KR20140126098A - 셀룰러 네트워크 및 연동 무선랜 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 패킷 전송 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크에 동시 접속 가능한 단말의 패킷 전송 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 라우팅 테이블 정보를 이용하여 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크 중 하나로 패킷을 전송하는 패킷 전송 방법 및 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀룰러(cellular) 네트워크 및 와이파이(Wi-Fi) 네트워크에 동시 접속 가능한 단말의 패킷 전송 방법은 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크에 모두 접속 중인 단말에 패킷의 전송이 요청되면, 라우팅 테이블 정보를 기초로 전송 네트워크를 선택하는 단계; 전송 네트워크가 셀룰러 네트워크로 선택되면, 셀룰러 네트워크를 통하여 패킷을 전송하는 단계; 및 전송 네트워크가 와이파이 네트워크로 선택되면, 암호화 트래픽 선택 정보에 패킷이 포함된 경우 패킷을 암호화하여 와이파이 네트워크를 통하여 전송하고, 암호화 트래픽 선택 정보에 패킷이 포함되지 않은 경우 평문 방식으로 패킷을 와이파이 네트워크를 통하여 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

셀룰러 네트워크 및 연동 무선랜 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 패킷 전송 방법 및 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING PACKETS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM COMPRISING CELLUAR NETWORK AND INTERWORKING WIRELESS LOCAL AREA NETWORK}

본 발명은 셀룰러 네트워크 및 연동 무선랜 네트워크(I-WLAN:Interworking Wireless Local Area Network)를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 패킷 전송 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 연동 무선랜 네트워크에서 단말이 패킷을 평문으로 셀룰러 네트워크로 전송하거나, 또는 암호화하여 와이파이 네트워크를 통하여 전송할 수 있는 방법에 관한 것이다.

최근 스마트폰의 출현과 더불어 무선 통신 서비스의 이용 범위가 음성뿐 아니라 영상 통화, 인터넷 접속을 통한 다양한 멀티미디어 제공으로 점차 확대되었다. 이에 따라 초고속 데이터 전송은 물론 다양한 어플리케이션에 대한 수요가 크게 증가하였고, 비용 면에서 더욱 경제적이고 간편하게 초고속 무선 액세스를 제공하는 와이파이 네트워크(Wi-Fi Network, 또는 WLAN: Wireless Local Area Network)에 접속하여 인터넷을 사용하는 사용자가 급증하고 있다.

또한, 최근에는 셀룰러 네트워크(예를 들어, 3GPP 시스템)에 연동되는 와이파이 네트워크(예를 들면, I-WLAN(Interworking WLAN))의 기술도 개발되고 있다. 이와 같이, 단말이 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크에 동시에 접속할 수 있게 되면서, 패킷을 효율적으로 전송하고 암호화하는 방안에 대한 기술이 요청되고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 셀룰러 네트워크 및 연동 무선랜 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 패킷 전송 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크에 동시 접속 가능한 단말이 라우팅 테이블 정보를 이용하여 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크 중 하나로 패킷을 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, I-WLAN에서 종래의 트래픽 선택 정보로 구별이 되지 않는 패킷들을 셀룰러 네트워크로 전송하거나 암호화하여 와이파이 네트워크로 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀룰러(cellular) 네트워크 및 와이파이(Wi-Fi) 네트워크에 동시 접속 가능한 단말의 패킷 전송 방법은 상기 셀룰러 네트워크 및 상기 와이파이 네트워크에 모두 접속 중인 상기 단말에 패킷의 전송이 요청되면, 라우팅 테이블 정보를 기초로 전송 네트워크를 선택하는 단계; 상기 전송 네트워크가 셀룰러 네트워크로 선택되면, 상기 셀룰러 네트워크를 통하여 상기 패킷을 전송하는 단계; 및 상기 전송 네트워크가 와이파이 네트워크로 선택되면, 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함된 경우 상기 패킷을 암호화하여 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하고, 상기 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함되지 않은 경우 평문 방식으로 상기 패킷을 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 방법은 상기 셀룰러 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 패킷이 상기 셀룰러 네트워크로 전송되도록 상기 라우팅 테이블 정보에 상기 셀룰러 네트워크에 대응하는 아이피 주소를 매핑하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 방법은 상기 와이파이 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 라우팅 테이블 정보에서 상기 아이피 주소의 매핑을 해제하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 전송 네트워크를 선택하는 단계는 상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소가 매핑된 경우 상기 셀룰러 네트워크를 선택하고, 상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소의 매핑이 해제된 경우 상기 와이파이 네트워크를 선택하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 암호화 트래픽 선택 정보는 IPSec(Internet Protocol Security protocol) 트래픽 선택 정보를 포함하고, 상기 패킷은 IPSec 방식으로 암호화되는 것이 바람직하다.

상기 와이파이 네트워크는 I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network) 네트워크를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 방법은 상기 셀룰러 네트워크에 접속 중인 상기 단말이 상기 와이파이 네트워크에 접속하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 방법은 상기 와이파이 네트워크에 접속 중인 상기 단말이 상기 셀룰러 네트워크에 접속하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 셀룰러(cellular) 네트워크 및 와이파이(Wi-Fi) 네트워크에 동시 접속 가능한 단말은 전송 모듈; 수신 모듈; 및 상기 전송 모듈 및 수신 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 셀룰러 네트워크 및 상기 와이파이 네트워크에 모두 접속 중인 상기 단말에 패킷의 전송이 요청되면, 라우팅 테이블 정보를 기초로 전송 네트워크를 선택하고, 상기 전송 네트워크가 셀룰러 네트워크로 선택되면, 상기 셀룰러 네트워크를 통하여 상기 패킷을 전송하고, 상기 전송 네트워크가 와이파이 네트워크로 선택되면, 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함된 경우 상기 패킷을 암호화하여 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하고, 상기 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함되지 않은 경우 평문 방식으로 상기 패킷을 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 프로세서는 상기 셀룰러 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 패킷이 상기 셀룰러 네트워크로 전송되도록 상기 라우팅 테이블 정보에 아이피 주소를 매핑하는 것이 바람직하다.

상기 프로세서는 상기 와이파이 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 라우팅 테이블 정보에서 상기 아이피 주소의 매핑을 해제하는 것이 바람직하다.

상기 프로세서는 상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소가 매핑된 경우 상기 셀룰러 네트워크를 선택하고, 상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소의 매핑이 해제된 경우 상기 와이파이 네트워크를 선택하는 것이 바람직하다.

상기 암호화 트래픽 선택 정보는 IPSec(Internet Protocol Security protocol) 트래픽 선택 정보를 포함하고, 상기 패킷은 IPSec 방식으로 암호화되는 것이 바람직하다.

상기 와이파이 네트워크는 I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network) 네트워크를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 프로세서는 상기 셀룰러 네트워크에 접속 중에 상기 와이파이 네트워크에 접속하는 것이 바람직하다.

상기 프로세서는 상기 와이파이 네트워크에 접속 중에 상기 셀룰러 네트워크에 접속하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 셀룰러(cellular) 네트워크 및 와이파이(Wi-Fi) 네트워크에 동시 접속 가능한 단말이 패킷을 전송하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 있어서, 상기 셀룰러 네트워크 및 상기 와이파이 네트워크에 모두 접속 중인 상기 단말에 패킷의 전송이 요청되면, 라우팅 테이블 정보를 기초로 전송 네트워크를 선택하기 위한 명령어; 상기 전송 네트워크가 셀룰러 네트워크로 선택되면, 상기 셀룰러 네트워크를 통하여 상기 패킷을 전송하는 명령어; 및 상기 전송 네트워크가 와이파이 네트워크로 선택되면, 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함된 경우 상기 패킷을 암호화하여 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하고, 상기 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함되지 않은 경우 평문 방식으로 상기 패킷을 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하는 명령어를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 기록매체는 상기 셀룰러 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 패킷이 상기 셀룰러 네트워크로 전송되도록 상기 라우팅 테이블 정보에 아이피 주소를 매핑하는 명령어를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 기록매체는 상기 와이파이 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 라우팅 테이블 정보에서 상기 아이피 주소의 매핑을 해제하는 명령어를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 전송 네트워크를 선택하기 위한 명령어는 상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소가 매핑된 경우 상기 셀룰러 네트워크를 선택하고, 상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소의 매핑이 해제된 경우 상기 와이파이 네트워크를 선택하기 위한 명령어를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시 형태에 따를 경우, 무선 통신 시스템에서 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크에 동시 접속 가능한 단말의 패킷 전송 방법 및 이를 위한 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 각 실시 형태에 따를 경우, 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크에 동시 접속 가능한 단말이 라우팅 테이블 정보를 이용하여 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크 중 하나로 패킷을 전송하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 각 실시 형태에 따른 경우, 와이파이 네트워크 및 셀룰러 네트워크 중 어느 네트워크로 통신할 지, 와이파이 네트워크를 통하여 전송할 때 패킷을 암호화할지 여부를 용이하게 결정할 수 있다.

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

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 WLAN 시스템의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 WLAN 시스템에서 단말이 AP에 접속하기 위한 절차를 예시하는 도면이다.
도 3은 WLAN 시스템에서 단말이 AP로부터 IP(Internet Protocol) 주소를 할당 받기 위한 신호 송수신의 과정을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 네트워크 구조도를 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 이동성으로 인한 이기종 무선 접속 시스템의 연동 과정을 도식화한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 I-WLAN 에서 패킷의 처리 방법을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크의 적응적 선택을 위한 라우팅 테이블 정보 설정 방법을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

본 발명의 실시예들은 무선 통신 시스템에서 단말의 패킷 전송 방법 및 장치를 제공한다. 이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 셀룰러(cellular) 네트워크의 기지국 및 와이파이(Wi-Fi) 네트워크의 무선접속장치(access point)를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 패킷 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

또한, 본 발명에서 단말은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템에서 패킷 전송 방법의 대상이 되는 단말을 의미하는 것으로, 단순히 장치(Device)로 불릴 수 있다. 또한, 단말은 이동국(MS: Mobile Station), 사용자 단말(UE: User Equipment), 가입자 단말(SS: Subscriber Station), 이동가입자 단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal), 단말(Terminal) 또는 장치(Device) 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 무선 통신 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

1. 본 발명이 적용될 수 있는 무선랜(WLAN: Wireless Local Area Network) 시스템 일반

도 1은 WLAN 시스템의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, WLAN 시스템은 하나 이상의 기본 서비스 세트(BSS: Basic Service Set)를 포함한다. BSS는 성공적으로 동기화를 이루어서 서로 통신할 수 있는 스테이션(STA)의 집합이다. 도 1에서는 2개의 BSS(BSS 1, BSS 2)와 각 BSS에 접속한 2개의 STA(STA 1, 2/STA 3, 4)를 예시한다. 도 1에서 타원형의 표시는 BSS의 커버리지 영역을 나타내며, 이는 기본 서비스 영역(BSA: Basic Service Area)이라 불린다. STA가 BSA를 넘어서 이동하는 경우, STA는 BSA에 존재하는 다른 STA와 더 이상 직접적인 통신을 할 수 없다.

BSS는 독립 BSS(IBBS: Independent BSS)와 인프라스트럭처 BSS(Infrastructure BSS)로 구분된다. IBBS에서는 STA들 간 직접적인 통신이 가능하며, 이와 같은 STA 간 동작의 타입은 애드 훅 네트워크(ad hoc network)라고 불린다.

STA가 BSS에 접속하기 위해서는 기지국과 동기를 맞추는 절차를 수행해야 한다. 또한, 인프라스트럭처 BSS의 모든 서비스에 접근하기 위해, STA는 기지국과 연계(association)되어야 한다. 이러한 연계 절차는 동적으로 수행되며, 분배 시스템 서비스(DSS: Distribution System Service)의 사용을 포함한다.

STA와 STA 간 지원될 수 있는 직접적인 거리는 물리적으로 제한될 수 있다. 네트워크에 따라 이러한 거리는 충분할 수도 있으나, 충분하지 않아 커버리지의 확장이 요구될 수 있다. 이에, BSS는 복수의 BSS들로 구성되는 네트워크의 확장된 형태에서의 일 요소로 구성될 수 있다. 이와 같이, BSS들을 상호 연결시키기 위해 사용되는 아키텍처 요소를 분배 시스템(DS: Distribution System)이라 칭한다.

DS는 복수의 액세스 포인트(AP: Access Point)들을 연결하는 메커니즘(mechanism)으로서, 반드시 네트워크일 필요는 없으며, 소정의 분배 서비스를 제공할 수 있다면 그 형태에 대해서는 아무런 제한이 없다. 예컨대, DS는 메쉬(mesh) 네트워크와 같은 무선 네트워크일 수도 있고, AP들을 서로 연결시켜 주는 물리적인 구조물일 수도 있다.

WLAN 시스템에서는 분배 시스템 매체(DSM: Distribution System Medium)와 무선 매체(WM: Wireless Medium)가 논리적으로 구분될 수 있다. 각 논리적 매체는 아키텍처의 서로 다른 요소에 의하여 서로 다른 목적으로 사용된다. DS가 복수의 BSS들의 심리스(seamless)한 통합과 목적지에의 주소 매핑을 관리하기 위하여 필요한 논리적 서비스를 제공함으로써 장치의 이동성이 지원된다.

AP는 연계된 STA가 WM을 통해 분배 시스템에 접근할 수 있도록 지원하는 개체이다. 이러한 AP를 통하여 BSS와 DS 간에 데이터가 이동된다. 여기서, 모든 AP는 STA가 될 수 있으므로 AP 또한 주소를 가지는 개체이다. 다만, WM을 통한 통신과 DSM을 통해 통신을 위해 AP에 의해 사용되는 주소는 서로 동일할 필요는 없다.

DS와 BSS를 이용하여 임의의 크기와 복잡도를 가지는 무선 네트워크를 형성할 수 있으며, 이러한 네트워크 타입을 확장 서비스 세트(ESS: Extended Service Set) 네트워크라고 칭한다. ESS는 DS를 통하여 연결된 복수의 BSS들을 의미하며, DS를 포함하지 않는다. ESS 네트워크는 IBSS 네트워크와 동일한 논리적 링크 제어(LLC: Logical Link Control) 계층을 가지므로, ESS에 속한 STA는 LLC에 트랜스페런트(transparent)하게 동일한 ESS 내에서 하나의 BSS에서 다른 BSS로 이동할 수 있다.

물리적으로 연속적인 커버리지를 형성하기 위해 BSS들은 부분적으로 오버랩(overlap)될 수 있다. 그리고, BSS들 간의 논리적인 거리는 제한이 없으므로 BSS들은 물리적으로 연결되어 있지 않을 수 있다. 또한, 불필요한 중복을 피하기 위해 BSS들은 물리적으로 결합되지 않을 수 있다. 또한, 애드 훅 네트워크가 ESS 네트워크를 가지는 위치에서 동작하는 경우 또는 물리적으로 오버랩되는 WLAN 시스템 네트워크가 서로 다른 구조로 설정된 경우 또는 동일한 위치에서 복수의 서로 다른 접속 또는 보안 정책이 필요한 경우를 위해 하나(또는 그 이상) IBBS 또는 ESS 네트워크는 하나(또는 그 이상)의 ESS 네트워크로서 물리적으로 동일한 공간에 존재할 수 있다.

상술한 STA는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control)와 무선 매체에 대한 물리층(Physical Layer) 인터페이스를 포함하는 논리 개체로서, AP STA(AP Station)과 비AP STA(Non-AP Station)을 포함한다. STA 중에서 사용자가 조작하는 휴대용 단말은 Non-AP STA로써, 단순히 STA이라고 할 때는 Non-AP STA을 가리키기도 한다. Non-AP STA은 단말(terminal), 무선 송수신 유닛(WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit), 사용자 장비(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 휴대용 단말(Mobile Terminal), 또는 이동 가입자 유닛(Mobile Subscriber Unit) 등의 다른 명칭으로도 불릴 수 있다. 그리고, AP는 자신에게 결합된 STA(Associated Station)에게 무선 매체를 통해 분배 시스템(DS: Distribution System)으로의 접속을 제공하는 개체이다. AP는 집중 제어기, 기지국(BS: Base Station), Node-B, BTS(Base Transceiver System), 펨토 BS(Femto BS) 또는 사이트 제어기 등으로 불릴 수도 있다.

도 2는 WLAN 시스템에서 단말이 AP에 접속하기 위한 절차를 예시하는 도면이다.

도 2를 참조하면, AP는 주기적으로 브로드 캐스트(Broadcast) 형식의 비콘(Beacon) 프레임을 생성시켜 전송한다. 비콘 프레임을 수신한 단말은 액세스 포인트의 존재를 감지하게 된다. 비콘 프레임은 헤더(header), 프레임 바디(frame body), 프레임 검사 시퀀스(FCS: Frame Check Sequence)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 타임 스탬프(Timestamp), 비콘 간격(Beacon interval), 기능(Capability), 서비스 세트 식별자(SSID: Service Set Identifier) 및 지지 전송율(Supported rates) 등의 정보를 포함할 수 있다. 서비스 세트 식별자는 WLAN 시스템에서 복수의 서로 다른 기본 서비스 세트를 구분하기 위하여 사용하는 식별자이며, 기본 서비스 세트 식별자(BSSID)로도 지칭할 수 있다.

단말은 비콘 프레임을 수신하고, 수신한 비콘 프레임들을 통해 접속 가능한 복수의 AP의 존재를 확인하게 된다. 이를 수동 검색(passive scanning)이라고 한다. 단말은 복수의 AP 중에서 특정의 AP를 선택하고, 선택한 AP로 프로브 요청(Probe Request) 프레임을 전송한다.

한편, 단말은 기존에 접속하였던 AP들의 정보를 프로파일(profile)로 저장할 수 있다. 단말은 기존에 접속하였던 AP들의 정보를 프로파일(profile)로 저장한 뒤, 비콘 프레임의 수신 없이 차후 프로파일에서 AP를 선택하고 선택한 액세스 포인트로 프로브 요청 프레임을 전송할 수 있다. 이를 능동 검색(active scanning)이라고 한다.

프로브 요청 프레임은 헤더(header), 프레임 바디(frame body), 프레임 검사 시퀀스(FCS)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 서비스 세트 식별자(SSID) 및 지지 전송율(Supported rates) 등의 정보를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 서비스 세트 식별자는 기본 서비스 세트를 구분하기 위하여 사용하는 식별자로, 특정 기본 서비스 세트의 고유한 서비스 세트 식별자를 알지 못하는 어떠한 단말도 해당 기본 서비스 세트에 접속할 수 없게 된다. 즉, 단말은 특정 기본 서비스 세트, 즉 AP에 접속하기 위해서는 프로브 요청 프레임에 서비스 세트 식별자를 실어 보내게 된다.

프로브 요청 프레임을 수신한 AP는 프로브 요청 프레임에 대한 응답으로 프로브 응답(Probe Response) 프레임을 단말로 전송한다. 프로브 응답 프레임은 헤더(header), 프레임 바디(frame body), 프레임 검사 시퀀스(FCS)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 타임 스탬프(Timestamp), 비콘 간격(Beacon interval), 기능(capability), 서비스 세트 식별자(SSID), 지지 전송율(Supported rates) 등의 정보를 포함할 수 있다. 이와 같은 일련의 과정을 탐색(Search) 과정이라고 한다.

탐색 과정을 거친 후, 단말과 AP는 인증(Authentication) 과정을 수행한다. 구체적으로, 단말은 AP로부터 프로브 응답 프레임을 수신한 후에, 인증을 요청하기 위하여 인증 요청(Authentication Request) 프레임을 AP로 전송한다. 이후 AP가 인증 응답(Authentication Response) 프레임을 단말에게 전송함으로써, AP와 단말 간에 인증을 맺게 된다. 인증 요청 프레임 및/또는 인증 응답 프레임은 헤더(header), 프레임 바디(frame body), 프레임 검사 시퀀스(FCS)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 인증 알고리즘 번호(Authentication algorithm number), 인증 처리 시퀀스 번호(Authentication transaction sequence number) 및 상태 코드(Status Code) 등의 정보를 포함할 수 있다.

인증 과정을 거친 후, 단말과 AP는 연계(Association) 과정을 수행한다. 구체적으로, AP와 단말 간에 인증을 맺은 후에, 단말은 연계 요청(Association Request) 프레임을 AP에 전송한다. 연계 요청 프레임은 헤더(header), 프레임 바디(frame body), 프레임 검사 시퀀스(FCS)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 기능(Capability), 청취 간격(Listen interval), 서비스 세트 식별자(SSID) 및 지지 전송율(supported rates) 등의 정보를 포함할 수 있다.

AP는 연계 요청 프레임에 대한 응답으로 연계 응답(Association Response) 프레임을 단말로 전송함으로써, 단말과 연결이 된다. 연계 응답 프레임은 헤더(header), 프레임 바디(frame body), 프레임 검사 시퀀스(FCS)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 기능(Capability), 상태 코드(Status Code), 연계 식별자(AID: Association ID), 지지 전송율(supported rates) 등의 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 연계 식별자(AID)는 단말이 AP와의 연계 이후에 AP가 복수의 단말을 구별하기 위하여 각 단말에 부여한 특정 식별자를 의미한다.

도 3은 WLAN 시스템에서 단말이 AP로부터 IP(Internet Protocol) 주소를 할당 받기 위한 신호 송수신의 과정을 예시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 앞서 도 2에 따른 실시예에 따라 AP에 접속한 단말은 AP로 IP 주소를 요청하는 DHCP 디스커버(Dynamic Host Configuration Protocol Discover) 메시지를 전송한다. 이때, 단말은 자신의 IP 주소와 DHCP 서버인 AP의 IP 주소를 모르기 때문에 브로드 캐스트 형식으로 DHCP 디스커버 메시지를 전송할 수 있다.

DHCP 디스커버 메시지를 수신한 AP는 이에 대한 응답으로 DHCP 제공(DHCP Offer) 메시지를 단말에 전송한다. DHCP 제공 메시지는 AP에서 할당할 수 있는 IP 주소, 서브넷 마스크(Subnet Mask), 기간, DHCP 주소 등의 정보를 포함하고 있다. 이때, 아직 단말에 IP 주소를 할당하지 않았으므로 AP 또한 브로드 캐스트 방식으로 DHCP 제공 메시지를 전송할 수 있다.

단말은 DHCP 제공 메시지에 포함된 IP 주소 중에서 특정 IP 주소를 선택하고, 선택한 IP 주소를 AP에 요청하기 위하여 DHCP 요청(DHCP Request) 메시지를 전송한다. 이어, AP는 DHCP 확인(DHCP Acknowledge(Ack)) 메시지를 전송함으로써, 단말에 IP 주소의 할당이 완료된다.

한편, DHCP 디스커버 메시지는 단말이 최초로 IP 주소를 할당 받기 위하여 전송하는 메시지이다. 따라서, 단말에 IP 주소가 할당 받은 후에 IP 주소가 만료된 경우에는 DHCP 디스커버 메시지의 전송을 생략할 수 있다. 즉, 단말이 AP에 IP 주소를 재요청하는 경우에는 단말은 AP로 DHCP 요청 메시지를 전송함으로써 IP 주소를 재할당 받을 수 있다.

2. I-WLAN에서 패킷의 처리 방법

본 발명에서는 I-WLAN(Interworking WLAN)에서 패킷을 전송하는 설정을 동적으로 제어하는 방안을 제안한다.

이하, 본 명세서에서 단말은 셀룰러(cellular) 이동 통신 방식으로 통신할 수 있는 RAT(RAT: Radio Access Technology) 기능과 WLAN 통신 방식으로 통신할 수 있는 RAT 기능을 모두 가지는 단말임을 가정한다. 또한, 본 명세서에서 지칭하는 I-WLAN은 이동 통신 시스템(예를 들어, 3GPP 시스템)과 연동되는 WLAN을 의미한다.

또한, 본 발명에 따른 AP는 인터넷 혹은 ISP(Internet Service Provider) 망에 연결된 AP인 것을 가정한다. 아래 도 4에서는 본 발명이 적용될 수 있는 네트워크의 구조를 예시하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이종의(다중) 무선 접속 네트워크를 지원하는 무선 통신 시스템이라면 본 발명이 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 네트워크 구조도를 예시하는 도면이다.

도 4의 네트워크 구조도는 EPC(Evolved Packet Core)를 포함하는 EPS(Evolved Packet System)의 개략적인 구조를 나타낸다.

EPC는 3GPP 기술들의 성능을 향상하기 위한 SAE(System Architecture Evolution)의 핵심적인 요소이다. SAE는 다양한 종류의 네트워크 간의 이동성을 지원하는 네트워크 구조를 결정하는 연구 과제에 해당한다. SAE는, 예를 들어, IP 기반으로 다양한 무선 접속 기술들을 지원하고 보다 향상된 데이터 전송 능력을 제공하는 등의 최적화된 패킷-기반 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다.

구체적으로, EPC는 3GPP LTE 시스템을 위한 IP 이동 통신 시스템의 코어 네트워크(Core Network)이며, 패킷-기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. 기존의 이동 통신 시스템(즉, 2 세대 또는 3 세대 이동 통신 시스템)에서는 음성을 위한 CS(Circuit-Switched) 및 데이터를 위한 PS(Packet-Switched)의 2 개의 구별되는 서브-도메인을 통해서 코어 네트워크의 기능이 구현되었다. 그러나, 3 세대 이동 통신 시스템의 진화인 3GPP LTE 시스템에서는, CS 및 PS의 서브-도메인들이 하나의 IP 도메인으로 단일화되었다. 즉, 3GPP LTE 시스템에서는, IP 능력(capability)을 가지는 단말과 단말 간의 연결이, IP 기반의 기지국(예를 들어, eNodeB(evolved Node B)), EPC, 애플리케이션 도메인(예를 들어, IMS(IP Multimedia Subsystem))을 통하여 구성될 수 있다. 즉, EPC는 단-대-단(end-to-end) IP 서비스 구현에 필수적인 구조이다.

EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 4에서는 그 중에서 일부에 해당하는, SGW(Serving Gateway), PDN GW(Packet Data Network Gateway), MME(Mobility Management Entity), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 예시한다.

SGW는 무선 접속 네트워크(RAN: Radio Access Network)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB와 PDN GW 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, 단말이 eNodeB에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, SGW는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8(release-8) 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 SGW를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, SGW는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.

PDN GW(또는 P-GW)는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당한다. PDN GW는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 non-3GPP 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.

도 4의 네트워크 구조의 예시에서는 SGW와 PDN GW가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.

MME는, 단말의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면(control plane) 기능들을 제어한다. MME는 수많은 eNodeB들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.

SGSN은 다른 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.

ePDG는 신뢰되지 않는 non-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, 와이파이 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.

도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 단말은, 3GPP 액세스는 물론 non-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 이동성으로 인한 이기종 무선 접속 시스템의 연동 과정을 도식화한 도면이다.

도 5의 (a)는 셀룰러 네트워크(cellular network) 커버리지와 I-WLAN 커버리지가 공존하는 공간에서 단말의 이동성을 도식화한 도면이고, 도 5의 (b)는 셀룰러 네트워크와 I-WLAN 간의 핸드오버를 수행하는 동작을 간략하게 도식화한 도면이며, 도 5의 (c)는 셀룰러 네트워크와의 연결에 추가하여 I-WLAN과의 연결/해제하는 동작을 간략하게 도식화한 도면이다.

도 5를 참조하면, 단말이 셀룰러 네트워크의 기지국의 서비스 커버리지 내에 위치하나 AP의 서비스 커버리지 내에 위치하지 않는 경우, 단말은 AP에 접속되지 않은 상태로 셀룰러 네트워크를 통해 통신을 수행하게 된다. 여기서, 단말에 탑재된 와이파이 인터페이스(interface)가 활성화(activation)된 경우, 단말은 AP로부터 주기적으로 전송되는 비콘 신호를 스캔하게 된다.

이후, 단말이 ①과 같이 AP의 서비스 커버리지 내로 이동하게 되면, 단말의 와이파이 통신 모듈은 AP로부터 전송되는 비콘 신호를 통해 근접한 AP를 검색(search)하게 된다.

AP를 검색한 단말은 도 5의 (b)와 같이 셀룰러 네트워크로부터 검색된 AP로 핸드오버(handover)를 수행함으로써 연속적인 통신을 수행할 수 있다. 즉, 셀룰러 네트워크와의 링크를 I-WLAN과의 링크로 전환하여 셀룰러 네트워크를 통해 송수신하던 데이터는 I-WLAN를 통해 연속적으로 송수신할 수 있다.

또한, AP를 검색한 단말은 도 5의 (c)와 같이 기존의 셀룰러 네트워크와의 링크는 그대로 유지한 채, I-WLAN과의 새로운 링크를 추가로 확립할 수도 있다. 즉, 기존의 셀룰러 네트워크와를 통해 송수신하는 데이터는 계속하여 셀룰러 네트워크를 통해 송수신하면서, 단말은 I-WLAN을 통해 새로운 데이터를 송수신할 수도 있다.

이후, 단말이 ②와 같이 AP의 서비스 커버리지를 벗어나 이동하게 되면, 단말은 접속된 AP와의 연결이 끊어지며, 셀룰러 네트워크를 통해서만 통신을 수행하게 된다.

여기서, 도 5의 (b)와 같이 단말은 I-WLAN에서 셀룰러 네트워크로 다시 핸드오버를 수행함으로써 연속적인 통신을 수행할 수 있다. 즉, I-WLAN과의 링크를 셀룰러 네트워크와의 링크로 전환하여 I-WLAN을 통해 송수신하던 데이터는 셀룰러 네트워크를 통해 연속적으로 송수신할 수 있다.

또한, 도 5의 (c)와 같이 기존의 셀룰러 네트워크와의 링크를 유지한 경우에는 I-WLAN과의 링크가 끊어지더라도 계속하여 셀룰러 네트워크와의 링크는 동일하게 유지할 수도 있다. 즉, I-WLAN을 통한 데이터의 송수신은 끊어지나, 기존의 셀룰러 네트워크를 통해 송수신하는 데이터는 계속하여 셀룰러 네트워크를 통해 송수신할 수 있다.

한편, 도 5에서는 설명의 편의를 위해 단말이 셀룰러 네트워크의 커버리지와 I-WLAN의 커버리지가 공존하는 공간에서 단말의 이동성을 가정하여 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 단말의 이동성이 없는 경우에도 무선 신호의 품질에 따라 상술한 단말의 동작이 수행될 수 있음은 물론이다.

이하, 본 발명에서는 I-WLAN에서 단말이 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크(I-WLAN)에 모두 접속한 경우, 적응적으로 패킷의 전송망을 결정하고, 암호화 방식을 결정하는 방안을 제안한다. 구체적으로, 먼저 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크 중 패킷을 전송할 네트워크를 결정한다. 다음으로, 와이파이 네트워크로 패킷을 전송하는 경우, 패킷의 암호화 여부를 결정하여 암호화된 패킷 또는 평문 패킷을 전송한다. 특히, 본 발명에 따르면 시스템 라우팅 테이블에 와이파이에 해당하는 주소를 추가 또는 삭제하는 것을 통하여 적응적으로 패킷을 전송하는 네트워크를 결정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 I-WLAN 에서 패킷의 처리 방법을 예시하는 도면이다.

도 6을 참조하면, 상위 네트워크 스택(예를 들면, TCP(Trasmission Control Protocol) 또는 UDP(User Datagram Protocl) 등의 프로토콜 처리부)에서 IP 패킷 송신 이벤트가 발생한다(S601). 여기서, TCP 및 UDP는 OSI(Open System Interconnection) 7계층 중 4계층에 속한다. TCP는 데이터 전송의 신뢰성을 보장하기 위한 것으로서, 패킷이 중간에 유실되거나 전송 장애시 재전송을 수행하는 프로토콜이다. UDP는 TCP와 마찬가지로 데이터의 전송을 위한 프로토콜이지만, 중간에 패킷이 유실되거나 변조가 되어도 재전송을 하지 않고 데이터를 전송하여 전송 속도를 높인다.

다음으로, 단말은 라우팅 테이블 정보를 기초로 패킷을 전송하기 위한 전송 네트워크를 선택한다(S603). 구체적으로, 단말은 시스템 라우팅 테이블에 셀룰러 네트워크에 대응하는 서비스 IP 주소(패킷의 목적지 IP 주소)가 포함되는지 검색하고, 포함되는 경우에 셀룰러 네트워크를 전송 네트워크로 선택한다. 즉, 본 단계를 통하여 기본 라우팅 설정이 와이파이더라도 특정 대역은 셀룰러 네트워크를 통하여 전송되도록 할 수 있다. 라우팅 테이블은 특정 IP 범위의 패킷을 셀룰러 네트워크 또는 와이파이 네트워크로 전송하도록 하는 정보의 집합이다. 또한, 라우팅 테이블에서 IP의 범위가 좁을 수록 우선 순위가 높다. 단말이 셀룰러 네트워크와 와이파이 네트워크에 동시에 접속하면, 라우팅 테이블은 와이파이 네트워크로 패킷을 전송하도록 기본적으로 설정된다. 이러한 기본 설정에서, 정책상 특정 서비스의 패킷을 셀룰러 네트워크로 전송하고자 하는 경우 해당 IP의 범위를 셀룰러 네트워크로 전송하도록 라우팅 테이블에 정보를 추가한다. 즉, 본 발명에 따르면 시스템 라우팅 테이블에 서비스 IP 주소를 매핑하거나 해제하고, 그 존재 여부를 통하여 적응적으로 와이파이 네트워크 또는 셀룰러 네트워크를 통하여 패킷을 전송할 수 있다. 시스템 라우팅 테이블에 서비스 IP 주소를 매핑하거나 해제하는 절차는 아래에서 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

다음으로, 시스템 라우팅 테이블에 셀룰러 네트워크에 대응하는 서비스 IP 주소가 포함되어 셀룰러 네트워크가 선택된 경우, 단말은 셀룰러 네트워크로 패킷을 전송한다(S611). 예를 들면, 단말이 일반적인 경우에는 와이파이 네트워크를 통하여 통신을 수행하지만, 결제 프로세스 등 중요한 통신을 수행할 때에는 셀룰러 네트워크를 이용하여 통신을 수행할 수 있다. 와이파이 네트워크에 비하여 셀룰러 네트워크를 이용한 통신은 일반적으로 보안성이 우수하므로, 높은 보안성이 요구되는 경우 셀룰러 네트워크를 통하여 통신을 수행할 수 있다.

다음으로, 와이파이 네트워크가 선택된 경우, 단말은 패킷이 I-WLAN의 IPSec(Internet Protocol Security protocol) 트래픽 선택(traffic selector) 정보에 포함되는지 판단한다(S605). IPSec 트래픽 선택 정보는 I-WLAN 네트워크를 통하여 패킷을 전송할 때, IPSec를 통한 암호화 여부를 결정하는 정보이다.

패킷이 IPSec 트래픽 선택 정보에 포함되는 경우, 단말은 패킷을 IPSec 방식으로 암호화를 수행한다(S607). IPSec은 네트워크 통신의 패킷 처리 계층에서의 보안을 위해 개발된 프로토콜로서, 가상 사설망(VPN)을 통하여 송수신되는 데이터를 공중망 사용자들로부터 보호하기 위하여 이용되는 프로토콜이다. IPSec을 사용하기 위해서는, 단말이 VPN을 통하여 사설 IP 할당 및 인증 절차를 거친 후에 키 교환 과정(IKE: internet key exchange)을 거친다. I-WLAN에서는 단말과 ePDG 간의 IP 패킷 암호화/복호화를 위하여 키를 교환한다. IKE 프로토콜에는 인증 및 사설 IP 할당 과정이 포함될 수 있다. 또한 IKE 과정은 단말과 ePDG에서 정책적으로 설정한 알고리즘 세트의 교집합에서 우선 순위가 높은 것을 선택하는 것을 포함할 수 있다.

다음으로, 단말은 IPSec 방식으로 암호화된 패킷 또는 암호화되지 않은 평문 패킷을 와이파이 네트워크로 전송한다(S609). 즉, 패킷이 IPSec 트래픽 선택 정보에 포함되어 IPSec 방식으로 암호화가 수행된 경우에는, 암호화된 패킷을 와이파이 네트워크로 전송하고, 패킷이 IPSec 트래픽 선택 정보에 포함되지 않은 경우에는 암호화되지 않은 평문 패킷을 와이파이 네트워크로 전송한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크의 적응적 선택을 위한 라우팅 테이블 정보 설정 방법을 예시하는 도면이다.

도 7을 참조하면, 셀룰러 네트워크 및 와이파이 네트워크 중 하나를 선택하여 패킷을 전송하기 위한 라우팅 테이블 정보가 변경된다(S701).

상술한 바와 같이, 라우팅 테이블은 특정 IP 범위의 패킷을 셀룰러 네트워크 또는 와이파이 네트워크로 전송하도록 하는 정보의 집합이다. 또한, 라우팅 테이블에서 IP의 범위가 좁을 수록 우선 순위가 높다.

단말이 셀룰러 네트워크와 와이파이 네트워크에 동시에 접속하면, 라우팅 테이블은 와이파이 네트워크로 패킷을 전송하도록 기본적으로 설정된다. 이러한 기본 설정에서, 정책상 특정 서비스의 패킷을 셀룰러 네트워크로 전송하고자 하는 경우 해당 IP의 범위를 셀룰러 네트워크로 전송하도록 라우팅 테이블에 정보를 추가한다.

구체적으로, 패킷을 전송하기 위한 네트워크로 셀룰러 네트워크가 선택된 경우, 단말은 패킷이 셀룰러 네트워크로 전송되도록 라우팅 테이블에 아이피 주소를 매핑한다(S703, S705). 예를 들면, 셀룰러 네트워크에 해당하는 아이피 주소가 10.1.0.5인 경우, 상기 아이피 주소를 라우팅 테이블에 매핑하여 패킷이 셀룰러 네트워크를 통하여 전송되도록 한다.

이후에, 패킷을 다시 와이파이 네트워크로 전송하고자 하는 경우, 단말은 라우팅 테이블에서 아이피 주소의 매핑을 해제한다(S707). 예를 들면, S705 단계에서 라우팅 테이블에 10.1.0.5의 아이피 주소를 매핑한 경우, 상기 아이피 주소를 삭제한다.

본 발명은 라우팅 테이블 정보에서 상기 매핑을 추가하거나 삭제하는 것을 통하여, 패킷을 전송할 네트워크를 선택함으로써 반응시간이 감소되고, 커널과 상단 어플의 동기화 측면에서 장점을 가진다.

3. 본 발명이 구현될 수 있는 장치

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

AP(80)는 제어부(81), 저장부(82) 및 송수신부(83)를 포함한다. 제어부(81)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 유/무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(81)에 의해 구현될 수 있다. 저장부(82)는 제어부(81)와 연결되어, 제어부(81)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신부(83)는 제어부(81)와 연결되어, 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

단말(90)은 제어부(91), 저장부(92) 및 송수신부(93)를 포함한다. 제어부(91)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 유/무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(91)에 의해 구현될 수 있다. 저장부(92)는 제어부(91)와 연결되어, 제어부(91)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신부(93)는 제어부(91)와 연결되어, 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

저장부(82, 82)는 제어부(81, 81) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 제어부(81, 81)와 연결될 수 있다. 또한, AP(80) 및/또는 단말(90)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다. 이러한, 저장부(82, 82)는 다양한 저장 수단으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 저장부(82, 82)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM: Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM: Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 AP 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 AP에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, AP를 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 AP 또는 AP 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 액세스 포인트는 기지국(basestation), 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 인터넷 공유기, IP 공유기 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

80: 액세스 포인트 81: 제어부
82: 저장부 83: 송수신부
90: 단말 91: 제어부
92: 저장부 93: 송수신부

Claims (20)

1. 무선 통신 시스템에서 셀룰러(cellular) 네트워크 및 와이파이(Wi-Fi) 네트워크에 동시 접속 가능한 단말의 패킷 전송 방법에 있어서,
   상기 셀룰러 네트워크 및 상기 와이파이 네트워크에 모두 접속 중인 상기 단말에 패킷의 전송이 요청되면, 라우팅 테이블 정보를 기초로 전송 네트워크를 선택하는 단계;
   상기 전송 네트워크가 상기 셀룰러 네트워크로 선택되면, 상기 셀룰러 네트워크를 통하여 상기 패킷을 전송하는 단계; 및
   상기 전송 네트워크가 상기 와이파이 네트워크로 선택되면, 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함된 경우 상기 패킷을 암호화하여 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하고, 상기 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함되지 않은 경우 평문 방식으로 상기 패킷을 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하는 단계
   를 포함하는, 패킷 전송 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 셀룰러 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 패킷이 상기 셀룰러 네트워크로 전송되도록 상기 라우팅 테이블 정보에 상기 셀룰러 네트워크에 대응하는 아이피 주소를 매핑하는 단계를 더 포함하는, 패킷 전송 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 와이파이 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 라우팅 테이블 정보에서 상기 아이피 주소의 매핑을 해제하는 단계를 더 포함하는, 패킷 전송 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 전송 네트워크를 선택하는 단계는
   상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소가 매핑된 경우 상기 셀룰러 네트워크를 선택하고,
   상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소의 매핑이 해제된 경우 상기 와이파이 네트워크를 선택하는 단계를 포함하는, 패킷 전송 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 암호화 트래픽 선택 정보는 IPSec(Internet Protocol Security protocol) 트래픽 선택 정보를 포함하고, 상기 패킷은 IPSec 방식으로 암호화되는, 패킷 전송 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 와이파이 네트워크는 I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network) 네트워크를 포함하는, 패킷 전송 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 셀룰러 네트워크에 접속 중인 상기 단말이 상기 와이파이 네트워크에 접속하는 단계를 더 포함하는, 패킷 전송 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 와이파이 네트워크에 접속 중인 상기 단말이 상기 셀룰러 네트워크에 접속하는 단계를 더 포함하는, 패킷 전송 방법.
9. 무선 통신 시스템에서 셀룰러(cellular) 네트워크 및 와이파이(Wi-Fi) 네트워크에 동시 접속 가능한 단말에 있어서,
   상기 단말은
   전송 모듈;
   수신 모듈; 및
   상기 전송 모듈 및 수신 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하고,
   상기 프로세서는
   상기 셀룰러 네트워크 및 상기 와이파이 네트워크에 모두 접속 중인 상기 단말에 패킷의 전송이 요청되면, 라우팅 테이블 정보를 기초로 전송 네트워크를 선택하고,
   상기 전송 네트워크가 상기 셀룰러 네트워크로 선택되면, 상기 셀룰러 네트워크를 통하여 상기 패킷을 전송하고,
   상기 전송 네트워크가 상기 와이파이 네트워크로 선택되면, 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함된 경우 상기 패킷을 암호화하여 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하고, 상기 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함되지 않은 경우 평문 방식으로 상기 패킷을 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하도록 구성되는, 단말.
10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 셀룰러 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 패킷이 상기 셀룰러 네트워크로 전송되도록 상기 라우팅 테이블 정보에 아이피 주소를 매핑하는, 단말.
11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 와이파이 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 라우팅 테이블 정보에서 상기 아이피 주소의 매핑을 해제하는, 단말.
12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소가 매핑된 경우 상기 셀룰러 네트워크를 선택하고, 상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소의 매핑이 해제된 경우 상기 와이파이 네트워크를 선택하는, 단말.
13. 제9항에 있어서,
    상기 암호화 트래픽 선택 정보는 IPSec(Internet Protocol Security protocol) 트래픽 선택 정보를 포함하고, 상기 패킷은 IPSec 방식으로 암호화되는, 단말.
14. 제9항에 있어서,
    상기 와이파이 네트워크는 I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network) 네트워크를 포함하는, 단말.
15. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 셀룰러 네트워크에 접속 중에 상기 와이파이 네트워크에 접속하는, 단말.
16. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 와이파이 네트워크에 접속 중에 상기 셀룰러 네트워크에 접속하는, 단말.
17. 셀룰러(cellular) 네트워크 및 와이파이(Wi-Fi) 네트워크에 동시 접속 가능한 단말이 패킷을 전송하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 있어서,
    상기 셀룰러 네트워크 및 상기 와이파이 네트워크에 모두 접속 중인 상기 단말에 패킷의 전송이 요청되면, 라우팅 테이블 정보를 기초로 전송 네트워크를 선택하기 위한 명령어;
    상기 전송 네트워크가 상기 셀룰러 네트워크로 선택되면, 상기 셀룰러 네트워크를 통하여 상기 패킷을 전송하는 명령어; 및
    상기 전송 네트워크가 상기 와이파이 네트워크로 선택되면, 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함된 경우 상기 패킷을 암호화하여 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하고, 상기 암호화 트래픽 선택 정보에 상기 패킷이 포함되지 않은 경우 평문 방식으로 상기 패킷을 상기 와이파이 네트워크를 통하여 전송하는 명령어
    를 포함하는, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
18. 제17항에 있어서,
    상기 기록매체는 상기 셀룰러 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 패킷이 상기 셀룰러 네트워크로 전송되도록 상기 라우팅 테이블 정보에 아이피 주소를 매핑하는 명령어를 더 포함하는, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
19. 제18항에 있어서,
    상기 기록매체는 상기 와이파이 네트워크를 통한 상기 패킷의 전송이 요청되는 경우, 상기 라우팅 테이블 정보에서 상기 아이피 주소의 매핑을 해제하는 명령어를 더 포함하는, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
20. 제19항에 있어서,
    상기 전송 네트워크를 선택하기 위한 명령어는
    상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소가 매핑된 경우 상기 셀룰러 네트워크를 선택하고,
    상기 라우팅 테이블 정보에 상기 아이피 주소의 매핑이 해제된 경우 상기 와이파이 네트워크를 선택하기 위한 명령어를 포함하는, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.

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