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KR20060123974A - 이종 시스템들간 서비스 연동 방법 - Google Patents

이종 시스템들간 서비스 연동 방법 Download PDF

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KR20060123974A
KR20060123974A KR1020050045651A KR20050045651A KR20060123974A KR 20060123974 A KR20060123974 A KR 20060123974A KR 1020050045651 A KR1020050045651 A KR 1020050045651A KR 20050045651 A KR20050045651 A KR 20050045651A KR 20060123974 A KR20060123974 A KR 20060123974A
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이성원
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 와이브로(Wibro) 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템 사이의 서비스 연동 시스템 및 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 가입자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템으로 이루어진 이종 시스템에서 데이터 송수신을 위한 이종 시스템들간 서비스 연동 방법에 있어서, 상기 소스 시스템에 접속중인 상기 가입자 단말기로부터 상기 타겟 시스템으로의 접속 요청이 발생하면, 상기 타겟 시스템으로 접속 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 소스 시스템으로부터 접속 요청 메시지가 수신되면, 상기 메시지에 상응하여 상기 가입자 단말기에 대한 소정의 인증 절차 수행 후, 상기 가입자 단말기에게 무선 접속을 위한 주소를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
CDMA2000 1xEVDO, 와이브로(Wibro), CAG, 무선랜, 서비스 연동

Description

이종 시스템들간 서비스 연동 방법{METHOD FOR SERVICE INTERWORKING BETWEEN HETEROGENEOUS SYSTEMS}
도 1은 일반적인 CDMA2000 1xEVDO 시스템의 망 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 일반적인 와이브로 시스템의 망 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 와이브로 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템간 서비스 연동을 위한 네트워크 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 CAG의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA2000 1xEVDO 영역에 위치한 단말기의 시스템 접속 과정을 개략적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 이종 시스템에 접속한 단말기에게 데이터 서비스를 제공하는 과정을 개략적으로 도시한 도면.
본 발명은 이동통신 시스템의 연동 기술에 관한 것으로서, 특히 이종 시스템에서 가입자에게 서비스의 끊어짐 없이 현재 시스템에서 이종 시스템으로 접속할 수 있는 이종 시스템간 연동 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 급변하는 무선 통신 기술들의 발달에 힘입어, 3세대 셀룰러 통신 시스템이 도입되었다. 이와 동시에 4세대 시스템의 개발과 서비스에 대한 논의가 활발히 진행되고 있다. 이러한 배경에서, 상기 4세대 시스템과 같은 차세대 이동통신 환경으로 전환하는 과정에 대한 다양한 종류의 무선 접속 기술들이 도입되고 있다. 따라서, 차세대 시스템들이 안정된 위치를 확보하고 완전한 시장을 형성할 수 있는 시점까지는 이를 대체할 수 있는 시스템들이 요구된다. 예컨대, 기존의 2.5세대 또는 3세대 셀룰러 이동통신 시스템과 차세대 시스템들을 상호 보완적으로 연동하고, 새로운 무선 환경에서도 기존의 셀룰러 이동통신 환경에서 제공하던 서비스들을 그대로 제공할 수 있는 기술들이 요구되고 있다.
한편, 현재의 무선 통신 환경에서 사용자에게 데이터 서비스를 제공하기 위해서 일반적으로 사용되는 기술은 CDMA2000 1xEVDO(Code Division Division Multiple Access 2000 1x Evolution Data Optimized), GPRS(General Packet Radio Services) 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service)와 같은 2.5세대 또는 3세대 셀룰러 이동통신 기술과, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 무선(Wireless) 근거리 통신 네트워크(Local Area Network, 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다), 하이퍼(Hiper) LAN/2(이하 'HiperLAN/2'라 칭하기로 한다) 등의 무선랜 기술로 나누어진다. 이하, 상기한 기술들 중 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템을 예로 하여 기존 통신 시스템을 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 CDMA2000 1xEVDO 시스템의 망 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템은 크게 이동 단말기(Access Terminal, 이하 'AT"라 칭하기로 한다)(110)와, CDMA2000 1xEVDO 액세스 망(Access Network)(120)과, 데이터 코어 망(Data Core Network)(130)으로 나누어진다.
상기 CDMA2000 1xEVDO 액세스 망(120)은, CDMA2000 1xEVDO 시스템에서 기지국(BS, Base Station) 역할을 담당하며 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 상기 AT(110)와의 무선접속 규격(IS-856)을 처리하는 ANTS(Access Network Transmission System)(121)와, CDMA2000 1xEVDO 시스템에서 기지국 제어기(BSC, Base Station Controller) 역할을 담당하는 ANC(Access Network Controller)(123)와, CDMA2000 1xEVDO 시스템에서 기지국 예컨대, 상기 ANTS(121)와 패킷 데이터 서빙 노드(Packet Data Serving Node, 이하 'PDSN'이라 칭하기로 한다)(131) 사이에서 패킷 데이터 세션을 관리하고 사용자 트래픽을 전달하는 PCF(Packet Control Function) 유닛(unit)(125)(127)과, CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 가입자와 AAA(Authentication Authorization Accounting) 서버(133) 사이에서 인증(authentication), 권한부여(authorization) 및 과금(accounting)에 관련된 시그널링 메시지를 전달하는 AN-AAA(Access network-Authentication Authorization Accounting) 프락시 서버(proxy server)(129)를 포함하여 이루어진다. 여기서 상기 PCF 유닛(125)은 CDMA2000 1xEVDO 망에 접속하는 단말기에 대한 세션 관리, 이동성 관리 및 단말기 인증 등의 기능을 담당하는 기능적 망 구성요소인 세션 제어/이동성 관리(Session Control/Mobility Management, 이하 'SC/MM'이라 칭하기로 한다) 기능을 포함할 수도 있다. 즉, 상기 SC/MM은 상기 PCF(125)(127)에 포함되거나 별도의 서버로 구성된다.
상기 데이터 코어 망(130)은 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 사용자 및 단말기 예컨대, 상기 AT(110)에 대한 인증, 점 대 점 프로토콜(Point-to-Point Protocol, 이하 'PPP'라 칭하기로 한다) 세션처리, 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, 이하 'IP'라 칭하기로 한다) 주소 할당 및 라우팅(routing) 등의 기능들을 담당하는 네트워크 장비인 상기 PDSN(131)과, CDMA2000 1xEVDO 서비스 가입자에 대한 인증, 권한부여 및 과금 기능을 담당하는 서버인 상기 AAA 서버(133)와, 다른 네트워크를 중계해 주는 라우터 기능을 수행하는 홈 에이전트(Home Agent, 이하 'HA'라 칭하기로 한다)(135) 및 인터넷 망(Internet Network)(137)을 포함하여 이루어진다.
상기와 같이, 회선 망을 통한 음성 서비스 위주의 1세대, 2세대를 거쳐 3세대까지 진화한 셀룰러 이동통신 기술들에서 가장 두드러지는 특징은 다음과 같다. 즉, 가입자들이 광범위한 무선 통신 환경에서 인터넷(internet)에 접속할 수 있는 패킷 데이터 서비스(Packet Data Services)를 제공한다는 것이다.
하지만, 셀룰러 이동통신 망에서 고속의 패킷 데이터 서비스를 지원하는 데는 한계가 있다. 예컨대, 상기 도 1에 도시한 바와 같은 동기식 이동통신 시스템인 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템에서는 약 2.4Mbps까지의 데이터 전송율을 제공하고 있다.
한편, 이러한 이동통신 기술들의 진화와 병행하여 IEEE 802.16 기반의 무선 LAN이나 HiperLAN/2 및 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 다양한 근거리 무선 접속 기술들이 등장하고 있다. 이러한 기술들은 셀룰러 이동통신 시스템에서와 동등한 수준의 이동성(mobility)을 보장하지 못한다. 하지만 상기 근거리 무선 접속 기술들은 공공장소나 학교 등과 같은 핫 스팟(hot spot) 지역이나 홈 네트워크 환경에서 케이블 모뎀(cable modem) 또는 xDSL(Digital Subscriber Line)과 같은 유선 통신 망을 대체하면서, 무선 환경에서 고속 데이터 서비스를 제공하기 위한 대안으로서 제시되고 있다. 예를 들어, 802.11b 표준을 따르는 무선 LAN에서는 2.4GHz 공업용, 과학용 및 의료용(Industrial, Scientific & Medical, 이하 'ISM'이라 칭하기로 한다) 대역에서 약 11Mbps의 전송속도를 제공하며, IEEE 802.11a의 경우에는 5GHz 대역에서 최대 54Mbps의 속도를 제공할 뿐만 아니라 저렴한 구축비용으로 고속의 무선 데이터 서비스를 제공할 수 있다.
하지만, 상기에서 설명하는 무선 LAN으로 고속 데이터 서비스를 제공할 경우, 극히 제한된 이동성과 좁은 서비스 영역뿐만 아니라 전파 간섭 등으로 인해 사용자에게 공중망 서비스를 제공하는데 한계가 있다.
따라서, 상기와 같은 한계를 극복하기 위한 노력들이 다각도로 이루어지고 있다. 이러한 일환으로, 셀룰러 이동통신 시스템과 무선 LAN의 장단점을 보완한 휴대 인터넷 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 현재 표준화 및 개발이 진 행중인 상기 휴대 인터넷 기술의 대표적인 예로서, 무선 광대역 인터넷(Wibro, Wireless Broadband Internet, 이하 '와이브로'라 칭하기로 한다) 시스템에 대한 연구들이 활발히 진행중에 있다. 상기 와이브로 시스템은 다양한 형태의 단말기를 이용해 실내외의 정지 환경, 보행 속도 및 중/저속(60Km/h 내외) 등의 이동 환경에서 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있다. 이하, 상기 와이브로 시스템에 대하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 2는 일반적인 와이브로 시스템의 망 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 와이브로 시스템은 크게 이동 가입자 단말기(Mobile Subscriber Station, 이하 'MSS'라 칭하기로 한다)(210)와, 와이브로 액세스 망(Wibro Access Network)(220)과, IP 망(IP Network)(220)으로 나눌 수 있다. 이하, 상기 와이브로 시스템에 접속하는 사용자, 서비스 가입자 및 단말기 등을 설명의 편의를 위해 상기 MSS(210)라 통칭하기로 한다.
상기 와이브로 액세스 망(220)은 와이브로 시스템에 접속하는 단말기 예컨대, 상기 MSS(210)와의 무선 접속 규격(IEEE 802.16e)을 처리하는 네트워크 장비인 RAS(Radio Access Station)(221)와, 와이브로 시스템에 접속하는 상기 MSS(210)에 대한 인증, 매체 접근 제어(Medium Access Control, 이하 'MAC'이라 칭하기로 한다) 프로토콜 처리, IP 주소 할당 및 라우팅 등의 기능을 수행하는 네트워크 장비인 ACR(Access control Router)(223)을 포함하여 이루어진다.
상기 IP 망(230)은 와이브로 서비스 가입자에 대한 인증(authentication), 권한부여(authorization), 과금(accounting) 기능을 수행하는 서버인 AAA 서버 (231)와, 다른 네트워크를 중계해 주는 라우터 기능을 수행하는 HA(233)와, 인터넷 망(Internet Network)(235)을 포함하여 이루어진다.
상기 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 와이브로 시스템을 통해, 퍼스널 컴퓨터(Personal Computer), 노드북 컴퓨터(Notebook Computer), PDA(Personal Digital Assistants), 차량용 수신기와 같은 와이브로 단말기 즉, 상기 MSS(210)에게 언제 어디서나 이동하면서 초고속 인터넷을 이용할 수 있는 서비스 즉, 와이브로 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 향후 차세대 무선통신 환경에서는, 각기 서로 다른 전송속도 및 이동성을 제공하는 다양한 무선접속 기술들이 등장하여 활성화될 것이다. 따라서 서로 다른 기술들의 장단점을 상호 보완하면서, 사용자의 다양한 욕구를 만족시킬 수 있는 서비스를 제공해야 한다. 이러한 서비스를 제공하기 위해서는, 사용자의 위치 즉, 해당 시스템에서 사용하는 단말기의 위치 및 서비스 요구 사항에 따른 최적의 무선 접속 망을 선택하여 접속하는 단말기들에게 음성 및 데이터 서비스를 끊어짐 없이 제공할 수 있는 방안이 요구된다. 즉, 이종 시스템들간 무선 접속 연동 방안이 필요하다.
통상적으로, 상기와 같이 이종 무선접속 망들을 연동하기 위해서 대부분 모바일 IP(Mobile IP)를 사용한다. 예를 들면, 무선랜과 셀룰러 시스템에 동시에 접속할 수 있는 듀얼 모드 단말기가, 서로 다른 시스템 사이를 이동할 때, 핸드오프를 지원하기 위한 방안으로 모바일 IP를 사용하고 있다. 따라서, 각각의 시스템에서 사용되는 단말기뿐만 아니라, 시스템의 네트워크 장비들 예컨대, PDSN, ACR 등 의 모든 장비들이 모바일 IP 기능을 지원해야만 한다. 따라서, 이종 시스템 연동을 위한 네트워크 장비들에 대한 추가 비용이 높게 되며, 이로 인한 시스템 구축에 어려움이 따르는 문제점이 있다. 또한 종래 기술에서는 시그널링 지연과 삼각형 라우팅(triangle routing) 문제 및 HA에 트래픽이 집중됨에 따라 가입자에게 원활한 서비스를 제공할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존 셀룰러 통신 시스템과 차세대 시스템간 서비스 연동 방안을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 와이브로 서비스 가입자들이 기존 통신 시스템에 접속하더라도 기존 서비스를 그대로 제공받을 수 있도록 하는 이종 시스템간 연동 방안을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, CDMA2000 1xEVDO 통신 시스템과 와이브로 시스템과 같은 이종 시스템에서 지속적인 서비스 연결을 위한 접속 절차 및 서비스 전달 방안을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기존 통신 시스템과 와이브로 시스템에서 사용하는 네트워크 장비들의 수정을 최소화할 수 있는 이종 시스템간 연동 방안을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은; 가입 자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템으로 이루어진 이종 시스템에서 데이터 송수신을 위한 이종 시스템들간 서비스 연동 방법에 있어서, 상기 소스 시스템에 접속중인 상기 가입자 단말기로부터 상기 타겟 시스템으로의 접속 요청이 발생하면, 상기 타겟 시스템으로 접속 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 소스 시스템으로부터 접속 요청 메시지가 수신되면, 상기 메시지에 상응하여 상기 가입자 단말기에 대한 소정의 인증 절차 수행 후, 상기 가입자 단말기에게 무선 접속을 위한 주소를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은; 가입자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템이 중첩된 이종 시스템에서 데이터 송수신을 위한 이종 시스템들간 서비스 연동 방법에 있어서, 상기 소스 시스템에 접속중인 상기 가입자 단말기로부터 상기 타겟 시스템으로의 접속 요청이 발생하면, 상기 가입자 단말기의 정보를 이용하여 상기 가입자 단말기의 접근이 허용된 타겟 시스템을 획득한 후, 획득된 타겟 시스템으로 접속 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 접속 요청 메시지를 수신한 상기 타겟 시스템은, 상기 접속 요청 메시지에 포함된 상기 가입자 단말기의 정보를 이용하여 접속 인증 절차 수행 후, 상기 소스 시스템으로 응답 메시지를 전송하는 과정과, 상기 응답 메시지를 수신한 상기 소스 시스템은 상기 타겟 시스템으로 상기 가입자 단말기의 등록을 요청하는 등록 요청 메시지를 전송하는 과정과, 상기 등록 요청 메시지를 수신한 상기 타겟 시스템은, 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 전송하고, 상기 가입자 단말기와 링크 설정 및 소정의 인증 절차를 수행하는 과정과, 상기 타겟 시스템은 상기 인증 절차 수행 후, 상기 가입자 단말기의 정보를 사용하여 상기 가입자 단말기에 대한 서비스 인증 절차를 수행한 후 인터넷 프로토콜 주소 할당 절차에 상응하여 상기 가입자 단말기에게 인터넷 프로토콜 주소를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은; 가입자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템이 중첩된 이종 시스템에서 데이터 송수신을 위한 이종 시스템들간 서비스 연동 방법에 있어서, 상기 소스 시스템에서 상기 가입자 단말기에게 IP 주소를 할당하는 셀룰러 액세스 게이트웨이로 상기 가입자 단말기에게 전송할 패킷을 전송하는 과정과, 상기 셀룰러 액세스 게이트웨이는 상기 가입자 단말기가 현재 접속중인 상기 타겟 시스템으로 전송하는 과정과, 상기 타겟 시스템은 상기 전송된 패킷을 상기 가입자 단말기를 관리하는 기지국을 통해 상기 가입자 단말기로 상기 소스 시스템에서 제공된 패킷을 전달하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 방법은; 가입자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템이 중첩된 이종 시스템에서 데이터 송수신을 위한 이종 시스템들간 서비스 연동 방법에 있어서, 상기 가입자 단 말기는 전송하고자 하는 패킷을 소정의 기지국을 통해 상기 타겟 시스템으로 전송하는 과정과, 상기 타겟 시스템은 상기 패킷을 수신하고, 상기 수신 패킷을 상기 가입자 단말기에 IP 주소를 할당한 셀룰러 액세스 게이트웨이로 전송하는 과정과, 상기 셀룰러 액세스 게이트웨이는 상기 전달된 가입자 단말기의 패킷을 상기 소스 시스템으로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 시스템은; 가입자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템으로 이루어진 이종 시스템에서, 상기 이종 시스템들간 서비스 연동을 위한 연동 시스템 있어서, 상기 가입자 단말기로부터 상기 타겟 시스템으로의 접속 요청이 발생하면, 상기 타겟 시스템으로 접속 요청 메시지를 전송하고, 이후 상기 타겟 시스템으로 이동한 상기 가입자 단말기에게 계속하여 서비스를 제공하는 홈 네트워크와, 상기 소스 시스템으로부터 접속 요청 메시지가 수신되면, 상기 메시지에 상응하여 상기 가입자 단말기에 대한 소정의 인증 절차 수행 후, 상기 가입자 단말기에게 무선 접속을 위한 주소를 할당하고, 상기 소스 시스템과 연동하여 상기 가입자 단말기에게 상기 소스 시스템으로부터 전달되는 서비스를 전달하는 방문 네트워크와, 상기 홈 네트워크와 상기 방문 네트워크에 대하여, 자신에게 접속을 허용하는 네트워크를 구분하고, 자신을 구분할 수 있는 식별자를 생성하여 상기 네트워크들로 전송하고, 상기 홈 네트워크에서 상기 방문 네트워크로 접속하여 소정의 인증 과정을 종료하면, 상기 홈 네트워크와의 소정의 인증 과정을 통해 IP 주소를 할당받는 가입자 단말기를 포함함을 특징으 로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 제안하는 본 발명은 와이브로(Wibro) 서비스 가입자가 기존 통신 시스템 예컨대, CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속하는 경우, 상기 가입자가 제공받던 와이브로 서비스의 끊김 없이 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템으로 접속할 수 있도록 하는 와이브로 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템간 연동 방안을 제안한다. 즉, 제안하는 본 발명은 와이브로 서비스 가입자들이 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속하더라도, 상기 와이브로 시스템을 통해서 제공받던 데이터 서비스를 계속해서 제공받을 수 있도록 하는 이종 시스템간 서비스 연동 방법에 관한 것이다. 또한, 상기에서는 와이브로 서비스 가입자들이 기존 시스템 즉, 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템으로 접속하는 경우를 설명하였으나, 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 발명의 실시예를 통해 상기의 반대인 경우 즉, CDMA2000 1xEVDO 서비스 가입자들이 와이브로 시스템으로 접속하는 경우에서도 본 발명이 적용 가능함은 물론이다.
본 발명에서는 상기와 같이 CDMA2000 1xEVDO 시스템과 와이브로 시스템을 연 동하기 위해 다음과 같은 구성을 가진다. 즉, 와이브로 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템을 상호 연동하기 위한 망 구조와, CDMA2000 1xEVDO 영역에 위치한 가입자 단말기의 시스템 접속 절차와, 와이브로 시스템을 통해서 제공하던 데이터 서비스를 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 와이브로 서비스 가입자에게 전달하는 방법과 같은 구성을 가진다. 이하 상기의 각 구성에 상응하여 첨부한 도면 도 3 내지 도 6을 통해 제안하는 본 발명의 실시예에 따른 구체적인 동작을 설명한다.
먼저, 상기 와이브로 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템의 상호 연동 구조를 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 와이브로 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템 연동을 위한 네트워크 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 구성은 크게 와이브로 네트워크(Wibro Network)(310)와 CDMA2000 1xEVDO 네트워크(CDMA2000 1xEVDO Visited Network)(330)로 구성된다. 이때, 설명의 편의를 위해 가입자가 현재 접속되어 있는 네트워크를 홈 네트워크 예컨대, 와이브로 홈 네트워크(Wibro Home Network)(310)라 하며, 상기 가입자가 타 시스템 예컨대 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템으로 이동하는 경우 해당 네트워크를 방문 네트워크 예컨대, CDMA2000 1xEVDO 방문 네트워크(CDMA2000 1xEVDO Visited Network)(330)라 한다. 즉, 상기 도 3에서는 본 발명의 실시예로서 가입자가 와이브로 시스템에 접속되어 CDMA2000 1xEVDO 시스템으로 이동하는 경우를 가정하고 있으나, 상기 가입자가 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속되어 와이브로 시스템으로 이동하는 경우도 가능함은 물론이다.
상기 와이브로 네트워크(310)는, 와이브로 단말기(Wibro SS(subscriber Station)(311)와, 와이브로 시스템에 접속하는 단말기 예컨대, 상기 와이브로 단말기(311)와의 무선 접속 규격(IEEE 802.16e)을 처리하는 RAS(Radio Access Station)(313)과, 와이브로 시스템에 접속하는 사용자 및 단말기에 대한 인증, MAC 프로토콜 처리, IP 주소 할당 및 라우팅 등의 기능들을 수행하는 네트워크 장비인 ACR(Access Control Router)(315)과, CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 사용자 및 단말기에 대한 인증, PPP(Point-ti-Point Protocol) 세션 처리, IP 주소 할당 및 라우팅 등의 기능을 담당하는 네트워크 장비로써, CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 사용자에게 와이브로 서비스를 전달하는 셀룰러 액세스 게이트웨이(Cellular Access Gateway, 이하 'CAG'라 칭하기로 한다)(317)와, 와이브로 서비스 가입자에 대한 인증(authentication), 권한부여(authorization) 및 과금(accounting) 기능을 담당하는 서버인 AAA(Authentication Authorization Accounting) 서버(319)를 포함하여 이루어진다.
상기 CDMA2000 1xEVDO 네트워크(330)는, EVDO 단말기(EVDO AT(Access Terminal))(331)와, CDMA2000 1xEVDO 시스템에서 기지국 제어기(BSC) 역할을 담당하는 이동통신 장비인 ANC(Access Network Controller)와 CDMA2000 1xEVDO 시스템에서 기지국(BS) 역할을 담당하는 이동통신 장비로써, CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 단말기와의 무선 접속 규격(IS-856)을 처리하는 ANTS(Access Network Transmission System)를 포함하는 ANC/ANTS(333)과, CDMA2000 1xEVDO 시스템에서 기지국 예컨대 상기 ANC/ANTS(333)와 PDSN(337) 또는 상기 CAG(317) 사이에서 패킷 데이터 세션을 관리하고 사용자 트래픽을 전달하는 이동통신 장비인 PCF(SC/MM) 유닛(335)과, CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 사용자 및 단말기 예컨대, 상기 와이브로 단말기(311) 또는 상기 EVDO 단말기(331)에 대한 인증, PPP 세션 처리, IP 주소 할당 및 라우팅 등의 기능들을 담당하는 네트워크 장비로써, CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 사용자 및 단말기에게 3G 데이터 서비스를 전달하는 상기 PDSN(337)과, CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 와이브로 가입자 예컨대, 상기 와이브로 단말기(311)와 상기 AAA 서버(310) 사이에서 인증, 권한부여 및 과금에 관련된 시그널링 메시지를 전달하는 AN-AAA 프락시 서버(Proxy server)(339)를 포함하여 이루어진다.
이때 상기 PCF(SC/MM) 유닛(335)에서 CDMA2000 1xEVDO 망에 접속하는 단말기에 대한 세션 관리, 이동성 관리 및 단말기 인증 등의 기능을 담당하는 기능적 망 구성 요소인 상기 SC/MM(Session Control/Mobility Management) 기능은 상기 PCF 장비에 포함되거나 별도의 서버로 구성된다.
상기 도 3에 도시한 바와 같이, 와이브로 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템간 서비스 연동을 위한 망 구성요소들은 기존의 망 구성요소 예컨대, 상기 도 1 및 도 2에서 정의하는 망 구성요소들과 유사하다. 따라서, 이하에서는 상기 기존 망 구성요소들에 대한 설명은 생략하며, 본 발명의 실시예에서 새롭게 제안하는 상기 CAG(315)에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
이하, 상기의 구성을 통해 가입자가 사용하는 단말기 및 상기 가입자가 접속하는 시스템에 상응하여 서비스를 제공하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 사용자가 복합형 단말기 또는 상기 와이브로 단말기(Wibro SS)(311)를 사용하여 와이브로 시스템(310)에 접속하는 경우에는, 상기 와이브로 시스템(310)의 상기 RAS(313)와 상기 ACR(315)를 통해서 와이브로 서비스를 제공받을 수 있다.
다음으로, 와이브로 서비스를 제공받길 원하는 사용자가 복합형 단말기 또는 EVDO 단말기(EVDO AT)(331)를 사용하여 CDMA2000 1xEVDO 시스템(330)에 접속하는 경우에는, 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템(330)의 기지국 예컨대, 상기 ANC/ANTS(333)와 상기 PCF(SC/MM) 유닛(335)을 거쳐 상기 CAG(317)에게 연결됨으로써, 와이브로 서비스를 제공받을 수 있다.
다음으로, 사용자가 3G 패킷 데이터 서비스를 제공받기 원하는 경우에는, 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템(330)의 상기 ANC/ANTS(333)과 PCF(SC/MM) 유닛(335)을 거쳐 상기 PDSN(337)에게 연결됨으로써, 3G 패킷 데이터 서비스를 제공받을 수 있다.
한편, 상기 도 3에서 나타낸 망 구성요소들을 상호 연결하는 인터페이스들은 하기 표 1과 같다. 즉, 하기 표 1은 상기 도 3에 나타낸 각 시스템에서 망 구성 요소들 사이에 정의된 인터페이스 규격을 나타낸다.
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다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 상기 와이브로 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템 사이의 연동 기능을 지원하는 단말기와 CAG에 요구되는 주요 기능들에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 기능을 지원하기 위한 단말기는 다음과 같은 기능들이 요구된다.
1) 와이브로 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템을 대상으로, 사용자 요구 또는 단말기 설정에 따라 최적의 무선 접속 망을 선택하고, 사용자의 접근이 허용된 시스템을 구분하여 접속하는 기능.
2) CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 경우, CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol) 인증 과정에 NAI(Network Access Identifier)를 생성하여 PCF(SC/MM) 유닛에게 전달하는 기능. 이때 단말기가 생성하는 상기 NAI는 와이브로 시스템에서 단말기를 구분할 수 있는 식별자를 포함.
3) CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속하여 CHAP 인증 과정을 성공적으로 마친 경우, CDMA2000 1xEVDO 패킷 호를 발신하고, CAG와의 PPP 세션 설정 및 서비스 권한부여(service authorization) 과정을 수행하고, IP 주소를 할당받는 기능.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 기능을 지원하기 위한 CAG는 다음과 같은 기능들이 요구된다.
1) PCF(SC/MM) 유닛과의 A10/A11 인터페이스를 처리하는 기능.
2) PCF(SC/MM) 유닛과의 SA(Security Association)을 동적으로 생성하거나 유지하는 기능.
3) CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 단말기를 위한 PPP 세션을 생성하고 유지하는 기능.
4) CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 단말기와 AAA 서버 사이에 진행되는 서비스 권한부여 절차를 처리하는 기능.
5) DHCP(Dynamic Host Control Protocol) 또는 IPCP(IP Control Protocol) 절차에 따라서, CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 단말기에게 IP 주소를 할당하고, AAA 서버가 서비스 권한부여 결과와 함께 스테이틱(static) IP 주소를 전달한 경우, 상기 AAA 서버가 전달한 IP 주소를 단말기에게 할당하는 기능.
6) 모바일 IP 서비스 가입자를 수용하기 위한 목적으로, FA(Foreign Agent) 기능을 포함.
7) CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 단말기에게 전달되는 사용자 트래픽(traffic)에 대한 PPP 프레이밍(framing)을 수행하고 A10 인터페이스를 통해서 PCF 유닛에게 전달하는 기능.
8) PCF 유닛이 A10 인터페이스를 통해서 전달한 사용자 트래픽에 대한 IP 라우팅 기능을 수행.
9) CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 사용자에 대한 과금 정보를 수집하여 AAA 서버에게 전달하는 기능.
10) AAA 서버의 요청에 따라, 해당 단말기에 대한 PPP 세션을 해제하는 기능.
한편, 본 발명의 실시예에서는 상술한 단말기의 요구 기능들을 수용하기 위한 단말기의 기능적/구조적 변경 사항에 대해서는 본 발명과 직접적인 관련이 없으므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 이하에서는, 본 발명에서 새롭게 정의한 망 구성요소인 상기 CAG의 기능적 구성요소 및 그 구조에 대하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 CAG의 기능적 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 CAG(Cellular Access Gateway)는 크게 세션 관리부와 인터페이스 처리부(Hia, A10/A11, AAA)와, 트래픽 처리부(PPP, IP routing, TCP/IP Stack) 및 네트워크 디바이스(Network Device)로 나누어진다.
상기 세션 관리부는 CDMA2000 1xEVDO 단말기들을 위한 와이브로 세션을 관리(Manage Wibro Sessions for EVDO ATs)하는 와이브로 세션 관리부(405)와 PPP 세션과 PPP 프레이밍을 관리(Manage PPP Sessions & PPP Framing)하는 PPP 관리부(413)를 포함한다. 상기 세션 관리부는 상기 인터페이스 처리부들이 전달하는 단말기 접속 정보를 사용하여 와이브로 시스템 또는 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속중인 사용자 및 단말기 세션을 관리한다.
상기 인터페이스 처리부는 ACR과 CAG 사이의 Hia 인터페이스 처리(Process Hia Interface with ACR)를 위한 Hia 인터페이스 처리부(401)와 PCF(SC/MM) 유닛과의 A10/A11 인터페이스 처리(Process A10/A11 Interfaces with PCF(SC/MM))를 위한 A10/A11 인터페이스 처리부(411)를 포함한다. 상기 인터페이스 처리부는 네트워크 장비들간 Hia, A10/A11 및 AAA 등과 같은 인터페이스 규격을 처리하는 기능을 담당한다. 보다 구체적으로 상기 Hia 인터페이스 처리부(401)는 ACR과 CAG 사이에 전달되는 시그널링 메시지들과 상기 ACR과 CAG 사이의 터널을 통해 전달되는 사용자 트래픽을 처리한다. 상기 A10/A11 인터페이스 처리부(411)는 PCF(SC/MM) 유닛과 CAG 사이에 전달되는 시그널링 메시지들과 상기 PCF(SC/MM) 유닛과 CAG 사이의 터널을 통해 전달되는 사용자 트래픽을 처리한다.
상기 트래픽 처리부는 IP 라우팅을 관리(Manage IP Routing)하는 IP 라우팅 관리부(403)와 인증, 권한 부여 및 과금 등의 기능들을 처리(Process AAA functions)하는 즉, AAA 시그널링 메시지를 처리하는 AAA 기능 처리부(407)와 TCP/IP 프로토콜 스택(Protocol Stack)(409)을 포함한다.
상기 네트워크 디바이스(415)는 외부 이동통신 장비 예컨대, ACR이 전송하는 시그널링 메시지를 상기 인터페이스 처리부로 전송하고, 또한 상기 인터페이스 처리부에서 전송되는 시그널링 메시지를 상기 ACR에게 전달하는 기능을 담당한다.
상기와 같은 구성을 가지는 CAG의 내부 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 사용자 및 단말기가 와이브로 시스템에 접속하는 경우, ACR(315)이 전송하는 Hia 시그널링 메시지들은 네트워크 디바이스(415)와 TCP/IP 프로토콜 스택(Protocol Stack)(409)을 거쳐서 Hia 인터페이스 처리부(401)로 전달된다. 이때, 상기 Hia 인터페이스 처리부는 Hia 인터페이스가 정의하는 여러 가지 시그널링 메시지들을 처리한다. 따라서, 상기 Hia 인터페이스 처리부는 상기 시그널링 메시지 처리 결과에 상응하여, 그에 필요한 프로세싱을 수행한다. 이와는 반대로, CAG(317)의 Hia 인터페이스 처리부(401)가 송신하는 시그널링 메시지들은 상기 TCP/IP 프로토콜 스택(409)과 네트워크 디바이스(415)를 거쳐서 상기 ACR(315)에게 전달된다.
다음으로, 사용자 및 단말기가 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속하는 경우, PCF(SC/MM) 유닛(335)으로부터 전달되는 A11 시그널링 메시지들은 상기 네트워크 디바이스(415)와 TCP/IP 프로토콜 스택(409)을 거쳐서 A10/A11 인터페이스 처리부(411)로 전달된다. 이와는 반대로, CAG(317)의 상기 A10/A11 인터페이스 처리부(411)가 송신하는 A11 시그널링 메시지들은 상기 TCP/IP 프로토콜 스택(409)과 네트워크 디바이스(415)를 거쳐서 상기 PCF(SC/MM) 유닛(335)에게 전달된다. 또한 상기 CAG(317)와 AAA 서버(319) 사이의 시그널링 메시지들 예컨대, RADIUS(Remote Authentication Dial-In User Service) 프로토콜 또는 차세대 인증 프로토콜인 DIAMETER 프로토콜들은 AAA 기능 처리부(407)와 TCP/IP 프로토콜 스택(409) 및 네트워크 디바이스(415)를 통해서 전달된다.
다음으로, 와이브로 시스템에 접속한 단말기가 IP 패킷을 전송하는 경우, CAG(317)의 네트워크 디바이스(415)와 TCP/IP 프로토콜 스택(409)을 거쳐서 IP 라우팅 관리부(403)에 전달되어, 라우팅 결과에 따라 TCP/IP 프로토콜 스택(409)과 네트워크 디바이스(415)를 거쳐서 외부 망 즉, 상기 단말기가 접속하고 있는 와이브로 망 이외의 다른 망 예컨대, CDMA2000 1xEVDO 망에 속한 단말기 또는 상기 와이브로 망에 접속한 다른 단말기들에게 전달된다. 또한 외부 망 또는 다른 단말기들이 와이브로 시스템에 접속한 단말기에게 IP 패킷을 전송하는 경우에도, 상기에서 설명하는 절차들이 수행된다.
다음으로, CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 단말기가 PPP 프레임을 전송하는 경우, CAG(317)의 네트워크 디바이스(415)와 TCP/IP 프로토콜 스택(409)을 거쳐서 A10/A11 인터페이스 처리부(411)에게 전달되고, 상기 A10/A11 인터페이스 처리부(411)는 IP 헤더와 GRE(Generic Record Encapsulation) 헤더를 제거한 PPP 프레임을 PPP 관리부(413)로 전달한다. 상기 PPP 관리부(413)는 상기 PPP 프레임에 대한 디코딩(decoding)을 수행하여 IP 패킷을 생성한다. 이후 상기 PPP 관리부(413)는 상기 생성된 패킷을 상기 IP 라우팅 관리부(403)에게 전달한다. 그러면 상기 IP 라우팅 관리부(403)는 예컨대, 시스템에 미리 설정되는 라우팅 테이블을 참조하여 패킷 전달 경우를 획득하는 일련의 라우팅 절차를 통한 소정의 라우팅 결과에 따라 상기 TCP/IP 프로토콜 스택(409)과 네트워크 디바이스(415)를 거쳐서 외부 망 또는 다른 단말기들에게 전달한다.
다음으로, 외부 망에 접속한 단말기 또는 동일한 와이브로 망에 접속한 다른 단말기가 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 단말기에게 IP 패킷을 전달하는 경우, 상기 IP 패킷은 상기 CAG(317)의 네트워크 디바이스(415)와 TCP/IP 프로토콜 스택(409)을 거쳐서 PPP 관리부(413)로 전달된다. 그러면, 상기 PPP 관리부(413)는 상기 전달되는 IP 패킷을 PPP 프레임으로 변환한 후 A10/A11 인터페이스 처리부(411)로 전달한다. 상기 A10/A11 인터페이스 처리부(411)는 상기 PPP 프레임이 전달되면, 상기 PPP 프레임을 이용하여 GRE 헤더를 생성한 후 상기 TCP/IP 프로토콜 스택(409)과 네트워크 디아비스(415)를 거쳐서 PCF(SC/MM) 유닛(335)에게 전달한다. 이러한 과정을 통해 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 상기 단말기까지 PPP 프레임이 전달된다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 따른 와이브로 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템의 상호 연동 구조에 대하여 설명하였으며, 다음으로 CDMA2000 1xEVDO 영역에 위치한 단말기가 시스템에 접속하는 절차에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 CDMA2000 1xEVDO 영역에 위치한 단말기의 시스템 접속 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 설명하기에 앞서, 상기 도 5는 CDMA2000 1xEVDO 영역에 위치한 와이브로 서비스 가입자가 단말기의 전원을 최초로 온(On) 하였을 때, 상기 단말기가 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 성공적으로 접속하는 절차를 나타낸 것이다. 후술되는 본 발명의 실시예에서, 상기 단말기가 시스템 접속에 실패하는 경우에 대해서는 본 발명과 직접적인 관련이 없으므로 그 설명을 생략함에 유의하여야 한다. 상기 도 5에 나타낸 단말기와 시스템 사이에서 진행되는 구체적인 과정을 살펴보면 다음과 같다.
상기 도 5를 참조하면, CDMA2000 1xEVDO 시스템 영역에 위치한 상기 단말기(EVDO AT)(510)는 상기와 같이 전원을 최초로 온(On)하게 되면, 먼저 상기 단말기(510) 자신이 위치하는 CDMA2000 1xEVDO 시스템의 기지국을 검색한다. 상기 검색에 상응하여 소정의 CDMA2000 1xEVDO 시스템의 기지국이 검색되면, 상기 단말기(510)는 상기 기지국에 상응하는 CDMA2000 1xEVDO 시스템을 획득한다. 여기서, 상기 단말기(510)는 상기와 같이 최초로 전원이 온(On)되면, 시스템 탐색 및 파라미터 획득 등을 수행하고, 이를 통해 상기 단말기(510) 자신이 접속할 시스템을 결정하고, 접속에 필요한 정보를 획득하게 되는데, 이러한 절차를 시스템 획득이라 한다. 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템이 획득되면, 상기 단말기(510)는 상기 획득한 CDMA2000 1xEVDO 시스템의 기지국을 통해 상기 시스템의 PCF(SC/MM) 유닛(530)에 접속한다. 이후 상기 단말기(510)가 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)에 접속되면, 상기 단말기(510)는 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)과 UATI(Unicast Access Terminal Identifier) 할당(UATI Allocation) 및 CDMA2000 1xEVDO 세션 협상(Session Negotiation) 절차를 수행한다(501 단계). 상기 할당 및 협상 절차가 완료되면, 상기 단말기(510)는 CDMA2000 1xEVDO 패킷 호를 발신하여 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)으로부터 무선 자원을 할당받는다. 즉, 상기 단말기(510)는 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)과 초기 연결 설정을 수행한다(503 단계).
그런 다음, 상기 단말기(510)는 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)과 링크 제어 프로토콜(Link Control Protocol, 이하 'LCP'라 칭하기로 한다) 설정 절차(LCP Negotiation) 즉, PPP 프로토콜 중에서 링크 계층 설정 절차를 수행한다(505 단계).
한편, 상기 LCP 설정 절차 이후, 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)은 상기 단말기(510)에게 CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)의 시도(challenge) 값을 전달한다. 여기서, 상기 시도 값이라 함은, 소정의 인증 단계에서, 인증 서버가 임의로 생성한 랜덤(random) 값을 말하며, 피 인증자 예컨대, 단말기는 상기 시도 값을 사용하여 응답(Response) 값을 계산한 후 상기 인증 서버에게 전달하게 된다. 즉, 상기 단말기(510)는 상기 시도 값에 상응하는 시도 응답(Challenge Response) 값을 상기 PCF(SC/MM)(530)에게 전달한다(507 단계). 이때, 상기 단말기(510)는 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)과의 CHAP 인증 과정에서 NAI(Network Access Identifier)를 생성하여 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)에게 전달한다. 여기서, 상기 단말기(510)가 생성하는 상기 NAI는 와이브로 시스템에서 단말기를 구분할 수 있는 식별자를 나타낸다.
다음으로, 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)은 상기 단말기(510)로부터 상기 시도 응답 값을 수신하면, A12 액세스 요청(A12 Access Request) 메시지를 생성한 후 AN-AAA 프락시 서버(540)에 전달한다(509 단계). 상기 AN-AAA 프락시 서버(540)는 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)으로부터 상기 A12 요청 메시지를 수신하면, 상기 A12 요청 메시지에 포함된 NAI(Network Access Identifier)를 이용하여 상기 단말기(510)의 접근이 허용된 AAA 서버(560) 정보를 획득한다. 이후 상기 AN-AAA 프락시 서버(540)는 액세스 요청(Access Request) 메시지를 생성하여 상기 획득한 AAA 서버(560)로 전달한다(511 단계).
상기 액세스 요청 메시지를 수신한 상기 AAA 서버(560)는 상기 요청 메시지에 포함된 NAI, CHAP 시도/응답(Challenge/Response) 등의 정보를 이용하여 액세스 인증(access authentication) 과정을 수행한다. 그런 다음, 상기 AAA 서버(560)는 상기 액세스 인증 과정이 성공적으로 완료되면, 상기 액세스 요청 메시지에 대한 응답으로 액세스 수락(Access Accept) 메시지를 생성하여 상기 AN-AAA 프락시 서버(540)로 전달한다(513 단계).
다음으로, 상기 AAA 서버(560)로부터 상기 액세스 수락 메시지를 수신한 상기 AN-AAA 프락시 서버(540)는 A12 액세스 수락 메시지를 생성하여 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)에게 전달한다(515 단계). 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)은 상기 AN-AAA 프락시 서버(540)로부터 상기 A12 액세스 수락 메시지를 수신하면 CHAP 성공(Success) 메시지를 생성하여 상기 단말기(510)에게 전달한다(517 단계). 즉, 상기 CHAP 성공 메시지를 통해 상기 단말기(510)에 대한 인증을 성공적으로 완료하였음을 알려준다.
다음으로, 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)은 상기 단말기(510)로 CHAP 성공 메시지 전송 후, A14 인증 완료(A14-Authentication Completed) 메시지를 생성하여 ANC/ANTS(520)로 전달한다(519 단계). 그러면 상기 ANC/ANTS(520)는 상기 A14 인증 완료 메시지를 수신하고, 상기 수신한 A14 인증 완료 메시지에 상응하여 A14 인증 완료 응답(A14-Authentication Completed ACK(acknowledge)) 메시지를 생성한 후 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)으로 전달한다(521 단계). 이때, 상기 ANC/ANTS(520)는 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)으로부터 수신되는 상기 A14 완료 승인 메시지에 상응하는 응답 메시지 즉, 상기 A14 인증 완료 응답 메시지 또는 A14 인증 완료 부정 응답(A14-Authentication Completed NACK(Negative-acknowledge)) 메시지를 생성하여 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)으로 전달함으로써, 상기 단말기(510)에 대한 액세스 인증 완료 여부를 알려주게 된다.
한편, 상기와 같이 상기 단말기(510)에 대한 액세스 인증이 완료되면, 상기 ANC/ANTS(520)는 A9 셋업 A8(A9-Setup-A8) 메시지를 생성하여 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)에게 전달하여 CDMA2000 1xEVDO 패킷 호 설정을 요청한다(523 단계). 여기서, 상기 A9 셋업 A8 메시지는 PCF(SC/MM) 유닛(530)과 ANC/ANTS(520) 사이에 A8 인터페이스, 즉 GRE 터널을 생성하기 위한 시그널링 메시지를 나타낸다. 그러면, 상기 A9 셋업 A8 메시지를 수신한 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)은 A11 등록 요청(A11 Registration Request) 메시지를 생성하여 CAG(550)에게 전달한다(525 단계). 여기서, 상기 A11 등록 요청 메시지는 PCF(SC/MM) 유닛(530)과 CAG(550) 사이에 A10 인터페이스, 즉 GRE 터널을 생성하기 위한 시그널링 메시지를 나타낸다. 이때, 상기 CAG(550)는 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)으로부터 상기 메시지를 수신하면, 상기 단말기(510)가 CDMA2000 1xEVDO 시스템을 통해서 와이브로 시스템에 접속을 시도함을 인식하게 된다.
다음으로, 상기 CAG(550)는 상기 A11 등록 요청 메시지를 수신하면, 상기 A11 등록 요청 메시지에 대한 A11 등록 응답(A11 Registration Response) 메시지를 생성하여 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)에게 전달 즉, 상기 A11 등록 응답 메시지를 통해 GRE 터널을 설정하는 것을 허락하고, 이를 통해 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)과 CAG(550) 사이에 GRE(Generic Routing Encapsulation) 터널을 형성한다(527 단계).
다음으로, 상기 CAG(550)는 상기 PCF(SC/MM) 유닛(530)과의 상기 GRE 터널이 형성되면, 상기 단말기(510)와 LCP 설정 절차(LCP Negotiation)를 수행한다(529 단계). 상기 LCP 설정 절차 이후, 상기 CAG(550)는 상기 단말기(510)에게 CHAP 시도 값을 전달하면, 상기 단말기(510)는 상기 시도 값에 상응하여 시도 응답 값을 상기 CAG(550)로 전달한다(531 단계). 이때, 상기 단말기(510)는 상기 CAG(550)와의 CHAP 인증 과정에서 NAI를 생성하여 상기 CAG(550)으로 전달한다.
다음으로, 상기 CAG(550)는 상기 단말기(510)로부터 상기 시도 응답 값을 수신하면, 상기 단말기(510)가 전달한 상기 NAI를 사용하여 상기 단말기(510)에 해당하는 AAA 서버(560)를 확인한다. 그런 다음 상기 CAG(550)는 상기 확인된 AAA 서버(550)로 액세스 요청(Access Request) 메시지를 생성하여 전달한다(533 단계).
상기 액세스 요청 메시지를 수신한 상기 AAA 서버(560)는 상기 요청 메시지에 포함된 상기 NAI 및 CHAP 시도/응답(Challenge/Response) 등의 정보를 이용하여 서비스 인증(service authentication) 절차를 수행한다. 이후 상기 AAA 서버(560)는 상기 서비스 인증 절차가 성공적으로 완료되면, 상기 액세스 요청 메시지에 대한 응답으로 액세스 수락(Access Accept) 메시지를 생성하여 상기 CAG(550)에게 전달한다(535 단계).
다음으로, 상기 AAA 서버(560)로부터 상기 액세스 수락 메시지를 수신한 상기 CAG(550)는 CHAP 성공(Success) 메시지를 생성하여 상기 단말기(510)에게 전달한다(537 단계).
다음으로, 상기와 같이 상기 CAG(550)와 상기 단말기(510)간 상기 CHAP 인증 과정이 모두 정상적으로 완료되면, 상기 CAG(550)와 상기 단말기(510)는 양자간 통신을 위한 IP를 구성한다(539 단계). 즉, 상기 CAG(550)와 상기 단말기(510)간 상기 CHAP 인증 과정이 완료되면, 상기 CAG(550)는 DHCP(Dynamic host Control Protocol) 또는 IPCP(IP Control Protocol)를 이용한 IP 주소 할당 절차에 따라 상기 단말기(510)에게 IP 주소를 할당한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 상기 단말기(510)와 해당 시스템들 즉, CDMA2000 1xEVDO 시스템 및 와이브로 시스템 사이에서 상기와 같이 설명되는 모든 절차들이 성공적으로 완료하면, 와이브로 망에서 제공하는 서비스를 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 상기 단말기(510)에게 제공할 수 있게 된다.
한편, 상기에서는 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 가입자에 대하여 와이브로 망에서 제공하는 서비스를 전달하는 경우를 예로 하여 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니므로, 예컨대 와이브로 시스템에 접속한 가입자에 대하여 CDMA2000 1xEVDO 망에서 제공하는 서비스를 전달하는 경우에도 상기와 같은 역과정을 통해 수행 가능함은 물론이다.
이하에서는, 상기한 바와 같이 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 사용자에게 와이브로 서비스를 전달하는 과정을 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 이종 시스템에 접속한 단말기에게 와이브로 망에서 제공하는 서비스를 전달하는 과정을 도시한 도면이다.
상기 도 6을 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시예에서 CDMA2000 1xEVDO 시스템 내부에서 사용자 데이터 즉, 패킷을 전달하는 것은 일반적인 패킷 전달 과정이 적용됨에 따라, 이하 도 6의 설명에서는 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템 내부에서의 패킷 전달 과정은 생략한다.
상기 도 6을 참조하면, 상기 도 6은 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 와이브로 서비스 가입자에게 와이브로 서비스를 전달하기 위한 시스템 구성 및 트래픽 경로를 개략적으로 나타낸 것이다.
먼저, 와이브로 서비스 망(620)에 위치한 서버 예컨대 RAS(615)에서 가입자 단말기(601)에게 패킷을 전송하는 경우를 살펴보면 다음과 같다. 즉, 상기 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 RAS(615)가 전송하는 패킷은 ACR(613) 및 IP 망(611)을 통해 상기 가입자 단말기(601)에게 IP 주소를 할당한 해당 CAG(609)에게 전달된다. 그러면 상기 CAG(609)에서는 상기 패킷을 상기 가입자 단말기(601)가 접속되어 있는 해당 CDMA2000 1xEVDO 시스템(610)의 PCF(SC/MM) 유닛(607)으로 전송한다. 그러면 상기 PCF(SC/MM) 유닛(607)은 상기 전달된 패킷을 상기 가입자 단말기(601)를 관리하는 해당 기지국(603)을 통해 상기 가입자 단말기(601)로 상기 와이브로 망(620)에서 제공되는 패킷을 전달한다.
다음으로, 상기 CDMA2000 1xEVDO 시스템(610)에 접속한 상기 가입자 단말기(601)가 와이브로 영역(620)으로 패킷을 전송하는 경우를 살펴보면 다음과 같다. 즉, 상기 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 가입자 단말기(601)가 전송하는 패킷은 상기 가입자 단말기(601)에 현재 접속하고 있는 CDMA2000 1xEVDO 시스템(610)의 기지국(603)을 통해 상기 PCF(SC/MM) 유닛(607)으로 전달된다. 그러면 상기 PCF(SC/MM) 유닛(607)은 상기 전달되는 패킷을 상기 가입자 단말기(601)에게 IP 주소를 할당한 해당 CAG(609)에게 전달한다. 그러면 상기 CAG(607)는 상기 전달된 패킷을 IP 망(611) 및 ACR(613)을 통해 와이브 서비스 망(620)에 위치한 서버인 상기 RAS(615)로 상기 가입자 단말기(601)로부터의 패킷을 전달한다.
이때, 상기한 바와 같은 CDMA2000 1xEVDO 시스템과 와이브로 시스템에서, 와이브로 서비스 연동을 위한 상기 RAS(615)와 상기 CAG(609) 사이의 패킷 전달 과정은, IP 라우팅 또는 IP 스위칭 기술이 사용된다. 또한 상기 CAG(609)와 상기 PCF(SC/MM) 유닛(607) 사이에서는 GRE 터널링이 사용된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명의 이종 시스템간 서비스 연동 방법에 따르면, 와이브로 서비스에 가입한 사용자가 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 접속한 경우에도 와이브로 서비스를 제공할 수 있는 이점을 가진다.
또한 기존의 이종 무선 접속 망들을 연동하기 위해서 사용하는 방식들은 대부분 모바일 IP를 사용함에 따라, 단말기뿐만 아니라 PDSN, ACR 등의 모든 장비들이 모바일 IP 기능을 지원해야만 하며, 이로 인한 시그널링 지연과 삼각형 라우팅(triangular routing), 홈 에이전트에 트래픽이 집중되는 현상 등의 문제점들이 있었다. 이에 반해 제안하는 본 발명에서는 모바일 IP를 사용하지 않으면서도 이종 무선 접속 망들을 연동할 수 있으며, 특정 장비에 트래픽이 집중되는 현상을 방지할 수 있는 이점을 가진다.
또한, 제안하는 본 발명에서는 와이브로 시스템과 CDMA2000 1xEVDO 시스템에 서 정의하는 기존의 망 구성 요소들과 인터페이스 규격에 대한 변경 요구 사항 없이, 이미 사용중인 네트워크 장비 예컨대, PCF(SC/MM), ANC/ANTS, ACR 및 RAS 등을 변경하지 않고 그대로 재사용할 수 있는 이점을 가진다.

Claims (17)

  1. 가입자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템으로 이루어진 이종 시스템에서 데이터 송수신을 위한 이종 시스템들간 서비스 연동 방법에 있어서,
    상기 소스 시스템에 접속중인 상기 가입자 단말기로부터 상기 타겟 시스템으로의 접속 요청이 발생하면, 상기 타겟 시스템으로 접속 요청 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 소스 시스템으로부터 접속 요청 메시지가 수신되면, 상기 메시지에 상응하여 상기 가입자 단말기에 대한 소정의 인증 절차 수행 후, 상기 가입자 단말기에게 무선 접속을 위한 주소를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 가입자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템이 중첩된 이종 시스템에서 데이터 송수신을 위한 이종 시스템들간 서비스 연동 방법에 있어서,
    상기 소스 시스템에 접속중인 상기 가입자 단말기로부터 상기 타겟 시스템으로의 접속 요청이 발생하면, 상기 가입자 단말기의 정보를 이용하여 상기 가입자 단말기의 접근이 허용된 타겟 시스템을 획득한 후, 획득된 타겟 시스템으로 접속 요청 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 접속 요청 메시지를 수신한 상기 타겟 시스템은, 상기 접속 요청 메시지에 포함된 상기 가입자 단말기의 정보를 이용하여 접속 인증 절차 수행 후, 상기 소스 시스템으로 응답 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 응답 메시지를 수신한 상기 소스 시스템은 상기 타겟 시스템으로 상기 가입자 단말기의 등록을 요청하는 등록 요청 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 등록 요청 메시지를 수신한 상기 타겟 시스템은, 상기 등록 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 전송하고, 상기 가입자 단말기와 링크 설정 및 소정의 인증 절차를 수행하는 과정과,
    상기 타겟 시스템은 상기 인증 절차 수행 후, 상기 가입자 단말기의 정보를 사용하여 상기 가입자 단말기에 대한 서비스 인증 절차를 수행한 후 인터넷 프로토콜 주소 할당 절차에 상응하여 상기 가입자 단말기에게 인터넷 프로토콜 주소를 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가입자 단말기의 정보는, 상기 타겟 시스템에서 상기 가입자 단말기를 구분할 수 있는 식별자인 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 가입자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템이 중첩된 이종 시스템에서 데이터 송수신을 위한 이종 시스템들간 서비스 연동 방법에 있어서,
    상기 소스 시스템에서 상기 가입자 단말기에게 IP 주소를 할당하는 셀룰러 액세스 게이트웨이로 상기 가입자 단말기에게 전송할 패킷을 전송하는 과정과,
    상기 셀룰러 액세스 게이트웨이는 상기 가입자 단말기가 현재 접속중인 상기 타겟 시스템으로 전송하는 과정과,
    상기 타겟 시스템은 상기 전송된 패킷을 상기 가입자 단말기를 관리하는 기지국을 통해 상기 가입자 단말기로 상기 소스 시스템에서 제공된 패킷을 전달하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 가입자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템이 중첩된 이종 시스템에서 데이터 송수신을 위한 이종 시스템들간 서비스 연동 방법에 있어서,
    상기 가입자 단말기는 전송하고자 하는 패킷을 소정의 기지국을 통해 상기 타겟 시스템으로 전송하는 과정과,
    상기 타겟 시스템은 상기 패킷을 수신하고, 상기 수신 패킷을 상기 가입자 단말기에 IP 주소를 할당한 셀룰러 액세스 게이트웨이로 전송하는 과정과,
    상기 셀룰러 액세스 게이트웨이는 상기 전달된 가입자 단말기의 패킷을 상기 소스 시스템으로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 가입자 단말기와, 상기 가입자 단말기가 현재 접속하는 소스 시스템과, 상기 소스 시스템과는 다른 무선 접속 기술을 사용하는 타겟 시스템으로 이루어진 이종 시스템에서, 상기 이종 시스템들간 서비스 연동을 위한 연동 시스템 있어서,
    상기 가입자 단말기로부터 상기 타겟 시스템으로의 접속 요청이 발생하면, 상기 타겟 시스템으로 접속 요청 메시지를 전송하고, 이후 상기 타겟 시스템으로 이동한 상기 가입자 단말기에게 계속하여 서비스를 제공하는 홈 네트워크와,
    상기 소스 시스템으로부터 접속 요청 메시지가 수신되면, 상기 메시지에 상응하여 상기 가입자 단말기에 대한 소정의 인증 절차 수행 후, 상기 가입자 단말기에게 무선 접속을 위한 주소를 할당하고, 상기 소스 시스템과 연동하여 상기 가입자 단말기에게 상기 소스 시스템으로부터 전달되는 서비스를 전달하는 방문 네트워크와,
    상기 홈 네트워크와 상기 방문 네트워크에 대하여, 자신에게 접속을 허용하는 네트워크를 구분하고, 자신을 구분할 수 있는 식별자를 생성하여 상기 네트워크들로 전송하고, 상기 홈 네트워크에서 상기 방문 네트워크로 접속하여 소정의 인증 과정을 종료하면, 상기 홈 네트워크와의 소정의 인증 과정을 통해 IP 주소를 할당받는 가입자 단말기를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홈 네트워크는, 상기 방문 네트워크에 접속한 가입자 단말기에 대하여, 상기 홈 네트워크에서 제공하는 서비스를 전달하기 위한 셀룰러 액세스 게이트웨이(Cellular Access Gateway)를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 셀룰러 액세스 게이트웨이는, 소정의 인터페이스 처리부들이 전달하는 가입자 단말기에 대한 접속 정보를 사용하여 홈 네트워크 및 방문 네트워크 중 적어도 하나의 네트워크에 접속중인 가입자 단말기에 대한 세션을 관리하는 세션 관리부를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 세션 관리부는, 상기 방문 네트워크용 가입자 단말기를 위한 세션을 관리하는 와이브로 세션 관리부와,
    PPP 세션 및 PPP 프레이밍을 관리하는 PPP 관리부를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 셀룰러 액세스 게이트웨이는, 네트워크 장비들간 소정의 인터페이스 규격들을 처리하며, 상기 홈 네트워크에 와 방문 네트워크간 전달되는 시그널링 메시지들 및 상기 홈 네트워크와 방문 네트워크간 터널을 통해 전달되는 사용자 트래픽을 처리하는 인터페이스 처리부를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인터페이스 처리부는 액세스 제어 라우터와 상기 셀룰러 액세스 게이트웨이 상이의 Hia 인터페이스 처리를 위한 Hia 인터페이스 처리부와,
    패킷 제어 기능 유닛과의 A10/A11 인터페이스 처리를 위한 A10/A11 인터페이스 처리부를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 셀룰러 액세스 게이트웨이는, 상기 가입자 단말기로부터 전송되는 사용자 트래픽을 처리하기 위한 트래픽 처리부를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 트래픽 처리부는 IP 라우팅을 관리하는 IP 라우팅 관리부와,
    소정의 인증 과정을 위한 AAA 시그널링 메시지를 처리하는 AAA 기능 처리부 및 TCP/IP 프로토콜 스택을 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 홈 네트워크는, 자신에게 접속하는 가입자 단말기에 대한 인증, MAC 프로토콜 처리, IP 주소 할당 및 라우팅의 기능을 수행하는 액세스 제어 라우터(Access Control Router)를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 홈 네트워크는, 상기 가입자 단말기에 대한 인증(authentication), 권한부여(authorization) 및 과금(accounting) 기능을 담당하는 AAA 서버를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  16. 제6항에 있어서,
    상기 방문 네트워크는, 상기 홈 네트워크간 패킷 데이터 세션을 관리하고, 사용자 트래픽을 전달하기 위한 패킷 제어 기능(Packet Control Function) 유닛을 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  17. 제6항에 있어서,
    상기 방문 네트워크는, 상기 홈 네트워크 서비스를 제공받는 가입자 단말기에 대한 인증, 권한부여 및 과금에 관련된 시그널링 메시지를 처리하는 AN-AAA 프락시 서버(Proxy server)를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
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