KR20110025031A - Soft switching signaling scheme for gateway interface between local area network and wide area network - Google Patents

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KR20110025031A
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Abstract

PURPOSE: A soft switching signaling method of a local area network and an apparatus thereof are provided to offer a service of high quality and to increase the efficiency of a gateway communication. CONSTITUTION: A local area wireless interface unit(210) communicates with a mobile terminal and a local wireless interface. A global wireless interface unit(230) communicates with a base station in a global area network. A signaling management entity(220) manages signaling for connecting the local wireless interface unit and the global wireless interface. A mobile terminal searches a seamless signaling interworking device of the local area network.

Description

게이트 웨이를 통한 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법 및 그 장치{Soft Switching Signaling Scheme for Gateway Interface between local area network and wide area network}Soft Switching Signaling Scheme for Gateway Interface and Local Area Network and Wide Area Network through Gateway

근거리 네트워크와 광역 네트워크의 연동 기술에 관한 것으로서, 게이트 웨이(Gateway)를 통한 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 근거리 네트워크는 예를 들어, IEEE 802.11 및 Wi-Fi 규격에 따른 근거리 무선 인터페이스 일 수 있다. 광역 네트워크는 예를 들어, IEEE 802.16 규격에 따른 광역 무선 인터페이스 일 수 있다. 광역 네트워크의 예는, WiBro, WiMax 등이 있다. The present invention relates to a technique for interworking a local area network and a wide area network, and a soft switching signaling method and apparatus therefor for a local area network and a wide area network through a gateway. The local area network may be, for example, a local area wireless interface in accordance with IEEE 802.11 and Wi-Fi standards. The wide area network may be, for example, a wide area air interface according to the IEEE 802.16 standard. Examples of wide area networks include WiBro, WiMax, and the like.

차세대 차량에서는 무선통신 인프라 이용을 통한 다양한 정보의 신속한 제공이 중요한 서비스 분야이다. 그러나, 현재 CDMA 이동통신은 고가의 통신 요금에 비하여 데이터 전송속도가 상대적으로 낮기 때문에 다양한 정보의 신속한 제공은 활성화가 어려운 상태이다. In next-generation vehicles, the rapid provision of various information through the use of wireless communication infrastructure is an important service field. However, current CDMA mobile communication has a relatively low data transfer rate compared to expensive communication rates, and therefore, it is difficult to activate various information quickly.

차세대 IMT-Advanced 이동통신 기술은 IP 기반으로 고속 이동 환경에서 최대 100Mbps 제공이 가능하다. 따라서, 향후에는 차량의 오피스화가 급속히 발전될 가능성이 있다. 차세대의 유비쿼터스 환경에서는 소규모 자가용, 10명 내외의 중규모 버스, 100명 이상의 대규모 KTX 기차 등의 차량 내의 탑승자에게 고속, 고품질, 고신뢰도의 인포테인먼트 서비스 제공이 필요하며, 차량의 오피스화로 발전될 것으로 예상된다.Next generation IMT-Advanced mobile communication technology is IP based and can provide up to 100Mbps in high speed mobile environment. Therefore, in the future, the officeization of the vehicle may develop rapidly. In the next-generation ubiquitous environment, it is necessary to provide high-speed, high-quality, high-reliability infotainment service to passengers in vehicles such as small cars, about 10 medium-sized buses, and more than 100 large-scale KTX trains, and it is expected to develop into offices of vehicles. .

차량의 오피스화로 진화를 위해 기존의 이동통신 시스템에서 사용되는 일반 소형 단말기를 사용할 경우 공간적인 제약과 전력 사용의 제약 등으로 단말기에서 통신 서비스의 성능 향상 기술을 적용하기가 쉽지 않다. 또한, 셀 경계 지역에서 셀간 간섭으로 인하여 일반 소형 단말기에서는 성능이 크게 열화되는 문제점이 있다.In case of using a general small terminal used in the existing mobile communication system to evolve into an office of a vehicle, it is not easy to apply the technology for improving the performance of the communication service in the terminal due to the limitation of space and power usage. In addition, due to the inter-cell interference in the cell boundary region, there is a problem in that performance is greatly degraded in a general small terminal.

현재 KTX는 차량의 오피스화를 위하여 승객들에게 인터넷 서비스를 제공하고 있다. 고속열차는 3GPP와 무선랜 간의 정합을 통하여 무선랜 사용자에게 인터넷 서비스를 제공하고 있다. 그러나, KTX는 무선랜 사용자에게 인터넷 서비스를 제공하기 위하여, 항시적으로 3GPP연결을 설정하여야 한다. 따라서, 필요 없는 연결 설정을 통한 비용의 낭비를 초래하고 있다.KTX is currently providing Internet services to passengers for the vehicle's officeization. High-speed trains provide Internet services to WLAN users through matching between 3GPP and WLAN. However, KTX should always establish 3GPP connection in order to provide Internet service to WLAN users. This leads to waste of cost through unnecessary connection establishment.

종래 기술의 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고효율 안테나를 탑재한 G/W와의 연동을 통하여 통신품질을 향상시킬 수 있는, 게이트 웨이를 통한 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention for solving the problems of the prior art, and the soft switching signaling method of a local area network and a wide area network through a gateway that can improve the communication quality through the interworking with the G / W equipped with a high efficiency antenna and To provide a device.

또한, 본 발명의 목적은, 이동단말과 근거리 무선 인터페이스를 통하여 사용자정보 및 상호인증 파라미터를 획득하고 이를 이용하여 광역 네트워크의 기지국과 시그널링 연동을 통한 통신 연결을 수행함으로써, 고품질의 서비스를 제공할 수 있는 게이트 웨이 장치를 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is to obtain a high quality service by acquiring user information and mutual authentication parameters through a mobile terminal and a short range wireless interface and performing communication connection through signaling interworking with a base station of a wide area network using the same. To provide a gateway device.

본 발명의 일 실시 예에 따른 게이트 웨이 장치는, 차량 내에 위치한 이동 단말과 근거리 무선 인터페이스를 통하여 통신을 수행하는 근거리 무선 인터페이스부와, 광역 무선 인터페이스를 통하여 광역 네트워크의 기지국과 통신을 수행하는 광역 무선 인터페이스부 및 상기 근거리 무선 인터페이스와 상기 광역 무선 인터페이스를 연동 시키기 위한 시그널링을 관리하는 시그널링 관리 엔티티(Signaling Management Entity)를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a gateway device includes a short range wireless interface unit for communicating with a mobile terminal located in a vehicle through a short range wireless interface, and a wide area radio for communicating with a base station of a wide area network through a wide area wireless interface. An interface unit and a signaling management entity for managing signaling for interworking the short-range wireless interface with the wide-area wireless interface are included.

이때, 상기 근거리 무선 인터페이스는 IEEE 802.11 규격이고, 상기 광역 무선 인터페이스는 IEEE 802.16 규격일 수 있다. In this case, the short range wireless interface may be an IEEE 802.11 standard, and the wide area wireless interface may be an IEEE 802.16 standard.

이때, 상기 이동 단말은 IEEE 802.11 규격에 따른 주기적인 스캔을 통하여 상기 게이트 웨이를 탐색할 수 있다. In this case, the mobile terminal can search for the gateway through a periodic scan according to the IEEE 802.11 standard.

이때, 상기 근거리 무선 인터페이스부는 상기 이동 단말로부터 상기 이동 단말이 상기 광역 네트워크와의 통신에서 사용하던 상호 인증 정보를 수신하고, 상기 시그널링 관리 엔티티는 상기 상호 인증 정보를 수신하면, 상기 광역 네트워크의 기지국과 통신을 수행하도록 상기 광역 무선 인터페이스부를 제어할 수 있다. In this case, when the local area wireless interface unit receives mutual authentication information used by the mobile terminal in communication with the wide area network from the mobile terminal, and the signaling management entity receives the mutual authentication information, The wide area wireless interface may be controlled to perform communication.

이때, 상기 상호 인증 정보는 상기 이동 단말이 상기 광역 네트워크와의 통신에서 사용하던 인증 방법에 대한 정보와 QoS관련 파라미터 및 상호 인증 파라미터를 포함할 수 있다. In this case, the mutual authentication information may include information on an authentication method used by the mobile terminal in communication with the wide area network, QoS related parameters, and mutual authentication parameters.

이때, 상기 시그널링 관리 엔티티는 상기 상호 인증 정보를 사용하여 상기 광역 네트워크의 기지국과 인증 과정을 수행하도록 상기 광역 무선 인터페이스부를 제어할 수 있다. In this case, the signaling management entity may control the wide area radio interface to perform an authentication process with the base station of the wide area network using the mutual authentication information.

이때, 상기 시그널링 관리 엔티티는 복수의 사용자 별로 서로 다른 채널을 통해 데이터 프레임을 전송함으로써, 상기 복수의 사용자 별로 독립적인 통신이 제공되도록, 상기 근거리 무선 인터페이스부 및 상기 광역 무선 인터페이스부를 제어할 수 있다. In this case, the signaling management entity may control the short range wireless interface unit and the wide area wireless interface unit so that independent communication is provided for each of the plurality of users by transmitting data frames through different channels for each of a plurality of users.

이때, 상기 광역 무선 인터페이스부를 통해 전송되는 패킷의 MAC 헤더는 몇 명의 사용자에 대한 데이터가 패키징(Packaging)되었는지에 대한 정보를 담고 있을 수 있다. In this case, the MAC header of the packet transmitted through the wide area air interface may include information on how many users have been packaged.

본 발명의 일 실시 예에 따른, 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법은, 차량 내에서 근거리 무선 인터페이스를 지원하는 게이트 웨이를 탐색하는 단계와, 상기 게이트 웨이로 조인(join) 요청 메시지를 전송하고, 상기 조인 요청 메시지에 대한 응답을 수신하는 단계와, 상기 게이트 웨이와 근거리 무선 인터페이스 연결설정을 완료하는 단계와, 상기 게이트 웨이로 광역 무선 인터페이스 접속을 위한 상호 인증 정보를 전달하는 단계 및 상기 게이트 웨이로부터 광역 무선 인터페이스로의 스위칭 완료 메시지를 수신하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present disclosure, a soft switching signaling method of a local area network and a wide area network may include: searching for a gateway supporting a short range wireless interface in a vehicle, and transmitting a join request message to the gateway; Receiving a response to the join request message, completing the establishment of a short-range wireless interface connection with the gateway, transferring mutual authentication information for a wide-area wireless interface connection to the gateway, and the gate Receiving a switching complete message from the way to the wide area wireless interface.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따른, 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법은, 근거리 무선 인터페이스를 통하여 이동 단말로부터 조인(join) 요청 메시지를 수신하고, 상기 조인 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 단계와, 상기 이동 단말과 근거리 무선 인터페이스 연결 설정을 완료하는 단계와, 상기 이동 단말로부터 광역 무선 인터페이스 접속을 위한 상호 인증 정보를 수신하는 단계와, 광역 무선 인터페이스를 통하여 광역 네트워크로의 진입을 시도하고, 상기 상호 인증 정보를 사용하여 상기 광역 네트워크의 기지국과 인증 절차를 수행하는 단계와, 상기 광역 무선 인터페이스 연결 설정을 완료하는 단계 및 상기 근거리 무선 인터페이스를 통하여 스위칭 완료 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 단계를 포함한다. According to another embodiment of the present invention, a soft switching signaling method of a local area network and a wide area network may receive a join request message from a mobile terminal through a local area wireless interface, and receive a response message for the join request message. Transmitting to the mobile terminal, completing the establishment of a short-range wireless interface connection with the mobile terminal, receiving mutual authentication information for the wide-area wireless interface connection from the mobile terminal, and transmitting to the wide-area network through the wide-area wireless interface. Attempting entry into a network, performing an authentication procedure with a base station of the wide area network using the mutual authentication information, completing the wide area wireless interface connection setting, and moving a switching complete message through the short range wireless interface. Send to terminal It includes a step.

고효율 안테나를 탑재한 G/W와의 연동을 통하여 통신품질을 향상시킬 수 있는, 게이트 웨이를 통한 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법 및 그 장치가 제공된다. Provided are a soft switching signaling method and apparatus for a local area network and a wide area network through a gateway that can improve communication quality through interworking with a G / W equipped with a high efficiency antenna.

또한, 이동단말과 근거리 무선 인터페이스를 통하여 사용자정보 및 상호인증 파라미터를 획득하고 이를 이용하여 광역 네트워크의 기지국과 시그널링 연동을 통한 통신 연결을 수행함으로써, 고품질의 서비스를 제공할 수 있다.In addition, by obtaining the user information and mutual authentication parameters through the mobile terminal and the short-range wireless interface and by using the communication connection through the signaling interworking with the base station of the wide area network, it is possible to provide a high quality service.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 내 근거리 무선 네트워크 및 광역 네트워크 연동을 위한 전체 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말에서의 근거리 네트워크 접속 과정을 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법을 나타낸다.
도 5는 도 4에 도시된 방법을 보다 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 종래 기술에 따른 G/W에서 사용하는 MAC 헤더 포맷을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 G/W에서 사용하는 MAC 헤더 포맷을 나타낸다.
도 8은 IEEE 802.16 인터페이스의 QoS 관련 파라미터를 나타낸다.
1 illustrates an entire system for interworking with a local area wireless network and a wide area network in a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a local area network access process in a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 illustrate a soft switching signaling method of a local area network and a wide area network according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates the method illustrated in FIG. 4 in more detail.
6 shows a MAC header format used in a G / W according to the prior art.
7 illustrates a MAC header format used in a G / W according to an embodiment of the present invention.
8 shows QoS related parameters of an IEEE 802.16 interface.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Terminology used herein is a term used to properly express a preferred embodiment of the present invention, which may vary according to a user, an operator's intention, or a custom in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of the terms should be made based on the contents throughout the specification.

하기의 설명에 있어서, 근거리 네트워크는 예를 들어, IEEE 802.11 규격에 따른 근거리 무선 인터페이스 일 수 있다. 광역 네트워크는 예를 들어, IEEE 802.16 규격에 따른 광역 무선 인터페이스일 수 있다. 또한, 경우에 따라서 근거리 네트워크는 근거리 무선 인터페이스 또는 IEEE 802.11 인터페이스(Interface) 또는 IEEE 802.11 네트워크로, 광역 네트워크는 광역 무선 인터페이스 또는 IEEE 802.16 인터페이스 또는 IEEE 802.16 네트워크로 표현될 수 있다. In the following description, the local area network may be, for example, a local area wireless interface according to the IEEE 802.11 standard. The wide area network may be, for example, a wide area air interface according to the IEEE 802.16 standard. In some cases, the local area network may be represented by a local area wireless interface or an IEEE 802.11 interface or an IEEE 802.11 network, and the wide area network may be represented by a wide area wireless interface or an IEEE 802.16 interface or an IEEE 802.16 network.

따라서, 하기의 설명에 있어서, IEEE 802.11 인터페이스 및 IEEE 802.16 인터페이스를 중심으로 설명하지만, 본 발명의 실시 예가 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
Therefore, in the following description, the description will focus on the IEEE 802.11 interface and the IEEE 802.16 interface, but embodiments of the present invention should not be construed as being limited.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 내 근거리 무선 네트워크 및 광역 네트워크 연동을 위한 전체 시스템을 나타낸다. 1 illustrates an entire system for interworking with a local area wireless network and a wide area network in a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이동 단말(100)은 무선통신을 위하여 광역 네트워크의 기지국(300)과 IEEE802.16 Interface를 통하여 통신하고, 게이트 웨이 장치(G/W Gateway)(200)와 IEEE 802.11 Interface를 통하여 통신한다. 이동 단말(100)은 IEEE 802.11 및IEEE 802.16의 Dual Interface를 사용할 수 있다. The mobile terminal 100 communicates with a base station 300 of a wide area network through an IEEE802.16 interface for wireless communication, and communicates with a gateway device (G / W Gateway) 200 through an IEEE 802.11 interface. The mobile terminal 100 may use a dual interface of IEEE 802.11 and IEEE 802.16.

이동 단말(100)은 IEEE802.11 Interface 상의 주기적인 스캔을 통하여 G/W(200)의 존재를 찾는다. 또한, 이동 단말(100)은 사용자가 단말을 On 하거나 네트워크 접속 명령을 실행하는 경우 G/W(200)을 탐색할 수 있다. 이동단말이 G/W(200)를 발견할 경우 G/W(200)와의 IEEE802.11 네트워크 접속절차를 실행한다. G/W(200)와의 IEEE802.11 네트워크 접속절차는 도 2에 도시된 바와 같다. The mobile terminal 100 finds the presence of the G / W 200 through a periodic scan on the IEEE802.11 interface. In addition, the mobile terminal 100 may search for the G / W 200 when the user turns on the terminal or executes a network access command. When the mobile terminal discovers the G / W 200, it performs an IEEE802.11 network connection procedure with the G / W 200. The IEEE802.11 network connection procedure with the G / W 200 is shown in FIG.

G/W(200)는 IEEE802.16 Interface를 통하여 광역 네트워크의 기지국(300)과 통신한다. G/W(200)는 근거리 무선 인터페이스부(210), 시그널링 관리 엔티티(Signaling Management Entity)(220) 및 광역 무선 인터페이스부(230)를 포함한다. The G / W 200 communicates with a base station 300 of a wide area network via an IEEE802.16 interface. The G / W 200 includes a short range wireless interface unit 210, a signaling management entity 220, and a wide area wireless interface unit 230.

근거리 무선 인터페이스부(210)는 차량 내에 위치한 이동 단말과 근거리 무선 인터페이스를 통하여 통신을 수행한다. 이때, 근거리 무선 인터페이스부(210)는 IEEE802.11 Interface의 물리 계층(PHY) 동작을 담당하는 PHY 및 IEEE802.11 Interface의 매체접근제어 계층(MAC) 동작을 담당하는 MAC를 포함한다. The short range wireless interface unit 210 communicates with a mobile terminal located in a vehicle through a short range wireless interface. In this case, the short range wireless interface unit 210 includes a PHY that is responsible for the physical layer (PHY) operation of the IEEE802.11 interface and a MAC that is responsible for the media access control layer (MAC) operation of the IEEE802.11 interface.

광역 무선 인터페이스부(230)는 광역 무선 인터페이스를 통하여 광역 네트워크의 기지국과 통신을 수행한다. 광역 무선 인터페이스부(230)는 IEEE802.16 Interface의 물리 계층(PHY) 동작을 담당하는 PHY 및 IEEE802.16 Interface의 매체접근제어 계층(MAC) 동작을 담당하는 MAC를 포함한다.The wide area air interface unit 230 communicates with a base station of a wide area network through a wide area air interface. The wide area wireless interface unit 230 includes a PHY for operating a physical layer (PHY) of an IEEE802.16 interface and a MAC for a media access control layer (MAC) operation of an IEEE802.16 interface.

시그널링 관리 엔티티(230)는 근거리 무선 인터페이스(IEEE802.11 Interface)와 상기 광역 무선 인터페이스(IEEE802.16 Interface)를 연동 시키기 위한 시그널링을 관리한다. 또한, 시그널링 관리 엔티티(230)는 G/W(200)의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.The signaling management entity 230 manages signaling for interworking a near field interface (IEEE802.11 Interface) and the wide area interface (IEEE802.16 Interface). In addition, the signaling management entity 230 may perform a function of controlling the overall operation of the G / W 200.

한편, 근거리 무선 인터페이스부(210)는 이동 단말(100)로부터 광역 네트워크와의 통신에서 사용하던 상호 인증 정보를 수신하고, 시그널링 관리 엔티티(220)는 상호 인증 정보를 수신하면, 광역 네트워크의 기지국(300)과 통신을 수행하도록 광역 무선 인터페이스부(230)를 제어할 수 있다. 또한, 시그널링 관리 엔티티(220)는 상호 인증 정보를 사용하여 광역 네트워크의 기지국(300)과 인증 과정을 수행하도록 광역 무선 인터페이스부(230)를 제어할 수 있다. On the other hand, the short-range wireless interface unit 210 receives the mutual authentication information used in the communication with the wide area network from the mobile terminal 100, the signaling management entity 220 receives the mutual authentication information, the base station of the wide area network ( The wide area wireless interface unit 230 may be controlled to communicate with 300. In addition, the signaling management entity 220 may control the wide area wireless interface unit 230 to perform an authentication process with the base station 300 of the wide area network using mutual authentication information.

이때, 상호 인증 정보는 상기 이동 단말이 상기 광역 네트워크와의 통신에서 사용하던 인증 방법에 대한 정보와 QoS관련 파라미터 및 상호 인증 파라미터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상호 인정 정보에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다. In this case, the mutual authentication information may include at least one of information on an authentication method used by the mobile terminal in communication with the wide area network, a QoS related parameter, and a mutual authentication parameter. Detailed description of the mutual recognition information will be described later.

시그널링 관리 엔티티(230)는 복수의 사용자 별로 서로 다른 채널을 통해 데이터 프레임을 전송함으로써, 상기 복수의 사용자 별로 독립적인 통신이 제공되도록, 근거리 무선 인터페이스부(210) 및 광역 무선 인터페이스부(230)를 제어할 수 있다. The signaling management entity 230 transmits a data frame through a different channel for each of a plurality of users, thereby providing a short range wireless interface unit 210 and a wide area wireless interface unit 230 to provide independent communication for each of the plurality of users. Can be controlled.

여기서, 광역 무선 인터페이스부(230)를 통해 전송되는 패킷의 MAC 헤더는 몇 명의 사용자에 대한 데이터가 패키징(Packaging)되었는지에 대한 정보를 포함할 수 있다. Here, the MAC header of the packet transmitted through the wide area wireless interface unit 230 may include information about how many users the data is packaged.

IEEE802.16 Interface를 사용하여 통신하는 기존의 이동단말은 안테나 성능 제약과 같은 문제점으로 인하여 특히 셀 Edge영역에서의 간섭 등에 의한 에러 등에 의해 전송률이 급격하게 감소하는 문제가 발생한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이동단말(100)이 차량 내 IEEE 802.16고효율 안테나(203)를 탑재한 G/W(200)와의 연동을 통하여 통신품질을 향상시킬 수 있다. 고효율 안테나(201, 203)를 탑재한 G/W(200)는 이동단말(100)과 IEEE 802.11인터페이스를 통하여 사용자 정보 및 상호인증 파라미터를 획득하고 이를 이용하여 IEEE802.16 기지국(300)과 시그널링 연동을 통한 통신 연결을 수행하여 고품질의 서비스를 제공할 수 있다.
Existing mobile terminals communicating using the IEEE802.16 interface have a problem in that the data rate is drastically reduced due to errors such as interference in the cell edge region due to problems such as antenna performance limitation. According to an embodiment of the present invention, the mobile terminal 100 may improve communication quality through interworking with the G / W 200 equipped with the IEEE 802.16 high efficiency antenna 203 in the vehicle. The G / W 200 equipped with the high efficiency antennas 201 and 203 acquires the user information and the mutual authentication parameter through the mobile terminal 100 and the IEEE 802.11 interface, and uses the same to signal the IEEE 802.11 base station 300. It is possible to provide high quality service by performing communication connection through

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말에서의 IEEE 802.11 네트워크 접속 과정을 나타낸다. 2 illustrates an IEEE 802.11 network access procedure in a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.

이동 단말은 G/W를 발견하면, S210 단계에서 IEEE802.11 네트워크 진입을 시작한다. If the mobile terminal finds the G / W, it starts to enter the IEEE802.11 network in step S210.

네트워크 진입이 시작되었을 경우 이동단말은 주기적인 Scan을 통하여 IEEE802.11 인터페이스를 가지고 있는 G/W을 탐색하게 된다(S220).When entering the network, the mobile station searches for a G / W having an IEEE802.11 interface through periodic scans (S220).

이동단말이 성공적으로 G/W에 대한 Scan을 수행했을 경우, 이동단말은 G/W에게 Join 요청 메시지를 보낸다. G/W는 이에 대한 응답을 보냄으로써 Join 단계(S230)가 완료 된다.When the mobile station successfully scans the G / W, the mobile station sends a Join request message to the G / W. The G / W sends a response thereto to complete the join step (S230).

Join단계(S230) 후에 이동단말과 G/W는 Authentication단계(S240)를 수행한다. Authentication단계(S240)에서는 이동단말과 G/W간의 인증 및 키 교환이 이루어진다. 이때, 키는 예를 들어, 인증을 위한 키일 수 있다. After the join step (S230), the mobile terminal and the G / W perform an authentication step (S240). In the authentication step (S240), authentication and key exchange are performed between the mobile terminal and the G / W. In this case, the key may be, for example, a key for authentication.

이동단말과 G/W가 성공적으로 Authentication 단계(S240)를 마치면 Association 단계(S250)를 통하여 서로의 네트워크 등록을 마침으로써 IEEE802.11 인터페이스 연결설정이 완료된다(S260).When the mobile terminal and the G / W successfully complete the authentication step (S240), the IEEE802.11 interface connection setting is completed by completing network registration with each other through the association step (S250) (S260).

이동단말과 G/W는 IEEE802.11 네트워크 접속절차를 통하여 연결되며 IEEE802.16 접속을 위한 상호인증방법 유형에 따른 파라미터를 전달한다. 이동단말은 자신의 인증을 위한 파라미터를 G/W에게 전달한다. IEEE802.16의 상호인증방법은 서비스사업자에 따라 다음과 같은 3가지 유형이 있을 수 있다. The mobile terminal and the G / W are connected through the IEEE802.11 network connection procedure and carry parameters according to the mutual authentication method type for the IEEE802.16 connection. The mobile terminal passes the parameters for its authentication to the G / W. There are three types of mutual authentication methods of IEEE802.16, depending on the service provider.

1) X.509 디지털 인증서 (EAP-TLS 인증방법을 사용할 경우)1) X.509 digital certificate (when using EAP-TLS authentication method)

2) ID/Password (EAP-TTLS 인증방법을 사용할 경우)2) ID / Password (When using EAP-TTLS authentication method)

3) UICC (EAP-AKA 인증방법을 사용할 경우)3) UICC (In case of using EAP-AKA authentication method)

이동단말은 위 3가지 인증방법 중 자신이 사용하는 인증방법 정보 및 상호인증 파라미터를 IEEE802.11 데이터프레임을 통하여 G/W로 전달할 수 있다.
The mobile terminal can transmit the authentication method information and the mutual authentication parameter of the above three authentication methods to the G / W through the IEEE802.11 data frame.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법을 나타낸다. 도 3에 도시된 방법은 이동 단말에 의하여 수행될 수 있다. 3 illustrates a soft switching signaling method of a local area network and a wide area network according to an embodiment of the present invention. The method shown in FIG. 3 may be performed by a mobile terminal.

이동 단말은 S310단계에서, 차량 내에서 근거리 무선 인터페이스를 지원하는 게이트 웨이를 탐색한다. 이때, 이동 단말은 사용자의 수동 동작 혹은 주기적인 IEEE 802.11 Scan을 통하여 G/W의 존재를 발견할 수 있다. In step S310, the mobile terminal searches for a gateway supporting a short range wireless interface in the vehicle. In this case, the mobile terminal may discover the presence of the G / W through manual operation of the user or periodic IEEE 802.11 scan.

이동 단말은 S320 단계에서, 게이트 웨이로 조인(join) 요청 메시지를 전송한다. In step S320, the mobile terminal transmits a join request message to the gateway.

이동 단말은 S330 단계에서, 상기 조인 요청 메시지에 대한 응답을 수신하기 위하여 대기한다. 이동단말은 일정한 시간 동안 G/W로부터 응답이 오지 않으면 Scan 단계로 돌아가서 다시 G/W의 존재를 찾을 수 있다. In step S330, the mobile terminal waits to receive a response to the join request message. If the mobile station does not receive a response from the G / W for a certain time, the mobile terminal returns to the scan step and finds the presence of the G / W again.

이동 단말은 조인 요청 메시지에 대한 응답을 수신하면, S340 단계에서 게이트 웨이와 근거리 무선 인터페이스 연결설정을 완료한다. 이때, 근거리 무선 인터페이스 연결설정은 도 2에서 설명한 Authentication단계(S240)를 포함한다. 그리고, 이동단말이 성공적으로 G/W로부터 Authentication 프레임 전송에 대한 응답을 받을 경우 이동단말은 Association 프레임을 전송 하고 만약 일정 시간 내 응답을 받지 못할 경우 Scan 단계로 돌아가서 다시 G/W를 탐색할 수 있다. 또한, 이동단말은 G/W에게 Association 프레임을 전송 하고 일정 시간 동안 G/W로부터 응답을 기다린다. 이 시간 동안 성공적으로 G/W로부터 응답이 왔을 경우 이동단말과 G/W간의 IEEE802.11 네트워크 연결이 완료 된다. 아닐 경우 이동단말은 Scan 단계로 돌아가서 G/W의 존재를 찾을 수 있다. When the mobile terminal receives the response to the join request message, the mobile terminal completes establishing a connection between the gateway and the near air interface in step S340. At this time, the short-range wireless interface connection setting includes the authentication step (S240) described in FIG. If the mobile station successfully receives a response to the authentication frame from the G / W, the mobile station sends an Association frame. If the mobile station does not receive a response within a certain time, the mobile station returns to the scan step and searches for the G / W again. . In addition, the mobile station sends an association frame to the G / W and waits for a response from the G / W for a predetermined time. If the G / W responds successfully during this time, the IEEE802.11 network connection between the mobile station and the G / W is completed. If not, the mobile terminal can return to the scan step to find the presence of the G / W.

이후, 이동 단말은 S350 단계에서, 게이트 웨이로 광역 무선 인터페이스 접속을 위한 상호 인증 정보를 전달한다. 이동단말과 G/W간 IEEE802.11 연결이 완료되면, 이동단말은 G/W에게 상호인증에 관련된 파라미터를 전송할 수 있다. 이 파라미터는 앞에서 설명한 인증서 및 도 8에 도시된 QoS관련 파라미터를 포함할 수 있다.Thereafter, in step S350, the mobile terminal transmits mutual authentication information for accessing the wide area air interface to the gateway. When the IEEE802.11 connection between the mobile terminal and the G / W is completed, the mobile terminal may transmit parameters related to mutual authentication to the G / W. This parameter may include the above-described certificate and QoS related parameters shown in FIG. 8.

이동 단말은 S360 단계에서, 스위칭 완료 메시지(또는 프레임)를 수신하기 위하여 대기한다. 이때, 이동단말은 G/W로부터 성공적인 Switching 완료 프레임을 받지 못할 경우 상호 인증 파라미터를 전송하고 Switching 완료 프레임의 수신을 대기할 수 있다.In step S360, the mobile terminal waits to receive a switching complete message (or frame). In this case, when the mobile station does not receive a successful switching completion frame from the G / W, the mobile station may transmit a mutual authentication parameter and wait for reception of the switching completion frame.

이동 단말은 스위칭 완료 메시지(또는 프레임)를 수신하면, S370 단계에서 G/W를 통하여 통신을 수행한다. 이때, 이동단말은 IEEE802.11 인터페이스를 사용하여 G/W를 통하여 통신을 수행할 수 있다.
When the mobile terminal receives the switching completion message (or frame), the mobile terminal communicates through the G / W in step S370. At this time, the mobile terminal can perform communication via G / W using the IEEE802.11 interface.

도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법을 나타낸다. 도 4에 도시된 방법은 게이트 웨이 장치(200), 즉 G/W에 의하여 수행될 수 있다.4 illustrates a soft switching signaling method of a local area network and a wide area network according to an embodiment of the present invention. The method illustrated in FIG. 4 may be performed by the gateway device 200, that is, G / W.

G/W는 S410 단계에서, 근거리 무선 인터페이스를 통하여 이동 단말로부터 조인(join) 요청 메시지를 수신한다. In step S410, the G / W receives a join request message from the mobile terminal through the short range wireless interface.

G/W는 S420 단계에서, 조인 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 이동 단말로 전송한다. 즉, G/W는 IEEE802.11 인터페이스를 통하여 이동단말로부터 Join 요청 프레임을 전송 받을 경우, 그에 대한 응답 프레임을 전송한다.In step S420, the G / W transmits a response message to the join request message to the mobile terminal. That is, when the G / W receives the Join request frame from the mobile station through the IEEE802.11 interface, the G / W transmits a response frame thereto.

G/W는 S430 단계에서, 이동 단말과 근거리 무선 인터페이스 연결 설정을 완료한다. 이때, 근거리 무선 인터페이스 연결설정은 도 2에서 설명한 Authentication단계(S240)를 포함한다. 즉, Join 응답프레임을 전송한 G/W는 이동단말로부터 Authentication을 수신 받는다. 성공적으로 Authentication 프레임을 수신 받을 경우 그에 대한 응답 프레임을 전송하고 일정시간 동안 Authentication 프레임을 수신하지 못할 경우 Join 요청 프레임을 기다린다. 또한, Authentication 프레임에 대한 응답을 보낸 G/W는 Association 프레임 수신을 기다린다. G/W가 성공적으로 프레임을 수신할 경우 Association 프레임에 대한 응답을 함으로써 이동단말과 G/W간 IEEE802.11 연결이 성공적으로 이루어진다. 만약 G/W가 일정 시간 동안 이동단말로부터 Association을 수신하지 못할 경우 G/W는 Join 요청 프레임수신을 기다린다.In step S430, the G / W completes the establishment of the short range wireless interface connection with the mobile terminal. At this time, the short-range wireless interface connection setting includes the authentication step (S240) described in FIG. That is, the G / W transmitting the Join response frame receives the authentication from the mobile terminal. When the authentication frame is successfully received, the response frame is transmitted. If the authentication frame is not received for a certain time, the join request frame is waited. In addition, the G / W sending a response to the authentication frame waits to receive the association frame. When the G / W successfully receives the frame, the IEEE802.11 connection is successfully established between the mobile station and the G / W by responding to the association frame. If the G / W does not receive the association from the mobile station for a certain time, the G / W waits to receive the join request frame.

G/W는 S440 단계에서, 이동 단말로부터 광역 무선 인터페이스 접속을 위한 상호 인증 정보를 수신한다. 즉, G/W와 이동단말간 성공적으로 IEEE802.11 연결이 이루어졌을 경우 G/W는 이동단말로부터 상호인증 파라미터에 대한 수신을 기다린다. In step S440, the G / W receives mutual authentication information for the wide area air interface connection from the mobile terminal. That is, when the IEEE802.11 connection is successfully established between the G / W and the mobile terminal, the G / W waits for reception of the mutual authentication parameter from the mobile terminal.

G/W는 S450 단계에서, 광역 무선 인터페이스를 통하여 광역 네트워크로의 진입을 시도하고, 상기 상호 인증 정보를 사용하여 상기 광역 네트워크의 기지국과 인증 절차를 수행한다. 즉, G/W가 IEEE802.11 인터페이스를 통하여 성공적으로 상호인증 파라미터를 전달받게 되면, G/W는 IEEE802.16 기지국에 네트워크 진입을 시도한다. In step S450, the G / W attempts to enter the wide area network through the wide area wireless interface and performs an authentication procedure with the base station of the wide area network using the mutual authentication information. That is, when the G / W successfully receives the mutual authentication parameter through the IEEE802.11 interface, the G / W attempts to enter the network to the IEEE802.16 base station.

G/W는 S460 단계에서, 광역 무선 인터페이스 연결 설정을 완료한다. 광역 무선 인터페이스 연결 설정의 상세과정은 다음과 같이 수행될 수 있다. 즉, IEEE802.16 네트워크 진입을 위하여, G/W는 IEEE802.16 인터페이스를 사용하여 IEEE802.16 기지국의 DCD(Downlink Channel Descriptor) 메시지 수신을 통하여 Downlink 채널 스캔 및 동기화 단계를 수행할 수 있다. 그리고, 성공적으로 Downlink 채널 스캔 및 동기화가 수행되면, G/W는 UCD 메시지 분석을 통하여 전송 파라미터를 획득할 수 있다. G/W가 성공적으로 전송파라미터를 획득하면, G/W는 Ranging을 실행함으로써 전송 출력 및 시간에 대한 Offset을 수정할 수 있다. The G / W completes the wide area air interface connection setting in step S460. The detailed process of establishing a wide area wireless interface connection may be performed as follows. That is, in order to enter the IEEE802.16 network, the G / W may perform a downlink channel scan and synchronization step by receiving a downlink channel descriptor (DCD) message of the IEEE802.16 base station using the IEEE802.16 interface. In addition, if downlink channel scan and synchronization are successfully performed, the G / W may acquire a transmission parameter through UCD message analysis. Once the G / W has successfully acquired the transmission parameters, the G / W can modify the offset for the transmission output and time by executing Ranging.

G/W가 성공적으로 Ranging (10)을 수행하면, G/W는 IEEE802.16 기지국과 Basic capability 에 대한 협상을 한다.If the G / W performs Ranging (10) successfully, the G / W negotiates basic capability with the IEEE802.16 base station.

G/W와 IEEE802.16 기지국간 Basic capability (11)가 끝난 후, G/W와 IEEE802.16 기지국은 인증 및 키를 교환한다. 이때 G/W는 IEEE802.11 데이터프레임을 통하여 이동단말로부터 전송 받은 인증서를 사용할 수 있다. After the basic capability 11 between the G / W and the IEEE802.16 base station is finished, the G / W and the IEEE802.16 base station exchange authentication and keys. In this case, the G / W may use a certificate received from the mobile terminal through an IEEE802.11 data frame.

G/W가 이동단말로부터 전송 받은 인증서를 통하여 성공적인 인증 및 키 교환이 이루어졌을 경우 IEEE802.16 네트워크에 등록(13)절차를 수행한다.When the G / W has successfully authenticated and exchanged the key through the certificate received from the mobile terminal, it performs registration (13) on the IEEE802.16 network.

G/W는, 등록절차를 수행할 때 도 8과 같은 IEEE802.16 QoS 관련 파라미터를 사용하여 QoS에 관련된 협상을 수행할 수 있다.When performing the registration procedure, the G / W may perform negotiation related to QoS by using the IEEE802.16 QoS related parameters as shown in FIG. 8.

G/W가 IEEE802.16 네트워크에 등록(13)이 끝난 후 IP 연결설정, TOD (Time of Day) 설정 및 운영파라미터 설정 단계 수행을 통하여, G/W의 IEEE802.16 네트워크에 대한 연결설정이 완료 된다.After G / W registers with IEEE802.16 network (13), G / W's connection to IEEE802.16 network is completed by performing IP connection setup, TOD (Time of Day) setup, and operating parameter setup steps. do.

이후, G/W는 S470 단계에서, 근거리 무선 인터페이스를 통하여 스위칭 완료 메시지를 상기 이동 단말로 전송한다. 즉, G/W와 IEEE802.16 기지국간 연결설정이 (성공적으로 이루어지면 G/W는 IEEE802.11 인터페이스를 사용하여 이동단말에게 Switching 완료 메시지를 전송한다. Switching 완료 메시지를 전송한 G/W는 IEEE802.16 기지국과 이동단말간의 시그널링 연동을 수행한다.Thereafter, in step S470, the G / W transmits a switching complete message to the mobile terminal through a short range wireless interface. That is, when the connection setup between the G / W and the IEEE802.16 base station is successful, the G / W transmits a switching completion message to the mobile station using the IEEE802.11 interface. Signaling interworking is performed between the IEEE802.16 base station and the mobile station.

이동단말이 연결을 종료할 경우에는 IEEE802.11 Interface를 통하여 G/W로 연결해제(Disassociation) 프레임을 전송한다. 연결해제 프레임을 전달받은 G/W는 IEEE802.11 연결을 종료하고 IEEE802.16 연결을 종료할 수 있다.
When the mobile station terminates the connection, it transmits a disassociation frame to the G / W through the IEEE802.11 interface. The G / W receiving the disconnect frame may terminate the IEEE802.11 connection and terminate the IEEE802.16 connection.

도 5는 도 4에 도시된 방법을 보다 구체적으로 나타내는 도면이다. FIG. 5 illustrates the method illustrated in FIG. 4 in more detail.

도 5를 참조하면, 단계 S501 내지 단계 S513은 IEEE 802.11 인터페이스를 통하여 수행된다. 또한, 단계 S535 및 단계 S357은 IEEE 802.11 인터페이스를 통하여 수행된다.Referring to FIG. 5, steps S501 to S513 are performed through an IEEE 802.11 interface. In addition, steps S535 and S357 are performed through the IEEE 802.11 interface.

도 5를 참조하면, 단계 S515 내지 단계 S533은 IEEE 802.16 인터페이스를 통하여 수행된다.Referring to FIG. 5, steps S515 to S533 are performed through the IEEE 802.16 interface.

도 5에 도시된 각 단계는 도 4의 상세 설명과 대응하며 상세한 설명은 생략하기로 한다. Each step illustrated in FIG. 5 corresponds to the detailed description of FIG. 4 and the detailed description will be omitted.

또한, 본 발명의 실시 예들에 있어서, 이동단말이 연결을 종료할 경우에는 IEEE802.11 Interface를 통하여 G/W로 연결해제(Disassociation) 프레임을 전송한다. 연결해제 프레임을 전달받은 G/W는 IEEE802.11 연결을 종료하고 IEEE802.16 연결을 종료할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예는, 이동 단말로부터 연결 해제 프레임을 수신하면, 상기 근거리 무선 인터페이스 및 상기 광역 무선 인터페이스의 연결을 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
In addition, in the embodiments of the present invention, when the mobile terminal terminates the connection, a disassociation frame is transmitted to the G / W through the IEEE802.11 interface. The G / W receiving the disconnect frame may terminate the IEEE802.11 connection and terminate the IEEE802.16 connection. That is, an embodiment of the present disclosure may further include disconnecting the short range wireless interface and the wide area wireless interface when receiving a disconnection frame from the mobile terminal.

본 발명의 일 실시 예에 있어서, G/W는 IEEE802.11 Interface를 통하여 다중의 이동단말이 접속될 수 있다. 이때 G/W는 다량의 CID를 관리하게 되는데 이를 가지고 각 사용자 별로 다른 채널에 데이터프레임을 전송함으로써 사용자 별로 독립적인 통신이 가능하도록 한다. 즉, 본 발명의 일 실시 예는, G/W가 복수의 사용자 별로 서로 다른 채널을 통해 광역 네트워크의 기지국으로 데이터 프레임을 전송함으로써, 상기 복수의 사용자 별로 독립적인 통신을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the G / W can be connected to a plurality of mobile terminals through the IEEE802.11 Interface. At this time, the G / W manages a large number of CIDs, and this enables the independent communication for each user by transmitting data frames to different channels for each user. That is, an embodiment of the present invention may further include providing independent communication for each of the plurality of users by transmitting a data frame to a base station of a wide area network through a different channel for each user. Can be.

또한 G/W는 서비스 타입 별로 다수의 사용자 데이터를 Packaging 하여 광역 네트워크의 기지국으로 보낼 수 있다. G/W는 IEEE802.16 기지국과의 통신시에 여러 데이터를 Packaging하여 전송을 하게 될 경우 과금 등의 문제가 발생 할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 MAC헤더를 확장하여 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 광역 무선 인터페이스 연결 설정이 완료된 이후에, 광역 무선 인터페이스를 통해 전송되는 패킷의 MAC 헤더는 몇 명의 사용자에 대한 데이터가 패키징(Packaging)되었는지에 대한 정보를 포함할 수 있다.
G / W can also package a large number of user data for each service type and send it to the base stations of the wide area network. G / W may cause problems such as charging when packaging and transmitting several data when communicating with IEEE802.16 base station. To solve this problem, the MAC header can be extended. That is, according to an embodiment of the present invention, after the establishment of the wide-area air interface connection is completed, the MAC header of the packet transmitted through the wide-area air interface includes information on how many users have been packaged. can do.

도 6은 종래 기술에 따른 G/W에서 사용하는 MAC 헤더 포맷을 나타내고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 G/W에서 사용하는 MAC 헤더 포맷을 나타낸다. FIG. 6 shows a MAC header format used in a G / W according to the prior art, and FIG. 7 shows a MAC header format used in a G / W according to an embodiment of the present invention.

기존 MAC헤더에는 2개의 Reserved 필드(610, 620)가 있으며 0으로 설정되어 있다. 이중 첫 번째 Reserved 필드(610, 9번째 Bit)를 활용하여 MAC 헤더를 확장할 수 있다. 9번째 Reserved 필드가 1로 설정되었을 경우 다중접속 정보를 위한 MAC헤더 확장이 이루어진다. MAC헤더 확장은 도면 7과 같이 나타낼 수 있으며 참조번호 730으로 표시한 부분이 확장이 된 MAC 헤더이다. 이때, 참조 번호 710 및 720에 해당하는 필드는 1로 설정되어 있음을 나타낸다. The existing MAC header has two reserved fields 610 and 620 and is set to zero. Among these, the MAC header can be extended by utilizing the first reserved field (610, 9th bit). If the 9th Reserved field is set to 1, MAC header extension for multiple access information is performed. The MAC header extension may be represented as shown in FIG. 7, and a portion indicated by reference numeral 730 is an expanded MAC header. In this case, it indicates that the fields corresponding to the reference numerals 710 and 720 are set to one.

Extend LEN 필드를 통하여 몇 개의 사용자가 Packaging 되었는지 표시하며 그 뒤에 추가 사용자의 MAC 헤더를 추가함으로써 다중 사용자의 정보를 표시할 수 있다.
The Extend LEN field indicates how many users have been packaged, followed by the additional user's MAC header to display multiple user information.

한편, 본 발명의 일 실시 예는, 이동단말이 G/W와의 통신을 중단하고, 독자적으로 광역 네트워크와 통신하는 절차를 포함한다. Meanwhile, an embodiment of the present invention includes a procedure in which a mobile terminal interrupts communication with a G / W and independently communicates with a wide area network.

즉, 이동 단말(100)은 G/W(200)와 연결되어 통신이 진행되는 동안, G/W(200)와 멀어짐에 따라 G/W(200)와의 통신을 중단하고, 독자적으로 IEEE802.16 기지국과 통신할 수 있다. 이때, 이동 단말(100)은 SINR 값과 같은 신호세기의 측정을 통하여 G/W(200)와의 통신 링크의 상황을 인지할 수 있다. 이때, 일정한 Threshold값을 정하여 통신 링크의 품질이 기준값보다 작아질 경우 이동단말은 G/W로부터 멀어진다고 판단하며 Seamless하게 G/W와의 종료 절차를 수행한다. 종료 절차는 이동단말이 G/W에게 IEEE802.11 Interface를 통하여 G/W와의 연결 종료 메시지를 전송하게 되면 G/W와 이동단말은 동기화를 통하여 Clock Time을 동기화 시키고 Switching 시간을 협상한다. 또한 이때 G/W는 IEEE802.16기지국과 통신을 하던 인증 파라미터를 이동단말에게 전송한다. IEEE802.16 통신 인증을 위한 파라미터는 다음과 같다.That is, while the mobile terminal 100 is connected to the G / W 200 and the communication is in progress, the mobile terminal 100 stops communication with the G / W 200 as it moves away from the G / W 200, and independently of the IEEE802.16 Communicate with the base station. In this case, the mobile terminal 100 may recognize a situation of a communication link with the G / W 200 by measuring signal strength such as an SINR value. At this time, if the quality of the communication link becomes smaller than the reference value by setting a certain threshold value, the mobile terminal determines that it is far from the G / W and seamlessly performs the termination procedure with the G / W. In the termination procedure, when the mobile station transmits a connection termination message to the G / W via the IEEE802.11 interface, the G / W and the mobile station synchronize the clock time through the synchronization and negotiate the switching time. At this time, the G / W transmits the authentication parameter used to communicate with the IEEE802.16 base station to the mobile station. Parameters for IEEE802.16 communication authentication are as follows.

1) MAC header1) MAC header

MAC header내에는 CID, MAC Address 정보 등을 포함하고 있으며, MAC 헤더 포맷은 도7에 도시된 바와 같다.The MAC header includes CID and MAC Address information, and the MAC header format is shown in FIG.

2) EKS (Encryption Key Sequence)2) EKS (Encryption Key Sequence)

데이터 프레임 암호화를 위하여 사용되며 TEK (Traffic Encryption Key) 및 IV (Initialization Vector)가 있다.It is used for data frame encryption and includes a Traffic Encryption Key (TEK) and an Initialization Vector (IV).

Switching 시간이 되면 G/W는 IEEE802.16 기지국과 통신을 종료하고 이동단말은 G/W를 통하지 않고 직접 IEEE802.16 기지국과 통신을 연결한다.
When the switching time comes, the G / W terminates communication with the IEEE802.16 base station, and the mobile terminal directly connects with the IEEE802.16 base station without the G / W.

본 발명에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. The method according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

Claims (17)

차량 내에 위치한 이동 단말과 근거리 무선 인터페이스를 통하여 통신을 수행하는 근거리 무선 인터페이스부;
광역 무선 인터페이스를 통하여 광역 네트워크의 기지국과 통신을 수행하는 광역 무선 인터페이스부; 및
상기 근거리 무선 인터페이스와 상기 광역 무선 인터페이스를 연동 시키기 위한 시그널링을 관리하는 시그널링 관리 엔티티(Signaling Management Entity)를 포함하는 게이트 웨이 장치.
A short range wireless interface unit configured to communicate with a mobile terminal located in a vehicle through a short range wireless interface;
A wide area air interface unit for communicating with a base station of a wide area network through a wide area air interface; And
And a signaling management entity managing a signaling for interworking the short range wireless interface with the wide area wireless interface.
제1항에 있어서,
상기 이동 단말은 주기적인 스캔을 통하여 상기 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 심리스 시그널링 연동 장치를 탐색하는 것을 특징으로 하는, 게이트 웨이 장치.
The method of claim 1,
And the mobile terminal searches for seamless signaling interworking devices of the local area network and the wide area network through periodic scans.
제1항에 있어서,
상기 근거리 무선 인터페이스부는 상기 이동 단말로부터 상기 이동 단말이 상기 광역 네트워크와의 통신에서 사용하던 상호 인증 정보를 수신하고,
상기 시그널링 관리 엔티티는 상기 상호 인증 정보를 수신하면, 상기 광역 네트워크의 기지국과 통신을 수행하도록 상기 광역 무선 인터페이스부를 제어하는 것을 특징으로하는,
게이트 웨이 장치.
The method of claim 1,
The short-range wireless interface unit receives mutual authentication information used by the mobile terminal in communication with the wide area network from the mobile terminal,
And when the signaling management entity receives the mutual authentication information, controls the wide area radio interface to communicate with a base station of the wide area network.
Gateway device.
제3항에 있어서,
상기 상호 인증 정보는 상기 이동 단말이 상기 광역 네트워크와의 통신에서 사용하던 인증 방법에 대한 정보와 QoS관련 파라미터 및 상호 인증 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 게이트 웨이 장치.
The method of claim 3,
Wherein the mutual authentication information includes information on an authentication method used by the mobile terminal in communication with the wide area network, QoS related parameters, and mutual authentication parameters.
제3항에 있어서,
상기 시그널링 관리 엔티티는 상기 상호 인증 정보를 사용하여 상기 광역 네트워크의 기지국과 인증 과정을 수행하도록 상기 광역 무선 인터페이스부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 게이트 웨이 장치.
The method of claim 3,
And the signaling management entity controls the wide area radio interface to perform an authentication process with a base station of the wide area network using the mutual authentication information.
제1항에 있어서,
상기 시그널링 관리 엔티티는 복수의 사용자 별로 서로 다른 채널을 통해 데이터 프레임을 전송함으로써, 상기 복수의 사용자 별로 독립적인 통신이 제공되도록, 상기 근거리 무선 인터페이스부 및 상기 광역 무선 인터페이스부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 게이트 웨이 장치.
The method of claim 1,
The signaling management entity controls the short-range wireless interface unit and the wide-area wireless interface unit to transmit a data frame through a different channel for each of a plurality of users, so that independent communication is provided for each of the plurality of users. Gateway device.
제1항에 있어서,
상기 광역 무선 인터페이스부를 통해 전송되는 패킷의 MAC 헤더는 몇 명의 사용자에 대한 데이터가 패키징(Packaging)되었는지에 대한 정보를 담고 있는 것을 특징으로하는, 게이트 웨이 장치.
The method of claim 1,
And a MAC header of a packet transmitted through the wide area air interface unit contains information on how many users have been packaged.
차량 내에서 근거리 무선 인터페이스를 지원하는 게이트 웨이를 탐색하는 단계;
상기 게이트 웨이로 조인(join) 요청 메시지를 전송하고, 상기 조인 요청 메시지에 대한 응답을 수신하는 단계;
상기 게이트 웨이와 근거리 무선 인터페이스 연결설정을 완료하는 단계;
상기 게이트 웨이로 광역 무선 인터페이스 접속을 위한 상호 인증 정보를 전달하는 단계; 및
상기 게이트 웨이로부터 광역 무선 인터페이스로의 스위칭 완료 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법.
Searching for a gateway supporting a near air interface in a vehicle;
Sending a join request message to the gateway and receiving a response to the join request message;
Completing a short-range wireless interface connection with the gateway;
Communicating mutual authentication information for a wide area air interface connection to the gateway; And
Receiving a switching complete message from the gateway to a wide area wireless interface.
제8항에 있어서,
상기 게이트 웨이와의 통신 링크의 품질이 임계값 보다 작으면, 상기 게이트 웨이와의 통신 연결을 해제하는 단계를 더 포함하는,
근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법.
The method of claim 8,
If the quality of the communication link with the gateway is less than a threshold, further comprising releasing the communication connection with the gateway;
Soft Switching Signaling for Local Area Networks and Wide Area Networks.
제9항에 있어서,
상기 게이트 웨이와의 통신 연결을 해제하는 단계는,
근거리 무선 인터페이스를 통해 연결 종료 메시지를 상기 게이트 웨이로 전송하는 단계; 및
상기 게이트 웨이로부터 광역 네트워크와의 통신에서 사용하던 통신 파라미터를 수신하는 단계를 포함하는,
근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법.
10. The method of claim 9,
The step of releasing the communication connection with the gateway,
Sending a connection termination message to the gateway through a short range wireless interface; And
Receiving from said gateway a communication parameter used in communication with a wide area network,
Soft Switching Signaling for Local Area Networks and Wide Area Networks.
제8항에 있어서,
상기 상호 인증 정보는 상기 이동 단말이 상기 광역 네트워크와의 통신에서 사용하던 인증 방법에 대한 정보와 QoS관련 파라미터 및 상호 인증 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법.
The method of claim 8,
The mutual authentication information includes information on an authentication method used by the mobile terminal in communication with the wide area network, QoS related parameters, and mutual authentication parameters.
Soft Switching Signaling for Local Area Networks and Wide Area Networks.
제8항에 있어서,
차량 내에서 근거리 무선 인터페이스를 지원하는 게이트 웨이를 탐색하는 단계는,
주기적인 스캔을 통하여 수행되거나, 사용자의 조작에 의하여 개시되는 것을 특징으로 하는,
근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법.
The method of claim 8,
Searching for a gateway that supports a near air interface in the vehicle may include:
Characterized in that performed through a periodic scan, or is initiated by the user's operation,
Soft Switching Signaling for Local Area Networks and Wide Area Networks.
근거리 무선 인터페이스를 통하여 이동 단말로부터 조인(join) 요청 메시지를 수신하고, 상기 조인 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 단계;
상기 이동 단말과 근거리 무선 인터페이스 연결 설정을 완료하는 단계;
상기 이동 단말로부터 광역 무선 인터페이스 접속을 위한 상호 인증 정보를 수신하는 단계;
광역 무선 인터페이스를 통하여 광역 네트워크로의 진입을 시도하고, 상기 상호 인증 정보를 사용하여 상기 광역 네트워크의 기지국과 인증 절차를 수행하는 단계;
상기 광역 무선 인터페이스 연결 설정을 완료하는 단계; 및
상기 근거리 무선 인터페이스를 통하여 스위칭 완료 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 단계를 포함하는,
근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법.
Receiving a join request message from the mobile terminal through a short range wireless interface and transmitting a response message to the join request message to the mobile terminal;
Completing a short range wireless interface connection with the mobile terminal;
Receiving mutual authentication information for a wide area air interface connection from the mobile terminal;
Attempting entry into a wide area network through a wide area wireless interface and performing an authentication procedure with a base station of the wide area network using the mutual authentication information;
Completing the wide area air interface connection setup; And
Transmitting a switching complete message to the mobile terminal through the short range wireless interface;
Soft Switching Signaling for Local Area Networks and Wide Area Networks.
제13항에 있어서,
상기 상호 인증 정보는 상기 이동 단말이 상기 광역 네트워크와의 통신에서 사용하던 인증 방법에 대한 정보와 QoS관련 파라미터 및 상호 인증 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법.
The method of claim 13,
The mutual authentication information includes information on an authentication method used by the mobile terminal in communication with the wide area network, QoS related parameters, and mutual authentication parameters.
Soft Switching Signaling for Local Area Networks and Wide Area Networks.
제13항에 있어서,
복수의 사용자 별로 서로 다른 채널을 통해 상기 광역 네트워크의 기지국으로 데이터 프레임을 전송함으로써, 상기 복수의 사용자 별로 독립적인 통신을 제공하는 단계를 더 포함하는,
근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법.
The method of claim 13,
Providing independent communication for each of the plurality of users by transmitting a data frame to a base station of the wide area network through a different channel for each of the plurality of users.
Soft Switching Signaling for Local Area Networks and Wide Area Networks.
제13항에 있어서,
상기 광역 무선 인터페이스 연결 설정이 완료된 이후에, 상기 광역 무선 인터페이스를 통해 전송되는 패킷의 MAC 헤더는 몇 명의 사용자에 대한 데이터가 패키징(Packaging)되었는지에 대한 정보를 담고 있는 것을 특징으로하는,
근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법.
The method of claim 13,
After the wide-area air interface connection setting is completed, the MAC header of the packet transmitted through the wide-area air interface includes information about how many users the data is packaged.
Soft Switching Signaling for Local Area Networks and Wide Area Networks.
제13항에 있어서,
상기 이동 단말로부터 연결 해제 프레임을 수신하면, 상기 근거리 무선 인터페이스 및 상기 광역 무선 인터페이스의 연결을 해제하는 단계를 더 포함하는,
근거리 네트워크와 광역 네트워크의 소프트 스위칭 시그널링 방법.
The method of claim 13,
When receiving a disconnection frame from the mobile terminal, disconnecting the short range wireless interface and the wide area wireless interface;
Soft Switching Signaling for Local Area Networks and Wide Area Networks.
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