KR20110019689A

KR20110019689A - 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서의 기지국의 패킷 전송 방법

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Publication number: KR20110019689A
Application number: KR1020090108511A
Authority: KR
Inventors: 장서우; 최세영; 조준호; 김병훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-02-28
Also published as: KR101559795B1

Abstract

다중 통신 방식으로 동작 가능한 단말, 기지국의 패킷 전송 방법이 개시된다. 다중 통신 방식의 기지국은 단말로부터 패킷을 수신하여 네트워크의 링크 상태, 패킷의 트래픽 특성 등에 기초하여 전송 경로를 결정할 수 있다. 기지국은 제 1 통신 방식의 패킷을 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 경유하여 전송함으로써 트래픽 리다이렉션을 가능하게 한다. 단말 및 기지국간에는 서로 다른 통신 방식을 이용하는 네트워크 간에 사용할 주파수 대역 등의 자원은 협력적으로 설정될 수 있다.

UMA, 기지국

Description

다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서의 기지국의 패킷 전송 방법{The method for transmitting packet at a base station in network using multiple communication schemes}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서 패킷을 전송하는 방법에 관한 것이다.

UMA(Unlicensed Mobile Access) 기술은 셀룰러 네트워크를 IEEE 802.16 (WiMAX) 네트워크, IEEE 802.20 MBWA (Mobile Broadband Wireless Access) 및 UWB 네트워크와 같은 어떠한 IP 기반의 무선 접속 네트워크와도 통합시킬 수 있다.

UMA 기술을 사용하여 가입자들은 셀룰러 네트워크와 WLAN 사이를 옮겨 다닐 수 있는데, 이때 음성과 데이터 세션 사이에는 전혀 끊김이 없으며 셀룰러 네트워크 내의 셀들 간에 투명하게 이동이 이루어진다. WLAN과 셀룰러 네트워크 간의 끊김 없는 핸드오버는 사용자의 위치와 이동성이 사용자에게 제공되는 서비스에 영향을 미치지 않도록 해준다. 가입자는 서비스, 위치 및 이동성 면에서 완전한 투명성을 경험하게 된다. 서비스는 WLAN상에서 제공되든 셀룰러 네트워크 상에서 제공되든 동일하다. 이러한 UMA는 패킷의 구조를 변경하여 코어 망까지 2가지 경로를 취 할 수 있는 기술이다.

도 1은 무선랜 공유기가 하나의 패킷 경로를 변환하는 경우의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 단말기(110)는 무선랜으로 무선랜 공유기(120)에게 접속할 수 있다, 또한, 단말기(110)는 무선랜 공유기(120)를 통해 와이브로 기지국(Wibro BS, 130)에 접속할 수 있다. 이때 단말기(110)으로부터 전송되는 데이터 패킷은 단말기(110) 내에서 IP 계층, 무선랜 MAC 계층, 무선랜 물리 계층을 순차적으로 거쳐서 무선랜 공유기(120)로 전달된다. 단말기(110)로부터 데이터 패킷을 수신한 무선랜 공유기(120)는 데이터 패킷을 가공하여 와이브로 기지국(130)으로 전달할 수 있다.

종래의 무선랜 공유기(120)의 데이터 패킷 가공 과정에 대해 간략히 살펴본다.

무선랜 공유기(120)는 단말기(110)으로부터 수신한 데이터 패킷의 헤더 부분을 읽고 판독하여 그 데이터 패킷의 발신지 및 목적지를 알아낼 수 있다. 무선랜 공유기(120)는 단말기(110)로부터 수신한 데이터 패킷을 인캡슐(encapsulate)하여 와이브로 형태의 데이터 패킷으로 전송할 수 있다. 무선랜 공유기(120)는 수신한 데이터 패킷을 읽고, 데이터 패킷의 발신지 및 목적지를 지운다. 즉, 무선랜 공유기(120)는 수신한 데이터 패킷을 지우고 전송 경로에 따라 새로운 데이터 패킷을 생성한다. 즉, 수신한 데이터 패킷을 와이브로 기지국(130)으로 전송하기 위해서 와이브로 형태의 데이터 패킷을 형성한다. 그 후, 무선랜 공유기(120)는 생성된 새 로운 데이터 패킷을 와이브로 기지국(130)으로 전송한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서 패킷을 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 패킷 전송 방법은, 단말로부터 제 1 통신 방식의 패킷을 수신하는 단계; 상기 수신한 제 1 통신 방식의 패킷에 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 경유하는 전송 경로를 포함하는 정보를 삽입하여 상기 제 1 통신 방식의 패킷을 인캡슐(encapsulation)하는 단계; 및 상기 인캡슐된 패킷을 상기 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 이용하여 목적지로 전송하는 단계를 갖는다.

상기 패킷 전송 방법에서, 상기 제 1 통신 방식 및 제 2 통신 방식의 네트워크가 이용하는 주파수 대역은 서로 다를 수 있다.

또한, 상기 패킷 전송 방법에서, 상기 기지국 및 상기 단말과의 제 1 통신 방식을 이용하는 링크와 상기 기지국 및 상기 제 1 통신 방식을 이용하는 네트워크와의 링크는 동일한 주파수 대역을 이용할 수 있다.

또한, 이때, 상기 기지국 및 상기 단말과 제 1 통신 방식을 이용하는 링크는 상기 동일한 주파수 대역 중 홀수 번째 부대역 또는 짝수 번째 부대역을 이용할 수 있다.

또한, 상기 수신 단계에서, 상기 제 1 통신 방식의 패킷을 상기 제 1 또는 상기 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통하여 수신할 수 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 패킷 전송 방법은, 다중 통신 방식으로 동작 가능한 기지국 또는 상기 기지국 제어기로부터 제 1 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통해 제 2 통신 방식의 패킷을 수신하는 단계; 및 상기 수신한 제 2 통신 방식의 패킷을 상기 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통해 전송하는 단계를 갖는다.

본 발명에 의하면 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서 특정 통신 방식을 위한 패킷을 이종의 다른 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통하여 전송함으로써 패킷 전송의 효율성을 높을 수 있다.

본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형 태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), Handset 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, Access Point 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.

이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양 한 물리 채널이 존재한다.

본 발명에서는 사용되는 ‘UMA 단말기’는 ‘듀얼 모드 단말기’ 등으로 다르게 호칭될 수 있다. 또한, 본 발명에서 ‘다중 모드 단말기’, ‘다중 모드 기지국’은 일 예로서 각각 ‘듀얼 모드 단말기’, ‘듀얼 모드 기지국’으로 설명할 것이다. 즉, 본 발명에서 사용하는 ‘듀얼 모드 단말기’ 및 ‘듀얼 모드 기지국’은 2가지 이상의 다중 모드로 충분히 확장 가능하다.

도 2는 UMA 네트워크의 기능적 구조를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, UMA 단말기(MS, 210)는 UMA 네트워크 제어기(UNC, 220)와 연결된다. 이때 UMA 단말기(210)는 표준 AP(802.11 블루투스) 또는 광대역 IP 망을 접속을 통해 UNC(220)에 연결된다. 또한, UNC(220)는 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)(미도시)로 연결된다.

상향링크에서는 UMA 단말기(210)가 UNC(220)로 전송할 데이터 패킷을 인캡슐(encapsulating)하고, UNC(220)는 수신한 데이터 패킷을 디캡슐(decapsulating)하여 코어 망으로 전송할 수 있다.

이와 달리, 하향링크에서는 UNC(220)가 데이터 패킷을 인캡슐하여 UMA 단말기(210)로 전송한다. 그리고, UMA 단말기(210)는 UNC(220)로부터 수신한 데이터 패킷을 디캡슐한다.

UNC(220)를 경유하여 광대역(broadband) IP 망에 연결된 UMA 단말기(210)는 비면허 무선 네트워크를 경유하여 GERAN 음성 및 UTRAN 데이터를 액세스하도록 인증/허가된다. 셀룰러 무선 접속 네트워크(cellular radio access network) 및 UMAN(Unlicensed Mobile Access Network)에서 코어 네트워크(core network)에 저장된 가입자의 현재 위치정보는 동일하게 갱신(update)되고 모바일 음성 및 데이터 통신은 전달된다.

UMA를 구비하는 단말기(210)가 비면허 무선 네트워크 범위 밖으로 이동할 때, UNC(220)와 UMA 단말기(210)는 랜(LAN)으로 로밍(roaming)을 수행할 수 있다.

단말기(210)의 사용자가 GERAN 망에서 음성 통화 중이거나 UTRAN 데이터 세션이 만든 상태에서 상기 비면허 무선 네트워크의 범위로 이동할 때, 음성 전화 및 데이터 세션은 자동으로 두 네트워크 사이에 핸드오버(handover)가 일어나게 된다. 즉, UMA는 듀얼 모드로 동작하여, 상기 비면허 무선 네트워크 범위와 상기 GERAN/UTRAN 망 사이에서 자동으로 핸드오버(handvoer)가 일어난다.

블루투스는 IEEE 802.15.1 규격을 사용하는 개인 근거리 무선 통신(PANs: Personal Area Networks)의 산업 표준이다. 블루투스는 다양한 기기들이 안전하고 저렴한 비용으로 전세계적으로 이용할 수 있는 무선 주파수를 이용해 서로 통신할 수 있게 한다. 블루투스는 ISM 대역인 2.45GHz를 사용한다.

블루투스 버전 1.1과 1.2의 경우 속도가 초당 723.1 킬로비트에 달하며, 버전 2.0의 경우 EDR(Enhanced Data Rate)을 특징으로 하는데, 이를 통해 초당 2.1 메가 비트의 속도를 낼 수 있다. 블루투스는 유선 USB를 대체하는 개념이고, 와이파이(Wi-Fi)는 이더넷(Ethernet)을 대체하는 개념이다.

UMA 단말기를 가진 사용자가 UMA 무선 기지국(블루투스 또는 Wi-Fi) 근처에 오게 되면 GSM(Global System for Mobile Communications)/GPRS(General Packet Radio Service)와 동일한 서비스를 비면허 무선 주파수(unlicensed radio frequency)를 통해 이용할 수 있다.

비면허 무선 주파수는 이용자에게 주파수에 대한 배타적 이용권을 부여하는 것이 아니라 특정 주파수에 대해서 간섭을 유발하지 않고 다수의 이용자에게 이용할 수 있도록 한 주파수이다. 비면허 주파수로는 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역인 2.45GHz가 있다. 휴대폰 이용 시 셀룰러 기지국 간의 끊김 없는 핸드오버가 되는 것처럼 UMA 단말기는 셀룰러 기지국과 UMA 무선 기지국 상호간 끊김 없는 핸드오버를 가능하게 한다.

UMA는 UMA 네트워크 제어기(UNC: UMA Network Controller)라 불리는 새로운 네트워크 구성요소를 가진다. UNC는 전통적인 셀룰러 무선 접속 네트워크(RAN: Radio Access Network)에서의 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)와 유사한 역할을 한다. 즉 UMA 단말기는 음성통화 시 무선 접속 네트워크(RAN)에서 BSC를 통해 코어 모바일 네트워크(Core Mobile Network)로 연결될 수 있으며, UMA 네트워크에서는 UNC를 통해 코어 모바일 네트워크로 연결되는 듀얼 모드 방식으로 동작할 수 있다.

UMA 기술을 이용하여 가입자들은 셀룰러 네트워크와 무선랜 사이를 옮겨 다닐 수 있는데, 이때 음성과 데이터 세션 사이에는 전혀 끊김이 없으며 셀룰러 네트워크 내의 셀들 간에 투명하게 이동이 이루어진다. 무선랜과 셀룰러 네트워크 간의 끊김 없는 통화 내 핸드오버는 사용자의 위치와 이동성이 사용자에게 제공되는 서비스에 영향을 미치지 않도록 해준다. 가입자는 서비스, 위치 및 이동성 면에서 완 전한 투명성을 경험할 수 있다. 서비스는 무선랜 상에서 제공되든 셀룰러 네트워크에서 제공되든 동일하다.

UMA를 배치하고 있는 모바일 서비스 제공업체들은 자신들의 포트폴리오를 전통적인 모바일 서비스들로부터 유선 서비스 수익의 흡수로 확장할 향상된 서비스 계획을 제공할 수 있다. 유선 서비스 제공업체들은 자신들의 전통적인 로컬, 장거리 및 광대역 액세스에 모바일 서비스를 추가하면서도 자신들의 고정 네트워크 인프라상의 트래픽을 보존할 수 있다. 모든 경우에 가입자는 기저 네트워크의 경계선들이 보이지 않는 끊김 없는 서비스를 경험할 수 있게 된다.

UMA는 병렬 무선 접속 네트워크, 즉 UMA 네트워크(UMAN)를 구현하는데, 이것은 이동성을 실현할 수 있게 해주는 기존의 표준 인터페이스를 이용하여 모바일 코어 네트워크와 인터페이스가 된다. 모바일 코어 네트워크는 변경되지 않는다.

공통의 모바일 코어 네트워크는 본격적인 서비스와 운영상의 투명성을 제공할 수 있게 해준다. 기존의 서비스 제공업체 BSS(Business Support Systems), 서비스 제공 시스템, 콘텐츠 서비스, 규제 준수 시스템 및 OSS(Operation Support Systems)는 변경 없이 UMA 네트워크를 지원할 수 있다. 모바일 코어 네트워크의 서비스 향상 및 기술 발전은 셀룰러 접속 및 UMA 네트워크 양쪽에 모두 투명하게 적용된다.

UNC는 UMA 솔루션의 일차적인 네트워크 엔티티(entity)이다. 이것은 마치 자신이 종래의 GSM/EDGE 무선 접속 네트워크(GERAN) 기지국 서브시스템인 것과 같이 GSM/GPRS 코어 네트워크에 인터페이스가 되며, 공공 또는 사설 IP 망에 인터페이스 되어 UMA 기능을 갖춘 단말기들과 통신한다. GSM/GPRS 코어 네트워크를 위해 UNC는 회선교환 음성 서비스를 위한 표준 GSM A 인터페이스(230)와 패킷 데이터 서비스를 위한 GPRS Gb(240) 인터페이스를 제공한다.

UMAN 내에서는 UNC와 단말기 간의 인터페이스가 ‘업’ 인터페이스로 정의된다. UNC는 표준 IP 전송을 이용하여 각 스테이션에 대한 업 인터페이스들을 지원할 수 있다. UNC는 각 스테이션과의 종단간 통신을 유지하며, GSM/GPRS 제어 및 사용자 플레인 트래픽을 모바일 코어 네트워크를 향한 A/Gb 인터페이스를 통해 중계한다.

UNC는 IP 기반의 UMAN 액세스 네트워크가 코어 네트워크에게 있어서 종래의 GERAN처럼 보이도록 해준다. 그 일차적 기능들은 다음과 같다.

1) 개방된 IP 네트워크를 통해 각 단말기와 서비스 제공업체의 코어 네트워크 사이에 안전하고 사적인 통신 기능을 제공한다. 발견, 등록 및 리다이렉션 서비스를 제공하여 국들이 적절한 UNC에 접속할 수 있도록 해준다

2) 보다 상위 층의 스테이션들과 GSM/GPRS 코어 네트워크 제어 시그널링을 중계한다

3) 회선 및 패킷 서비스를 위한 UMAN 베어러 접속을 설정 및 해제한다

4) VoIP 트랜스포트로부터 voice-over-circuit 트랜스포트로 가는 음성 베어러를 종래의 PCM 기반 A 인터페이스 쪽으로 트랜스코딩 한다

5) UMAN 모바일 액세스를 위한 페이징, 핸드오버 및 유사한 무선 액세스 절차를 뮬레이트 한다

6) 표준을 따르며 적절한 물리적, 시그널링 및 베어러 인터페이스를 갖춘 A 및 Gb 인터페이스를 제공한다

듀얼 모드 단말기 및 듀얼 모드 기지국은 무선랜(WLAN) 및 셀룰러 네트워크 간에, 블루투스 및 셀룰러 네트워크 간에, 무선랜(WLAN) 및 블루투스 간에, 또는 셀룰러 릴레이 및 펨토셀 간 등에서 모드 스위칭이 가능한 듀얼 모드 방식으로 동작할 수 있다. 듀얼 모드 단말기 및 듀얼 모드 기지국은 각 모드 별로 서로 다른 개별 주파수 대역을 이용할 수도 있고, 동일한 주파수 대역을 이용할 수도 있다. 듀얼 모드 기지국은 듀얼 모드 단말기뿐만 아니라 종래의 셀룰러 네트워크에서만 동작가능 하거나 IP망에서만 동작가능한 단일 모드의 레거시 단말기(legacy handset) 들을 지원할 수 있다.

본 발명에서는 데이터 패킷에는 패킷 스위칭 방식이 적용될 수 있다. 패킷 스위칭 방식이라 함은 데이터가 패킷이라는 작은 단위로 분할되어 각각 인캡슐/디캡슐되어 전송되는 방식을 말한다. 각 패킷은 각각 독자적으로 취급되어 각기 다른 경로를 통해 전송될 수 있다. 패킷이 목적지에 순서대로 도착하지 않는 경우에는 오류 제어, 흐름 제어가 곤란한 경우가 발생할 수 있다. 그리고 각 패킷에는 목적지 주소 및 발신지 주소가 필요하다. 이러한 패킷 스위칭 통신 방식은 적은 내용의 데이터를 전송할 때가 적당하다.

도 3은 UMA 기술을 차용하여 본 발명에 따라 새롭게 제안하는 기술을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 듀얼 모드 기지국(310)은 듀얼 모드 단말기(320)로부터 패 킷을 수신할 수 있다. 듀얼 모드 기지국(310)은 수신한 데이터 패킷들을 사설 망(private network, 330) 또는 IP 망(340)을 이용하여 각각 기지국 제어기(BSC, 350) 또는 UMA 네트워크 제어기(UNC, 360)로 전송할 수 있다. 여기서 사설 망(330)은 셀룰러 네트워크 등으로 칭할 수 있고, IP 망(340)은 무선랜 망, UMA 네트워크 등으로 칭할 수 있다. 사설 망(private network, 330)이 이용하는 주파수 대역과 IP 망(340)이 이용하는 주파수 대역은 서로 다를 수 있다.

듀얼 모드 단말기(320)는 사설 망(330)(예를 들어, 셀룰러 네트워크) 또는 IP 망(340)(예를 들어, 무선랜) 중 어느 하나를 이용하여 패킷을 전송할 수 있다. 상술한 바와 같이, 셀룰러 네트워크와 무선랜은 서로 다른 주파수 대역을 사용할 수 있다. 듀얼 모드 단말기(320)는 요구되는 서비스 품질(QoS) 또는 링크의 상태에 따라 어떤 경로를 이용하여 패킷을 전송할 지를 동적으로 결정할 수 있다.

예를 들어, 단말은 지연에 상당히 민감한 트래픽의 경우에는 사설 망(330)을 이용하고, 지연에 다소 둔감한 트래픽의 경우에는 IP 망(340)을 이용하도록 설정할 수 있다. 이와 같이 듀얼 모드 단말기(320)는 전송할 데이터 패킷의 지연 민감도에 따라 전송 경로를 결정할 수 있다.

듀얼 모드 단말기(320)는 세션 설정 단계일 때, UNC(360)를 통하는 경로의 RTT (Round Trip Time)와 원래의 경로를 통하는 경우의 RTT를 측정할 수 있다. RTT라 함은 패킷을 전송할 상대 측까지 패킷이 왕복하는데 걸리는 시간을 말한다. 즉, RTT는 패킷 출발지에서 패킷의 목적지인 코어 망(370)을 통한 듀얼 모드 단말기(320) 또는 UMA 네트워크를 통한 듀얼 모드 단말기(320)까지 패킷이 왕복하는데 걸리는 시간을 의미할 수 있다. 이러한 RTT에 영향을 주는 요소로는 망의 혼잡도, 거리, 전송 속도 등이 있을 수 있다. 듀얼 모드 단말기(320)는 RTT 측정값 등에 기초하여 패킷의 전송 경로를 선택할 수 있다.

이와 달리, 듀얼 모드 단말기(320) 대신에 UNC(360)가 RTT 값을 측정할 수도 있다. 그리고 UNC(360)는 이 측정된 RTT 값을 듀얼 모드 단말기(320)로 보고할 수 있다. 이러한 UNC(360)의 측정된 RTT 값의 듀얼 모드 단말기(320)로의 보고는 이벤트-트리거링된 시점 또는 주기적으로 이루어질 수 있다.

이러한 UNC(360)의 RTT 측정 수행은 듀얼 모드 단말기(320)의 요청에 의하여 수행되거나 UNC(360)가 RTT 값을 측정하도록 사전에 설정될 수 있다. 듀얼 모드 단말기(320)가 UNC(360)로 RTT, 현재 링크 상태를 측정하도록 요청할 수 있다.

상술한 바와 같이, 듀얼 모드 단말기(320) 또는 UNC(360)의 RTT 등의 측정 값에 기초하여, 듀얼 모드 단말기(320)는 데이터 패킷을 전송할 전송 경로를 선택적으로 결정할 수 있다.

듀얼 모드 기지국(310)은 듀얼 모드 단말기(320)로부터 수신한 데이터 패킷을 듀얼 모드 단말기(320) 또는 UNC(360) 대신에 인캡슐하거나 디캡슐할 수 있다. 즉, 듀얼 모드 기지국(310)은 듀얼 모드 단말기(320)가 결정한 전송 경로 그대로 데이터 패킷을 전달하기 위한 인캡슐 과정을 수행할 수 있다.

한편, 듀얼 모드 단말기(320)로부터 데이터 패킷을 수신한 듀얼 모드 기지국(310)은 패킷 트래픽을 리다이렉션(redirection)하도록 할 수 있다. 듀얼 모드 단말기(320)가 전송 경로를 선택하고 이를 표시하여 데이터 패킷을 전송하더라도 듀얼 모드 기지국(310)은 다른 요소들에 의해 듀얼 모드 단말기(320)가 선택한 전송 경로를 변경할 수 있다.

듀얼 모드 기지국(310)은 듀얼 모드 단말기(320)로부터 수신한 데이터 패킷을 사설 망(330) 또는 IP 망(340)을 통하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 듀얼 모드 기지국(310) 근처의 사설 망(330)이 혼잡하거나 링크 상태가 불량한 경우에는 사설 망(330) 보다는 IP 망(340)을 통하여 UNC(360)로 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 그러면 UNC(360)는 이 데이터 패킷을 BSC(350)로 리다이렉션하고, BSC(350)가 다시 코어 모바일 네트워크(370)로 전송함으로써 리다이렉션 과정을 수행하게 된다.

이와 달리, 듀얼 모드 기지국(310) 근처의 IP 망(340)이 혼잡 하거나 듀얼 모드 기지국(310) 근처의 링크 상태가 신뢰할 수 없는 상태 등의 경우에는 듀얼 모드 기지국(310)은 무선랜 패킷을 사설 망(330)을 이용하여 BSC(350)로 전송할 수 있다. 그러면 BSC(350)는 이 무선랜 패킷을 UNC(360)으로 전달하고, UNC(360)는 BSC(350)로부터 오는 무선랜 패킷을 IP 망(340)으로 리다이렉션 할 수 있다. 이와 같이 듀얼 모드 기지국(310)은 UNC(360)와 함께 리다이렉션 세션을 유지할 수 있다.

도 4는 듀얼 모드로 동작하는 기지국을 포함하는 네트워크의 일 예를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 펨토와 릴레이는 동일한 기술 방식을 이용한다. 듀얼 모드 기지국(410)은 매크로 단말(420) 및 펨토 단말(430)로부터 각각 패킷을 수신할 수 있다. 듀얼 모드 기지국(410)은 수신한 패킷으로부터 그 패킷을 전송한 단말의 타 입을 구별할 수 있다.

예를 들어, 매크로 단말(420) 및 펨토 단말(430)은 듀얼 모드 기지국(410)으로 전송할 패킷의 헤더 부분에 단말의 형태를 식별할 수 있는 식별자(혹은 지시자) 등을 포함할 수 있다. 이러한 식별자에 기초하여 듀얼 모드 기지국(410)은 패킷을 전송한 단말의 형태를 식별할 수 있다. 그러면 듀얼 모드 기지국(410)은 패킷을 전송한 단말의 형태에 대응하는 특정 네트워크를 통해 패킷을 전송할 수 있다.

예를 들어, 듀얼 모드 기지국(410)은 매크로 단말(420)로부터 수신한 패킷을 무선망을 통하여 다른 기지국 등으로 전송할 수 있다. 또한, 듀얼 모드 기지국(410)은 펨토 단말(430)로부터 수신한 패킷을 DSL(Digital Subscriber Line)을 통해 전송할 수 있다. 이때, 무선망의 트래픽 상태나 링크 상태가 양호하지 않은 경우에는, 듀얼 모드 기지국(410)은 매크로 단말(420)으로부터 수신한 패킷이라 하더라도 DSL망을 이용하여 전송할 수 있다.

도 5는 UMA 기술을 차용하여 본 발명에 따라 새롭게 제안하는 기술을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하여, 이 네트워크에서의 사용할 자원의 협력(coodrination) 관점에서 기술한다. 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 셀룰러 링크는 무선일 수 있다. 듀얼 모드 기지국(510)은 듀얼 모드 단말기(520)를 서빙해 주기 위해 듀얼 모드 단말기(520)와 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있다. 셀룰러 네트워크가 사용하는 주파수 대역의 일부(일반적으로 임의의 자원일 수 있다)는 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 링크로 사용될 수 있다. 듀얼 모드 기지 국(510)은 듀얼 모드 단말기(520)와 동일한 주파수 대역을 사용하지만, 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 링크에 사용되는 주파수 대역은 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 링크에 사용되는 주파수 대역과는 다를 수 있다.

예를 들어, 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(430) 간의 링크에 사용되는 주파수 대역은 특정 주파수 대역 중 홀수 번째 부대역을 사용하고, 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 링크에 사용되는 주파수 대역은 상기 특정 주파수 대역 중 짝수 번째 부대역을 사용할 수 있다.

끊김 없고(seamless) 강화된 접속 서비스를 제공하기 위해서, 두 가지 모드가 동시에 활성화될 수도 있다. 예를 들어, 듀얼 모드 기지국(510) 및 사설 망(530) 간의 링크가 활성화되어 있는 동안, 듀얼 모드 단말기(520)는 무선랜 접속을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.

듀얼 모드 기지국(510)은 듀얼 모드 단말기(520)으로부터 데이터 패킷을 수신하면서 사설 망(530)으로 데이터 패킷을 전송할 수 있다. 즉, 듀얼 모드 기지국(510)은 듀얼 모드 단말기(520)로부터 특정 주파수 대역 중 홀수 번째 부대역을 통하여 데이터 패킷을 수신하면서 동시에 특정 주파수 대역 중 짝수 번째 부대역을 이용하여 사설 망(530)을 통해 데이터 패킷을 전송할 수 있다.

듀얼 모드 기지국(510) 및 BSC(550)간의 사설 망(530)이 활성화되어 있을 때(즉, 셀룰러 접속이 활성화된 경우), 듀얼 모드 기지국(510) 및 UNC(560) 간의 IP 망(540)은 셀룰러 통신을 지원하는데 이용될 수 있다. 이와 반대로, 듀얼 모드 기지국(510) 및 UNC(560) 간의 IP 망(540)이 활성화되어 있을 때(즉, 무선랜 접속 이 활성화된 경우), 셀룰러 접속은 무선랜 통신을 지원하는데 이용될 수 있다.

듀얼 모드 단말기(520)는 데이터 패킷을 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex: TDD) 또는 주파수 분할 듀플렉스(FDD: Frequency Division Duplex) 방식을 적용하여 듀얼 모드 기지국(510)으로 전송할 수 있다.

듀얼 모드 단말기(520)는 사설 망(530)를 통해 전송할 데이터 패킷과 IP 망(540)을 통해 전송할 데이터 패킷에 TDD 방식을 적용하여 듀얼 모드 기지국(510)으로 전송할 수 있다. 또한, 듀얼 모드 단말기(520)는 사설 망(530)를 통해 전송할 데이터 패킷과 IP 망(540)을 통해 전송할 데이터 패킷에 FDD 방식을 적용함으로써 이 두 종류의 패킷을 듀얼 모드 기지국(510)으로 동시에 전송할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 듀얼 모드 기지국이 데이터 패킷을 가공하여 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 듀얼 모드 기지국(610)은 듀얼 모드 단말기(620)로부터 데이터 패킷(630) 패킷을 수신할 수 있다. 이 데이터 패킷(630)은 헤더 부분과 데이터 부분을 포함한다. 헤더에는 이 데이터 패킷의 발신지인 단말기(610) 및 목적지에 관한 정보를 포함되어 있다. 이러한 데이터 패킷(630)을 듀얼 모드 기지국(610)은 인캡슐하여 새로운 형태의 데이터 패킷(640)로 생성할 수 있다.

듀얼 모드 기지국(610)의 수신 데이터 패킷(630)의 인캡슐하는 내용에 대해 간단히 설명한다. 듀얼 모드 기지국(610)은 수신 데이터 패킷(630)에 다시 헤더 부분을 삽입한다. 삽입된 헤더에는 듀얼 모드 기지국(610)에 관한 정보와 목적지에 대한 정보가 포함될 수 있다.

듀얼 모드 기지국(610)은 새로운 데이터 패킷(640)을 다른 네트워크(660), 다른 기지국(미도시), 네트워크 제어기(미도시) 등으로 전송할 수 있다. 다른 네트워크(660)에서는 수신한 데이터 패킷(640)을 디캡슐하는 과정을 수행한다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다.

따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서 패킷을 전송하는 방법은 3GPP LTE 시스템 등의 다른 다양한 이동통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.

도 1은 종래의 UMA 기술을 이용한 무선 네트워크 구조를 도시한 도면,

도 2는 UMA 네트워크의 기능적 구조를 나타낸 도면,

도 3은 UMA 기술을 차용하여 본 발명에 따라 새롭게 제안하는 기술을 설명하기 위해 나타낸 도면,

도 4는 듀얼 모드로 동작하는 기지국을 포함하는 네트워크의 일 예를 도시한 도면,

도 5는 UMA 기술을 차용하여 본 발명에 따라 새롭게 제안하는 기술을 설명하기 위해 나타낸 도면, 그리고,

Claims

단말로부터 제 1 통신 방식의 패킷을 수신하는 단계;

상기 수신한 제 1 통신 방식의 패킷에 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 경유하는 전송 경로를 포함하는 정보를 삽입하여 상기 제 1 통신 방식의 패킷을 인캡슐(encapsulation)하는 단계; 및

상기 인캡슐된 패킷을 상기 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 이용하여 목적지로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서의 기지국의 패킷 전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 통신 방식 및 제 2 통신 방식의 네트워크가 이용하는 주파수 대역은 서로 다른 것을 특징으로 하는 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서의 기지국의 패킷 전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 기지국 및 상기 단말과의 제 1 통신 방식을 이용하는 링크와 상기 기지국 및 상기 제 1 통신 방식을 이용하는 네트워크와의 링크는 동일한 주파수 대역을 이용하는 것을 특징으로 하는 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서의 기지국의 패킷 전송 방법.
제 3항에 있어서,

상기 기지국 및 상기 단말과의 제 1 통신 방식을 이용하는 상기 동일한 주파수 대역 중 홀수 번째 부대역 또는 짝수 번째 부대역을 이용하는 것을 특징으로 하는 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서의 기지국의 패킷 전송 방법.
제 1항에 있어서,

상기 수신 단계에서, 상기 제 1 통신 방식의 패킷을 상기 제 1 또는 상기 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통하여 수신하는 것을 특징으로 하는 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서의 기지국의 패킷 전송 방법.
다중 통신 방식으로 동작 가능한 기지국 또는 상기 기지국 제어기로부터 제 1 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통해 제 2 통신 방식의 패킷을 수신하는 단계; 및

상기 수신한 제 2 통신 방식의 패킷을 상기 제 2 통신 방식을 이용하는 네트워크를 통해 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서의 네트워크 제어기의 패킷 전송 방법.
제 6항에 있어서,

상기 수신한 제 2 통신 방식의 패킷을 디캡슐하는 단계를 더 포함하는 다중 통신 방식을 이용하는 네트워크에서의 네트워크 제어기의 패킷 전송 방법.