KR100645432B1

KR100645432B1 - ＩＰ 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시ＱｏＳ 시그널링 방법

Info

Publication number: KR100645432B1
Application number: KR20040089418A
Authority: KR
Inventors: 방정호; 정성호; 이성혁
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-04
Filing date: 2004-11-04
Publication date: 2006-11-15
Also published as: CN1770737B; JP4114941B2; CN1770737A; US7680079B2; KR20060040183A; JP2006135994A; US20060092879A1

Abstract

IP 기반 이동망 환경에서, 이동 단말이 현재 통신하고 있는 액세스 망으로부터 인접 액세스 망으로 액세스 망간 핸드오버를 수행할 경우, 핸드오버 하고자 하는 인접 액세스 망으로부터 서비스 품질 정보를 시그널링 하기 위한 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 방법은, 이동 단말이 인접 액세스 망의 액세스 라우터로 자원 예약 메시지를 전송하는 단계, 인접 액세스 망에서 이동 단말의 자원 사용 권한을 확인하고 인증을 수행하는 단계, 인증 후 인접 액세스 망의 액세스 라우터에서 IP 기반의 코어 네트워크로 자원 예약 메시지를 전송하는 단계, 코어 네트워크에서 이동 단말의 자원 사용 권한을 확인하고 인증을 수행하는 단계, 및 인증 결과에 따라 이동 단말에게 자원 예약 확인 메시지를 전송하는 단계를 포함한다. 이에 의해 종래의 자원 예약 방법에서 발생하는 사전 자원 예약으로 인한 자원낭비를 효과적으로 방지할 수가 있게 된다.

IP 기반, 이동망, 액세스 망, 핸드오버, 자원 할당, 코어 네트워크, 자원 예약

Description

ＩＰ 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 ＱｏＳ 시그널링 방법{Method of signalling a QoS information at the hand-over between the access networks in a IP-based core network}

도 1은 본 발명이 적용되는 IP 기반 이동망 구조를 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 IP 기반 이동망 구조를 보다 구체적으로 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 IP 기반 이동망 구조에서 액세스 망간 핸드오버 상황을 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 핸드오버시 자원의 가용성을 확인하는 절차를 나타낸 신호 흐름도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말이 다른 액세스 망에 접속하여 자원을 예약하는 절차를 나타낸 신호 흐름도,

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 핸드오버시 세션 바인딩 업데이트 메시지 포맷을 나타낸 도면,

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 각 장치들 간의 바인딩 업데이트된 세션을 나타낸 도면,

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자원 예약 메시지의 포맷을 나타낸 도면,

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자원 예약 메시지의 헤더 포맷을 나타낸 도면, 그리고

도 10은 본 발명을 3세대 이동통신망에 적용한 시스템 구조를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 이동 단말 110 : IP 액세스 영역

111, 112, 113 : 액세스 네트워크 120 : IP 코어 영역

130 : IP 기반 코어망 200 : 휴대용 가입자 단말

210 : 기지국 220, 230 : IP 기반 액세스 네트워크

221, 222, 231, 232 : 제어국 240 : 사업자 IP망

250 : 홈 에이전트 260 : AAA 서버

270 : 공중 IP망 300 : MN

310 : 제1 액세스 네트워크(AN 1) 311 : PAR

312 : ANQB 1 313 : ANPE 1

314 : ANG 1 320 : 제2 액세스 네트워크(AN 2)

321 : NAR 322 : ANQB 2

323 : ANPE 2 324 : ANG 2

330 : IP 기반망 331 : ER 1

332 : ER 2 333 : CRN

334 : CNQB 335 : CNPE

336 : ER 3 340 : 제3 액세스 네트워크(AN 3)

341 : ANG 3 342 : ANQB 3

343 : ANPE 3 344 : AR 3

350 : CN

본 발명은 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인터넷 프로토콜 기반의 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 서비스 품질 정보를 시그널링 하기 위한 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법에 관한 것이다.

이동망(Mobile Network)에서는 이동 노드(Mobile Node)의 핸드오버(Hand Over; H/O)가 발생할지라도 멀티미디어 응용의 서비스 품질(Quality of Service; 이하, 'QoS'라 한다)을 보장하기 위해 일정 자원을 예약하여 지속적으로 제공하는 것이 요구된다. 일반적으로, QoS는 핸드오버의 종류에 의해 영향을 받게 된다.

상기 핸드오버의 종류는 기본적으로 서로 다른 엔티티(entity)들 간의 제어 시그널링 부하에 따라 동일한 액세스 라우터(Access Router; 이하, 'AR'이라 한다) 내에서의 핸드오버, AR들 간의 핸드오버, 액세스 망(Access Network; 이하, 'AN'이라 한다) 간의 핸드오버로 분류할 수 있다.

한편, 상기 AN에서는 핸드오버의 종류에 따라 서로 다른 시그널링 부하가 발생할 수 있다. 예컨대, 자원 예약 프로토콜(Resource Reservation Protocol; 이하, 'RSVP'라 한다)과 같은 방식을 기반으로 시그널링이 이루어지는 경우, 핸드오버 상황을 고려한 추가적인 시그널링이 필요할 수 있다. 즉, 핸드오버가 이루어지는 동안 AR이 변경되지 않는다면 단지 무선 자원만을 제어하면 될 것이나, AR이 변경되는 경우, 즉 이전 AR(Previous Access Router; 이하, 'PAR'이라 한다)에서 새로운 AR(New Access Router; 이하, 'NAR'이라 한다)로 변경되는 환경에서는 새로운 경로상에서 자원을 예약하기 위한 시그널링이 이루어져야만 한다. 또한, 핸드오버와 같은 이동성 이벤트(mobility event)가 발생하면 이전 경로와 새로운 경로가 만나게 되는 크로스오버 노드(Crossover Node; 이하, 'CRN'이라 한다)와 NAR 간의 재생 메시지(refresh message) 전송을 통하여 자원 재예약이 이루어질 때까지 QoS는 제대로 제공되지 못하게 된다.

따라서, 이동노드가 다른 AR로 이동할 때, 라우팅 경로를 재설정하기 위해 소요되는 시간과 자원관리 상태를 재형성(reconfigure)하는데 소요되는 시간을 최적화하는 것이 필요하다. 즉, 새로운 경로상의 자원을 신속히 재예약(reservation)하며, 이전 경로상의 자원을 신속히 해제(release)하는 것이 필요하다.

이러한 신속한 자원 재예약과 기존 자원의 해제를 담당해야 하는 핵심 노드는 이전 경로와 새로운 경로가 만나게 되는 상기 CRN이 되는데, 결국 CRN을 신속하게 발견하여 자원 재예약이 빠르게 이루어질 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다. 이러한 CRN을 이용하게 되면 종단간(end-to-end) 레벨에서의 자원 재예약을 하지 않고 CRN에서 NAR까지의 새로운 경로에서만 자원 재예약이 이루어지게 되어 자원재예약을 위한 지연시간이 길지 않다는 장점이 있다.

상기한 바와 같이 이동망 환경에서는 이동노드의 핸드오버와 같은 이동성 이벤트를 고려하여 자원 예약이 이루어져야 한다. 그러나, 기존의 RSVP는 이동성을 고려하여 설계되지 않았기 때문에 이동망에서 그대로 사용될 수 없는 실정이다. 이러한 RSVP의 단점을 해결하기 위해 이동 RSVP(Mobile RSVP; 이하, 'MRSVP'라 한다), RSVP 터널(RSVP Tunnel), CORP(Concatenation and Optimization for Reservation Path), H-MRSVP(Hierarchical Mobile RSVP) 등 여러 가지 방식이 제안되었다.

상기 MRSVP 방식은 이동노드의 핸드오버가 발생하여도 지연 없이 기존의 QoS 서비스를 제공받을 수 있다는 장점이 있으나, 자원이 부족한 이동망 환경에서 이동노드가 이동할 주변의 셀의 자원을 미리 예약하기 때문에 접속망에서 비효율적으로 자원이 낭비되며, 예약된 자원의 신속한 해제가 이루어지지 않기 때문에 이중자원예약이 발생한다. 또한, CRN을 발견하여 자원 재예약을 수행하지 않기 때문에 불필요하게 송신측(sender)과 이동노드 또는 송신측과 프락시 에이전트(proxy agent) 간에 종단간(end-to-end) 레벨에서의 자원예약이 이루어져야 하는 단점이 있다.

또한, 상기 RSVP 터널은 터널의 종단점(end points)(즉, 터널 진입점(tunnel entry point)과 퇴장점(exit point))간에 RSVP 메시지가 인식되지 않는 문제점을 해결하여 터널 구간에서도 QoS가 제공될 수 있도록 구현하였다. 그러나 상기 RSVP 터널 방식은 이동노드의 핸드오버가 발생할 때 자원 재예약을 신속하게 하기 위한 방법이 부재하고, 불필요하게 종단간(end-to-end) 레벨에서의 자원 재예약이 이루어져야 하는 문제점이 있으며, CRN을 신속히 발견하여 국지적 경로 복구(Localized Path Repair)를 수행하는 방법이 부재하다.

한편, 상기 CORP는 핸드오버시 기존의 RSVP 경로를 확장하는 방법을 사용하여 QoS를 제공하는데, RSVP 경로를 확장하기 위해 CRP(Concatenation for Reservation Path) 라는 방법을 사용한다. 그러나, 상기 CORP 역시 자원이 부족한 이동망 환경에서 단말이 이동할 주변의 셀의 자원을 미리 예약하고, 또한 CRN과 같은 노드를 이용하지 않고 종단간(end-to-end) RSVP 세션을 열기 때문에 이동망에서 자원이 낭비된다.

마지막으로, 상기 H-MRSVP는 상기 RSVP와 이동 IP(Mobile IP)의 지역적 등록(regional registration) 기능을 통합한 자원 예약 프로토콜로서, 지역간(intra-region) 핸드오버시에는 게이트웨이 이동 에이전트(Gateway Mobility Agent; 이하, 'GMA'라 한다)와 새로운 프락시 에이전트(Proxy Agent; 이하, 'PA'라 한다)간의 예약 터널을 이용하여 자원을 재예약한다. 그러나, 상기 H-MRSVP 방법은 지역간(Inter-region) 핸드오버와 같이 핸드오버 지연시간이 길어질 경우에만 미리 자원예약을 수행하나, 역시 수동적(passive) 예약으로 인해 자원 활용률에 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 자원의 가용성을 확인하여 새로운 액세스 망에서 자원을 예약하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 방법은, IP 기반 이동망 환경에서, 이동 단말이 현재 통신하고 있는 액세스 망으로부터 인접 액세스 망으로 액세스 망간 핸드오버를 수행할 경우, 상기 핸드오버 하고자 하는 인접 액세스 망으로부터 자원 할당을 받는 방법에 있어서, 상기 이동 단말이 상기 인접 액세스 망의 액세스 라우터로 자원 예약 메시지를 전송하는 단계, 상기 인접 액세스 망에서 상기 이동 단말의 자원 사용 권한을 확인하고 인증을 수행하는 단계, 상기 인증 후, 상기 인접 액세스 망의 액세스 라우터에서 IP 기반의 코어 네트워크로 자원 예약 메시지를 전송하는 단계, 상기 코어 네트워크에서 상기 이동 단말의 자원 사용 권한을 확인하고 인증을 수행하는 단계, 및 상기 인증 결과에 따라 상기 이동 단말에게 자원 예약 확인 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

상기 이동 단말이 상기 인접 액세스 망의 액세스 라우터로 전송하는 상기 자원 예약 메시지에는 우선 예약 정보가 포함되며, 상기 우선 예약 정보에 따라 상기 액세스 망에서 상기 이동 단말로 자원을 우선 예약하도록 구현할 수 있다.

상기 인접 액세스 망의 액세스 라우터에서 IP 기반의 코어 네트워크로 전송하는 상기 자원 예약 메시지에는 우선 예약 정보가 포함되며, 상기 우선 예약 정보에 따라 상기 코어 네트워크에서 상기 이동 단말로 자원을 우선 예약할 수가 있게 된다.

상기 인접 액세스 망에서 상기 이동 단말의 자원 사용 권한 확인은, 상기 액세스 망 하부에 링크된 엘리먼트들의 품질을 관리하는 기능을 담당하는 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에 의해 수행되는 것이 바람직하며, 상기 인접 액세스 망에서 상 기 이동 단말의 자원 사용 권한 인증은, 상기 액세스 망 하부에 링크된 엘리먼트들의 정책을 결정하는 기능을 담당하는 액세스 망 정책 엔티티(ANPE)에 의해 수행되는 것이 바람직하다.

상기 코어 네트워크에서 상기 이동 단말의 자원 사용 권한 확인은, 상기 코어 네트워크 하부에 링크된 엘리먼트들의 품질을 관리하는 기능을 담당하는 코어 네트워크 품질 브로커(CNQB)에 의해 수행되는 것이 바람직하며, 상기 코어 네트워크에서 상기 이동 단말의 자원 사용 권한 인증은, 상기 코어 네트워크 하부에 링크된 엘리먼트들의 정책을 결정하는 기능을 담당하는 코어 네트워크 정책 엔티티(CNPE)에 의해 수행되는 것이 바람직하다.

상기 인증 결과에 따라 상기 이동 단말에게 자원 예약 확인 메시지를 전송하는 단계 이후에, 상기 IP 기반망의 코어 네트워크로부터 핸드오버 하기 전의 액세스 망과 접속하는 에지 라우터로 세션 바인딩 업데이트를 수행하는 단계, 및 상기 에지 라우터에서 상기 핸드오버 하기 전의 액세스 망으로 자원 해제를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 자원 예약 메시지는, 상기 메시지의 종착지를 알리는 플래그 필드를 더 포함한다.

상기 플래그 필드는 상기 메시지의 종착지가 상기 IP 기반망의 크로스오버 노드(CRN)임을 알리는 CRN 플래그 필드로 설정할 수 있으며, 상기 플래그 필드는 1 비트로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 이동 단말이 상기 인접 액세스 망의 액세스 라우터로 자원 예약 메시지 를 전송하는 단계 이전에, 상기 이동 단말이 상기 인접 액세스 망에 대한 자원의 가용성을 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 인접 액세스 망에 대한 자원의 가용성 확인 방법은, 상기 현재 통신하고 있는 액세스 망과 상기 핸드오버 하고자 하는 인접 액세스 망간의 상기 각 액세스 망 하부에 링크된 엘리먼트들의 품질을 관리하는 기능을 담당하는 액세스 망 품질 브로커(ANQB)의 통신을 통하여 구현할 수 있다.

상기 이동 단말이 상기 인접 액세스 망에 대한 자원의 가용성을 확인하는 단계는, 상기 이동 단말이 자신이 현재 통신하고 있는 액세스 망의 액세스 라우터로 자원 가용성 확인을 요구하는 모빌리티(mobility)가 기록된 이벤트 오브젝트(Event Object) 메시지를 전송하는 단계, 상기 이벤트 오브젝트 메시지를 수신한 상기 액세스 라우터가 자신의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)로 자원 확인 메시지(Res_CHECK)를 전송하는 단계, 상기 자신의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)로 자원 가용성 확인 요구 메시지(Res_CHECK_REQ)를 전송하는 단계, 및 상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 자원 가용성을 확인하는 단계를 포함한다.

상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 자원 가용성을 확인하는 단계 이후에, 상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 상기 IP 기반망의 코어 네트워크 품질 브로커(CNQB)로 자원 가용성 확인 요구 메시지(Res_CHECK_REQ)를 전송하는 단계, 상기 코어 네트워크 품질 브로커(CNQB)의 확인 결과에 따라 자원 가용 여부를 나타내는 정보를 포함하는 자원 가용성 응답 메시지 (Res_Availability_REP)를 상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)로 전송하는 단계, 및 상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 상기 현재 통신하고 있는 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)로 자원 가용성 응답 메시지(Res_Availability_REP)를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 상기 현재 통신하고 있는 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)로 자원 가용성 응답 메시지(Res_Availability_REP)를 전송하는 단계 이후에, 상기 현재 통신하고 있는 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 상기 메시지 수신에 따라 자원 가용성 응답 메시지(Res_Availability_REP)를 상기 현재 통신하고 있는 액세스 망의 액세스 라우터로 전송하는 단계, 및 상기 메시지를 수신한 상기 액세스 라우터에서 상기 자원 가용성 확인을 요청한 이동 단말로 자원 확정 메시지(Res_Confirm)를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상세한 설명을 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 하기에는 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명은 IP 기반의 이동망 환경에서 AN간의 핸드오버 상황이 발생할 경우 핸드오버하고자 하는 새로운 AN에서의 자원의 가용성을 미리 확인하고, 상기 새로운 AN에서 자원을 예약함으로써, 종래의 자원 예약 방법에서 사전 자원 예약으로 인한 자원낭비를 효과적으로 방지하기 위한 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법을 제안한다.

본 발명을 설명하기에 앞서 먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명이 적용되는 상기 IP 기반 이동망 구조를 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 IP 기반 이동망 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 IP 기반 이동망 구조는 각 단말과 직접적으로 통신하는 IP 액세스 영역(110)과 상기 IP 액세스 영역(110)들의 자원을 관리하고 제어하는 IP 코어 영역(120)으로 구분될 수 있다. 상기 IP 액세스 영역(110)은 복수개의 AN들(111, 112, 113)로 구성된다. 이때, 각 AN은 하나 이상의 이동 단말(100)들과 직접적으로 통신하게 된다. 또한, 상기 IP 코어 영역(120)은 IP 기반 코어망(IP-based Core Network)(130)을 의미하며, 상기 각 AN들(111, 112, 113) 간의 통신 및 자원 할당 등을 관리하게 된다.

한편, 본 발명이 적용되는 상황은 상기 이동 단말(100)이 하나의 AN과 통신하다가, 다른 AN이 커버하는 영역으로 이동하여 AN간의 핸드오버가 발생할 경우이다. 상기 도 1에서는 AN 1(111)과 통신하던 이동 단말(100)이 이동하여 AN 3(113)과 통신하게 되는 경우를 나타낸다. 이때, 상기 이동 단말(100)은 상기 AN 1(111)과의 자원을 해제하고, 신속히 상기 AN 3(113)으로부터 자원 할당을 받아야 한다.

도 2는 도 1의 IP 기반 이동망 구조를 보다 구체적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 적용이 가능한 이동 단말(200)은 휴대용 가입자 단말(Portable Subscriber Station; PSS)로서 기지국(Radio Access Station; RAS)(210)과의 무선 통신이 가능한 어떠한 장치도 가능하다. 예컨대, 무선 모듈을 장착한 노 트북(Notebook), PDA(Personal Digital Assistants), 핸드폰(Hand Phone) 및 스마트폰(Smart Phone) 등이 될 수 있다.

상기 이동 단말(200)은 상기 기지국(210) 및 제어국(Access Control Router; ACR)(221, 222, 231 및 232)을 통해 사업자 IP망(IP Network)(240)과 연결될 수 있다. 이때, 상기 사업자 IP망은 상기 사업자 IP망(240)내에 속한 모든 이동 단말(200)들의 관리를 위하여 홈 에이전트(Home Agent; 이하, 'HA'라 한다)(250) 및 인증, 권한검증 및 과금(Authentication, Authorization and Accounting; 이하, 'AAA'라 한다) 서버(260)(일명, 트리플 에이 서버라고도 한다) 등을 포함한다. 상기 HA(250)는 각 이동 단말(200)의 이동성을 관리하는 서버이며, 상기 AAA 서버(260)는 사용자의 권한을 인증하고 과금 기능을 수행하는 서버이다. 상기 사업자 IP망(240)은 소정의 게이트웨이(gateway) 등을 통해 공중 IP망(Public IP Network)(270)(예컨대, 인터넷 네트워크)과 연결될 수 있다.

한편, 상기 제어국들(221, 222, 231 및 232)은 각각 하나 이상의 기지국(210)들을 관리하게 되며, 상기 하나 이상의 제어국들(221, 222, 231 및 232)은 IP 기반의 액세스 네트워크(즉, AN)(220, 230)를 형성하게 된다. 예컨대, 제1 제어국(221) 및 제2 제어국(222)은 AN 1(220)을 형성하며, 제3 제어국(231) 및 제4 제어국(232)은 AN 2(230)를 형성한다.

이때, 본 발명은 상술한 바와 같이 상기 이동 단말(200)이 상기 AN 간의 핸드오버를 수행할 경우에 적용될 수 있다. 즉, 이동 단말(200)이 상기 AN 1(220)로부터 상기 AN 2(230)로 핸드오버할 경우 후술할 본 발명에 따라 상기 AN 1(220)과 의 접속을 해제하고, 신속하게 상기 AN 2(230)로부터 자원 할당을 보장받을 수가 있게 된다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 IP 기반 이동망 시스템 구조에서 핸드오버에 따른 QoS 시그널링 방법을 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 IP 기반 이동망 구조에서 액세스 망간 핸드오버 상황을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 이동 단말(300)이 제1 액세스 네트워크(이하, 'AN 1'이라 한다)에서 제2 액세스 네트워크(이하, 'AN 2'라 한다)로 이동함에 따라 핸드오버 상황이 발생할 경우, 먼저 신속하고 신뢰성 있는 QoS 시그널링을 위하여 본 발명의 일실시예에 따라 AN 2(320)로부터 자원 가용성을 확인하게 된다. 또한, 핸드오버를 수행하는 상기 이동 단말(300)이 상기 AN 2(320)로부터 우선적으로 자원 할당을 받을 수 있도록 AN 2(320)와의 시그널링을 수행하게 된다.

이때, 상기 본 발명의 구현을 위하여 자원관리 및 정책관리를 위한 ANQB(Access Network QoS Broker), CNQB(Core Network QoS Broker), ANPE(Access Network Policy Entity) 및 CNPE(Core Network Policy Entity)를 사용한다. 즉, 상기 ANQB, CNQB, ANPE 및 CNPE를 사용하여 자원이용의 대상인 이동 단말(300)의 인증절차를 액세스 망 및 핵심망에 적용하여 안전하게 망자원을 관리하게 된다.

한편, 상기 본 발명의 구현을 위하여 사용되는 상기 ANQB, CNQB, ANPE 및 CNPE 등은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 사용된 기능 블록들이며, 동일한 기능을 수행하는 다른 명칭의 기능 블록들로 대체될 수 있음은 자명하다.

본 발명의 일실시예에 따른 시그널링 절차를 설명하기에 앞서 상기 도 3에 도시된 본 발명의 구현을 위하여 구성된 시스템 구조를 간략히 설명한다.

상기 도 3을 참조하면, 이동 단말(300)은 PAR(Previous Access Router)(311)를 통해 AN 1(310)과 통신하다가, 상기 이동 단말(300)이 이동함으로 인해 AN 2(320)로의 핸드오버 상황(즉, 액세스 네트워크간의 핸드오버 상황)이 발생하면, 상기 AN 2(320)의 NAR(New Access Router)(321)와 통신하게 된다.

한편, 상기 AN 1(310)은 상기 이동 단말(300)과 무선 인터페이스를 통한 통신을 위하여 상기 PAR(311)을 구비함과 아울러, 상기 AN 1(310)에 속한 이동 단말(300)의 자원 관리 및 QoS 보장을 위하여 ANQB 1(312) 및 ANPE 1(313) 등을 더 구비한다. 또한, 상기 AN 1(310)은 상기 IP 기반망(330)과 연결되는 제1 액세스 네트워크 게이트웨이(Access Network Gateway 1; 이하, 'ANG 1'라 한다)(314)를 더 구비하게 된다.

상기 AN 2(320)도 상기 AN 1(310)과 마찬가지로 상기 이동 단말(300)과 무선 인터페이스를 통한 통신을 위하여 상기 NAR(321)을 구비함과 아울러, 상기 AN 2(320)에 속한 이동 단말들의 자원 관리 및 QoS 보장을 위하여 ANQB 2(322) 및 ANPE 2(323) 등을 더 구비한다. 또한, 상기 AN 2(320)는 상기 IP 기반망(330)과 연결되는 제2 액세스 네트워크 게이트웨이(Access Network Gateway 2; 이하, 'ANG 2'라 한다)(324)를 더 구비하게 된다.

상기 IP 기반망(330)은 각 AN들(310, 320, 340)과 연결되며, 에지 라우터(Edge Router; 이하, 'ER'이라 한다)를 통해 각 AN들(310, 320, 340)과 데이터를 송수신하게 된다. 즉, ER 1(331)을 통해 상기 AN 1(310)과 통신하며, ER 2(332)를 통해 상기 AN 2(320)와 통신하며, ER 3(336)을 통해 AN 3(340)과 통신하게 된다. 이때, 상기 IP 기반망(330)도 상기 AN들과 마찬가지로 상기 IP 기반망(330)에 연결된 각 AN들과의 자원 관리 및 QoS 보장을 위하여 CNQB(334) 및 CNPE(335)를 구비하게 된다.

한편, 상기 이동 노드(300)는 도시된 바와 같이 AN 1(310)과 접속하며, 상기 IP 기반망(330)을 통해 AN 3(340)에 연결된 CN(Correspondent Node; 350)와 통신하게 된다. 이때, 상기 AN 3(340)도 상기 AN 1(310) 및 AN 2(320)와 마찬가지로 ANQB 3(342) 및 ANPE 3(343)을 구비하며, AR 3(Access Router 3; 344)을 통해 상기 CN(350)과 연결된다.

상기 각 네트워크에 구성되는 각 ANQB는 해당 네트워크 하부에 링크된 엘리먼트들의 품질을 관리(QoS management)하는 기능을 담당하며, 지역 품질 에이전트(Local Quality Agent) 또는 지역 대역 브로커(Local Bandwidth Broker)라 칭하기도 한다. 또한, 상기 각 네트워크에 구성되는 각 ANPE는 해당 네트워크 하부에 링크된 엘리먼트들의 정책(Policy)을 결정하는 기능을 담당하며, 지역 정책 서버(Local Policy Server)라 칭하기도 한다.

본 발명은 상술한 바와 같이 본 발명의 구현을 위하여 자원관리 및 정책관리를 위한 구체적인 엔티티(Entity)인 상기 ANQB(Access Network QoS Broker), CNQB(Core Network QoS Broker), ANPE(Access Network Policy Entity) 및 CNPE(Core Network Policy Entity) 등을 이용하게 된다. 즉, 상기 ANQB, CNQB, ANPE 및 CNPE를 사용하여 자원이용의 대상인 이동 단말(300)의 인증절차를 액세스 망(AN) 및 핵심망(Core Network)에 적용하여 안전하게 망자원을 관리하게 된다.

또한, 본 발명은 여러개의 AN들 중 하나를 결정하는 종래의 CARD/CTP(Candidate Access Router Discovery/Context Transfer Protocol) 등을 이용하지 않고, 상기 AN들의 ANQB 간의 QoS 자원 정보 교환을 통해 자원 예약을 결정하고 핸드오버 시 자원부족 현상이 초래되지 않도록 한다. 즉, 다른 액세스 망의 자원 가용성을 확인하기 위하여 복잡한 절차 대신 각 망의 자원 관리 및 수락 제어를 수행하는 QB(QoS Broker)(예컨대, ANQB, CNQB 등) 간의 QoS 자원 정보 교환을 수행하게 된다.

예컨대, 상기 도 3에서와 같이 이동 단말(300)이 AN 1(310)에서 AN 2(320)로 핸드오버하고자 할 경우, 먼저 상기 ANQB 1(312)을 통해 상기 ANQB 2(322)를 확인함으로써 상기 AN 2(320)에서의 자원 사용이 가능한 지 확인하고, 또한, ANQB 2(322)를 통해 상기 CNQB(334)를 확인함으로써 상기 CRN(330)과 AN 2(320)간의 자원 사용이 가능한 지 확인할 수가 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 핸드오버 전 자원 가용성 확인 방법에 추가하여, 상기 핸드오버 하고자 하는 AN(예컨대, AN 2(320))에서 자원이 부족한 경우, 이동 단말(300)에서 사전에 본 발명에서 제안하는 '세션 프리 오브젝트(Session_Pri Object)' 메시지를 이용하여 새로운 액세스 망(예컨대, AN 2(320))에 접속할 때 자원 우선 예약(Preemption)이 수행되어 상기 이동 단말이 핸드오버 후 원활하게 자원을 사용할 수 있도록 한다. 즉, 새롭게 생성되는 세션 플로우(Session flow)보다 핸드오버가 이루어지는 이동 노드(300)의 세션 플로우가 우선적으로 자원을 사용할 수 있도록 시그널링 메시지 내의 상기 '세션 프리 오브젝트' 메시지를 새롭게 정의한다. 이때, 상기 이동 노드(300)에 대한 인증은 해당 네트워크의 PE(Policy Entity)(예컨대, ANPE, CNPE 등)가 수행하도록 함이 바람직하다.

이때, 상기 이동 단말(300)의 핸드오버로 인해 세션 바인딩(Session Binding)이 와해되는 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 '세션 바인딩 업데이트 오브젝트(Session BU(Binding Update) object)' 메시지를 새롭게 정의하여 도메인 에지 라우터(Edge Router; ER)(Aggregator)에게 통보함으로써 대역 파이프(BW Pipe)를 조절하게 한다. 즉, 새로운 세션 바인딩 업데이트를 통해 망 자원의 이중 예약을 방지하고 자원 낭비를 줄이며 망 자원의 활용률을 높일 수가 있게 된다.

아울러, 상기 세션 바인딩 업데이트를 통해 변경되지 않은 경로(Unchanged Path)에 이미 설정된 자원이 해제되는 것을 방지하기 위하여 상기 시그널링 메시지(즉, 세션 프리 오브젝트 메시지)에 'CRN' 플래그(flag)를 사용하여 자원 재설정으로 인한 지연을 없애게 된다. 즉, 본 발명에서는 상기 CRN(333) 등이 해당 시그널링 메시지의 최종 목적지가 될 수 있도록 새롭게 상기 'CRN' 플래그를 정의하여 사용하게 된다.

예컨대, 상기 도 3에서는 이동 단말(300)이 이동함으로써 핸드오버 상황이 발생하면, 본 발명에 따라 상기 이동 단말(300)의 QoS를 보장하기 위하여 상기 AN 2(320)를 통한 자원 우선 예약(preemption)이 이루어지게 된다. 즉, 상술한 바와 같이 상기 이동 단말(300)이 상기 NAR(321)로 세션 프리 오브젝트 메시지를 전송함 으로써 자원 우선 예약을 요청하면, 상기 AN 2(320)에서는 자신의 ANQB(즉, ANQB 2(322)) 및 ANPE(즉, ANPE 2(323))를 통해 상기 이동 단말(300)에 대한 정책(Policy) 정보를 확인하고 자원 할당을 확정하게 된다.

또한, 상기 이동 단말(300)의 핸드오버시 상기 IP 기반망(330)의 CRN(333)을 통하여 CN(350)과 통신하여야 하므로, 상기 IP 기반망(330)과 AN 2(320)와의 자원 우선 예약도 이루어져야 한다. 따라서, 상기 AN 2(320)에서는 상기 이동 단말(300)에 대한 자신의 정책 정보를 확인한 후, 상기 IP 기반망(330)의 CNQB(334) 및 CNPE(335)를 통해 상기 이동 단말(300)에 대한 정책 정보를 확인하고 상기 이동 단말(300)에 대한 상기 IP 기반망(330)과 상기 AN 2(320)간의 자원 할당을 확정하게 된다.

상기와 같이 자원 우선 예약이 확정되면, 상술한 바와 같이 상기 CRN(333)은 상기 AN 1(310)과의 세션 바인딩 업데이트를 수행함으로써 상기 AN 1(310)에 할당된 상기 이동 단말(300)에 대한 자원을 해제(teardown)하게 된다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 상술한 자원 가용성 확인 절차 및 자원 우선 예약 절차를 보다 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 핸드오버시 ANQB 간의 QoS 정보 교환을 통해 자원의 가용성을 확인하는 절차를 나타낸 신호 흐름도이다, 도 4를 참조하면, 상기 이동 단말(MN)이 AN 1에서 AN 2로 핸드오버 하고자 할 경우, 상기 AN 2에 대한 자원 가용성을 확인하게 된다.

먼저, 상기 이동 단말은 AN 2로 핸드오버가 예상되면 자신이 접속하고 있는 AN 1의 AR(즉, PAR)로 이벤트 오브젝트(Event Object) 메시지에 자원 가용성 확인을 요구하는 모빌리티(mobility)를 기록하여 전송(S401)한다. 상기 이벤트 오브젝트 메시지를 수신한 상기 PAR은 자신의 ANQB(즉, ANQB 1)으로 자원 확인 메시지(Res_CHECK)를 전송(S402)함으로써 다른 액세스 망의 자원 가용성을 확인해 달라고 요청한다.

이때, 상기 이동 단말은 상기 AN 1에서 AN 2로 핸드오버 하고자 하기 때문에 상기 AN 2의 자원 가용성을 확인하여야 한다. 따라서, 상기 ANQB 1은 상기 AN 2의 ANQB(즉, ANQB 2)로 자원 가용성 확인 요구 메시지(Res_CHECK_REQ)를 전송(S403)하게 된다. 상기 ANQB 1으로부터 상기 자원 가용성 확인 요구 메시지를 수신한 상기 ANQB 2는 AN 2의 자원 가용성을 확인하게 된다. 아울러, 상술한 바와 같이 핸드오버를 위해서는 상기 AN 2와 IP 기반망과의 자원도 확보 되어야 하므로, 상기 ANQB 2는 상기 IP 기반망의 CNQB로 자원 가용성 확인 요구 메시지(Res_CHECK_REQ)를 전송(S404)하게 된다.

상기 CNQB의 확인 결과에 따라 자원 가용 여부를 나타내는 정보를 포함하는 자원 가용성 응답 메시지(Res_Availability_REP)를 상기 ANQB 2로 피드백하여 전송(S405)하게 된다. 상기 메시지를 수신한 상기 ANQB 2는 다시 자원 가용성 응답 메시지(Res_Availability_REP)를 상기 ANQB 1로 피드백하여 전송(S406)하게 된다. 상기 ANQB 1은 상기 메시지 수신에 따라 다시 자원 가용성 응답 메시지(Res_Availability_REP)를 상기 PAR로 피드백하여 전송(S407)하게 된다. 최종적으로, 상기 자원 가용성 응답 메시지를 수신한 상기 PAR은 상기 자원 가용성 확인을 요청한 이동 단말(MN)로 자원 확정 메시지(Res_Confirm)를 전송(S408)함으로써 상기 이동 단말의 자원 가용성 확인 절차가 종료된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말이 다른 액세스 망에 접속하여 자원을 예약하는 절차를 나타낸 신호 흐름도이다, 도 5를 참조하면, 이동 단말(MN)이 AN 1에서 AN 2로 핸드오버 하고자 할 경우, 상기 도 4에서 상술한 바와 같이 AN 2의 자원 가용성 여부를 확인한 후, 상기 AN 2로 자원 우선 예약(preemption)을 수행함으로써 상기 이동 단말에 대한 QoS를 보장 받을 수가 있게 된다.

먼저, 이동 단말(MN)은 AN 2의 AR(즉, NAR)로 상기 도 4에서 획득한 자원 가용성 정보를 이용하여 자원 예약 메시지(RESERVE(FINAL:CRN; Session_Pri:HIGH)를 전송(S501)하게 된다. 이때, 본 발명에 따라 상기 우선 단말의 자원 우선 예약을 위하여 상기 메시지 내에 자원 우선 예약을 위한 세션 프리 오브젝트(Session_Pri Object)를 포함하여 전송하게 된다. 따라서, 상기 도 4의 자원 가용성 확인 결과 상기 AN 2에서 할당할 수 있는 자원이 부족할 경우라 할지라도, 상기 세션 프리 오브젝트를 'HIGH'로 표시되어 전송함으로써, 해당 이동 단말에 대한 자원 예약을 다른 새롭게 생성되는 자원 예약들보다 우선적으로 할당되게 된다. 즉, 새롭게 생성되는 세션 플로우보다 핸드오버가 이루어지는 상기 이동 단말의 세션 플로우가 우선적으로 자원을 사용할 수 있도록 본 발명에 따라 상기 시그널링 메시지(즉, 자원 예약 메시지) 내의 세션 프리 오브젝트를 설정하게 된다.

또한, 본 발명의 일실예에 따라 상기 메시지 내에 이미 설정된 자원이 해제되지 않도록 시그널링 메시지의 'CRN' 플래그를 사용하여 자원 재설정으로 인한 지 연을 없애게 된다. 따라서, 상기 자원 예약 메시지의 목적지('FINAL') 'CRN' 필드가 '1'로 설정(setting)되어 있을 경우, 상기 자원 예약 메시지는 상기 CRN까지 전송됨으로써 자원 예약이 효율적으로 이루어지게 된다.

한편, 상기 자원 예약 메시지를 수신한 NAR은 자신의 ANQB 및 ANPE를 통해 상기 이동 단말의 자원 사용 권한을 확인함으로써 상기 이동 단말이 자원 우선 예약 가능한 이동 단말인지 확인하게 된다. 즉, 상기 NAR은 정책 요청(Policy Request) 메시지(Pol_REQ)를 ANQB 2로 전송(S502)하고, 상기 메시지를 수신한 상기 ANQB 2는 ANPE 2로 정책 요청 메시지(Pol_REQ)를 전송(S503)함으로써 이동 단말을 인증하게 된다. 상기 메시지를 수신한 ANPE 2는 자신의 데이터베이스를 확인하여 상기 해당 이동 단말의 자원 사용 권한을 확인하고, 정책 결정 메시지(Pol_DEC)를 통해 상기 인증 내용을 상기 ANQB 2로 피드백하여 전송(S504)하게 된다. 상기 메시지를 수신한 상기 ANQB 2는 상기 NAR로 정책 결정(Policy Decision) 메시지(Pol_DEC)를 피드백하여 전송(S505)하게 된다.

상기 정책 요청 메시지를 통해 AN 2의 상기 이동 단말에 대한 자원 사용 권한 인증 절차가 완료되면, 상기 NAR은 상기 이동 단말을 위해 자원 예약을 수행하고자 인접한 노드들에게 자원 예약 메시지를 계속 전송하게 되며, 상기 메시지는 결국 상기 IP 기반망과 연결되는 라우터인 ER 2로 전송(S506)되게 된다.

즉, 상기 ER 2는 상기 NAR로부터 자원 예약 메시지(RESERVE(CRN Flag; Session_Pri:HIGH)를 수신하고, CNQB에게 해당 이동 단말에 대한 자원 사용 권한을 확인하고자 정책 요청(Policy Request) 메시지(Pol_REQ)를 상기 CNQB로 전송(S507) 하게 된다. 상기 메시지를 수신한 상기 CNQB는 CNPE에게 정책 요청(Policy Request) 메시지(Pol_REQ)를 전송(S508)함으로써 인증을 요청하게 된다. 그런다음, 상기 CNPE는 상기 CNQB에게 정책 결정(Policy Decision) 메시지(Pol_DEC)에 상기 인증 내용을 포함하여 전송(S509)하게 된다. 상기 CNQB는 상기 수신한 정책 결정 메시지(Pol_DEC)를 ER2에게 전송(S510)한다.

상기와 같이 인증 절차가 완료되면, 상기 ER2는 자원 예약 요청 메시지(RESERVE'(CRN Flag; Session_Pri:HIGH))를 CRN까지 전송(S511)한다. 상기 메시지가 CRN까지만 전송될 수 있는 것은 상술한 바와 같이 상기 메시지에 포함된 CRN 플래그에 의해서 구현될 수 있다.

따라서, 상기 CRN은 자신이 CRN임을 확인하고, 상기 자원 예약 요청 메시지를 더 이상 전달하지 않으며 이동 단말의 방향으로 자원 예약 확인 메시지(RESERVE_Confirm'(FINAL:ER 2))를 전송하게 된다. 즉, 상기 자원 예약 확인 메시지(RESERVE_Confirm'(FINAL:ER 2))는 상기 ER 2로 전송(S512)되며, 상기 ER 2에서는 상기 메시지를 수신한 후 자원 예약 확인 메시지(RESERVE_Confirm(FINAL:MN; Session_Pri:HIGH)를 AN 2의 NAR로 전송(S513)하게 된다. 마지막으로, 상기 NAR은 해당 이동 단말에게 자원 예약 확인 메시지(RESERVE_Confirm(FINAL:MN; Session_Pri:HIGH)를 전송함으로써 자원 예약 및 확인 절차가 종료된다.

한편, 상술한 바와 같이 핸드오버시 상기 ER 1의 세션 바인딩(Session Binding) 정보가 변경되어야 하므로 상기 CRN은 세션 바인딩 업데이트(Binding Update) 메시지(Session BU)를 상기 ER 1으로 전송(S515 단계)한다. 이때, 상기 ER 1은 이전 경로의 자원을 해제하기 위해 AN 1의 AR(즉, PAR)로 자원 해제 메시지(TEARDOWN)를 전송(S516)한다.

이상으로 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 핸드오버시 자원 가용성 확인 및 자원 우선 예약 절차를 설명하였다. 이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 상술한 절차를 수행함에 있어 본 발명에 따라 새롭게 정의되어 전송되는 메시지의 포맷을 설명한다.

먼저, 도 6 및 도 7을 참조하여, 세션 바인딩 업데이트 메시지를 설명한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말의 핸드오버시 세션 바인딩 업데이트 메시지 포맷을 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면, 상기 세션 바인딩 업데이트 메시지(600)는 상기 메시지의 길이(Length)를 나타내는 필드(610), 상기 메시지의 클래스 번호(Class-Num)를 나타내는 필드(620), 상기 메시지의 C-타입 정보를 나타내는 필드(630) 및 세션 바인딩 업데이트 오브젝트 필드(640) 등으로 구성될 수 있다.

도 7을 참조하면, PAR에서 CN간의 세션 바인딩 업데이트가 필요할 경우, 상기 도 6의 세션 바인딩 업데이트 메시지(600)를 이용하여 세션 바인딩 업데이트가 수행될 수 있다. 즉, 핸드오버전 이동 단말이 PAR과 CN을 통해 통신하게 되므로 상기 PAR과 CN간에는 종단간 세션(end-to-end session)(710, 720, 730)이 설정되어 있으며, 상기 ER 1 및 ER 3 간에는 상기 이동 단말에 대한 세션(720) 외에 다른 많은 세션들이 존재할 수 있으므로, 복수의 세션들이 합쳐진 집합 세션(aggregate session)(700)의 형태로 설정될 수가 있다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따라 상기 도 6의 세션 바인딩 업데이트 메시지에 의해 PAR과 CN간의 세션 바인딩 업데이트가 이루어질 경우, 상기 기존의 집합 세션(Old aggregate session)(700)은 유지되며, 상기 PAR과 CN간에 설정된 종단간 세션(end-to-end session)(710, 720, 730)이 해제되게 된다.

이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 세션 프리 오브젝트(Session_Pri Object)를 포함하는 자원 예약 메시지(RESERVE(FINAL:CRN; Session_Pri:HIGH))의 포맷을 설명한다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자원 예약 메시지의 포맷을 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라 이동 단말이 핸드오버시 자원 우선 예약을 하고자 할 경우, 상기 세션 프리 오브젝트가 포함된 자원 예약 메시지(800)를 전송하게 된다. 상기 자원 예약 메시지(800)는 상기 메시지의 길이(Length)를 나타내는 필드(810), 상기 메시지의 클래스 번호(Class-Num)를 나타내는 필드(820), 상기 메시지의 C-타입 정보를 나타내는 필드(830) 및 세션 프리 오브젝트 필드(840) 등으로 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 자원 예약 메시지(800)의 세션 프리 오브젝트 필드(840)가 'HIGH'로 설정되어 있을 경우, 상기 메시지를 전송한 이동 단말에 대해서는 인증 절차를 거친 후 우선적으로 자원 예약을 보장받게 된다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자원 예약 메시지의 헤더(Message Header) 포맷을 나타낸 도면이다. 도 9를 참조하면, 상기 자원 예약 메시지의 헤더는 메시지 타입을 나타내는 필드(예컨대, RESERVE)(900) 및 CRN 플래그 필드(910) 로 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 CRN 플래그 필드가 '1'로 설정되어 있을 경우, 상기 자원 예약 메시지는 CRN까지만 전송되게 된다. 또한, 상기 메시지를 수신한 CRN은 상기 CRN 필드를 확인하고 상기 메시지의 종착점이 자신임을 알 수가 있게 된다. 여기서, 상기 CRN 플래그 필드는 CRN까지의 전송 여부만 표시되면 되므로 1 비트(bit)로 구성하는 것이 바람직하다.

이상으로, 본 발명의 실시예에 따른 시스템, 메시지 전송 절차 및 메시지 포맷을 상세히 설명하였다. 한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 상술한 바와 같이 IP 기반의 이동망 환경에 적용 가능함과 아울러, IP 기술이 접목(Harmonization)된 기존의 3세대 이동통신망에도 적용이 가능하다.

도 10은 본 발명을 3세대 이동통신망에 적용한 시스템 구조를 나타낸 도면이다. 도 10을 참조하면, 비동기식 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 기반의 네트워크에서 이동 단말(User Equipment; UE)(1000)로부터 전송된 패킷(packet) 데이터는 기지국(Node-B; 1001), 기지국 제어기(Radio Network Controller; RNC)(1002)를 거쳐 코어 네트워크(Core Network)를 구성하는 SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Services) Support Node; 1004)으로 전송된다. 또한, GGSN(Gateway GPRS Support Node)을 통해 외부 네트워크(예컨대, IMS(IP CN Multimedia Session Domain)(1030)로 전송될 수 있다.

한편, 동기식 3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2) 기반의 네트워크에서 이동 단말(Mobile Terminal; MT)(1010)로부터 전송된 패킷(packet) 데이터는 기지국(BTS; Base Transceiver System)(1011), 기지국 제어기(BSC; Base Station Controller; RNC)(1012)를 거쳐 코어 네트워크(Core Network)를 구성하는 PDSN/FA(Packet Data Switching Node/Foreign Agent; 1014)으로 전송된다. 또한, 상기 PDSN/FA(1012)를 통해 외부 네트워크(예컨대, IMS(IP CN Multimedia Session Domain)(1030)로 전송될 수 있다.

아울러, 무선 랜(Wireless Local Area Network; WLAN) 액세스 망(1021)을 통한 IMS(IP CN Multimedia Session Domain)(1030)와의 통신도 가능하다. 한편, 상기 IMS(1030)는 소정의 게이트웨이(Gateway; GW)(1040)를 통해 각종 응용 서버(Application Servers; 1050)들과 통신할 수 있다.

이때, 상기 3GPP의 RNC(1003), 3GPP2의 BSC(1013) 및 WLAN의 액세스 망(1021)은 각각 본 발명에 따른 IP 기반의 무선 액세스 망(1002, 1012, 1920)이 될 수가 있다. 따라서, 소정의 이동 단말(1000, 1010)이 상기 액세스 망(1002, 1012, 1920)간의 핸드오버를 수행하고자 할 경우, 상술한 본 발명의 실시예들이 동일하게 적용될 수가 있게 된다.

한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, IP 기반의 이동망 환경에서 AN간 의 핸드오버 상황이 발생할 경우 핸드오버하고자 하는 새로운 AN에서의 자원의 가용성을 미리 확인하고, 상기 새로운 AN에서 자원을 예약함으로써, 종래의 자원 예약 방법에서 사전 자원 예약으로 인한 자원낭비를 효과적으로 방지할 수가 있게 된다.

또한, 도메인에서의 자원 활용 및 관리를 최적화할 수 있을 뿐만아니라 멀티미디어 서비스를 제공받고 있는 이동노드 사용자가 핸드오버시 자원 할당을 우선 예약 받음으로써 사용자의 만족도를 충족시킬 수가 있게 된다.

아울러, 핸드오버 하고자 하는 다른 액세스 망의 자원 가용성을 확인하기 위하여 복잡한 종래의 절차들을 사용하지 않고, 각 망의 자원 관리 및 수락 제어를 수행하는 QoS 브로커(QB)간의 QoS 자원 정보 교환을 통해 상기 자원 가용성 확인을 용이하게 수행할 수가 있게 된다.

Claims

IP 기반 이동망 환경에서, 이동 노드가 현재 통신하고 있는 액세스 망으로부터 인접 액세스 망으로 액세스 망간 핸드오버를 수행할 경우, 상기 핸드오버를 수행하고자 하는 인접 액세스 망으로부터 서비스 품질(QoS) 정보를 시그널링 하기 위한 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법에 있어서,

상기 이동 노드가 상기 인접 액세스 망의 액세스 라우터로 자원 예약 메시지를 전송하는 단계;

상기 인접 액세스 망에서, 상기 이동 노드의 자원 사용 권한을 확인하고 인증을 수행하는 단계;

상기 인증 후, 상기 인접 액세스 망의 액세스 라우터에서 IP 기반의 코어 네트워크로 자원 예약 메시지를 전송하는 단계;

상기 코어 네트워크에서, 상기 이동 노드의 자원 사용 권한을 확인하고 인증을 수행하는 단계; 및

상기 인증 결과에 따라 상기 이동 노드에게 자원 예약 확인 메시지를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제1항에 있어서,

상기 이동 노드가 상기 인접 액세스 망의 액세스 라우터로 전송하는 상기 자원 예약 메시지에 우선 예약 정보가 포함되며, 상기 우선 예약 정보에 따라 상기 액세스 망에서 상기 이동 노드로 자원을 우선 예약하는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제1항에 있어서,

상기 인접 액세스 망의 액세스 라우터에서 IP 기반의 코어 네트워크로 전송하는 상기 자원 예약 메시지에 우선 예약 정보가 포함되며, 상기 우선 예약 정보에 따라 상기 코어 네트워크에서 상기 이동 노드로 자원을 우선 예약하는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제1항에 있어서,

상기 인접 액세스 망에서 상기 이동 노드의 자원 사용 권한 확인은,

상기 액세스 망 하부에 링크된 엘리먼트들의 품질을 관리하는 기능을 담당하는 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제1항에 있어서,

상기 인접 액세스 망에서 상기 이동 노드의 자원 사용 권한 인증은,

상기 액세스 망 하부에 링크된 엘리먼트들의 정책을 결정하는 기능을 담당하는 액세스 망 정책 엔티티(ANPE)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제1항에 있어서,

상기 코어 네트워크에서 상기 이동 노드의 자원 사용 권한 확인은,

상기 코어 네트워크 하부에 링크된 엘리먼트들의 품질을 관리하는 기능을 담당하는 코어 네트워크 품질 브로커(CNQB)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제1항에 있어서,

상기 코어 네트워크에서 상기 이동 노드의 자원 사용 권한 인증은,

상기 코어 네트워크 하부에 링크된 엘리먼트들의 정책을 결정하는 기능을 담당하는 코어 네트워크 정책 엔티티(CNPE)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제1항에 있어서,

상기 인증 결과에 따라 상기 이동 노드에게 자원 예약 확인 메시지를 전송하는 단계 이후에,

상기 IP 기반망의 코어 네트워크로부터 핸드오버 하기 전의 액세스 망과 접속하는 에지 라우터로 세션 바인딩 업데이트를 수행하는 단계; 및

상기 에지 라우터에서 상기 핸드오버 하기 전의 액세스 망으로 자원 해제를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제1항에 있어서,

상기 자원 예약 메시지는,

상기 메시지의 종착지를 알리는 플래그 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제9항에 있어서,

상기 플래그 필드는,

상기 메시지의 종착지가 상기 IP 기반망의 크로스오버 노드(CRN)임을 알리는 CRN 플래그 필드인 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제9항에 있어서,

상기 플래그 필드는 1 비트로 구성되는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제1항에 있어서,

상기 이동 노드가 상기 인접 액세스 망의 액세스 라우터로 자원 예약 메시지를 전송하는 단계 이전에,

상기 이동 노드가 상기 인접 액세스 망에 대한 자원의 가용성을 확인하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제12항에 있어서,

상기 인접 액세스 망에 대한 자원의 가용성 확인 방법은,

상기 현재 통신하고 있는 액세스 망과 상기 핸드오버 하고자 하는 인접 액세스 망간의 상기 각 액세스 망 하부에 링크된 엘리먼트들의 품질을 관리하는 기능을 담당하는 액세스 망 품질 브로커(ANQB)의 통신을 통하여 구현하는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제12항에 있어서,

상기 이동 노드가 상기 인접 액세스 망에 대한 자원의 가용성을 확인하는 단계는,

상기 이동 노드가 자신이 현재 통신하고 있는 액세스 망의 액세스 라우터로 자원 가용성 확인을 요구하는 모빌리티(mobility)가 기록된 이벤트 오브젝트(Event Object) 메시지를 전송하는 단계;

상기 이벤트 오브젝트 메시지를 수신한 상기 액세스 라우터가 자신의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)로 자원 확인 메시지(Res_CHECK)를 전송하는 단계;

상기 자신의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)로 자원 가용성 확인 요구 메시지(Res_CHECK_REQ)를 전송하는 단계; 및

상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 자원 가용성을 확인하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제14항에 있어서,

상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 자원 가용성을 확 인하는 단계 이후에,

상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 상기 IP 기반망의 코어 네트워크 품질 브로커(CNQB)로 자원 가용성 확인 요구 메시지(Res_CHECK_REQ)를 전송하는 단계;

상기 코어 네트워크 품질 브로커(CNQB)의 확인 결과에 따라 자원 가용 여부를 나타내는 정보를 포함하는 자원 가용성 응답 메시지(Res_Availability_REP)를 상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)로 전송하는 단계; 및

상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 상기 현재 통신하고 있는 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)로 자원 가용성 응답 메시지(Res_Availability_REP)를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.
제14항에 있어서,

상기 인접 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 상기 현재 통신하고 있는 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)로 자원 가용성 응답 메시지(Res_Availability_REP)를 전송하는 단계 이후에,

상기 현재 통신하고 있는 액세스 망의 액세스 망 품질 브로커(ANQB)에서 상기 메시지 수신에 따라 자원 가용성 응답 메시지(Res_Availability_REP)를 상기 현재 통신하고 있는 액세스 망의 액세스 라우터로 전송하는 단계; 및

상기 메시지를 수신한 상기 액세스 라우터에서 상기 자원 가용성 확인을 요청한 이동 노드로 자원 확정 메시지(Res_Confirm)를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IP 기반 이동망 환경에서 액세스 망간 핸드오버시 QoS 시그널링 방법.