KR101775058B1 - 이종 이동통신 혼용 시스템, ｗｃｄｍａ망의 ｓｇｓｎ 및 그 데이터 호 처리 방법, ｅｐｃ망의 ｍｍｅ 및 그 데이터 호 처리 방법 - Google Patents

이종 이동통신 혼용 시스템, ｗｃｄｍａ망의 ｓｇｓｎ 및 그 데이터 호 처리 방법, ｅｐｃ망의 ｍｍｅ 및 그 데이터 호 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이종 이동통신 혼용 시스템, WCDMA망의 SGSN 및 그 데이터 호 처리 방법, EPC망의 MME 및 그 데이터 호 처리 방법에 관한 것으로, 개시된 WCDMA망의 SGSN은, 단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 WCDMA망의 HLR에게 가입자 프로파일을 요청하고, HLR로부터 요금제 정보를 포함하는 가입자 프로파일을 전송 받으며, 단말 장치가 WCDMA망 또는 EPC망 중에서 어느 망의 가입자인지를 가입자 프로파일에 의거하여 판정하고, 단말 장치가 WCDMA망 가입자일 경우에 WCDMA망의 GGSN에게 데이터 호 메시지를 전송하며, 단말 장치가 EPC망 가입자일 경우에 요금제 정보를 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하고, EPC망의 PDN GW에게 데이터 호 메시지를 전송하며, WCDMA망과 EPC망을 혼용하는 이종 이동통신 혼용 서비스 환경에서 WCDMA망과 EPC망간에 가입자의 요금제 정보를 전달하면서 데이터 호를 처리함으로써 EPC망에서도 요금제 정보를 이용하여 각종 PCC를 수행할 수 있는 이점이 있다.

Description

이종 이동통신 혼용 시스템, ＷＣＤＭＡ망의 ＳＧＳＮ 및 그 데이터 호 처리 방법, ＥＰＣ망의 ＭＭＥ 및 그 데이터 호 처리 방법{SYSTEM FOR MIXING HETEROGENEOUS MOBILE COMMUNICATION, SGSN OF WCDMA NETWORK AND METHOD FOR PROCESSING DATA CALL THEREOF, MME OF EPC NETWORK AND METHOD FOR PROCESSING DATA CALL THEREOF}
본 발명은 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)망과 EPC(Evolved Packet Core)망을 혼용하는 이종 이동통신 서비스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 WCDMA망과 EPC망간에 가입자의 요금제 정보를 전달하면서 데이터 호를 처리하는 이종 이동통신 혼용 시스템, WCDMA망의 SGSN 및 그 데이터 호 처리 방법, EPC망의 MME 및 그 데이터 호 처리 방법에 관한 것이다.
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속(radio access) 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫 번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)는 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP 이동통신 시스템에 제공한다.
그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 또한 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로, 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP 이동통신 시스템에서의 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순 구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구 사항으로 되고 있다. 또한, 네트워크 노드에서의 불필요한 시간지연(latency)의 방지와 네트워크 자원의 효율적인 사용 등도 3GPP에서의 기술 진화를 촉진시킬 수 있다.
3GPP 릴리스(Release) 8에는, 전술한 요구 사항들을 충족시키기 위한 이동통신 시스템의 하나로써, EPC라는 망 아키텍쳐(Network Architecture)가 기술되어 있다. EPC는 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템을 위한 네트워크 노드들의 집합이다. EPC는 기존의 3GPP 시스템 아키텍쳐의 코아 네트워크(Core Network)를 진화시켜, 진화된 무선접속망(Evolved RAN)인 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 등을 지원하고, 또한 패킷망의 효율성을 높이기 위하여 네트워크 노드를 단순화시킨 효율적인 망구조를 갖는다. EPC와 E-UTRAN을 포함하는 무선 통신 시스템을 EPS(Evolved Packet System)라 한다.
위와 같은 EPC망은 크게 PDN GW(Packet Data Network Gateway), S-GW(Serving-GW), MME(Mobility Management Entity) 등 3개의 논리적인 엔티티로 분리된다.
먼저, 사용자 플레인(user plane)에서, PDN GW는 3GPP 액세스 기술과 비 3GPP 액세스 기술(CDMA2000, WiMAX 또는 WIFI 등) 간의 이동성을 위한 글로벌 이동성 앵커 및 외부 네트워크로의 게이트웨이로서, 단말의 IP(Internet Protocol)를 할당하고 외부 인터넷망 및 비 3GPP망과 연동하는 세션 제어(Session Control) 및 사용자 플레인으로서 패킷) 서비스를 위해 S-GW 및 외부망과 라우팅(routing) 정보를 유지하며 터널링(tunneling) 및 IP 라우팅 기능을 갖는다.
다음으로, 다른 사용자 플레인 엔티티로서, S-GW는 3GPP 액세스(E-UTRAN, UTRAN, GERAN) 간의 이동성을 위한 이동성 앵커이다. S-GW는 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(payload traffic)을 처리하는 세션 제어 및 사용자 플레인 노드로서 eNodeB와 S1-U 인터페이스(Interface)로 연동하며, Inter LTE/3GPP 핸드오프(handoff)를 지원한다.
다음으로, MME는 상이한 EUTRAN eNodeB 사이에서 이동하는 단말 장치(User Element : UE)의 이동성 관리를 담당하고, 세션 관리도 담당하는 제어 플레인 엔티티이다.
한편, 이동통신 망 내에서 PCC(Policy & Charging Control, 과금 및 정책 제어)는 기본적으로 요금제를 기반으로 수행하게 된다. WCDMA망까지의 경우에는 지능망(CAMEL) 서비스 키(service key)에 요금제 정보를 삽입하여 SGSN(Serving General packet radio service Support Node)단에서 각종 PCC를 수행하였다.
그러나 EPC망에서는 지능망 서비스가 규격에서 배제됨에 따라 요금제를 전달할 수 있는 파라미터(parameter)가 존재하지 않으며, 이에 따라 PCC를 수행할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, WCDMA망과 EPC망을 혼용하는 이종 이동통신 혼용 서비스 환경에서 WCDMA망과 EPC망간에 가입자의 요금제 정보를 전달하면서 데이터 호를 처리함으로써 각종 PCC를 수행할 수 있도록 하는 이종 이동통신 혼용 시스템을 제공한다.
그리고 본 발명은 WCDMA망에서 데이터 호를 처리하면서 EPC망에게 요금제 정보를 전달하는 SGSN 및 그 데이터 호 처리 방법을 제공한다.
아울러 본 발명은 EPC망의 데이터 호를 처리하면서 WCDMA망으로부터 요금제 정보를 전달 받는 MME 및 그 데이터 호 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 제 1 관점으로서 WCDMA망과 EPC망간 이종 이동통신 융합 시스템은, 단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 WCDMA망의 HLR(Home Location Register)에게 가입자 프로파일을 요청하고, 상기 HLR로부터 요금제 정보를 포함하는 상기 가입자 프로파일을 전송 받으며, 상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 또는 상기 EPC망 중에서 어느 망의 가입자인지를 상기 가입자 프로파일에 의거하여 판정하고, 상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 가입자일 경우에 상기 WCDMA망의 GGSN(Gateway General packet radio service Support Node)에게 데이터 호 메시지를 전송하며, 상기 단말 장치가 EPC망 가입자일 경우에 상기 요금제 정보를 상기 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하고, 상기 EPC망의 PDN GW에게 데이터 호 메시지를 전송하는 SGSN과, 상기 SGSN의 요청에 따라 상기 요금제 정보를 포함하는 상기 가입자 프로파일을 상기 SGSN에게 전송하는 상기 HLR과, 상기 SGSN으로부터 전송된 상기 데이터 호 메시지에 따라 상기 단말 장치에게 IP를 할당하는 상기 WCDMA망의 상기 GGSN과, 상기 SGSN으로부터 전송된 상기 데이터 호 메시지에 따라 상기 단말 장치에게 IP를 할당하는 상기 EPC망의 상기 PDN GW를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2 관점으로서 WCDMA망과 EPC망간 이종 이동통신 혼용 시스템은, 단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 데이터 호에 대해 상기 WCDMA망으로부터 핸드오프 호인지를 판정하고, 상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호인 것으로 판정되면 상기 WCDMA망의 SGSN에게 가입자 프로파일을 요청하며, 상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호가 아닌 것으로 판정되면 상기 EPC망의 HSS(Home Subscriber Server)에게 상기 가입자 프로파일을 요청하고, 상기 SGSN 또는 상기 HSS 중에서 상기 가입자 프로파일을 요청 받은 어느 하나로부터 요금제 정보가 포함된 상기 가입자 프로파일을 전송 받으며, 상기 EPC망의 PDN GW에게 상기 가입자 프로파일에 의거하여 데이터 호 메시지를 전송하는 상기 EPC망의 MME와, 상기 MME의 요청에 따라 상기 요금제 정보가 포함된 상기 가입자 프로파일을 상기 MME에게 전송하는 상기 HSS와, 상기 요금제 정보를 상기 WCDMA망의 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하며, 상기 MME의 요청에 따라 상기 요금제 정보 중에서 상기 HLR에 의한 제공값이 포함된 상기 가입자 프로파일을 상기 MME에게 전송하는 상기 SGSN과, 상기 데이터 호 메시지에 따라 상기 단말 장치에게 IP를 할당하는 상기 PDN GW를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 3 관점으로서 WCDMA망의 SGSN은, 단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 WCDMA망의 HLR에게 가입자 프로파일을 요청하고, 상기 HLR로부터 요금제 정보를 포함하는 상기 가입자 프로파일을 전송 받으며, 상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 또는 EPC망 중에서 어느 망의 가입자인지를 상기 가입자 프로파일에 의거하여 판정하고, 상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 가입자일 경우에 상기 WCDMA망의 GGSN에게 데이터 호 메시지를 전송하며, 상기 단말 장치가 EPC망 가입자일 경우에 상기 요금제 정보를 상기 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하고, 상기 EPC망의 PDN GW에게 데이터 호 메시지를 전송할 수 있다.
여기서, 상기 요금제 정보를 차징 캐릭터리스틱스(charging characteristics)에 실을 수 있다.
본 발명의 제 4 관점으로서 EPC망의 MME은, 단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 데이터 호에 대해 WCDMA망으로부터 핸드오프 호인지를 판정하고, 상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호인 것으로 판정되면 상기 WCDMA망의 SGSN에게 가입자 프로파일을 요청하며, 상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호가 아닌 것으로 판정되면 상기 EPC망의 HSS에게 상기 가입자 프로파일을 요청하고, 상기 SGSN이 요금제 정보를 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장한 상황에서 상기 HSS로부터 상기 요금제 정보가 포함된 상기 가입자 프로파일을 전송 받거나 상기 SGSN으로부터 상기 요금제 정보로써 상기 HLR에 의한 제공값이 포함된 상기 가입자 프로파일을 전송 받으며, 상기 EPC망의 PDN GW에게 상기 가입자 프로파일에 의거하여 데이터 호 메시지를 전송할 수 있다.
여기서, 상기 요금제 정보를 차징 캐릭터리스틱스에 실을 수 있다.
본 발명의 제 5 관점으로서 WCDMA망의 SGSN에 의한 데이터 호 처리 방법은, 단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 WCDMA망의 HLR에게 가입자 프로파일을 요청하는 단계와, 상기 HLR로부터 요금제 정보를 포함하는 상기 가입자 프로파일을 전송 받는 단계와, 상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 또는 EPC망 중에서 어느 망의 가입자인지를 상기 가입자 프로파일에 의거하여 판정하는 단계와, 상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 가입자일 경우에 상기 WCDMA망의 GGSN에게 데이터 호 메시지를 전송하는 단계와, 상기 단말 장치가 상기 EPC망 가입자일 경우에 상기 요금제 정보를 상기 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하고, 상기 EPC망의 PDN GW에게 데이터 호 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 요금제 정보를 차징 캐릭터리스틱스에 실을 수 있다.
본 발명의 제 6 관점으로서 EPC망의 MME에 의한 데이터 호 처리 방법은, 단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 데이터 호에 대해 WCDMA망으로부터 핸드오프 호인지를 판정하는 단계와, 상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호인 것으로 판정되면 상기 WCDMA망의 SGSN에게 가입자 프로파일을 요청하는 단계와, 상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호가 아닌 것으로 판정되면 상기 EPC망의 HSS에게 상기 가입자 프로파일을 요청하는 단계와, 상기 SGSN이 요금제 정보를 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장한 상황에서 상기 HSS로부터 상기 요금제 정보가 포함된 상기 가입자 프로파일을 전송 받거나 상기 SGSN으로부터 상기 요금제 정보로써 상기 HLR에 의한 제공값이 포함된 상기 가입자 프로파일을 전송 받는 단계와, 상기 EPC망의 PDN GW에게 상기 가입자 프로파일에 의거하여 데이터 호 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 요금제 정보를 차징 캐릭터리스틱스에 실을 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, WCDMA망과 EPC망을 혼용하는 이종 이동통신 혼용 서비스 환경에서 WCDMA망과 EPC망간에 가입자의 요금제 정보를 전달하면서 데이터 호를 처리함으로써 EPC망에서도 요금제 정보를 이용하여 각종 PCC를 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 WCDMA망과 EPC망을 혼용하는 이종 이동통신 혼용 시스템의 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 요금제 정보를 싣는 차징 캐릭터리스틱스의 비트 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 WCDMA망의 SGSN에서 요금제 정보를 저장하는 데이터베이스의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 WCDMA망에서 요금제 정보를 전달하면서 데이터 호를 처리하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 EPC망에서 요금제 정보를 전달 받으면서 데이터 호를 처리하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 WCDMA망과 EPC망을 혼용하는 이종 이동통신 혼용 시스템의 네트워크 구성도이다.
도 1에서 도면부호 210 내지 280은 WCDMA망을 나타낸 것이고, 도면부호 310 내지 380은 EPC망을 나타낸 것이다.
WCDMA망은 NodeB(210), RNC(Radio Network Controller)(220), SGSN(230), HLR(240), GGSN(250), CG(Charging Gateway)(260), MSC/VLR(Mobile Switching Center/Visitor Location Register)(270), SMSC(Short Message Service Center)(280) 등을 포함한다.
여기서, NodeB(210)와 RNC(220)는 무선 액세스 네트워크 영역에 해당되며, SGSN(230)과 GGSN(250)은 패킷 교환 코어 네트워크에 해당한다. MSC/VLR(270)은 방문자 위치 정보를 저장하고 음성 통신을 위한 스위칭 제어를 수행하며, SMSC(280)는 단문 메시지 서비스를 제공하는 것으로서, 본 발명의 실시에에 따른 데이터 호 처리와는 관련성이 낮으나 참고적으로 도시하였다.
무선 액세스 네트워크 영역에서는 제한된 무선 자원을 효율적으로 사용하여 고속의 패킷 데이터 서비스를 제공하고, 멀티미디어 시스템에서 다양한 QoS(Quality of Service) 요구 조건을 만족시키는 기능이 수행된다.
패킷 교환 코어 네트워크 영역에 속하는 SGSN(230) 및 GGSN(250)은 단말 장치(110)가 패킷 교환 서비스를 제공받도록 인터넷 등과 같은 PDN(Packet Data Network)(410)와의 정합을 위해 IP 기반의 프로토콜 연동을 제공한다.
이를 위해, SGSN(230)은 여러 RNC(220)들과 연결되어 가입자 단말(10)의 이동성과 패킷 세션 관리를 담당하며, GGSN(250)과는 PDP 컨텍스트(context)를 설정하고, 터널링을 이용하여 프로토콜 데이터 유닛을 전달하는 기능을 수행한다. 또한 SGSN(230)은 IP 라우팅을 수행할 수 있으며, 단말 장치(110)의 위치 등록과 같은 상호 작용을 할 수 있다.
한편, SGSN(230)은 PDP 컨텍스트 단위로 가입자 단말의 무선자원 사용시간(duration) 정보와 사용량(volume) 정보를 포함하는 과금 데이터 전달 메시지(data record transfer request)를 CG(260)로 전달한다.
본 발명의 실시예에 따라 SGSN(230)은 단말 장치(110)로부터 데이터 호가 요청되면 HLR(240)에게 가입자 프로파일을 요청하고, HLR(240)로부터 요금제 정보를 포함하는 가입자 프로파일을 전송 받으며, 단말 장치(110)가 WCDMA망 또는 EPC망 중에서 어느 망의 가입자인지를 가입자 프로파일에 의거하여 판정하고, 단말 장치(110)가 WCDMA망 가입자일 경우에 GGSN(250)에게 데이터 호 메시지를 전송하며, 단말 장치(110)가 EPC망 가입자일 경우에 요금제 정보를 HLR(240)에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하고, EPC망의 PDN GW(350)에게 데이터 호 메시지를 전송한다.
또한, EPC망의 MME(330)의 요청에 따라 요금제 정보 중에서 HLR(240)에 의한 제공값이 포함된 가입자 프로파일을 MME(330)에게 전송한다.
GGSN(250)은 PDN(410)과 직접 접속하는 게이트웨이로서 SGSN(230) 및 외부 망과의 라우팅 정보를 유지하고, 터널링 및 IP 라우팅 기능을 수행한다. 한편, GGSN(250)은 단말 장치(110)의 무선자원 사용시간 정보와 사용량 정보를 포함하는 과금 데이터 전달 메시지나 계정 요청 메시지(accounting request)를 설정하여 CG(260)로 전달한다.
본 발명의 실시예에 따라 GGSN(250)은 SGSN(230)으로부터 전송된 데이터 호 메시지에 따라 단말 장치(110)에게 IP를 할당한다.
CG(260)는 SGSN(230) 또는 GGSN(250)으로부터 수신한 과금 데이터 전달 메시지에 포함된 사용시간 정보와 사용량 정보를 수집하여 가공한 후 과금 서버(도시 생략됨)로 전송한다.
HLR(240)은 이동통신 가입자의 정보에 관한 서비스 프로파일을 저장하고 있는 회선 기반 가입자 정보 데이터베이스로서, 단말 장치(110)의 단말기 식별번호(MIN, Mobile Identification Number), 단말기 고유 번호(ESN, Electronic Serial Number) 및 서비스 종류에 대한 정보를 저장하여 가입자 정보를 저장하는 기능을 수행한다.
본 발명의 실시예에 의하면 HLR(240)은 SGSN(230)의 요청에 따라 요금제 정보를 포함하는 가입자 프로파일을 SGSN(230)에게 전송한다.
EPC망은 eNodeB(310), S-GW(320), MME(330), HSS(340), PDN GW(350), PCRF(Policy & Charging Rule Function)(360), OFCS(OFlineCharging System)(370), OCS(Online Charging Server)(380) 등을 포함한다.
eNodeB(310)는 LTE 등 차세대기술 및 서비스를 지원하는 장비로 전송신호의 RF(radio frequency)화 및 송수신 신호세기 및 품질측정, 기저대역 신호처리, 채널 카드(channel card) 자원관리 등의 기능을 수행한다.
S-GW(320)는 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(payload traffic)을 처리하는 세션 제어(session control) 및 사용자 플레인 노드로서, eNodeB(310)와 S1-U 인터페이스로 연동하며 Inter LTE/3GPP 핸드오버를 지원하고, PDN GW(350)와 EPS 베어러(Evolved Packet System bearer)를 설정하고 터널링을 이용하여 PDU(Packet Data Unit)를 전달한다.
PDN GW(350)는 단말 장치(110)의 IP를 할당하고 외부 인터넷망 및 비 3GPP망과 연동하는 세션 제어 및 사용자 플레인으로서 패킷 서비스를 위해 S-GW(320) 및 외부망과 라우팅 정보를 유지하며, 터널링 및 IP 라우팅 기능을 갖는다. 또한, S-GW(320) 및 외부망으로 PDU를 전달한다.
본 발명의 실시예에 따라 PDN GW(350)는 SGSN(230)으로부터 전송된 데이터 호 메시지에 따라 단말 장치(110)에게 IP를 할당하거나 MME(330)로부터 전송된 데이터 호 메시지에 따라 단말 장치(110)에게 IP를 할당한다.
MME(330)는 가입자 정보 및 단말 장치(110)의 이동성을 관리하는 노드로서 세션 관리, 아이들(idle) 가입자관리, 페이징(paging), 가입자 인증기능 등을 담당한다. 즉, MME(330)는 단말 장치(110)나 다른 네트워크 노드, 예컨대 PDN GW(350) 또는 S-GW(320)로부터의 결합 요청이나 무선 베어러 설정 요청 등이 있는 경우에 제어 신호를 처리하는 것 등과 같은 제어 평면(control plane)의 여러 기능을 담당하며, EPS 베어러 또는 아이피 터널(IP tunnel)의 설정과 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따라 MME(330)는 단말 장치(110)로부터 데이터 호가 요청되면 데이터 호에 대해 WCDMA망으로부터 핸드오프 호인지를 판정하고, 데이터 호가 핸드오프 호인 것으로 판정되면 WCDMA망의 SGSN(230)에게 가입자 프로파일을 요청하며, 데이터 호가 핸드오프 호가 아닌 것으로 판정되면 EPC망의 HSS(340)에게 가입자 프로파일을 요청하고, SGSN(230) 또는 HSS(340) 중에서 가입자 프로파일을 요청 받은 어느 하나로부터 요금제 정보가 포함된 가입자 프로파일을 전송 받으며, EPC망의 PDN GW(350)에게 가입자 프로파일에 의거하여 데이터 호 메시지를 전송한다.
HSS(340)는 무선 통신 시스템에 대한 가입자 정보가 포함되어 있는 데이터 베이스(data base)를 포함하는 네트워크 노드로, 서비스 가입자의 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터가 저장된다.
본 발명의 실시예에 의하면 HSS(340)는 MME(330)의 요청에 따라 요금제 정보가 포함된 가입자 프로파일을 MME(330)에게 전송한다.
PCRF(360)는 서비스 데이터 플로우(service data flow)에 따른 동적(dynamic) QoS 및 과금 규칙(rule)을 제공하여, 통신 네트워크 내의 통신 정책 및 과금 처리를 수행한다.
OCS(380)는 실시간 과금정보가 필요한 가입자의 과금정보를 수령하여 한도 서비스와 같은 크레딧(credit) 관리기능을 제공한다. 그러면, EPC GW(Evolved Packet Core GateWay)는 OCS(380)가 제공한 과금정보를 기반으로 패킷 플로우(packet flow)의 과금정보를 생성한다.
OFCS(370)는 EPC GW가 생성한 과금정보를 수집하여 BS(Billing System)가 요구하는 과금 데이터로 가공하여 전송하는 기능을 수행한다. 또한, OFCS(370)는 Radius, Diameter, GTPP 등 다양한 과금 프로토콜을 수용하여 일원화된 BS 인터페이스를 제공한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 요금제 정보를 싣는 차징 캐릭터리스틱스의 비트 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 차징 캐릭터리스틱스(Charging Characteristics, CC)는 2 바이트의 크기를 가지며, 사업자가 정의한 과금 관련 정보, 예컨대 선/후불 과금 여부, 과금 서버 IP 주소 등을 수록할 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면 이러한 차징 캐릭터리스틱스에 요금 정보를 실어서 전달하면서 데이터 호 처리를 수행한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 WCDMA망의 SGSN에서 요금제 정보를 저장하는 데이터베이스의 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 SGSN(230)은 요금제 정보를 저장함에 있어서 가입 정보 필드(가입 CC)와 디폴트 정보 필드(디폴트 CC)로 나누며, 가입 정보 필드에는 HLR(240)로부터 제공 받은 값을 저장하고, 디폴트 정보 필드에는 WCDMA망 내의 처리를 위해 사전에 설정된 값을 저장한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 WCDMA망에서 요금제 정보를 전달하면서 데이터 호를 처리하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
이에 나타낸 바와 같이 WCDMA망의 SGSN에 의한 데이터 호 처리 방법은, 단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 WCDMA망의 HLR에게 가입자 프로파일을 요청하는 단계(S511, S521)와, HLR로부터 요금제 정보를 포함하는 가입자 프로파일을 전송 받는 단계(S523)와, 단말 장치가 WCDMA망 또는 EPC망 중에서 어느 망의 가입자인지를 가입자 프로파일에 의거하여 판정하는 단계(S531)와, 단말 장치가 WCDMA망 가입자일 경우에 WCDMA망의 GGSN에게 데이터 호 메시지를 전송하는 단계(S533)와, 단말 장치가 EPC망 가입자일 경우에 요금제 정보를 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하고(S535), EPC망의 PDN GW에게 데이터 호 메시지를 전송하는 단계(S541)를 포함한다. 이로써, 데이터 호 메시지에 따라 GGSN이 단말 장치에게 IP를 할당(S551)하거나 PDN GW(350)가 단말 장치에게 IP를 할당(S561)한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 EPC망에서 요금제 정보를 전달 받으면서 데이터 호를 처리하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
이에 나타낸 바와 같이 EPC망의 MME에 의한 데이터 호 처리 방법은, 단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 데이터 호에 대해 WCDMA망으로부터 핸드오프 호인지를 판정하는 단계(S611, S621)와, 데이터 호가 핸드오프 호인 것으로 판정되면 WCDMA망의 SGSN에게 가입자 프로파일을 요청하는 단계(S631)와, 데이터 호가 핸드오프 호가 아닌 것으로 판정되면 EPC망의 HSS에게 가입자 프로파일을 요청하는 단계(S641)와, SGSN이 요금제 정보를 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장한 상황에서 HSS로부터 요금제 정보가 포함된 가입자 프로파일을 전송 받거나 SGSN으로부터 요금제 정보로써 HLR에 의한 제공값이 포함된 가입자 프로파일을 전송 받는 단계(S643, S633)와, EPC망의 PDN GW에게 가입자 프로파일에 의거하여 데이터 호 메시지를 전송하는 단계(S651)를 포함한다. 이로써, 데이터 호 메시지에 따라 PDN GW가 단말 장치에게 IP를 할당(S661)한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따라 WCDMA망과 EPC망을 혼용하는 이종 이동통신 혼용 시스템에서 데이터 호를 처리하는 과정을 시계열적으로 살펴보기로 한다. 먼저 도 1 내지 도 3 및 도 4를 참조하여 WCDMA망의 GGSN에 의한 데이터 호 처리 과정을 살펴보고, 도 1 내지 도 3 및 도 5를 참조하여 EPC망의 MME에 의한 데이터 호 처리 과정을 살펴보기로 한다.
도 1 내지 도 3 및 도 4를 참조하면, 단말 장치(110)가 WCDMA망의 SGSN(230)에게 데이터 호를 요청한다(S511).
데이터 호를 요청 받은 SGSN(230)은 WCDMA망의 HLR(240)에게 가입자 프로파일을 요청하며(S521), HLR(240)은 요금제 정보를 포함하는 가입자 프로파일을 SGSN(230)에게 전송한다(S523).
그러면, SGSN(230)은 단말 장치(110)가 WCDMA망 또는 EPC망 중에서 어느 망의 가입자인지를 가입자 프로파일에 의거하여 판정한다(S531).
단말 장치(110)가 WCDMA망 가입자일 경우에 SGSN(230)이 WCDMA망의 GGSN(250)에게 데이터 호 메시지를 전송한다(S533).
또는, 단말 장치(110)가 EPC망 가입자일 경우에는 SGSN(230)이 요금제 정보를 HLR(240)에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하고(S535), EPC망의 PDN GW(350)에게 데이터 호 메시지를 전송한다(S541).
그러면, GGSN(250) 또는 PDN GW(350) 중에서 SGSN(230)으로부터 데이터 호 메시지를 수신한 어느 하나가 단말 장치(110)에게 IP를 할당한다(S551, S561).
도 1 내지 도 3 및 도 5를 참조하면, 단말 장치(110)가 EPC망의 MME(330)에게 데이터 호를 요청한다(S611).
데이터 호를 요청 받은 MME(330)는 데이터 호에 대해 WCDMA망으로부터 핸드오프 호인지를 판정한다(S621).
이때, 데이터 호가 핸드오프 호인 것으로 판정되면 MME(330)가 WCDMA망의 SGSN(230)에게 가입자 프로파일을 요청하며(S631), 데이터 호가 핸드오프 호가 아닌 것으로 판정되면 EPC망의 HSS(340)에게 가입자 프로파일을 요청한다(S641).
그러면, SGSN(230) 또는 HSS(340) 중에서 MME(330)로부터 가입자 프로파일을 요청 받은 어느 하나가 MME(330)에게 요금제 정보가 포함된 가입자 프로파일을 전송한다(S633, S643).
이후, 가입자 프로파일을 전송 받은 MME(330)가 EPC망의 PDN GW(350)에게 데이터 호 메시지를 전송하며(S651), 데이터 호 메시지를 전송 받은 PDN GW(350)이 단말 장치(110)에게 IP를 할당한다(S661).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 의하면, WCDMA망과 EPC망을 혼용하는 이종 이동통신 혼용 서비스 환경에서 WCDMA망과 EPC망간에 가입자의 요금제 정보를 전달하면서 데이터 호를 처리함으로써 EPC망에서도 요금제 정보를 이용하여 각종 PCC를 수행할 수 있도록 한다. 본 발명은 이처럼 WCDMA망과 EPC망을 혼용하는 이종 이동통신 혼용 서비스 환경 등과 같은 다양한 분야에 적용되어 요금제 정보를 전달할 수 있는 유용한 발명이다.
210 : NodeB 220 : RNC 230 : SGSN
240 : HLR 250 : GGSN 260 : CG
270 : MSC/VLR 280 : SMSC 310 : eNodeB
320 : S-GW 330 : MME 340 : HSS
350 : PDN GW 360 : PCRF 370 : OFCS
380 : OCS

Claims (10)

  1. WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)망과 EPC(Evolved Packet Core)망간 이종 이동통신 융합 시스템으로서,
    단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 WCDMA망의 HLR(Home Location Register)에게 가입자 프로파일을 요청하고, 상기 HLR로부터 요금제 정보를 포함하는 상기 가입자 프로파일을 전송 받으며, 상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 또는 상기 EPC망 중에서 어느 망의 가입자인지를 상기 가입자 프로파일에 의거하여 판정하고, 상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 가입자일 경우에 상기 WCDMA망의 GGSN(Gateway General packet radio service Support Node)에게 데이터 호 메시지를 전송하며, 상기 단말 장치가 EPC망 가입자일 경우에 상기 요금제 정보를 상기 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하고, 상기 EPC망의 PDN GW(Packet Data Network GateWay)에게 데이터 호 메시지를 전송하는 SGSN(Serving General packet radio service Support Node)과,
    상기 SGSN의 요청에 따라 상기 요금제 정보를 포함하는 상기 가입자 프로파일을 상기 SGSN에게 전송하는 상기 HLR과,
    상기 SGSN으로부터 전송된 상기 데이터 호 메시지에 따라 상기 단말 장치에게 IP(Internet Protocol)를 할당하는 상기 WCDMA망의 상기 GGSN과,
    상기 SGSN으로부터 전송된 상기 데이터 호 메시지에 따라 상기 단말 장치에게 IP를 할당하는 상기 EPC망의 상기 PDN GW를 포함하는
    WCDMA망과 EPC망간 이종 이동통신 혼용 시스템.
  2. WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)망과 EPC(Evolved Packet Core)망간 이종 이동통신 혼용 시스템으로서,
    단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 데이터 호에 대해 상기 WCDMA망으로부터 핸드오프 호인지를 판정하고, 상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호인 것으로 판정되면 상기 WCDMA망의 SGSN(Serving General packet radio service Support Node)에게 가입자 프로파일을 요청하며, 상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호가 아닌 것으로 판정되면 상기 EPC망의 HSS(Home Subscriber Server)에게 상기 가입자 프로파일을 요청하고, 상기 SGSN 또는 상기 HSS 중에서 상기 가입자 프로파일을 요청 받은 어느 하나로부터 요금제 정보가 포함된 상기 가입자 프로파일을 전송 받으며, 상기 EPC망의 PDN GW(Packet Data Network GateWay)에게 상기 가입자 프로파일에 의거하여 데이터 호 메시지를 전송하는 상기 EPC망의 MME(Mobility Management Entity)와,
    상기 MME의 요청에 따라 상기 요금제 정보가 포함된 상기 가입자 프로파일을 상기 MME에게 전송하는 상기 HSS와,
    상기 요금제 정보를 상기 WCDMA망의 HLR(Home Location Register)에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하며, 상기 MME의 요청에 따라 상기 요금제 정보 중에서 상기 HLR에 의한 제공값이 포함된 상기 가입자 프로파일을 상기 MME에게 전송하는 상기 SGSN과,
    상기 데이터 호 메시지에 따라 상기 단말 장치에게 IP를 할당하는 상기 PDN GW를 포함하는
    WCDMA망과 EPC망간 이종 이동통신 혼용 시스템.
  3. WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)망의 SGSN(Serving General packet radio Services Support Node)으로서,
    단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 WCDMA망의 HLR(Home Location Register)에게 가입자 프로파일을 요청하고, 상기 HLR로부터 요금제 정보를 포함하는 상기 가입자 프로파일을 전송 받으며, 상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 또는 EPC(Evolved Packet Core)망 중에서 어느 망의 가입자인지를 상기 가입자 프로파일에 의거하여 판정하고, 상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 가입자일 경우에 상기 WCDMA망의 GGSN(Gateway General packet radio service Support Node)에게 데이터 호 메시지를 전송하며, 상기 단말 장치가 EPC망 가입자일 경우에 상기 요금제 정보를 상기 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하고, 상기 EPC망의 PDN GW(Packet Data Network GateWay)에게 데이터 호 메시지를 전송하는
    WCDMA망의 SGSN.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 요금제 정보를 차징 캐릭터리스틱스(charging characteristics)에 싣는
    WCDMA망의 SGSN.
  5. EPC(Evolved Packet Core)망의 MME(Mobility Management Entity)로서,
    단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 데이터 호에 대해 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)망으로부터 핸드오프 호인지를 판정하고, 상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호인 것으로 판정되면 상기 WCDMA망의 SGSN(Serving General packet radio service Support Node)에게 가입자 프로파일을 요청하며, 상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호가 아닌 것으로 판정되면 상기 EPC망의 HSS(Home Subscriber Server)에게 상기 가입자 프로파일을 요청하고, 상기 SGSN이 요금제 정보를 HLR(Home Location Register)에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장한 상황에서 상기 HSS로부터 상기 요금제 정보가 포함된 상기 가입자 프로파일을 전송 받거나 상기 SGSN으로부터 상기 요금제 정보로써 상기 HLR에 의한 제공값이 포함된 상기 가입자 프로파일을 전송 받으며, 상기 EPC망의 PDN GW(Packet Data Network GateWay)에게 상기 가입자 프로파일에 의거하여 데이터 호 메시지를 전송하는
    EPC망의 MME.
  6. [청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 5 항에 있어서,
    상기 요금제 정보를 차징 캐릭터리스틱스(charging characteristics)에 싣는
    EPC망의 MME.
  7. WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)망의 SGSN(Serving General packet radio service Support Node)에 의한 데이터 호 처리 방법으로서,
    단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 WCDMA망의 HLR(Home Location Register)에게 가입자 프로파일을 요청하는 단계와,
    상기 HLR로부터 요금제 정보를 포함하는 상기 가입자 프로파일을 전송 받는 단계와,
    상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 또는 EPC(Evolved Packet Core)망 중에서 어느 망의 가입자인지를 상기 가입자 프로파일에 의거하여 판정하는 단계와,
    상기 단말 장치가 상기 WCDMA망 가입자일 경우에 상기 WCDMA망의 GGSN(Gateway General packet radio service Support Node)에게 데이터 호 메시지를 전송하는 단계와,
    상기 단말 장치가 상기 EPC망 가입자일 경우에 상기 요금제 정보를 상기 HLR에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장하고, 상기 EPC망의 PDN GW(Packet Data Network GateWay)에게 데이터 호 메시지를 전송하는 단계를 포함하는
    WCDMA망의 SGSN에 의한 데이터 호 처리 방법.
  8. [청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 7 항에 있어서,
    상기 요금제 정보를 차징 캐릭터리스틱스(charging characteristics)에 싣는
    WCDMA망의 SGSN에 의한 데이터 호 처리 방법.
  9. EPC(Evolved Packet Core)망의 MME(Mobility Management Entity)에 의한 데이터 호 처리 방법으로서,
    단말 장치로부터 데이터 호가 요청되면 상기 데이터 호에 대해 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)망으로부터 핸드오프 호인지를 판정하는 단계와,
    상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호인 것으로 판정되면 상기 WCDMA망의 SGSN(Serving General packet radio service Support Node)에게 가입자 프로파일을 요청하는 단계와,
    상기 데이터 호가 상기 핸드오프 호가 아닌 것으로 판정되면 상기 EPC망의 HSS(Home Subscriber Server)에게 상기 가입자 프로파일을 요청하는 단계와,
    상기 SGSN이 요금제 정보를 HLR(Home Location Register)에 의한 제공값과 사전 설정값의 형태로 저장한 상황에서 상기 HSS로부터 상기 요금제 정보가 포함된 상기 가입자 프로파일을 전송 받거나 상기 SGSN으로부터 상기 요금제 정보로써 상기 HLR에 의한 제공값이 포함된 상기 가입자 프로파일을 전송 받는 단계와,
    상기 EPC망의 PDN GW(Packet Data Network GateWay)에게 상기 가입자 프로파일에 의거하여 데이터 호 메시지를 전송하는 단계를 포함하는
    EPC망의 MME에 의한 데이터 호 처리 방법.
  10. [청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    제 9 항에 있어서,
    상기 요금제 정보를 차징 캐릭터리스틱스(charging characteristics)에 싣는
    EPC망의 MME에 의한 데이터 호 처리 방법.
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