KR20100063046A - 무선통신시스템, 무선통신방법 및 무선단말 - Google Patents

무선통신시스템, 무선통신방법 및 무선단말 Download PDF

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KR20100063046A
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아키미치 다나베
미나미 이시이
마사시 카누치
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가부시키가이샤 엔티티 도코모
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Abstract

무선단말은, 무선단말과 제1 무선통신시스템과의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선접속이 절단되기 전에, 무선단말의 단말능력정보를, 제1 무선접속을 통해서 제1 무선통신시스템으로 송신하고, 제1 무선통신시스템은, 제1 무선접속이 절단되기 전에, 단말능력정보를 제2 무선통신시스템으로 송신하고, 제2 무선통신시스템은, 제1 무선접속이 절단되기 전에, 무선단말과 제2 무선통신시스템과의 사이에서 설정해야 할 제2 무선접속에서 이용하는 파라미터를 제1 무선통신시스템으로 송신하고, 제1 무선통신시스템은, 제1 무선접속이 절단되기 전에, 제1 무선접속을 통해서 파라미터를 무선단말로 송신한다.

Description

무선통신시스템, 무선통신방법 및 무선단말 {RADIO COMMUNICATION SYSTEM, RADIO COMMUNICATION METHOD, AND RADIO TERMINAL}
본 발명은, 제1 무선통신시스템으로부터 제2 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 무선통신시스템, 무선통신방법 및 무선단말에 관한 것이다.
최근, 무선통신기술의 발전에 수반하여, 무선단말이 접속가능한 네트워크의 종류가 다양화되고 있다. 예를 들면, 무선단말이 접속가능한 네트워크로서는, (1)제3세대 회선교환 도메인(CS(Circuit Switching) 도메인), (2) 제3세대 패킷교환 네트워크(PS(Packet Switching) 도메인), (3) 차세대 패킷교환 네트워크(EPC(Evol ved Packet Core)), (4) 무선 LAN 등을 들 수 있다.
또, 무선단말이 복수의 네트워크에 접속가능한 것을 전제로 하여, 무선단말이 접속하는 네트워크를 전환하는 기술(핸드오버 기술)도 제안되어 있다(예를 들면, 비특허문헌 1).
예를 들면, 무선단말이 접속하고 있는 네트워크에 있어서 무선품질이 열화한 경우 등에, 상술한 네트워크의 전환(핸드오버)이 수행된다.
비특허문헌 1:3GPP TR23.882 V1.9.0(Section 7.8.2)
여기서, 무선단말은, 자 단말과 네트워크와의 사이에서 무선접속을 설정하는 단수의 무선기를 갖고 있는 것이 일반적이다. 즉, 무선단말은, 단수의 무선기밖에 갖고 있지 않으므로, 복수의 네트워크에 동시에 접속할 수가 없다.
따라서, 하나의 네트워크로부터 다른 네트워크로의 핸드오버가 수행되는 경우에는, 하나의 네트워크와 무선단말과의 사이에서 설정된 무선접속을 절단한 후에, 다른 네트워크와 무선단말과의 사이에서 무선접속을 다시 설정할 필요가 있다.
이와 같이, 핸드오버에서는, 무선접속의 절단 후에 다시 무선접속을 설정할 필요가 있으므로, 무선접속이 절단되어 있는 시간이 장기화되어 버린다.
하나의 특징으로는, 제1 무선통신시스템과, 제2 무선통신시스템과, 상기 제1 무선통신시스템 및 상기 제2 무선통신시스템에 개별로 접속가능한 무선단말을 포함하고, 상기 무선단말이 상기 제1 무선통신시스템으로부터 상기 제2 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 무선통신시스템에 있어서, 상기 무선단말은, 상기 무선단말과 상기 제1 무선통신시스템과의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 제2 무선통신시스템에 있어서의 상기 무선단말의 능력을 나타내는 단말능력정보를, 상기 제1 무선접속을 통해서 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하고, 상기 제1 무선통신시스템은, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 단말능력정보를 상기 제2 무선통신시스템으로 송신하고, 상기 제2 무선통신시스템은, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 무선단말과 상기 제2 무선통신시스템과의 사이에서 설정해야 할 제2 무선접속에서 이용하는 파라미터를 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하고, 상기 제1 무선통신시스템은, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 제1 무선접속을 통해서 상기 파라미터를 상기 무선단말로 송신한다.
상기 특징에 따르면, 제1 무선통신시스템으로부터 제2 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 케이스에 있어서, 무선단말은, 제1 무선통신시스템의 제1 무선접속이 절단되기 전에, 제2 무선통신시스템의 제2 무선접속에서 이용하는 파라미터(예를 들면, FRESH, MAC-I, UEA, UIA 등)를 취득한다.
즉, 제1 무선접속의 절단 전에 시큐리티 수순 등이 미리 수행되어 있어, 제1 무선접속의 절단 후에 시큐리티 수순 등을 수행할 필요가 없으므로, 핸드오버에 있어서 무선접속이 절단되어 있는 시간의 단축을 도모할 수 있다.
상술한 특징에 있어서, 상기 무선단말은, 상기 제2 무선통신시스템의 무선품질을 측정한 후에, 상기 제2 무선통신시스템의 무선품질의 측정결과와 함께 상기 단말능력정보를 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하는 것이 바람직하다.
상술한 특징에 있어서, 상기 무선단말은, 상기 제1 무선통신시스템의 무선품질을 측정한 후에, 상기 제1 무선통신시스템의 무선품질의 측정결과를 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하고, 상기 제1 무선통신시스템은, 상기 제1 무선통신시스템의 무선품질의 측정결과에 따라서, 상기 단말능력정보의 송신요구를 상기 무선단말로 송신하는 것이 바람직하다.
상술한 특징에 있어서, 상기 무선단말은, 상기 핸드오버의 개시 전에 있어서, 상기 단말능력정보를 미리 송신하고, 상기 제1 무선통신시스템은, 상기 핸드오버에 있어서, 상기 무선단말로부터 미리 수신한 상기 단말능력정보를 상기 제2 무선통신시스템으로 송신하는 것이 바람직하다.
상술한 특징에 있어서, 상기 제1 무선통신시스템은, 상기 제2 무선통신시스템의 무선품질의 측정결과에 따라서, 상기 제1 무선통신시스템을 이용하여 이미 수행되고 있는 통신에 요구되는 서비스 품질을 나타내는 서비스 품질정보를 상기 제2 무선통신시스템에 인계하는 리로케이션(relocation) 처리를 개시하고, 상기 리로케이션 처리에 있어서, 상기 핸드오버의 실행을 요구하는 핸드오버 요구와 함께 상기 파라미터를 상기 무선단말로 송신하는 것이 바람직하다.
상술한 특징에 있어서, 상기 제2 무선통신시스템은, 회선교환 도메인 및 패킷교환 도메인을 포함하고, 상기 핸드오버는, 상기 제1 무선통신시스템으로부터 상기 패킷교환 도메인으로의 핸드오버이며, 상기 무선단말은, 상기 패킷교환 도메인을 통해서 데이터를 수신한 경우에, 상기 패킷교환 도메인으로부터 상기 회선교환 도메인으로의 핸드오버를 개시하는 것이 바람직하다.
하나의 특징으로는, 제1 무선통신시스템과, 제2 무선통신시스템과, 상기 제1 무선통신시스템 및 상기 제2 무선통신시스템에 개별로 접속가능한 무선단말을 포함하고, 상기 무선단말이 상기 제1 무선통신시스템으로부터 상기 제2 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 무선통신방법은, 상기 무선단말이, 상기 무선단말과 상기 제1 무선통신시스템과의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 제2 무선통신시스템에 있어서의 상기 무선단말의 능력을 나타내는 단말능력정보를, 상기 제1 무선접속을 통해서 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하는 단계와, 상기 제1 무선통신시스템이, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 단말능력정보를 상기 제2 무선통신시스템으로 송신하는 단계와, 상기 제2 무선통신시스템이, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 무선단말과 상기 제2 무선통신시스템과의 사이에서 설정해야 할 제2 무선접속에서 이용하는 파라미터를 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하는 단계와, 상기 제1 무선통신시스템이, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 제1 무선접속을 통해서 상기 파라미터를 상기 무선단말로 송신하는 단계를 포함한다.
하나의 특징으로는, 제1 무선통신시스템 및 제2 무선통신시스템에 개별로 접속가능하며, 상기 제1 무선통신시스템으로부터 상기 제2 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 무선단말은, 자 단말과 상기 제1 무선통신시스템과의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 제2 무선통신시스템에 있어서의 자 단말의 능력을 나타내는 단말능력정보를, 상기 제1 무선통신시스템을 통해서 상기 제2 무선통신시스템으로 송신하는 송신부와, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 자 단말과 상기 제2 무선통신시스템과의 사이에서 설정해야 할 제2 무선접속에서 이용하는 파라미터를, 상기 제2 무선통신시스템으로부터 상기 제1 무선통신시스템을 통해서 수신하는 수신부를 구비한다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 무선통신시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 무선단말(10)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 4는 제1 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 5는 제2 실시형태에 따른 무선통신시스템을 나타내는 개략도이다.
도 6은 제2 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 7은 제2 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 8은 제3 실시형태에 따른 무선통신시스템을 나타내는 개략도이다.
도 9는 제3 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 10은 제3 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
도 11은 제3 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
이하에 있어서, 본 발명의 실시형태에 따른 무선통신시스템에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는, 동일 또는 유사한 부호를 붙이고 있다.
단, 도면은 모식적인 것이며, 각 수치의 비율 등은 현실의 것과는 다른 것에 유의해야 한다. 따라서, 구체적인 수치 등은 이하의 설명을 참작하여 판단해야 한다. 또, 도면 상호간에 있어서도 서로의 수치 관계나 비율이 다른 부분이 포함되는 있는 것은 물론이다.
[제1 실시형태]
(무선통신시스템의 개략)
이하에 있어서, 제1 실시형태에 따른 무선통신시스템의 개략에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 제1 실시형태에 따른 무선통신시스템을 나타내는 개략도이다.
또한, 도 1에서는, 제1 실시형태의 설명에 필요한 구성만이 기재되어 있는 것에 유의해야 한다. 따라서, 실제로는, 도 1에 도시하는 구성 이외에도, HLR(Home Location Register) 등의 구성이 무선통신시스템에 마련되어 있는 것에 유의해야 한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 무선통신시스템은, 무선단말(10)과, eNB(110)와, MME(120)와, P/S-GW(130)와, RNC(210)와, eRNC(220)와, VMSC(230)와, MGCF/MGW(310)와, VCC(320)를 갖는다.
여기서, eNB(110), MME(120) 및 P/S-GW(130)는, 차세대 무선통신시스템을 구성하는 것에 유의해야 한다. MME(120) 및 P/S-GW(130)는, EPC(100)(Evolved Packet Core) 상에 마련되어 있다. 또한, EPC(100)는, 차세대 무선통신시스템의 코어 네트워크이다.
차세대 무선통신시스템에서는, LTE(Long Term Evolution)나 SAE(System Architecture Evolution) 등이 이용되고 있으며, 차세대 무선통신시스템은, "Super 3G"나 "3.9 Generation" 등으로 칭해지는 경우도 있다.
한편, RNC(210), eRNC(220) 및 VMSC(230)는, 제3세대 무선통신시스템을 구성하는 것에 유의해야 한다. VMSC(230)는, 3G 네트워크(200) 상에 마련되어 있다. 또한, 3G 네트워크(200)는, 제3세대 무선통신시스템의 코어 네트워크이다.
제3세대 무선통신시스템은, 회선교환 도메인 및 패킷교환 도메인을 가지나, 제1 실시형태에서는, 회선교환 도메인에 대해서 주로 설명한다.
무선단말(10)은, eNB(110)를 통해서 EPC(100)에 접속가능하게 구성되어 있다. 또, 무선단말(10)은, 기지국(미도시)이나 RNC(210)를 통해서 3G 네트워크(200)에 접속가능하게 구성되어 있다. 단, 무선단말(10)은, EPC(100) 및 3G 네트워크(200)의 어느 한쪽만과밖에 접속할 수 없는 것에 유의해야 한다.
즉, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템 및 제3세대 무선통신시스템에 개별로 접속가능하게 구성되어 있다.
무선단말(10)은, 에어리어 A로부터 에어리어 B로 이동하는 경우에, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 것이 가능하다. 마찬가지로, 무선단말(10)은, 에어리어 B로부터 에어리어 A로 이동하는 경우에, 제3세대 무선통신시스템으로부터 차세대 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 것이 가능하다.
제1 실시형태에서는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템(회선교환 도메인)으로의 핸드오버가 수행되는 케이스에 대해서 주로 생각한다. 또한, 무선단말(10)의 상세에 대해서는 후술한다(도 2를 참조).
eNB(110)는, 에어리어 A를 관리하고 있으며, 에어리어 A에 재권하는 무선단말(10)과 무선접속을 설정하는 무선국(evolved NODE B)이다. eNB(110)는, 무선단말(10)의 정보를 eRNC(220)에 송신가능하게 구성되어 있다. eNB(110)는, eRNC(220)와 무선단말(10)과의 사이의 정보를 eRNC(220)로부터 수신가능하게 구성되어 있다.
예를 들면, eNB(110)는, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정되는 무선접속을 이용하여 무선단말(10)의 정보를 eRNC(220)로 송신한다. 한편, eNB(110)는, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 설정되는 무선접속에서 이용하는 파라미터를 eRNC(220)로부터 수신한다.
파라미터로서는, 각종 메시지의 개찬(改竄)을 검출하기 위해 이용하는 난수(FRESH), 암호 알고리즘(Ciphering Algorithm), 개찬방지 알고리즘(Integrity Protection Algorithm), 메시지 인증 코드 정보(MAC-I;Message Authentication Code information) 등의 시큐리티 파라미터를 들 수 있다. 또한, 시큐리티 파라미터는, 단말 시큐리티 정보에 따라서 선택된다.
또, 파라미터로서는, "RNTI", "RAB info", "RB Configuration" 등의 무선 파라미터를 들 수 있다. 또한, 메시지 인증 코드 정보(MAC-I)는, 메시지에 부가되어 있으며, 메시지로부터 생성된 정보(XMAC-I)와 대비된다. MAC-I와 XMAC-I가 일치하는 경우에는, 메시지가 개찬되어 있지 않다고 생각할 수 있고, MAC-I와 XMAC-I가 일치하지 않는 경우에는, 메시지가 개찬되어 있다고 생각할 수 있다.
MME(120)는, eNB(110)와 접속되어 있으며, eNB(110)와 무선접속을 설정하고 있는 무선단말(10)의 이동성을 관리하는 장치(Mobility Management Entity)이다.
P/S-GW(130)는, PDN-GW(Packet Data Network Gateway) 및 S-GW(Serving Gateway)의 총칭이다. PDN-GW 및 S-GW는 따로따로 마련되어 있어도 좋음은 물론이다.
PDN-GW는, EPC(100)와 외부망(Public Data Network)과의 경계에 마련된 게이트웨이이며, 무선단말(10)에 IP 어드레스를 할당하는 처리 등을 수행한다. 제1 실시형태에서는, PDN-GW는 IMS(300)와 접속한다. S-GW는, EPC(100) 내에 있어서 무선단말(10)로부터의 신호를 종단하는 게이트웨이이다.
RNC(210)는, 에어리어 B를 관리하고 있으며, 에어리어 B에 재권하는 무선단말(10)과 무선접속을 설정하는 무선국(Radio Network Controller)이다. RNC(210)는, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 설정되는 무선접속에서 이용하는 파라미터를 설정한다.
eRNC(220)는, RNC(210) 및 VMSC(230)와 접속된 무선국(Evolved Radio Network Controller)이다. eRNC(220)는, eNB(110)와 투과적으로 정보를 송수신 가능하게 구성되어 있다.
예를 들면, eRNC(220)는, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 설정되는 무선접속에서 이용하는 파라미터를 eNB(110)로 송신한다. 한편, eRNC(220)는, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정되는 무선접속에서 이용하는 파라미터를 eNB(110)로부터 수신한다.
VMSC(230)는, 회선교환 도메인에 있어서 회선교환을 수행하는 교환기(Visited Mobile Switching Center)이다.
MGCF/MGW(310)는, MGCF(Media Gateway Controll Function) 및 MGW(Media Gateway)의 총칭이다. MGCF와 MGW는 따로따로 마련되어 있어도 좋음은 물론이다.
MGCF는, C-PLANE 상에 마련되어 있으며, MGW를 제어하는 기능을 갖는다. MGW는, U-PLANE 상에 마련되어 있으며, 음성정보의 Codec 방식의 변환이나 QoS(Quality of Service) 제어 등을 수행한다. MGW는, STM(Synchronous Transport Mode), ATM(Asynchronous Transport Mode), IP(Internet Protocol) 등의 통신방식을 전환하는 기능을 갖는다.
VCC(320)는, 무선단말(10)이 접속하는 무선통신시스템이 전환된 경우에, 호 제어정보 등의 제어정보의 경로인 C-PLANE을 전환하는 애플리케이션(Voice Call Continuity Application)을 갖는다.
또한, MGCF/MGW(310) 및 VCC(320)는, IMS(300)(IP Multimedia Subsystem)를 구성한다.
(무선단말의 구성)
이하에 있어서, 제1 실시형태에 따른 무선단말의 구성에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 2는, 제1 실시형태에 따른 무선단말(10)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 무선단말(10)은, 무선기(11)와, 무선품질 측정부(12)와, 단말정보 기억부(13)와, 제어부(14)를 갖는다.
무선기(11)는, 안테나 등을 갖고 있으며, eNB(110)와 무선접속을 설정하는 처리를 수행한다. 또, 무선기(11)는, RNC(210)와 무선접속을 설정하는 처리를 수행한다. 단, 무선기(11)는, eNB(110) 및 RNC(210)의 어느 한쪽만과밖에 무선접속을 설정할 수가 없다.
무선기(11)는, eNB(110) 또는 RNC(210)에 각종 정보를 송신하는 기능을 갖는다. 무선기(11)는, eNB(110) 또는 RNC(210)로부터 각종 정보를 수신하는 기능을 갖는다.
무선품질 측정부(12)는, eNB(110)에 의해 관리되는 에어리어 A의 무선품질을 측정한다. 구체적으로는, 무선품질 측정부(12)는, eNB(110)로부터 수신하는 신호의 품질(하향 기준신호(Downlink Reference Signal))의 수신레벨, 전파로스(Pathloss), SIR이나 BLER 등)을 에어리어 A의 무선품질로서 측정한다. 또한, 무선품질 측정부(12)는, eNB(110)와 무선접속이 설정되어 있지 않아도, 에어리어 A의 무선품질을 측정하는 것이 가능한 것에 유의해야 한다.
또, 무선품질 측정부(12)는, RNC(210)에 의해 관리되는 에어리어 B의 무선품질을 측정한다. 구체적으로는, 무선품질 측정부(12)는, RNC(210)의 배하에 마련된 기지국(미도시)으로부터 수신하는 신호의 품질(공통 파일럿 채널(CPICH;Common Pilot Channel)의 수신레벨, 전파로스(Pathloss), Ec/NO, SIR이나 BLER 등)을 에어리어 B의 무선품질로서 측정한다. 또한, 무선품질 측정부(12)는, RNC(210)와 무선접속이 설정되어 있지 않아도, 에어리어 B의 무선품질을 측정하는 것이 가능한 것에 유의해야 한다.
단말정보 기억부(13)는, 각 통신시스템에 있어서의 무선단말(10)의 능력을 나타내는 단말능력정보를 기억한다. 단말능력정보는, 무선단말(10)의 시큐리티 능력을 나타내는 단말 시큐리티 정보, 무선단말(10)의 부가서비스 능력이나 무선단말(10)이 서포트하는 주파수대 등을 나타내는 "MS Classmark" 등이다. 예를 들면, 단말 시큐리티 정보는, 무선단말(10)이 대응가능한 암호화 알고리즘(cipher algorithm)이나 메시지 인증 알고리즘(integrity algorithm)을 나타내는 정보이다.
제어부(14)는, 무선단말(10)의 동작을 총괄적으로 제어한다. 예를 들면, 제어부(14)는, 무선통신시스템으로부터의 요구에 따라서, 단말능력정보의 송신을 무선기(11)에 지시한다. 또, 제어부(14)는, 무선품질 측정부(12)에 의해 측정된 무선품질 측정결과의 송신을 무선기(11)에 지시한다.
(무선통신시스템의 동작)
이하에 있어서, 제1 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 3 및 도 4는, 제1 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
또한, 상술한 바와 같이, 제1 실시형태에서는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템(회선교환 도메인)으로의 핸드오버가 수행되는 케이스에 대해서 생각한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 단계 101a∼단계 101c에 있어서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템과 접속하고 있으며, 차세대 무선통신시스템을 통해서 무선단말(20)과 통신을 수행하고 있다. 제1 실시형태에서는, 무선단말(10)은, 무선단말(20)과 음성통신을 수행하고 있는 것으로 설명한다.
단계 102에 있어서, 무선단말(10)은, eNB(110)에 의해 관리되는 에어리어 A의 무선품질을 측정한 후에, 에어리어 A의 무선품질의 측정결과(Measurement Report)를 eNB(110)로 송신한다.
단계 103에 있어서, eNB(110)는, 에어리어 B의 무선품질의 측정(Inter-RAT Measurement)을 지시하는 정보(Measurement Control)를 무선단말(10)로 송신한다. 또한, 무선단말(10)은, 에어리어 B의 무선품질을 측정한 후에, 에어리어 B의 무선품질의 측정결과(Measurement Report)를 eNB(110)로 송신한다.
단계 104에 있어서, MME(120)는, 차세대 무선통신시스템(LTE)을 이용하여 제3세대 무선통신시스템의 시큐리티 수순을 실행하는 것을 지시하는 정보를 무선단말(10)로 송신한다.
단계 105에 있어서, 무선단말(10)은, 자 단말의 식별자(IMSI;International Mobile Subscriber Identity)를 VMSC(230)로 송신한다(IMSI attach).
단계 106a∼단계 106c에 있어서, 무선단말(10)은, 시큐리티 서비스를 요구하는 정보(CM Service Request)를 VMSC(230)로 송신한다. 시큐리티 서비스를 요구하는 정보는, TMSI(Temporaly Mobile Subscriber Identity), CKSN(Cypher Key Sequence Number) 및 단말능력정보(MS Classmark, 단말 시큐리티 정보)를 포함한다. 단말 시큐리티 정보는, 상술한 바와 같이, 무선단말(10)의 시큐리티 능력을 나타내는 정보이다. "MS Classmark"는, 무선단말(10)의 부가서비스 능력이나 무선단말(10)이 서포트하는 주파수대 등을 나타내는 정보이다.
여기서, 단계 106a에 있어서, 무선단말(10)은, 자 단말과 eNB(110)와의 사이에서 설정된 무선접속을 통해서 "CM Service Request"를 eNB(110)로 송신한다. 단계 106b에 있어서, eNB(110)는, "CM Service Request"를 eRNC(220)로 송신한다. 단계 106c에 있어서, eRNC(220)는, "CM Service Request"를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 107a∼단계 107c에 있어서, 무선단말(10)과 VMSC(230)와의 사이에서 무선단말(10)의 인증처리가 수행된다. 인증처리에 있어서도, 단계 106a∼단계 106c와 마찬가지로, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정된 무선접속이 이용된다. 또한, 인증처리는 생략되어도 좋다.
단계 108에 있어서, VMSC(230)는, 단말능력정보(단말 시큐리티 정보)에 따라서 각종 시큐리티 파라미터를 설정한다. 예를 들면, VMSC(230)는, UIA(UTMS Integrity Algorithm), IK(Integrity Key), UEA(UMTS Encryption Algorithm), CK(Cypher Key) 등을 설정한다. 계속해서, VMSC(230)는, 각종 시큐리티 파라미터를 포함하는 정보(Security Mode Command)를 eRNC(220)로 송신한다.
단계 109a∼단계 109b에 있어서, eRNC(220)는, 난수(FRESH)나 메시지 인증 코드 정보(MAC-I)를 RNC(210)로부터 취득한 후에, 이들을 포함하는 정보(Security Mode Command)를 무선단말(10)로 송신한다. "Security Mode Command"는, FRESH 및 MAC-I에 더하여, VMSC(230)에 의해 설정된 UIA 및 UEA를 포함한다.
여기서, 단계 109a에 있어서, eRNC(220)는, "Security Mode Command"를 eNB(110)로 송신한다. 단계 109b에 있어서, eNB(110)는, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정된 무선접속을 통해서 "Security Mode Command"를 무선단말(10)로 송신한다.
단계 110a∼단계 110b에 있어서, 무선단말(10)은, VMSC(230)에 의해 설정된 UIA 및 UEA 중에서, 제3세대 무선통신시스템에서 이용하는 UIA 및 UEA를 선택한다. 계속해서, 무선단말(10)은, 제3세대 무선통신시스템에서 메시지 인증이 가능하게 된 것을 나타내는 정보(Security Mode Complete)를 eRNC(220)로 송신한다. "Security Mode Complete"는, MAC-I, 무선단말(10)에 의해 선택된 UIA 및 UEA 등을 포함한다.
여기서, 단계 110a에 있어서, 무선단말(10)은, 자 단말과 eNB(110)와의 사이에서 설정된 무선접속을 통해서 "Security Mode Complete"를 eNB(110)로 송신한다. 단계 110b에 있어서, eNB(110)는, "Security Mode Complete"를 eRNC(220)로 송신한다.
단계 111에 있어서, eRNC(220)는, 무선단말(10)에 의해 선택된 UIA 및 UEA를 포함하는 정보(Security Mode Complete)를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 112a∼단계 112c에 있어서, VMSC(230)는, 시큐리티 서비스의 요구가 접수된 것을 나타내는 정보(CM Service Accept)를 무선단말(10)로 송신한다.
여기서, 단계 112a에 있어서, VMSC(230)는, "CM Service Accept"를 eRNC(220)로 송신한다. 단계 112b에 있어서, eRNC(220)는, "CM Service Accept"를 eNB(110)로 송신한다. 단계 112c에 있어서, eNB(110)는, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정된 무선접속을 통해서 "CM Service Accept"를 무선단말(10)로 송신한다.
단계 113에 있어서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템(LTE)을 이용하여 제3세대 무선통신시스템의 시큐리티 수순이 완료된 것을 나타내는 정보를 MME(120)로 송신한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 단계 121에 있어서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 것을 통지하는 정보를 VCC(320)로 송신한다.
단계 122에 있어서, VCC(320)는, 핸드오버 중에 무선단말(20)이 음성통신을 절단하는 것을 막기 위해서, 무선단말(10)이 핸드오버를 수행하고 있는 것을 통지하는 정보를 무선단말(20)로 송신한다.
단계 123에 있어서, 무선단말(10)은, 자 단말과 eNB(110)와의 사이에서 설정되어 있는 무선접속의 해방을 요구하는 정보(EPS Bearer deactivation)를 MME(120)로 송신한다.
단계 124에 있어서, eNB(110), MME(120) 및 P/S-GW(130)는, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정되어 있는 무선접속을 해방한다(EPS Bearer release).
단계 125에 있어서, MME(120)는, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정되어 있는 무선접속이 해방된 것을 통지하는 정보(EPS Bearer deactivation ack.)를 무선단말(10)로 송신한다.
단계 126에 있어서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로 모드를 전환한다.
단계 127에 있어서, 무선단말(10) 및 RNC(210)는, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서, 제어정보의 송신경로(C-PLANE)를 설정한다(RRC Connection).
단계 128에 있어서, 무선단말(10)은, 무선단말(10)과 무선단말(20)과의 사이에서 수행되고 있는 음성통신을 식별하는 전환용 번호를 포함하는 정보(Setup)를 VMSC(230)로 송신한다. 전환용 번호로서는, 무선단말(10)과 무선단말(20)의 단말 식별자, 호 제어번호 등을 이용하는 것이 가능하다.
단계 129에 있어서, VMSC(230)는, 무선단말(10)에 호스트 어드레스를 할당하는 것을 요구하는 정보(IAM;Initial Address Message)를 MGCF/MGW(310)로 송신한다.
단계 130에 있어서, MGCF/MGW(310)는, 무선단말(20)의 호출을 요구하는 정보(Invite)를 VCC(320)로 송신한다.
단계 131에 있어서, VCC(320)는, 무선단말(20)의 호출을 요구하는 정보(Re-Invite)를 무선단말(20)로 송신한다.
단계 132에 있어서, 무선단말(20)은, 자 단말의 호출을 접수한 것을 통지하는 정보(200 OK)를 VCC(320)로 송신한다.
단계 133에 있어서, VCC(320)는, 무선단말(20)의 호출이 접수된 것을 통지하는 정보(200 OK)를 MGCF/MGW(310)로 송신한다.
단계 134에 있어서, MGCF/MGW(310)는, 무선단말(10)과 무선단말(20)과의 사이에서 무선접속(U-PLANE)이 설정된 것을 통지하는 정보(ANM;Answer Message)를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 135에 있어서, VMSC(230)는, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 무선접속을 설정하는 것을 요구하는 정보(RAB Setup req.)를 RNC(210)로 송신한다.
단계 136에 있어서, 무선단말(10) 및 RNC(210)는, 단계 106∼단계 111에서 설정된 시큐리티 정보(FRESH, MAC-I, 무선단말(10)에 의해 선택된 UEA 및 UIA)를 이용하여, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 무선접속을 설정한다.
단계 137에 있어서, RNC(210)는, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 무선접속이 설정된 것을 통지하는 정보(RAB Setup resp.)를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 138에 있어서, VMSC(230)는, 무선단말(10)과 무선단말(20)과의 사이에서 U-PLANE이 설정된 것을 통지하는 정보(CONNECT)를 무선단말(10)로 송신한다.
단계 139a∼단계 139d에 있어서, 무선단말(10)은, 제3세대 무선통신시스템을 통해서 무선단말(20)과 음성통신을 개시한다.
(작용 및 효과)
제1 실시형태에 따르면, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 케이스에 있어서, 무선단말(10)은, 자 단말과 eNB(110)와의 사이에서 설정된 무선접속이 절단되기 전에, 자 단말과 RNC(210)와의 사이에서 설정해야 할 무선접속에서 이용하는 파라미터(예를 들면, FRESH, MAC-I, UEA, UIA 등)를 취득한다.
즉, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정된 무선접속의 절단 전에, 제3세대 무선통신시스템의 시큐리티 수순이 미리 수행되고 있어, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정된 무선접속의 절단 후에 제3세대 무선통신시스템의 시큐리티 수순을 수행할 필요가 없으므로, 핸드오버에 있어서 무선접속이 절단되어 있는 시간의 단축을 도모할 수 있다.
[제2 실시형태]
이하에 있어서, 제2 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 이하에 있어서는, 상술한 제1 실시형태와 제2 실시형태와의 차이점에 대해서 주로 설명한다.
구체적으로는, 상술한 제1 실시형태에서는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버에 있어서, 무선단말(10)과 차세대 무선통신시스템과의 사이에서 설정된 무선접속을 절단하기 전에, 제3세대 무선통신시스템의 시큐리티 수순이 실행된다.
이에 대해서, 제2 실시형태에서는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버에 있어서, 무선단말(10)과 차세대 무선통신시스템과의 사이에서 설정된 무선접속을 절단하기 전에, 제3세대 무선통신시스템의 시큐리티 수순뿐만 아니라, 차세대 무선통신시스템을 이용하여 이미 수행되고 있는 음성통신에 요구되는 서비스 품질을 제3세대 무선통신시스템에 인계하는 리로케이션 처리가 수행된다.
(무선통신시스템의 개략)
이하에 있어서, 제2 실시형태에 따른 무선통신시스템의 개략에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 5는, 제2 실시형태에 따른 무선통신시스템을 나타내는 개략도이다. 또한, 도 5에서는, 상술한 도 1과 동일한 구성에 대해서 동일한 부호를 붙이고 있는 것에 유의해야 한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 무선통신시스템은, eRNC(220) 대신에, IWF(240)를 갖는다. 또한, VMSC(230) 및 IWF(240)는 동일한 장치에 마련되어 있어도 좋다.
IWF(240)는, MME(120)와 정보를 송수신하는 기능(Interworking Function)을 갖는다. 예를 들면, IWF(240)는, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 설정되는 무선접속에서 이용하는 파라미터(제3세대 무선통신시스템에서 생성된 파라미터)를 eNB(110)로 송신한다. 한편, IWF(240)는, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정되는 무선접속에서 이용하는 파라미터(EPC 및 LTE에서 생성된 파라미터)를 eNB(110)로부터 수신한다.
(무선통신시스템의 동작)
이하에 있어서, 제2 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 6 및 도 7은, 제2 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
또한, 제2 실시형태에서는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템(회선교환 도메인)으로의 핸드오버가 수행되는 케이스에 대해서 생각한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 단계 201a∼단계 201c에 있어서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템과 접속하고 있으며, 차세대 무선통신시스템을 통해서 무선단말(20)과 통신을 수행하고 있다. 제2 실시형태에서는, 무선단말(10)은, 무선단말(20)과 음성통신을 수행하고 있는 것으로 설명한다.
단계 202에 있어서, 무선단말(10)은, eNB(110)에 의해 관리되는 에어리어 A의 무선품질을 측정한 후에, 에어리어 A의 무선품질의 측정결과(Measurement Report)를 eNB(110)로 송신한다.
단계 203에 있어서, eNB(110)는, 에어리어 B의 무선품질의 측정(Inter-RAT Measurement)을 지시하는 정보(Measurement Control)를 무선단말(10)로 송신한다. 여기서, "Measurement Control"은, 무선단말(10)의 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")의 송신을 요구하는 정보를 포함한다.
단계 204에 있어서, 무선단말(10)은, 에어리어 B의 무선품질을 측정한 후에, 에어리어 B의 무선품질의 측정결과(Measurement Report)를 eNB(110)로 송신한다. 여기서, "Measurement Report"는, 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")를 포함한다.
단계 S205에 있어서, eNB(110)는, 에어리어 A로부터 에어리어 B로의 리로케이션 처리를 요구하는 정보(Relocation Required)를 MME(120)로 송신한다. 여기서, "Relocation Required"는, 에어리어 B의 무선품질의 측정결과, 무선단말(10)의 식별자(S-TMSI;SAE-Temporaly Mobile Subscriber Identity), 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")를 포함한다. 또한, S-TMSI는, 차세대 무선통신시스템에서 유저를 일시적으로 식별하는 식별자이다.
단계 206에 있어서, MME(120)는, 차세대 무선통신시스템(LTE)을 이용하여 제3세대 무선통신시스템의 시큐리티 수순 및 리로케이션 처리를 실행하는 것을 지시하는 정보를 무선단말(10)로 송신한다.
단계 207에 있어서, 무선단말(10)은, 자 단말의 식별자(IMSI;International Mobile Subscriber Identity)를 VMSC(230)로 송신한다(IMSI attach). 또한, "IMSI attach 처리"가 이미 수행되어 있는 경우에는, 단계 207의 처리는 생략되어도 좋다.
단계 208에 있어서, 무선단말(10)은, 제3세대 무선통신시스템(VMSC(230))으로의 어태치 처리가 완료된 것을 나타내는 정보를 MME(120)로 송신한다.
단계 209에 있어서, MME(120)는, 에어리어 A로부터 에어리어 B로의 리로케이션 처리를 요구하는 정보(Forward Relocation Request)를 IWF(240)로 송신한다. 여기서, "Forward Relocation Request"는, 차세대 무선통신시스템을 이용하여 이미 수행되고 있는 음성통신에 요구되는 서비스 품질을 나타내는 서비스 품질정보(QoS;Quality of Service), 무선단말(10)의 식별자(IMSI)를 포함한다. 또, "Forward Relocation Request"는, 무선단말(10)의 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")를 포함한다.
단계 210에 있어서, IWF(240)는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버의 준비를 지시하는 정보(핸드오버 준비지시)를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 211에 있어서, VMSC(230)는, 에어리어 A로부터 에어리어 B로의 리로케이션 처리를 요구하는 정보(Relocation Request)를 RNC(210)로 송신한다.
단계 212에 있어서, RNC(210)는, 난수(FRESH)나 메시지 인증 코드 정보(MAC-I)를 설정한 후에, 이들을 포함하는 정보(Relocation Response)를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 213에 있어서, VMSC(230)는, 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")에 따라서 각종 파라미터를 설정한 후에, 각종 파라미터를 포함하는 정보(핸드오버 준비지시_회답)를 IWF(240)로 송신한다. 여기서, 각종 파라미터는, UIA, IK, UEA, CK 등이다. "핸드오버 준비지시_회답"은, RNC(210)에 의해 설정된 난수(FRESH)와 메시지 인증 코드 정보(MAC-I)를 포함한다.
단계 214에 있어서, IWF(240)는, "Forward Relocation Request"에 대한 응답(Forward Relocation Response)를 MME(120)로 송신한다. "Forward Relocation Response"는, VMSC(230)에 의해 설정된 각종 파라미터, RNC(210)에 의해 설정된 난수(FRESH)와 메시지 인증 코드 정보(MAC-I)를 포함한다.
또한, 단계 214의 처리에 의해, 시큐리티 수순 및 리로케이션 처리의 준비가 완료된다.
단계 221에 있어서, MME(120)는, 에어리어 A로부터 에어리어 B로의 리로케이션을 요구하는 정보(Relocation Command)를 eNB(110)로 송신한다. "Relocation Command"는, VMSC(230)에 의해 설정된 각종 파라미터, RNC(210)에 의해 설정된 난수(FRESCH)와 메시지 인증 코드 정보(MAC-I)를 포함한다.
단계 222에 있어서, eNB(110)는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버를 지시하는 정보(HO Command)를 무선단말(10)로 송신한다. 여기서, "HO Command"는, "RNTI", "RAB info", "RB Configuration", 시큐리티 정보 등을 포함한다. 시큐리티 정보는, VMSC(230)에 의해 설정된 각종 시큐리티 파라미터(UEA 및 UIA), RNC(210)에 의해 설정된 FRESH 및 MAC-I를 포함한다.
단계 223에 있어서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로 모드를 전환한다.
단계 224에 있어서, 무선단말(10)은, 단계 222에서 수신한 정보("MAC-I", "FRESH", "UEA", "UIA", "RNTI", "RAB info", "RB configuration" 등)을 이용하여, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 무선접속을 설정한다. 계속해서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버가 완료된 것을 통지하는 정보(HO complete)를 RNC(210)로 송신한다.
단계 225에 있어서, RNC(210)는, 에어리어 A로부터 에어리어 B로의 리로케이션 처리가 완료된 것을 통지하는 정보(Relocation Complete)를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 226에 있어서, VMSC(230)는, 무선단말(10)에 호스트 어드레스를 할당하는 것을 요구하는 정보(IAM;Initial Address Message)를 MGCF/MGW(310)로 송신한다.
단계 227에 있어서, MGCF/MGW(310)는, 무선단말(20)의 호출을 요구하는 정보(Invite)를 VCC(320)로 송신한다.
단계 228에 있어서, VCC(320)는, 무선단말(20)의 호출을 요구하는 정보(Re-Invite)를 무선단말(20)로 송신한다.
단계 229에 있어서, 무선단말(20)은, 자 단말의 호출을 접수한 것을 통지하는 정보(200 OK)를 VCC(320)로 송신한다.
단계 230에 있어서, VCC(320)는, 무선단말(20)의 호출이 접수된 것을 통지하는 정보(200 OK)를 MGCF/MGW(310)로 송신한다.
단계 231에 있어서, MGCF/MGW(310)는, 무선단말(10)과 무선단말(20)과의 사이에서 U-PLANE이 설정된 것을 통지하는 정보(ANM;Answer Message)를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 232a∼단계 232d에 있어서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템을 통해서 무선단말(20)과 음성통신을 개시한다.
(작용 및 효과)
제2 실시형태에 따르면, 제1 실시형태와 마찬가지로, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정된 무선접속의 절단 전에, 제3세대 무선통신시스템의 시큐리티 수순 및 무선단말(10)로의 무선 파라미터의 통지가 미리 수행되므로, 핸드오버에 있어서 무선접속이 절단되어 있는 시간의 단축을 도모할 수 있다.
[제3 실시형태]
이하에 있어서, 제3 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 이하에 있어서는, 상술한 제1 실시형태와 제3 실시형태와의 차이점에 대해서 주로 설명한다.
구체적으로는, 상술한 제1 실시형태에서는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템(회선교환 도메인)으로의 핸드오버에 대해서 생각하였다.
이에 대해서, 제3 실시형태에서는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템(패킷교환 도메인)으로의 핸드오버가 수행된 후에, 제3세대 무선통신시스템(패킷교환 도메인)으로부터 제3세대 무선통신시스템(회선교환 도메인)으로의 핸드오버가 수행된다.
(무선통신시스템의 개략)
이하에 있어서, 제3 실시형태에 따른 무선통신시스템의 개략에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 8은, 제3 실시형태에 따른 무선통신시스템을 나타내는 개략도이다. 또한, 도 8에서는, 상술한 도 1과 동일한 구성에 대해서 동일한 부호를 붙이고 있는 것에 유의해야 한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 3G 네트워크(200)는, 회선교환 도메인(200a)과 패킷교환 도메인(200b)을 갖는다. 회선교환 도메인(200a)에는, 상술한 VMSC(230)가 마련되어 있다. 한편, 패킷교환 도메인(200b)에는, SGSN(250)이 마련되어 있다.
SGSN(250)은, 패킷교환 도메인(200b)에 있어서 패킷교환을 수행하는 장치(Serving GPRS Support Node)이다. SGSN(250)은, MME(120) 및 P/S-GW(130)에 접속되어 있으며, MME(120) 및 P/S-GW(130)와 각종 정보를 송수신 가능하다.
(무선통신시스템의 동작)
이하에 있어서, 제3 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 9∼도 11은, 제2 실시형태에 따른 무선통신시스템의 동작을 나타내는 시퀀스도이다.
또한, 제3 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템(패킷교환 도메인)으로의 핸드오버가 수행된 후에, 제3세대 무선통신시스템(패킷교환 도메인)으로부터 제3세대 무선통신시스템(회선교환 도메인)으로의 핸드오버가 수행되는 케이스에 대해서 생각한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 단계 301a∼단계 301c에 있어서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템과 접속하고 있으며, 차세대 무선통신시스템을 통해서 무선단말(20)과 통신을 수행하고 있다. 제3 실시형태에서는, 무선단말(10)은, 무선단말(20)과 음성통신을 수행하고 있는 것으로 설명한다.
단계 302에 있어서, 무선단말(10)은, eNB(110)에 의해 관리되는 에어리어 A의 무선품질을 측정한 후에, 에어리어 A의 무선품질의 측정결과(Measurement Report)를 eNB(110)로 송신한다.
단계 303에 있어서, eNB(110)는, 에어리어 B의 무선품질의 측정(Inter-RAT Measurement)을 지시하는 정보(Measurement Control)를 무선단말(10)로 송신한다. 여기서, "Measurement Control"은, 무선단말(10)의 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")의 송신을 요구하는 정보를 포함한다.
단계 304에 있어서, 무선단말(10)은, 에어리어 B의 무선품질을 측정한 후에, 에어리어 B의 무선품질의 측정결과(Measurement Report)를 eNB(110)로 송신한다. 여기서, "Measurement Report"는, 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")를 포함한다.
단계 S305에 있어서, eNB(110)는, 에어리어 A로부터 에어리어 B로의 리로케이션 처리를 요구하는 정보(Relocation Required)를 MME(120)로 송신한다. 여기서, "Relocation Required"는, 에어리어 B의 무선품질의 측정결과, 무선단말(10)의 식별자(S-TMSI;Secondary-Temporaly Mobile Subscriber Identity), 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")를 포함한다.
단계 306에 있어서, MME(120)는, 에어리어 A로부터 에어리어 B로의 리로케이션 처리를 요구하는 정보(Forward Relocation Request)를 SGSN(250)으로 송신한다. 여기서, "Forward Relocation Request"는, 차세대 무선통신시스템을 이용하여 이미 수행되고 있는 음성통신에 요구되는 서비스 품질을 나타내는 서비스 품질정보(QoS;Quality of Service), 무선단말(10)의 식별자(IMSI)를 포함한다. 또, "Forward Relocation Request"는, 무선단말(10)의 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")를 포함한다.
단계 307에 있어서, RNC(210) 및 SGSN(250)은, RNC(210)와 SGSN(250)과의 사이에서 각종 정보를 송수신하는 베어러를 설정한다(RABs Establishment). 여기서, SGSN(250)은, 단말능력정보(단말 시큐리티 정보)에 따라서 각종 파라미터를 설정한다. RNC(210)는, 난수(FRESH)와 메시지 인증 코드 정보(MAC-I)를 설정한다.
단계 308에 있어서, SGSN(250)은, "Forward Relocation Request"에 대한 응답(Forward Relocation Response)를 MME(120)로 송신한다. "Forward Relocation Response"는, SGSN(250)에 의해 설정된 각종 파라미터, RNC(210)에 의해 설정된 난수(FRESH)와 메시지 인증 코드 정보(MAC-I)를 포함한다. 이들의 정보는, 패킷교환 도메인(200b)의 시큐리티 수순에서 이용되는 정보이다.
단계 309에 있어서, MME(120)는, 에어리어 A로부터 에어리어 B로의 리로케이션을 요구하는 정보(Relocation Command)를 eNB(110)로 송신한다. "Relocation Command"는, SGSN(250)에 의해 설정된 각종 파라미터, RNC(210)에 의해 설정된 난수(FRESH)와 메시지 인증 코드 정보(MAC-I)를 포함한다.
단계 310에 있어서, eNB(110)는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템(패킷교환 도메인(200b))으로의 핸드오버를 지시하는 정보(HO Command)를 무선단말(10)로 송신한다. 여기서, "HO Command"는, "RNTI", "RAB info", "RB Configuration", 시큐리티 정보 등을 포함한다. 시큐리티 정보는, VMSC(230)에 의해 설정된 각종 파라미터(UEA 및 UIA), RNC(210)에 의해 설정된 FRESH 및 MAC-I를 포함한다.
단계 311에 있어서, eNB(110)는, "Forward SRNS Context"를 MME(120)로 송신한다.
단계 312에 있어서, MME(120)는, "Forward SRNS Context"를 SGSN(250)으로 송신한다.
단계 313에 있어서, SGSN(250)은, "Forward SRNS Context"를 RNC(210)로 송신한다.
단계 321에 있어서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로 모드를 전환한다.
단계 322에 있어서, 무선단말(10)은, 단계 310에서 수신한 정보("MAC-I", "FRESH", "UEA", "UIA", "RNTI", "RAB info", "RB configuration" 등)을 이용하여, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 무선접속을 설정한다. 계속해서, 무선단말(10)은, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템(패킷교환 도메인(200b))으로의 핸드오버가 완료된 것을 통지하는 정보(HO complete)를 RNC(210)로 송신한다.
단계 323에 있어서, RNC(210)는, 에어리어 A로부터 에어리어 B로의 리로케이션 처리가 완료된 것을 통지하는 정보(Relocation Complete)를 SGSN(250)으로 송신한다.
단계 324에 있어서, SGSN(250)은, 에어리어 A로부터 에어리어 B로의 리로케이션 처리가 완료된 것을 통지하는 정보(Forward Relocation Complete)를 MME(120)로 송신한다.
단계 325에 있어서, MME(120)는, "Forward Relocation Complete"를 접수한 것을 나타내는 정보(Forward Relocation Complete ack.)를 SGSN(250)으로 송신한다.
단계 326에 있어서, SGSN(250)은, PDP 컨텍스트의 갱신을 요구하는 정보(Update PDP Contxts req.)를 P/S-GW(130)로 송신한다.
단계 327에 있어서, P/S-GW(130)는, "Update PDP Contxts req."에 따라서, 무선단말(10)의 무선접속을 전환한다. 구체적으로는, P/S-GW(130)는, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정되어 있던 무선접속을, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 새로이 설정된 무선접속으로 전환한다.
단계 328a∼단계 328d에 있어서, 무선단말(10) 및 무선단말(20)은, 새로이 설정된 무선접속(패킷교환 도메인(200b) 상에 설정된 U-PLANE)을 통해서 음성통신을 수행한다.
단계 329에 있어서, 무선단말(10)은, 새로이 설정된 무선접속(패킷교환 도메인(200b) 상에 설정된 U-PLANE)으로 음성데이터를 수신한다.
단계 330에 있어서, 무선단말(10)은, 시큐리티 서비스를 요구하는 정보(CM Service Request)를 P/S-GW(130)로 송신한다. "CM Service Request"는, TMSI(Temporaly Mobile Subscriber Identity), CKSN(Cypher Key Sequence Number) 등을 포함한다.
단계 331에 있어서, P/S-GW(130)는, 무선접속의 갱신이 완료된 것을 통지하는 정보(Update Bearer Complete)를 MME(120)로 송신한다.
단계 332에 있어서, MME(120) 및 eNB(110)는, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정되어 있던 무선접속을 해방한다.
단계 341에 있어서, 무선단말(10)은, 회선교환 도메인(200a)에 있어서 시큐리티 서비스를 요구하는 정보(CM Service Request)를 VMSC(230)로 송신한다. 시큐리티 서비스를 요구하는 정보는, TMSI(Temporaly Mobile Subscriber Identity), CKSN(Cypher Key Sequence Number)를 포함한다.
단계 342에 있어서, 무선단말(10)과 VMSC(230)와의 사이에서 무선단말(10)의 인증처리가 수행된다. 또한, 인증처리는 생략되어도 좋다.
단계 343에 있어서, SGSN(250)은, 단말능력정보(단말 시큐리티 정보)에 따라서 설정된 각종 파라미터를 VMSC(230)로부터 취득한 후에, 각종 파라미터를 포함하는 정보(Security Mode Command)를 RNC(210)로 송신한다. 각종 파라미터는, UIA, IK, UEA, CK 등이다. 이들의 정보는, 회선교환 도메인(200a)에 있어서 이용되는 정보이다.
단계 344에 있어서, RNC(210)는, 난수(FRESH)와 메시지 인증 코드 정보(MAC-I)를 설정한 후에, 이들을 포함하는 정보(Security Mode Command)를 무선단말(10)로 송신한다. "Security Mode Command"는, FRESH 및 MAC-I에 더하여, VMSC(230)에 의해 설정된 UIA 및 UEA를 포함한다.
단계 345에 있어서, 무선단말(10)은, VMSC(230)에 의해 설정된 UIA 및 UEA 중에서, 제3세대 무선통신시스템에서 이용하는 UIA 및 UEA를 선택한다. 계속해서, 무선단말(10)은, 제3세대 무선통신시스템에서 메시지 인증이 가능하게 된 것을 나타내는 정보(Security Mode Complete)를 RNC(210)로 송신한다. "Security Mode Complete"는, MAC-I, UIA 및 UEA 등을 포함한다.
단계 346에 있어서, RNC(210)는, 무선단말(10)에 의해 선택된 UIA 및 UEA를 포함하는 정보(Security Mode Complete)를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 347에 있어서, VMSC(230)는, 시큐리티 서비스의 요구가 접수된 것을 나타내는 정보(CM Service Accept)를 무선단말(10)로 송신한다.
단계 348에 있어서, 무선단말(10)은, 무선단말(10)과 무선단말(20)과의 사이에서 수행되고 있는 음성통신을 식별하는 전환용 번호를 포함하는 정보(Setup)를 VMSC(230)로 송신한다. 전환용 번호로서는, 무선단말(10)과 무선단말(20)의 단말 식별자, 호 제어번호 등을 이용하는 것이 가능하다.
단계 349에 있어서, VMSC(230)는, 무선단말(10)에 호스트 어드레스를 할당할 것을 요구하는 정보(IAM;Initial Address Message)를 MGCF/MGW(310)로 송신한다.
단계 350에 있어서, MGCF/MGW(310)는, 무선단말(20)의 호출을 요구하는 정보(Invite)를 VCC(320)로 송신한다.
단계 351에 있어서, VCC(320)는, 무선단말(20)의 호출을 요구하는 정보(Re-Invite)를 무선단말(20)로 송신한다.
단계 352에 있어서, 무선단말(20)은, 자 단말의 호출을 접수한 것을 통지하는 정보(200 OK)를 VCC(320)로 송신한다.
단계 353에 있어서, VCC(320)는, 무선단말(20)의 호출이 접수된 것을 통지하는 정보(200 OK)를 MGCF/MGW(310)로 송신한다.
단계 354에 있어서, MGCF/MGW(310)는, 무선단말(10)과 무선단말(20)과의 사이에서 U-PLANE이 설정된 것을 통지하는 정보(ANM;Answer Message)를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 355에 있어서, VMSC(230)는, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 무선접속을 설정하는 것을 요구하는 정보(RAB Setup req.)를 RNC(210)로 송신한다.
단계 356에 있어서, 무선단말(10) 및 RNC(210)는, 단계 341∼단계 346에서 설정된 시큐리티 정보(FRESH, MAC-I, 무선단말(10)에 의해 선택된 UEA 및 UIA)를 이용하여, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 무선접속을 설정한다.
단계 357에 있어서, RNC(210)는, 무선단말(10)과 RNC(210)와의 사이에서 무선접속이 설정된 것을 통지하는 정보(RAB Setup resp.)를 VMSC(230)로 송신한다.
단계 358에 있어서, VMSC(230)는, 무선단말(10)과 무선단말(20)과의 사이에서 U-PLANE이 설정된 것을 통지하는 정보(CONNECT)를 무선단말(10)로 송신한다.
단계 359a∼단계 359d에 있어서, 무선단말(10)은, 제3세대 무선통신시스템(회선교환 도메인)을 통해서 무선단말(20)과 음성통신을 개시한다.
또한, 단계 359a∼단계 359d의 처리 후에, 패킷교환 도메인의 무선접속이 해방된다.
(작용 및 효과)
제3 실시형태에 따르면, 제1 실시형태와 마찬가지로, 무선단말(10)과 eNB(110)와의 사이에서 설정된 무선접속의 절단 전에, 패킷교환 도메인(200b)의 시큐리티 수순이 미리 수행되므로, 핸드오버에 있어서 무선접속이 절단되어 있는 시간의 단축을 도모할 수 있다.
제3 실시형태에 따르면, 무선단말(10)은, 패킷교환 도메인(200b)을 통해서 음성데이터를 수신한 것을 계기로 하여, 패킷교환 도메인(200b)으로부터 회선교환 도메인(200a)으로의 핸드오버를 개시한다.
따라서, 차세대 무선통신시스템으로부터 패킷교환 도메인(200b)으로의 핸드오버가 수행된 후에, 패킷교환 도메인(200b)으로부터 회선교환 도메인(200a)으로의 핸드오버를 스무스(smooth)하게 개시할 수 있다.
특히, 패킷교환 도메인(200b)으로부터 회선교환 도메인(200a)으로의 핸드오버를 개시하는 계기가 명확하므로, 무선단말(10)이 접속하는 네트워크의 종별을 무선단말(10)의 애플리케이션이 파악하고 있지 않아도, 핸드오버를 스무스하게 개시할 수 있다.
[그 밖의 실시형태]
본 발명은 상술한 실시형태에 의해 설명하였으나, 이 개시의 일부를 이루는 논술 및 도면은, 이 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시형태, 실시 예 및 운용기술이 명백해질 것이다.
상술한 실시형태에서는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버에 대해서 예시하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제3세대 무선통신시스템으로부터 차세대 무선통신시스템으로의 핸드오버에 본 발명이 적용되어도 좋다.
또, 무선통신시스템의 종류에 대해서도, 제3세대 무선통신시스템 및 차세대 무선통신시스템에 한정되는 것은 아니며, WLAN 등에 본 발명이 적용되어도 좋다.
상술한 실시형태에서는, 음성통신에 대해서 예시하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 본 발명은 데이터 통신에 적용되어도 좋다.
상술한 제2 실시형태에서는, 무선단말(10)의 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")의 송신을 요구하는 정보는, 에어리어 B의 무선품질의 측정(Inter-RAT Measurement)을 지시하는 정보(Measurement Control)에 포함되나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 무선단말(10)의 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")의 송신을 요구하는 정보는, "Measurement Control"의 전후에 있어서 무선단말(10)로 송신되어도 좋다.
상술한 실시형태에서는 특별히 언급하고 있지 않으나, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버가 개시하기 전에 있어서, 차세대 무선통신시스템은, 단말능력정보(단말 시큐리티 정보와 "MS Classmark")를 미리 무선단말(10)로부터 취득하여, 단말능력정보를 관리하고 있어도 좋다. 예를 들면, eNB(110)나 MME(120)가 단말능력정보를 관리하고 있어도 좋다.
예를 들면, 무선단말(10)이 차세대 무선통신시스템으로의 어태치 처리를 수행한 경우에, 차세대 무선통신시스템은, 제3세대 무선통신시스템에 있어서의 무선단말(10)의 단말능력정보를 취득해도 좋다.
이와 같은 케이스에서는, 차세대 무선통신시스템으로부터 제3세대 무선통신시스템으로의 핸드오버에 있어서, 제3세대 무선통신시스템에 있어서의 단말능력정보의 송신을 다시 요구하지 않아도 좋다.
상술한 실시형태에서는, 각종 시큐리티 파라미터는, 단말능력정보(단말 시큐리티 정보)에 따라서 네트워크측에서 설정되나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로는, 각종 시큐리티 파라미터는, 미리 지정된 값이어도 좋다.
산업상의 이용가능성
본 발명에 따르면, 핸드오버에 있어서 무선접속이 절단되어 있는 시간의 단축을 도모하는 것을 가능하게 하는 무선통신시스템, 무선통신방법 및 무선단말을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 제1 무선통신시스템과, 제2 무선통신시스템과, 상기 제1 무선통신시스템 및 상기 제2 무선통신시스템에 개별로 접속가능한 무선단말을 포함하고, 상기 무선단말이 상기 제1 무선통신시스템으로부터 상기 제2 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 무선통신시스템에 있어서,
    상기 무선단말은, 상기 무선단말과 상기 제1 무선통신시스템과의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 제2 무선통신시스템에 있어서의 상기 무선단말의 능력을 나타내는 단말능력정보를, 상기 제1 무선접속을 통해서 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하고,
    상기 제1 무선통신시스템은, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 단말능력정보를 상기 제2 무선통신시스템으로 송신하고,
    상기 제2 무선통신시스템은, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 무선단말과 상기 제2 무선통신시스템과의 사이에서 설정해야 할 제2 무선접속에서 이용하는 파라미터를 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하고,
    상기 제1 무선통신시스템은, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 제1 무선접속을 통해서 상기 파라미터를 상기 무선단말로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무선단말은, 상기 제2 무선통신시스템의 무선품질을 측정한 후에, 상기 제2 무선통신시스템의 무선품질의 측정결과와 함께 상기 단말능력정보를 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 무선단말은, 상기 제1 무선통신시스템의 무선품질을 측정한 후에, 상기 제1 무선통신시스템의 무선품질의 측정결과를 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하고,
    상기 제1 무선통신시스템은, 상기 제1 무선통신시스템의 무선품질의 측정결과에 따라서, 상기 단말능력정보의 송신요구를 상기 무선단말로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 무선단말은, 상기 핸드오버의 개시 전에 있어서, 상기 단말능력정보를 미리 송신하고,
    상기 제1 무선통신시스템은, 상기 핸드오버에 있어서, 상기 무선단말로부터 미리 수신한 상기 단말능력정보를 상기 제2 무선통신시스템으로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 무선통신시스템은,
    상기 제2 무선통신시스템의 무선품질의 측정결과에 따라서, 상기 제1 무선통신시스템을 이용하여 이미 수행되고 있는 통신에 요구되는 서비스 품질을 나타내는 서비스 품질정보를 상기 제2 무선통신시스템에 인계하는 리로케이션 처리를 개시하고,
    상기 리로케이션 처리에 있어서, 상기 핸드오버의 실행을 요구하는 핸드오버 요구와 함께 상기 파라미터를 상기 무선단말로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 무선통신시스템은, 회선교환 도메인 및 패킷교환 도메인을 포함하고,
    상기 핸드오버는, 상기 제1 무선통신시스템으로부터 상기 패킷교환 도메인으로의 핸드오버이며,
    상기 무선단말은, 상기 패킷교환 도메인을 통해서 데이터를 수신한 경우에, 상기 패킷교환 도메인으로부터 상기 회선교환 도메인으로의 핸드오버를 개시하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템.
  7. 제1 무선통신시스템과, 제2 무선통신시스템과, 상기 제1 무선통신시스템 및 상기 제2 무선통신시스템에 개별로 접속가능한 무선단말을 포함하고, 상기 무선단말이 상기 제1 무선통신시스템으로부터 상기 제2 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 무선통신방법에 있어서,
    상기 무선단말이, 상기 무선단말과 상기 제1 무선통신시스템과의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 제2 무선통신시스템에 있어서의 상기 무선단말의 능력을 나타내는 단말능력정보를, 상기 제1 무선접속을 통해서 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하는 단계;
    상기 제1 무선통신시스템이, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 단말능력정보를 상기 제2 무선통신시스템으로 송신하는 단계;
    상기 제2 무선통신시스템이, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 무선단말과 상기 제2 무선통신시스템과의 사이에서 설정해야 할 제2 무선접속에서 이용하는 파라미터를 상기 제1 무선통신시스템으로 송신하는 단계;
    상기 제1 무선통신시스템이, 상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 제1 무선접속을 통해서 상기 파라미터를 상기 무선단말로 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신방법.
  8. 제1 무선통신시스템 및 제2 무선통신시스템에 개별로 접속가능하며, 상기 제1 무선통신시스템으로부터 상기 제2 무선통신시스템으로의 핸드오버를 수행하는 무선단말에 있어서,
    자 단말과 상기 제1 무선통신시스템과의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선접속이 절단되기 전에, 상기 제2 무선통신시스템에 있어서의 자 단말의 능력을 나타내는 단말능력정보를, 상기 제1 무선통신시스템을 통해서 상기 제2 무선통신시스템으로 송신하는 송신부;
    상기 제1 무선접속이 절단되기 전에, 자 단말과 상기 제2 무선통신시스템과의 사이에서 설정해야 할 제2 무선접속에서 이용하는 파라미터를, 상기 제2 무선통신시스템으로부터 상기 제1 무선통신시스템을 통해서 수신하는 수신부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선단말.
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