JP2008529443A

JP2008529443A - セルラー網と無線ローカルエリアネットワーク間の密結合連動方法及び装置

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Publication number: JP2008529443A
Application number: JP2007554025A
Authority: JP
Inventors: ドン−ケオン・コン; サン−ジュン・モーン; ジ−チョル・イ; デ−ソク・キム; サン−ド・イ; フン−チュル・ジュン; スン−ウォン・イ
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2008-07-31
Also published as: CN101133598A; EP1856852A1; US20060200543A1; KR100617795B1; WO2006093392A1

Abstract

端末が、セルラー網のＰＤＳＮからＩＰアドレスを受け取った状態でＷＬＡＮ網からセルラー網へ移動するときに、あらかじめＰＤＳＮとＷＬＡＮ網のＡＧＷ間の臨時トンネルを設定した後、ＷＬＡＮ網からセルラー網へハンドオフが完了すると、端末から、ハンドオフの完了したことをＰＤＳＮに知らせることによって、データ損失無しに迅速でシームレス（Ｓｅａｍｌｅｓｓ）なハンドオフを可能にする。また、既存の密結合方式と比較するとき、本発明は、ＷＬＡＮ区間、特に、端末とＡＧＷ間にセルラーシグナルを送信する必要がないため、ＷＬＡＮ網でセルラーシグナルを処理しなければならない負担を解消することができる。

Description

本発明は、異種網間の連動方法及び装置に係り、特に、セルラー網と無線ローカルエリアネットワーク（ＷｉｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ：ＷＬＡＮ）網を用いた連動方式においてセルラー網エレメント（ＣｅｌｌｕｌａｒＮｅｔｗｏｒｋＥｌｅｍｅｎｔ）を変更することなく端末がＷＬＡＮにハンドオフするようにする密結合（ＴｉｇｈｔｌｙＣｏｕｐｌｅｄ）連動方法及び装置に関する。

近年、ＷＬＡＮサービスの活性化に伴い、３Ｇ（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）セルラー網とＷＬＡＮ網間のサービス連動の問題が注目を受けている。二つの異種網間のバーチカルハンドオフ（ｖｅｒｔｉｃａｌｈａｎｄｏｆｆ）の際に、ハンドオフ時間とハンドオフによるパケット損失量は、非常に重要なファクタとなる。したがって、ハンドオフ時間とパケット損失を最小に抑えうる効率的な連動方案が要求される。なお、異種網間の連動のために必要とされる既存のシステムと端末の変更要求事項を最小化しなければならない。
現在、３ＧＰＰ（ＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）では、ＷＬＡＮ網をＵＭＴＳ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｏｂｉｌｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）３Ｇシステムに対する一つの接続網と見なす密結合方式を提案している。

図１は、一般の密結合方式に基づくＵＭＴＳ網及びＷＬＡＮ網の構成を示す図である。
図１を参照すると、密結合方式は、ＵＭＴＳ基幹網１００にＷＬＡＮ網１３０が接続する構成を有する。ＷＬＡＮ網１３０は、ＵＴＲＡＮ（ＵＭＴＳＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ）１１０のように一つの接続網として動作する。各加入者は、網接続環境に応じて、ＵＴＲＡＮ１１０あるいはＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）１３２，１３４を介したＷＬＡＮ網１３０によってＵＭＴＳサービスを利用する。
ＩＷＵ（Ｉｎｔｅｒ−ｗｏｒｋｉｎｇＵｎｉｔ）１２０は、ＵＭＴＳ基幹網１００とＷＬＡＮ網１３０間の連動のために備えられた装備で、基本的なサービス制御及び管理機能は、ＵＭＴＳ基幹網１００が担当する。

上記のように構成される従来技術による密結合連動方式は、既存のＵＭＴＳ網で提供されたのと同じ移動性、ＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）及び保安機能などを支援することができる。しかしながら、このような機能を支援するには、ＷＬＡＮ端末１４０にもＵＭＴＳモジュールを搭載しなければならず、インターフェースに対する追加標準化作業が要求されるという問題点があった。
本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、密結合方式に基づく非同期移動通信網とＷＬＡＮ網間の連動方法及び装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、モバイルＩＰ（ＭｏｂｉｌｅＩＰ）を支援しない端末がセルラー網からＷＬＡＮへ移動した場合にも、シームレス（ｓｅａｍｌｅｓｓ）なハンドオフを提供する方法及び装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、セルラー網とＷＬＡＮ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）網間の密結合連動のための３階層（Ｌａｙｅｒ３）アクセスポイントを形成する方法が提供される。この方法は、上記セルラー網と通信しながら上記ＷＬＡＮ網を検索して選択した端末が、ＩＰアドレス割当を要請するＤＨＣＰ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを送信するステップと、上記ＷＬＡＮ網のＡＧＷ（ＡｃｃｅｓｓＧａｔｅＷａｙ）が、上記端末から上記ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを受信し、上記セルラー網のＰＤＳＮ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＳｅｒｖｉｎｇＮｅｔｗｏｒｋ）とＧＲＥ（ＧｅｎｅｒｉｃＲｏｕｔｉｎｇＥｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）トンネルを設定し、上記トンネルを通して上記ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを上記ＰＤＳＮに伝達するステップと、上記ＡＧＷが上記ＰＤＳＮから、上記端末に割当可能なＩＰアドレスを含むＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージを受信して上記端末に伝達するステップと、上記端末がＩＰアドレスを要請するＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送信し、上記ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを受信した上記ＡＧＷが、上記ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを上記トンネルを通して上記ＰＤＳＮに伝達するステップと、上記ＡＧＷが上記ＰＤＳＮから、上記ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージに対応するＤＨＣＰＡＣＫメッセージを受信して上記端末に伝達するステップと、上記端末が、上記ＤＨＣＰＡＣＫメッセージを受信するステップと、を備える。

本発明の他の実施形態によれば、３Ｇセルラー網とＷＬＡＮ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）網間の密結合連動網でハンドオフを行う方法が提供される。この方法は、端末が、上記セルラー網のＰＤＳＮ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＳｅｒｖｉｎｇＮｅｔｗｏｒｋ）とのトンネル設定を要請するＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージを送信するステップと、上記ＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージを受信した上記ＷＬＡＮ網のＡＧＷ（ＡｃｃｅｓｓＧａｔｅＷａｙ）が、上記ＰＤＳＮと臨時トンネルを設定し、上記臨時トンネル設定結果を表すＤＨＣＰＡＣＫメッセージを生成して上記端末に伝達するステップと、上記端末が、上記セルラー網から上記ＷＬＡＮ網へのハンドオフ完了を知らせるＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージを送信するステップと、上記ＡＧＷが、上記ＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージを受信し、上記ＰＤＳＮと正常なトンネルを設定するステップと、上記端末が、上記正常なトンネル設定結果を表すＤＨＣＰＡＣＫメッセージを上記ＡＧＷから受信するステップと、を備える。

本発明のさらに他の実施形態によれば、セルラー網とＷＬＡＮ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）網間の密結合連動のための装置が提供される。この装置は、上記セルラー網あるいはＷＬＡＮ網を通して接続可能な端末と、上記端末にＩＰアドレスを割り当て、上記端末のパケットデータをＩＰ網に送信するＰＤＳＮ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＳｅｒｖｉｎｇＮｅｔｗｏｒｋ）と、上記ＷＬＡＮ網に接続する端末とのＷＬＡＮ接続規格を処理するＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）と、上記セルラー網と通信しながら上記ＷＬＡＮ網の上記ＡＰを検索して選択した上記端末から、ＩＰアドレス割当を要請するメッセージを受信し、上記ＰＤＳＮから上記端末に対するＩＰアドレスを受信して上記端末に伝達するＡＧＷ（ＡｃｃｅｓｓＧａｔｅＷａｙ）と、から構成される。

本発明は、セルラー網とＷＬＡＮ網を効率的に連動させる密結合（ｔｉｇｈｔｌｙ−ｃｏｕｐｌｅｄ）方式に関するもので、端末がＷＬＡＮ網からセルラー網へ移動する際に、あらかじめＰＤＳＮとＷＬＡＮ網のＡＧＷ間に臨時トンネルを設定した後、ＷＬＡＮ網からセルラー網へハンドオフが完了すると、ハンドオフが完了したことを端末からＰＤＳＮに知らせるため、データ損失無しに迅速でシームレス（Ｓｅａｍｌｅｓｓ）なハンドオフを可能にするという効果を奏する。なお、既存の密結合方式と比較するとき、本発明は、ＷＬＡＮ区間、特に、端末とＡＧＷ間にセルラーシグナルを送信する必要がないため、ＷＬＡＮ網でセルラーシグナルを処理しなければならない負担を解消することができる。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には、可能な限り同一の参照番号を付し、下記の説明において、説明を明瞭にするために公知の機能または構成については適宜説明を省くものとする。

本発明の一実施形態では、セルラー網は、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）２０００１Ｘシステムとし、ＷＬＡＮ網は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ基盤のＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ−Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）網とする。
具体的に、本発明は、端末がセルラー網からＷＬＡＮ網へ効率的にハンドオフをするための密結合方式の連動のための網の構成、端末とシステムのプロトコルスタック、端末とＡＧＷ（ＡｃｃｅｓｓＧａｔｅＷａｙ）間に行われる３階層アクセスポイント設定過程、及び、セルラー網に接続した端末がＷＬＡＮ網へ移動したときに、端末、ＡＧＷ及びＰＤＳＮ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＳｅｒｖｉｎｇＮｅｔｗｏｒｋ）におけるハンドオフシグナル処理方法を提供する。

図２は、本発明の一実施形態によるセルラー網とＷＬＡＮ網間の密結合連動網の構成を示す図である。
図２を参照すると、本発明の一実施形態による密結合連動網では、ＷＬＡＮ網２３０をセルラー網２２０に対する一つの接続網として分類する。
セルラー網２２０は、ＰＤＳＮ２１０とＢＳＳ（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）とで構成される。ＰＤＳＮ２１０は、ＤＣＮ（ＤａｔａＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋ）２００に接続するセルラー網を通してＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）網に接続する端末に課金、認証機能、ＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ＰｏｉｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）接続機能、ＩＰルーティング機能、バーチカルハンドオフ機能などを提供し、モバイルＩＰを支援する場合、ＦＡ（ＦｏｒｅｉｇｎＡｇｅｎｔ）の役割を果たす。ＢＳＳは、セルラー網に接続する端末との無線接続規格を処理する装備であるＢＴＳ（ＢａｓｅＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒＳｔａｔｉｏｎ）２２４ａ，２２４ｂと、ＢＳＣ（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２２２とで構成される。ＢＳＣ２２２は、パケット制御機能であるＰＣＦ（ＰａｃｋｅｔＣｏｎｔｒｏｌＦｕｎｃｔｉｏｎ）を含む。

ＷＬＡＮ網２３０は、ＡＧＷ（ＡｃｃｅｓｓＧａｔｅＷａｙ）２３２と、ＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）２３４ａ、２３４ｂとで構成される。ＡＧＷ２３２は、端末から受け取ったパケットデータを、ＷＬＡＮ網２３０を通してＰＤＳＮ２１０に接続する使用者に、ＧＲＥ（ＧｅｎｅｒｉｃＲｏｕｔｉｎｇＥｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）トンネルを通してＰＤＳＮ２１０の方向あるいはその反対方向に伝達し、ＨＡＴ（ＨｙｂｒｉｄＡｃｃｅｓｓＴｅｒｍｉｎａｌ）２４０は、ＷＬＡＮ網２３０とセルラー網２２０に接続できる端末である。ここで、ＧＲＥトンネルは、ＰＤＳＮ２１０とＡＧＷ２３２との間に設定されたトンネルである。
ＷＬＡＮ網２３０のＡＰ２３４ａ，２３４ｂとセルラー網２２０のＰＤＳＮ２１０との間にＡＧＷ２３２が位置し、既存のセルラー網のＢＳＣ２２２とＰＤＳＮ２１０間のＲ−Ｐインターフェースに似たＡ−Ｐインターフェースを定義する。また、ＨＡＴ２４０とＡＧＷ２３２間にＨ−Ａインターフェースが定義され、ＤＨＣＰ（ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）が用いられる。

以下、図２乃至図４を参照して、本発明の一実施形態による連動網構造で動作するシグナリングプラン（ＳｉｇｎａｌｉｎｇＰｌａｎ）とトラフィックプラン（ＴｒａｆｆｉｃＰｌａｎ）について説明する。

図３は、本発明の一実施形態によるシグナリングプランを示す図である。
図３を参照すると、ＨＡＴ２４０とＡＧＷ２３２との間で行われるＨ−Ａインターフェースは、Ｈ−Ａ間ハンドオフシグナルを送信する。このＨ−Ａ間ハンドオフシグナルを送信するためのＨＡＴ２４０のプロトコルスタックは、８０２．１１ＰＨＹ、８０２．１１ＭＡＣ、ＩＰ、ＵＤＰ及びＨ−Ａで構成される。
次に、ＡＰ２３４ａ，２３４ｂ、ＡＧＷ２３２及びＰＤＳＮ２１０には、３階層アクセスポイントを設定するためのプロトコルスタックがそれぞれ設定される。これらのＡＰ２３４ａ，２３４ｂのプロトコルスタックは、８０２．１１ＰＨＹ、８０２．１１ＭＡＣ、８０２．３ＰＨＹ、８０２．３ＭＡＣ、Ｌ２Ｒｅｌａｙで構成される。ＰＤＳＮ２１０のプロトコルスタックは、８０２．３ＰＨＹ、８０２．３ＭＡＣ、ＩＰ、ＵＤＰ、Ａ−Ｐで構成される。ＡＧＷ２３２のプロトコルスタックは、ＨＡＴ２４０とのインターフェースのためのＨ−Ａインターフェースと、ＰＤＳＮ２１０とのインターフェースのためのＡ−Ｐインターフェースとを有し、ＨＡＴ２４０とＰＤＳＮ２１０との間には、３階層アクセスポイントが設定される。
これらのプロトコルスタックは、ＭＡＣ階層及びＰＨＹ階層のために８０２．３ＭＡＣと８０２．３ＰＨＹをそれぞれ用い、トランスポートプロトコルとしてＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）を用いる。また、ＡＧＷ２３２とＨＡＴ２４０間のインターフェースのためのＨ−Ａと、ＡＧＷ２３２とＰＤＳＮ２１０間のインターフェースのためのＡ−Ｐを使用する。上位プロトコルとしてＤＨＣＰを使用し、ＤＨＣＰオプションフィールド（ｏｐｔｉｏｎｓｆｉｅｌｄ）を新しく定義して使用する。このＤＨＣＰオプションフィールドには、３階層接続のためのパラメータが含まれ、この詳細は、図７乃至図１０で後述される。

図４は、本発明の一実施形態によるトラフィックプランを示す図である。
図４を参照すると、Ｈ−ＡインターフェースのためのＨＡＴ２４０のプロトコルスタックは、８０２．１１ＰＨＹ、８０２．１１ＭＡＣ、ＩＰ０及びＵＤＰで構成され、ＡＰ２３４ａ，２３４ｂのプロトコルスタックは、図３に示すＡＰ２３４ａ，２３４ｂのシグナリングプランと同一に構成される。ＰＤＳＮ２１０のプロトコルスタックは、８０２．３ＰＨＹ、８０２．３ＭＡＣ、ＩＰ１、ＧＲＥ、及びＩＰ０で構成される。
ＡＧＷ２３２のプロトコルスタックは、ＰＤＳＮ２１０との接続のためにＰＤＳＮ２１０のプロトコルスタックと同じ構成を有し、ＡＰ２３４ａ，２３４ｂとの接続のために８０２．３ＰＨＹ、８０２．３ＭＡＣ、Ｌ２ｒｅｌａｙをさらに含む。
これらのトラフィック送信のためのプロトコルスタックを通してＨＡＴ２４０からトラフィックを受信すると、ＡＧＷ２３２は、ＧＲＥトンネルを通してＰＤＳＮ２１０に受信したトラフィックを伝達する。また、相手側のホストからＨＡＴ２４０に送信される順方向（Ｆｏｒｗａｒｄ）トラフィックは、ＰＤＳＮ２１０とＡＧＷ２３２間のＧＲＥトンネルを通してＡＧＷ２３２に送信される。

図５は、本発明の一実施形態によって端末がＷＬＡＮ網に接続した場合、密結合連動網構造で端末とＰＤＳＮ間に行われる３階層アクセスポイント設定手順を示すはしご図である。
図５を参照すると、ステップ５１０で、ＨＡＴ５００がセルラー網と通信しながらＷＬＡＮ網のＡＰ５０２を検索して選択すると、ステップ５１２で、ＨＡＴ５００は、ＨＡＴ５００とＡＰ５０２との間のアソシエーション（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を設定する。
続いて、ＨＡＴ５００は、ステップ５１４で、３階層接続（Ｌ３Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）を行い、ステップ５１６で、ＩＰアドレス割当を要請するために、ＤＨＣＰサーバー検索に用いられるＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを生成し、これをＤＨＣＰリレイ機能を行うＡＰ５０２を通してＡＧＷ５０４に伝達する。このとき、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージには、ＨＡＴ５００のＩＤ情報である‘ＡＴＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ’オプションと、ＨＡＴ５００のＭＡＣアドレス（ａｄｄｒｅｓｓ）を含む。

その後、ＡＧＷ５０４は、ＨＡＴ５００から受信したＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージに含まれたＩＤ情報に基づき、ＨＡＴ５００が密結合連動方式を使用することがわかり、従って、ＡＧＷ５０４は、直接、ＨＡＴ５００にＩＰアドレスを割り当てる代わりに、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージをＰＤＳＮ５０６にリレイする。すなわち、ＡＧＷ５０４は、ステップ５１８で、デフォルト（ｄｅｆａｕｌｔ）ＰＤＳＮ５０６にＡ−Ｐ接続、すなわち、ＧＲＥトンネルを設定する。この場合、ＡＧＷ５０４は、受信したＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージから獲得したＨＡＴ５００のＭＡＣアドレスを参照してＡ−ＰセッションテーブルにＨＡＴ５００をエントリとして追加し、ＰＤＳＮ５０６は、ＨＡＴ５００のＩＤを参照してＲ−Ｐセッションテーブルにエントリを追加する。その後、ＡＧＷ５０４は、ステップ５２０で、ＧＲＥトンネルを通してＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲをＰＤＳＮ５０６に伝達する。
ＧＲＥトンネルを通してＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを受信したＰＤＳＮ５０６は、ＨＡＴ５００のＭＡＣアドレスをＡ−Ｐセッションテーブル中のＩＤ値にマッピングする。ステップ５２２で、ＰＤＳＮ５０６は、ＨＡＴ５００に割り当て可能なＩＰアドレスと必要な情報を含むＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージを生成してＡＧＷ５０４に伝達する。

ステップ５２４で、ＡＧＷ５０４は、Ａ−Ｐインターフェースを通してＰＤＳＮ５０６から受け取ったＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージをＨＡＴ５００に伝達する。
ステップ５２６で、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージを受信したＨＡＴ５００は、ＡＧＷ５０４にＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを伝達する。該ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージは、サーバーから提供されるパラメータを要請する、以降のシステム再起動などのために以前に割り当てられたＩＰアドレスが正確か確認する、または、特定ＩＰアドレスに対する使用時間を延長するためのメッセージである。
このＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを受信したＡＧＷ５０４は、ステップ５２８で、ＰＤＳＮ５０６までのＧＲＥトンネルを通してＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージを伝達する。ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴを受信したＰＤＳＮ５０６は、ステップ５３０で、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージをＧＲＥトンネルを通してＡＧＷ５０４に伝達する。このＤＨＣＰＡＣＫメッセージは、当該端末に割り当てられたＩＰアドレスを含む設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータを含む。
ＧＲＥトンネルを通してＤＨＣＰＡＣＫメッセージを受信したＡＧＷ５０４は、ＨＡＴ５００に割り当てられたＩＰアドレスに関するルーティング情報とプロキシ（Ｐｒｏｘｙ）ＡＲＰ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）エントリなどを追加し、ステップ５３２で、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージをＨＡＴ５００に伝達する。

図６は、本発明の一実施形態によるセルラー網とＷＬＡＮ網間の連動シナリオで端末のハンドオフ手順を示すはしご図である。
図６を参照すると、ステップ６１０で、ＨＡＴ６００が３Ｇセルラー領域からＷＬＡＮ領域へ移動すると決定すると、ステップ６１２で、ＨＡＴ６００は、３Ｇセルラー網からＷＬＡＮ網へのバーチカルハンドオフを支援するＡＧＷ６０４を検索するためのＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージを生成し、これをＡＰ６０２を経てブロードキャスティング方式で送信する。ここで、ＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージは、ＡＴ識別子オプションと、‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｑｕｅｓｔ’オプションとを含む。‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｑｕｅｓｔ’オプションは、ＡＧＷ６０４がＡ−Ｐトンネルを設定するのに必要な情報を含む。具体的に、ＨＡＴ６００は、‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｑｕｅｓｔ’オプションのＴＭＰフラグを‘１’と設定することによって、ＰＤＳＮ６０６との臨時Ａ−Ｐトンネル設定を要請する。ＤＨＣＰリレイ機能を支援するＡＰ６０２は、ＨＡＴ６００で生成されたＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージを周囲のＡＧＷに伝達する。
‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｑｕｅｓｔ’オプションを含むＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージを受信したＡＧＷ６０４は、このメッセージに、ステップ６１４で、ＨＡＴ６００が使用中のＩＰアドレスに関するルーティング情報を追加し、‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｑｕｅｓｔ’オプションによってＰＤＳＮ６０６との臨時的なＡ−Ｐトンネルを設定する。

ＰＤＳＮ６０６との臨時的なＡ−Ｐトンネルを成功的に設定したＡＧＷ６０４は、ステップ６１６でＤＨＣＰＡＣＫメッセージを生成してＨＡＴ６００に伝達する。この場合、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージ内にＡ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｓｐｏｎｓｅオプションを追加し、ＡＧＷ６０４とＰＤＳＮ６０６間に臨時に設定されたトンネルに対する結果を、ＨＡＴ６００に知らせる。
ＡＧＷ６０４とＰＤＳＮ６０６間に臨時的なＡ−Ｐトンネルを設定した状態で、ＨＡＴ６００がステップ６１８で、３Ｇセルラー領域からＷＬＡＮ領域へのハンドオフを完了すると、ステップ６２０で、Ｈ−Ａハンドオフ完了を知らせるためのＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージを生成してＡＧＷ６０４に伝達する。このとき、‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｑｕｅｓｔ’オプションのＴＭＰフラグを‘０’と設定することによって、ＰＤＳＮ６０６との正常なＡ−Ｐトンネル設定を要請する。
ステップ６２２で、ＡＧＷ６０４がＨ−Ａハンドオフ完了を知らせるＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージを受信すると、ＴＭＰフラグを確認し、ＰＤＳＮ６０６との臨時的なＡ−Ｐトンネルを正式Ａ−Ｐトンネルに変更する。ＰＤＳＮ６０６は、ＡＧＷ６０４とのＡ−Ｐトンネル設定手順を完了すると、セルラー網でＰＣＦを行うＢＳＣとのＲ−Ｐトンネルを解除する。
ステップ６２４で、ＡＧＷ６０４は、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージを生成してＨＡＴ６００に伝達する。このとき、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージに‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｓｐｏｎｓｅ’オプションを含めて送信することによって、正常にＡ−Ｐトンネルが設定されたことを知らせる。

図７は、本発明の一実施形態によるＤＨＣＰメッセージフォーマットを示す図である。ここで、ＤＨＣＰメッセージには、ＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージ、ＤＨＣＰＯＦＦＥＲメッセージ、ＤＨＣＰＲＥＱＵＥＳＴメッセージ、ＤＨＣＰＩＮＦＯＲＭメッセージ、ＤＨＣＰＡＣＫメッセージが含まれる。
図７を参照すると、ＤＨＣＰメッセージにおいてオプション（ｏｐｔｉｏｎｓ）フィールド以外のフィールドは、一般のそれらと同一なのでその説明は省略される。オプションフィールドには、ＡＴ識別子情報を含めた‘ＡＴＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ’オプションと、Ａ−Ｐトンネル（ＧＲＥトンネルを意味する。）を臨時にあるいは正常に設定要請したり解除する‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｑｕｅｓｔ'オプションと、Ａ−Ｐトンネル設定に対する結果を含めた‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｓｐｏｎｓｅ’オプションが含まれる。

図８は、本発明の一実施形態による‘ＡＴＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ’オプションを表す表を示す図である。
図８を参照すると、‘ＡＴＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ’であるＩＭＳＩオプションは、コード（ｃｏｄｅ）フィールドと、ｌｅｎ（Ｌｅｎｇｔｈ）フィールドと、ＩＤタイプ（ＩＤＴｙｐｅ）フィールドと、ＩＤ長（ＩＤＬｅｎｇｔｈ）フィールドと、ＩＤフィールドとで構成される。ＩＤタイプフィールドには、ＩＭＳＩとして‘０ｘ０００６Ｈ’が含まれることができ、‘ＡＴＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ’オプションは、ＡＴが生成したＤＨＣＰＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージに含まれてＡＧＷに送信される。

図９は、本発明の一実施形態による‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｑｕｅｓｔ’オプションを表す表を示す図である。
図９を参照すると、‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｑｕｅｓｔ’オプションは、コードフィールドと、ｌｅｎフィールドと、要請フラグ（ｒｅｑｕｅｓｔｆｌａｇ）と、ＰＤＳＮＩＰフィールドとで構成される。要請フラグは、Ａ−Ｐトンネルの接続を解除するためのＲＥＬ（Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｌｅａｓｅｒｅｑｕｅｓｔ）と、Ａ−Ｐトンネルを設定するためのＴＭＰ（ｔｅｍｐｏｒａｒｙｔｕｎｎｅｌｉｎｇｒｅｑｕｅｓｔ）とで構成される。すなわち、ＲＥＬのフラグを‘１’と設定する場合、既に設定されたＡ−Ｐトンネルに対する解除を要請し、ＴＭＰのフラグを‘１’と設定する場合、臨時Ａ−Ｐトンネル設定を要請する。また、端末がＷＬＡＮ網にハンドオフした場合、ＴＭＰフラグを‘０’と設定して正常なＡ−Ｐトンネル設定を要請することができる。ＰＤＳＮＩＰフィールドには、端末がＷＬＡＮ網にハンドオフする前に与えられたソースＰＤＳＮＩＰアドレスが含まれる。

図１０は、本発明の一実施形態による‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｓｐｏｎｓｅ’オプションを表す表を示す図である。
図１０を参照すると、‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｓｐｏｎｓｅ’オプションは、コードフィールド、ｌｅｎフィールド、‘ｓｔａｔｕｓ’フィールド及びＰＤＳＮＩＰフィールドとを含む、
‘ｓｔａｔｕｓ’フィールドは、臨時あるいは正常なＡ−Ｐトンネルが成功的に設定された場合に‘１’に設定され、Ａ−Ｐトンネルの設定に失敗した場合に‘０’に設定される。ＰＤＳＮＩＰフィールドには、端末がＷＬＡＮ網にハンドオフした後に与えられたサービングＰＤＳＮＩＰアドレスが含まれる。

なお、本発明の詳細な説明においては、具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内であれば、種々な変形が可能であることは言うまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲とその均等物によって定められるべきである。

一般の密結合方式に基づくＵＭＴＳ網と無線ＬＡＮ網の構成を示す図である。本発明の一実施形態によるセルラー網とＷＬＡＮ網間の密結合連動網の構成を示す図である。本発明の一実施形態によるシグナリングプランを示す図である。本発明の一実施形態によるトラフィックプランを示す図である。本発明の一実施形態によって端末が無線ＬＡＮに接続した場合、密結合連動網で端末とＰＤＳＮ間に行われる３階層アクセスポイント設定を示すはしご図である。本発明の一実施形態によるセルラー網と無線ＬＡＮ網間の連動シナリオで端末のハンドオフを示すはしご図である。本発明の一実施形態によるＤＨＣＰメッセージフォーマットを示す図である。本発明の一実施形態による‘ＡＴＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ’オプションを表す表を示す図である。本発明の一実施形態による‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｑｕｅｓｔ’オプションを表す表を示す図である。本発明の一実施形態による‘Ａ−Ｐｔｕｎｎｅｌｒｅｓｐｏｎｓｅ’オプションを表す表を示す図である。

符号の説明

２００ＤＣＮ
２１０ＰＤＳＮ
２２０セルラー網
２３０ＷＬＡＮ網
２４０ＨＡＴ

Claims

セルラー網と無線ローカルエリアネットワーク網間の密結合連動のために３階層アクセスポイントを形成する方法であって、
前記セルラー網と通信しながら前記無線ローカルエリアネットワーク網を検索して選択した端末が、インターネットプロトコルアドレスの割当を要請するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージを送信するステップと、
前記無線ローカルエリアネットワーク網のアクセスゲートウェイが、前記端末から前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージを受信し、前記セルラー網のパケットデータサービングネットワークと一般ルーティングカプセル化トンネルを設定し、前記トンネルを通して前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージを前記パケットデータサービングネットワークに伝達するステップと、
前記アクセスゲートウェイが前記パケットデータサービングネットワークから、前記端末に割当可能なインターネットプロトコルアドレスを含むダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルオファーメッセージを受信して前記端末に伝達するステップと、
前記端末がインターネットプロトコルアドレスを要請するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル要請メッセージを送信し、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル要請メッセージを受信した前記アクセスゲートウェイが、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル要請メッセージを前記トンネルを通して前記パケットデータサービングネットワークに伝達するステップと、
前記アクセスゲートウェイが前記パケットデータサービングネットワークから、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル要請メッセージに対応するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル応答メッセージを受信して前記端末に伝達するステップと、
前記端末が、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル応答メッセージを受信するステップと、
を備えることを特徴とする３階層アクセスポイント形成方法。
前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージには、前記端末の識別子情報が含まれており、
前記アクセスゲートウェイは、前記端末の識別子情報から、前記端末が前記密結合連動方式を用いると判断し、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージを前記パケットデータサービングネットワークに伝達することを特徴とする請求項１記載の３階層アクセスポイント形成方法。
前記一般ルーティングカプセル化トンネルを設定するステップは、
前記アクセスゲートウェイは、前記受信したダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージから獲得した前記端末の媒体接続制御アドレスを参照してＲ−Ｐセッションテーブルに前記端末をエントリとして追加し、前記パケットデータサービングネットワークは、前記受信したダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージから獲得した前記端末の識別子情報を参照してＲ−Ｐセッションテーブルに前記端末をエントリとして追加することを特徴とする請求項１記載の３階層アクセスポイント形成方法。
３Ｇセルラー網と無線ローカルエリアネットワーク網間の密結合連動網でハンドオフを行う方法であって、
端末が、前記セルラー網のパケットデータサービングネットワークとのトンネル設定を要請するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージを送信するステップと、
前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージを受信した前記無線ローカルエリアネットワーク網のアクセスゲートウェイが、前記パケットデータサービングネットワークと臨時トンネルを設定し、前記臨時トンネル設定結果を表すダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル応答メッセージを生成して前記端末に伝達するステップと、
前記端末が、前記セルラー網から前記無線ローカルエリアネットワーク網へのハンドオフ完了を知らせるダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージを送信するステップと、
前記アクセスゲートウェイが、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージを受信し、前記パケットデータサービングネットワークと正常なトンネルを設定するステップと、
前記端末が、前記正常なトンネル設定結果を表すダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル応答メッセージを前記アクセスゲートウェイから受信するステップと、
を備えることを特徴とするハンドオフ方法。
前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージは、前記端末の識別子情報と前記トンネル設定のための情報を含むことを特徴とする請求項４記載のハンドオフ方法。
前記端末の識別子情報は、前記端末のＩＤ情報、コード情報、長さ情報、ＩＤタイプ情報及びＩＤ長情報を含むことを特徴とする請求項５記載のハンドオフ方法。
前記トンネル設定のための情報は、前記トンネル接続を設定または解除するためのフラグと、前記端末と接続された前記パケットデータサービングネットワークのインターネットプロトコルアドレスを含むことを特徴とする請求項５記載のハンドオフ方法。
前記正常なトンネル設定の後に、前記パケットデータサービングネットワークが、前記セルラー網の基地局と接続されたトンネルを解除することを特徴とする請求項４記載のハンドオフ方法。
前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル応答メッセージは、前記臨時トンネルまたは前記正常トンネルが成功的に設定されたか否かを表す情報と、前記端末と接続された前記パケットデータサービングネットワークのインターネットプロトコルアドレスとを含むことを特徴とする請求項４記載のハンドオフ方法。
セルラー網と無線ローカルエリアネットワーク網間の密結合連動のための装置であって、
前記セルラー網あるいは無線ローカルエリアネットワーク網を通して接続可能な端末と、
前記端末にインターネットプロトコルアドレスを割り当て、前記端末のパケットデータをインターネットプロトコル網に送信するパケットデータサービングネットワークと、
前記無線ローカルエリアネットワーク網に接続する端末との無線ローカルエリアネットワーク接続規格を処理するアクセスポイントと、
前記セルラー網と通信しながら前記無線ローカルエリアネットワーク網の前記アクセスポイントを検索して選択した前記端末から、インターネットプロトコルアドレスの割当を要請するメッセージを受信し、前記パケットデータサービングネットワークから前記端末に対するインターネットプロトコルアドレスを受信して前記端末に伝達するアクセスゲートウェイと、
から構成されることを特徴とする連動装置。
前記アクセスゲートウェイは、前記端末とのインターフェースのためのＨ−Ａインターフェースと、前記パケットデータサービングネットワークとのインターフェースのためのＡ−Ｐインターフェースとを備え、
前記アクセスゲートウェイを介して前記アクセスポイントと前記パケットデータサービングネットワーク間に３階層アクセスポイントが設定されることを特徴とする請求項１０記載の連動装置。
前記端末は、インターネットプロトコルアドレスの割当を要請するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージを送信し、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージは、前記端末の識別子情報を含むことを特徴とする請求項１０記載の連動装置。
前記アクセスゲートウェイは、
前記端末から前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージを受信し、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージに含まれた前記端末の識別子情報を読み取って前記パケットデータサービングネットワークと一般ルーティングカプセル化トンネルを設定した後に、前記トンネルを通して前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージを前記パケットデータサービングネットワークに伝達し、前記パケットデータサービングネットワークから前記トンネルを通して前記端末に対するインターネットプロトコルアドレスを受信して前記端末に伝達することを特徴とする請求項１２記載の連動装置。
前記セルラー網に位置している端末が前記無線ローカルエリアネットワーク網に移動しようとするときに、前記端末は、前記パケットデータサービングネットワークとの臨時トンネル設定を要請するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージを送信し、ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージは、前記前記臨時トンネルを設定するための情報と前記端末の識別子情報を含むことを特徴とする請求項１０記載の連動装置。
前記アクセスゲートウェイは、前記端末から前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージを受信し、前記パケットデータサービングネットワークと臨時トンネルを設定することを特徴とする請求項１４記載の連動装置。
前記パケットデータサービングネットワークと臨時トンネルを設定した後に、前記端末は、前記パケットデータサービングネットワークと正常なトンネル設定を要請するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージを送信し、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージは、前記正常なトンネル設定のための情報と前記端末の識別子情報とを含むことを特徴とする請求項１５記載の連動装置。
前記アクセスゲートウェイは、
前記パケットデータサービングネットワークとの臨時トンネルが設定された状態で、前記無線ローカルエリアネットワーク網にハンドオフした端末から、前記パケットデータサービングネットワークとの正常なトンネル設定を要請するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル通知メッセージを受信して前記パケットデータサービングネットワークと正常トンネルを設定し、前記正常なトンネルを通して前記端末と前記パケットデータを送受信することを特徴とする請求項１６記載の連動装置。
セルラー網と無線ローカルエリアネットワーク網間の密結合連動のために端末にインターネットプロトコルアドレスを割り当てる方法であって、
前記セルラー網と通信しながら前記無線ローカルエリアネットワーク網を検索して選択した端末が、インターネットプロトコルアドレスの割当を要請するとともに前記端末の識別子情報を含むダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージを無線ローカルエリアネットワーク網のアクセスゲートウェイに送信するステップと、
前記端末が前記アクセスゲートウェイから、前記端末に割当可能なインターネットプロトコルアドレスを含むダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルオファーメッセージを受信するステップと、
前記端末が前記アクセスゲートウェイに、インターネットプロトコルアドレスを要請するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル要請メッセージを送信するステップと、
前記端末が、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル要請メッセージに対応するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル応答メッセージを受信するステップと、
を備えることを特徴とするアドレス割当方法。
セルラー網と無線ローカルエリアネットワーク網間の密結合連動のために端末にインターネットプロトコルアドレスを割り当てる方法であって、
前記セルラー網のパケットデータサービングネットワークが、前記無線ローカルエリアネットワーク網のアクセスゲートウェイへの一般ルーティングカプセル化トンネルを設定し、インターネットプロトコルアドレスの割当を要請するとともに端末の識別子情報を含むダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージを端末から受信するステップと、
前記パケットデータサービングネットワークが前記アクセスゲートウェイから前記一般ルーティングカプセル化トンネルを通して前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルディスカバーメッセージを受信するステップと、
前記パケットデータサービングネットワークが前記アクセスゲートウェイに、前記端末に割当可能なインターネットプロトコルアドレスを含むダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコルオファーメッセージを送信するステップと、
前記パケットデータサービングネットワークが、前記端末によって要請されたインターネットプロトコルアドレスを有するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル要請メッセージを、前記一般ルーティングカプセル化トンネルを通して前記アクセスゲートウェイから受信するステップと、
前記パケットデータサービングネットワークが、前記ダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル要請メッセージに対応するダイナミックホストコンフィギュレーションプロトコル応答メッセージを前記アクセスゲートウェイに送信するステップと、
を備えることを特徴とするアドレス割当方法。