KR20070086853A - 무선 사용자 설비(ｕｅ) 장치에서 ｇａｎ 서비스 요구능력을 지원하는 시스템 및 방법 - Google Patents

무선 사용자 설비(ｕｅ) 장치에서 ｇａｎ 서비스 요구능력을 지원하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예에서, 광역 셀룰러 네트워크(WACN) 대역뿐만 아니라 무선 액세스 네트워크 대역(예를 들면, GAN 대역 및/또는 UMA 대역)에서 동작가능한 사용자 설비(UE) 장치에서 무선 액세스 네트워크 서비스를 지원하는 방식(scheme)이 개시되어 있다. UE 장치는 무선 액세스 네트워크 노드(예를 들면, GAN 컨트롤러(GANC) 또는 UMA 네트워크 컨트롤러(UNC))와의 인터넷 프로토콜(IP) 접속성을 획득하는 능력을 포함한다. 그 후, UE 장치는 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 등록 요구 메시지를 전달하도록 동작가능하고, 등록 요구 메시지는 UE 장치에 의해 요구되는 무선 액세스 네트워크 서비스에 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함한다.

Description

무선 사용자 설비(ＵＥ) 장치에서 ＧＡＮ 서비스 요구 능력을 지원하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SUPPORTING GAN SERVICE REQUEST CAPABILITY IN A WIRELESS USER EQUIPMENT (UE) DEVICE}
본 발명은 일반적으로 통신 네트워크에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 어떠한 제한에 의하지 않고서, 본 특허 출원은 광역 셀룰러 네트워크(wide area cellular network; WACN) 공간에 상호 접속될 수 있는 무선 액세스 네트워크(access network; AN) 공간에서 동작가능한 사용자 설비(user equipment; UE) 장치에서 무선 액세스 네트워크(AN) 서비스 요구 능력을 지원하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
무선 액세스 네트워크는 다양한 원격 통신 네트워크 환경의 주요 요소가 되어 왔다. 기업 네트워크에 대해서는, 이는 휴대형 컴퓨터 및 이동식 휴대형 장치를 지닌 작업자들에게, 그리고 유사한 장비를 구비한 게스트 또는 임시 작업자들에게 네트워크 자원에의 편리한 액세스를 제공한다. 이는 또한 시설들이 자주 이동되거나 변경되는 환경에서 물리적인 이더넷 잭(Ethernet jack)을 재배치하는 것에 대한 비용 효율적인 대안을 제공한다. 또한, 다양한 통신/컴퓨팅 장치와 동작가능한 액세스 포인트는 예를 들면 호텔, 공항, 식당, 및 커피숍과 같은 공공 환경에서 유비 쿼터스화되고 있다. 고속 인터넷 액세스가 증가함에 따라, 사용자 가정에서의 액세스 포인트의 사용이 또한 고려되고 기타 다른 용도로 개시되었다.
동시에, 사용자 설비(UE) 영역에서의 여러 발전이 또한 일어나 무선 액세스 네트워크에 의해 제공된 능력을 이용하고 있다. 특히 관심거리 중에는 무선 근거리 통신망(wireless Local Area Network; WLAN)과 같은 무선 액세스 네트워크와 인터페이싱할 수 있는 능력과 셀룰라 폰의 통합이다. 이러한 "듀얼 모드" 장치가 이용 가능해짐에 따라, 셀룰라 네트워크와 WLAN 간의 어떤 상호작용 메커니즘이 일 형태의 네트워크에서 다른 형태의 네트워크로의 서비스의 효율적인 핸드오버(handover)를 용이하게 하는데 필요함을 인식해야 한다.
현재의 GAN 명세는 UE 장치(예를 들면, 이동국 또는 MS)가 적용 가능한 3세대 파트너십 프로젝트(3rd Generation Partnership Project; 3GPP) 표준에 따라 탐색 및 허용되는 경우 공중 육상 이동 네트워크(Public Land Mobile Network; PLMN)와 같은 광역 셀룰러 네트워크(WACN)에 등록될 수 있는 것을 제공한다. 또한, UE 장치는 WACN 접속성이 없는 어떤 환경 하에서 GAN에 등록되도록 허용될 수 있다. 게다가, 비허가 이동 액세스(Unlicensed Mobile Access; UMA) 기술이 또한 사용되는 경우에 유사한 네트워크 접속성 작용(connectivity behavior)에 직면할 수 있다. 그렇지만, 몇 가지 중요한 문제들이 이러한 시나리오에서 발생하는데, 몇 가지 예를 들자면, 특히 PLMN에의 접속성이 GAN 또는 UMA 기반 액세스 네트워크를 통하여 요망되는 경우에, 넘버 플랜(number plan) 호환성, 서비스 핸드오버(service handover), 긴급호 라우팅을 들 수 있다.
첨부된 도면과 연관지어 다음의 상세한 설명을 참조하면 본 발명의 실시예를 보다 완전하게 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 실행할 수 있는 일반화된 네트워크 환경을 나타내는 도면.
도 2는 사용자 설비(UE) 장치가 본 발명의 교시에 따라 동작가능하게 배치되는 네트워크 환경의 예시적인 실시예를 나타내는 도면.
도 3은 공중 육상 이동 네트워크(Public Land Mobile Network; PLMN)와 같은 광역 셀룰러 네트워크(wide area cellular network; WACN)가 범용 액세스 네트워크(generic access network; GAN) 및 관련 컨트롤러(GANC)를 통해서 액세스 가능한 네트워크 시스템의 기능 블록도.
도 4a는 도 3에 나타낸 네트워크 시스템과 동작가능한 회선 교환(circuit-switched; CS) 프로토콜 스택의 예시적인 실시예를 나타내는 도면.
도 4b는 도 3에 나타낸 네트워크 시스템과 동작가능한 패킷 교환(packet-switched; PS) 프로토콜 스택의 예시적인 실시예를 나타내는 도면.
도 5a는 각각의 PLMN이 해당하는 GANC에 의해 서비스되는 일 실시예에 따른 복수의 PLMN에 접속하도록 액세스 네트워크(GAN 또는 무선 LAN)가 동작가능한 네트워크 배치도.
도 5b는 단일 GANC 상의 복수의 가상 GANC 파티션이 대응하는 PLMN을 서비스 하도록 동작가능한 일 실시예에 따른 복수의 PLMN에 접속하도록 액세스 네트워크(GAN 또는 무선 LAN)가 동작가능한 네트워크 배치도.
도 6은 일 실시예에 따른 일반화된 네트워크 탐색 및 선택 방식(scheme)의 플로우차트.
도 7a는 본 발명의 개시를 위한 일 실시예에 따른 네트워크 정보를 수집하는 방법의 플로우차트.
도 7b는 하나 이상의 GAN 서비스가 무선 UE 장치에 의해 요구될 수 있는 일 실시예에 따른 GANC 탐색 및 등록 방법의 플로우차트.
도 8a 및 8b는 일 실시예에 따른 일반화된 GANC 선택 및 방향 변경(redirection) 방식과 연관된 플로우차트.
도 9는 일 실시예에 따른 예시적인 GANC/UNC 노드의 기능 블록도.
도 10은 본 발명의 교시에 따라 동작가능한 UE 장치의 실시예에 관한 블록도.
본 발명은 넓은 의미에서 WACN 대역에서뿐만 아니라 무선 액세스 네트워크 대역(예를 들면, GAN 대역 또는 UMA 대역)에서 동작가능한 사용자 설비(UE) 장치에서 무선 액세스 네트워크 서비스 요구 능력을 지원하는 방식에 관한 것이다. UE 장치는 무선 액세스 네트워크 노드(예를 들면, GAN 컨트롤러(GANC) 또는 UMA 네트워크 컨트롤러(UNC)와의 인터넷 프로토콜(IP) 접속성을 획득하는 능력을 포함한다. 그 후, UE 장치는 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 등록 요구 메시지를 전 달(initiate)하도록 동작가능하며, 이 등록 요구 메시지는 UE 장치에 의해 요구되는 무선 액세스 네트워크 서비스에 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함한다.
일 형태에서, WACN 공간에 연결되도록 동작가능한 무선 액세스 네트워크(AN) 공간으로 구성된 네트워크 환경에 배치된 무선 액세스 네트워크 노드에 대하여 UE 장치에 의해 IP 접속성을 획득하는 단계와, 상기 UE 장치에 의해 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 등록 요구 메시지를 전달하는 단계로서, 상기 등록 요구 메시지는 상기 UE 장치에 의해 요구되는 AN 서비스에 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하는 것인 전달 단계를 포함하는 네트워크 메시징 방법의 실시예가 개시되어 있다.
또 다른 형태에서, WACN 공간에 연결되도록 동작가능한 무선 AN 공간으로 구성된 네트워크 환경에 배치된 무선 액세스 네트워크 노드에 대하여 IP 접속성을 획득하는 수단과, 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 등록 요구 메시지를 전달하는 수단으로서, 상기 등록 요구 메시지는 UE 장치에 의해 요구되는 AN 서비스에 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하는 것인 전달 수단을 포함하는 UE 장치의 실시예가 개시되어 있다.
또 다른 형태에서, WACN 공간에 연결되도록 동작가능한 무선 액세스 네트워크(AN) 공간으로 구성된 네트워크 환경에 배치된 무선 액세스 네트워크 노드로서, 상기 WACN 공간의 공중 육상 이동 네트워크(Public Land Mobile Network; PLMN)에 대하여 무선 액세스 서비스를 용이하게 하는 무선 액세스 네트워크 노드와, 상기 무선 액세스 네트워크 노드와의 IP 접속성을 획득하는 수단을 포함하는 UE 장치와, 상기 UE 장치와 연관되어, 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 등록 요구 메시지를 전달하는 수단으로서, 상기 등록 요구 메시지는 상기 UE 장치에 의해 요구되는 무선 액세스 서비스에 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하는 수단을 포함하는 네트워크 시스템의 실시예가 개시되어 있다.
이하, 본 실시예가 가장 양호하게 이루어지고 사용될 수 있는 방법에 대한 다양한 실시형태를 참조하여 본 발명의 시스템 및 방법을 설명한다. 상세한 설명 및 여러 도면 전체에 걸쳐 동일 또는 대응 부분을 나타내는데 동일한 참조 부호가 사용되고, 여기서 다양한 요소들이 반드시 일정 비율로 축척될 필요는 없다. 이하, 도면, 보다 구체적으로 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예가 실행될 수 있는 예시적인 일반화된 네트워크 환경(100)이 도시되어 있다. 사용자 설비(UE) 장치(102)는, 임의의 휴대용 컴퓨터(예를 들면, 랩톱, 팜톱(palmtop), 또는 휴대용 컴퓨터 장치) 또는 이동 통신 장치(예를 들면, 메시지 송수신, 웹 브라우징 등을 할 수 있는 셀룰러 폰이나 데이터 인에이블 휴대용 장치), 또는 이메일, 영상 메일, 인터넷 액세스, 기업 데이터 액세스, 메시징, 캘린더링, 스케줄링, 정보 관리 등을 할 수 있는, 즉 바람직하기로는 하나 이상의 동작 모드에서 동작가능한 임의의 향상된 개인휴대용 정보 단말기(personal digital assistant; PDA) 장치나 통합 정보 기기를 포함할 수 있다. 예를 들면, UE 장치(102)는 셀룰러 폰 대역 주파수뿐만 아니라 무선 근거리 통신망(WLAN) 대역에서, 또는 가능하게는 WLAN 대역 단독에서 동작할 수 있다. 더욱이, UE 장치가 무선으로 동작가능한 기타 다른 대역은 Wi-Max 대역이나 하나 이상의 위성 대역을 포함할 수 있다. 또한, 네트워크 환경(100)은 UE 장 치(102)에 서비스를 제공할 수 있는 통신 공간의 3개의 넓은 카테고리로 구성된다. 광역 셀룰러 네트워크(wide area cellular network; WACN) 공간(104)에서, 패킷 교환 데이터 서비스를 포함할 수도 포함하지 않을 수도 있는 셀룰러 폰 서비스를 제공하도록 동작가능한 임의 개수의 공중 육상 이동 네트워크(Public Land Mobile Network; PLMN)가 존재할 수 있다. 커버리지 영역(들) 및 사용자가 로밍 중인지의 여부에 따라, WACN 공간(104)은 복수의 셀룰러 RAN, 연관된 홈 네트워크(즉, 홈 PLMN 또는 HPLMN)(110) 및 방문 네트워크(예를 들면, VPLMN)(112)를 포함할 수 있고, 이들 각각은 홈 위치 레지스터(Home Location Register; HLR) 노드(115), 이동 전화 교환국(Mobile Switching Center; MSC) 노드(116) 등과 같은 적절한 기반 구조를 갖는다. WACN 공간(104)이 또한 이동 통신용 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communication; GSM) 기반의 캐리어 네트워크의 셀룰러 기반 구조를 사용하여 이동 장치에 패킷 무선 액세스를 제공하는 범용 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service; GPRS) 네트워크를 포함할 수 있기 때문에, 서비스중인 GPRS 지원 노드(Serving GPRS Support Node; SGSN)(114)가 여기서 예시되어 있다. 또한, 일반적으로, WACN 공간(104)의 PLMN은, 하나 이상의 GSM의 인핸스드 데이터 속도 에볼루션(Enhanced Date Rates for GSM Evolution(EDGE)) 네트워크, 통합 디지털 인핸스드 네트워크(Integrated Digital Enhanced Network; IDEN), 코드 분할 다중 접속(Code Divison Multiple Access; CDMA) 네트워크, 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications System; UMTS) 네트워크, 범용 육상 무선 액세스 네트워크(Universal Terrestrial Radio Access Network; UTRAN), 또는 임의 의 3세대 파트너십 프로젝트(3rd Generation Partnership Project; 3GPP) 순응형 네트워크(예를 들면, 3GPP 또는 3GPP2)를 포함하는 그룹으로부터 선택된 네트워크를 포함할 수 있고, 이들 모두는 널리 알려진 주파수 대역폭 및 프로토콜을 이용하여 동작한다.
또한, UE 장치(102)는 WACN 공간(104)과 동작가능하게 연관된 액세스 네트워크(AN) 공간(106)으로부터 서비스를 얻도록 동작할 수 있다. 일 구현예에서, AN 공간(106)은 하나 이상의 범용 액세스 네트워크(GAN)(118)뿐만 아니라 임의 유형의 WLAN 장치(120)를 포함한다. 아래에서 더 상세히 설명되는 GAN(118)은 광대역 인터넷 프로토콜(IP) 기반 네트워크를 사용하여 UE 장치(102)와 PLMN 코어 네트워크 사이에 액세스 서비스를 제공하도록 동작가능하다. WLAN 장치(120)는 액세스 포인트(access point; AP) 또는 "핫 스폿(hot spot)"을 통해서 UE 장치(102)에 대한 단거리 무선 접속성을 제공하고, 다양한 표준, 예를 들면 IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g, 하이퍼랜(HiperLan)와 하이퍼랜 II 표준, Wi-Max 표준, 오프에어(OpenAir) 표준, 및 블루투스(Bluetooth) 표준을 사용하여 구현될 수 있다. 따라서, AN 공간(106)이 셀룰러 RAN(WACN 공간(104)의 일부)과 비허가 무선 네트워크 사이에 무결절성 변환(seamless transition)을 실행하도록 UMA 네트워크 컨트롤러(UNC) 노드를 배치하는 UMA 기반의 액세스 네트워크를 또한 포함할 수 있는 것이 예상된다.
일 실시예에서, WACN 공간과 AN 공간 사이의 인터페이싱은 어떤 표준에 따라 실행될 수 있다. 예를 들면, GAN(118)은 3GPP TR 43.901 및 3GPP TS 43.xxx 문서뿐만 아니라 관련 문서에서 설명되는 절차를 사용하여 PLMN 코어와 인터페이싱될 수 있다. 마찬가지로, WLAN(120)은 3GPP TS 22.234, 3GPP TS 23.234 및 3GPP TS 24.234 문서뿐만 아니라 관련 문서에서 설명되는 절차를 사용하여 PLMN 코어와 인터페이싱될 수 있고, 따라서 상호 연동(Interworking) WLAN(I-WLAN) 배치로 불릴 수 있다.
또한, UE 장치(102)에 대한 단거리 무선 접속성을 제공하는 WACN 공간(104)과 인터페이싱되지 않는 액세스 네트워크(AN) 공간(108)이 존재할 수 있다. 예를 들면, AN 공간(108)은 "공중(public)" 액세스 포인트(호텔, 커피숍, 서점, 아파트, 교육 기관 등, 무료 또는 유료 포함), 기업 액세스 포인트, 및 사용자가 그 기업의 일원이 아니고 적어도 어떤 서비스가 허용되는 방문(기타 다른 기업) 액세스 포인트와 같은 비(non)-3GPP 서비스를 제공하는 WLAN(122)을 포함할 수 있다.
UE 장치(102)가 배치될 수 있는 무선 네트워크 환경(100)의 모자이크를 가정하면, 사용자가 PLMN의 무선 액세스 네트워크(RAN)로부터 GAN으로(즉, 핸드오버 인(handover in)) 또는 GAN으로부터 PLMN의 RAN으로(즉, 핸드오버 아웃(handove out)) 이동함에 따라 사용자가 호에 참여할 수 있도록 수직적 핸드오버 메커니즘이 존재하는 것이 바람직하다. 본 발명의 개시를 위해, 용어 "GAN" 또는 "WLAN"이 상호 교환 가능하고, 또한 임의의 UMA 기반 액세스 네트워크를 포함할 수 있다는 것을 인식해야 한다. 하여간, 이러한 기능성을 용이하게 할 뿐만 아니라 이와 연관된 전반적인 사용자 경험을 커스터마이징 및 증진하기 위해서, 본 발명은, UE 장치에 의해 수집된 네트워크 정보뿐만 아니라 서비스 옵션, 플랜, 특징 등(보다 일반적으로는, "서비스 요구 사항")에 관련된 정보가 무선 환경(100)에 배치된 네트워크 노드로 송신되어 적합한 네트워크 기반 로직이 UE 장치가 사용할 수 있는 적절한 네트워크 선택, 리스트 등에 대하여 응답하도록 동작가능한 방식을 제공한다. 또한, 아래에서 상세히 나타낸 바와 같이, 이러한 네트워크 기반 로직은 하나 이상의 상관 관계 및 필터링 방식, 데이터베이스 질의를 수반하는 절차를 호출함으로써, 보다 최적한 네트워크로의 방향 변경이 일반화된 네트워크 환경(100)에서 실행될 수 있다.
본 발명의 교시를 형식화하기 위해, 이하 도 1에 예시된 일반화된 네트워크 환경(100)의 보다 구체적인 서브세트인 네트워크 환경(200)의 예시적인 실시예가 도시되어 있는 도 2를 참조한다. 도시된 바와 같이, UE 장치(102)는 UE 장치(102)에 액세스 가능한 하나 이상의 GAN과의 접속성을 갖는 것에 더하여 종래의 RAN 기반 구조를 통해서 액세스를 허용하는 PLMN의 세트를 탐색하도록 동작가능하게 배치된다. 예로써, 본 발명의 개시를 위하여 또한 임의 유형의 WLAN 및/또는 I-WLAN 장치(공지됨 또는 이제까지는 비공지됨)를 포함하도록 일반화될 수 있는 GAN-1(202-1) 내지 GAN-N(202-N)은 UE 장치에 의해 탐색되도록 동작가능하다. GAN은 하나 이상의 PLMN에 대한 접속성을 지원할 수 있고, 또는 전혀 어느 것과의 접속성도 지원하지 않을 수 있으며, 이는 UE 장치(102)에 대하여 VPLMN(204-1 내지 2004-M)뿐만 아니라 HPLMN(예를 들면, HPLMN(206))을 포함할 수 있다. GAN-PLMN 접속성이 지원되는 경우, 특정 GAN 뒤의 어느 PLMN이 UE 장치(102)에 보일 수 있느냐 하는 것은 많은 상업적 요소, 예를 들면 GAN 운영자와 PLMN 운영자 간의 계약 동의에 달려 있다. 예시된 바와 같이, GAN-1(202-1)은 VPLMN-1(204-1) 및 VPLMN-2(204-2)에 대한 접속성을 지원한다. 마찬가지로, GAN-2(202-2)는 VPLMN-M(204-M)뿐만 아니라 HPLMN(206)에 대한 접속성을 지원한다. 한편, GAN-N(202-N)은 광역 PLMN에 대한 어떠한 접속성도 갖지 않는다.
널리 알려진 바와 같이, 광역 셀룰러 PLMN 각각은 많은 셀로서 배치될 수 있고, 각각의 셀은 섹터(예를 들면, 통상적으로 기지국(BS) 또는 셀당 3개의 120도 섹터)를 갖는다. 각각의 개별 셀에는 셀 아이덴티티(cell identity)가 부여될 수 있고, 이는 기반이 되는 WACN 기술에 따라 변화될 수 있다. 예를 들면, GSM 네트워크에서, 각각의 셀에는 셀 글로벌 식별(Cell Global Identification; CGI) 파라미터가 부여되어 이들을 식별한다. 셀 그룹은 공통적으로 위치 영역(Location Area; LA)으로서 지정되고 LA 식별자(LAI)에 의해 식별될 수 있다. 또한, 매크로 레벨에서, PLMN은 기반이 되는 기술에 따라 식별될 수 있다. 예를 들면, GSM 기반의 PLMN은 이동 국가 코드(Mobile Country Code; MCC) 및 이동 네트워크 코드(MNC)로 이루어진 식별자에 의해 식별될 수 있다. 유사하게, CDMA/TDMA 기반의 PLMN은 시스템 식별(System Identification; SID) 파라미터에 의해 식별될 수 있다. 셀룰러 기반 구조에 관계없이, 모든 셀은 매크로 레벨 PLMN 식별자를 브로드캐스팅함으로써 서비스를 얻고자 하는 무선 장치(예를 들면, UE 장치(102))는 무선 네트워크를 식별할 수 있다.
도 3은 광역 셀룰러 네트워크 PLMN(306)이 GAN(302) 및 관련 컨트롤 러(GANC)(304)를 통해서 UE 장치(102)에 액세스 가능한 예시적인 네트워크 시스템(300)의 기능 블록도를 나타낸다. 필수적으로, 도시된 실시예에서, GAN(302)은 PLMN(306)의 널리 알려진 A/Gb 인터페이스에 대한 액세스를 제공하는 광대역 IP 기반의 액세스 네트워크로서 동작가능하고, GANC(300)는 업(Up) 기준점 인터페이스(303)를 통해서 GAN(302)에 연결된 네트워크 노드이다. 적용 가능한 3GPP 명세 문서에 제공된 바와 같이, 업(Up) 기준점(303)은 GANC(304)와 UE 장치(102) 사이의 인터페이스를 한정한다. GAN이 GSM/EDGE RAN(GERAN) 기반 구조와 공존하도록 동작가능한 경우, 이는 표준 GERAN 기지국 서브시스템(Base Station Subsystem; BBS) 네트워크 요소에 의해 사용되는 동일한 A/Gb 인터페이스를 통해서 코어 PLMN에 상호 접속된다. 따라서, GANC(304)의 기능성은 GERAN BBS(본 도면에는 도시되지 않음)의 기능성을 에뮬레이션하도록 필수적인 프로토콜 상호 연동을 포함한다. A-인터페이스(305)는 GSM 기반의 회로 교환(CS) 서비스에 대한 인터페이스를 한정하고 GANC(304)와 PLMN(306)의 MSC(308) 사이에 배치된다. Gb-인터페이스(307)는 GPRS 기반의 패킷 교환(PS) 서비스에 대한 인터페이스를 한정하고 GANC(304)와 PLMN(306)의 SGSN(310) 사이에 배치된다. 보안 게이트웨이(Security Gateway; SGW)(311)는 또한 Wm 기준점(309)(3GPP TS 23.234에 의해 한정됨)을 통해서 PLMN(306)에 배치된 인증, 인가 및 요금계산(Authentication, Authorization and Accounting; AAA) 프록시/서버 노드(312)와 인터페이싱되는 GANC(304)에 포함될 수 있고, 여기서 HLR(316)이 AAA 노드(312)에 동작가능하게 연결된다. 당업자는 UMA 네트워크 컨트롤러 또는 UNC가 일반적으로 GANC(304)와 동일한 방식으로 동작가능 한 UMA 기반의 구현예에서 유사한 기반 구조가 배치될 수 있다는 것을 인지할 것이다.
동작 시, GANC(304)는 A/Gb 인터페이스의 관점에서 보이는 바와 같이 GERAN 기반 구조에서 기지국 컨트롤러(Base Station Controller; BSC)의 역할을 모방함으로써 GERAN BSS 네트워크 요소로서 코어 PLMN(306)에 나타난다. 따라서, GANC(304)가 접속되는 PLMN(306)은 GANC에 의해 지원되는 기초적 액세스 메커니즘을 인지하지 못하는데, 이는 BSC에 의해 지원되는 무선 액세스와 상이하다. 앞서 언급된 바와 같이, 범용 액세스(GA) 가능한 UE 장치(102)와 GANC(304) 사이에 배치된 GAN(302)은 적합한 광대역 IP 네트워크에 의해 수행될 수 있다. GANC(304)에 의해 제공된 전반적인 기능성은 다음을 포함한다:
- UE에/로부터 음성을 그리고 MSC로부터/에 PCM 음성을 적절히 트랜스코딩(transcoding)하는 것을 포함하여, 업(Up) 인터페이스상의 CS 베어러(bearer)를 A-인터페이스상의 CS 베어러에 상호 연동하는 것을 수반하는 사용자 평면(user plane) CS 서비스.
- 업(Up) 인터페이스상의 데이터 전송 채널을 Gb 인터페이스상의 패킷 플로우(packet flow)에 상호 연동하는 것을 수반하는 사용자 평면 PS 서비스.
- (i) 상호 인증, 암호화 및 데이터 무결성을 위해 UE와 함께 보안 터널을 셋업하는 SGW; (ii) GAN 서비스 액세스를 위한 등록 및 시스템 정보의 제공; (iii) CS 및 PS 서비스를 위한 GAN 베어러 경로의 셋업(예를 들면, UE와 GANC 사이의 사용자 평면 베어러 및 시그널링의 확립, 관리 및 해제); 및 (iv) 페이징과 핸드오버 에서와 같은 GSM 무선 리소스(Radio Resource; RR) 관리 및 GPRS 무선 링크 제어(Radio Link Control; RLC)와 같은 GAN 기능성 동등물을 포함하는 제어 평면(control plane) 기능성.
도 4a는 도 3에 나타낸 네트워크 시스템(300)과 연관된 CS 도메인 시그널링 평면과 동작가능한 프로토콜 스택(400A)의 예시적인 실시예를 나타낸다. 마찬가지로, 도 4b는 네트워크 시스템(300)과 연관된 PS 도메인 시그널링 평면과 동작가능한 프로토콜 스택(400B)의 예시적인 실시예를 나타낸다. A/Gb 인터페이스에 대한 범용 액세스 및 연관된 기반 구조에 관련한 추가 세부 설명은 위에서 참고하여 반영된 미국 가특허 출원에서 확인된 적용 가능한 3GPP 명세에서 찾을 수 있다. 더욱이, 본 발명의 교시에 대한 일반화와 일치하도록, "액세스 네트워크 서버"는 상술한 바와 같이 코어 PLMN과 UE 사이에 인터페이싱하도록 동작가능한 네트워크 노드 또는 요소를 포함할 수 있는데, 이는 특정한 구현예로서 GANC 또는 UNC를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2에 대하여 상술한 네트워크 환경과 같은 일반화된 네트워크 환경 내에 제공된 다양한 GAN/WLAN 및 PLMN의 모자이크를 가정하면, 많은 GAN/GANC 구성들이 UE 장치와 이용 가능한 WACN(즉, PLMN) 사이의 액세스 제공의 관점으로부터 가능하다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 도 5a는 일 실시예에 따라 단일 액세스 네트워크(AN)(502)가 복수의 PLMN(504-1 내지 504-K)에 접속되도록 동작가능한 네트워크 배치(500A)를 나타내는데, 여기서 각 PLMN은 대응하는 GANC에 의해 서비스된다. 예시로써, AN(502)은 상술한 GANC 프로토콜과 동작가능한 WLAN일 수 있 는 GAN으로서 일반화될 수 있고, 여기서 복수의 업(Up) 인터페이스(503-1 내지 503-K)가 GANC에 연결되도록 지원된다. 참조 부호(506-1 내지 506-K)는 복수의 개별 GANC 노드를 가리키며, 이들 각각은 이와 연관된 특정 PLMN과 인터페이싱하고, MSC(508-1 내지 508-K) 및 SGSN(510-1 내지 510-K)는 각 PLMN 기반 구조를 예시한다. 각 PLMN에 SGSN 노드가 부여되지만, 본 발명의 개시를 위해 필수적인 것은 아니며, PLMN(504-1 내지 504-K)이 상이한 여러 광역 셀룰러 기술, 프로토콜 및 표준에 따라 구현될 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다.
이하, 도 5b를 참조하면, AN(502)(GAN 또는 무선 LAN)이 복수의 가상 GANC 파티션(552-1 내지 552-K)을 지원하는 단일의 물리적 GANC(550)를 통해서 복수의 PLMN(504-1 내지 504-K)에 접속되도록 동작가능한 대안의 네트워크 배치(500B)가 도시되어 있다. 각각의 가상 GANC(VGANC)는 대응 PLMN에 대하여 필수적인 A/Gb 인터페이싱 기능성을 제공하는데 독립적으로 동작가능하다. 따라서, 접속되는 PLMN당 하나의 논리적 GANC가 존재한다. 이러한 배치는 WLAN 접속성을 지원하는 PLMN이 그들 자신의 GANC를 소유 및 동작시킬 필요가 없는 곳에서 사용될 수 있다.
상술한 논의에 기초하여, GAN 아키텍처가 기존 프로토콜, 예를 들면, GPRS를 이용하여 WLAN을 3GPP 순응형 WACN과 상호 연동하도록 일반화된 프레임워크를 제공함으로써, 적응 및 표준화 작업이 코어에서 수행될 필요가 거의 또는 전혀 없다는 것을 이해해야 한다. 이것은 서비스가 GAN/WLAN으로부터 3GPP 순응형 WACN으로 그리고 반대의 경우도 마찬가지로 핸드오버되는 것을 허용하여, 시그널링 및 사용자 평면 트래픽을 원래대로 유지시킨다. 그렇지만, CS 교환 프로토콜 및 GPRS 프로토 콜(논리적 링크 제어(LLC) 및 서브-네트워크 종속 컨버전스 프로토콜(Sub-Network Dependent Convergence Protocol; SNDCP)이 사용되는 경우, 선택되는 GAN/WLAN은 GAN/WLAN 트래픽을 종료시키는데 사용되는 MSC/SGSN과 동일한 PLMN인 MSC/SGSN에 도달할 수 있어야 한다. 좀더 복잡한 문제에 대하여, GAN/WLAN은 상술한 바와 같은 독립적으로 탐색 가능한 개별 GANC 노드를 각각 갖는 많은 PLMN에 접속될 수 있다. 사용자가 이러한 GAN/WLAN 환경과 마주치는 경우, 특정 GANC의 선택을 한정하는 표준화된 절차가 현재 존재하지 않는다. 결과적으로, 전반적인 사용자 경험뿐만 아니라 호 핸드오버 행위가 부정적으로 영향을 받을 수 있는 많은 잠재적 문제점들이 발생된다. 예를 들면, 듀얼 모드(즉, 2개의 서로 다른 기술, 바람직하기에는 각각이 개별 대역에서)에서 동작되는 GA 순응형 UE 장치가 매크로 WACN 또는 WACN을 탐색하고 이어서 서로 다른 WACN에 속하는 GANC를 선택하면, AN과 WACN 공간 사이의 핸드오버는 행해지지 못한다. 이러한 문제들은 또한 단일 GANC가 독립적으로 탐색 가능한 많은 VGANC 파티션을 지원하도록 파티션되는 네트워크 배치에서 발생될 수 있다.
또한, 서로 다른 지역 및 국가에서의 다양한 레벨의 기술 침투 및 사용으로 인해, AN 및 WACN 공간이 GAN/WLAN 방법을 이용하여 인터페이싱되는 곳에서 부가적인 복잡성이 발생될 수 있다. 예를 들면, GA 순응형 UE 장치는 WACN 커버리지가 없지만 WLAN 커버리지가 존재하는 영역에서 그 자체를 찾을 수 있다. 하나 이상의 WLAN이 GAN 아키텍처보다는 오히려 I-WLAN 방법에 기초하는 경우, 존재할 수 있는 서비스 차이가 무엇이든 간에 그 차이에 더하여 다양한 제어 프로세스, 예를 들면 등록, 등록 해제 등의 차이로 인해 UE가 GAN과 I-WLAN을 구별하는 것이 바람직하다. 본 발명의 범위를 강조할 목적으로, 사용 경험 관련 문제들의 일부를 아래에 설명한다:
- UE는 현재 WACN에 등록되어 있지 않다. 여기서 UE는 셀룰러 대역 신호를 체크하여 최상 또는 최적의 제공자를 선택하기 위해 UE가 있는 국가(즉, MCC는 알려져 있지 않음)를 결정할 수 없다. HPLMN이 보통 첫 번째로 선택되지만, VPLMN 선호도는 위치(예를 들면, 국가)에 좌우될 수 있다. 이 상황에서, UE는 이용 가능한 GAN/WLAN을 검사하는 경우 어느 VPLMN을 접속하는 것이 좋을지를 모를 수 있다.
- 가입자 식별 모듈(Subscriber Identity Module; SIM) 또는 사용자와 연관된 제거 가능한 사용자 식별 모듈(Removable User Identity Module; RUIM) 상의 운영자의 "선호되는(Preferred) PLMN"은 PS 데이터 서비스(예를 들면, GPRS 자격) 또는 비허가 이동 동의(Unlicensed Mobile Alliance; UMA) 서비스와 같은 기타 다른 서비스에 대한 UE의 필요성을 고려하지 않는다. 이러한 상황은 PLMN 리스트가 CS 음성 로밍 동의에만 기초하는 경우에 발생될 수 있고, 결과적으로, 사용자는 이메일 및 기타 다른 데이터 서비스를 사용할 수 없을 수도 있다. 당업자는 이러한 문제가 GAN 또는 I-WLAN을 사용하는지 않는지의 여부에 따라 발생될 수 있음을 지적한다.
- PLMN에 대한 일부 또는 모든 운영자 제어 리스트는 최신 정보가 아닐 수 있거나, 또는 UE가 동작되는 국가에 대한 특정 엔트리가 현재의 것이 아닐 수 있다.
- UE가 셀룰러 대역에 걸쳐 리스트를 갱신할 능력을 취하기 때문에, HPLMN은 휴식 시간 중에 또는 UE가 I-WLAN이나 GAN 상에서 접속되는 경우에 리스트를 갱신하려고 할 수 있다.
- UE가 MCC를 결정하도록 허용하는 WACN 신호가 존재하지 않는 경우, UE에서의 AGPS(Assisted Global Positioning System)의 이용도, 또는 (수동) 사용자 입력, 뿐만 아니라 WACN MCC 상의 최근(예를 들면, 시각 소인된) 정보가 도움을 줄 수 있다.
- 국경에 근접한 동작의 경우는 UE가 하나 이상의 MCC로부터 신호를 얻어, 사용자 선택 또는 "최소 비용(least cost)" 선택을 가능하게 할 수 있다.
당업자는 위에서 설명된 리스트가 제한적이기보다는 오히려 전적으로 예시적인 것임을 인지할 것이다. 이를 참조해 볼 때 다양한 관련 문제들이 GAN/WLAN과 PLMN 공간 사이의 인터페이싱의 환경에서 사용자 경험 및 호 행위에 대하여 명백해질 수 있다는 것을 생각할 수 있다.
본 발명을 개시할 목적으로, GA 가능한 UE는 네트워크 탐색 및 선택 절차에서의 어떠한 차이를 갖는 자동 또는 수동 중 어느 한 모드로 동작될 수 있지만, 이 두 개의 구체적 특징 및 능력은 적용 가능한 명세뿐만 아니라 이들에 행해질 수 있는 임의의 수정 및 변경에 따라 변화될 수 있다. 일반적으로, 수동 모드는 사용자가 이용 가능한 PLMN, 사용될 베어러, 및 가능하게는 WLAN 또는 기타 다른 비허가 무선 기술(예를 들면, I-WLAN, GAN, 또는 단지 WLAN을 통한 PLMN에의 접속)을 사용하는 경우에 사용되는 방법의 보다 상세한 선택/필터링을 행하는 것을 허용한다. 네트워크 탐색 및 선택에 관한 부가적인 세부 사항은 상기 언급된 하나 이상의 미국 가특허 출원(들) 및 정식특허 출원(들)에서 찾을 수 있다.
도 6을 참조하면, GAN/WLAN 공간뿐만 아니라 WACN 공간을 포함하는 네트워크 환경에 UE 장치가 배치되는 일 실시예에 따른 일반화된 네트워크 탐색 및 선택 방식의 플로우차트가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 도 6의 플로우차트는 UE 장치가 전력 가동 및 초기 탐색 시(적용 가능한 3GPP 순응형 절차에 따라) 적절한 네트워크 정보를 수집하는 방법을 나타내는데, 이 정보는 바람직하기로 네트워크 노드에 통지될 수도 있는 UE 장치의 서비스 요구 사항을 고려하여 보다 최적한 네트워크 배치(즉, 적절한 GANC+PLMN 조합)를 결정하도록 네트워크 노드에 송신된다. 따라서, UE 탐색된 네트워크 정보 및 그 서비스 요구 사항의 적절한 분석을 실행함으로써, 네트워크 노드는 보다 나은 서비스 인스턴스화를 얻기 위해 UE 장치에 적절한 명령을 제공하는데 적합해야 하고, 이는 보다 적절한 네트워크로의 방향 변경, 위치 기반 필터링 등을 포함할 수 있다.
계속해서 도 6을 참조하면, 블록 602에서, UE 장치는 하나 이상의 WACN 기술, 대역, 및 주파수에 관련된 스캐닝을 통해서 네트워크 정보를 수집한다. 부가적으로 또는 대안적으로, UE 장치는 또한 하나 이상의 GAN/WLAN 기술, 대역, 및 주파수에 관련된 스캐닝을 통해서 네트워크 정보를 수집하는데 적합하다(블록 604). 이후, UE 장치는 수집된 네트워크 정보뿐만 아니라 서비스/특징 요구 사항(예를 들면, 음성 전용 서비스, 데이터 전용 서비스, 음성 데이터 서비스, GAN 서비스, 핸드오버 서비스, UMA 서비스 능력, 상기 UE 장치와 연관된 통화 플랜(calling plan), 및/또는 UE 장치와 연관된 위치 영역 정보 등)을 네트워크 노드에 송신한다(블록 606). 일 실시예에서, 수집된 네트워크 정보는 UE 장치가 등록되는 WACN의 셀 아이덴티티 정보(즉, 등록된 GSM/GERAN의 CGI 정보), 기타 이용 가능한 광역 셀룰러 네트워크에 관련된 CGI/셀 ID 정보, 임의 사전 등록 실패의 원인값, 하나 이상의 이용 가능한 광역 셀룰러 네트워크의 방송 제어 채널(Broadcast Control Channel; BCCH) 정보, 및 하나 이상의 이용 가능한 광역 셀룰러 네트워크의 패킷 제어 채널(Packet Control Channel; PCCH) 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 일 실시예에서, WACN은 이들의 {MCC,MNC} 조합에 의해 식별될 수 있다. 또한, 특정한 WACN이 데이터 가능(예를 들면, GPRS 가능)한지의 여부를 식별하는 것과 같은 부가적인 특징들이 또한 제공될 수 있다. UE 장치가 저장되어 있는 또는 저장되어 있지 않는 다양한 네트워크 리스트에 기초하여 동작하도록 구성되는 범위에서, 금지(Forbidden) GAN/PLMN 리스트, 우선 순위(Priority) GAN/PLMN 리스트(예를 들면, 가입자 식별 모듈(Subscriber Identity Module; SIM) 또는 제거 가능한 사용자 식별 모듈(Removable User Identity Module; RUIM), 또는 장치 메모리에 저장될 수 있음)와 같은 부가적인 선택 기준이 또한 네트워크 노드에 제공될 수 있다. 부가적인 구현예에서, UE는 WACN 및/또는 WAN 커버리지만을 제공하는 PLMN을 또한 리스팅할 수 있다.
위에서 설명된 스캐닝 동작이 능동 스캐닝 또는 수동 스캐닝 방법을 통해서 수행될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, GAN 및/또는 PLMN과 동작가능한 하나 이상의 대역이 존재할 수 있다. 일례에서, 주파수 대역은 450MHz, 850MHz, 900MHz, 1700MHz, 1800MHz, 1900MHz, 2100MHz, 2700MHz, 또는 기타 다른 주파수 및/또는 임의 위성 대역으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
UE 장치로부터 수집된 네트워크 정보, 서비스 요구 사항 정보 및/또는 위치 정보를 수신하는 경우, 네트워크 노드와 연관된 서비스 로직은 수신된 정보의 다른 실체의 관점에서 UE 장치에 의해 요구되는 서비스 요구 사항을 분석하도록 동작가능하여, 부가적 또는 대안의 네트워크 배치가 UE 장치에 이용가능한지에 관한 결정이 이루어질 수 있다. 일부 구현예에서, 이러한 결정은 부가적인 네트워크 노드 및 데이터베이스(예를 들면, HPLMN 및/또는 홈 GANC, 서비스 데이터베이스, 로밍 데이터베이스 등등)와의 인터페이싱을 수반할 수 있다. 이후, 임의의 부가적인 또는 대안의 네트워크 배치에 대한 관련 정보를 포함하여 적절한 명령이 적합한 응답 메시지를 통해서 UE 장치에 제공될 수 있다. 이들 동작은 블록 608에 예시되어 있다. 네트워크 노드로부터 수신된 명령에 기초하여, UE 장치는 때때로 네트워크 방향 변경을 허가할 수 있는 적절한 서비스를 얻는데 관여할 수 있다(블록 610).
도 7a 및 7b는 위에서 설명한 네트워크 정보 수집 프로세스의 예시적인 시나리오의 플로우차트를 나타낸다. 현재, 적용 가능한 GAN 명세는 현 3GPP 네트워크 선택 절차에 따라 탐지 및 허용되는 경우 UE 장치, 예를 들면 이동국(mobile station; MS)이 우선적으로 GSM/GERAN PLMN에 등록되어야 하는 것을 기술하고 있다. 따라서, 도 7a에 예시된 프로세스 플로우는 GERAN PLMN 네트워크에 대한 스캐닝 가능 대역으로부터 시작한다(블록 702). 탐지된 GERAN PLMN 각각에 대하여, 정보, 예를 들면 CGI 정보, BCCH 및/또는 PCCH 정보 등이 입수 및 저장된다(블록 704, 706, 708). 그리고 나서 UE 장치는 3GPP 명세에 따라 GERAN PLMN에 선택 및 등록(블록 710)되는데, 이는 UE 장치의 네트워크 리스트, 선호도, 및 기타 다른 필터에 의해 계획될 수 있다. 특정 PLMN으로의 등록이 실패하면, 실패 이유는 원인값으로서 저장된다(블록 712, 714). 일단 실패 이유가 저장되면, 등록 프로세스는 3GPP 명세에 따라 탐색된 부가적 PLMN에 대하여 반복될 수 있다(블록 716). 한편, PLMN으로의 등록이 성공적이거나 또는 어떠한 PLMN 등록도 성공적이지 못하며 UE 장치가 GAN 전용 모드에서 동작하도록 허용되면, 부가적인 프로세스 플로우가 그에 따라서 올 수 있다(블록 718). 그렇지만, PLMN 등록이 성공적이지만 PLMN이 GAN 접속성을 지원하지 않으면, UE 장치의 서비스 선택 행위에 부정적인 영향을 줄 수 있는 여러 문제들이 발생할 수 있다.
GAN 모드에서의 동작에 대하여, UE 장치는 초기 접속성을 확립하는 GANC 노드에 많은 정보 요소를 제공하도록 동작할 수 있다. 바람직하기로, 앞선 논의에서 지적한 바와 같이, 이러한 정보는 다른 대역 또는 모드에서의 스캐닝을 통해서 수집된 네트워크 정보뿐만 아니라 서비스 요구 사항을 포함할 수 있다. 특히 도 7b를 참조하면, PLMN의 성공적인 등록 또는 임의 PLMN에의 등록 실패 시(블록 750), UE 장치는 바람직하기로 적용 가능한 3GPP 명세에 따라 GAN 네트워크를 탐색하도록 동작할 수 있다(블록 752). 일단 GANC 노드의 유니폼 리소스 로케이터(Uniform Resource Locator; URL) 또는 IP 어드레스가 입수되면(블록 754), UE 장치는 예를 들면 알려진 범용 액세스-리소스 제어(Generic Access-Resource Control; GA-RC) REGISTER REQUEST 메시징을 사용하여 GANC에 대하여 인증 및 등록한다(블록 756). 대안적으로, 디폴트 GANC의 정보가 UE 장치에 저장되는 경우, 이러한 정보는 등록을 개시하는데 이용될 수 있다. 전형적으로, GANC 정보는 GANC 보안 게이트웨이(Security Gateway; SGW) 어드레스, GANC 어드레스 및 GANC TCP 포트 넘버로 이루어져 있다. SGW의 IP 어드레스는 UE 장치에 국부적으로 저장될 수 있거나, 또는 장치에 전체 주소 도메인 이름(Fully Qualified Domain Name; FQDN)이 제공되는 경우, DNS 질의는 IP 어드레스를 얻도록 수행될 수 있다. 앞선 단락에서 설명한 논의에 따라, 이러한 GANC으로의 등록 메시지는 임의 조합으로 다음 중 어느 것에 관련된 정보 요소를 포함할 수 있다:
- 이용 가능한 경우 등록된 GERAN CGI 정보;
- 등록이 음성 및/또는 데이터에 해당하는 경우;
- UE 장치에 의해 요구되는 서비스 및 특징, 예를 들면 음성 전용 서비스, 데이터 전용 서비스, 음성 데이터 서비스, GAN 서비스, 멀티미디어 서비스, 부가가치 서비스 등;
- 핸드오버가 요구되는 경우;
- 자국 호 전용 호(home-country-calls-only calls)가 요구되는 경우;
- 사전 GERAN PLMN 등록 시도 및 관련된 실패의 원인값;
- 등록 요구는 등록이 성공적이지만 GANC 방향 변경이 수신된 GERAN PLMN 정보를 또한 포함할 수 있다. 내부에 식별된 임의의 VPLMN 정보는 이와 같이 마킹될 수 있다(아래에서 상세히 설명됨);
- 이용 가능한 기타 다른 PLMN에 대한 CGI 정보; 및
- 이용 가능한 PLMN에 대한 BCCH/PCCH 정보. 예를 들면, 일 구현예에서, 모든 이용 가능한 PLMN에 대한 BCCH/PCCH 정보가 포함된다. 다른 구현예에서, 이용 가능한 PLMN의 일부에 대한 BCCH/PCCH 정보가 포함될 수 있다.
또한, GANC으로의 성공적인 인증 및 등록 시, 블록 758에 예시된 바와 같이, 부가적인 네트워크 정보가 UE 장치에 의해 수집될 수 있다(예를 들면, 적합한 응답 메시지를 통한 적절한 네트워크 배치).
예시적인 등록 요구에 대하여 위에서 설명한 다양한 정보 요소에 부가하여, 위치 및/또는 식별에 관련된 기타 다른 정보 요소가 또한 포함될 수 있다. 예로써, 이러한 위치 및 식별 정보는 다음을 포함할 수 있다:
A. 셀룰러/WACN
1. MCC
a. 셀룰러 MCC(예를 들면, GSM)
b. 차량(예를 들면, 선박, 비행기, 열차, 버스 등)에 관한
마이크로셀(또는 보다 작은 마이크로셀)과 연관된 국가 코드
2. MNC
3. LAI
4. CGI 등
5. 현재 셀(및 섹터)과 같은 네트워크 생성 정보
6. 정확도를 가변시키는 네트워크 정보에 기초한 지리적 위치
7. 핸드셋 보조 GPS 또는 기타 위치결정 시스템에 기초한 지리적 위치
B. WLAN/GAN
- 서비스 세트 ID(SSID)
- 기타
C. 수동 입력 정보 및 기타 정보
1. AP 빌딩 및 층 및 룸 위치 및 유사 설명 정보.
2. 2중 모드 핸드셋으로부터 유도된 위치 정보에 기초한 AP 정보,
핸드셋의 위치는 데이터베이스로 전달되어 AP의 위치에 대한 어떤
(아마도 전체적 또는 개략적) 정보를 제공한다. 지리적 정보이거
나 셀룰러 시스템의 LAI 또는 CGI를 표시할 수 있다.
3. (2)에서와 같이, 그러나 핸드셋으로부터의 최근 정보로부터 유도된
AP 정보, 예를 들면 사용자가 빌딩 안으로 걸어가 커버리지를 손실하
기 몇 분 전에 핸드셋이 관찰하고 있던 셀 및 네트워크. 셀룰러
또는 기타 정보의 손실과 액세스 포인트에의 접속 사이의 시간은
정보 정확도의 가능한 결여를 더욱 식별하는 수단이다.
4. AP 유형의 표시.
a. 작고 가능하면 쉽게 이동됨
b. 위치 고정(적어도 초기에)
c. 선박 또는 비행기나 열차로 이동 - 차량의 일부분에 장치가
있는 경우 특정 유형의 국가 코드가 존재할 수 있음
5. AP의 접속성이 변경되었는지의 여부.
6. 선박, 비행기 또는 AP 또는 마이크로셀을 갖는 차량의 위치
(GPS 또는 다른 수동 엔트리).
위치 정보가 한개의 요소(즉, UE 장치)에 의해 전개되고 또 다른 요소(AP, 또는 마이크로셀이나 기지국 컨트롤러 또는 GANC)에 저장되거나 심지어 PLMN이나 운영자 내의 "범용" 데이터베이스에도 저장될 수 있다는 것을 당업자는 이해해야 한다. 더욱이, AP의 위치 및 다른(심지어는 경쟁적인) 네트워크의 요소와의 관계가 3GPP 문서에서 정의하는 "로빙(roving)"을 포함할 수 있는 핸드셋 접속성의 핸드오버(또는 유사한) 변환에 도움이 되는 바와 같이 많은 목적으로 유용하다는 것을 알아야 한다. 예시적으로, 위치 및 식별 정보의 예시적인 사용은 다음을 포함한다:
- 운영자 및/또는 PLMN이나 그렇지 않으면 한정된 네트워크의 식별
- 운영자 또는 PLMN이나 그렇지 않으면 한정된 네트워크와의 관계의 식별
- 위치의 식별
a. E911 및 공중 안전 목적으로
b. PSAP(Public Safety Answer Point)로의 정보의 전달을 포함함
c. 상업적 목적으로
- 셀룰러 네트워크 또는 비허가 네트워크의 동작.
상술한 내용에 기초하여, 성공적인 탐색 절차 이후 또는 서비스중인 AN 노드를 향한 등록 실패 이후 등록 절차가 디폴트 AN 노드(예를 들면, GANC 또는 UNC)에 대하여 개시될 수 있고, 여기서 어떠한 GAN PLMN도 디폴트 AN 노드로부터 UE에 제공되지 않았음을 이해할 것이다. 더욱이, 등록 절차는 어떠한 부가적인 PLMN도 디 폴트 AN 노드로부터 수신된 GAN PLMN으로부터 선택될 수 없는 경우에 디폴트 AN 노드를 향하여 또한 개시될 수 있다. 또한, 등록 절차는 UE가 수동적인 PLMN 선택을 수행하기를 원하는 경우에 디폴트 AN 노드를 향하여 트리거링될 수 있다. UE가 서비스중인 AN 노드에 대하여 이미 성공적으로 등록되고 수동적인 PLMN 선택이 개시되면, UE는 우선적으로 현재 서비스중인 AN 노드로부터 등록 해제하고 나서 디폴트 AN 노드를 향하여 등록을 개시한다. 본 실시예에서, 등록 요구는 PLMN 아이덴티티의 리스트가 수동 선택에 요구된다는 표시를 또한 포함할 수 있다.
등록 프로세스가 상술한 바와 같이 UE 장치에 의해 초기 네트워크 탐색 및 등록 프로세스 이후에 발생하는 경우 부가적인 동작 및/또는 정보 요소가 수반될 수 있다. 예를 들면, WACN 공간(예를 들면, GERAN)에 대하여, UE 장치가 GANC 노드로부터 방향 변경 메시지(아래에서 좀더 상세히 설명되는 바와 같이, 일반적인 방향 변경 메시지의 일부 또는 개별 메시지일 수 있음)를 수신하면, UE 장치는 현재 서비스되는 GERAN VPLMN으로부터 등록 해제하고, 많은 방식으로 VPLMN에의 등록을 시도할 수 있다. 일례로써, VPLMN은 UE 장치에 앞설 수 있는 어떤 우선 순위로 GANC에 의해 제공될 수 있다. 대안적으로, 순위가 제공되지 않은 경우, VPLMN은 공급된 리스트로부터 임의적으로 선택될 수 있다. GAN 공간에서의 추후 등록에 대하여, UE 장치가 또 다른 VPLMN으로 방향 변경되고 새로운 VPLMN으로의 등록이 성공적인 경우, UE 장치는 전과 동일한 GAN을 사용하여 홈 GANC에 대하여 재등록할 필요가 있다. 대안적으로, UE 장치는 그 정보가 방향 변경 GANC에 의해 이용 가능해진 경우 새로운 VPLMN과 연관된 GANC에 대하여 등록할 수 있다. 또 다른 변형예에 서, GANC로부터의 명령에 뒤이은 추후 GANC 등록이 존재하지 않을 수 있다.
앞선 단락에서 설명한 바와 같이 WACN과 GAN 공간 사이에 인터페이싱이 주어지면, 최적 서비스를 허용하는 적합한 PLMN과 GANC 조합을 선택하는 것은 많은 요소, 예를 들면 서비스 요구 사항, 이용 가능한 네트워크 정보, 서비스 능력, 위치 정보 등에 기초하여 조정될 수 있다. 서비스 네트워크 노드(예를 들면, 디폴트(default) GANC 또는 권한 설정(provisioning) GANC)가 UE 장치로부터 적절한 정보를 수신하는 경우, 적어도 일부의 서비스 로직은 VPLMN과 연관된 GANC 또는 홈 GANC가 UE 장치에 서비스를 제공해야 하는지를 결정하는 것을 수반한다. 도 8a 및 8b는 본 발명의 실시예에 따른 GANC 선택 및 선택적 방향 변경과 연관된 2개의 플로우차트이다. 서비스 네트워크 노드가 UE 장치로부터 정보를 수신하는 경우(블록 802), 노드와 연관된 서비스 로직은 (i) 로컬 홈 네트워크 호가 요구되는지, 및/또는 (ii) 핸드오버가 요구되지 않고 VPLMN GANC가 사용될 수 없는지를 결정한다(블록 804). 만약 그렇다면, 네트워크 노드는 UE 장치에 명령을 제공하여 홈 네트워크 GANC를 선택한다(블록 806). 한편, UE 장치로부터의 수신된 정보에 기초하여(블록 820), 네트워크 노드의 서비스 로직은 (i) 서비스의 핸드오버가 요구되는지, 및/또는 (ii) VPLMN 다이얼링 플랜이 요구되는지를 결정한다(블록 822). 그 경우, 네트워크 노드는 UE 장치에 명령을 제공하여 VPLMN 관련 GANC를 선택한다(블록 824).
서비스 로직이 서비스 및 특징 요구 사항뿐만 아니라 UE 장치로부터 수신된 네트워크 정보의 조합에 기초하여 많은 서비스 시나리오를 평가 및 분석하도록 동작가능한 것이 바람직한 것은 명백하다. 방향 변경을 포함할 수 있는 예시적인 서 비스 시나리오에 관한 부가적인 세부 사항 및 플로우차트는 상기 언급된 하나 이상의 미국 가특허 출원 및 정식특허 출원에서 찾을 수 있고, 이는 본원에 참고로 반영되어 있다.
이제 도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 예시적인 AN 서버 노드(900), 예를 들면 GANC/UNC 노드(900)의 기능적 블록도가 도시되어 있다. 당업자는 AN 서버 노드(900)가 위에서 설명한 도 5a 및 5b에 나타낸 임의 구성에 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 여하튼, AN 서버 노드(900)는 UE 장치에 의해 제공되는 서비스/특징 요구 사항 정보 및 수집된 네트워크 정보를 분석하는 것에 대해서 상술한 하나 이상의 절차를 수행하도록 동작가능한 적절한 네트워크 선택 로직(902)을 포함한다. 따라서, 일 실시예에서, 서비스/특징 요구 사항(904)뿐만 아니라 수집된 네트워크 정보(906)를 저장하도록 적합한 저장 영역이 제공될 수 있다. 근거리 및/또는 원격지 데이터베이스, 예를 들면 DB 1110-1 내지 DB 1110-N의 데이터베이스 질의 및 문의를 용이하게 하도록 데이터베이스 질의 로직(908)이 제공된다.
도 10은 본 발명의 교시에 따라 동작가능한 UE 장치의 실시예에 관한 블록도를 나타낸다. UE(102)의 실시예가 도 10에 도시된 것과 유사한 배치를 포함할 수 있지만, 도시된 다양한 모듈에 대하여 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어에 많은 변화 및 수정이 있을 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다. 따라서, 도 10의 배치는 본 발명의 실시예에 대하여 제한적이기보다는 오히려 예시적인 것으로 간주해야 한다. UE(102)의 실시예의 전반적인 제어를 제공하는 마이크로프로세서(1002)는 복수의 대역에 걸쳐 다중 모드 통신을 실행하도록 송신기/수신기(송수신기) 기능성 을 포함하는 통신 서브시스템(1004)에 동작가능하게 연결된다. 예로써, 광역 무선 Tx/Rx 모듈(1006), GAN Tx/Rx 모듈(1008) 및 I-WLAN Tx/Rx 모듈(1010)이 예시되어 있다. 구체적으로 도시되지는 않았지만, 각각의 Tx/Rx 모듈은 하나 이상의 로컬 오실레이터(local oscillator; LO) 모듈, RF 스위치, RF 대역통과 필터, A/D 및 D/A 컨버터, 디지털 신호 처리기(DSP)와 같은 처리 모듈, 로컬 메모리 등과 같은 다른 연관된 구성요소를 포함할 수 있다. 통신 분야의 당업자에게 명백한 바와 같이, 통신 서브시스템(1004)의 구체적인 설계는 UE 장치가 동작하도록 의도되는 통신 네트워크에 좌우될 수 있다. 일 실시예에서, 통신 서브시스템(1004)은 음성 및 데이터 통신 모두와 동작가능하다.
마이크로프로세서(1002)는, 또한 보조 입력/출력(I/O)(1018), 시리얼 포트(1020), 디스플레이(1022), 키보드(1024), 스피커(1026), 마이크로폰(1028), 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1030), 단거리 통신 서브시스템(1032)과 같은 추가의 장치 서브시스템, 및 통상 참조 부호(1033)가 붙여진 임의의 다른 장치 서브시스템과 인터페이싱한다. 액세스를 제어하기 위하여, SIM/RUIM 인터페이스(1034)가 또한 마이크로프로세서(1002)와의 통신에 제공된다. 일 구현예에서, SIM/RUIM 인터페이스(1034)는 많은 주요 구성(1044) 및 식별과 가입자 관련 데이터뿐만 아니라 위에서 언급한 하나 이상의 SSID/PLMN 리스트 및 필터와 같은 기타 다른 정보(1046)를 갖는 SIM/RUIM 카드와 동작가능하다.
운영 체제 소프트웨어 및 기타 다른 제어 소프트웨어가 플래시 메모리(1035)와 같은 영구 저장 모듈(즉, 비휘발성 저장 장치)에서 구현될 수 있다. 일 구현예 에서, 플래시 메모리(1035)는 서로 다른 영역, 예를 들면 컴퓨터 프로그램(1036)용 저장 영역뿐만 아니라 장치 상태(1037), 어드레스 북(1039), 기타 개인 정보 관리자(PIM) 데이터(1041)와 같은 데이터 저장 영역, 및 통상 참조 부호(1043)가 붙여진 기타 다른 데이터 저장 영역으로 분리될 수 있고, 여기서 적절한 GANC 또는 UNC 정보가 일 구현예에 따라 저장될 수 있다. 또한, 적절한 네트워크 탐색/선택 로직(1040)이 다양한 절차, 상관 관계 기술, 서비스/특징 요구 사항 선택 및 식별 프로세스뿐만 아니라 위의 단락에서 설명한 GANC 선택 메커니즘을 실행하도록 영구 저장 장치의 일부로서 제공될 수 있다. 이와 연관되어 위에서 또한 언급한 SSID/PLMN 리스트, 선택/스캐닝 필터, 능력 표시기 등을 저장하는 저장 모듈(1038)이 있다.
상술한 내용에 기초하여, UE 장치 로직 및 하드웨어가, WACN 공간에 연결되도록 동작가능한 무선 AN 공간으로 구성된 네트워크 환경에 배치된 무선 액세스 네트워크 노드에 대하여 IP 접속성을 획득하는 로직 모듈 및/또는 연관된 수단; 및 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 등록 요구 메시지를 전달하는 로직 모듈 및/또는 연관 수단으로서, 등록 요구 메시지는 UE 장치에 의해 요구되는 AN 서비스에 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하는 로직 모듈 및/또는 연관 수단을 적어도 포함하는 것은 명백하다.
본 발명의 실시예의 동작 및 구성이 위에서 설명한 발명의 상세한 설명으로부터 명백하다고 생각된다. 도시 및 설명된 예시적인 실시예들이 바람직한 것으로 특징될 수 있지만, 다음의 청구항에서 설명되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것을 바로 이해해야 한다.

Claims (25)

  1. 광역 셀룰러 네트워크(wide area cellular network; WACN) 공간에 연결되도록 동작가능한 무선 액세스 네트워크(access network; AN) 공간으로 구성된 네트워크 환경에 배치된 무선 액세스 네트워크 노드에 대하여 사용자 설비(user equipment; UE) 장치에 의해 인터넷 프로토콜(Internet Protocol; IP) 접속성을 획득하는 단계와,
    상기 UE 장치에 의해 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 등록 요구 메시지를 전달(initiate)하는 단계로서, 상기 등록 요구 메시지는 상기 UE 장치에 의해 요구되는 AN 서비스에 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하는 것인 등록 요구 메시지 전달 단계를 포함하는 네트워크 메시징 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무선 액세스 네트워크 노드는 범용 액세스 네트워크 컨트롤러(generic access network controller; GANC)를 포함하는 것인 네트워크 메시징 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 GANC는 상기 UE 장치에 상기 GANC의 정보가 저장되어 있는 디폴트(default) GANC인 것인 네트워크 메시징 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 무선 액세스 네트워크 노드는 비허가 이동 액세 스(Unlicensed Mobile Access; UMA) 네트워크 컨트롤러(UNC)를 포함하는 것인 네트워크 메시징 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 UNC는 상기 UE 장치에 상기 GANC의 정보가 저장되어 있는 디폴트 UNC인 것인 네트워크 메시징 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 등록 요구 메시지는 성공적인 탐색 절차 이후 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 전달되는 것인 네트워크 메시징 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 등록 요구 메시지는 서비스중인 액세스 네트워크 노드로의 등록 실패 이후 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 전달되는 것인 네트워크 메시징 방법.
  8. 광역 셀룰러 네트워크(WACN) 공간에 연결되도록 동작가능한 무선 액세스 네트워크(AN) 공간으로 구성된 네트워크 환경에 배치된 무선 액세스 네트워크 노드에 대하여 인터넷 프로토콜(IP) 접속성을 획득하는 수단과,
    상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 등록 요구 메시지를 전달하는 수단으로서, 상기 등록 요구 메시지는 사용자 설비(UE) 장치에 의해 요구되는 AN 서비스에 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하는 것인 등록 요구 메시지 전달 수단을 포함하는 것인 UE 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 무선 액세스 네트워크 노드는 범용 액세스 네트워크 컨트롤러(GANC)를 포함하는 것인 UE 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 GANC는 상기 UE 장치에 상기 GANC의 정보가 저장되어 있는 디폴트 GANC인 것인 UE 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 무선 액세스 네트워크 노드는 비허가 이동 액세스(UMA) 네트워크 컨트롤러(UNC)를 포함하는 것인 UE 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 UNC는 상기 UE 장치에 상기 GANC의 정보가 저장되어 있는 디폴트 UNC인 것인 UE 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 등록 요구 메시지는 성공적인 탐색 절차 이후 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 전달되는 것인 UE 장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 등록 요구 메시지는 서비스중인 액세스 네트워크 노드로의 등록 실패 이후 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 전달되는 것인 UE 장치.
  15. 제8항에 있어서, IP 어드레스를 상기 UE 장치에 저장하는 수단을 더 포함하고, 상기 IP 어드레스는 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 식별하는 것인 UE 장치.
  16. 제8항에 있어서, 전체 주소 도메인 이름(Fully Qualified Domain Name; FQDN)을 상기 UE 장치에 저장하는 수단을 더 포함하고, 상기 FQDN은 상기 무선 액세스 네트워크 노드의 IP 어드레스에 대하여 DNS를 용이하게 하는 것인 UE 장치.
  17. 광역 셀룰러 네트워크(WACN) 공간에 연결되도록 동작가능한 무선 액세스 네트워크(AN) 공간으로 구성된 네트워크 환경에 배치되어 있으며, 상기 WACN 공간의 공중 육상 이동 네트워크(Public Land Mobile Network; PLMN)에 대하여 무선 액세스 서비스를 용이하게 하는 무선 액세스 네트워크 노드와,
    상기 무선 액세스 네트워크 노드와의 인터넷 프로토콜(IP) 접속성을 획득하는 수단을 포함하는 사용자 설비(UE) 장치와,
    상기 UE 장치와 연관되어, 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 등록 요구 메시지를 전달하는 수단으로서, 상기 등록 요구 메시지는 상기 UE 장치에 의해 요구되는 무선 액세스 서비스에 관련된 하나 이상의 정보 요소를 포함하는 것인 등록 요구 메시지 전달 수단을 포함하는 것인 네트워크 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 무선 액세스 네트워크 노드는 범용 액세스 네트워크 컨트롤러(GANC)를 포함하는 것인 네트워크 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 GANC는 상기 UE 장치에 상기 GANC의 정보가 저장되어 있는 디폴트 GANC인 것인 네트워크 시스템.
  20. 제17항에 있어서, 상기 무선 액세스 네트워크 노드는 비허가 이동 액세스(UMA) 네트워크 컨트롤러(UNC)를 포함하는 것인 네트워크 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 UNC는 상기 UE 장치에 상기 GANC의 정보가 저장되어 있는 디폴트 UNC인 것인 네트워크 시스템.
  22. 제17항에 있어서, 상기 등록 요구 메시지는 성공적인 탐색 절차 이후 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 전달되는 것인 네트워크 시스템.
  23. 제17항에 있어서, 상기 등록 요구 메시지는 서비스중인 액세스 네트워크 노드로의 등록 실패 이후 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 향하여 전달되는 것인 네트워크 시스템.
  24. 제17항에 있어서, 상기 IP 접속성의 획득 수단은 상기 UE 장치에 저장된 IP 어드레스에 응답하여 동작가능하고, 상기 IP 어드레스는 상기 무선 액세스 네트워크 노드를 식별하는 것인 네트워크 시스템.
  25. 제17항에 있어서, 상기 IP 접속성의 획득 수단은 상기 UE 장치에 저장된 전체 주소 도메인 이름(FQDN)에 응답하여 동작가능하고, 상기 FQDN은 상기 무선 액세스 네트워크 노드의 IP 어드레스에 대하여 DNS를 용이하게 하는 것인 네트워크 시스템.
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