KR20100132556A - 다중 무선 네트워크들 사이의 무선 핸드오프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 장치에 관한 것이다. 무선 통신 장치는 셀룰러 네트워크 또는 IP 네트워크를 통해 원격 통신 장치로 호를 지원하도록 구성된다. 무선 통신 장치는 셀룰러 네트워크와 IP 네트워크 사이에서 호를 핸드오프하도록 추가로 구성된다. 인터워킹 장치(IWF)는, 무선 통신 장치가 셀룰러 네트워크와 IP 네트워크 사이에서 핸드오프될 때 무선 통신 장치와 통신 장치 사이에서 호를 유지하도록 구성된다.

Description

다중 무선 네트워크들 사이의 무선 핸드오프{WIRELESS HANDOFFS BETWEEN MULTIPLE WIRELESS NETWORKS}
본 출원은 2005년 4월 28일 출원된 "IP to Wireless Handoff"라는 명칭의 미국 가출원 60/676,083을 우선권으로 주장하며, 상기 출원은 본 명세서에 참조된다.
본 발명은 통상적으로 통신에 관한 것이며, 특히 다수의 무선 네트워크 사이의 무선 핸드오프에 관한 것이다.
정보에 대한 모바일 액세스를 위한 요구는 지속적으로 증가하는 무선 네트워크의 개발을 초래하였다. 표준을 지원하는 두 무선 장치들이 네트워크를 통해 자유롭게 통신하게 하는 무선 통신 표준이 각각의 무선 네트워크와 관련된다. CDMA2000 1x는 광역 전화 및 데이터 서비스를 제공하는 무선 통신 표준의 단지 일례이다. 3세대 파트너쉽 프로젝트2(3PGG2)에 의한 공표된, CDMA2000 1x는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 기술에 기초한 무선 통신 표준이다. CDMA는 다수의 사용자들이 확산 스펙트럼 프로세싱을 이용하여 공통 통신 매체를 공유하게 하는 기술이다.
CDMA2000 1x 외에도, 많은 다른 무선 통신 표준이 오늘날 존재하고 있다. 예로써, CDMA2000 1xEV-DO는 CDMA 기술을 이용한 데이터 송신을 위해 최적화된 통신 표준이다. 이동 통신 세계화 시스템(GSM)은 유럽에서 공통적으로 사용되는 다른 통신 표준이다. CDMA2000 1x 및 CDMA 1xEV-DO와는 다르게, GSM은 무선 전화 및 데이터 서비스를 지원하기 위해 협대역 시분할 다중 액세스(TDMA)를 이용한다. GSM 진화를 위한 데이터 전송 향상 기술(EDGE))은 고속 데이터 전송을 조절하기 위해 설계된 GSM 프로토콜의 추가의 개발 기술이다. 임의의 다른 무선 통신 표준은 이메일 및 웹브라우징 애플리케이션에 적합한 데이터 레이트로 고속 데이터 서비스를 지원하는 일반 패킷 무선 서비스(GPRS), 및 오디오 및 비디오 애플리케이션을 위해 광대역 음성 및 데이터를 전달할 수 있는 범용 이동 통신 시스템(UMTS)을 포함한다.
이러한 무선 통신 표준은 일반적으로 셀룰러 네트워크에 대해 사용된다. "셀룰러 네트워크"라는 용어는, 제공되는 서비스 타입에 무관하게, 서비스 영역이 셀룰러 영역으로 세분된 소정의 무선 네트워크를 커버하기 위한 의도이다. 따라서, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 셀룰러 네트워크는 셀룰러 서비스, 개인 통신 서비스(PCS), 또는 소정의 다른 타입의 서비스를 제공하는 셀룰러 토폴로지를 포함할 것이다. 더욱이, 셀룰러 네트워크는, 예로써 CDMA, 광대역 CDMA(WCDMA), 직접 수열 CDMA(DS-CDMA), TDMA, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 등을 포함하는, 하나 이상의 다중 액세스 기술을 포함하는 소정의 적절한 무선 통신 표준에 기초할 수도 있다.
정보에 대한 무선 액세스를 위한 요구가 계속하여 증가함에 따라, 무선 통신 장치는, 셀룰러와 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크 사이의 결절 없는(seamless) 네트워크 커버리지를 제공하면서, 통합된 음성, 데이터 및 스트리밍 미디어를 지원하기 위해 발전하고 있다. 이러한 IP 네트워크는 무선 로컬 영역 네트워크(LAN)에 상주하는 하나 이상의 액세스 포인트(AP)를 통해 무선 장치에 의해 액세스될 수도 있다. 통상적으로, 다수의 무선 LAN은 셀룰러 네트워크 전체에 분산될 것이다. 이러한 LAN은 예로써, WiFi, WiMax, 블루투스, 홈RF, 초광대역(UWB) 등을 포함하는 소정의 적절한 무선 데이터 네트워킹 프로토콜을 이용할 수도 있다.
셀룰러 네트워크에서 무선 LAN의 존재는 IP 네트워크의 기반 구조로 셀룰러 통신을 확장함으로써 사용자 용량을 증가시키는 고유한 기회를 제공한다. 소정의 상황에서, 비용 절감은 IP 네트워크를 통해 통신을 라우팅함으로써 실현될 수도 있다. 그러나 이러한 방식의 상업적 성공 여부는 상기 네트워크들 전역에서 활성 호를 유지하는 능력에 크게 좌우된다.
본 발명은 무선 통신 장치에 관한 것이다. 무선 통신 장치는 원격 통신 장치로 셀룰러 네트워크 또는 IP 네트워크를 통해 호를 지원하도록 구성된다. 무선 통신 장치는 셀룰러 네트워크와 IP 네트워크 사이에서 호를 핸드오프하도록 추가로 구성된다. 인터워킹 장치(IWF)는 무선 통신 장치가 셀룰러 네트워크와 IP 네트워크 사이에서 핸드오프될 때 무선 통신 장치와 통신 장치 사이에서 호를 유지하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이며, 실시예는 단지 설명을 위한 것이다. 본 발명은 상이한 실시예가 가능하고, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고, 몇몇 상세한 사항은 다양한 다른 특징에서 변경될 수 있다. 결론적으로, 도면 및 상세한 설명은 특징을 설명하기 위한 것일 뿐 발명을 제한하지 않는다.
무선 통신 시스템의 다양한 특징이 도면을 참조하여 예로써 설명되며, 본원 발명은 제한하기 위한 것은 아니다.
도1은 통신 시스템의 실시예의 개념 블록도이다.
도2는 통신 시스템의 선택적 실시예의 개념 블록도이다.
도3은 셀룰러 및 무선 LAN 통신을 지원할 수 있는 무선 장치를 도시한 기능적인 블록도이다.
도4는 인터워킹 장치(IWF)를 도시한 기능 블록도이다.
도5는 무선 통신 장치의 선택적 실시예의 기능 블록도이다.
도6은 IWF의 선택적 실시예의 기능 블록도이다.
첨부된 도면과 관련하여 서술된 상세한 설명은 본 발명의 다양한 실시예에 관한 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시예를 나타내는 것은 아니다. 상세한 설명은 본 발명의 전체적인 이해를 제공할 목적으로 세부 상술을 포함한다. 그러나 기술 분야의 당업자는 세부 상술 없이도 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 일부 예에서, 공지된 구조 및 구성은 본 발명의 개념을 모호하게 하는 것을 방지하기 위해 블록도의 형태로 도시된다.
이하의 상세한 설명에서, 다양한 기술이 셀룰러 커버리지 영역 전체에 분산된 하나 이상의 무선 LAN을 이용하여 셀룰러 네트워크를 통해 이동하는 무선 장치와 관련하여 설명될 것이다. 이러한 기술은 상기 애플리케이션에 적합할 수도 있는 반면, 당업자는 이러한 기술이 다수의 네트워크의 다양한 조합을 액세스할 수 있는 무선 장치로 확장될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 예로써 이러한 기술은 CDMA2000 1x 네트워크 및 GSM 네트워크 사이에서 스위치할 수 있는 무선 장치에 적용될 수도 있다. 결론적으로, 셀룰러 또는 IP 네트워크와 통신할 수 있는 무선 장치에 대한 소정의 참조가 본 발명의 다양한 특징을 설명하기 위한 의도로 행해지며, 이러한 특징은 넓은 영역의 애플리케이션을 갖고 있음이 이해된다.
도1은 통신 시스템의 실시예의 개념적 블록도이다. 무선 장치(100)는 일련의 파선에 의해 셀룰러 네트워크(102)를 통해 이동하고 있음이 도시된다. 셀룰러 네트워크(102)는 통상적으로 많을 셀들로 구성되지만, 간략화를 위해 단일 셀(104)이 도1에 도시된다. 송수신 기지국(BTS)(108)이 셀(104) 내에 위치되는데, 상기 송수신 기지국은 CDMA2000 1x, CDMA2000 1xEV-DO, GSM, EDGE, GPRS, UMTS와 같은 소정의 적절한 무선 통신 표준 또는 현재 알려지거나 장래에 개발될 다른 적절한 무선 통신 표준과 같은 소정의 적절한 무선 통신 표준을 이용하여 셀(104)을 통해 무선 커버리지를 제공하도록 고정국에 위치된 하나 이상의 송수신기를 포함한다. 셀룰러 네트워크(102)는 또한 셀룰러 네트워크(102) 전체에 분산된 BTS의 무선 리소스를 할당 및 관리할 수 있는 기지국 제어기(BSC)(106)를 포함한다. 모바일 스위칭 센터(MSC)(110)를 포함할 수 있는 인터워킹 장치(IWF)는 무선 장치(100)에 공중 전화 교환망(PSTN)(112)에 대한 액세스를 제공하기 위해 사용될 수도 있다. "IWF"라는 용어는 상호 동작하는 두 개의 상이한 기술을 위한 수단을 제공하는 소정의 엔티티를 포함하도록 광범위하게 해석될 것을 의도한다.
셀룰러 네트워크(102)가 또한 셀(104) 내의 무선 랜(114)와 함께 도시되지만, 셀(104) 내에 또는 네트워크(102) 내의 임의의 다른 곳에 위치된 임의의 수의 무선 LAN을 가질 수도 있다. 무선 LAN(114)은, 예를 들어, WiFi, WiMax, 블루투스, 홈RF, 초광대역(UWB) 등을 포함하는 소정의 적절한 무선 데이터 네트워킹 프로토콜을 이용할 수도 있다. 무선 LAN(114)은 무선 장치(100)가 IP 네트워크(118)에 접속되게 하는 AP(116)를 포함한다. 인터워킹 장치(IWF)(120)는 무선 장치(100)가 인터넷 전화(VoIP) 및 다른 통신을 위해 공중 전화 교환망(PSTN)(112)에 무선 접속하게 한다. IWF(120)는 세션 개시 프로토콜(SIP), 또는 소정의 다른 적절한 프로토콜을 사용하여 IP 네트워크(118)를 통해 무선 장치와 호를 설정, 유지 및 종료하게 한다.
무선 장치(100)는 예를 들어, 무선 전화, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 랩톱 컴퓨터, 모뎀, 게임 콘솔 등을 포함하는, 무선 전화통신 및/또는 데이터 통신이 가능한 소정의 통신 장치일 수도 있다. 무선 장치(100)는 각각 셀룰러 및 IP 네트워크(102, 118)를 가로질러 지상 통신선(126)과 같은 원격 통신 장치와 호를 유지할 수 있다. 일 실시예에서, 무선 장치(100)는 셀룰러 폰 번호 및 IP 폰 번호를 가지며, 이는 유선 전화(landline phone)(126)(또는 다른 원격 통신 장치)가 셀룰러 네트워크(102) 또는 IP 네트워크(118)를 통해 무선 장치(100)에 액세스하게 한다.
미디어 게이트웨이(122)가 MSC(110) 및 IWF(120)와 통신하는 것으로 도시된다. 무선 장치의 셀룰러 및 IP 전화 번호는, 셀룰러 사용자가 무선 LAN 서비스에 가입할 때 미디어 게이트웨이에 제출된다. 이하에서 더욱 상세하게 설명될 방식에서는, 이러한 전화 번호는 미디에 게이트웨이(122)에 의해 사용됨으로써 활성 호 동안 셀룰러 네트워크(102) 및 IP 네트워크(118) 사이에서 무선 장치(100)의 핸드오프를 용이하게 한다. 미디어 게이트웨이(122)는 도1에 도시된 바와 같은 독립된 엔티티이거나, 선택적으로 IWF(120)에 통합되거나, IP 네트워크(118)의 일부일 수 있다.
무선 장치(100)가 무선 LAN(114)의 커버리지 영역으로 이동함에 따라, 무선 장치는 AP(116)로부터 비컨 신호를 검출한다. 비컨 신호를 이용하여, 무선 장치(100)는 IP 네트워크(118)로의 액세스를 획득하기 위해 AP(116)와 무선 링크를 설정한다. 일단 이러한 상황이 발생하면, IWF(120)는 호를 지원하기 위해 PSTN(112)을 통해 무선 장치(100)를 유선 전화(126)에 연결시킬 수 있다. 예로서, 유선 전화(126)의 사용자가 무선 장치의 IP 폰 번호를 다이얼링하면, 호는 PSTN(112)에 의해 IWF(120)로 라우팅된다. 이어, IWF(120)는 페이지를 이용하여 무선 장치(100)에 시그널링함으로써 IP 네트워크(118)를 통해 호를 지원하기 위해 무선 장치(100)와 유선 전화(126) 사이의 단-대-단(end-to-end) 접속을 설정한다.
일단 호가 무선 장치(100) 및 유선 전화(126) 사이에서 IP 네트워크를 통해 설정되면, 미디어 게이트 웨이(122)는 IP 네트워크(112)를 통해 서비스 품질을 모니터링하기 시작한다. 선택적으로, 통신 시스템의 다른 엔티티가 이러한 기능을 실행할 수도 있으며 결과를 미디어 게이트웨이(122)로 보고할 수도 있다. 어떠한 경우라도, 서비스 품질이 소정의 레벨 이하로 떨어지면, 미디어 게이트웨이(122)는 무선 장치(100)가 무선 LAN(114)의 커버리지 영역 밖으로 이동하였음을 결정하고 셀룰러 네트워크(102)로 호의 핸드오프를 개시할 수도 있다.
서비스 품질이 미디어 게이트웨이(122)에 의해 모니터링될 수도 있는 방법은 특정 애플리케이션, 성능 파라미터, 전체 설계 제한, 및 통신 시스템의 설계와 관련할 수도 있는 다른 요인에 따라 변화할 수도 있다. 미디어 게이트웨이(122)의 일 실시예에서, VoIP 통신에 대한 서비스 품질은 IWF(120)에서 음성 패킷의 도달을 모니터링함으로써 결정될 수 있다. 무선 장치에 사용된 대부분의 보코더가 패킷들의 연속한 흐름을 생성하기 때문에, 연속한 흐름의 방해는 무선 장치(104)가 무선 LAN(114)의 커버리지 영역을 넘어서 이동하였음을 나타내는 매우 우수한 식별자를 제공한다. 미디어 게이트웨이(122)의 다른 실시예에서, VoIP 통신에 대한 서비스 품질은 IP 네트워크를 통한 지연, 지터, 및/또는 패킷 손실을 측정함으로써 결정될 수도 있다. 이러한 실시예에서, 심지어 무선 장치(100)가 무선 LAN(118)의 커버리지 영역 내에 있을지라도, 만일 네트워크 접속의 품질이 과도한 지연, 지터, 및/또는 손실된 패킷으로 인해 열악하면, 미디어 게이트웨이(122)는 셀룰러 네트워크(102)에 대한 핸드오프를 개시할 수도 있다.
IP 네트워크(118)로부터 셀 네트워크(102)로의 무선 장치(100)와 유선 전화(126) 사이에서 호의 핸드오프는 IWF(120)로 핸드오프 요청을 제공함으로써 미디어 게이트웨이에 의해 개시될 수도 있다. 핸드오프 요청에 응답하여, IWF(120)는 3자간 회의 통화를 에뮬레이트(emulate)하는 소정의 기능을 제공함으로써 소프트 핸드오프를 조절할 수도 있다. 특히, 소프트 핸드오프는 무선 장치(100)에서 셀룰러 네트워크(102)를 통해 기존 호로 회의를 컨퍼런싱(conferencing)하고, 이어 IP 네트워크(118)를 통해 무선 장치(100)를 호로부터 차단함으로써 행해진다. 일단 무선 장치(100)가 셀룰러 네트워크(102)를 통해 상기 호로 컨퍼런싱하면, IWF(120)는 무선 장치(100)가 IP 네트워크(118)를 통해 호로부터 접속 차단될 때까지 셀룰러 네트워크(102)를 통한 트래픽을 억제한다.
IWF(120)는 미디어 게이트웨이(122)로부터 무선 장치(120)에 대한 셀룰러 전화 번호를 검색하고, 이를 이용하여 셀룰러 네트워크(102)를 통해 무선 장치(100)에 시그널링함으로써 소프트 핸드오프를 조절한다. 무선 장치의 셀룰러 번호를 다이얼링함으로써, IWF(120)가 무선 장치(100)에 시그널링하면, 이는 PSTN(112)이 IWF(120)와 MSC(110) 사이에서 접속을 설정하게 한다. 이어 MSC(110)는 무선 장치(100)에 페이징하도록 BSC(106)가 시그널링 메시지를 BTS(108)로 전송하게 촉구(prompt)한다. SMS 메시지는, 또한 무선 장치가 IP 네트워크(118)를 통해 현재 다른 호에 관련되었을 지라도 페이지에 응답하고, 네트워크들 사이의 결절 없는 전송을 보장하기 위해 사용자에게 투명한 방식으로 페이지에 응답하도록, 무선 장치(100)를 조절하기 위해, IWF(120)에 의해 무선 장치(100)로 전송될 수도 있다. 선택적으로, IWF(120)는 페이지가 유사한 방식으로 응답되어야 함을 무선 장치(100)에 나타내기 위해, 발신자 ID 또는 소정의 다른 방법을 사용할 수 있다. 어떤 경우라도, 무선 장치(100)는, IWF(120)가 셀룰러 네트워크(102)를 통해 무선 장치(100)를 호로 컨퍼런싱하게 하는 페이지에 응답하여 BTS(108)와 적절한 트래픽 및 제어 채널을 설정한다. 일단 이러한 연결이 설정되면, IWF(120)는 IP 네트워크(118)를 통한 무선 장치(100)와의 접속을 종료함으로써 핸드오프를 완료할 수 있다. 핸드오프가 완료되면, 유선 전화(126) 및 MSC(110) 사이의 트래픽은 IWF(120)를 통해 라우팅된다.
IWF(120)의 다른 실시예에서, 셀룰러 네트워크(102)에 대한 셀의 하드 핸드오프가 실행될 수도 있다. 하드 핸드오프는, IWF(120)가 미디어 게이트(122)로부터 무선 장치에 대한 셀룰러 폰 번호를 검색하고 이를 이용하여 셀룰러 네트워크(102)의 무선 장치(100)를 호출하면서 소프트 핸드오프처럼 시작한다. 그러나 기본적인 차이는 IWF(120)가 유선 전화(126)와 IP 네트워크(118)를 통한 무선 장치(100) 사이의 접속을 즉각적으로 종료한다는 것이며, 그 결과 유선 전화(126)가 셀룰러 네트워크를 통해 무선 장치(100)로 연결될 때까지 짧은 차단을 초래한다는 것이다. 일단 접속되면, 셀룰러 네트워크(102)를 통한 무선 장치(100)와 유선 전화(126) 사이의 모든 트래픽이 IWF(120)을 통해 라우팅된다. 또한, 셀룰러 네트워크(102)를 통한 IWF(120)로부터 무선 장치(100)로의 호는 네트워크들 사이의 결절 없는 전송을 생성하기 위해 사용자에게 투명해야 한다.
선택적으로, 무선 장치(100)는 셀룰러 네트워크(102)에 대한 호의 핸드오프를 조절할 책임이 있을 수도 있다. 이러한 선택적 실시예에서, 핸드오프는 IP 네트워크(118)를 통해 무선 장치(100)로 핸드오프 요청을 시그널링함으로써 미디어 게이트웨이(122)에 의해 개시된다. 응답하여, 무선 장치(100)는 BTS(108)와 트래픽 및 제어 채널을 설정하며, 그리고 나서, 셀룰러 네트워크(102)를 통해 IWF(120)와 접속을 설정하기 위해 IWF의 폰 번호를 사용한다. IWF(120)와 관련한 폰 번호는, IP 네트워크(118)를 통한 호가 설정될 때 무선 장치(100)로 제공될 수도 있다. 소프트 핸드오프의 경우, IP 네트워크(118)를 통한 유선 전화(126)와 무선 장치(100) 사이의 접속은, 무선 장치가 셀룰러 네트워크(102)를 통한 호로 컨퍼런싱된 후 종료된다. 하드 핸드오프의 경우, IP 네트워크(118)를 통한 유선 전화(126)와 무선 장치(100) 사이의 접속은, 유선 전화와 무선 장치 사이의 접속이 셀룰러 네트워크(102)를 통해 형성되기 전에 종료될 수도 있다.
지금까지 설명된 통신 시스템의 다양한 실시예에서, 미디어 게이트 웨이(122)는, IP 네트워크(118)를 통한 서비스 품질이 소정의 레벨 이하로 떨어지면, 핸드오프를 개시한다. 선택적 실시예에서, 무선 장치(100)는 핸드오프를 개시할 수도 있다. 이러한 실시예에서, 무선 장치(100)는 예를 들어, 신호 강도, 비트 에러 레이트, 캐리어-대-간섭비 등을 포함하는 하나 이상의 파라미터를 모니터링함으로써 무선 링크의 품질을 결정한다. 무선 장치(100)가 무선 링크의 품질이 허용가능하지 않다고 결정하면, 무선 장치는 IP 네트워크(118)를 통해 핸드오프 요청을 전송함으로써 IWF(120)에 시그널링한다. 응답하여, IWF(120)는, 전술한 소정의 방법, 또는 소정의 적절한 다른 방법으로 셀룰러 네트워크(102)를 통해 무선 장치(100)를 기존 호에 접속시킨다.
유선 전화(126)와 무선 장치(100) 사이의 활성 호는 또한 셀룰러 네트워크(102)로부터 IP 네트워크(118)로 핸드오프될 수 있다. 이러한 예에서, 호는 유선 전화(126)상에 무선 장치의 셀룰러 번호를 다이얼링함으로써 무선 장치(100)로 초기에 위치될 수도 있다. 이러한 호는 PSTN(112)에 의해 MSC(110)로 라우팅되며, MSC는 무선 장치(100)를 페이징하기 위해 BSC(106)로 하여금 BTS(108)에 시그널링 메시지를 전송하게 한다. 무선 장치(100)는 BTS(108)와 적절한 트래픽 및 제어 채널들을 설정하며, MSC(110)는 무선 장치(100)와 유선 전화(126) 사이에서 호를 연결시킨다.
무선 장치(100)가 무선 LAN(114)의 커버리지 영역으로 이동하면서, 무선 장치는 AP(116)로부터의 비컨 신호를 검출한다. 비컨 신호를 이용하여, 무선 장치(100)는 AP(116)와의 무선 링크를 설정하고 IP 네트워크(118)로의 액세스를 획득한다. 일단, 이러한 상황이 발생하면, 무선 장치(100)는 IP 네트워크(118)를 통해 MSC(110)와 접속을 설정하기 위해 셀룰러 네트워크(102)를 통한 호의 설정 동안 수신된 MSC(110)에 대한 폰 번호를 이용한다.
선택적으로, 무선 장치(100)는, 일단 AP(116)와의 무선 링크가 설정되면, 셀룰러 네트워크(102)를 통해 MSC(110)으로 핸드오프 요청을 시그널링할 수도 있다. 응답하여, MSC(110)은 미디어 게이트웨이(122)에 제출된 무선 장치의 IP 폰 번호를 검색하고 이를 이용하여 IP 네트워크(118)를 통해 무선 장치(100)를 호출한다. 이어 IWF(120)는 IP 네트워크(118)를 통해 무선 장치(100)를 MSC(110)에 연결시킨다. 적절한 SMS 메시징, 발신자 ID, 또는 다른 방법이 무선 장치를 IP 네트워크(118)로 결절 없이 핸드오프하기 위해 사용될 수도 있다. 하드 또는 소프트 핸드오프가 실행되는 지에 따라, 셀룰러 네트워크(102)를 통한 무선 장치(100)와 유선 전화(126) 사이의 접속은, 이 둘 사이의 접속이 IP 네트워크(118)를 통해 IP 네트워크(118)를 통해 형성되기 전이나 후에 종료된다.
MSC(110)의 일 실시예에서, 무선 장치(100)와 MSC(110) 사이의 셀룰러 네트워크를 통한 접속은, 미디어 게이트웨이(122)가 IP 네트워크(118)를 통한 서비스 품질이 허용가능하다고 결정할 때까지 종료되지 않는다. 이러한 실시예에서, 미디어 게이트 웨이(122)가 서비스 품질을 결정하는 동안, 무선 장치(100)는 셀룰러 네트워크(102)와 IP 네트워크(118) 모두를 통해 MSC(110)와의 접속을 유지한다. VoIP 통신에서, 예를 들어, 미디어 게이트웨이는 IP 네트워크(118)를 통한 패킷의 연속적인 흐름의 방해 및/또는 지터, 지연 및 손실된 패킷에서 방해를 모니터링할 수도 있다. 서비스의 품질이 허용가능한 레벨에 도달하면, 미디어 게이트 웨이(122)는 셀룰러 네트워크(102)를 통해 유선 전화(126)와 무선 장치 사이의 접속을 해제하도록 MSC(110)에 시그널링한다. 일단 이러한 상황이 발생하면, IP 네트워크를 통한 무선 장치(100)와 유선 전화(126) 사이의 트래픽은 MSC(110)를 통해 라우팅된다.
도2는 통신 시스템의 선택적 실시예의 개념 블록도이다. 이러한 실시예에서, (도1과 관련하여 설명되었던) MSC(110), IWF(120) 및 미디어 게이트(122)의 기능은 단일 IWF(200)로 구현된다. IWF(200)는 무선 장치(100)를, 셀룰러 네트워크나 IP 네트워크(102)를 통해, 유선 전화(126) 같은 원격 통신 장치에 접속시킨다. 핸드오프가 하나의 네트워크로부터 다른 네트워크로 요청되면, IWF(200)는 PSTN(112)을 통해 추가 회로를 거치지 않고 다른 네트워크로 간단히 호를 스위칭한다. 핸드오프가 PSTN(112)을 통한 소정의 시그널링을 필요로 하지 않기 때문에, 단일 전화 번호는 셀룰러 네트워크(102)와 IP 네트워크(118) 모두를 통해 모바일 장치(100)와 액세스하는데 사용될 수 있다. 유선 전화(126)상의 사용자가 무선 장치의 폰 번호를 다이얼링할 때, PSTN(112)은 호를 IWF(200)로라우팅한다. 이어 IWF(200)는, 특정 애플리케이션 및 시스템에 부과된 전체 설계 제한에 의해 변화할 수도 있는 하나 이상의 요인에 따라 셀룰러 네트워크(102) 또는 IP 네트워크(118)를 통해 호를 라우팅할지를 결정한다.
호가 IP 네트워크(118)를 통해 라우팅 될 때, IWF(200)는 IP 네트워크(118)를 통해 서버스 품질을 모니터링하기 시작한다. 서비스의 품질이 소정의 레벨 이하로 떨어질 때, IWF(200)는 셀룰러 네트워크(102)로의 핸드오프를 개시할 수도 있으며, 왜냐하면 무선 장치가 무선 LAN(118)의 커버리지 영역 밖으로 이동했거나, 서비스 품질이 허용가능하지 않게 되었기 때문이다. 어떤 경우라도, 서비스 품질은 도1과 관련하여 더욱 상세하게 설명된 바와 같이 소정의 방식으로 모니터링될 수도 있다. VoIP 통신에서, 예를 들어, IWF(200)는 연속한 흐름 패킷에서 소정의 방해를 모니터링할 수도 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, IWF(200)은 IP 네트워크(118)을 통한 지연, 지터 및/또는 손실된 패킷을 모니터링할 수도 있다.
IWF(200)는, BSC(106)로 하여금 무선 장치(100)를 페이징하도록 BTS에 시그널링 메시지를 전송하게 함으로써, IP 네트워크(118)로부터 셀룰러 네트워크(102)로 호의 핸드오프를 개시한다. SMS 메시지, 발신자 ID, 또는 소정의 다른 방법은 무선 장치(100)가, 심지어 현재 IP 네트워크(118)를 통해 다른 호와 관련되어 있어도 페이지에 대해 응답하고, 네트워크들 사이의 결절 없는 송신을 보장하기 위해 사용자에게 투명한 방식으로 페이지에 응답하게 조절하도록 사용될 수도 있다. 페이지에 응답하여, 무선 장치(100)는 BTS(108)와 적절한 트래픽 및 제어 채널들을 설정하며, BTS는 IWF(200)가 셀룰러 네트워크(102)를 통해 무선 장치를(100) IP 네트워크(118)를 통해 무선 장치(100)와 유선 전화(126) 사이의 기존 호에 접속시킬 수 있게 한다. 하드 또는 소프트 핸드오프가 실행되는 지에 따라, 셀룰러 네트워크(102)를 통한 유선 전화(126)와 무선 장치(100) 사이의 접속은 이 둘 사이의 접속이 IP 네트워크(118)를 통해 형성되기 전이나 후에 종료된다.
선택적으로, IWF(200)는 IP 네트워크(118)를 통한 무선 장치(100)로의 시그널링에 의해 핸드오프를 개시할 수도 있다. 시그널링에 응답하여, 무선 장치(100)는 BTS(108)와 트래픽 및 제어 채널을 설정하고, 이어 셀룰러 네트워크(102)를 통해 IWF(200)와 접속을 설정한다. 소프트 핸드오프의 경우, IP 네트워크(118)를 통한 유선 전화(126)와 무선 장치(100) 사이의 접속은 이 둘 사이의 접속이 셀룰러 네트워크(102)를 통해 형성된 후 종료된다. 하드 핸드오프의 경우, IP 네트워크(118)를 통한 유선 전화(126)와 무선 장치(100) 사이의 접속은 이 둘 사이의 접속이 셀룰러 네트워크(102)를 통해 형성되기 전에 종료될 수도 있다.
도2에 도시된 통신 시스템의 선택적 실시예에서, 무선 장치(100)는 핸드오프를 개시할 수도 있다. 이러한 실시예에서, 무선 장치(100)는 예를 들어, 신호 강도, 비트 에러율, 캐리어대 간섭비 등을 포함하는 하나 이상의 파라미터를 모니터링함으로써 무선 링크의 품질을 결정한다. 무선 장치(100)가 무선 링크의 품질이 허용가능하지 않다고 결정하면, 무선 장치(100)는 IWF(200)에서 셀룰러 네트워크(102)를 통해 호에 접속된다. 이러한 접속은 무선 장치(100)에 의해, 또는 선택적으로 핸드오프를 요청하는 무선 장치(100)로부터의 시그널링에 응답하여 개시될 수도 있다.
유선 전화(126)와 무선 장치(100) 사이의 활성 호는 셀룰러 네트워크(102)를 통해 IP 네트워크(118)로 핸드오프될 수 있다. 이러한 예에서, 무선 장치(100)는, 무선 장치(100)가 무선 LAN(114)의 커버리지 영역으로 이동활 때, 셀룰러 네트워크(102)를 통해 유선 전화(126)로 접속될 수도 있다. 이어 무선 장치(100)는 IP 네트워크(118)로의 액세스를 획득하기 위해 AP(116)와 무선 링크를 설정한다. 이어 무선 장치(100)는 IP 네트워크(118)를 통해 IWF(200)에 의해 유선 전화(126)로 접속될 수 있다. 하드 또는 소프트 핸드오프가 실행되는 지에 따라, 유선 전화(126) 및 무선 장치(100) 사이의 접속은 이 둘 사이의 접속이 IP 네트워크(118)를 통해 형성되기 전이나 후에 종료된다.
IWF(200)의 일 실시예에서, 무선 장치(100)와 유선 전화(126) 사이의 셀룰러 네트워크(102)를 통한 접속은 IWF(200)가 IP 네트워크(118)를 통한 서비스 품질이 허용가능하다고 결정할 때까지 종료되지 않는다. 이러한 실시예에서, 무선 장치(100)는, IWF(200)가 IP 네트워크의 서비스 품질을 결정하는 동안 셀룰러 네트워크(102) 및 IP 네트워크(118)를 통해 유선 전화(126)와의 연결을 유지한다. VoIP 통신에서, 예를 들어, IWF(200)은 IP 네트워크(118)를 통한 패킷의 연속적 흐름의 방해 및/또는 지터, 지연 및 손실된 패킷들을 모니터링한다. 서비스 품질이 허용가능한 레벨에 도달하면, IWF(200)는 셀룰러 네트워크(102)를 통해 무선 장치(100)와 유선 전화(126) 사이의 접속을 종료시킨다.
도3은 셀룰러 및 IP 네트워크를 통해 통신할 수 있는 무선 장치(100)의 예를 설명하는 기능적 블록도이다. 무선 장치(100)는 셀룰러 송수신기(302) 및 무선 LAN 송수신기(304)를 포함할 수도 있다. 무선 장치(100)의 적어도 하나의 실시예에서, 셀룰러 송수신기(302)는 BTS(미도시)와의 CDMA2000 1x 통신을 지원할 수 있으며, 무선 LAN 송수신기(304)는 AP와의 WiFi 통신을 지원할 수 있다. 기술 분야의 당업자는 무선 장치(100)와 관련하여 설명된 개념이 다른 셀룰러 및 무선 LAN 기술에 확장될 수 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 송수신기(302, 304)는 개별 엔티티로 도시되었지만, 단일 엔티티로 통합되거나, 무선 장치(100)의 다수의 엔티티에 걸쳐 분산될 수 있다. 각각의 송수신기(302, 304)가 개별 안테나를 갖는 것으로 도시되었지만, 송수신기(302, 304)는 단일 광대역 안테나를 공유할 수 있다.
무선 장치(100)는 또한 두 송수신기(302, 304)에 결합된 프로세서를 갖는 것으로 도시되지만, 무선 장치(100)의 선택적 실시예에서 개별 프로세서가 각각의 송수신기에 사용될 수도 있다. 프로세서(308)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 소정의 이들 조합으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(308)는 마이크로프로세서(미도시)를 포함할 수도 있다. 마이크로프로세서는 특히, (1)셀룰러 및 IP 네트워크로의 액세스를 제어 및 관리하고, 및 (2)프로세서(308)을 키패드(310), 디스플레이(312) 및 다른 사용자 인터페이스(미도시)와 인터페이스하는 소프트웨어 애플리케이션을 지원하도록 사용될 수도 있다. 프로세서(308)는 CDMA 애플리케이션의 경우 확산 스펙트럼 프로세싱과 같은 다양한 신호 처리 기능을 지원하는 내장된 소프트웨어 계층을 갖는 디지털 신호 처리기(DSP)(미도시)를 포함할 수도 있다. DSP는 또한 전화 애플리케이션을 지원하기 위한 보코더 기능을 실행할 수도 있다. 프로세서(308)는 마이크로프로세서, DSP, 및 프로세서의 다양한 다른 하드웨어 컴포넌트에 의해 액세스 가능한 하나 이상의 저장 장치로 구현된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 데이터 신호를 인코딩하는 반송파를 포함할 수도 있다. 프로세서(308)가 구현되는 방식은 전체 시스템에 부과된 설계 제한 및 특정 애플리케이션에 의존할 것이다. 기술 분야의 당업자는 이러한 상황에서 하드웨어, 펌웨어, 및 소프트웨어 구성의 상호 교환성을 쉽게 인식할 것이며, 각각의 특정 애플리케이션에 대해 설명된 기능을 구현하는 최적의 방법을 이해할 것이다.
도4는 IWF(200)의 기능적 불록도이다. IWF는 도1에 도시된 IP 네트워크에 연결된 IWF(120) 또는 셀룰러 네트워크(102)에 연결된 MSC(110)일 수도 있다. 선택적으로, IWF는 도2에 도시된 IP 네트워크(118) 및 MSC(110)에 연결된 IWF(200)일 수도 있다. 소정의 경우, IWF는 PS수 IP 네트워크, 및 셀룰러 네트워크와 각각 인터페이싱하기 위해 송수신기(402, 404, 406)를 포함한다. 프로세서(408)는 송수신기에 의해 조절된 트래픽을 관리 및 제어할 수도 있다. 게다가, 프로세서(408)는, 이하에서 상세히 설명되는 3자간 컨퍼런싱 호의 제공을 포함하여, IP와 셀룰러 네트워크 사이에서 호의 핸드오프를 용이하게 하는 소정의 기능을 제공할 수도 있다. 이러한 기능은 공유된 하드웨어 컴포넌트로서, 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트 상에서 실행되는 소프트웨어 애플리케이션으로서, 또는 이들의 소정 조합으로서 실행될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(408)는 다중 소프트웨어 애플리케이션을 지원하는 마이크로프로세서로 구현될 수도 있다. 내장된 소프트웨어 계층을 갖는 디지털 신호 처리기(DSP)는 하나 이상의 프로세서 기능의 일부 또는 전부를 실행함으로써 마이크로프로세서를 지원하기 위해 사용될 수도 있다. 프로세서(406)는 단독이거나, 마이크로프로세서 및 DSP와 조합하여 하나 이상의 다른 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 프로세서(406)의 다양한 하드웨어 컴포넌트에 의해 액세스 가능한 하나 이상의 저장 장치를 포함할 수도 있으며, 또한 데이터 신호를 인코딩하는 반송파를 포함한다. 기술 분야의 당업자는 하드웨어, 펌웨어, 및 이러한 환경하에서의 소프트웨어 구성의 상호 교환성을 인식할 것이며, 각각의 특정 애플리케이션에 대한 설명된 기능을 구현하는 최적의 방법을 인식할 것이다.
도5는 무선 통신 장치의 선택적 실시예의 기능적 블록도이다. 무선 통신 장치는 원격 통신 장치(502)로 셀룰러 네트워크 또는 IP 네트워크를 통해 호를 지원하기 위한 수단, 및 셀룰러 네트워크와 IP 네트워크(504) 사이에서 호를 핸드오프하기 위한 수단을 포함한다.
도6은 IWF의 선택적 실시예의 기능적 블록도이다. IWF는 셀룰러 네트워크와 IP 네트워크(604) 사이에서 무선 장치의 핸드오프를 지원하기 위한 수단, 및 무선 통신 장치가 셀룰러 네트워크와 IP 네트워크(602) 사이에서 핸드오프함에 따라 무선 통신 장치와 통신 장치 사이에서 호를 유지하기 위한 수단을 포함한다.
본 명세서에서 개시된 실시예와 관련하여 다양하게 설명되는 논리들, 논리 블럭들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 응용 집적 회로(ASIC), 현장 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그램가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 요소들, 또는 본 명세서에 개시된 기능을 수행하도록 설계된 그들의 임의의 조합을 사용하여 실행되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서가 될 수 있지만, 선택적으로 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 기계가 될 수 있다. 프로세서는 또한 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 구성과 같은 컴퓨팅 장치들의 조합으로서 실행될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예와 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 그들의 조합에서 즉시 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 제거가능한 디스크, CD-ROM 또는 임의의 다른 저장 매체 형태로 당업자에게 공지된다. 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체로 정보를 기록할 수 있도록 프로세서에 결합될 수도 있다. 선택적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다.
전술한 설명은 당업자가 설명된 다양한 실시예를 실행할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예에 대한 다양한 변경이 당업자에게 명백하며, 여기서 한정된 일반 원칙은 다른 실시예에 적용될 수도 있다. 따라서, 청구범위는 실시예에 한정되는 것이 아니며, 청구항과 전체적으로 조화되는데, 단일 소자에 대한 참조는 특별히 한정되지 않으면, "하나 및 단지 하나"를 의미하는 것은 아니며, 오히려 하나 이상을 의미한다. 기술 분야의 당업자에게 인식될, 설명된 모든 구성 및 구조는 참조를 위해 포함되며, 청구항에 포함된다. 더욱이, 청구항에 기재되었는지와 무관하게, 설명된 어떤 것도 공용으로 사용하도록 천명한 것은 아니다. 구성 요소가 "수단" 또는 "단계"와 같이 명확하게 표현되지 않았다면, 어떠한 청구항의 구성 요소도 35 U.S.C.§112, 6번째 문단의 규정에 따라 해석되지 않는다.

Claims (1)

  1. 무선 통신 장치로서,
    셀룰러 네트워크 또는 IP 네트워크를 통해 원격 통신 장치로 호(call)를 지원하도록 구성되는 프로세서 ― 상기 프로세서는 상기 셀룰러 네트워크 및 상기 IP 네트워크 사이의 호를 핸드오프하도록 추가로 구성됨 ― 를 포함하는, 무선 통신 장치.
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