랜 시스템간 망연동 시스템에 있어서, 상기 이동통신 시스템에 접속할 수도 있고, 상기 무선랜 시스템에 접속할 수 있는 이 동 단말과, 이동통신 시스템과, 무선랜 시스템을 포함하고, 상기 이동통신 시스템은, 상기 이동 단말에게 패킷 데이터 서비스를 제공하는 패킷 데이터 서비스 노드를 포함하고, 상기 무선랜 시스템은, 상기 패킷 데이터 서비스 노드와 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널을 통해서 연결되며, 상기 이동 단말이 이동통신망에서 무선랜망으로 핸드오프 시, 이동통신망으로 전송되어야 할 트래픽에 대해서 PPP 프레밍을 수행하는 억세스 게이트웨이를 포함함을 특징으로 한다.A system according to an embodiment of the present invention includes a mobile communication system for providing a packet data service to at least one mobile terminal through a mobile communication network, and a wireless LAN system for providing a packet data service to the mobile terminal through a wireless LAN network. A network interworking system between the mobile communication network and a wireless LAN system in a wireless communication system, comprising: a mobile terminal capable of accessing the mobile communication system and accessing the wireless LAN system, a mobile communication system, and a wireless LAN system The mobile communication system includes a packet data service node that provides a packet data service to the mobile terminal, and the wireless LAN system is connected to the packet data service node through a generic routing encapsulation (GRE) tunnel. When the mobile terminal handoff from the mobile communication network to the wireless LAN network, And an access gateway that performs PPP framing on the traffic to be transmitted to the mobile communication network.

본 발명의 실시예에 따른 방법은 적어도 하나의 이동 단말에게 이동통신망을 통해 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템과, 상기 이동 단말에게 무선랜망을 통해서 패킷 데이터 서비스를 제공하는 무선랜 시스템을 포함하는 무선통신 시스템에서 상기 이동통신망과 무선랜 시스템간 망연동 방법에 있어서, 상기 이동 단말이 이동통신망에서 무선랜 망으로 핸드오프시, 상기 이동 단말과 억세스 포인트간의 협상을 수행하는 과정과, 상기 이동 단말이 억세스 게이트웨이에게 IP 할당을 요청하는 과정과, 상기 억세스 게이트웨이가 패킷 데이터 서비스 노드와 GRE 터널을 통해서 연결되는 과정과, 상기 억세스 게이트웨이가 이동통신망으로 전송되어야 할 트래픽에 대해서 PPP 프레밍을 수행하는 과정과, 상기 억세스 게이트웨이가 상기 이동 단말에게 IP를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.A method according to an embodiment of the present invention includes a mobile communication system for providing a packet data service to at least one mobile terminal through a mobile communication network, and a wireless LAN system for providing a packet data service to the mobile terminal through a wireless LAN network. A method of interworking a network between a mobile communication network and a wireless LAN system in a wireless communication system, comprising: negotiating between the mobile terminal and an access point when the mobile terminal is handed off from a mobile communication network to a wireless LAN network; Requesting an IP allocation from the access gateway, connecting the access gateway to a packet data service node through a GRE tunnel, performing a PPP framing on traffic to be transmitted to the mobile communication network; The access gateway is set to the mobile terminal It is characterized by including the process of assigning an IP to.

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.In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

이하, 본 발명에서는 셀룰러 망의 예로서 CDMA(Code Division Multimedia Access) 2000 1X 시스템을 무선랜 망의 예로서 IEEE 802.11x 기반의 WiFi 망을 가정한다. Hereinafter, the present invention assumes a Code Division Multimedia Access (CDMA) 2000 1X system as an example of a cellular network and an IEEE 802.11x-based WiFi network as an example of a WLAN network.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 타이틀리 연동 방식을 기반으로 한 이동통신망과 무선랜 망간의 연동 시스템 구조이다.3 is a diagram illustrating a structure of an interworking system between a mobile communication network and a wireless LAN network based on a titlely interworking scheme according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 무선랜 망(380)을 이동통신망(300)에 대한 하나의 접속망으로 분류한다.Referring to FIG. 3, the WLAN network 380 is classified into one access network for the mobile communication network 300.

이동 단말(Hybrid Access Terminal)(310)은 다중 접속 기술을 가진 듀얼 모드 단말이다. 즉, 상기 이동 단말(310)은 이동통신망(300)과 무선랜 망(380)에 대한 네트워크 선택 기능을 수행한다. 또한, 상기 이동 단말(310)은 이동통신망(300)에 접속시, PDSN(340)으로부터 가상(virtual)의 PPP를 이용하여 IP를 할당받는다. 또한, 상기 이동 단말(310)은 이동통신망(300)에서 무선랜 망(380)으로 핸드오프시, PDSN(340)에 연결된 AGW(360)로부터 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)를 이용하여 IP를 할당받는다.The mobile access terminal 310 is a dual mode terminal with multiple access technology. That is, the mobile terminal 310 performs a network selection function for the mobile communication network 300 and the wireless LAN network 380. In addition, when the mobile terminal 310 is connected to the mobile communication network 300, an IP is allocated from the PDSN 340 using a virtual PPP. In addition, the mobile terminal 310 allocates an IP using the Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) from the AGW 360 connected to the PDSN 340 when handing off from the mobile communication network 300 to the wireless LAN network 380. Receive.

상기 이동통신망(300)은 PDSN(340)과, PCF(Packet Control Function)(330), BSS(Base Station System)(320)으로 구성된다. 상기 PDSN(340)은 이동 단말(310)이 접속한 망이 이동통신망(300)이던 무선랜 망(380)에 접속하든 관계없이 PPP 접속 동작을 수행한다. 그리고, 상기 PDSN(340)은 이동통신망(300)을 통해서 IP 망(370)에 접속하는 이동 단말(310)에게 과금 및 인증 기능, IP 라우팅 기능, 버티컬 핸드오프 기능 등을 제공한다. 모바일 아이피(Mobile IP)를 지원하는 경우, 상기 PDSN(340)은 FA(Foreign Agent) 역할을 수행한다. BSS(320)는 이동통신망(300)에 접속되는 이동 단말과의 무선 접속 규격을 처리하는 장비들인 BTS(Base Transceiver Station)들과, BSC(Base Station Controller)로 구성된다.The mobile communication network 300 includes a PDSN 340, a packet control function (PCF) 330, and a base station system (BSS) 320. The PDSN 340 performs a PPP access operation regardless of whether the network connected to the mobile terminal 310 accesses the wireless LAN network 380 that is the mobile communication network 300. The PDSN 340 provides a charging and authentication function, an IP routing function, a vertical handoff function, and the like to the mobile terminal 310 accessing the IP network 370 through the mobile communication network 300. When supporting mobile IP, the PDSN 340 serves as a foreign agent (FA). The BSS 320 is composed of base transceiver stations (BTSs) and base station controllers (BTSs), which are equipment for processing a wireless access standard with a mobile terminal connected to the mobile communication network 300.

상기 무선랜 망(380)은 AGW(Access GateWay)(360)와, AP(Access Point)(350)들로 구성된다. 상기 AGW(360)는 무선랜 망(380)을 통해 상기 PDSN(340)으로 접속하는 이동 단말(310)로부터 받은 IP 패킷을 GRE 터널을 통해서 상기 PDSN(340)전달하거나, 상기 PDSN(340)으로부터 받은 IP 패킷을 수신하여 GRE 터널을 통해서 상기 이동 단말(310)로 전달한다. 이때. GRE 터널은 상기 PDSN(340)과 상기 AGW(360) 사이에 설정된 터널이다.The WLAN network 380 includes an AGW (Access GateWay) 360 and an AP 350. The AGW 360 forwards the IP packet received from the mobile terminal 310 accessing the PDSN 340 through the WLAN network 380 to the PDSN 340 through the GRE tunnel, or from the PDSN 340. The received IP packet is delivered to the mobile terminal 310 through a GRE tunnel. At this time. A GRE tunnel is a tunnel established between the PDSN 340 and the AGW 360.

상기 AGW(360)는 무선랜 망(380)의 AP(350)들과, 상기 이동통신망(300)의 PDSN(340) 사이에 위치하여, 종래의 이동통신망의 BSC와 PDSN간(340)의 R-P 인터페이스와 동일한 A-P 인터페이스가 정의된다. 상기 이동 단말(310)과 AGW(360) 사이에 H-A 인터페이스가 정의되며, DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 프로토콜이 이용된다. The AGW 360 is located between the APs 350 of the WLAN network 380 and the PDSN 340 of the mobile communication network 300, and the RP between the BSC and the PDSN 340 of the conventional mobile communication network. The same AP interface as the interface is defined. An H-A interface is defined between the mobile terminal 310 and the AGW 360, and a Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) protocol is used.

이하, 도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명에서 제시한 연동망 시스템에서 동작하는 시그널링 플랜(Signalling Plan)과 트래픽 플랜(Traffic Plan)을 설명한다.Hereinafter, a signaling plan and a traffic plan operating in the interworking network system proposed by the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 5.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시그널링 플랜을 나타낸 도이다.4 illustrates a signaling plan according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 이동 단말(Hybrid Access Terminal, HAT)(310)와 AGW(360)사이에서 수행되는 H-A 인터페이스는 H-A간 핸드오프 시그널을 전송한다. 상기 H-A간 핸드오프 시그널을 전송하기 위한 이동 단말(310)의 프로토콜 스택은 802.11 PHY, 802.11 MAC, IP, UDP, H-A로 구성된다.Referring to FIG. 4, an H-A interface performed between a mobile access terminal (HAT) 310 and an AGW 360 transmits a handoff signal between H-As. The protocol stack of the mobile terminal 310 for transmitting the H-A handoff signal is composed of 802.11 PHY, 802.11 MAC, IP, UDP, H-A.

다음으로, AP들(350)과 AGW(360) 및 PDSN(340)에는 상기 AGW(360)가 이동통신망의 PDSN(340)과 가상(virtual)의 PPP 접속을 수행하기 위한 프로토콜 스택들이 각각 설정된다. 상기 AP들(350)의 프로토콜 스택은, 802.11 PHY, 802.11 MAC, 802.3 PHY, 802.3 MAC, L2 Relay로 구성된다. 상기 PDSN(340)의 프로토콜 스택은 802.3 PHY, 802.3 MAC, IP, UDP, A11로 구성된다.Next, protocol stacks for the APWs 350, the AGW 360, and the PDSN 340 for the AGW 360 to perform a virtual PPP connection with the PDSN 340 of the mobile communication network are respectively set. . The protocol stack of the APs 350 is composed of 802.11 PHY, 802.11 MAC, 802.3 PHY, 802.3 MAC, L2 Relay. The protocol stack of the PDSN 340 is composed of 802.3 PHY, 802.3 MAC, IP, UDP, A11.

상기 AGW(360)의 프로토콜 스택은 H-A인터페이스를 위해 상기 이동 단말(310)과 동일하게 구성되는 프로토콜 스택과, A-P인터페이스를 위해 상기 PDSN(340)과 동일하게 구성되는 프로토콜 스택으로 구성되어 있다.The protocol stack of the AGW 360 includes a protocol stack configured identically to the mobile terminal 310 for the H-A interface, and a protocol stack configured identically to the PDSN 340 for the A-P interface.

상기 프로토콜 스택들은 MAC 계층 및 PHY 계층을 위한 802.11 MAC과 802.11PHY를 사용하고, 전송 프로토콜은 UDP(User Datagram Protocol)를 사용한다. 또한, AGW(360)와 이동 단말(310)간에는 H-A인터페이스를 위해서 H-A가 있고, 상기 AGW(360)와 PDSN(340)간의 인터페이스를 위해서 A11을 사용한다. The protocol stacks use 802.11 MAC and 802.11PHY for the MAC layer and PHY layer, and the transport protocol uses User Datagram Protocol (UDP). In addition, there is an H-A between the AGW 360 and the mobile terminal 310 for the H-A interface, and A11 is used for the interface between the AGW 360 and the PDSN 340.

광대역 무선통신망(Wibro)의 경우, 802.11을 802.16으로 변경하고, AP(350)를 RAS(Radio Access Station)로 변경하고, AGW(360)를 ACR(Access Control Router)로 변경하면 적용 가능하다.In the case of a broadband wireless communication network (Wibro), it is applicable to change 802.11 to 802.16, change AP 350 to RAS (Radio Access Station), and change AGW 360 to ACR (Access Control Router).

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 플랜(Traffic Plan)을 보여 주는 도면이다.5 is a view showing a traffic plan according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, H-A 인터페이스를 위한 이동 단말(310)의 프로토콜 스택은 802.11 PHY, 802.11 MAC, IP, UDP로 구성되고, AP(350)들의 프로토콜 스택은 상기 시그널링 플랜과 동일하다. PDSN(340)의 프로토콜 스택은 802.3 PHY, 802.3 MAC, 제1 IP, GRE, PPP, 제2 IP로 구성된다. 이때, 제1 IP는 AGW(360)와 PDSN(340)간의 IP 네트워킹을 위한 IP이고, 제2 IP는 이동 단말(310)이 처음으로 IP 주소를 할당받았을 경우, 그 주소를 이용하여 IP 네트워킹 장치(예컨대, 라우터, 도면에 도시하지 않음)를 지나가기 위한 IP이다.Referring to FIG. 5, the protocol stack of the mobile terminal 310 for the H-A interface is composed of 802.11 PHY, 802.11 MAC, IP, and UDP, and the protocol stack of the APs 350 is the same as the signaling plan. The protocol stack of the PDSN 340 is composed of an 802.3 PHY, an 802.3 MAC, a first IP, a GRE, a PPP, and a second IP. In this case, the first IP is an IP for IP networking between the AGW 360 and the PDSN 340, and the second IP is an IP networking device using the address when the mobile terminal 310 is assigned an IP address for the first time. (E.g., a router, not shown in the figure).

AGW(360)의 프로토콜 스택은 상기 PDSN(340)과 접속을 위해서 상기 PDSN(340)의 프로토콜 스택과 동일하게 구성되며, 상기 AP들(350)과의 접속을 위해선 802.3 PHY, 802.3 MAC, L2 Relay로 구성된다.The protocol stack of the AGW 360 is configured in the same manner as the protocol stack of the PDSN 340 for connection with the PDSN 340. For connection with the APs 350, 802.3 PHY, 802.3 MAC, and L2 Relay. It consists of.

상기 트래픽 전송을 위한 프로토콜 스택들을 통해서, 상기 AGW(360)는 이동 단말(310)로부터 트래픽을 수신하면, GRE 인캡슐레이션(encapsulation)을 통하여 PDSN(340)에게 해당 트래픽을 전달한다. 또한, 상대방 호스트에서 이동 단말(310)에게 전송되는 포워드(Forward)방향의 트래픽은 PDSN(340)와 AGW(360)간 GRE 터널을 통해 상기 AGW(360)로 전송된다. When the AGW 360 receives the traffic from the mobile terminal 310 through the protocol stacks for transmitting the traffic, the AGW 360 delivers the corresponding traffic to the PDSN 340 through GRE encapsulation. In addition, forward traffic transmitted from the counterpart host to the mobile terminal 310 is transmitted to the AGW 360 through a GRE tunnel between the PDSN 340 and the AGW 360.

광대역 무선통신망(Wibro)의 경우, 802.11을 802.16으로 변경하고, AP(350)를 RAS(Radio Access Station)로 변경하고, AGW(360)를 ACR(Access Control Router)로 변경하면 적용 가능하다.In the case of a broadband wireless communication network (Wibro), it is applicable to change 802.11 to 802.16, change AP 350 to RAS (Radio Access Station), and change AGW 360 to ACR (Access Control Router).

상기 AGW(360)의 소프트웨어 구조는 도 6에 도시하였다. 도 6을 참조하면, 제어 모듈(Control Module)(601)은 상기 AGW(360)의 전반적인 제어 동작을 수행한다.The software structure of the AGW 360 is shown in FIG. Referring to FIG. 6, a control module 601 performs an overall control operation of the AGW 360.

AGW(360)의 GRE(606) 모듈은 이동통신망(300)과 무선랜망(380)간의 연동을 위하여 IP 네트워크 인터페이스로 GRE encapsulation을 통해 PDSN(340)과 통신한다. 이때, GRE(606)는 AGW(360)와 PDSN(340) 사이에 터널을 뚫어주는 역할을 수행한다.The GRE 606 module of the AGW 360 communicates with the PDSN 340 through GRE encapsulation as an IP network interface for interworking between the mobile communication network 300 and the wireless LAN network 380. At this time, the GRE 606 serves to drill a tunnel between the AGW 360 and the PDSN 340.

상기 이동 단말(310)이 이동통신망에서 무선랜 망으로 핸드오프하더라도 PDSN(340)은 PPP 동작을 계속 수행한다. 이때, PPP 모듈(605)는 상기 PDSN(340)으로부터 이동통신망으로 전달되는 트래픽을 수신받아 PPP 프레밍(framing)을 수행한다. 상기 PPP 모듈(605)은 AGW(360)가 이동 단말(310)을 대신하여 PPP 세션의 종단이 되어 PDSN(340)과 가상(virtual)의 PPP 설정을 수행하도록 하는 역할을 담당한다.The PDSN 340 continues the PPP operation even when the mobile terminal 310 is handed off from the mobile communication network to the wireless LAN network. In this case, the PPP module 605 receives the traffic transmitted from the PDSN 340 to the mobile communication network and performs PPP framing. The PPP module 605 is responsible for allowing the AGW 360 to terminate the PPP session on behalf of the mobile terminal 310 to perform virtual PPP establishment with the PDSN 340.

이동통신망 시그널링 처리부(602)는 제어 모듈(601)의 제어 하에, 이동 단말(310)이 이동통신망(300)에서 무선랜 망(380)으로의 핸드오프시, 이동통신망과의 A10/A11 시그널링을 수행한다.The mobile communication network signaling processor 602 performs A10 / A11 signaling with the mobile communication network when the mobile terminal 310 performs handoff from the mobile communication network 300 to the WLAN network 380 under the control of the control module 601. Perform.

사용자 데이터 전달부(User Data Forwarding)(604)는 제어 모듈(601)의 제어 하에, PDSN(340)으로부터 전달된 트래픽을 AP(350)를 통해서 이동 단말(310)로 전달한다.The user data forwarding unit 604 transmits the traffic transmitted from the PDSN 340 to the mobile terminal 310 through the AP 350 under the control of the control module 601.

DHCP(603)는 제어 모듈(601)의 제어 하에, 상기 이동 단말(310)에게 IP를 할 당한다.The DHCP 603 assigns an IP to the mobile terminal 310 under the control of the control module 601.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 무선통신 시스템에서 망연동 방법을 나타낸 신호 흐름도이다.7 is a signal flow diagram illustrating a network interworking method in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 이동 단말(310)은 701 단계에서 해당 지역에 위치된 모든 AP에게 각 AP의 구분과 그 신호 세기를 확인하기 위한 PROBE 요청을 수행한다. 상기 PROBE 요청을 수신한 AP들은 해당 AP의 식별을 위한 비컨(beacon) 정보가 포함된 PROBE 응답을 수행한다. 이때, 상기 이동 단말(310)은 702 단계에서 이동 단말(110)의 PROBE 응답이 있는 AP 중 비컨(beacon) 정보의 신호 세기가 가장 강한 AP를 선택한 후, 선택된 AP(350)로의 무선랜 접속을 희망하는 협상(association) 요청을 수행한다. 상기 협상 요청을 수신한 AP(350)는 자신의 전송률(Bit Rate)과 ID 그리고 무선랜 통신 시 요구되는 정보가 포함된 협상 응답을 이동 단말(310)로 전송한다. Referring to FIG. 7, in step 701, the mobile terminal 310 performs a PROBE request for identifying each AP and its signal strength to all APs located in the corresponding region. APs receiving the PROBE request perform a PROBE response including beacon information for identification of the corresponding AP. In this case, the mobile terminal 310 selects an AP having the strongest signal strength of beacon information among APs with a PROBE response of the mobile terminal 110 in step 702, and then accesses the WLAN to the selected AP 350. Perform the desired association request. Upon receiving the negotiation request, the AP 350 transmits a negotiation response including its bit rate and ID and information required for wireless LAN communication to the mobile terminal 310.

상기 협상 응답을 수신한 이동 단말(310)은 AAA(380)와 802.11 인증을 수행한다. 이후, 704단계에서 이동 단말(310)가 IP 주소 할당을 요청하기 위해서 DHCP DISCOVER 메시지를 생성하여 DHCP 릴레이 기능을 수행하는 AP(350)를 통해 AGW(360)에게 전달한다.The mobile terminal 310 receiving the negotiation response performs 802.11 authentication with the AAA 380. Thereafter, in step 704, the mobile terminal 310 generates a DHCP DISCOVER message to request an IP address allocation and transmits the generated DHCP DISCOVER message to the AGW 360 through the AP 350 performing the DHCP relay function.

이후, 상기 AGW(360)는 705 단계에서 PDSN(340)과 A11 메시지가 GRE 터널 위로 지나가기 위해서 A11 터널을 설정한다. 즉, GRE 터널을 설정한다. In step 705, the AGW 360 establishes an A11 tunnel for the PDSN 340 and the A11 message to pass over the GRE tunnel. That is, set up a GRE tunnel.

AGW(360)는 706 단계에서 PDSN(340)과 링크 제어 프로토콜(Link Control Protocol : LCP) 협상(negotiation)을 수행하여 PPP 설정한다. 이후, AGW(360)는 707 단계에서 PDSN(340)과 네트워크 계층 설정을 위한 IP 제어 프로토콜 협상(IPCP Negotiation)을 수행한다. 이때, PDSN(340)은 이동 단말의 IP 주소를 할당한다.In step 706, the AGW 360 performs a link control protocol (LCP) negotiation with the PDSN 340 to configure PPP. Thereafter, the AGW 360 performs IPCP negotiation with the PDSN 340 to establish a network layer in step 707. At this time, the PDSN 340 assigns an IP address of the mobile terminal.

상기 AGW(360)는 708 단계에서 H-A 인터페이스를 통해 상기 PDSN(340)으로부터 받은 IP 주소를 포함한 DHCP OFFER 메시지를 상기 이동 단말(310)에게 전달한다.The AGW 360 transmits a DHCP OFFER message including the IP address received from the PDSN 340 through the H-A interface to the mobile terminal 310 in step 708.

708 단계에서 상기 DHCP OFFER 메시지를 수신한 이동 단말(310)은 709 단계에서 AGW(360)로 DHCP REQUEST 메시지를 전달한다. 상기 DHCP REQUEST 메시지는 IP 주소의 할당을 요청하기 위한 메시지이다. 상기 AGW(360)는 710 단계에서 DHCP 확인(ACK) 메시지를 이동 단말(310)에게 전송한다.In step 708, the mobile terminal 310 receiving the DHCP OFFER message transmits a DHCP REQUEST message to the AGW 360 in step 709. The DHCP REQUEST message is a message for requesting allocation of an IP address. The AGW 360 transmits a DHCP acknowledgment (ACK) message to the mobile terminal 310 in step 710.

한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 망연동시, 제어 흐름도를 나타낸 것이다.On the other hand, Figure 8 shows a control flowchart when the network is linked in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.

도 8이 도 7과 다른 점은 806 단계와 807 단계이다. 도 7에서는 PPP 협상(LCP,IPCP)의 한 쪽 종단이 AGW(360)일 경우를 나타낸 것이다. 반면에 도 8은 PPP 협상(LCP,IPCP)의 한 쪽 종단이 이동 단말(310)일 경우를 나타낸 것이다. 이때, 반대쪽 종단은 PDSN(340)이 된다.8 differs from FIG. 7 in steps 806 and 807. FIG. 7 illustrates a case where one end of the PPP negotiation (LCP, IPCP) is the AGW 360. On the contrary, FIG. 8 illustrates a case where one end of the PPP negotiation (LCP, IPCP) is the mobile terminal 310. At this time, the opposite end is the PDSN 340.

상기 내용을 다시 설명하면, 801 단계 내지 805 단계는 도 7의 701 단계 내지 705 단계와 동일하다. 이동 단말(310)은 806 단계에서 PDSN(340)과 링크 제어 프로토콜(Link Control Protocol : LCP) 협상(negotiation)을 수행하여 PPP 설정한다. 이후, 이동 단말(310)은 807 단계에서 PDSN(340)과 네트워크 계층 설정을 위한 IP 제어 프로토콜 협상(IPCP Negotiation)을 수행한다. 이때, PDSN(340)은 이동 단 말의 IP 주소를 할당한다.In the above description, steps 801 to 805 are the same as steps 701 to 705 of FIG. 7. In step 806, the mobile terminal 310 performs a link control protocol (LCP) negotiation with the PDSN 340 to configure PPP. Thereafter, the mobile terminal 310 performs IPCP negotiation with the PDSN 340 for establishing a network layer in step 807. At this time, the PDSN 340 allocates an IP address of the mobile terminal.

상기 AGW(360)는 808 단계에서 H-A 인터페이스를 통해 상기 PDSN(340)으로부터 받은 IP 주소를 포함한 DHCP OFFER 메시지를 상기 이동 단말(310)에게 전달한다.The AGW 360 transmits a DHCP OFFER message including the IP address received from the PDSN 340 through the H-A interface to the mobile terminal 310 in step 808.

808 단계에서 상기 DHCP OFFER 메시지를 수신한 이동 단말(310)은 809 단계에서 AGW(360)로 DHCP REQUEST 메시지를 전달한다. 상기 DHCP REQUEST 메시지는 IP 주소의 할당을 요청하기 위한 메시지이다. 상기 AGW(360)는 810 단계에서 DHCP 확인(ACK) 메시지를 이동 단말(310)에게 전송한다.In step 808, the mobile terminal 310 receiving the DHCP OFFER message transmits a DHCP REQUEST message to the AGW 360. The DHCP REQUEST message is a message for requesting allocation of an IP address. The AGW 360 transmits a DHCP acknowledgment (ACK) message to the mobile terminal 310 in step 810.

한편, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신 시스템에서 망연동시, AGW(360)의 제어 흐름도를 나타낸 것이다.On the other hand, Figure 9 shows a control flowchart of the AGW 360 when the network interlocks in the wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

상기 AGW(360)의 제어 흐름도를 설명하기 이전에 상기 이동 단말(310)은 이동통신망(300)에서 무선랜 망(380)으로 핸드오프되었다고 가정한다.Before describing the control flowchart of the AGW 360, it is assumed that the mobile terminal 310 is handed off from the mobile communication network 300 to the WLAN network 380.

먼저, AGW(360)는 이동 단말(310)로부터 IP 할당 요청을 수신하였는가를 판단한다. 만약, 상기 이동 단말(310)로부터 IP 할당 요청을 수신하지 않았을 경우, AGW(360)는 902 단계에서 일반적인 AGW 역할을 수행한다. 그러나, 상기 이동 단말(310)로부터 IP 할당 요청을 수신하였을 경우, AGW(360)는 903 단계에서 PDSN(340)과 A11 메시지가 GRE 터널 위로 지나가기 위해서 A11 터널을 설정한다. 즉, GRE 터널을 설정한다. 이후, 상기 AGW(360)는 904 단계에서 PDSN(340)과 링크 제어 프로토콜(Link Control Protocol : LCP) 협상(negotiation)을 수행하여 PPP 설정한다. 이후, AGW(360)는 905 단계에서 PDSN(340)과 네트워크 계층 설정을 위한 IP 제어 프로토콜 협상(IPCP Negotiation)을 수행한다. 이때, PDSN(340)은 이동 단말의 IP 주소를 할당한다.First, the AGW 360 determines whether an IP allocation request has been received from the mobile terminal 310. If the IP allocation request is not received from the mobile terminal 310, the AGW 360 performs a general AGW role in step 902. However, when the IP allocation request is received from the mobile terminal 310, the AGW 360 establishes an A11 tunnel in order to allow the PDSN 340 and the A11 message to pass over the GRE tunnel in step 903. That is, set up a GRE tunnel. In step 904, the AGW 360 configures PPP by performing a link control protocol (LCP) negotiation with the PDSN 340. Thereafter, the AGW 360 performs IPCP negotiation with the PDSN 340 to establish a network layer in step 905. At this time, the PDSN 340 assigns an IP address of the mobile terminal.

상기 AGW(360)는 906 단계에서 H-A 인터페이스를 통해 상기 PDSN(340)으로부터 받은 IP 주소를 DHCP OFFER 메시지에 실어 상기 이동 단말(310)에게 할당한다.The AGW 360 allocates the IP address received from the PDSN 340 through the H-A interface in the DHCP OFFER message to the mobile terminal 310 in step 906.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.In the present invention operating as described in detail above, the effects obtained by the representative ones of the disclosed inventions will be briefly described as follows.

본 발명은, 이동통신망과 무선랜 망을 타이틀리 연동 방식으로 연동할 경우, 이동통신망의 네트워크 엘리먼트의 변경없이 구현할 수 있다.The present invention can be implemented without changing the network elements of the mobile communication network when the mobile communication network and the wireless LAN network interworking in a titlely interworking manner.

본 발명은, 이동 단말에 가해지는 부하를 줄일 뿐만이 아니라 네트워크 프로토콜 스택을 최적화 할 수 있는 효과가 있다.The present invention not only reduces the load on the mobile terminal, but also has the effect of optimizing the network protocol stack.

본 발명은 이동통신망과 무선랜 망간 이외에도 이동통신망과 휴대 인터넷 망(High-speed Portable Internet)간에도 연동 대상 무선 기술(Air Technology)에 관계없이 이동통신망의 PDSN과 정합할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of matching with the PDSN of the mobile communication network regardless of the mobile technology (Air Technology) interworking between the mobile communication network and the high-speed portable Internet in addition to the mobile communication network and the wireless LAN network.

Claims (4)

적어도 하나의 이동 단말에게 이동통신망을 통해 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템과, 상기 이동 단말에게 무선랜망을 통해서 패킷 데이터 서비스를 제공하는 무선랜 시스템을 포함하는 무선통신 시스템에서 상기 이동통신망과 무선랜 시스템간 망연동 시스템에 있어서,A mobile communication system for providing a packet data service to at least one mobile terminal through a mobile communication network, and a wireless LAN system for providing a packet data service to the mobile terminal through a wireless LAN network. In a network interworking system between LAN systems, 상기 이동통신 시스템에 접속할 수도 있고, 상기 무선랜 시스템에 접속할 수 있는 이동 단말과, 이동통신 시스템과, 무선랜 시스템을 포함하고,A mobile terminal capable of accessing the mobile communication system and accessing the wireless LAN system, a mobile communication system, a wireless LAN system, 상기 이동통신 시스템은, 상기 이동 단말에게 패킷 데이터 서비스를 제공하는 패킷 데이터 서비스 노드를 포함하고,The mobile communication system includes a packet data service node for providing a packet data service to the mobile terminal. 상기 무선랜 시스템은, 상기 패킷 데이터 서비스 노드와 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널을 통해서 연결되며, 상기 이동 단말이 이동통신망에서 무선랜망으로 핸드오프 시, 이동통신망으로 전송되어야 할 트래픽에 대해서 PPP 프레밍을 수행하는 억세스 게이트웨이를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.The WLAN system is connected to the packet data service node through a Generic Routing Encapsulation (GRE) tunnel, and when the mobile terminal is handed off from the mobile communication network to the wireless LAN network, PPP framing is performed on traffic to be transmitted to the mobile communication network. And the access gateway to perform. 적어도 하나의 이동 단말에게 이동통신망을 통해 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템과, 상기 이동 단말에게 무선랜망을 통해서 패킷 데이터 서비스를 제공하는 무선랜 시스템을 포함하는 무선통신 시스템에서 상기 이동통신망과 무선랜 시스템간 망연동 방법에 있어서,A mobile communication system for providing a packet data service to at least one mobile terminal through a mobile communication network, and a wireless LAN system for providing a packet data service to the mobile terminal through a wireless LAN network. In the network interworking method between LAN systems, 상기 이동 단말이 이동통신망에서 무선랜 망으로 핸드오프시, 상기 이동 단말과 억세스 포인트간의 협상을 수행하는 과정과,Performing a negotiation between the mobile terminal and an access point when the mobile terminal is handed off from a mobile communication network to a wireless LAN network; 상기 이동 단말이 억세스 게이트웨이에게 IP 할당을 요청하는 과정과,Requesting, by the mobile terminal, an IP assignment from an access gateway; 상기 억세스 게이트웨이가 패킷 데이터 서비스 노드와 GRE 터널을 통해서 연결되는 과정과, Connecting the access gateway to a packet data service node through a GRE tunnel; 상기 억세스 게이트웨이가 이동통신망으로 전송되어야 할 트래픽에 대해서 PPP 프레밍을 수행하는 과정과,Performing, by the access gateway, PPP framing on traffic to be transmitted to a mobile communication network; 상기 억세스 게이트웨이가 상기 이동 단말에게 IP를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.And the access gateway assigning an IP to the mobile terminal. 적어도 하나의 이동 단말에게 이동통신망을 통해 패킷 데이터 서비스를 제공하는 이동통신 시스템과, 상기 이동 단말에게 무선랜망을 통해서 패킷 데이터 서비스를 제공하는 무선랜 시스템을 포함하는 무선통신 시스템에서 상기 억세스 게이트웨이에서 상기 이동통신망과 무선랜 시스템간 망연동 방법에 있어서,The access gateway in a wireless communication system including a mobile communication system for providing a packet data service to at least one mobile terminal through a mobile communication network, and a wireless LAN system for providing a packet data service to the mobile terminal through a wireless LAN network. In the network interworking method between a mobile communication network and a wireless LAN system, 상기 이동 단말로부터 IP 할당 요청을 수신하는 과정과,Receiving an IP allocation request from the mobile terminal; 상기 패킷 데이터 서비스 노드와 GRE 터널을 통해서 연결되는 과정과,Connecting to the packet data service node through a GRE tunnel; 상기 이동통신망으로 전송되어야 할 트래픽에 대해서 PPP 프레밍을 수행하는 과정과,Performing PPP framing on traffic to be transmitted to the mobile communication network; 상기 이동 단말에게 IP를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방 법.And assigning an IP to the mobile terminal. 적어도 하나의 이동 단말에게 이동통신망을 통해 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위해서 패킷 데이터 서비스 노드를 구비하는 이동통신 시스템과, 상기 이동 단말에게 무선랜 망을 통해서 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위해서 상기 패킷 데이터 서비스 노드와 연결된 억세스 게이트웨이를 구비하는 무선랜 시스템을 포함하는 무선통신 시스템에서 상기 억세스 게이트웨이에서 이동통신 시스템과 무선랜 시스템간 망연동 장치에 있어서,A mobile communication system including a packet data service node for providing a packet data service to at least one mobile terminal through a mobile communication network, and the packet data service node for providing a packet data service to the mobile terminal through a wireless LAN network. In a wireless communication system including a wireless LAN system having an access gateway connected to the network interworking device between the mobile communication system and the wireless LAN system in the access gateway, 상기 이동통신 시스템과 무선랜 시스템간의 연동을 위하여 상기 억세스 게이트웨이의 전반적인 제어 동작을 수행하는 제어 모듈과,A control module for performing an overall control operation of the access gateway for interworking between the mobile communication system and the wireless LAN system; 패킷 데이터 서비스 노드와 터널을 설정하는 GRE(Generic Routing Encapsulation) 모듈과,A Generic Routing Encapsulation (GRE) module that establishes tunnels with packet data service nodes, 상기 패킷 데이터 서비스 노드와 PPP 설정을 하는 PPP 모듈과,A PPP module configured to configure PPP with the packet data service node; 상기 이동 단말이 이동통신망에서 무선랜 망으로의 핸드오프시, 이동통신망과의 시그널링을 처리하는 이동통신망 시그널링 처리부와,A mobile communication network signaling processor configured to process signaling with the mobile communication network when the mobile terminal performs handoff from the mobile communication network to the wireless LAN network; 상기 패킷 데이터 서비스 노드로부터 전달된 트래픽을 이동 단말로 전달하는 사용자 데이터 전달부와,A user data transfer unit for transferring the traffic transmitted from the packet data service node to a mobile terminal; 상기 이동 단말에게 IP를 할당하는 DHCP 모듈을 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.And a DHCP module for allocating an IP to the mobile terminal.
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