KR20080102682A - 패킷 교환 호를 회선 교환 호로 핸드오버하는 방법 및 장치 - Google Patents

패킷 교환 호를 회선 교환 호로 핸드오버하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20080102682A
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Abstract

본 발명은 패킷 교환 호를 회선 교환 호로 핸드오버하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 단말이 LTE와 GSM/WCDMA의 무선 자원을 동시에 사용할 수 없는 경우, 패킷 교환 망을 이용하는 패킷 교환 호를 회선 교환망을 이용하는 회선 교환 호로 핸드오버하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명에서는 이를 위해서 패킷 교환 망과 회선 교환 망 사이의 신호 변환을 수행하고 어플리케이션 레벨에서 음성 호를 앵커링하는 역할을 하는 서비스 연속 지원부 를 제안하고, 서비스 연속 지원부를 이용하여 패킷 교환 호를 회선 교환 호로 전환할 수 있다.
Figure P1020070049411
LTE PS, GSM/WCDAM CS, 핸드오버, SCSE, VoIP

Description

패킷 교환 호를 회선 교환 호로 핸드오버하는 방법 및 장치 {Method and Apparatus for Handover Packet Switching Call to Circuit Switching Call}
도 1은 LTE VoIP 호가 연결된 모습을 나타낸 도면
도 2는 CS 호가 연결된 모습을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SCSE의 구조를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 단말이 LTE 망을 통해서 VoIP 호를 생성하는 과정을 나타낸 도면
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 SCSE를 사용하여 LTE VoIP 호를 GSM/WCDMA CS 호로 핸드오버하는 과정을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SCSE의 동작을 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MSC의 동작을 도시한 도면
본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 도메인(domain)과 GSM/WCDMA CS(Global System for Mobile communication/Wideband Code Division Multiple Access Circuit Switch) 도메인 간의 호 서비스 연속성에 관한 것으로, 특히 LTE VoIP(Voice over IP) 호를 GSM/WCDMA CS 호로 핸드오버(handover)하는 방법에 대한 것이다.
CS 방식은 음성 통화를 하고자 하는 사용자 사이에 고정된 통화 회선을 할당하는 방식으로, 본 발명에서 사용자는 GSM/WCDMA 시스템을 통한 음성 서비스를 위하여 CS 방식을 이용한다고 가정한다. LTE는 패킷 교환 방식을 사용하는 망으로서 음성 서비스를 위해서 IMS(IP Multimedia Subsystem) 망을 이용한 VoIP 서비스를 제공한다. IMS는 IP 패킷을 사용하여 고정되지 않은 경로 통한 통신을 제공하며 IMS를 이용한 VoIP 음성 메시지는 IMS 세션을 통하여 전송된다.
AS(Application Server)는 LTE 망과 CS 망에서 발생하는 CS 호와 VoIP 호를 모두 앵커링(anchoring)한다. 즉, CS 호는 이동 서비스 교환부(Mobile Service switching Center, 이하 MSC라 한다)에서 CAMEL(Customized Applications for Mobile Network Enhanced Logic) 과정을 통해서 IMS망으로의 라우팅 주소를 획득함으로써 ISUP(Integrated Services Digital Network User Part) IAM(Initial Address Message) 메시지를 이용하여 IMS 망의 MGCF(Media Gateway Control Function)로 전달된다. MGCF로 전달된 IAM 메시지는 SIP(Session Initiation Protocol) INVITE 요청으로 변환되어 S(Serving)-CSCF(Call Session Coltrol Server)를 거쳐 AS(Application Server)로 전달된다. SIP INVITE 요청을 받은 AS는 해당 CS 호에 대한 정보를 저장하고, 수신된 SIP INVITE 요청메시지를 기반으로 SIP INVITE요청을 수신측으로 전달하여 호를 연결한다. 단말이 VoIP 호를 위해 전송한 SIP INVITE 요청은 P(Proxy)-CSCF와 S-CSCF를 거쳐 AS로 전달된다. AS는 CS 호와 마찬가지로 해당 VoIP 호를 anchoring하고 수신측으로 SIP INVITE 요청을 전달하여 호를 연결한다. 따라서 CS 호와 LTE VoIP 호는 모두 IMS 망에서 제어된다.
도 1은 LTE VoIP 호가 연결된 모습을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, VoIP 호의 제어 신호(109)는 LTE용 단말(101b)에서 P-CSCF(105)와 S-CSCF(106)를 거쳐 AS(107)로 anchor된 후 다시 S-CSCF(106)를 거쳐 수신측(108)으로 연결된다. 이때 음성 데이터(110)는 ENB(Enhanced Node B)(102)와 UPE(User Plane Entity)(103)를 거쳐 SAE(System Architecture Evolution) Anchor(104)로 전달된 후 IP 망을 통해서 수신측(108)으로 전달된다.
도 2는 CS 호가 연결된 모습을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, CS 호의 제어 신호(209)는 CS용 단말(201a)에서 MSC(203)와 통합형 MME(Mobile Management Entity)의 MGCF(204)를 거쳐 S-CSCF(206)로 전달되며, S-CSCF(206)는 이 신호를 AS(207)로 보내어 anchor시킨다. 이 후 AS(207)는 수신측(208)으로 제어 신호를 보내어 호를 완성한다. 이때 음성 데이터(210)는 MSC(203)의 MGW(Media GateWay)(202)와 통합형 MME의 MGW를 거쳐 SAE Anchor(205)로 전달된 후 IP 망을 통해서 수신측(208)으로 전달된다.
이처럼 단말은 GSM/WCDMA망과 LTE 망을 모두 사용할 수 있지만 동시에 두 종류의 망에 접속하는 것은 제한된다. 즉, 단말은 LTE 망과 통신하고 있는 동안에는 GSM/WCDMA망에 접속할 수 없으며, 마찬가지로 GSM/WCDAM망과의 통신 중에는 LTE 망에 접속할 수 없다.
VoIP 호와 CS 호 간의 핸드오버를 지원하기 위한 종래 기술로는 3GPP TS23.206이 있다. TS23.206에서 호는 앞에서 설명한 것과 같이 AS인 VCC(Voice Call Continuity) 어플리케이션을 통해서 호 앵커링(Call Anchoring)을 수행한다. 하지만 TS23.206은 단말이 CS 망과 PS 망에 동시에 접속할 수 있음을 가정하고 있다. 따라서 핸드오버가 요구될 경우, 단말은 기존의 호를 유지하면서 다른 시스템과의 무선링크를 형성하여 새로운 세션을 생성하며, 새로운 세션의 생성이 완료되면 기존의 세션 및 기존 무선 링크를 해제하는 방법을 사용한다. 그러므로 이러한 방법은 본 발명에서 가정하는 바와 같이 단말이 서로 다른 망에 동시에 접속할 수 없는 경우에는 적용할 수 없는 문제점이 있다. 따라서 단말이 LTE VoIP 서비스를 받는 도중에 GSM/WCDMA CS 망으로의 핸드오버가 필요할 경우, 이를 지원하기 위한 RAN(Radio Access Network) 기법과 IMS 세션 제어 기법 및 이를 수행하기 위한 장치가 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 단말이 LTE 망과 GSM/WCDMA 망에 동시에 접속할 수 없는 경우에, LTE VoIP 호를 GSM/WCDMA CS 호로 핸드오버 시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 패킷 교환 망을 이용하는 패킷 교환 호를 회선 교환망을 이용하는 회선 교환 호로 핸드오버하는 방법에 있어서, 단말로부터 상기 패킷 교환 망을 통하여 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 과정과, 상기 핸드오버 요청 메시지가 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 메시지인 경우에, 핸드오버를 요청한 상기 단말이 앵커링된 단말인지를 확인하는 과정과, 상기 핸드오버를 요청한 단말 이 앵커링된 단말이면, 상기 GTP 메시지를 MAP(Mobile Application Part) 메시지로 변환한 후 상기 회선 교환망으로 포워딩하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 패킷 교환 망을 이용하는 패킷 교환 호를 회선 교환망을 이용하는 회선 교환 호로 핸드오버하는 방법에 있어서, 단말로부터 상기 패킷 교환 망을 통하여 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 과정과, 상기 핸드오버 요청 메시지가 MAP(Mobile Application Part) 메시지인 경우에, 핸드오버를 요청한 단말에 대한 베어러를 설정하고, 상기 단말에게 상기 회선 교환 호를 전달하기 위한 회선 교환 호 라우팅 번호를 할당하는 과정과, 상기 설정된 베어러 정보와 상기 라우팅 번호가 포함된 핸드오버 응답 메시지를 생성하여 전송하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 패킷 교환 호를 회선 교환 호로 핸드오버하는 장치에 있어서, 패킷 교환 망과, 회선 교환 망과, 상기 패킷 교환 망과 상기 회선 교환 망 사이에 연결되며, 단말로부터 상기 패킷 교환 망을 통하여 핸드오버 요청 메시지를 수신하고, 상기 핸드오버 요청 메시지가 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 메시지인 경우에 MAP(Mobile Application Part) 메시지로 변환한 후 상기 회선 교환망으로 포워딩하는 네트워크 엔터티를 포함한다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 패킷 교환 망을 이용하는 패킷 교환 호를 회선 교환망을 이용하는 회선 교환 호로 핸드오버하는 장치에 있어서, 상기 패킷 교환 망과 상기 회선 교환 망 사이에 연결되며, 단말로부터 상기 패킷 교환 망을 통하여 핸드오버 요청 메시지를 수신하고, 상기 핸드오버 요청 메시지가 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 메시지인 경우에 MAP(Mobile Application Part) 메시지로 변환한 후 상기 회선 교환망으로 포워딩하는 서비스 연속 지원부와, 상기 서비스 연속 지원부로부터 상기 MAP 메시지를 수신하고, 상기 단말에 대한 베어러를 설정하고, 상기 단말에게 상기 회선 교환 호를 전달하기 위한 회선 교환 호 라우팅 번호를 할당하며, 상기 설정된 베어러 정보와 상기 라우팅 번호가 포함된 핸드오버 응답 메시지를 생성하여 상기 서비스 연속 지원부로 전송하는 이동 서비스 교환부를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 MME와 MSC 사이에 핸드오버 신호 변환을 위해서 서비스 연속 지원부(Service Continuity Supporting Entity, 이하 SCSE라고 한다)라는 장치를 삽입할 것을 제안한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SCSE의 구조를 나타낸 것이다.
SCSE의 주요 기능은 LTE 도메인(LTE망은 PS만을 사용하는망임)과 GSM/WCDMA CS 도메인 사이에서 핸드오버가 발생하였을 경우, 두 도메인 사이의 정보 교환을 위해 신호를 변환시켜주는 것이며, 이를 위해 SCSE(310)는 신호 변환부(311)를 포함한다. 즉, 신호 변환부(311)는 LTE 도메인에서 핸드오버 시그널링을 위해 사용되는 GTP-C(GPRS Tunnel Protocol Control message) 메시지와 GSM/WCDMA CS 도메인에서 핸드오버 시그널링을 위해 사용되는 MAP(Mobile Application Part) 메시지 사이의 변환을 수행한다.
또한 SCSE는 음성 호에 대한 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 하며, 이를 위해 세션 앵커부(312)를 포함한다. LTE VoIP 호나 GSM/WCDMA CS 호는 생성 과정에서 모두 SCSE(310)의 세션 앵커부(312)를 거치도록 설정되며, 세션 앵커부(312)는 SIP B2BUA(Back-to-Back User Agent)로 동작하여 음성 호에 대한 정보를 관리한다.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명에 따른 핸드오버 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 단말이 LTE 망을 통해서 VoIP 호를 생성하는 과정을 나타낸 것이다.
LTE VoIP 호는 항상 SCSE에 anchor되며 SCSE는 모든 LTE VoIP 호에 대해서 SIP B2BUA로 동작한다. 자세한 동작은 다음과 같다.
도 4를 참조하면, 401 단계에서 단말은 VoIP 호를 생성하기 위해서 P-CSCF로 INVITE를 보낸다. 402 단계에서 P-CSCF는 INVITE를 S-CSCF로 전달한다. S-CSCF는 403 단계에서 초기 필터 기준(initial filter criteria)에 의해서 INVITE를 SCSE로 전달한다. INVITE를 받은SCSE는 404 단계에서 해당 세션을 anchor하고, 405 단계에서 수신 단말로의 호를 완성하기 위해서 S-CSCF로 INVITE를 전송한다. S-CSCF는 406 단계에서 INVITE를 수신 단말로 전달한다. 수신 단말은 407 단계에서 S-CSCF로 200 OK 응답을 전송한다. S-CSCF는 408 단계에서 200 OK를 SCSE로 전달한다. SCSE는 전달받은 200 OK를 송신 단말로 전달하기 위해서 409 단계에서 S-CSCF로 200 OK를 전송한다. S-CSCF는 410 단계에서 200 OK를 P-CSCF로 전달하고, P-CSCF는 411 단계에서 최종적으로 송신 단말로 200 OK를 전달하여 LTE VoIP 호의 생성을 마친다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 SCSE를 사용하여 LTE VoIP 호를 GSM/WCDMA CS 호로 핸드오버하는 과정을 나타낸 것이다.
현재 단말은 위에서 설명한 방법으로 수신 단말과 LTE VoIP 호를 사용하여 음성 통화를 하고 있는 상황이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 501 단계에서 단말은 시스템에서 지정한 방식에 따라서 주기적으로 혹은 특정 이벤트 발생에 현재 자신의 라디오 상태에 대한 메저먼트 리포트(measurement report)를 ENB로 전송한다. 단말은 음성 통화를 사용하고 있을 경우 LTE 셀(cell)과 GSM/WCDMA 셀에 대한 메저먼트를 모두 수행한다. 이때 단말이 전송하는 리포트에는 단말이 측정한 셀들의 CGI (Cell Global Identity)가 포함되며, CGI는 LAI (Location Area Identity, MCC(Mobile Country Code)+MNC(Mobile Network Code)+LAC(Location Area Code))+CI(Cell Identity)+RAC(Routing Area Code)로 구성된다. 단, CS만 서비스하는 셀일 경우, CGI는 RAC를 포함하지 않는다. CGI는 ENB에서 목표 네트워크(Target Network)의 정보를 파악하는데 이용된다.
502 단계에서 단말로부터 메저먼트 리포트 를 받은 ENB는 단말의 핸드오버를 결정하며, 핸드오버가 필요하다고 판단될 경우 MME에게 핸드오버 요청 메시지를 보낸다. 핸드오버 요청 메시지에는 메시지 타입(Message Type), 원인값(Cause Value), 측정된 셀 아이디(Measured Cell Identifier) 및 단말에 대해 저장하고 있던 이동성(Mobility) 관련 컨텍스트(Context) 및 보완(Security) 관련 컨텍스트 정보 등이 포함된다.
503 단계에서 핸드오버 요청 메시지를 받은 MME는 수신한 핸드오버 요청 메시지를 GTP 메시지로 변환하고, 이를 SCSE로 포워딩한다. 본 발명에서는 MME가 핸드오버 요청 메시지에 포함된 목표 셀(target cell)의 CGI 혹은 Target System을 유추할 수 있는 다른 정보 혹은 Single Radio Session Continuity를 위한 핸드오버임을 나타내는 특별한 지시자(Indication) 등을 분석함으로써 상기 핸드오버 요청 메시지를 SCSE로 포워딩할지 여부를 결정한다.
즉, 목표 셀의 CGI가 RAC를 포함하지 않을 경우, MME는 요청받은 핸드오버가 GSM/WCDMA 망에 위치한 셀로의 핸드오버임을 인식하고 SCSE로 핸드오버 준비 요청 메시지를 전송한다. 즉, MME에서는 CGI 이외의 핸드오버 요청 메시지에 포함된 정보를 통해서 수신한 다른 정보들을 분석함으로써 해당 메시지를 GSM/WCDMA망 혹은 CD망으로 핸드오버해야 하는 메시지임라 판단하고, 해당 경우에 핸드오버 요청 메시지를 SCSE로 포워딩한다. 이때 LTE망에서 CGI 정보가 더 이상 사용되지 않거나, 상기 핸드오버 요청메시지에 목표 시스템에서의 서비스 도메인(Service Domain)에 대한 정보를 획득할 수 있는 다른 형태의 정보가 포함될 경우, 이렇게 새롭게 정의된 정보들을 통한 목표 도메인(target domain)을 판단하는 동작도 본 발명에 모두 포함된다.
MME에서 핸드오버 요청 메시지를 SCSE로 전달하기로 판단된 경우, MME는 GTP-C 프로토콜을 이용하여 핸드오버 준비 요청 메시지를 구성한 후, 이를 SCSE로 전달한다. 핸드오버 준비 요청 메시지에는 핸드오버 대상이 되는 목표 셀의 아이디와 단말의 IMSI, security context 정보 등이 포함된다.
MME로부터 핸드오버 준비 요청 메시지를 받은 SCSE는 해당 핸드오버 준비 요청 메시지가 GSM/WCDMA망으로 전달되기 위한 메시지인지, 해당 단말이 현재 자신이 VCC 서비스를 제공하기 위해서 호 앵커링을 수행하고 있는 단말인지 확인한다. GSM/WCDMA 망으로 전달되기 위한 메시지인지는 메시지에 포함된 셀 아이디(Cell Identity) 정보를 통해서 판단 가능하며, 만약 MME에서 해당 단말이 GSM/WCDMA망으로 전달되는 메시지인지 아닌지에 대한 판단을 수행하는 경우, SCSE 내에서 본 과정은 생략될 수 있다. VCC 서비스를 위해 호 앵커링을 수행하고 있는지는 핸드오버 준비 요청 메시지 내에 포함된 IMSI정보 및 단말의 아이디 정보와 현재 VCC 어플리케이션 기능을 담당하는 SCSE내부의 기능부가 관리 중인 단말의 아이디들과의 정보를 비교함으로써 판단 가능하다. 현재 SCSE에 의해서 앵커링된 호에 대한 단말일 경우, SCSE는 504 단계에서 해당 메시지를 MAP 프로토콜에 기반한 핸드오버 준비 요청 메시지로 변환하고, 변환된 메시지를 목표 셀 아이디를 이용하여 목표 MSC로 전달한다.
이때, SCSE는 다시 한번 핸드오버를 수행하는 해당 단말이 현재 SCSE의 VCC 어플리케이션 기능에 의해서 VCC를 위한 호 앵커링이 수행되고 있는 단말인지를 확인한다. 만약 앵커링이 수행되지 않고 있는 호에 대한 핸드오버 요청을 수신한 경우, SCSE는 GTP 오류 응답(error response) 메시지를 MME로 회신한다.
핸드오버 준비 요청 메시지를 받은 목표 MSC는 505 단계에서 목표 BSS(Base Station System)와 베어러(bearer) 설정을 수행한다. 이때, MSC는 VLR(Visitor Location Register)과 연동하여 핸드오버를 위한 핸드오버 번호(Handover Number)를 할당 받는다. 핸드오버 번호는 MSISDN(Mobile Subscriber ISDN Number) 형태의 번호로서, 네트워크에서 단말로 전화를 걸기 위해 필요한 호 라우팅 번호(Call Routing Number)이다.
베어러 설정을 마친 MSC는 506 단계에서 SCSE에게 핸드오버 준비 완료 메시지를 전송한다. 이 때 핸드오버 준비 완료 메시지는 상기 505 단계를 통해서 할당받은 핸드오버 번호를 포함한다.
507 단계에서 SCSE는 MSC로부터 전달받은 핸드오버 번호를 사용하여 단말로의 새로운 접속 레그(access leg)를 설정하기 위해 단말로 INVITE 요청 메시지를 전송한다. 이 때, INVITE의 REQUEST-URI(Uniform Resource Identifier)/To header는 상기에서 할당 받은 핸드오버 번호로 설정되며, From header는 SCSE로 설정된다.
INVITE의 REQUEST-URI가 CS 도메인에서 단말로의 호 설정을 위해 필요한 라 우팅 번호인 MSISDN형태의 값이므로, 508 단계에서 S-CSCF는 INVITE를 MGCF로 전달한다.
509 단계에서 MGCF는 핸드오버 번호가 할당된 MSC로 착신자 번호(Called Party Number), 발신자 번호(Calling Party Number)와 서비스의 종류에 대한 정보인 USI(User Service Information) 파라미터(parameter)를 포함한 ISUP IAM 메시지를 전송한다.
510 단계에서 MSC는 상기 ISUP IAM 메시지에 대한 응답으로 ISUP ANM(Answer Message)를 MGCF에게 회신한다.
511 단계에서 MGCF는 200 OK 응답을 S-CSCF로 전달한다.
512 단계에서 S-CSCF는 200 OK 응답을 SCSE로 전달한다.
상기 504 단계 내지 512 단계를 거쳐 단말이 GSM/WCDMA 망으로 이동한 후, 셀을 수신하기 위해서 필요한 네트워크단의 자원 설정을 완료한다. 즉, BSS와 SCSE 사이에 새로운 접속 레그가 설정되며, BSS에서 MSC/MGW, IM-MGW를 거치는 CS 베어러가 설정된다.
접속 레그 설정을 마친 SCSE는513 단계에서 핸드오버를 수행 중인 단말의 베어러 정보를 MGW의 어드레스(address)로 갱신(update)하기 위해서 수신 단말로 Re-INVITE를 전송한다.
514 단계에서 S-CSCF는 Re-INVITE를 수신 단말로 전달한다.
515 단계에서 수신 단말은 200 OK 응답을 S-CSCF로 전송한다.
516 단계에서 S-CSCF는 200 OK를 SCSE로 전달한다.
이로써 수신 단말과의 세션이 기존의 LTE 도메인으로의 세션에서 새로 설정된 CS 도메인으로의 세션으로 갱신된다.
517 단계에서 세션의 전환을 마친 SCSE는 MSC로부터 받은 MAP 프로토콜핸드오버 형태의 준비 완료 메시지를 LTE 망에서 사용 가능한 GTP 프로토콜 핸드오버 준비 완료 메시지로 변환하여 MME로 전달한다.
518 단계에서 MME는 단말에게 핸드오버 수행을 알리기 위해서 ENB로 핸드오버 수행 명령을 전달한다.
519 단계에서 ENB는 핸드오버 수행 명령을 단말로 전달한다. 핸드오버 수행 명령에는 단말이 이동해 가야 할 목표 네트워크에 대한 정보가 포함된다.
520 단계에서 핸드오버 수행 명령을 받은 단말은 LTE 망에 연결 중이던 무선 링크를 GSM/WCDMA 망으로 이동하고, GSM/WCDMA 망에 접속하여 무선 연결(Radio connection) 설정을 위한 과정을 수행하며, 목표 BSS는 단말이 이동해 왔음을 인지하게 된다.
521 단계에서 단말의 핸드오버를 감지한 BSS는 MSC로 핸드오버 완료 메시지를 전송함으로써, 기 설정해둔 무선 베어러와 CS 접속 레그 정보를 이용하여 단말에게 음성 서비스를 재 개시한다.
522 단계에서 MSC는 MAP 프로토콜 핸드오버 완료 메시지를 SCSE로 전달한다.
523 단계에서 SCSE는 GTP 메시지로 변환하여 MME로 전달한다.
524 단계에서 MME는 기존의 LTE 자원을 해제하기 위해서 ENB로 자원 해제 명령을 전송하면 ENB는 무선 자원을 해제한다.
525 단계에서 자원 해제 완료 메시지로 응답한다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 SCSE의 동작에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 SCSE는 첫째, CS망에서 이동성 관리(Mobility Management)를 위해서 사용되는 MAP 메시지와 PS망 이동성 관리를 위해서 사용되는 GTP 메시지간의 상호 변환을 수행한다. 둘째, 핸드오버가 요청된 단말에 대한 VCC Call Anchoring 여부를 판단하고, VCC call anchoring이 선행되지 않은 단말에 대해 Error 메시지를 회신하고, VCC call anchoring이 선행된 단말에 대한 GTP-MAP간 변환작업을 통한 인터워킹(interworking)을 수행한다. 셋째, MSC로부터 전달된CS call routing number를 이용하여 단말 측으로의 access leg 생성을 위한 INVITE 메시지를 전달한다. 넷째, 단말 측 access leg 및 remote UE 측의 베어러 정보 갱신이 완료된 시점에 단말에게 핸드오버 준비 완료 메시지를 전달한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SCSE의 동작을 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 601 단계에서 SCSE는 메시지를 수신을 위한 대기상태로 있다가, 602 단계에서 LTE망으로부터 전달된 GTP 핸드오버 요청 메시지를 수신했는지 판단한다.
SCSE가 GTP 핸드오버 요청 메시지를 수신한 경우, SCSE는 603 단계에서 핸드오버가 요청된 목표 시스템이 GSM/WCDAM망인지 확인하며, 수신된 GTP 핸드오버 요청 메시지가 GSM/WCDAM망으로 핸드오버를 요청하는 메시지가 아니라고 판단한 경우, SCSE는 608 단계에서 상기 수신된 GTP 메시지를 그대로 셀 아이디에 의해서 지시되는 망으로 포워딩한 후 601 단계로 복귀한다. 단, 이 과정은 MME에 의해서 미 리 수행될 수 있으며, 구현에 따라서 MME에서 본 판단을 수행하는 경우, 상기 603 및 608 단계는 생략될 수 있다.
수신된 GTP 핸드오버 요청 메시지가 GSM/WCDMA망으로 핸드오버를 요청하는 메시지임을 확인한 경우, SCSE는 604 단계에서 해당 메시지가 GSM/WCDAM망의 CS도메인으로의 핸드오버 준비 요청 메시지인지, GSM/WCDMA 망의 PS 도메인으로의 준비요청 메시지인지를 확인하기 위하여, 해당 단말의 VCC 어플리케이션에서의 VCC 호 앵커링 유무를 판단한다.
핸드오버 요청 단말에 대한 VCC 호 앵커링 이 선행되어 있는 경우, SCSE는 605 단계에서 GTP 핸드오버 요청 메시지를 수신하고, 이를 MAP 핸드오버 요청 메시지로 변환한다. 그리고 606 단계에서 SCSE는 변환된 MAP 핸드오버 요청 메시지를 GSM/WCDMA망의 MSC에게 전달한 후 601 단계로 복귀한다.
한편, SCSE가 GTP 핸드오버 요청 메시지를 수신했으나 핸드오버 요청 단말에 대한 VCC call anchoring이 선행되어 있지 않은 경우, SCSE는 607 단계에서 GTP 핸드오버 거절(handover reject) 혹은 핸드오버 실패(handover failure) 등과 같은 오류 메시지를 회신한 후 601 단계로 복귀한다.
SCSE가 수신한 메시지가 GTP 핸드오버 요청 메시지가 아닌 경우, SCSE는 612 단계에서 상기 수신한 메시지가 MAP 핸드오버 응답메시지인지 확인한다.
MAP 핸드오버 응답메시지를 수신한 경우, SCSE는 613 단계에서 상기 수신한 응답 메시지 및 메시지에 포함된 CS 라우팅 번호를 저장한다. 그리고 614 단계에서는 단말에 대한 CS 베어러를 미리 생성하기 위하여 단말 측으로 네트워크 시작 호(network initiated call)를 요청하기 위한 INVITE 메시지를 생성하고 이를 단말 측으로 전달한다. 이때, INVITE 메시지의 Request-URI는 613 단계에서 획득한 CS 라우팅 번호로 설정하고, INVITE 메시지의 발신자 정보는 원격 단말(Remote UE)의 정보로 설정한다. 그리고 SCSE는 601 단계로 복귀한다.
SCSE가 수신한 메시지가 GTP 핸드오버 요청 메시지도 아니고 MAP 핸드오버 응답 메시지도 아닌 경우, SCSE는 622 단계에서 상기 수신한 메시지가 상기 614 단계에서 단말 측으로 전달했던 INVITE에 대한 응답 메시지인지 확인한다.
상기 614 단계에서 전달했던 INVITE 메시지에 대한 응답 메시지인 경우, SCSE는 623 단계에서 응답 메시지에 포함된 단말 측의 호 접속 레그 정보 즉, MGW의 주소 정보를 이용하여remote UE 측과 미디어 베어러(media bearer)를 갱신하기 위한 INVITE 메시지를 생성하고 이를 remote UE에게 전달한다. 이때, INVITE의 Request-URI는 remote UE, SDP의 미디어 컨택트 정보(media contact information)는 MGW의 IP 어드레스로 설정한다. 그리고 SCSE는 601 단계로 복귀한다.
SCSE가 수신한 메시지가 GTP 핸드오버 요청 메시지도 아니고, MAP 핸드오버 응답 메시지도 아니고, 614 단계에서 생성/전달된 INVITE에 대한 응답 메시지도 아닌 경우, SCSE는 632 단계에서 상기 수신한 메시지가 상기 621 단계에서 remote UE에게 전달한 INVITE에 대한 응답 메시지인지 확인한다.
상기 621 단계에서의 INVITE 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한 경우, 633 단계에서 SCSE는 상기 613 단계에서 저장해 둔 MAP 핸드오버 응답 메시지를 GTP 핸드오버 응답 메시지로 변환하고 이를 MME에게 전달한다. 이때, 633 단계는 613 단 계 이후의 특정 시점에 SCSE에 의해서 내부적으로 미리 수행해 놓았을 경우, 생략될 수도 있다.
634 단계에서 SCSE는 LTE MME에게 GTP 핸드오버 응답 메시지를 전달한 후, 일정 시간 내에 GSM/WCDMA망의 MSC로부터 MAP 핸드오버 완료 메시지를 수신한다.
635 단계에서 SCSE는 수신한 MAP 핸드오버 완료 메시지를 GTP 핸드오버 완료 메시지로 변환한다.
636 단계에서 SCSE는 GTP 핸드오버 완료 메시지를 MME에게 전달한다. 그리고 601 단계로 복귀한다. 또한 632 단계에서 상기 수신한 메시지가 상기 621 단계에서 remote UE에게 전달한 INVITE에 대한 응답 메시지도 아닌 경우에도 601 단계로 복귀한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MSC의 동작을 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 701단계에서 MSC는 메시지 수신을 위한 대기상태로 있다가, 702 단계에서 MAP 핸드오버 요청 메시지를 수신했는지 판단한다.
MSC가 MAP 핸드오버 요청 메시지를 수신한 경우, MSC는703 단계에서 BSS와의 통신을 통하여 핸드오버를 요청한 단말에 대한 베어러를 설정한다.
704 단계에서 MSC는 VLR과의 통신(Communication)을 통해서 단말에게 CS 호를 전달하기 위해서 필요한 CS 호 라우팅 번호 를 할당한다.
705 단계에서 MSC는 핸드오버를 요청한 단말에 대한 베어러 설정 및 핸드오버를 위한 사전 준비가 완료되었다는 핸드오버 응답 메시지를 생성하여 회신한 후 701 단계로 복귀한다. 이때, 핸드오버 응답 메시지에는 상기 704 단계에서 획득한 CS 호 라우팅 번호 및 설정된 베어러에 대한 정보가 포함된다.
수신한 메시지가 MAP 핸드오버 요청 메시지가 아닌 경우, MSC는 712 단계에서 CS 호 라우팅 번호가 포함된 ISUP IAM 메시지를 수신했는지 확인한다.
CS call Routing Number가 포함된 ISUP IAM 메시지를 수신한 경우, MSC는 713 단계에서 설정된 베어러 정보와 ISUP IAM에 의해서 요청된 호 레그간의 매핑(mapping)을 수행한다. 이때, MSC는 704 및 705 단계에서 MAP 핸드오버 응답 메시지에 회신했던 CS 호 라우팅 번호 가 IAM 메시지에 포함되었는지의 유무를 통해서, 기존의 MSC로 동작할 것인지, 본 발명에서 제안하는 MSC로 동작하게 될 것인지 판단할 수 있다.
714 단계에서 MSC는 ISUP ANM 메시지를 생성하고 이를 회신한 후 701 단계로 복귀한다. 이때, MSC는 기존 MSC에서 단말로부터 CC CONNECT 메시지를 수신함으로써, ISUP ANM 메시지를 생성하게 되는 동작과는 다르게, 단말로부터의 메시지 없이 내부적으로 ISUP ANM 메시지를 자체 생성한다.
MSC가 수신한 메시지가 MAP 핸드오버 요청 메시지도 아니고, CS 호 라우팅 번호 가 포함된 ISUP IAM 메시지도 아닌 경우, MSC는 722 단계에서 상기 수신한 메시지가 MAP 핸드오버 완료 메시지인지 확인한다.
MSC가 MAP 핸드오버 완료 메시지를 수신한 경우, 723 단계에서 해당 MAP 핸드오버 완료 메시지를 SCSE로 포워딩한 후 701 단계로 복귀한다.
MSC가 수신한 메시지가 MAP 핸드오버 요청 메시지도 아니고, CS 호 라우팅 번호 가 포함된 ISUP IAM 메시지도 아니고, MAP 핸드오버 완료 메시지도 아닌 경 우, MSC는 725 단계에서 기존 MSC의 동작에 따라서 메시지의 종류를 판단하고, 이에 대한 처리를 수행한 후 동작을 종료한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 MME와 MSC 사이에 핸드오버 신호 변환을 위해서 SCSE 를 삽입함으로써, LTE 도메인과 GSM/WCDMA CS 도메인 사이에서 핸드오버가 발생하였을 경우, 두 도메인 사이의 정보 교환을 위해 신호를 변환시켜줄 수 있다. 또한 어플리케이션 레벨에서 음성 호를 앵커링할 수 있다.

Claims (11)

  1. 패킷 교환 망을 이용하는 패킷 교환 호를 회선 교환망을 이용하는 회선 교환 호로 핸드오버하는 방법에 있어서,
    단말로부터 상기 패킷 교환 망을 통하여 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 핸드오버 요청 메시지가 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 메시지인 경우에, 핸드오버를 요청한 상기 단말이 앵커링된 단말인지를 확인하는 과정과,
    상기 핸드오버를 요청한 단말이 앵커링된 단말이면, 상기 GTP 메시지를 MAP(Mobile Application Part) 메시지로 변환한 후 상기 회선 교환망으로 포워딩하는 과정을 포함하는 핸드오버 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 MAP 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 회선 교환 망으로부터 수신하는 과정과,
    상기 응답 메시지와 상기 응답 메시지에 포함된 회선 교환 라우팅 번호를 저장하는 과정과,
    상기 회선 교환 라우팅 번호를 이용하여 호를 시작하기 위한 제1 인바이트 메시지를 생성하여 상기 핸드오버를 요청한 단말로 전달하는 과정을 더 포함하는 핸드오버 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 인바이트 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 과정과,
    상기 제1 인바이트 메시지에 대한 응답 메시지에 포함된 상기 단말의 호 접속 레그 정보를 이용하여 미디어 베어러를 갱신하기 위한 제2 인바이트 메시지를 생성하여 수신 단말로 전달하는 과정을 더 포함하는 핸드오버 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수신 단말로부터 상기 제2 인바이트 메시지에 대한 응답 메시지를 수신했을 때,
    상기 MAP 메시지에 대한 응답 메시지를 GTP 응답 메시지로 변환하여 상기 패킷 교환망으로 전달하는 과정과,
    상기 단말이 상기 GTP 응답 메시지에 따라 상기 패킷 교환망에서 상기 회선 교환망으로 핸드오버 한 이후에, 상기 회선 교환망으로부터 상기 MAP 형태의 핸드오버 완료 메시지를 수신하면, 상기 MAP 형태의 핸드오버 완료 메시지를 상기 GTP 형태의 핸드오버 완료 메시지로 변환하여 상기 패킷 교환망으로 전달하는 과정을 더 포함하는 핸드오버 방법.
  5. 패킷 교환 망을 이용하는 패킷 교환 호를 회선 교환망을 이용하는 회선 교환 호로 핸드오버하는 방법에 있어서,
    단말로부터 상기 패킷 교환 망을 통하여 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 핸드오버 요청 메시지가 MAP(Mobile Application Part) 메시지인 경우에, 핸드오버를 요청한 단말에 대한 베어러를 설정하고, 상기 단말에게 상기 회선 교환 호를 전달하기 위한 회선 교환 호 라우팅 번호를 할당하는 과정과,
    상기 설정된 베어러 정보와 상기 라우팅 번호가 포함된 핸드오버 응답 메시지를 생성하여 전송하는 과정을 포함하는 핸드오버 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 라우팅 번호가 포함된 ISUP(ISDN Service User Part) 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 ISUP 메시지에 포함된 호 레그와 상기 설정된 베어러 정보간의 매핑을 수행하는 과정과,
    상기 매핑 정보를 포함하는 상기 ISUP 메시지에 대한 응답 메시지를 생성하여 전송하는 과정을 더 포함하는 핸드오버 방법.
  7. 패킷 교환 호를 회선 교환 호로 핸드오버하는 장치에 있어서,
    패킷 교환 망과,
    회선 교환 망과,
    상기 패킷 교환 망과 상기 회선 교환 망 사이에 연결되며, 단말로부터 상기 패킷 교환 망을 통하여 핸드오버 요청 메시지를 수신하고, 상기 핸드오버 요청 메시지가 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 메시지인 경우에 MAP(Mobile Application Part) 메시지로 변환한 후 상기 회선 교환망으로 포워딩하는 네트워크 엔터티를 포함하는 핸드오버 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 네트워크 엔터티는,
    상기 MAP 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 경우에, 상기 응답 메시지와 상기 응답 메시지에 포함된 회선 교환 라우팅 번호를 저장하고,
    상기 회선 교환 라우팅 번호를 이용하여 호를 시작하기 위한 제1 인바이트 메시지를 생성하여 상기 핸드오버를 요청한 단말로 전달하는 핸드오버 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 네트워크 엔터티는,
    상기 제1 인바이트 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 경우에, 상기 제1 인바이트 메시지에 대한 응답 메시지에 포함된 상기 단말의 호 접속 레그 정보를 이용하여 미디어 베어러를 갱신하기 위한 제2 인바이트 메시지를 생성하여 수신 단말로 전달하는 핸드오버 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수신 단말로부터 상기 제2 인바이트 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 경우에, 상기 MAP 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 GTP 응답 메시지로 변환하여 상기 패킷 교환망으로 전달하며,
    상기 단말이 상기 GTP 응답 메시지에 따라 상기 패킷 교환망에서 상기 회선 교환망으로 핸드오버 한 이후에, 상기 회선 교환망으로부터 MAP 형태의 핸드오버 완료 메시지를 수신하면, 상기 MAP 형태의 핸드오버 완료 메시지를 GTP 형태의 핸드오버 완료 메시지로 변환하여 상기 패킷 교환망으로 전달하는 핸드오버 장치.
  11. 패킷 교환 망을 이용하는 패킷 교환 호를 회선 교환망을 이용하는 회선 교환 호로 핸드오버하는 장치에 있어서,
    상기 패킷 교환 망과 상기 회선 교환 망 사이에 연결되며, 단말로부터 상기 패킷 교환 망을 통하여 핸드오버 요청 메시지를 수신하고, 상기 핸드오버 요청 메시지가 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 메시지인 경우에 MAP(Mobile Application Part) 메시지로 변환한 후 상기 회선 교환망으로 포워딩하는 서비스 연속 지원부와,
    상기 서비스 연속 지원부로부터 상기 MAP 메시지를 수신하고, 상기 단말에 대한 베어러를 설정하고, 상기 단말에게 상기 회선 교환 호를 전달하기 위한 회선 교환 호 라우팅 번호를 할당하며, 상기 설정된 베어러 정보와 상기 라우팅 번호가 포함된 핸드오버 응답 메시지를 생성하여 상기 서비스 연속 지원부로 전송하는 이 동 서비스 교환부를 포함하는 핸드오버 장치.
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