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KR20090106496A - 무선 통신 시스템에 있어서 패킷과 회로 도메인 사이의 통화 연속성을 유지하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에 있어서 패킷과 회로 도메인 사이의 통화 연속성을 유지하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20090106496A
KR20090106496A KR1020097013384A KR20097013384A KR20090106496A KR 20090106496 A KR20090106496 A KR 20090106496A KR 1020097013384 A KR1020097013384 A KR 1020097013384A KR 20097013384 A KR20097013384 A KR 20097013384A KR 20090106496 A KR20090106496 A KR 20090106496A
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call
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call control
msc
message
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KR1020097013384A
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알레시오 카사티
크리스토프 드마레즈
수딥 쿠마르 팔라트
세이드 타테쉬
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루센트 테크놀러지스 인크
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Abstract

본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 기술을 사용하여 작동하고 단일 무선 인터페이스를 갖는 이동 유닛에 적용할 수 있는 방법을 제공한다. 이 방법은 VoIP(Voice over Internet Protocol) 통화로부터 CS(Circuit Switched) 통화로의 핸드오버를 제어한다. 이 방법은 패킷 전환 메시지 내의 CS 통화 제어 메시지를 제공하는 단계와 CS 통화 제어 메시지를 MSC(Mobile Switching Center)로 라우팅하는 단계를 포함한다. 그 후, CS 통화로의 VoIP 통화의 핸드오버는 통화 제어 메시지를 수신함에 따라서 개시된다.

Description

무선 통신 시스템에 있어서 패킷과 회로 도메인 사이의 통화 연속성을 유지하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MAINTAINING CALL CONTINUITY BETWEEN PACKET AND CIRCUIT DOMAINS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에 관한 것이고, 보다 자세하게는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
종래의 무선 통신에서는, 하나 이상의 유닛(또는 액세스 단말)이 기지국과 무선 링크를 구축할 수 있어, 이동 유닛이 그들 사이에서 무선으로 데이터 및/또는 음성 신호를 통신할 수 있다. 기지국은 결국 인터넷, 및/또는 PSTN(Public Switched Telephone Network) 등의 데이터 네트워크와 통신하므로, 이동 유닛은 데이터에 액세스 및/또는 전화를 걸 수 있다
각각 서로 다른 특성을 갖는 서로 다른 형태의 많은 무선 통신 시스템이 있다. 예컨대, GSM(Global System for Mobile communication) 및 초기 버전의 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)는 회로 교환(CS) 네트워크를 통한 음성만을 지원할 수 있다. 반면에, 3GPP에 의해 규정된 LTE(Long Term Evolution)는 패킷 교환(PS) 인터넷 프로토콜(IP) 기반 서비스를 지원한다. 따라서, VoIP(Voice over IP)에 의해 LTE를 통한 음성 전화가 지원된다.
합리적인 비용을 유지하기 위해, 몇몇 이동 유닛은 다중 무선 인터페이스에 대한 동시 액세스를 지원하지 않을 수 있다. 따라서, 통상, 이동 유닛은 일정 시점에 GSM, UMTS 또는 LTE 중 하나의 기술에만 액세스할 수 있다. 따라서, LTE 기술을 사용하는 이동 유닛 오퍼레이팅이 LTE 신호가 약한 영역에 위치하는 경우가 생길 수 있고, 따라서, 개발도상국에서 종종 있는 경우와 같이, 회로 전환 음성만을 지원하는 GSM 또는 UMTS를 지원하는 시스템을 만나면 회로 전환 음성 통화를 초기화할 수 없다.
일반적으로, 3GPP는 이 상황을 처리하기 위한 메커니즘을 특정하여 왔다. 특히, 3GPP는 일반적으로 VCC(Voice Call Continuity)로 불리는 VoIP로부터 CS로의 통화의 핸드오버(HO)를 제공한다. 하지만, 3GPP의 메커니즘은 LTE 기술에 액세스하도록 구성된 이동 유닛에 대해서는 정확하게 작동하지 않을 것이다. VoIP로부터 CS로의 HO에 있어서, VCC는 GSM/UMTS MSC(Mobile Switching Center)와의 CS 통화를 설정하기 위해 이동 유닛을 필요로 한다. 그 결과 MSC는 IMS(IP Multi-media Subsystem) 도메인에 존재하는 VoIP 통화 제어에 접촉한다. 그러면 통화가 CS 도메인으로 핸드오버된다. 따라서, VCC는 HO 절차의 실행 중에 CS 및 PS 네트워크로의 동시 액세스를 필요로 한다. 그러나, LTE 기술에 액세스하도록 구성된 이동 장치는 CS 네트워크에 동시에 액세스할 수 없다. 따라서, VCC는 LTE로부터 GSM/UMTS로의 HO에 직접 사용될 수 없다.
본 발명은 상기한 하나 이상의 문제의 영향에 대처하기 위한 것이다. 이하에서는 본 발명의 몇몇 국면에 대한 기본적인 이해를 돕기 위해 본 발명의 간략한 요약을 제시한다. 이 요약은 본 발명을 총망라한 개요가 아니다. 본 발명의 요지 또는 결정적 요소를 특정하거나 본 발명의 범위를 서술하도록 의도된 것이 아니다. 그 유일한 목적은 이후에 검토될 보다 상세한 설명에 대한 도입부로서의 간략한 형식에 있어서의 몇몇 개념을 제시하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에서는, VoIP(Voice over Internet Protocol) 통화로부터 회로 CS(Circuit Switched) 통화로의 핸드오버를 제어하는 방법이 제공된다. 이 방법은 패킷 전환 메시지 내의 CS 통화 제어 메시지를 제공하는 단계와, CS 통화 제어 메시지를 MSC(Mobile Switching Center)로 라우팅하는 단계를 포함한다. 그 후, CS 통화로의 VoIP 통화의 핸드오버는 통화 제어 메시지를 수신함에 따라 개시된다.
본 발명은 첨부 도면과 관련하여 행해진 이하의 설명을 참조함으로써 이해될 수 있으며, 같은 참조 번호는 같은 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 분산형 무선 통신 시스템의 제 1 실시예를 개념적으로 나타내는 도면,
도 2는 CS 통화로의 VoIP 통화의 핸드오버를 처리하는데 유용한 기지국 및 관련된 전기 회로의 한 실시예의 기능 블록도를 개념적으로 나타내는 도면,
도 3은 핸드오버 절차를 개념적으로 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변형 및 다른 형태를 허용하는데, 그 특정한 실시예를 도면의 예로 나타내고 상세하게 설명한다. 그러나, 특정한 실시예의 설명은 본 발명을 개시된 특수한 형태로 한정하도록 의도된 것이 아니고, 반대로, 첨부된 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 범위 내의 모든 변형, 등가물, 및 대안을 포함하도록 의도된 것임을 알아야한다.
본 발명의 설명적인 실시예를 이하에 기술한다. 보다 명료하게 하기 위해, 실제의 구현품의 모든 특징이 본 명세서에 기술되는 것은 아니다. 그러한 실제의 실시예의 개발에 있어서, 시스템 관련 및 비즈니스 관련 제약에 대한 컴플라이언스와 같은, 개발자들의 특정한 목표를 이루기 위해 무수한 실현시의 고유 결정이 이루어져야 하며, 이는 하나의 실현으로부터 다른 실현으로 변할 수 있다는 점은 이해되어야한다. 또한, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간이 걸릴 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 개시로 인해 이익을 얻는 업계의 당업자에게는 정형적인 부담이 될 수 있음이 이해될 것이다.
본 발명의 일부 및 대응하는 상세한 설명은 소프트웨어, 또는 컴퓨터 메모리 내의 데이터 비트에 의한 동작의 알고리즘 및 상징적 표현으로 제시된다. 이 설명 및 묘사는 당업계에서 통상적 기술을 갖는 사람이 그들의 작업의 요지를 당업계에 서 통상적 기술을 갖는 다른 사람에게 효율적으로 전달하는 것이다. 여기서 사용된 용어로서 그리고 일반적으로 사용되는 바와 같이, 알고리즘은 바람직한 성과로 인도하는 단계의 일괄적인 시퀀스가 되도록 표현된다. 이 단계는 물리량의 물리적 처치를 요구한다. 통상, 반드시 그런 것은 아니지만, 이 양은 저장, 이동, 결합, 비교 및 다른 처리가 될 수 있는 광학적, 전기적, 또는 자기적 신호의 형태를 취한다. 대체로 일반적 용법에서, 비트, 값, 요소, 상징, 문자, 용어, 숫자 등으로서 이들 신호를 언급하는 것이 때때로 편리하다는 것이 증명되어 왔다.
하지만, 이들 용어 및 유사한 용어 모두는 적당한 물리량과 관련되어야 하고, 이들 양에 적용된 알맞은 표식일 뿐임을 알아야한다. 명확히 언급되지 않는다면, 또는 논의로부터 명백한 바와 같이, "처리" 또는 "연산" 또는 "계산" 또는 "결정" 또는 "표시" 등의 용어는, 컴퓨터 시스템의 레지스터 및 메모리 내의 물리적, 전자적 양으로 표현되는 데이터를 컴퓨터 시스템 메모리 또는 레지스터 또는 다른 정보 저장, 전송 또는 표시 장치 내의 물리적 양으로 유사하게 표현되는 다른 데이터로 조작 및 변환하는 컴퓨터 시스템, 또는 유사한 전자 연산 장치의 가동 및 공정을 말한다.
본 발명의 소프트웨어가 실행되는 양상은 전형적으로 프로그램 저장 매체의 몇몇 형식으로 부호화되거나 또는 전송 매체의 몇몇 형태로 실행됨을 또한 알아야한다. 프로그램 저장 매체는 자기식(예컨대, 플로피디스크 또는 하드드라이브) 또는 광학식(예컨대, CD ROM)일 수 있고, 읽기전용 또는 랜덤액세스일 수 있다. 유사하게, 전송 매체는 트위스트 페어선, 동축 케이블, 광 섬유, 또는 이 분야에서 알려진 다른 적합한 전송 매체일 수 있다. 본 발명은 이들 특정한 실시의 양상에 의해 제한되지 않는다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 다양한 구조, 시스템 및 장치는 설명의 목적으로만 도면에 도식적으로 묘사하고, 당업자에게 잘 알려진 상세한 기술을 갖는 본 발명을 불명확하게 하지 않는다. 그럼에도 불구하고, 첨부 도면은 본 발명의 설명예를 서술 및 설명하기 위해 포함된다. 여기에 사용된 단어 및 어구는 당업자에 의해 이해되는 단어 및 어구와 일치하는 의미를 갖는다고 이해 및 해석되어야한다. 용어 및 어구의 특별한 정의, 즉, 당업자에 의해 이해되는 보통의 통상적인 의미와 다른 정의가 본 명세서의 용어 및 어구의 일관적인 사용에 의해 내포되도록 의도되지 않았다. 용어 또는 어구가 특별한 의미, 즉, 당업자에 의해 이해되는 것과 다른 의미를 갖도록 의도되는 경우에는, 그 특별한 정의는 용어 또는 어구에 대하여 직접적이고 명백하게 특별한 정의를 제공하는 정의의 방식으로 명세서에 명확히 설명될 것이다.
도 1은 분산형 무선 통신 시스템(100)의 제 1 실시예를 개념적으로 나타낸다. 제 1 실시예에서, 분산형 무선 통신 시스템(100)의 액세스 포인트는 기지국(105)(도 1에는 단 하나만 도시됨)의 분산형 네트워크를 포함한다. 본 발명이 하나 이상의 기지국(105)을 포함하는 분산형 무선 통신 시스템(100)의 맥락에서 설명될 것이지만, 당업자라면 본 발명은 액세스 포인트가 기지국(105)인 분산형 무선 통신 시스템(100)에 제한되지 않음을 이해할 것이다. 다른 실시예에서, 분산형 무선 통신 시스템(100)은 임의의 바람직한 액세스 포인트의 수 및/또는 형태도 포함 할 수 있다.
무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 이동 유닛(110(1)~110(4))으로의 무선 접속성을 제공한다. 이하, 명료하게 하기 위해, 본 설명에서 이동 유닛(110(1)) 등의 특정한 이동 유닛, 또는 이동 유닛(110(1)~110(2)) 등의 이동 유닛(110)의 집합을 언급하지 않는 경우에는, 이동 유닛(110(1)~110(4))은 기호 (110)에 의해 집합적으로 언급될 것이다. 본 발명은 또한 공통의 숫자 및 하나 이상의 특유의 기호에 의해 표시되는 다른 요소에 적용될 수 있다. 실시예에서, 무선 통신 시스템(100)은 GSM 또는 UMTS 프로토콜을 따르는 이동 유닛(110)으로의 무선 접속성을 제공한다. 하지만, 본 공개에 의해 이익을 얻는 분야의 당업자는 본 발명이 이 프로토콜에 제한되지 않음을 이해할 것이다. 다른 실시예에서, 다른 프로토콜이 GSM 또는 UMTS 프로토콜 대신에 사용되거나, 다른 프로토콜이 GSM 또는 UMTS 프로토콜과 결합되어 사용될 수 있다
기지국(105)은 하나 이상의 이동 유닛(110)과의 세션에 관한 초기화, 확립, 유지, 송신, 수신, 종결, 종료, 또는 다른 동작을 행할 수 있다. 기지국(105)은 또한 다른 기지국(105), 다른 장치, 다른 네트워크 등과 통신하도록 구성될 수 있다. 실시예에서, 기지국(105)에 의해 행해지는 처리 작업은 기지국(105)에 마련된 중앙 처리 장치(CPU)(115)에 의해 실행된다. 기지국(105)은 또한 기지국(105)의 동작과 관련된 정보뿐만 아니라, 기지국(105)에 의해 실행되는 다양한 작업을 이행하는데 사용되는 소프트웨어를 저장하는데 사용될 수 있는 상주 메모리(120)를 포함한다. 상주 메모리(120)는 그 저장된 정보에 비교적 빠른 액세스를 허락하도록 구성되고, 하나 이상의 이동 유닛(110)과의 세션에 관련된 초기화, 확립, 유지, 송신, 수신, 종결, 또는 다른 작동과 관련된 지연을 적어도 일부 감소시키도록 구성된다.
기지국(105)은 또한 기지국(105)과 하나 이상의 이동 유닛(110) 사이에 확립된 세션에 관련된 정보를 생성, 할당, 송신, 수신, 및/또는 저장하도록 구성된다. 이 정보는 당업계의 일반적 용법에 따라 이하에서 세션 상태 정보로서 집합적으로 언급될 것이다. 예컨대, 세션 상태 정보는 무선 인터페이스 프로토콜, 하나 이상의 시퀀스 번호, 재시퀀스 버퍼 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 세션 상태 정보는 또한 헤더 압축 정보, 페이로드 압축 정보, 및 관련된 파라미터 등의 PPP(Point-to-Point Protocol)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 다른 프로토콜 레이어와 관련된 세션 상태 정보도 기지국(105)에 의해 생성, 송신, 수신, 및/또는 저장될 수 있다.
도 2는 기지국(105) 및/또는 무선 네트워크 제어기(RNC)(도시하지 않음) 등의 기지국(105)과 협력한 다른 네트워크 전기 회로 동작과 관련된 기능 블록을 보다 상세하게 설명한다. 특히, 한 쌍의 무선 액세스 네트워크(RAN)(200, 205)가 도시된다. RAN(200)은 GSM 또는 UMTS 기준에 근거하고, 유사하게 장비된 이동 유닛(110)과 통신하기 위해 작동한다. RAN(205)은 LTE 표준에 따르고, 또한 마찬가지로 장비된 이동 유닛(110)과 통신하기 위해 작동한다. 이동 유닛(110)은 GSM/UMTS 및 LTE 표준 양쪽을 지원할 수 있지만, 언제라도 하나 이상으로 동작할 수는 없다.
GSM/UMTS RAN(200)은 보통 A/Iu 인터페이스라 불리는 인터페이스(215)를 통해 MSC(Mobile Switching Center)(210)와 통신한다. MSC(210)는 또한 이하에 보다 상세하게 설명된 바와 같이 일반적으로 VCC에 의해 요구되는 CS 음성 통화를 확립할 책임이 있는 종래의 IMS(IP Multi-media Subsystem)(220)와 결합된다.
LTE RAN(205)은 종래의 방식으로 S1 인터페이스(225)를 통해서 MME/UPE(Mobility Management Entity/User Plane Entity)(230)에 결합되고, 앵커(235)를 거쳐서 IMS(220)에 결합된다. LTE 기반 시스템에서는 표준이 되어 있는 이 경로는 VoIP 어플리케이션에서 데이터의 패킷을 송신하는데 사용된다. 도 2에 나타낸 실시예에서, 추가적인 인터페이스(240)는 MME/UPE(230)와 MSC(210) 사이에서 결합되고, A/Iu 인터페이스(215)와 실질적으로 유사하므로 여기서는 A'/Iu' 인터페이스라고 부른다.
VoIP 통화에서 현재 접촉하고 있는 이동 유닛(110)이 LTE 형태의 장치인 경우, 통화는 우선하는 GSM 또는 UMTS 네트워크로 핸드오버될 필요가 있다. 본 발명의 실시예에서, 이 핸드오버는 VCC를 사용하여 이루어질 수 있다. 그러나 VCC를 사용하기 위해, 이동 유닛(110)은 먼저 GSM/UMTS 네트워크와 CS 음성 통화의 확립을 시도한다. CS 음성 통화를 확립하려면, LTE 이동 유닛(110)은 PS 메시지 내의 CS 통화 제어 메시지를 "이송"(또는 터널링)한다.
MME/UPE(230)는 PS 메시지 내의 CS 통화 제어 메시지를 인식하기 위해 다양한 방법으로 구성될 수 있다. 본 발명의 한 실시예에서, 특정한 정보 요소는 MME/UPE(230)에 의해 인식될 수 있는 PS 메시지에 포함된다. PS 메시지에 포함된 특정 길이에 이르기까지의 모든 후속 정보는 MME/UPE(230)에 의해 MSC(210)로 보내진다. CS 통화 제어 메시지 자신은 MME/UPE(230)에 의해 변경되지 않고, 오히려, MME/UPE(230)에 의해 인식되어 A'/Iu' 인터페이스(240)을 통해 MSC(210)로 라우팅된다. A'/Iu' 인터페이스(250)는 종래의 GSM/UMTS 네트워크에 존재하지 않고, 오히려, MME/UPE(230)에 의한 이 특별한 라우팅을 도모하기 위해 추가되었다.
따라서, 이동 유닛(110)으로부터의 PS 메시지에 포함된 CS 통화 제어 메시지는 HO 초기화 중에 LTE 프로토콜만을 사용하는 이동 유닛(110)으로부터 GSM/UMTS 네트워크에 있는 MSC(210)로 보내진다. 이 라우팅은 VCC를 사용하여 HO를 개시하기 위해 효과적으로 MSC(210)가 IMS(225)에 접속하게 한다. 통화 제어를 성공적으로 확립한 후에, 이동 유닛(110)은 GSM/UMTS RAN으로 핸드오버되고, 무선을 통한 음성 베어러가 GSM/UMTS RAN에 확립된다.
핸드오버 절차를 도 3에 도식적으로 나타낸다. 이동 유닛(110)과 IMS(220) 사이에서 연장되는 양쪽의 화살표(300)에 의해 표시되는 바와 같이, IMS VoIP 통화에 연관된 이동 유닛(110)에서 처리는 시작된다. 310에서, VoIP 통화로부터 CS 통화로의 전환의 필요성이 확인되고, 이동 유닛(110)은 그 패킷 전환 메시지 내의 통화 제어 메시지를 송신하기 시작한다. 이러한 통화 제어 메시지는 MME/UPE(230)에 의해 인식되어, 메시지를 처리하거나 IMS(220)로 통과시키는 대신, A'/Iu' 인터페이스(240)를 통해서 MSC(210)로 라우팅된다. 320에서, MSC(210)는 IMS(220)와 통신하고, CS 및 PS 네트워크에 대하여 동시에 액세스할 필요 없이 VCC를 사용하여 통화 핸드오버를 개시한다. 그 후, 330에서 LTE RAN(205)으로부터 GSM/UMTS RAN(200)으로의 RAN 핸드오버가 일어난다. 마지막으로, 340에서 CS 음성 베어러가 설정되고 핸드오버가 완료된다.
상술한 특정한 실시예는 예시에 불과하고, 본 발명은 본 발명의 이익을 얻는 분야에서의 당업자에게는 다르지만 명백하게 동등한 방식으로 변경 및 실행될 수 있다. 또한, 이하의 청구항에 설명된 것을 제외하고, 여기 나타낸 구조 또는 설계의 상세한 내용으로 제한하려는 의도는 없다. 따라서 상술한 특정한 실시예는 개조 또는 변경될 수 있고 그러한 모든 변형은 본 발명의 범위 내로 간주됨이 명백하다. 따라서, 여기서 청구의 범위는 이하의 청구항에 설명된 것과 같다.

Claims (6)

  1. VoIP(Voice over Internet Protocol) 통화로부터 CS(Circuit Switched) 통화로의 핸드오버를 제어하는 방법으로서,
    패킷 전환(PS) 메시지 내에 CS 통화 제어 메시지를 제공하는 단계와,
    상기 CS 통화 제어 메시지를 MSC(Mobile Switching Center)로 라우팅하는 단계와,
    통화 제어 메시지를 수신함에 따라 상기 CS 통화로의 상기 VoIP 통화의 핸드오버를 개시하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킷 전환 메시지 내에 상기 CS 통화 제어 메시지를 제공하는 단계는 상기 패킷 전환 메시지 내의 특정한 정보 요소를 포함시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 CS 통화 제어 메시지를 상기 MSC로 라우팅하는 단계는 상기 특정한 정 보 요소를 수신함에 따라 상기 CS 통화 제어 메시지를 상기 MSC로 라우팅하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 CS 통화 제어 메시지를 상기 MSC로 라우팅하는 단계는 MME(Mobility Management Entity)에서 상기 CS 통화 제어 메시지를 수신하여 이 CS 통화 제어 메시지를 상기 MSC에 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 CS 통화 제어 메시지를 상기 MSC로 전달하는 단계는 버스를 통하여 상기 CS 통화 제어 메시지를 상기 MSC에 직접 전하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 통화 제어 메시지를 수신함에 따라 상기 CS 통화로의 상기 VoIP 통화의 상기 핸드오버를 개시하는 단계는 상기 핸드오버를 개시하기 위해 IMS(Internet Protocol Multi-media Subsystem)에 접속하는 단계를 더 포함하는 방법.
KR1020097013384A 2006-12-29 2007-12-19 무선 통신 시스템에 있어서 패킷과 회로 도메인 사이의 통화 연속성을 유지하는 방법 및 장치 Withdrawn KR20090106496A (ko)

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