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KR20020058414A - 통합 인터넷 프로토콜 망에서 시그널 처리 장치 및 그를이용한 인터넷 프로토콜 멀티미디어 도메인으로의 단말등록 방법 - Google Patents

통합 인터넷 프로토콜 망에서 시그널 처리 장치 및 그를이용한 인터넷 프로토콜 멀티미디어 도메인으로의 단말등록 방법 Download PDF

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KR20020058414A
KR20020058414A KR1020000086519A KR20000086519A KR20020058414A KR 20020058414 A KR20020058414 A KR 20020058414A KR 1020000086519 A KR1020000086519 A KR 1020000086519A KR 20000086519 A KR20000086519 A KR 20000086519A KR 20020058414 A KR20020058414 A KR 20020058414A
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KR
South Korea
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network
base station
terminal
station controller
bsc
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Withdrawn
Application number
KR1020000086519A
Other languages
English (en)
Inventor
양신현
Original Assignee
박종섭
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박종섭, 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 박종섭
Priority to KR1020000086519A priority Critical patent/KR20020058414A/ko
Publication of KR20020058414A publication Critical patent/KR20020058414A/ko
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 통합 인터넷 프로토콜 망에서 시그널 처리 장치 및 그를 이용한 인터넷 프로토콜 멀티미디어 도메인으로의 단말 등록 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망에서 기지국 제어기(BSC)의 시그널 처리 장치 및 그를 이용한 IPMM 도메인으로의 단말 등록 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망에서 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 도메인으로의 단말 등록 방법에 있어서, 무선 구간 채널 할당을 위하여, 기지국 제어기(BSC)가 단말의 등록 요구에 대한 응답 메시지를 상기 단말로 전송한 후, 접속 관문장치(AGW)로 유선 구간 베어러(Bearer) 할당을 위한 메시지를 전송하는 제 1 단계; 상기 접속 관문장치(AGW)가 유선 구간 베어러(Bearer)를 할당한 후 상기 기지국 제어기(BSC)로 응답 메시지를 전송하는 제 2 단계; 상기 접속 관문장치(AGW)와 상기 기지국 제어기(BSC)간에 유선 베어러(Bearer) 할당이 완료된 후, 상기 기지국 제어기(BSC)가 무선 구간의트래픽(Traffic) 채널을 할당하기 위하여 상기 단말로 무선 구간 채널 할당을 위한 메시지를 전송하는 제 3 단계; 및 무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널 할당이 완료된 후, 상기 기지국 제어기(BSC)가 데이터 전송을 위한 유무선 구간의 베어러(Bearer) 할당이 완료되었음을 나타내는 응답 메시지를 상기 접속 관문장치(AGW)로 전송하는 제 4 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 ALL-IP 망 등에 이용됨.

Description

통합 인터넷 프로토콜 망에서 시그널 처리 장치 및 그를 이용한 인터넷 프로토콜 멀티미디어 도메인으로의 단말 등록 방법{Apparatus of processing signal in ALL-IP network and registration method of terminal in IPMM domain using the same}
본 발명은 3GPP(3rdGeneration Partnership Projects) UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service), 3GPP2 IMT-2000(International Mobile Telecommunication) 등과 같은 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷프로토콜(ALL-IP)망에서 기지국 제어기(BSC : Base Station Controller)의 시그널 처리 장치 및 그를 이용한 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM : Internet Protocol Multimedia) 도메인(Domain)으로의 단말 등록 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
현재, 국제 표준화 회의의 양대 기구인 3GPP와 3GPP2에서는 IMT-2000 시스템의 망 전체를 인터넷 프로토콜(IP : Internet Protocol) 기반망으로 하는 통합 IP(All-IP) 망이 이슈화되어 구체적으로 논의되고 있으며, 추후 표준화 규격에는 All-IP 망 구현을 위한 규격들이 포함될 것으로 예상된다.
All-IP 망은 단말에서 핵심망까지의 모든 전송을 IP를 이용하는 망으로써 현재 이동통신망과의 호환성을 위하여 기존망에서 진화하는 형태로 추진될 것으로 예상되고 있다.
3GPP에서는 All-IP 핵심망을 "모든 사용자 데이터와 시그날링의 전송에 IP를 사용하는 Release 2000의 핵심망"으로 정의하고 있으며 3GPP2는 "터미널을 포함하여 모든 네트워크 엔터티 간을 사용자 데이터와 시그날링 전송에 IP를 사용하는 IP 기반의 망"으로 정의하고 있다.
All-IP 망은 데이터 네트워크 형태의 개방형 구조를 가짐으로써, 차후에 전개될 다양한 서비스, 특히 IP 기반 서비스를 효과적으로 도입할 수 있게 해주며, IP를 이용한 통합적이고 저비용의 유지보수를 가능케 한다. 또한, IP를 사용함으로써 액세스 수단(PSTN, LAN, HIPERLAN, Cable, Wireless 등)에 관계없이 유연한 서비스를 제공할 수 있으며, 멀티미디어 서비스를 효율적으로 구축할 수 있는 장점을갖는다.
현재, IS-2000에서 패킷 서비스(Packet Service)는 384Kbps로 정의되어 있으며, 고속의 패킷 서비스를 위하여 3GPP2 TSG-C에서 "Release B"에 대한 표준화 작업을 진행하고 있다.
"Release B"에서는 도 1에 도시된 바와 같이 2Mbps 이상의 패킷 서비스를 위한 표준 모델을 제시하고 있다. ALL-IP Adhoc에서도 3GPP2에서 제시된 RN-4286을 기반으로 ALL-IP망의 표준 모델을 제시하고 있으며, 현재 표준화가 진행되고 있다.
도 1 은 종래의 3GPP2(3rdGeneration Partnership Projects-2) 망의 구성 예시도이다.
무선접속망(RAN : Radio Access Network)(2)은 기지국 제어기(BSC(Base Station Controller), 패킷 제어 기능부(PCF : Packet Control Function))와 기지국(BTS : Base station Transceiver Subsystem)으로 구성되며, 방문자위치등록기(VLR : Visitor Location Register)(3)와 홈위치등록기(HLR : Home Location Register)(4)를 통해 이동국(MS : Mobile Station)(1)의 이동성 관리 및 인증이 제공된다.
무선접속망(RAN)(2)은 데이터 호의 기본인증이 완료되면 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(6)와 GRE(Generic Routing Encapsulation) 프로토콜에 대한 가상연결을 설정한다.
패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(6)는 이동국(MS)(1)과 단대단 프로토콜(PPP : Point-to-Point Protocol) 연결을 설정하고 원격 인증 전화접속 사용자서비스(RADIUS : Remote Authentication Dial In User Service) 서버를 통해 가입자 인증 및 과금정보를 전달한다.
이동 IP 서비스 제공시에, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(6)는 외부 대행자(FA) 기능을 수행하고, 단말기 IP 주소의 홈망에 존재하는 홈 대행자(HA)(5)는 이동 IP를 위한 위치정보관리 및 터널설정 등의 기능을 수행한다.
이처럼, 종래의 패킷 제어 기능부(PCF)는 패킷망(Packet Network)과 연동하기 위한 무선 접속망(RAN)(2)의 연동시스템이며, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(6)는 무선 접속망(RAN)(2)을 통해서 접속한 데이터 가입자를 패킷망에 연결시켜 주기 위한 접속노드(Access Node)로서 기능을 수행하고 있어서 무선 접속망(RAN)(2)과 패킷망이 완전히 분리된 망으로 구성되어 있었다.
그러나, 향후 3GPP2의 망이나 ALL-IP망에서는 전체를 하나의 IP망으로 진화시키는 추세이며, 기존 기지국 제어기(BSC), 패킷 제어 기능부(PCF), 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)들을 하나의 무선 접속 관문 장치(WAG : Wireless Access Gateway)라는 시스템으로 보고 있다. 따라서, 데이터 가입자의 접속 노드(Access Node)들은 무선 접속 관문(WAG) 하나로 통합되어 가면서 점점 망의 하위 레벨(Level)로 이동되어 가는 추세이다.
IS-2000 시스템에서 단말(이동국(MS))의 초기 등록은 시스템에서 전송된 방송(Broadcast) 메시지를 수신하여 단말이 망의 가입자 정보 데이터베이스(DB)에 등록을 하는 절차로 수행한다. 또한, 단말이 패킷 서비스를 수행하기 위해서는 우선 이동 Mobil IP 등록을 수행하여야 한다. 그리고, 이 이동 IP 등록을 위해서는 기지국 제어기(BSC)와 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)간 인터페이스에 유선 베어러(Bearer)를 할당하고, 무선 구간에서는 무선 트래픽 채널을 할당하여 이 할당된 채널로 이동 IP 등록 메시지를 전송해야 한다(도 1 및 도 2 참조).
All IP Adhoc에서 진행되고 있는 표준 모델은 코어망(CN : Core Network)에 패킷(Packet)을 위한 IPMM(IP Multi-Media) 도메인(Domain)과 기존 회선(Circuit) 서비스를 위한 ANSI-41(TIA/EIA-41) 도메인(Domain)을 정의하고 있다. IPMM의 기본 프로토콜로는 이동 IP, IOS, ANSI-41 등의 프로토콜이 사용된다.
단말(이동국(MS))이 IPMM 도메인(Domain)에 등록하기 위해서는 이동 IP 등록 과정이 필요하다. 이 등록 과정은 기존의 시스템인 경우 무선 구간에서 트래픽(Traffic) 채널과 유선 국간의 유선 베어러(Bearer)를 할당하고 난 후 이 채널을 통하여 등록에 필요한 메시지들을 전송하도록 되어 있다. 그러나, 현재 정의되어 있는 All-IP 망인 경우 단말이 IPMM 도메인(Domain)에 등록하기 위하여 필요한 무선 구간 채널할당 및 유선 베어러(Bearer)를 할당하기 위한 절차는 기존에 사용되던 무선 구간의 IS-2000 채널 설정 절차와는 차이가 있다.
따라서, 단말이 All-IP 망의 IPMM 도메인(Domain)에 등록하는 과정에서 기존 IS-2000 채널 설정 과정을 고려한 새로운 방식의 등록 절차가 필수적으로 요구된다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망에서 기지국 제어기(BSC)의 시그널 처리 장치 및 그를 이용한 IPMM 도메인으로의 단말 등록 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 3GPP2(3rdGeneration Partnership Projects-2) 망의 구성 예시도.
도 2 는 종래의 차세대 이동통신 시스템에서의 패킷 서비스 절차를 나타낸 설명도.
도 3 은 본 발명이 적용되는 3GPP2 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP) 망의 구성 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 BSC 시그널 처리 장치에 대한 일실시예 구성도.
도 5 는 일반적인 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 도메인으로의 단말 등록 방법에 대한 흐름도.
도 6 은 본 발명에 따른 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 도메인으로의 단말 등록 방법에 대한 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 이동국(MS) 12 : 기지국(BTS)
13 : 기지국 제어기(BSC)/무선접속망(RAN)+패킷제어 기능부(PCF)
14 : 이동성 관리자(MM) 15 : 외부 대행자(FA)
16 : 매체 자원 기능부 17 : 이동 IP 홈 대행자
18 : 매체 관문장치 19 : 경계 라우터
20 : 기존 MS 도메인 지원부 21 : 위치 서버
22 : 위치 측정 장치(PDE) 23 : 개별 서비스품질 관리자
24 : AAA 보안 관리자 25 : 광고 대행자
26 : 망 성능 관문장치 27 : 세션 제어 관리자
28 : 전체 서비스품질 관리자 29 : 서비스 응용부
30 : 로밍 신호 관문장치 31 : 중계선 신호 관문장치
32 : 매체 관문장치 제어 기능부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망에서 기지국 제어기(BSC)내의 시그널(Signal) 처리 장치에 있어서, 단말의 초기 등록시 망에 대한 정보를 상기 단말로 방송(Broadcasting)하고, 상기 단말로부터 수신된 시그널을 구분하는 공통 시그널 처리수단; 상기 공통 시그널 처리수단을 통해 전달된 TIA/EIA-41(ANSI-41) 시그널을 ANSI-41 도메인으로 전달하는 ANSI-41 시그널 처리수단; 상기 공통 시그널 처리수단을 통해 전달된 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 시그널을 IPMM 도메인으로 전달하는 IPMM 시그널 처리수단; 및 사용자 정보 전송을 위하여 상기 ALL-IP 망내의 다른 게이트웨이간 베어러를 설정하는 베어러 시그널 처리수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망에서 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 도메인으로의 단말 등록 방법에 있어서, 무선 구간 채널 할당을 위하여, 기지국 제어기(BSC)가 단말의 등록 요구에 대한 응답 메시지를 상기 단말로 전송한 후, 접속 관문장치(AGW)로 유선 구간 베어러(Bearer) 할당을 위한 메시지를 전송하는 제 1 단계; 상기 접속 관문장치(AGW)가 유선 구간 베어러(Bearer)를 할당한 후 상기 기지국 제어기(BSC)로 응답 메시지를 전송하는 제 2 단계; 상기 접속 관문장치(AGW)와 상기 기지국 제어기(BSC)간에 유선 베어러(Bearer) 할당이 완료된 후, 상기 기지국 제어기(BSC)가 무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널을 할당하기 위하여 상기 단말로 무선 구간 채널 할당을 위한 메시지를 전송하는 제 3 단계; 및 무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널 할당이 완료된 후, 상기 기지국 제어기(BSC)가 데이터 전송을 위한 유무선 구간의 베어러(Bearer) 할당이 완료되었음을 나타내는 응답 메시지를 상기 접속 관문장치(AGW)로 전송하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 도메인으로의 단말 등록을 위하여, 프로세서를 구비한 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP) 망에, 무선 구간 채널 할당을 위하여, 기지국 제어기(BSC)가 단말의 등록 요구에 대한 응답 메시지를 상기 단말로 전송한 후, 접속 관문장치(AGW)로 유선 구간 베어러(Bearer) 할당을 위한 메시지를 전송하는 제 1 기능; 상기 접속 관문장치(AGW)가 유선 구간 베어러(Bearer)를 할당한 후 상기 기지국 제어기(BSC)로 응답 메시지를 전송하는 제 2 기능; 상기 접속 관문장치(AGW)와 상기 기지국 제어기(BSC)간에 유선 베어러(Bearer) 할당이 완료된 후, 상기 기지국 제어기(BSC)가 무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널을 할당하기 위하여 상기 단말로 무선 구간 채널 할당을 위한 메시지를 전송하는 제 3 기능; 및 무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널 할당이 완료된 후, 상기 기지국 제어기(BSC)가 데이터 전송을 위한 유무선 구간의 베어러(Bearer) 할당이 완료되었음을 나타내는 응답 메시지를 상기 접속 관문장치(AGW)로 전송하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
현재 정의되어 있는 ALL-IP 표준 문서에는 단말이 IPMM 도메인에 등록하깅 ㅟ하여 필요한 무선 구간 채널할당 및 유선 베어러(Bearer)를 할당하기 위한 절차가 정의되어 있으나, 이 절차는 기존 is-2000의 무선 구간 채널 설정 절차와는 차이가 있다. 따라서, 본 발명에서는 단말이 ALL-IP 망의 IPMM 도메인에 등록하는 과정에서 기존 IS-2000 채널 설정 과정을 고려한 등록 절차를 제시한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 3 은 본 발명이 적용되는 3GPP2 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP) 망의 구성 예시도이다.
이동국(MS : Mobile Station)(11)은 임의의 기지국(BTS : Base Transceiver System)(12)의 범위내에 있고, 이동국(11)의 정보는 기지국(12)과 이를 제어하는 기지국 제어기(BSC : Base Station Controller)(13)에 전송되며, 기지국 제어기(13)으로부터 전송되는 정보는 기지국(12)을 거쳐 이동국(11)으로 전송된다.
이동국(11)은 사용자가 소지하고 이동하면서 통신할 수 있는 ALL-IP 단말기, 기존의 이동 단말기(non-IP 단말기), PDA(Personal Digital Assistant) 등을 포함하는 무선 단말기로서, 데이터 수신시는 순방향 채널(Forward Channel)을 이용하고, 발신시에는 역방향 채널(Reverse Channel)을 사용한다.
이동국(11)에서 송수신된 문자 메시지는 고주파 신호처리 및 호처리를 위한 기지국(12)을 통해 기지국 제어기(13)로 접속된다.
기지국(BTS)(12)은 이동국(11)을 기지국 제어기(13)에 접속시키며, 안테나(Antenna), 디지털 채널 장치(DCU : Digital Channel Unit), 시간/주파수 제어 장치(TCU : Timing/Frequency Control Unit), 무선 주파수 장치(RFU : Radio Frequency Unit), 및 위치측정시스템(GPS : Global Positioning System) 등으로 구성된다. 그리고, 기지국(12)은 이동국(11)과 무선을 통해 통신하고, 기지국 제어기(13)와 유선으로 통신을 수행하는 유무선 변환 기능을 수행한다.
무선접속 관문장치(WAG)는 기존 기지국 제어기(BSC), 패킷 제어 기능부(PCF : Packet Control Function)와 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN : Packet Data Serving Node)(외부 대행자(FA : Foreign Agent)(15) 기능 등을 하나의 시스템으로 연동시킬 수도 있고 분리할 수도 있는 것으로서, 무선 제어기, 음성과 데이터 관문 기능 등을 수행한다. 각 구성요소들의 기능을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
기지국 제어기(BSC)(13)는 하나 이상의 기지국(BTS)(12)들을 제어하고 관리하며, 호처리와 관련된 트래픽과 신호방식, 이동성 관리, 그리고 이동국(MS)(11) 관리등을 수행한다.
무선접속망(RAN)은 기지국 제어기(BSC)(13)와 기지국(BTS)(12)으로 구성된다.
패킷 제어 기능부(PCF)(13)는 기지국 제어기(BSC)(13) 내부에 존재할 수도있고 외부에 별도의 시스템으로 구현될 수 있으며, 무선접속망(RAN : Radio Access Network)으로부터 전달되는 이동국(MS)(10)의 데이터들을 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(외부 대행자(FA)(15))로 연결한다.
패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)는 외부 대행자(FA)(15) 기능을 수행하며, 이동국(MS)(11)의 패킷 데이터에 대한 발착신 패킷들을 적절한 경로로 전달하고, 이동국(MS)(11)의 연결계층 프로토콜을 설정, 관리하는 종단역할을 수행한다.
이동성 관리자(MM : Mobility Manager)(14)는 무선접속 관문장치간 또는 망간의 핸드오프관리 기능을 수행한다.
매체 자원 기능부(MRF : Media Resource Function)(16)는 매체 관문장치들(18)의 자원을 할당/해제하는 관리 기능을 수행한다.
매체 관문장치(MGW : Media Gateway)(18)는 사용자의 데이터들이 공중교환전화망(PSTN : Public Switched Telephone Network)이나 타망으로 전달될 때 프로토콜 및 주소변환 등의 기능을 수행한다.
매체 관문장치 제어 기능부(MGCF : Media Gateway Control Function)(32)는 매체 관문장치들(18)을 제어 관리한다.
이동 IP 홈 대행자(Mobile IP Home Agent)(17)는 이동 IP에 대한 위치정보로서 외부 대행자의 IP주소를 테이블로 관리하며, 필요에 따라 가입자에 대한 전송 데이터들을 터널과 암호화를 통해 전달하는 기능을 수행한다.
경계 라우터(BR : Border Router)(19)는 코어망(Core Network)과 같은 프로토콜 수준에서 동작하는 계층구조 통신망(예를 들면, IP 망 등)을 연결하는 기능을제공한다.
기존 MS 도메인 지원부(20)는 non-IP 이동 단말기를 위해 기존의 회선방식 무선망에서 제공하던 호처리, 이동성관리, 서비스 관리, 자원관리, 보안관리, 서비스관리 등의 기능들을 지원한다. 이를 위해, 기존 망 엔티티(즉, 홈위치등록기(HLR), 교환기(MSC : Mobile Switching Center) 서버, 서비스 제어 교환기(SCP : Service Control Point) 등)를 포함한다.
위치서버(Position Server)(21)는 위치정보, 이동위치 센터와 같은 기능, 위치 측정장치(PDE : Position Determination Equipment)(22)와의 연동 기능을 갖는다.
서비스 품질 관리자(Quality of Service Manager)(23,28)는 망 인증과 모든 음성 및 데이터 서비스 로직들을 관리한다.
인가/인증/과금(AAA : Authorization, Authentication, and Accounting) 보안 관리자(24)는 인증, 권한부여, 과금기능을 지원하는 인터넷 프로토콜 기능을 제공한다.
광고 대행자(ADA : Advertising Agent)(25)는 서비스 응용 능력을 위한 광고 메시지를 요청 단말에게 제공하는 기능을 수행한다.
서비스 응용부(Service Application)(29)는 새로운 서비스와 응용서비스들을 생성할 수 있는 환경을 운용자에게 제공한다.
망 성능 관문장치(NCGW : Network Capacibility Gateway)(26)는 망사용자에게 서비스를 제공하는데 필요한 자원들을 관리하고, 서비스 응용 실행에 필요한 망자원에 접근할 수 있는 기능을 제공한다.
세션 제어 관리자(SCM : Session Control Manager)(27)는 여러 망을 통해서 세션들과 상태, 핸드오프들을 설정하고 관리한다.
로밍신호 관문장치(R-SGW : Roaming Signaling Gateway)(30)는 패킷신호들을 회선교환망의 신호방식으로 또는 회선교환망의 신호방식을 패킷신호들로 변환하는 기능을 수행한다.
중계선 신호 관문장치(T-SGW : Trunk Signaling Gateway)(31)는 공중교환전화망(PSTN)의 신호방식과 핵심망의 신호방식을 변환하는 기능을 수행한다.
홈가입자서버(HSS : Home Subscriber Server)는 적어도 AAA, HLR, EIR, LOC, UMS 등의 망요소를 포함한다.
장치 ID 등록기(EIR : Equipment Identity Register)는 장치정보에 대한 데이터베이스(DB)이다.
위치관련 정보 DB(LOC)는 위치 서버(21)에서 요구하는 위치관련 정보를 제공해준다.
정책 저장소(Policy Repository)는 정책 데이터와 규칙을 관리하고, 다양한 정책들과의 상호작용을 허락하며, 가입자에 대한 데이터와 다중매체 사용정책, 서비스품질, 유효시간과 경로 등을 저장한다.
홈위치등록기(HLR)는 가입자정보와 IP우선순위, 내부도메인(interdomain) 서비스에 대한 자원과 권한 사용유무 등의 정보를 갖는다.
현재 정의된 All-IP 망 구조에서는 기존 서비스를 위한 ANSI-41도메인(Domain)과 새로운 패킷 서비스를 위한 IPMM(IP Multimedia) 도메인(Domain)을 정의하고 있다. 이러한 망 구조에서 단말(이동국(MS))이 패킷 서비스를 수행하기 위해서는 단말이 IPMM 도메인(Domain)에 등록하는 절차가 우선 수행되어야 한다. 그리고, 이러한 등록 절차는 All-IP 문서에 정의되어 있다(하기의 도 5 참조).
도 5의 등록 절차에서는 IS-2000 무선 프로토콜을 사용하는 무선망에서 무선 채널 할당을 위하여 기존에 사용되던 IS-2000과는 다른 새로운 메시지와 절차를 정의하고 있다. 그러나, 이러한 새로운 메시지와 절차를 정의하는 것은 IS-2000 프로토콜을 사용하는 망에서 기존 방식과는 다른 처리를 단말과 무선망에서 수행해야 한다는 것을 의미한다. 그러나, 이러한 절차는 기존 IS-2000 프로토콜의 절차와 메시지를 사용하여 정의될 수 있다. 이러한 기존의 방식을 고려하여 적용하면 기존의 무선 망 및 단말의 프로토콜 처리부를 최대한 사용할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 기존 프로토콜에서 새로운 절차가 아닌 기존 절차를 고려한 단말의 IPMM 도메인(Domain) 등록 절차를 제시한다.
우선, ALL-IP 망에서 단말이 IPMM 도메인으로의 등록 절차를 설명하기에 앞서, 이를 지원하기 위한 기지국 제어기(BSC)의 시그널 처리 장치에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기지국 제어기(BSC)의 시그널(Signal) 처리 장치는, 단말의 초기 등록시 망에 대한 정보를 단말로 방송(Broadcasting)하고, 단말로부터 수신된 시그널을 구분하는 공통 시그널 처리부(41)와, 공통 시그널 처리부(41)를 통해 전달된 TIA/EIA-41(ANSI-41) 시그널을 ANSI-41 도메인으로 전달하는 ANSI-41 시그널 처리부(42)와, 공통 시그널 처리부(41)를 통해 전달된 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 시그널을 IPMM 도메인으로 전달하는 IPMM 시그널 처리부(43)와, 사용자 정보 전송을 위하여 ALL-IP 망내의 다른 게이트웨이간 베어러를 설정하는 베어러 시그널 처리부(44)를 포함한다.
기지국 제어기(BSC)의 시그널(Signal) 처리 장치는, All-IP 망의 IPMM 도메인을 위하여 기존 ANSI-41 서비스를 처리하기 위한 기능 이외에도, IPMM 도메인 등록 및 유무선 구간 베어러(Bearer) 할당을 위한 기능을 추가적으로 수행해야 한다.
공통 시그널 처리부(41)는 단말 초기 등록시 망에 대한 정보를 단말로 전송하기 위하여 방송(Broadcast) 메시지 등 정보 전송을 위한 메시지에 망 정보 및 기타 망의 상태에 대한 정보를 구성하는 역할을 수행한다.
IPMM 도메인 시그널 처리부(43)는 단말이 IPMM 도메인에 등록을 했을 경우 그 이후의 시그널에 대한 처리를 수행한다.
ANSI-41 시그널 처리부(42)는 기존 IS-2000 기반의 시그널 처리와 동일한 기능을 수행하지만, 사용자 정보 전송을 위하여 All-IP 망내의 다른 게이트웨이(예를 들면, 접속 관문장치(Access Gateway), 매체 관문장치(Media Gateway))간 베어러(Bearer) 설정은 베어러 신호 처리부(44)가 수행한다.
제시된 기지국 제어기(BSC)의 기능중 공통 시그널 처리부(41)와 베어러 시그널 처리부(44)는 기존의 기지국 제어기(BSC)가 수행하던 기능에서 세분화된 기능이다. 이 기능은 새로 정의되는 블록이 아니라 기존 메시지 및 처리절차에 IPMM 도메인을 고려한 절차가 추가되는 기능이다. 이러한 BSC의 구조는 기존 망에서 사용하던 기지국 제어기(BSC)의 구조 및 기능을 최대한 사용하면서 All-IP 망의 IPMM 도메인에 대한 처리를 효과적으로 제공할 수 있는 장점이 있다.
이제, ALL-IP 망에서 IPMM 도메인으로의 단말 등록 절차를 보다 상세히 설명한다.
우선, 도 5를 참조하여 All-IP 표준화에서 제시된 단말의 IPMM 도메인으로의 등록절차를 제시한 후 기존 IS-2000 망에서의 절차를 고려한 수정된 절차를 제시한다.
All-IP 표준화에서 제시된 단말의 IPMM 도메인으로의 기존 동작 절차는 다음과 같다.
먼저, 무선망(Radio Network)은 망에 ANSI-41 망, IPMM 망 또는 이 두 가지 망을 지원할 수 있는지 방송(broadcast) 채널로 정보를 전송한다(501). 그러면, 단말(이동국(MS))은 수신된 메시지를 바탕으로 망에 등록 요청을 한다(502). 여기에서는 IPMM 망에 등록하는 경우를 가정한다.
이후, 무선망의 기지국 제어기(BSC)는 단말(이동국(MS))이 보낸 등록 메시지를 이동성 관리자(MM)로 전송한다(503). 그러면, 이동성 관리자(MM)는 수신된 메시지를 인증을 위해 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버로 전송한다(504). 이 경우 단말(이동국(MS))은 등록된 망이 아닌 다른 망에 있는 경우를 가정하였다. 등록된 망에 단말이 있는 경우에는 직접 홈 인가/인증/과금(Home AAA) 서버로 메시지가 전송된다.
이어서, 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버는 홈 인가/인증/과금(HomeAAA) 서버로 이 메시지를 전송한다(505). 실제 인증은 홈 인가/인증/과금(Home AAA)에서 이루어진다.
그러면, 홈 인가/인증/과금(Home AAA) 서버는 인증을 수행한 후 그 결과를 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버로 전송한다(506). 이후에, 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버는 수신된 결과를 이동성 관리자(MM)로 전송한다(507). 그러면, 이동성 관리자(MM)는 수신된 결과를 기지국 제어기(BSC)로 전송한다(508).
다음으로, 기지국 제어기(BSC)는 접속 관문장치(AGW : Access Gateway)로 단말(이동국(MS))이 등록되었음을 알린다(509). 그러면, 접속 관문장치(AGW)는 위치 정보 서비스를 위하여 위치 서버(Position Server)로 위치 정보를 등록하고(510), 위치 서버는 접속 관문장치(AGW)로 응답을 전송한다(511).
이후에, 접속 관문장치(AGW)는 수신된 결과를 기지국 제어기(BSC)로 전송하고(512), 기지국 제어기(BSC)는 단말(이동국(MS))이 요구한 등록에 대한 응답을 논리 연결 ID(Logical Connection ID)와 함께 전송한다(513).
이어서, 단말(이동국(MS))은 수신된 결과를 바탕으로 기본 서비스 옵션의 물리적(Physical) 연결 설정 요구를 기지국 제어기(BSC)로 전송하고(514), 기지국 제어기(BSC)는 단말(이동국(MS))의 요구를 접속 관문장치(AGW)로 전송한다(515).
이후에, 접속 관문장치(AGW)는 물리적(Physical) 연결을 설정하고 응답을 기지국 제어기(BSC)로 전송한다(516). 그러면, 기지국 제어기(BSC)는 단말(이동국(MS))로 물리적(Physical) 연결 설정 요구에 대한 응답을 전송한다(517). 그리고, 기지국 제어기(BSC)는 접속 관문장치(AGW)로단말(이동국(MS))이 트래픽(Traffic) 채널 할당을 완료하였으며 과금을 위한 과금(Accounting) 정보를 포함한 과금 시작 메시지(Accounting Start Message)를 전송한다(518). 과금(Accounting) 정보는 인가/인증/과금(AAA) 서버로 전송된다.
다음으로, 접속 관문장치(AGW)는 이에 대한 응답 메시지를 기지국 제어기(BSC)로 전송한다(519).
이후, 단말(이동국(MS))과 기지국 제어기(BSC), 접속 관문장치(AGW)간 유무선 트래픽(Traffic) 채널이 설정된 후, 접속 관문장치(AGW)는 단말(이동국(MS))에 대해 광고(Advertisting) 메시지를 보낼 준비를 한다(520). 이 메시지에는 비상 호(Call)을 위한 SCM 주소와 망의 DNS 주소, DHCP 주소 등이 포함될 수 있다.
다음으로, 접속 관문장치(AGW)는 단말(이동국(MS))로 MIP(Mobile Internet Protocol) 대행자 광고(Agent Advertisement) 메시지를 전송하고(521), 대행자 광고(Agent Advertisement) 메시지를 수신한 단말(이동국(MS))은 접속 관문장치(AGW)로 MIP 등록 메시지를 전송한다(522). 그러면, 접속 관문장치(AGW)는 단말(이동국(MS))이 요청한 등록 메시지에 대해 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버로 인증 요구를 요청하고(523), 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버는 홈 인가/인증/과금(Home AAA) 서버로 메시지를 전송한다(524).
이어서, 홈 인가/인증/과금(Home AAA) 서버는 DSI(Dynamic Subscriber Information) 데이터베이스를 갱신(Update)하고(접속 관문장치(AGW)의 주소 갱신)(525), DSI 데이터베이스는 갱신 응답을 홈 인가/인증/과금(Home AAA) 서버로 전송한다(526). 그러면, 홈 인가/인증/과금(Home AAA) 서버는 로컬인가/인증/과금(Local AAA) 서버로 응답을 전송한다(527).
한편, 단말(이동국(MS))은 MIP 등록 요청에 대한 응답 메시지를 수신할 때까지 주기적으로 MIP 등록 요청 메시지를 접속 관문장치(AGW)로 전송한다(528).
다른 한편, 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버가 HA 요청 메시지를 홈 대행자(HA)로 전송하면(529), 홈 대행자(HA)는 등록 메시지를 처리한 후 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버로 응답을 전송한다(530). 이후에, 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버는 최종 결과를 접속 관문장치(AGW)로 전송하고(531), 접속 관문장치(AGW)는 MIP 등록 메시지에 대한 결과를 단말(이동국(MS))로 전송한다(532).
단말(이동국(MS))로 등록에 대한 응답을 전송한 후, 접속 관문장치(AGW)는 과금을 위하여 Accounting_Request Start 메시지를 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버로 전송한다(533). 그러면, 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버는 수신된 과금을 위한 메시지를 홈 인가/인증/과금(Home AAA) 서버로 전송한다(Home AAA에서 최종 과금에 대한 동작을 할 경우)(534)
이후, 홈 인가/인증/과금(Home AAA) 서버가 메시지를 수신, 처리 후 응답을 로컬 인가/인증/과금(Local AAA)로 전송하면(535), 로컬 인가/인증/과금(Local AAA) 서버는 접속 관문장치(AGW)로 응답을 전송한다(536).
도 6 은 본 발명에 따른 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 도메인으로의 단말 등록 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상기 도 5의 "514" 단계 수행시 무선 구간 채널할당을 위하여 새롭게 정의된Level 2 Physical Bearer Setup 메시지를 단말(이동국(MS))이 기지국 제어기(BSC)로 전송하는데, 기존 IS-2000 프로토콜에서는 무선 구간 채널 할당을 위해서 교환국(MSC)이 무선 구간 할당에 관한 메시지를 무선 채널 관련 정보를 관리하는 기지국 제어기(BSC)로 전송하고, 기지국 제어기(BSC)는 무선 채널 할당에 관한 메시지를 단말(이동국(MS))로 전송하여 무선 채널을 할당하는 절차로 기술되어 있다(도 2의 d,e,f 단계 참조).
따라서, 상기 "514" 내지 "517" 단계는 다음과 같이 IS-2000 프로토콜에서 사용된 절차를 고려하여 도 6과 같이 변경될 수 있다. 새롭게 제시된 절차는 다음과 같다. 그 외 다른 절차는 도 5에서 제시된 절차와 동일하므로 생략하기로 한다.
이를 구체적으로 살펴보면, 단말이 요구한 등록에 대한 응답 메시지를 단말(이동국(MS))로 전송한 후, 기지국 제어기(BSC)는 접속 관문장치(AGW)로 유선 구간 베어러(Bearer) 할당을 위한 메시지를 전송한다(614).
이후, 접속 관문장치(AGW)는 유선 구간 베어러(Bearer)를 할당한 후 기지국 제어기(BSC)로 응답 메시지를 전송한다(615).
그리고, 접속 관문장치(AGW)와 기지국 제어기(BSC)간 유선 베어러(Bearer) 할당이 완료된 후, 기지국 제어기(BSC)는 무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널을 할당하기 위하여 단말(이동국(MS))로 무선 구간 채널할당을 위한 메시지를 전송한다(616).
이후, 무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널 할당이 완료된 후, 기지국 제어기(BSC)는 데이터 전송을 위한 유무선 구간의 베어러(Bearer) 할당이 완료되었음을 나타내는 응답 메시지를 접속 관문장치(AGW)로 전송한다(617).
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 현재 표준화 기구(3GPP, 3GPP2, ITU 등)에서 2000년도 주요 표준화 이슈인 All-IP 기반의 IMT-2000 시스템 구성에 있어서 RAN 분야에 대한 구체적인 시스템 처리 절차에 관한 것으로, All-IP 망의 RAN 시스템 구성 및 동작에 대한 구현에 적용할 수 있으며, 또한 기존의 BSC의 구조 및 기능을 최대한 사용함으로써 효과적인 기능 구현 및 추후의 추가되는 기능의 구현에도 유연하게 대처할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망에서 기지국 제어기(BSC)내의 시그널(Signal) 처리 장치에 있어서,
    단말의 초기 등록시 망에 대한 정보를 상기 단말로 방송(Broadcasting)하고, 상기 단말로부터 수신된 시그널을 구분하는 공통 시그널 처리수단;
    상기 공통 시그널 처리수단을 통해 전달된 TIA/EIA-41(ANSI-41) 시그널을 ANSI-41 도메인으로 전달하는 ANSI-41 시그널 처리수단;
    상기 공통 시그널 처리수단을 통해 전달된 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 시그널을 IPMM 도메인으로 전달하는 IPMM 시그널 처리수단; 및
    사용자 정보 전송을 위하여 상기 ALL-IP 망내의 다른 게이트웨이간 베어러를 설정하는 베어러 시그널 처리수단
    을 포함하는 통합 인터넷 프로토콜 망에서 시그널 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말이 IPMM 도메인으로의 등록시에,
    기지국 제어기(BSC)가 기존의 IS-2000 흐름에 맞게 무선 구간 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 통합 인터넷 프로토콜 망에서 시그널 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기지국 제어기(BSC)는,
    방송 메시지와 같은 기존의 메시지를 사용하여 IPMM 도메인에 대한 정보를 상기 단말로 전송하고, 상기 ALL-IP 망내에서 트래픽 전송을 위하여 다른 게이트웨이와의 베어러 설정을 상기 베어러 시그널 처리수단에서 처리하는 것을 특징으로 하는 통합 인터넷 프로토콜 망에서 시그널 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 기지국 제어기(BSC)는,
    상기 ALL-IP 망의 IPMM 도메인을 위하여 기존의 ANSI-41 서비스를 처리하기 위한 기능외에, IPMM 도메인 등록 및 유무선 구간 베어러 할당을 위한 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 통합 인터넷 프로토콜 망에서 시그널 처리 장치.
  5. 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망에서 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 도메인으로의 단말 등록 방법에 있어서,
    무선 구간 채널 할당을 위하여, 기지국 제어기(BSC)가 단말의 등록 요구에 대한 응답 메시지를 상기 단말로 전송한 후, 접속 관문장치(AGW)로 유선 구간 베어러(Bearer) 할당을 위한 메시지를 전송하는 제 1 단계;
    상기 접속 관문장치(AGW)가 유선 구간 베어러(Bearer)를 할당한 후 상기 기지국 제어기(BSC)로 응답 메시지를 전송하는 제 2 단계;
    상기 접속 관문장치(AGW)와 상기 기지국 제어기(BSC)간에 유선 베어러(Bearer) 할당이 완료된 후, 상기 기지국 제어기(BSC)가 무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널을 할당하기 위하여 상기 단말로 무선 구간 채널 할당을 위한 메시지를 전송하는 제 3 단계; 및
    무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널 할당이 완료된 후, 상기 기지국 제어기(BSC)가 데이터 전송을 위한 유무선 구간의 베어러(Bearer) 할당이 완료되었음을 나타내는 응답 메시지를 상기 접속 관문장치(AGW)로 전송하는 제 4 단계
    를 포함하는 통합 인터넷 프로토콜 망에서 인터넷 프로토콜 멀티미디어 도메인으로의 단말 등록 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단말이 IPMM 도메인으로의 등록시에,
    상기 기지국 제어기(BSC)가 기존의 IS-2000 흐름에 맞게 무선 구간 채널을 할당하는 것을 특징으로 하는 통합 인터넷 프로토콜 망에서 인터넷 프로토콜 멀티미디어 도메인으로의 단말 등록 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 기지국 제어기(BSC)는,
    방송 메시지와 같은 기존의 메시지를 사용하여 IPMM 도메인에 대한 정보를 상기 단말로 전송하고, 상기 ALL-IP 망내에서 트래픽 전송을 위하여 다른 게이트웨이와의 베어러 설정을 상기 기지국 제어기(BSC)내 베어러 설정과 관련한 처리부에서 처리하는 것을 특징으로 하는 통합 인터넷 프로토콜 망에서 인터넷 프로토콜 멀티미디어 도메인으로의 단말 등록 방법.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 기지국 제어기(BSC)는,
    상기 IPLL-IP 망의 IPMM 도메인을 위하여 기존의 ANSI-41 서비스를 처리하기 위한 기능외에, IPMM 도메인 등록 및 유무선 구간 베어러 할당을 위한 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 통합 인터넷 프로토콜 망에서 인터넷 프로토콜 멀티미디어 도메인으로의 단말 등록 방법.
  9. 인터넷 프로토콜 멀티미디어(IPMM) 도메인으로의 단말 등록을 위하여, 프로세서를 구비한 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP) 망에,
    무선 구간 채널 할당을 위하여, 기지국 제어기(BSC)가 단말의 등록 요구에 대한 응답 메시지를 상기 단말로 전송한 후, 접속 관문장치(AGW)로 유선 구간 베어러(Bearer) 할당을 위한 메시지를 전송하는 제 1 기능;
    상기 접속 관문장치(AGW)가 유선 구간 베어러(Bearer)를 할당한 후 상기 기지국 제어기(BSC)로 응답 메시지를 전송하는 제 2 기능;
    상기 접속 관문장치(AGW)와 상기 기지국 제어기(BSC)간에 유선 베어러(Bearer) 할당이 완료된 후, 상기 기지국 제어기(BSC)가 무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널을 할당하기 위하여 상기 단말로 무선 구간 채널 할당을 위한 메시지를 전송하는 제 3 기능; 및
    무선 구간의 트래픽(Traffic) 채널 할당이 완료된 후, 상기 기지국 제어기(BSC)가 데이터 전송을 위한 유무선 구간의 베어러(Bearer) 할당이 완료되었음을 나타내는 응답 메시지를 상기 접속 관문장치(AGW)로 전송하는 제 4 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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