KR20060107216A

KR20060107216A - Method and system for packet forwarding when handoff between heterogeneous networks.

Info

Publication number: KR20060107216A
Application number: KR1020050029309A
Authority: KR
Inventors: 이상도; 이성원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-04-08
Filing date: 2005-04-08
Publication date: 2006-10-13

Abstract

본 발명은 셀룰러 방식의 이동 통신망과 무선 랜과 같은 이기종 망간에 액세스 터미널이 버티컬 핸드오프 할 시에 상기 액세스 터미널에게 패킷 데이터 전송을 순차적으로 제공하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 목적을 달성하기 위해 외부 IP 망으로부터 제공되는 IP 패킷을 순서적으로 상기 액세스 터미널로 전송하고 버퍼에 저장하는 PDSN과 상기 버티컬 핸드오프가 완료될 시에 상기 액세스 터미널이 최근까지 수신된 패킷 정보가 포함된 핸드오프 완료 메시지를 상기 PDSN에게 전송하고, 상기 PDSN은 수신된 상기 핸드오프 완료 메시지에 포함된 패킷 정보를 근거로 상기 액세스 터미널이 수신 완료한 패킷을 상기 버퍼에서 삭제한다.The present invention relates to a method and system for sequentially providing packet data transmission to an access terminal when the access terminal performs vertical handoff between a cellular mobile communication network and a heterogeneous network such as a wireless LAN. In order to achieve the object of the present invention, a PDSN for sequentially transmitting and storing an IP packet provided from an external IP network to the access terminal and storing it in a buffer, and a packet recently received by the access terminal when the vertical handoff is completed. The handoff complete message including the information is transmitted to the PDSN, and the PDSN deletes the packet received by the access terminal from the buffer based on the packet information included in the received handoff complete message.

버티컬 핸드오프, CDMA 2000 1X, 무선 랜 Vertical Handoff, CDMA 2000 1X, WiFi

Description

Method and system for packet forwarding when handoff between heterogeneous networks. {METHOD AND SYSTEM FOR TRANSPORTING PACKET BETWEEN HETEROGENEOUS NETWORKS}

도 1은 종래 기술에 따른 이동통신망에서의 이동 단말의 IP 할당 과정을 도시한 흐름도,1 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 도면,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 3은 종래 기술에 따라 이동 단말이 모바일 IP를 사용하여 무선랜에서 이동통신망으로 이동하는 경우 IP 패킷 전달 과정을 도시한 도면,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 prior art;

도 4는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 셀룰러 망에서 무선 랜으로의 핸드 오프 시스템의 구성을 도시한 도면,4 is a diagram illustrating a configuration of a handoff system from a cellular network to a wireless LAN according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 외부 인터넷을 통해 수신되는 IP 패킷의 헤더 포맷을 도시한 도면,5 is a diagram illustrating a header format of an IP packet received through an external Internet according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 셀룰러 망에서 무선 랜으로 이기종 망간 핸드오프 절차를 도시한 도면,6 illustrates a heterogeneous manganese handoff procedure from a cellular network to a wireless LAN according to a second embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 이동 단말이 셀룰러 망에 접속하여 패킷을 수신 받을 시 무선 접속 서버 1의 동작을 도시한 도면,7 is a diagram illustrating an operation of a wireless access server 1 when a mobile terminal receives a packet by accessing a cellular network according to an embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 셀룰러 망에서 무선 랜으로의 핸드오프를 완료했을 시 무선 접속 서버 1에서 패킷들을 이동 단말에게 전달하는 과정을 도시한 도면,8 is a diagram illustrating a process of delivering packets to a mobile terminal in a wireless access server 1 when a handoff from a cellular network to a wireless LAN is completed according to an embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 접속 서버 1의 제어부 동작 흐름을 도시한 도면,9 is a flowchart illustrating the operation of the controller of the wireless access server 1 according to the embodiment of the present invention;

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 망에서 무선 랜으로 핸드오프 시에 패킷을 순차적으로 수신하기 위한 이동 단말의 블록 구성도,10 is a block diagram of a mobile terminal for sequentially receiving a packet during handoff from a cellular network to a wireless LAN according to an embodiment of the present invention;

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 망에서 무선 랜으로 핸드오프 시에 패킷을 순차적으로 수신하기 위한 이동 단말의 제어 흐름도.11 is a control flowchart of a mobile terminal for sequentially receiving a packet during handoff from a cellular network to a wireless LAN 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 무선 랜(Wireless Local Access Network : WLAN) 간의 핸드 오프 시 패킷 서비스를 제공하기 위한 방법 및 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to a method and system for handing off a wireless communication system, and more particularly, to a method and system for providing a packet service during handoff between a cellular mobile communication network and a wireless local access network (WLAN). It is about.

일반적으로 무선 통신 시스템이라 함은, 단말까지 고정적인 유선 네트워크를 연결하여 사용할 수 없는 경우를 위해 개발된 시스템이다. 이러한 무선 통신 시스템은 기술의 발전에 따라 이동 통신 시스템으로 발전하였다. 상기 이동 통신 시스 템의 대표적인 시스템이 셀룰러 방식의 시스템이다. 셀룰러 시스템이란, 무선 채널을 통해 단말과 통신을 수행하는 기지국과 상기 기지국과 유선 네트워크를 연결하기 위한 시스템이다. 또한 이러한 셀룰러 시스템으로 대표적인 시스템은 코드분할 다중 접속(Code Division Multiple Access : CDMA) 방식을 사용하는 셀룰러 이동 통신 시스템이 있다. In general, a wireless communication system is a system developed for a case in which a fixed wired network cannot be connected to a terminal and used. Such a wireless communication system has evolved into a mobile communication system according to the development of technology. A representative system of the mobile communication system is a cellular system. The cellular system is a system for connecting a base station communicating with a terminal through a wireless channel and a wired network with the base station. In addition, a representative system of such a cellular system is a cellular mobile communication system using a code division multiple access (CDMA) scheme.

상기 셀룰러 시스템은 기본적으로 음성 통신을 제공하기 위해 개발되었으나, 현재에는 다양한 데이터 서비스를 제공할 수 있는 시스템들이 등장하기에 이르렀다. 또한 사회가 급속도로 발전하면서, 각 사용자들마다 요구되는 데이터의 양이 증가하고 있으며, 보다 많은 데이터를 보다 빨리 전송할 수 있기를 원하고 있다. The cellular system was basically developed to provide voice communication, but nowadays, systems capable of providing various data services have emerged. In addition, as society develops rapidly, the amount of data required for each user is increasing, and more data is to be transmitted faster.

일반적으로 무선 랜이라 함은, 전송 매체로 유선 케이블이 아닌 무선 주파수를 사용하여 컴퓨터 및 전자장비간에 근거리 망(Local Area Network)을 구현하는 것을 말한다. 무선 랜 기술은 본래 군사적 용도로 활용하기 위해 처음 개발이 시작되었으며, 민간 용도로 사용이 허가된 이후 시장 초기에는 유선 랜을 구축하기 어려운 창고, 백화점, 병원 등의 특수한 환경에서 제한적으로 활용되어 왔다. 그러나 1997년 IEEE에서 802.11 무선 랜 표준을 발표하고, WECA에서 여러 업체들로부터 생산되는 다양한 장비들 간의 호환성을 보장하면서 무선 랜은 빠르게 대중화되기 시작하였다. 무선 랜은 업체들 간의 치열한 성능/가격 경쟁으로 이더넷과 비슷한 가격 하락 곡선을 경험하면서, 한 때 수 백 만원 하던 무선 랜 장비 가격은 최근 휴대 전화기보다도 훨씬 저렴해졌다.In general, a wireless LAN refers to a local area network between a computer and an electronic device using a radio frequency rather than a wired cable as a transmission medium. Wireless LAN technology was originally developed for military use, and has been limited in special environments such as warehouses, department stores, and hospitals where wired LANs are difficult to build in the early market since it was licensed for private use. However, in 1997, the IEEE released the 802.11 wireless LAN standard, and the WECA began to popularize rapidly, ensuring compatibility between various devices produced by various companies. Wireless LANs have experienced a similar price-decrease curve with Ethernet due to fierce performance / price competition among vendors, and the price of wireless LAN equipment, which was once several million won, has become much cheaper than mobile phones recently.

무선 랜은 주로 기업용 네트워크 솔루션으로 사용되어 왔지만, 최근에는 노 트북과 PDA를 이용하여 사무실 밖에서 업무를 처리하는 이동 근로자(mobile worker)들의 수가 증가하면서 이들을 대상으로 인터넷 접속 서비스를 제공하는 공중 무선 랜 서비스 용도로도 활용되고 있다. 또한 무선 랜은 경쟁의 심화 및 규모의 경제 효과로 가격이 빠르게 하락하면서 노트북과 PDA 등 컴퓨터뿐만 아니라 앞으로 디지털 가전기기 등에도 다양하게 적용되어 유비쿼터스 네트워크를 실현하는 핵심 기술로서 중추적인 역할을 담당할 것으로 기대되고 있다.WLAN has been used mainly as a corporate network solution, but recently, as the number of mobile workers who work outside the office using laptops and PDAs increases, public WLAN services provide Internet access services for them. It is also used for purposes. In addition, wireless LAN will play a pivotal role as a core technology for realizing a ubiquitous network as it is widely applied to not only computers such as laptops and PDAs but also digital home appliances in the future as prices drop rapidly due to intensifying competition and economies of scale. It is expected.

일반적으로 핸드오프란, 통화 중의 단말이 기지국(BS : Base Station)과 기지국 사이를 통화가 원활히 유지되면서 이동할 수 있도록 하는 과정을 말한다. 이러한 핸드오프는 크게 하드 핸드오프(Hard Handoff)와 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 및 소프터 핸드오프(Softer Handoff) 방식으로 구분할 수 있다. 그러면 이러한 핸드오프의 각 방식에 대하여 먼저 살펴보도록 한다.In general, handoff refers to a process of allowing a terminal during a call to move between a base station (BS) and a base station while maintaining a smooth call. Such handoffs can be broadly classified into a hard handoff, a soft handoff, and a softer handoff. Then, each method of the handoff will be described first.

첫째로, 하드 핸드오프는 통화 중인 이동 단말이 기지국간을 이동할 경우 현재 통화를 수행하는 기지국(Source BS)의 채널을 차단하고, 핸드오프의 목표 기지국(Target BS)의 채널로 최대한 빠른 시간에 연결함으로써 통신의 연속성을 제공해 주는 방식이다.First, when a mobile terminal in a call moves between base stations, the hard handoff cuts off the channel of the source BS that performs the current call, and connects to the channel of the target BS of the handoff as soon as possible. This provides a continuity of communication.

둘째로, 소프트 핸드오프는 통화 중인 이동 단말이 기지국간 이동할 경우 현재 통화를 수행하는 기지국(Source BS)의 채널과, 핸드오프의 목표 기지국(Target BS)의 채널을 동시에 수신하면서 특정한 기지국의 영역으로 완전히 이동하는 경우 무선 단말과 멀어진 기지국의 채널을 차단함으로써 통신의 연속성을 제공하는 방식이다.Secondly, soft handoff is a channel of a base station that performs a current call and a channel of a target base station of target handoff (Target BS) when a mobile terminal in communication moves between base stations simultaneously. When completely moving, it is a method of providing continuity of communication by blocking a channel of a base station far from a wireless terminal.

마지막으로 소프터 핸드오프는 앞에서 설명한 소프트 핸드오프와 동일한 방식이다. 다만 이동 단말의 이동이 기지국과 기지국간의 이동이 아닌 섹터형 기지국에서 자신의 한 섹터에서 다른 섹터로 이동하는 경우의 핸드오프를 말한다.Finally, the softer handoff is the same as the soft handoff described earlier. However, when the movement of the mobile terminal moves from one sector to another in the sector type base station, not the movement between the base station and the base station.

지금까지 상술한 핸드오프는 모두 동일한 무선 접속 규격을 사용하는 망 또는 동일 사업자간의 핸드오프를 의미했다. 하지만, 무선 통신 기술의 발달과 많은 무선 접속 기술의 개발로 인하여 서로 다른 사업자 및 망 규격간에도 핸드오프를 해야할 필요가 생기게 되었다.So far, the aforementioned handoffs have all meant handoffs between networks using the same wireless access standard or between operators. However, due to the development of wireless communication technology and the development of many wireless access technologies, there is a need for handoff between different service providers and network standards.

일반적으로 셀룰러 방식의 이동 통신망과 무선 랜에 각각 접속이 가능한 듀얼 모드(Dual mode)로 동작하는 이동 단말(Hybrid Access Terminal : HAT)이 무선 랜에 접속하여 인터넷 프로토콜(Internet Protocol : 이하 "IP"라 칭함) 주소를 할당받은 후, 이동 통신망으로의 버티컬 핸드오프를 수행하게 되면, 무선 랜에서 사용하던 기존의 IP 대신 이동 통신 시스템에서 할당하는 새로운 IP를 사용하게 된다. 여기서 상기 버티컬 핸드오프라 함은, CDMA(Code Division Multiple Access)방식의 이동 통신망과 WLAN과 같이 접속 기술(Access Technology)이 다른 이종망간(Heterogeneous Network)의 핸드오프를 의미한다.In general, a mobile access terminal (HAT) operating in a dual mode capable of accessing a cellular type mobile communication network and a wireless LAN, respectively, accesses a wireless LAN, and is referred to as an Internet Protocol (hereinafter referred to as "IP"). When a vertical handoff is performed to the mobile communication network after the address is allocated, the new IP allocated by the mobile communication system is used instead of the existing IP used in the wireless LAN. Here, the vertical handoff refers to a handoff between a heterogeneous network having a different access technology such as a WLAN and a code division multiple access (CDMA) type mobile communication network.

예를 들어 CDMA 2000 1x 시스템에서는 IP 제어 프로토콜(IP Control Protocol : IPCP)을 사용하여 이동 단말에게 IP를 할당하는 방법을 사용하며, 이러한 IP 할당 방법 및 시스템에 대해 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.For example, in the CDMA 2000 1x system, an IP control protocol (IPCP) is used to assign an IP to a mobile terminal. 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 도시한 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 101 단계에서 먼저 이동 단말(HAT)(10)은 기지 국(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 terminal (HAT) 10 first performs a traffic channel (TCH) setup with a base station system (BSS) 20, and the base station 20 performs a setup. A RP Session (Remote Node-PDSN Session) setup with a Packet Data Service Node (PDSN) 30 is performed. 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 new IP tunneling path 303 connected to the existing IP tunneling path 301 and 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 이종 망간의 핸드오프 시에 이동 단말에게 패킷 손실을 줄이는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a method and system for reducing packet loss to a mobile terminal during handoff between heterogeneous networks.

본 발명의 다른 목적은 이종 망간의 핸드오프 시에 이동 단말에게 안정적인 패킷 데이터 서비스를 제공하는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method and system for providing a stable packet data service to a mobile terminal during handoff between heterogeneous networks.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 셀룰러 망에서 무선 랜으로 이동 단말이 핸드오프 시 패킷 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 이동 단말이 이기종망 간 핸드오프 요청 메시지를 무선 접속 서버에게 전송하는 과정과, 상기 핸드오프 요청 메시지를 수신한 무선 접속 서버가 외부 망으로부터 상기 이동 단말을 목적지로하는 패킷을 패킷 버퍼에 저장하는 과정과, 핸드오프 완료 시 상기 이동 단말이 핸드오프 완료 메시지를 무선 접속 서버에게 전송하는 과정과, 상기 무선 접속 서버가 상기 핸드오프 완료 메시지를 수신할 시 상기 이동 단말이 최종 적으로 수신한 패킷들과 중복된 패킷들을 패킷 버퍼에서 삭제하는 과정과, 상기 패킷 버퍼에서 삭제된 패킷들을 제외한 패킷들을 순차적으로 상기 이동 단말에게 제공하는 과정을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of providing a packet service when a mobile terminal is handed off from a cellular network to a wireless LAN, wherein the mobile terminal sends a handoff request message between heterogeneous networks to a wireless access server. Transmitting a packet; storing, by a wireless access server receiving the handoff request message, a packet destined for the mobile terminal from an external network in a packet buffer; and when the handoff is completed, the mobile terminal receives a handoff completion message. Transmitting a packet to a wireless access server, deleting the packets duplicated with packets finally received by the mobile terminal when the wireless access server receives the handoff completion message, and transmitting the packet buffer; And sequentially providing the packets excluding the packets deleted from the mobile terminal to the mobile terminal. The.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, 패킷 서비스를 제공하는 셀룰러 망에서 무선 랜으로 이동 단말이 핸드오프할 수 있는 이동 통신 시스템에 있어서, 상기 셀룰러 망에서 무선 랜으로 이동이 완료될 시 성공적으로 수신된 패킷들 중에서 가장 최근의 패킷 식별자 정보를 핸드오프 완료 메시지에 포함시켜 무선 접속 서버로 전송하는 이동 단말과, 이동 단말을 목적지로 하는 패킷을 수신하여 저장하고, 상기 이동 단말의 핸드오프 완료 메시지를 수신할 시 상기 패킷 식별자 정보를 근거로 저장된 상기 패킷 중 상기 이동 단말이 성공적으로 수신한 패킷을 삭제하고, 나머지 패킷들을 순차적으로 상기 이동 단말에게 전송하는 무선 접속 서버를 포함한다.A system of the present invention for achieving the above object is a mobile communication system in which a mobile terminal can be handed off from a cellular network providing a packet service to a wireless LAN, when the movement from the cellular network to the wireless LAN is completed Among the successfully received packets, a mobile terminal which includes the most recent packet identifier information in a handoff completion message and transmits it to a wireless access server, receives and stores a packet destined for the mobile terminal, and handoffs the mobile terminal. And a wireless access server that deletes a packet successfully received by the mobile terminal from among the packets stored based on the packet identifier information when receiving a completion message, and sequentially transmits the remaining packets to the mobile terminal.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그리고 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 내 려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, when 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. 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.

먼저 본 발명의 기본 개념을 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 적어도 하나 이상의 무선 접속 기술을 지원하는 이동 단말이 무선 랜에서 셀룰러 망 또는 셀룰러 망에서 무선 랜으로 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 cellular network or a cellular network to a WLAN.

도 4는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 셀룰러 망에서 무선 랜으로의 핸드 오프 시스템의 구성을 도시한 도면으로서, 상기 도 4에서 굵은 실선으로 나타낸 화살표는 이동 단말(110)이 셀룰러 망에서 무선 랜으로 이동하는 경우의 IP 패킷의 전달 경로를 나타낸 것이다. 도 4에서 이동 통신망은 예컨대, CDMA 2000 1x 시스템과 같은 코드분할다중접속 시스템 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Service)을 이용할 수 있으며, 무선 랜은 예컨대, IEEE 802.11x 기반의 WiFi 또는 IEEE 806.16 d/e 기반의 WiBro(Wireless Broadband) 기술을 이용할 수 있다. 그러나 도 4의 망 구성은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 것으로 본 발명은 이동 통신망과 IEEE 802.1x, 802.2x 기반의 무선 랜 등 다양한 망에 적용될 수 있음에 유의하여 할 것이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a handoff system from a cellular network to a wireless LAN according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, a thick solid line indicates that the mobile terminal 110 is wireless in a cellular network. It shows the transmission path of IP packet when moving to LAN. In FIG. 4, the mobile communication network may use, for example, a code division multiple access system such as a CDMA 2000 1x system and a Universal Mobile Telecommunications Service (UMTS). The wireless LAN may be based on, for example, IEEE 802.11x-based WiFi or IEEE 806.16 d / e. Wireless Broadband (WiBro) technology is available. 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 various networks such as a mobile communication network and an IEEE 802.1x, 802.2x-based wireless LAN.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라 셀룰러 망(R2)에 접속하여 상대노드(60)와 IP 패킷을 송/수신하던 이동 단말(110)이 무선 랜(R1)으로 이동하였을 경우를 가정한 것이다. 이동 단말(110)은 BSS(120)로부터의 신호 세기가 미리 결정된 임계 값보다 작아지고, 무선 랜(R1)의 존재하는 AP(140)로부터 수신된 신호 세기가 미리 결정된 임계 값보다 커지면 이동 단말(110)은 셀룰러 망(R2)에서 무선 랜(R1)으로 이동했음을 감지한다. 셀룰러 망(R2)에서 무선 랜(R1)으로 이동한 이동 단말(110)은 버티컬 핸드오프를 수행하기 위해 인접한 AR(150)을 검색하고, 검색된 AR(150)에게 상기 PDSN(130)이 할당했던 기존의 IP주소를 PDSN(130)으로 전달함으로써, AR(150)과 PDSN(130)간에는 터널링 경로(403)가 생성된다. 즉, 이동 단말(110)은 셀룰러 망(R2)에서 무선 랜(R1)으로 이동하면서도 기존의 IP주소를 그대로 유지한다. 셀룰러 망(R2)에서 무선 랜(R1)으로 이동한 이동 단말(110)이 IP 패킷을 수신하는 경우에는, 상대 노드(60)가 송신한 IP 패킷을 외부 인터넷(1)을 통해서 PDSN(130)이 수신하고, 상기 터널링 경로(403)를 통해 AR(150)에게 전달된다. 상기 터널링 경로(403)를 통해 AR(150)에게 수신된 IP 패킷은 이동 단말(110)과 접속된 AP(140)를 통해 상기 이동 단말(110)에게 전달된다. 즉 도시된 바와 같이, PDSN(130)이 기존의 IP 패킷 전달 경로(401)로 IP 패킷을 수신하면, 이동 단말(110)은 무선 랜(R1)의 AR(150)과 셀룰러 망(R2)의 PDSN(130)사이에 설정된 터널링 경로(403)를 통해서 상대노드(60)로부터 전달되는 IP 패킷들을 계속해서 수신한다. 따라서 이동 단말(110)이 셀룰러 망(R2)에서 사용하던 IP 주소를 무선 랜(R1)에서도 계속 사용할 수 있다. 여기서 터널링 경로(403)는 순방향 터널로 작용한다.Referring to FIG. 4, a case in which a mobile terminal 110 that transmits / receives an IP packet with a counterpart node 60 by accessing a cellular network R2 moves to a wireless LAN R1 according to an embodiment of the present invention. It is assumed. When the signal strength from the BSS 120 becomes smaller than the predetermined threshold value, and the signal strength received from the AP 140 existing in the wireless LAN R1 becomes larger than the predetermined threshold value, the mobile terminal 110 determines the mobile terminal ( 110 detects the movement from the cellular network R2 to the wireless LAN R1. The mobile terminal 110 moving from the cellular network R2 to the wireless LAN R1 searches for an adjacent AR 150 to perform vertical handoff, and the PDSN 130 assigns the searched AR 150 to the retrieved AR 150. By passing the existing IP address to the PDSN 130, a tunneling path 403 is created between the AR 150 and the PDSN 130. That is, the mobile terminal 110 moves from the cellular network R2 to the wireless LAN R1 while maintaining the existing IP address. When the mobile terminal 110, which has moved from the cellular network R2 to the wireless LAN R1, receives an IP packet, the PDSN 130 transmits the IP packet transmitted from the counterpart node 60 through the external Internet 1; This is received and communicated to the AR 150 via the tunneling path 403. The IP packet received by the AR 150 through the tunneling path 403 is delivered to the mobile terminal 110 through the AP 140 connected to the mobile terminal 110. That is, as shown, when the PDSN 130 receives the IP packet through the existing IP packet forwarding path 401, the mobile terminal 110 of the AR 150 and the cellular network (R2) of the wireless LAN (R1) IP packets transmitted from the counterpart node 60 continue to be received through the tunneling path 403 established between the PDSN 130. Therefore, the mobile station 110 can continue to use the IP address used in the cellular network (R2) in the wireless LAN (R1). The tunneling path 403 here acts as a forward tunnel.

역으로 이동 단말(110)이 IP 패킷을 상대 노드(60)에게 송신하는 경우, AP(140)를 통해서 AR(150)까지 전달되고, AR(150)은 라우팅을 수행하여 상기 IP 패킷을 외부 인터넷(1)으로 전달하거나 터널링 경로(403)를 통해 PDSN(130)으로 전달되어 상대 노드(60)까지 전달된다. 여기서 터널링 경로(403)는 역방향 터널로 작용한다. 역방향 터널링 경로(403)를 통해 PDSN(130)에게 전달된 패킷들은 PDSN(130) 의 라우팅 기능에 의해 외부 인터넷(1)으로 전달되거나 셀룰러 망(R2)에 접속된 도시되지 않은 다른 이동 단말들에게 전송된다.Conversely, when the mobile terminal 110 transmits an IP packet to the counterpart node 60, the mobile terminal 110 transmits the IP packet to the AR 150 through the AP 140, and the AR 150 performs routing to transmit the IP packet to the external Internet. Or to the PDSN 130 via the tunneling path 403 to the partner node 60. The tunneling path 403 here acts as a reverse tunnel. Packets delivered to PDSN 130 via reverse tunneling path 403 are forwarded to the outside Internet 1 by the routing function of PDSN 130 or to other mobile terminals, not shown, connected to cellular network R2. Is sent.

상기 도 4에서는 일 실시 예로서, 셀룰러 망과 무선 랜이란 용어로 사용되었지만, 상기 셀룰러 망(R2)의 무선 접속 기술이 UMTS 일 경우에는 상기 PDSN(130)은 GGSN(Gateway GPRS Support Node)를 사용할 수 있다.In FIG. 4, as an embodiment, the term cellular and wireless LAN is used. However, when the wireless access technology of the cellular network R2 is UMTS, the PDSN 130 may use a gateway GPRS support node (GGSN). Can be.

그러나, 상기 도 4에서 설명한 본 발명의 제 1실시 예와 같이 이동 단말(110)이 다양한 종류의 무선 접속 망 사이를 이동하는 경우, 주소의 변경 또는 핸드 오프 지연으로 인한 패킷 손실이 발생하거나 이기종 망 사이의 패킷전달 지연의 차이로 인하여 패킷 전달 순서가 뒤바뀔 수 있다. 또한, 현재 통신환경에 사용되는 무선 접속 기술들은 저마다의 고유한 특성들을 가진다. 예로써, 3세대 셀룰러 망은 고속으로 이동하는 사용자에게 광역의 이동성을 제공할 수 있지만, 데이터 전송률리 낮고 패킷 전달지연이 매우 길다. 반면에 무선 랜의 경우, 사용자의 이동 범위가 좁은 단점이 있지만, 데이터 전송률이 높고 패킷 전달 지연이 짧다. 따라서 3세대 셀룰러 망에 접속한 이동 단말이 무선 랜으로 이동하는 동안 이기종 망간 패킷 전달 지연의 차이에 의해서 이동 단말이 수신하는 패킷의 순서가 뒤바뀌거나 패킷 손실이 발생한다.However, when the mobile terminal 110 moves between various types of wireless access networks as in the first embodiment of the present invention described with reference to FIG. 4, packet loss occurs due to an address change or a handoff delay, or a heterogeneous network. Due to the difference in packet delivery delays between packets, the order of packet delivery may be reversed. In addition, the radio access technologies used in the current communication environment have their own characteristics. For example, third generation cellular networks can provide wide mobility to users moving at high speeds, but have low data rates and very long packet propagation delays. On the other hand, in the case of WLAN, although the user's moving range is narrow, the data transmission rate is high and the packet forwarding delay is short. Therefore, due to the difference in packet transmission delay between heterogeneous networks while the mobile terminal connected to the third generation cellular network moves to the wireless LAN, the packet order received by the mobile terminal is reversed or packet loss occurs.

따라서, 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기에서 언급한 이기종 망간 핸드오프에 의한 패킷 손실을 방지하거나 최소한으로 줄이기 위해서, 패킷들의 전달 순서를 보장하는 방법 및 시스템을 제안하기로 하겠다. 먼저, 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 전에 설명의 편의를 위해 PDSN(130)과 AR(150)을 무선 접속서버라는 명칭으로 통칭하겠으며, 각각을 구분하기 위해 하기에서 무선 접속 서버 1 내지 무선 접속 서버 2라 칭하기로 하겠다. 또한, 하기에서 설명되는 BSS(Base Station Subsystem)과 AP(Access Point)를 기지국이라는 명칭으로 통칭하겠으며, 각각을 구분하기 위해 기지국 1 내지 기지국 2라 칭하기로 하겠다.Accordingly, another embodiment of the present invention will propose a method and system for guaranteeing the delivery order of packets in order to prevent or minimize packet loss caused by the heterogeneous manganese handoff mentioned above. First, before describing another embodiment of the present invention, for the convenience of description, the PDSN 130 and the AR 150 will be collectively referred to as a wireless access server, and the following description will be made of the wireless access server 1 to the wireless access to distinguish each of them. I'll call it Server 2. In addition, a base station subsystem (BSS) and an access point (AP), which will be described below, will be collectively referred to as a base station, and will be referred to as base stations 1 to 2 to distinguish each of them.

이동 단말(110)에게 전달되는 패킷들의 순서를 보장하기 위해서는, 상기 무선 접속 서버들이 이동 단말(110)에게 전달되는 패킷들을 구분할 수 있어야 한다. 본 발명의 실시 예에서는 이동 단말(110)에게 전달되는 모든 패킷들이 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)을 따르는 것으로 가정한다.In order to guarantee the order of the packets delivered to the mobile terminal 110, the wireless access servers should be able to distinguish the packets delivered to the mobile terminal 110. In the embodiment of the present invention, it is assumed that all packets transmitted to the mobile terminal 110 comply with Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP).

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 외부 인터넷(1)을 통해 수신되는 IP 패킷의 헤더 포맷을 도시한 것이다. 먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위해 이미 공지된 상기 도 5의 IP 패킷 헤더를 간략히 설명하면, 버전(version)(500)은 IP의 버전을, 헤더 길이(Header length)(502)는 IP 헤더의 길이, 서비스 타입(Service Type)(504)은 IP 데이터 그램의 우선 순위 필드, 전체 길이(Total length)(506)는 IP 헤더와 데이터 전체 길이를 합친 크기, 식별자(Identification)(508)는 단편화된 IP 데이터 그램을 구분하는 일련번호를 의미한다. 또한, 조각상태(Flags)(510)는 데이터 그램의 단편화에 대한 정보, 조각 위치(Fragmentation offset)(512)는 원래 데이터가 단편화될 경우 전체 데이터 그램의 어느 부분에 속하는지의 정보를 표시, TTL(Time to live)(514)는 데이터 그램이 유효한 시간, 프로토콜(Protocol)(516)은 상위 계층의 프로토콜을 표시, 헤더 체크섬(Header checksum)(518)은 데이터 손실 여부를 판단, 출발지 주소(Source IP Address)(520)는 데이터 그램을 보내는 측의 IP 주소, 목적지 주소(Destination IP Address)(522)는 데이터 그램을 수신하는 측의 IP 주소, 옵션(Option)(524)은 부가적인 요소를 각각 의미한다.FIG. 5 illustrates a header format of an IP packet received through the external Internet 1 according to an embodiment of the present invention. First, briefly describing the IP packet header of FIG. 5 which is well known for better understanding of the present invention, version 500 denotes a version of IP, and header length 502 denotes an IP header. Length, Service Type (504) is the priority field of the IP datagram, Total length (506) is the combined size of the IP header and the total length of the data, Identification (508) is fragmented Serial number that identifies the IP datagram. Also, fragments 510 indicate information about fragmentation of the datagram, and fragmentation offset 512 indicates which part of the entire datagram belongs to when the original data is fragmented, TTL. (Time to live) 514 indicates the time when the datagram is valid, Protocol 516 indicates the upper layer protocol, Header checksum 518 determines whether the data is lost, Source address (Source IP address 520 is the IP address of the sending datagram, destination IP address 522 is the IP address of the receiving datagram, and Option 524 is an additional element. it means.

본 발명은 이동 단말(110)에 전송되는 IP 패킷 전달 순서를 구분하기 위해서 상기 외부 인터넷(1)을 통해 수신된 상기 도 5에 도시된 IP 헤더의 필드 중 식별자 필드(508)와 조각 위치 필드를(512) 패킷 식별자(ID)로 사용하며, 자세한 동작은 하기에서 설명하기로 한다. 또한, 이동 단말(110)에게 전달되는 트래픽이 다수의 트래픽 플로우(Traffic Flow)들로 이루어질 경우에는, 트래픽 플로우마다 IP 패킷 전달 순서를 구분한다. 여기서, 상기 트래픽 플로우는 이동 단말(110)의 응용 계층(Application)에서 구분되는 사용자 데이터 흐름을 말하며 이동 단말(110)의 IP 주소, 포트번호로 구분된다. 또한, 동일한 이동 단말(110)에게 전달되는 트래픽이 여러개의 플로우들로 이루어지면 트래픽 플로우마다 IP 패킷 전달 순서를 구분하기 위해 각각의 플로우마다 IP 패킷전달 순서를 따로 관리한다. 예를 들어, 플로우 1번의 패킷ID는 100, 플로우 2번의 패킷 ID는 300과 같은 형식으로 관리한다.According to the present invention, the identifier field 508 and the fragment location field of the fields of the IP header shown in FIG. 5 received through the external Internet 1 to distinguish the IP packet transmission order transmitted to the mobile terminal 110. (512) Used as a packet identifier (ID), the detailed operation will be described below. In addition, when the traffic delivered to the mobile terminal 110 is composed of a plurality of traffic flows (Traffic Flow), the IP packet delivery order is distinguished for each traffic flow. In this case, the traffic flow refers to a user data flow distinguished in an application layer (Application) of the mobile terminal 110 and is divided into an IP address and a port number of the mobile terminal 110. In addition, when the traffic delivered to the same mobile terminal 110 is composed of several flows, the IP packet delivery order is separately managed for each flow to distinguish the IP packet delivery order for each traffic flow. For example, the packet ID of flow # 1 is managed in the form of 100 and the packet ID of flow # 2 is 300.

도 6은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 셀룰러 망에서 무선 랜으로 이기종 망간 핸드오프 절차를 도시한 것이다.6 illustrates a heterogeneous manganese handoff procedure from a cellular network to a wireless LAN according to a second embodiment of the present invention.

상기 도 6에서는 설명의 편의상 PDSN을 무선 접속 서버 1(606)이라 칭하고, AR을 무선 접속 서버 2(604)라 칭하기로 하며, 이동 단말(Hybrid Access Treminal)(600)은 이기종 망에 무선 접속을 수행할 수 있는 듀얼모드로 동작하는 단말을 가정한다. 또한, 상기 도 6을 설명함에 앞서 무선 접속 서버 1(606)과 무선 접속 서버 2(604)간의 터널링 경로를 설정하고, 본 발명의 실시 예에 따라 이동 단말(600)이 이종망으로 핸드오프를 수행하기전에 받은 마지막 패킷 식별자 정보를 상기 무선 접속 서버 1(606)에게 알리기 위해 하기 <표 1>에서 정의한 동적 호스트 제어 프로토콜(Dynamic Host Control Protocol : DHCP) 메시지 포맷을 사용한 핸드오프 완료 알림(INFORM) 메시지에 포함하여 전달한다.In FIG. 6, for convenience of description, the PDSN is referred to as a radio access server 1 606, the AR is referred to as a radio access server 2 604, and the mobile access tremenal 600 performs a radio connection to a heterogeneous network. Assume a terminal operating in a dual mode that can be performed. 6, a tunneling path between the radio access server 1 606 and the radio access server 2 604 is set, and the mobile terminal 600 performs handoff to a heterogeneous network according to an embodiment of the present invention. The handoff completion notification (INFORM) using the Dynamic Host Control Protocol (DHCP) message format defined in Table 1 below to inform the wireless access server 1 606 of the last packet identifier received before execution. Include in the message and deliver.

상기 <표 1>을 간략하게 살펴보면, 1 바이트의 코드(code)정보와, 1 바이트의 길이(len) 정보와, 1 바이트의 리퀘스트 플래그(request flag)정보와, 4바이트의 anchor IP 정보 및 본 발명에서 추가한 가장 최근에 수신된 패킷의 패킷 식별자 정보인 4 바이트의 Rx ID를 포함한다.Looking briefly at Table 1, one byte of code information, one byte of len information, one byte of request flag information, four bytes of anchor IP information, In the present invention, the Rx ID includes 4 bytes of packet identifier information of the most recently received packet.

이 중에서 리퀘스트 플래그 정보는 1 비트의 A-P Tunnel release Request 필드와 1비트의 Reverse tunneling Request 필드와 1비트의 Temporary A-P tunnel request 필드와, 5 비트의 예약(reserved) 필드로 구성되어 있다. The request flag information includes a 1-bit A-P Tunnel release Request field, a 1-bit Reverse tunneling Request field, a 1-bit Temporary A-P tunnel request field, and a 5-bit reserved field.

상기 A-P Tunnel release Request 필드는 무선 접속 서버 2(604)와 무선 접속 서버 1(606)간 터널링 경로 해제를 요청하기 위한 것이고, Reverse tunneling Request 필드는 무선 접속 서버 2(604)와 무선 접속 서버 1(606)간 역방향 터널링을 요청하기 위한 것이고, A-P tunnel request 필드는 무선 접속 서버 2(604)와무선 접속 서버 1(606)간 임시 터널을 요청하기 위한 것이다.The AP Tunnel release Request field is for requesting the release of the tunneling path between the radio access server 2 604 and the radio access server 1 606, and the reverse tunneling request field is for the radio access server 2 604 and the radio access server 1 ( 606 is for requesting reverse tunneling, and the AP tunnel request field is for requesting a temporary tunnel between radio access server 2 604 and radio access server 1 606.

먼저, 608단계에서 셀룰러 망에 접속해있던 이동 단말(600)은 610단계에서 무선 접속 서버 1(606)과 PPP 세션을 설정하고, 상기 무선 접속 서버 1(606)으로부터 IP 주소를 할당받는다. 그리고, 612단계에서 이동 단말(600)은 인접한 AP(602)가 송신하는 비콘(beacon) 메시지의 수신신호 세기(Received Signal Strength Indication : RSSI)등을 참조하여 무선 랜 영역으로 이동 할 것을 미리 예측한다. 614단계에서 이동 단말(600)이 상기 비콘 메시지를 참조하여 AP(602)와 연관(Association)을 맺고 필요한 경우 인증 절차를 수행한다. 616단계에서 이동 단말(600)은 무선 랜으로 이동할 것임을 미리 알리기 위해, DHCP DISCOVER, DHCP OFFER, DHCP INFORM, DHCP ACK 메시지를 사용하여 상기 이동 단말(600)과 무선 접속 서버 2(604)사이에 핸드오프 절차가 진행된다. 상기 616단계에서 이동 단말(600)은 상기 <표 1>과 같이, DHCP INFORM 메시지 내 "A-P tunnel request" 옵션의 TMP(Temporary) 플래그를 '1'로 설정함으로써, 무선 접속 서버 2(604)와 무선 접속 서버 1(606)과의 임시 터널 설정을 요청한다. 이때, 이동 단말(600)이 셀룰러 망에 접속 중인 무선 접속 서버 1(606)에게 할당받은 IP 주소를 상기 무선 접속 서버 2(604)에게 전달한다.First, the mobile terminal 600 connected to the cellular network in step 608 establishes a PPP session with the radio access server 1 606 in step 610, and receives an IP address from the radio access server 1 606. In operation 612, the mobile terminal 600 predicts that the mobile terminal 600 will move to the wireless LAN area by referring to a received signal strength indication (RSSI) of a beacon message transmitted from an adjacent AP 602. . In step 614, the mobile terminal 600 establishes an association with the AP 602 with reference to the beacon message and performs an authentication procedure if necessary. In step 616, the mobile terminal 600 hands up between the mobile terminal 600 and the wireless access server 2 (604) using a DHCP DISCOVER, DHCP OFFER, DHCP INFORM, DHCP ACK message to inform in advance that the mobile terminal 600 will move to the wireless LAN. Off procedure is performed. In step 616, the mobile terminal 600 sets the TMP (Temporary) flag of the "AP tunnel request" option in the DHCP INFORM message to '1', as shown in Table 1, and the wireless access server 2 (604). Request for temporary tunnel establishment with radio access server 1 (606). In this case, the mobile terminal 600 transmits the IP address assigned to the wireless access server 1 606 that is accessing the cellular network to the wireless access server 2 604.

618단계에서 'A-P tunnel request' 옵션을 포함하는 DHCP INFORM 메시지를 수신한 무선 접속 서버 2(604)는 이동 단말(600)이 사용중인 IP 주소에 대한 라우팅 정보를 추가하고, DHCP INFORM 메시지에 포함된 'A-P tunnel request' 옵션을 이용하여 무선 접속 서버 1(606)과의 임시 터널을 설정한다. 즉, 무선 접속 서버 1(604)과 무선 접속 서버 2(606)사이에 순방향 또는 양방향 터널 설정 절차가 진행된다. 순방향 터널이란, 이동 단말(600)이 수신할 사용자 패킷들을 무선 접속 서버 1(606)에서 무선 접속 서버 2(604)까지 전달하기 위한 터널을 말하고, 역방향 터널이란 이동 단말(600)이 전송한 모든 패킷들을 무선 접속 서버 2(604)에서 무선 접속 서버 1(606)로 전달하기 위한 터널을 의미한다. 양방향 터널이란, 순방향 터널뿐만 아니라, 역방향 터널의 기능까지 포함하는 것을 의미한다.In step 618, the wireless access server 2 604 that receives the DHCP INFORM message including the 'AP tunnel request' option adds routing information about the IP address being used by the mobile terminal 600, and is included in the DHCP INFORM message. A temporary tunnel is established with the radio access server 1 606 using the 'AP tunnel request' option. That is, a forward or bidirectional tunnel establishment procedure is performed between the radio access server 1 604 and the radio access server 2 606. The forward tunnel refers to a tunnel for transmitting user packets to be received by the mobile terminal 600 from the radio access server 1 606 to the radio access server 2 604, and the reverse tunnel refers to all tunnels transmitted by the mobile terminal 600. A tunnel for transmitting packets from the radio access server 2 604 to the radio access server 1 606. A bidirectional tunnel means not only a forward tunnel but also a function of a reverse tunnel.

620단계에서 무선 랜으로 이동을 완료한 이동 단말(600)은, 622단계에서 무선 접속 서버 2(604)에게 이기종 망간 핸드오프 완료를 알린다. 이때 이동 단말(600)이 셀룰러 망을 통해서 수신한 마지막 패킷의 식별자를 핸드오프 완료 알림 메시지에 포함하여 전달하는데 그 구체적인 실시 예는 다음과 같다. 상기 무선 접속 서버 2(604)와 상기 무선 접속 서버 1(606)사이에 임시 터널링 경로가 설정된 상태에서 이동 단말(600)이 셀룰러 망에서 무선 랜으로 이동을 완료하면, 이동 단말(600)은 상기 <표 1>과 같이, DHCP INFORM 메시지 내 'A-P tunnel request' 옵션의 TMP 플래그를 '0'으로 설정하고, 핸드오프 완료(Handoff Complete) 메시지를 생성하여 무선 접속 서버 2(604)에게 전달한다. 상기 핸드오프가 완료될 시에 DHCP INFORM 메시지내에 이동 단말(600)이 성공적으로 수신한 패킷들 중 가장 최근에 성공적으로 수신한 패킷 식별자(ID)를 상기 <표 1>의 Rx ID 필드에 포함하여 무선 접속 서버 1(606)에게 전송한다. 이동 단말(600)은 다수의 트래픽 플로우가 존재하는 경우에는, 각각의 트래픽 플로우마다 마지막으로 수신한 패킷의 식별자들을 모두 포함하여 상기의 <표 1>과 같은 DHCP 메시지 포맷을 사용한 상기 핸드오프 완료 알림(INFORM) 메시지에 포함하여 전달한다. 624단계에서 무선 접속 서버 2(604)가 무선 접속 서버 1(606)에게 이동 단말(600)의 이기종 망간의 핸드오프 완료를 알린다.In step 620, the mobile terminal 600 completes the move to the wireless LAN. In step 622, the mobile terminal 600 notifies the radio access server 2 604 of the completion of the heterogeneous manganese handoff. At this time, the mobile terminal 600 includes the identifier of the last packet received through the cellular network in the handoff completion notification message and delivers the specific embodiment. When the mobile terminal 600 completes the movement from the cellular network to the wireless LAN while a temporary tunneling path is established between the wireless access server 2 604 and the wireless access server 1 606, the mobile terminal 600 may be configured to perform the above-described movement. As shown in Table 1, the TMP flag of the 'AP tunnel request' option in the DHCP INFORM message is set to '0', and a handoff complete message is generated and transmitted to the wireless access server 2 (604). When the handoff is completed, the packet identifier (ID) most recently received among the packets successfully received by the mobile terminal 600 in the DHCP INFORM message is included in the Rx ID field of <Table 1>. Send to radio access server 1 (606). When there are a plurality of traffic flows, the mobile terminal 600 notifies the handoff completion using the DHCP message format as shown in Table 1, including all identifiers of the last received packet for each traffic flow. Include in (INFORM) message. In step 624, the radio access server 2 604 notifies the radio access server 1 606 of the handoff completion between the heterogeneous networks of the mobile terminal 600.

상기 도 6에서 언급한 이동 단말(600)이 셀룰러 망에서 무선 랜으로 이동 시 이종망 간의 핸드오프 요청 절차와 무선 접속 서버 1(604)과 무선 접속 서버 2(606)간의 터널링 설정 절차와 이종망간 핸드오프 완료 알림 절차의 구체적인 예는 본 출원인의 선출원인 대한민국 특허출원 제 2004-59296호, 제 2004-61494호, 제 2004-68738호, 제 2004-71257호, 제 2004-85861호, 제 2005-18346호에 기재되어 있으므로 생략하기로 한다.When the mobile terminal 600 referred to in FIG. 6 moves from a cellular network to a wireless LAN, a handoff request procedure between heterogeneous networks, a tunneling setup procedure between a radio access server 1 604 and a radio access server 2 606, and a heterogeneous network Specific examples of the handoff completion notification procedure are Korean Patent Application Nos. 2004-59296, 2004-61494, 2004-68738, 2004-71257, 2004-85861, 2005- Since it is described in 18346, it will be omitted.

하기의 도 7 및 도 8에서는 본 발명의 목적인 이동 단말의 이종망 간의 핸드오프 시 안정된 패킷 전송을 보장하기 위해 무선 접속 서버에서 트래픽 플로우마다의 패킷 버퍼를 관리하고 이동 단말에게 패킷을 전송할 때마다 동일한 패킷을 저장하는 등의 구체적인 동작들을 설명하기로 하겠다.In FIG. 7 and FIG. 8, in order to ensure stable packet transmission during handoff between heterogeneous networks of a mobile terminal, which is an object of the present invention, the wireless access server manages a packet buffer for each traffic flow and the same each time a packet is transmitted to the mobile terminal. Specific operations such as storing a packet will be described.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 이동 단말(600)이 셀룰러 망에 접속하여 패킷을 수신 받을 시 무선 접속 서버 1(606)의 동작을 도시한 것이다. 외부 인터넷(1)으로부터 IP 패킷을 수신한 무선 접속 서버 1(606)은 기지국(700)을 통해 상기 IP 패킷을 이동 단말(600)에게 전송하는데 자세한 동작은 하기와 같다. 먼저, 상기 도 7을 설명하기 전에, 이동 단말(600)의 트래픽 플로우가 A, B, C 이렇게 3개가 있다고 가정하겠다. 상기 도 7은 이동 단말(600)이 셀룰러 망에 접속되어있다고 가정하였으므로, 무선 접속 서버 1(606)은 PDSN이 되지만, 만일 이동 단말(600)이 무선 랜에 접속되어있다면, 무선 접속 서버 1(606)이 AR가 되는 것은 당연할 것이다.FIG. 7 illustrates an operation of a wireless access server 1 606 when the mobile terminal 600 receives a packet by accessing a cellular network according to an exemplary embodiment of the present invention. The wireless access server 1 606 that receives the IP packet from the external Internet 1 transmits the IP packet to the mobile terminal 600 through the base station 700. First, before describing FIG. 7, it is assumed that there are three traffic flows of A, B, and C of the mobile terminal 600. 7 assumes that the mobile terminal 600 is connected to the cellular network, the wireless access server 1 606 becomes a PDSN, but if the mobile terminal 600 is connected to a wireless LAN, the wireless access server 1 ( It would be natural that 606 be an AR.

상기 무선 접속 서버 1(606)은 외부 인터넷(1)과 연결되어 IP 패킷을 송수신하는 제 2 패킷 송수신부(704)와 기지국(700)과 연결되어 IP 패킷을 송수신하는 제 1패킷 송수신부(702), 상기 제 2 패킷 송수신부(704)가 외부 인터넷(1)으로부터 수신한 다수의 IP 패킷들을 플로우 별로 구분하여 저장하는 패킷 버퍼(708)와 본 발명의 실시 예에 따라 외부 인터넷(1)으로부터 수신한 IP 패킷을 상기 패킷 버퍼(708)에 저장하고, 이동 단말(600)에게 전송이 완료된 IP 패킷을 상기 패킷 버퍼(708)에서 삭제하게 제어하는 제어부(706)를 포함한다. 제어부(706)는 제 2패킷 송수신부(704)가 외부 인터넷(1)으로부터 이동 단말(600)에게 전달되는 IP 패킷들을 수신하면 IP 헤더의 각 필드들을 참조하여 트래픽 플로우를 구분하고, 제 1패킷 송수신부(702)를 통해 기지국(700)으로 상기 IP 패킷을 전달함과 동시에 동일한 IP 패킷을 패킷 버퍼(708)에 플로우별로 순차적으로 저장한다. 본 발명의 실시 예에서 상기 무선 접속 서버 1(606)은 이동 단말(600)이 접속하여 데이터 서비스를 제공 받는 동안 항상 수행될 수도 있으며, 셀룰러 망에서 무선 랜으로 버티컬 핸드오프를 수행하기 위해 상기 도 6의 616단계가 성공한 이후부터 624단계까지만 수행될 수도 있다. 상기 도 7에서는 셀룰러 망에 접속한 경우를 예를 들었지만, 무선 랜에 접속한 경우에는 무선 접속 서버 2(604)가 무선 접속 서버 1(606)의 역할을 수행한다.The wireless access server 1 606 is connected to the external Internet 1 and the second packet transceiver 704 for transmitting and receiving IP packets and the first packet transceiver 702 for transmitting and receiving IP packets connected to the base station 700. ), A packet buffer 708 for storing a plurality of IP packets received by the second packet transceiver 704 from the external internet 1 for each flow and from the external internet 1 according to an embodiment of the present invention. The control unit 706 stores the received IP packet in the packet buffer 708 and controls the mobile terminal 600 to delete the completed IP packet in the packet buffer 708. When the second packet transceiver 704 receives the IP packets transmitted from the external Internet 1 to the mobile terminal 600, the controller 706 refers to each field of the IP header to classify the traffic flow, and the first packet. The IP packet is transmitted to the base station 700 through the transceiver 702 and the same IP packet is sequentially stored for each flow in the packet buffer 708. In an embodiment of the present invention, the wireless access server 1 606 may be always performed while the mobile terminal 600 accesses and receives a data service. The wireless access server 1 606 may perform the vertical handoff from the cellular network to the wireless LAN. Only after step 616 of step 6 is successful, steps 624 may be performed. In FIG. 7, a case of accessing a cellular network is exemplified. However, in case of accessing a wireless LAN, wireless access server 2 604 performs a role of wireless access server 1 606.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 셀룰러 망에서 무선 랜으로의 핸드오프를 완료했을 시 무선 접속 서버 1에서 패킷들을 이동 단말(600)에게 전달하는 과정을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating a process of delivering packets to a mobile terminal 600 in a wireless access server 1 when completing a handoff from a cellular network to a wireless LAN according to an embodiment of the present invention.

먼저, 상기 도 6의 622단계와 같이 이종망간의 핸드오프가 완료되면서 무선 접속 서버 1(606)이 무선 접속 서버 2(604)에게 트래픽 플로우별 패킷 식별자를 전달하면, 무선 접속 서버 1(606)의 제어부(706)는 패킷 버퍼(708)에 저장된 패킷들 중에서 이동 단말(600)이 성공적으로 수신한 패킷들(710)을 구분하여 폐기시키고 남아있는 패킷들을 제 1 패킷 송수신부(702)를 통해 순차적으로 이동 단말(700)에게 재전송한다. 이때 전송되는 패킷들은 무선 접속 서버 2(604)와 AP(602)를 거쳐서 이동 단말(600)까지 전달된다. 상기 과정동안 외부 인터넷(1)으로부터 이동 단말(600)에게 전달되는 IP 패킷들을 무선 접속 서버 1(606)이 수신하면 트래픽 플로우별로 해당하는 패킷 버퍼(708)에 저장하고 이미 패킷 버퍼(708)에 저장된 모든 패킷들을 이동 단말(600)에게 전송할 때까지 상기 외부 인터넷(1)으로부터 수신된 패킷들의 전송을 연기한다. 상기 절차에 따라 패킷 버퍼에 저장된 모든 패킷들을 이동 단말(600)에게 전송한 이후에 진행되는 무선 접속 서버 1(606)의 동작은 상기 도 7에 도시된 것과 동일하거나 패킷 버퍼링 부하를 줄이기 위한 목적으로, 상기 도 6의 618단계이후로 연기할 수 있다. 또한, 상기 도 8에서는 셀룰러 망에서 무선 랜으로 이동한 경우를 예로 들었지만, 그 반대로 무선 랜에서 셀룰러 망으로 이동 할 경우에는 무선 접속 서버 2(AR)(604)가 무선 접속 서버 1(PDSN)(606)의 역할을 수행한다.First, when handoff between heterogeneous networks is completed as shown in step 622 of FIG. 6, when the wireless access server 1 606 delivers a packet identifier for each traffic flow to the wireless access server 2 604, the wireless access server 1 606. The control unit 706 of the packet is classified and discarded packets 710 successfully received by the mobile terminal 600 among the packets stored in the packet buffer 708 and the remaining packets through the first packet transceiver 702 Sequentially retransmits to the mobile terminal 700. In this case, the transmitted packets are delivered to the mobile terminal 600 via the wireless access server 2 604 and the AP 602. When the wireless access server 1 606 receives the IP packets transmitted from the external Internet 1 to the mobile terminal 600 during the above process, the IP packets are stored in the packet buffer 708 corresponding to each traffic flow and already in the packet buffer 708. Delay the transmission of packets received from the external Internet 1 until all stored packets are sent to the mobile terminal 600. Operation of the radio access server 1 606 which is performed after transmitting all the packets stored in the packet buffer to the mobile terminal 600 according to the above procedure is the same as that shown in FIG. 7 or for the purpose of reducing the packet buffering load. After step 618 of FIG. In FIG. 8, the mobile network is moved from the cellular network to the wireless LAN. However, when the mobile network is moved from the wireless LAN to the cellular network, the wireless access server 2 (AR) 604 is connected to the wireless access server 1 (PDSN) ( 606).

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 접속 서버 1(606)의 제어부(706) 동작 흐름을 도시한 것이다. 900단계에서 무선 접속 서버 1(606)의 제어부(706)는 외부 인터넷(1)으로부터 IP 패킷을 제 2 패킷 송수신부(704)로 수신하고, 902단계에서 무선 접속 서버 1(606)의 제어부(706)는 제 1패킷 송수신부(702)를 통해 이동 단말(600)이 이종망간 핸드오프 요청 메시지를 송신했는지 여부를 검사한다. 상기 902단계에서 상기 이종망간 핸드오프 요청 메시지를 수신하면, 904단계에서 무선 접속 서버 1(606)의 제어부(706)는 인터넷(1)으로부터 수신된 IP 패킷을 패킷 버퍼(708)에 저장하고, 906단계에서 무선 접속 서버 2(604)와 터널링 경로를 설정한다. 908단계에서 무선 접속 서버(606)의 제어부(706)는 제 1패킷 송수신부(702)가 이동 단말(600)로부터 핸드오프 완료 메시지를 수신했는지 여부를 검사한다. 상기 908단계에서 상기 핸드오프 완료 메시지를 수신했다면, 910단계로 진행하여 무선 접속 서버 1(606)의 제어부(706)는 상기 핸드오프 완료 메시지에 포함된 패킷 식별자 정보를 근거로 상기 이동 단말(600)이 수신한 패킷과 중복된 패킷을 패킷 버퍼(708)에서 폐기한다. 912단계에서 무선 접속 서버 1(606)의 제어부(706)는 상기 패킷 버퍼(708)에 남아있는 패킷들을 제 1패킷 송수신부(702)를 통해 순차적으로 이동 단말(600)에게 전송한다.9 is a flowchart illustrating the operation of the controller 706 of the wireless access server 1 606 according to an exemplary embodiment of the present invention. In step 900, the control unit 706 of the wireless access server 1 606 receives the IP packet from the external Internet 1 to the second packet transmission / reception unit 704, and in step 902, the control unit of the wireless access server 1 606 ( 706 checks whether the mobile terminal 600 has transmitted a heterogeneous network handoff request message through the first packet transceiver 702. When receiving the inter-network handoff request message in step 902, in step 904, the controller 706 of the wireless access server 1 606 stores the IP packet received from the Internet 1 in the packet buffer 708. In step 906, a tunneling path is established with the wireless access server 2 604. In step 908, the controller 706 of the wireless access server 606 checks whether the first packet transceiver 702 receives the handoff completion message from the mobile terminal 600. If the handoff completion message is received in step 908, the controller 706 of the wireless access server 1 606 proceeds to step 910 based on the packet identifier information included in the handoff completion message. Discards the packet that is duplicated by the packet received in the packet buffer 708. In step 912, the controller 706 of the wireless access server 1 606 transmits the packets remaining in the packet buffer 708 to the mobile terminal 600 sequentially through the first packet transceiver 702.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 망에서 무선 랜으로 핸드오프 시에 패킷을 순차적으로 수신하기 위한 이동 단말의 블록 구성도이다,FIG. 10 is a block diagram of a mobile terminal for sequentially receiving a packet during handoff from a cellular network to a wireless LAN according to an embodiment of the present invention.

상기 도 10을 참조하면, 표시부(1002)는 제어부(1000)의 제어하에 키입력부(1004)로부터 입력된 키 입력 데이터에 대한 표시 데이터를 입력받아 표시하거나, 이동 단말(600)의 동작 상태 및 다수의 정보를 아이콘, 단문 메시지, 이미지로 표시한다. 그리고 표시부(1002)는 제어부(1000)의 제어하에 사용자에게 필요한 기능을 설정하거나 구동시킴에 있어 그 상태를 가시적으로 알 수 있게 한다. 또한, 표시부(1002)는 제어부(1000)의 제어에 따라 호 처리 관련 화면, 단문 메시지 관련 화면, 인터넷 관련 또는 이종망 간의 핸드오프에 관련된 화면을 출력한다.Referring to FIG. 10, the display unit 1002 receives and displays display data on key input data input from the key input unit 1004 under the control of the control unit 1000, or displays an operation state and multiple numbers of the mobile terminal 600. Information of the icon is displayed as an icon, a short message or an image. The display unit 1002 visually recognizes the state in setting or driving a function required by the user under the control of the controller 1000. Also, the display unit 1002 outputs a screen related to call processing, a screen related to a short message, a screen related to handoff between an internet connection, or a heterogeneous network under the control of the controller 1000.

그리고, 키입력부(1004)는 숫자키 등을 포함한 각종 기능키들을 구비하여 사용자에 의해 입력되는 키 입력 신호를 제어부(1000)로 제공한다. 즉, 키입력부(1004)는 해당되는 키에 대한 신호를 발생하여 제어부(1000)로 인가하고, 제어부(1000)는 상기 키입력부(1004)가 제공한 키 입력 신호를 근거로 어떤키가 입력되었는지 검출하여 해당 동작을 수행한다.In addition, the key input unit 1004 includes various function keys including a numeric key to provide the control unit 1000 with a key input signal input by the user. That is, the key input unit 1004 generates a signal for the corresponding key and applies it to the control unit 1000, and the control unit 1000 determines which key is input based on the key input signal provided by the key input unit 1004. Detect and perform the corresponding action.

또한, 제어부(1000)와 연결되는 메모리(1006)는 이동 단말의 동작 제어시 필요한 다수의 프로그램과 정보를 저장하기 위한 롬(ROM : Read Only Memory) 및 램(RAM : Random Access Memory), 음성 메모리 등으로 이루어지며, 본 발명의 실시 예에 따라 AP(602) 또는 BSS(700)와 같은 기지국으로부터 수신된 데이터 패킷들을 트래픽 플로우별로 순차적으로 저장한다.In addition, the memory 1006 connected to the controller 1000 may include a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and a voice memory for storing a plurality of programs and information necessary for controlling the operation of the mobile terminal. The data packets received from the base station such as the AP 602 or the BSS 700 are sequentially stored for each traffic flow according to the exemplary embodiment of the present invention.

그리고, RF부(1010)는 안테나를 통해 AP(602) 또는 BSS(700)와 같은 기지국과 RF 신호를 송수신하는데, 수신되는 RF 신호를 IF(Intermediate Frequency)신호로 변환하여 베이스밴드 처리부(1008)로 출력하고, 베이스밴드 처리부(1008)로부터 입력되는 IF신호를 RF신호로 변환하여 AP(602) 또는 BSS(700)와 같은 기지국으로 송신한다. 상기 도 10에는 도시되지 않았지만 상기 RF부(1010)는 본 발명의 실시 예에 따라 셀룰러 망 및 무선 랜에 접속하여 각각 통신을 수행할 수 있게 셀룰러 망과 통신을 수행하고, 무선 랜과 통신을 수행하는 각각의 블록으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 RF부(1010)은 AP(602)들의 RSSI를 측정하여 제어부(1000)로 전달함으로써, 상기 제어부(1000)가 본 발명의 실시 예에 따라 셀룰러 망에서 무선 랜으로의 핸드오프 여부를 검사하게 한다.In addition, the RF unit 1010 transmits and receives an RF signal with a base station such as an AP 602 or a BSS 700 through an antenna. The baseband processor 1008 converts the received RF signal into an intermediate frequency (IF) signal. And converts an IF signal input from the baseband processor 1008 into an RF signal and transmits the converted RF signal to a base station such as the AP 602 or the BSS 700. Although not shown in FIG. 10, the RF unit 1010 communicates with the cellular network to perform communication by connecting to the cellular network and the wireless LAN according to an embodiment of the present invention, and performs communication with the wireless LAN. Each block may be composed of. In addition, the RF unit 1010 measures RSSIs of the APs 602 and transmits the RSSIs to the control unit 1000, whereby the control unit 1000 determines whether a handoff from the cellular network to the WLAN is performed according to an embodiment of the present invention. Have the test done.

여기서 베이스밴드 처리부(1008)는 제어부(1000)와 RF부(1010)간의 인터페이스를 제공하는 BAA(Baseband Analog ASIC)로서, 제어부(1000)로부터 인가되는 베이스밴드의 디지털 신호를 아날로그 IF 신호로 변환하여 RF부(1010)에 인가하며, RF부(1010)로부터 인가되는 아날로그 IF신호를 베이스밴드의 디지털 신호로 변환하여 제어부(1000)에 인가한다. 또한, 상기 RF부(1010)는 본 발명의 실시 예에 따라 이기종 망에 접속할 수 있도록 구성되어 있어 해당되는 무선 접속 망과 통신을 수행할 수 있다.The baseband processor 1008 is a baseband analog ASIC (BAA) that provides an interface between the control unit 1000 and the RF unit 1010. The baseband processor 1008 converts a baseband digital signal applied from the control unit 1000 into an analog IF signal. The RF signal is applied to the RF unit 1010, and the analog IF signal applied from the RF unit 1010 is converted into a digital signal of the baseband and applied to the control unit 1000. In addition, the RF unit 1010 is configured to be connected to a heterogeneous network according to an embodiment of the present invention can communicate with the corresponding wireless access network.

제어부(1000)는 이동 단말(600)의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 상기 제어부(1000)는 본 발명의 실시 예에 따라 AP(602) 또는 BSS(700)와 같은 기지국으로부터 수신된 IP 패킷 헤더를 참조하여 트래픽 플로우를 구분하여 상기 메모리(1006)에 저장시킨다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따라 무선 랜의 AP(602)가 송신하는 비콘 메시지의 수신신호 세기가 소정 값 이상일 경우에는 셀룰러 망에서 무선 랜으로 이동할 것임을 예측하여 핸드오프 요청 메시지를 송신한다. 상기 제어부(1000)는 셀룰러 망에서 무선 랜으로의 이종망간 핸드오프가 완료될 시에 상기 메모리(1006)에 트래픽 플로우별로 저장된 IP 패킷의 헤더를 참조하여 수신된 패킷들의 식별자를 AP(602) 또는 BSS(700)와 같은 기지국에게 전송한다.The controller 1000 controls the overall operation of the mobile terminal 600. The controller 1000 classifies and stores the traffic flow in the memory 1006 by referring to an IP packet header received from a base station such as an AP 602 or a BSS 700 according to an exemplary embodiment of the present invention. In addition, when the received signal strength of the beacon message transmitted by the AP 602 of the WLAN is greater than or equal to a predetermined value, the handoff request message is transmitted in anticipation that the cellular network will move from the cellular network to the WLAN. The controller 1000 may refer to the header of the IP packet stored for each traffic flow in the memory 1006 when the handoff between the cellular network and the heterogeneous network to the wireless LAN is completed, and may identify the identifier of the received packets with the AP 602 or Transmit to a base station such as BSS 700.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 망에서 무선 랜으로 핸드오프 시에 패킷을 순차적으로 수신하기 위한 이동 단말(600)의 제어 흐름도이다.11 is a control flowchart of a mobile terminal 600 for sequentially receiving a packet when handoff from a cellular network to a wireless LAN according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 1100단계에서 이동 단말(600)은 기지국(700)으로부터 패킷을 수신한다. 1102단계에서 RF부(1010)은 AP(602)의 비콘 메시지의 수신신호 세기(RSSI)를 측정하여 제어부(1000)에게 전달하고, 1104단계에서 제어부(1000)는 상기 수신신호 세기가 소정 값 이상일 경우 무선 랜으로 이동함을 감지한다. 상기 1104단계에서 무선 랜으로 이동했음을 감지한 제어부(1000)는 1106단계에서 AP(602)에게 이기종망간 핸드오프 요청 메시지를 송신한다. 1108단계에서 제어부(1000)는 메모리(1006)에 저장된 셀룰러 망에서 마지막으로 수신했던 패킷의 식별자를 핸드오프 완료 알림 메시지에 포함시킨다. 1110단계에서 제어부(1000)는 상기 핸드오프 완료 알림 메시지를 AP(602)에게 송신한다.First, in step 1100, the mobile terminal 600 receives a packet from the base station 700. In step 1102, the RF unit 1010 measures the received signal strength (RSSI) of the beacon message of the AP 602 and transmits it to the control unit 1000, and in step 1104, the control unit 1000 indicates that the received signal strength is greater than or equal to a predetermined value. If it detects that you are moving to WiFi. In step 1104, the control unit 1000 that detects the move to the WLAN transmits a heterogeneous network handoff request message to the AP 602 in step 1106. In step 1108, the controller 1000 includes the identifier of the packet received last in the cellular network stored in the memory 1006 in the handoff completion notification message. In step 1110, the controller 1000 transmits the handoff completion notification message to the AP 602.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 무선 접속기술이 다른 망에 접속하여 사용자에게 데이터 서비스를 제공하는 이동 단말이 이기종 망사이를 이동할 때, 이동 단말에게 전달되는 패킷의 순서를 보장하고 패킷 손실을 방지할 수 있으며, 종래 기술과의 차이는 다음과 같다.As described above, in the present invention, when a mobile terminal providing a data service to a user by accessing another network using a wireless access technology moves between heterogeneous networks, the order of packets delivered to the mobile terminal can be guaranteed and packet loss can be prevented. The difference from the prior art is as follows.

첫째, 모바일 IP를 사용하는 기존의 방안은 이동 단말이 접속할 수 있는 모든 무선 접속서버들이 모바일 IP를 지원해야하지만, 본 발명에서 제안하는 방식은 이동 단말 및 무선 접속 서버들의 모바일 IP 지원 여부에 상관없이 이기종 망간 이동성 지원이 가능하다.First, the existing scheme using mobile IP should support all mobile access servers to which mobile terminals can access mobile IP. However, the method proposed in the present invention may be used regardless of whether mobile terminals and wireless access servers support mobile IP. Heterogeneous manganese mobility support is possible.

둘째, 모바일 IP를 사용하지 않거나 모바일 IP를 사용하는 기존의 방안들에서는, 이동 단말이 이기종 망 사이를 이동할 때 패킷의 순서가 뒤바뀌거나 패킷 손실이 발생하는 문제점을 가지지만, 본 발명에서 제안하는 방식은 이동 단말이 이종망 사이를 이동하더라도 패킷 전달 순서를 보장하고 패킷 손실을 방지할 수 있다. 또한, 모바일 IP를 사용하는 방안과 모바일 IP를 사용하지 않는 방안에 모두 적용 가능하다.Second, in the existing schemes that do not use mobile IP or use mobile IP, there is a problem in that packet order is reversed or packet loss occurs when the mobile station moves between heterogeneous networks. The scheme may guarantee packet delivery order and prevent packet loss even when the mobile terminal moves between heterogeneous networks. In addition, the method can be applied to both a method of using a mobile IP and a method of not using a mobile IP.

Claims

A mobile communication system in which a mobile terminal can handoff from a cellular network providing a packet service to a wireless LAN,

A mobile terminal for transmitting the latest packet identifier information among the successfully received packets to the wireless access server when the movement from the cellular network to the wireless LAN is completed;

Receives and stores a packet destined for a mobile terminal, and sequentially receives packets to be received by the mobile terminal among the stored packets based on the packet identifier information when receiving a handoff completion message of the mobile terminal. Packet forwarding system for heterogeneous network handoff, characterized in that it comprises a wireless access server for transmitting to.

The method of claim 1, wherein the mobile terminal,

And an identifier field and a fragmentation offset field included in a header of the finally received packet, as packet identifiers (IDs).

The method of claim 1, wherein the packet transmitted to the mobile terminal,

Packet forwarding system for heterogeneous network handoff, characterized in that it is classified by traffic flow (Traffic Flow).

The method of claim 1, wherein the handoff complete message,

Packet forwarding system in heterogeneous network handoff, characterized by using Dynamic Host Control Protocol (DHCP) notification message.

A wireless access server that provides packet service during handoff between heterogeneous networks of a mobile terminal from a cellular network to a wireless LAN includes:

A first packet transmission and reception unit connected to the mobile terminal to transmit and receive a packet;

A second transmitting / receiving unit connected to an external network and transmitting and receiving a packet;

A packet buffer for sequentially storing the packets received from the second packet transceiver unit for each traffic flow of the mobile terminal;

And a controller for transmitting packets corresponding to the mobile terminal based on the identifier information of the packet finally received by the mobile terminal when the mobile terminal completes the handoff between the heterogeneous networks. Delivery system.

A method for providing a packet service when a mobile terminal performs handoff from a cellular network to a wireless LAN,

Transmitting, by the mobile terminal, a handoff request message between heterogeneous networks to a wireless access server;

Storing, by a wireless access server receiving the handoff request message, a packet destined for the mobile terminal from an external network in a packet buffer;

Transmitting, by the mobile terminal, a handoff complete message to a wireless access server when the handoff is completed;

And sequentially providing packets to be transmitted to the mobile terminal to the mobile terminal when the wireless access server receives the handoff complete message.

The method of claim 6, wherein the mobile terminal,

Heterogeneous manganese characterized in that when the handoff complete message is transmitted, an identifier field and a fragmentation offset field included in a header of the finally received internet protocol (IP) packet are used as a packet identifier (ID). Packet forwarding method on handoff.

The method of claim 7, wherein the handoff complete message,

Method of forwarding packets in heterogeneous network handoff, characterized by using Dynamic Host Control Protocol (DHCP) notification message.

The method of claim 6, wherein the packet transmitted to the mobile terminal,

Packet forwarding method for handoff between heterogeneous networks, characterized in that it is classified by traffic flow.

A mobile terminal for receiving a packet during handoff between heterogeneous networks from a cellular network to a wireless LAN,

An RF unit measuring signal strength of beacon messages of adjacent access points and transmitting the signal strength to a control unit;

When the signal strength of the beacon message input from the RF unit is greater than or equal to a preset value, a heterogeneous manganese handoff request message is generated, and when the heterogeneous manganese handoff is completed, a packet identifier (ID) finally received in the cellular network. A control unit for generating a handoff completion message, including a;

And a memory for storing the packets received in the cellular network and the wireless LAN.

The method of claim 10, wherein the mobile terminal,

2. An apparatus for receiving a packet during heterogeneous network handoff, characterized by using an identifier field and a fragmentation offset field included in a header of a packet as a packet identifier (ID).

The method of claim 10, wherein the handoff complete message,

An apparatus for receiving a packet upon heterogeneous network handoff, characterized by using a Dynamic Host Control Protocol (DHCP) announcement message.

A method for receiving a packet when a mobile terminal handoffs between heterogeneous networks from a cellular network to a wireless LAN,

Measuring signal strength of beacon messages of adjacent access points;

Generating a heterogeneous network handoff request message when the signal strength of the beacon message is greater than or equal to a preset value;

Generating a handoff complete message including a packet identifier (ID) finally received in the cellular network when the heterogeneous network handoff is completed;

And storing the packets received in the cellular network and the wireless LAN.

The method of claim 13, wherein the packet identifier (ID),

A method for receiving a packet during heterogeneous network handoff, characterized by using an identifier field and a fragmentation offset field included in a header of a received packet.

The method of claim 13, wherein the handoff complete message,

A method for receiving a packet upon heterogeneous network handoff, characterized by using a Dynamic Host Control Protocol (DHCP) announcement message.