KR20030020636A - 이동통신망 및 그 이동통신망의 호 운용방법 - Google Patents

이동통신망 및 그 이동통신망의 호 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신망 및 그 이동통신망의 호 운용방법에 관한 것으로, 특히, 다수개의 무선망 서브시스템(RNS)으로 구성되는 무선 접속망(UTRAN); 다수개의 라우터; DHCP/DNS 서버; 기존 다른 망과의 연동을 위한 필터; 및 인터넷 망을 포함하는 이동통신망으로서, 세션 관리, 이동성 관리, RANAP 처리, GTP 처리, MAP 처리, 과금 정보 수집, MIP 정합 기능, 운용 및 유지 보수, 주소 할당 및 도메인 기능을 나누어서 처리하는 SGSN과 GGSN 기능을 통합한 IGSN; 가입자 등록, IP 라우팅 및 루트 최적화, 이동가입자 및 주소 관리, 인증 핸드오버, 터널링, 역터널링 등의 기능을 수행하는 홈 에이전트; 및 가입자 데이터 베이스를 가진 서버와 연동하여 인증에 관련 기능 및 과금 기능을 처리하는 AAA 서버로 이루어진 망에 IPv6가 적용된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명은 SGSN과 GGSN 사이에 발생되는 신호 트래픽 및 유저 데이터 트래픽을 제거하여 망에 대한 트래픽 로드를 줄이고, 불필요한 오버헤드를 막을수 있으며, 또한 망 구성과 그에 대한 표준화에 있어 주도권을 확보할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Description

이동통신망 및 그 이동통신망의 호 운용방법{MOBILE TELECOMMUNICATION NETWORK AND METHOD FOR OPERATING CALL THE SAME}
본 발명은 이동통신망 및 그 이동통신망의 호 운용방법에 관한 것으로, 더욱상세하게는 SGSN(Serving GPRS Support Node)과 GGSN(Gateway GPRS Support Node)을 통합한 통합 모델인 IGSN(Intergrated GPRS Serving Node)에 IPv6를 적용하여 단순한 이동통신망 구성의 구현 및 호 처리가 가능하도록 해주는 이동통신망 및 그 이동통신망의 호 운용방법에 관한 것이다.
주지하다시피, 3GPP에서는 차세대 이동통신 서비스인 IMT-2000 서비스를 위해 무선 망으로는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 기술을 권고하고 있으며, 데이터 핵심 망에 대해서는 GPRS(General Packet Radio Service) 기술을 권고하고 있다. 이때, GPRS는 2세대 이동통신 기술인 GSM(Global System for Mobile Communication) 기반 무선 망과 3세대 이동통신 기술인 UMTS 기반 무선 망을 모두 적용할 수 있으며, 서비스 이용자가 각종 데이터 망에 접속하거나 가입자 간 데이터 전송이 가능한 기술이다.
현재 GPRS 망 기술은 향후 서비스를 목표로 하고 있는 IMT-2000 서비스를 위한 단계로 진행중인 3세대 GSN(GPRS Serving Node)을 개발 진행중에 있으며, 현재 구성되는 시스템 구조는 GPRS 및 MIP(Mobile IP) 서브 시스템으로 이루어지고, GPRS를 구성하는 GSN은 주요 SGSN과 GGSN으로 나뉘어서 세션관리, 이동성 관리, RANAP(Radio Access Network Application Protoco) 처리, GTP 처리, MAP 처리, 과금 정보 수집, MIP 정합 기능, 운용 및 유지 보수, 주소 할당 및 도메인 기능 등을 일부는 공통으로 또는 나누어서 처리하고 있다.
여기에 Mobile IP 서비스를 위해 가입자의 등록, IP 라우팅, 터널링, 역터널링, 주소 관리, FA-GGSN 터널링, 인증, 품질 관리(QoS)를 처리하는 포리긴 에이전트(Foreign Agent)가 있고, 일부 같은 기능을 포함한 가입자 등록, IP 라우팅 및 루트 최적화, 이동가입자 및 주소 관리, 인증 핸드오버, 터널링, 역터널링 등의 기능을 처리하는 홈 에이전트(Home Agent)가 있으며, 초기 등록과 인증 및 권한 검증, 과금 운용 및 자원 관리 기능을 수행하는 AAA 서버가 배치되어 있다.
따라서, 상기와 같은 종래의 이동통신망 구성도는 일부 기능에 대한 중복 요소를 초래하여 불필요한 망 요소를 배치시키고, 불필요한 트래픽에 대한 오버헤드를 만들어내는 문제가 있으며, 또한, 이러한 GPRS 망 구성은 HLR과 MSC/VLR 및 CGF 및 EIR 기능의 구성으로 인해 망 구성이 복잡하고, 그에 따른 어드레스 부족 문제 및 품질 관리 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 SGSN과 GGSN을 통합한 IGSN에 IPv6를 적용하여 불필요한 기능의 망 구성요소를 제거하고, 불필요한 트래픽을 줄여 이동통신망의 로드를 줄여주기 위한 이동통신망 및 그 이동통신망의 호 운용방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 이동통신망은, 다수개의 무선망 서브시스템(RNS)으로 구성되는 무선 접속망(UTRAN); 다수개의 라우터(R);DHCP/DNS 서버; 기존 다른 망과의 연동을 위한 필터(FILTER); 및 인터넷 망(INTERNET NETWORK)을 포함하는 이동통신망으로서,
세션 관리, 이동성 관리, RANAP(Radio Access Network Application Protocol) 처리, GTP(GPRS Tunneling Protocol) 처리, MAP 처리, 과금 정보 수집, MIP 정합 기능, 운용 및 유지 보수, 주소 할당 및 도메인 기능을 나누어서 처리하는 SGSN과 GGSN 기능을 통합한 IGSN; 가입자 등록, IP 라우팅 및 루트 최적화, 이동가입자 및 주소 관리, 인증 핸드오버, 터널링, 역터널링 등의 기능을 수행하는 홈 에이전트(Home Agent); 및 가입자 데이터 베이스를 가진 서버와 연동하여 인증에 관련 기능 및 과금 기능을 처리하는 AAA 서버로 이루어진 망에 IPv6가 적용된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이동통신망의 호 운용방법은, IGSN이 이동국으로부터 P-TMSI 정보가 포함된 발신 메시지를 전송받는 제 1 단계;
상기 IGSN이 입력받은 발신 메시지에 포함된 이동국의 P-TMSI 정보를 파악함과 동시에 로밍(Roaming)인지의 여부를 판단하는 제 2 단계;
상기 제 2 단계에서 로밍이 아니면, 상기 IGSN이 AAA 서버로부터 인증 정보를 입력받음과 동시에 상기 이동국과 인증을 수행하는 제 3 단계;
상기 IGSN이 IP 할당 요청 메시지를 DHCP/DNS 서버로 전송함과 동시에 상기 DHCP/DNS 서버로부터 IP 할당 응답 메시지를 입력받아 IP 할당 절차를 수행하는 제 4 단계;
상기 IGSN이 IP 등록 요청 메시지를 홈 에이전트로 전송함과 동시에 상기 홈 에이전트로부터 IP 등록 응답 메시지를 입력받아 IP 등록 절차를 수행하는 제 5 단계;
상기 IGSN이 IP 등록 및 위치 절차가 끝났음을 알리는 IP 확인 정보를 상기 이동국으로 전송하는 제 6 단계; 및
상기 이동국이 현재 IP 등록 위치를 상대 이동국으로 전송하여 호처리 절차를 수행함과 동시에 상대 이동국과 통신 동작을 수행하는 제 7 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신망의 망 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신망의 호 운용방법을 나타낸 동작플로우챠트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 이동국 102 : 무선망 서브시스템(RNS)
103 : IGSN 104 : DHCP/DNS 서버
105 : 홈 에이전트 106 : AAA 서버
107 : 상대 이동국
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신망 및 그 이동통신망의 호 운용방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신망의 망 구성도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신망은, 이동국(101), 무선망 서브시스템(102), IGSN (103), DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)/DNS(Domain Name Server) 서버(104), 홈 에이전트(105), AAA 서버(106), 상대 이동국(107)으로 구성되어 있다.
상기 이동국(101)은 사용자가 소지하고 이동하면서 통신할 수 있는 이동 단말기, PDA(Personal Digital Assistant) 등을 포함하는 무선 단말기로서, P-TMSI 정보가 포함된 발신 메시지를 상기 IGSN(103)으로 전송하는 역할을 한다.
그리고, 상기 무선망 서브시스템(102)은 상기 이동국(101)으로부터 무선으로 발신 메시지를 입력받은 후 회선으로 연결된 해당 IGSN(103)으로 출력하는 역할을 한다.
또한, 상기 IGSN(103)은 세션 관리, 이동성 관리, RANAP(Radio Access Network Application Protocol) 처리, GTP(GPRS Tunneling Protocol) 처리, MAP 처리, 과금 정보 수집, MIP 정합 기능, 운용 및 유지 보수, 주소 할당 및 도메인 기능을 나누어서 처리하는 SGSN과 GGSN이 통합된 통합 모델로서, 상술한 바와 같은 다양한 기능들을 통합하여 수행하는 역할을 한다.
상기 DHCP/DNS 서버(104)는 상기 IGSN(103)으로부터 IP 할당 요청 메시지를 전송받음과 동시에 그에 상응한 IP 할당 응답 메시지를 상기 IGSN(103)으로 전송하여 IP 할당 절차를 수행하는 역할을 한다.
그리고, 상기 홈 에이전트(105)는 가입자 등록, IP 라우팅 및 루트 최적화, 이동가입자 및 주소 관리, 인증 핸드오버, 터널링, 역터널링 등의 기능을 수행하는 프로세서로서, 상기 IGSN(103)으로부터 IP 등록 요청 메시지를 입력받으면 그에 상응한 IP 등록 응답 메시지를 상기 IGSN(103)으로 전송하여 IP 등록 절차를 수행하는 역할을 한다.
또한, 상기 홈 에이전트(105)는 모바일 IP 사용자가 인터넷과 접속하기 위한 게이트웨이 역할을 수행한다.
그리고, 상기 AAA 서버(106)는 가입자 데이터 베이스를 가진 서버와 연동하여 인증 관련 기능 및 과금 기능을 처리하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 상대 이동국(107)은 사용자가 소지하고 이동하면서 통신할 수 있는 이동 단말기, PDA 등을 포함하는 무선 단말기로서, 상기 이동국(101)과 호처리 절차를 수행함과 동시에 상기 이동국(101)과 통신하는 역할을 한다.
그리고, 필터(Filter) 부분은 기존의 다른 망과의 연동, 즉 IPv4 망과의 연동을 위한 부분이다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 이동통신망의 망 구성도를 이용한 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신망의 호 운용방법에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신망의 호 운용방법을 나타내는 동작플로우챠트이다.
먼저, 상기 IGSN(103)은 상기 이동국(101)으로부터 P(Packet)-TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity) 정보가 포함된 발신 메시지를 상기 무선망 서브시스템(102)을 통해 전송받는다(S1).
이어서, 상기 IGSN(103)은 상기 이동국(101)으로부터 입력받은 발신 메시지에 포함된 이동국의 P-TMSI 정보를 파악함과 동시에 로밍(Roaming)인지의 여부를 판단한다(S2).
이때, 상기 제 2 단계(S2)에서 로밍이 아니면, 상기 IGSN(103)은 상기 AAA 서버(106)로부터 인증 정보를 입력받음과 동시에 상기 이동국(101)과 인증을 수행한다(S3).
그런후, 상기 IGSN(103)은 IP 할당 요청 메시지를 DHCP/DNS 서버(104)로 전송함과 동시에 상기 DHCP/DNS 서버(104)로부터 IP 할당 응답 메시지를 입력받아 IP 할당 절차를 수행한다(S4).
이어서, 상기 IGSN(103)은 IP 등록 요청 메시지를 상기 홈 에이전트(105)로 전송함과 동시에 상기 홈 에이전트(105)로부터 IP 등록 응답 메시지를 입력받아 IP 등록 절차를 수행한다(S5).
그런후, 상기 IGSN(103)은 IP 등록 및 위치 절차가 끝났음을 알리는 IP 확인 정보를 상기 이동국(101)으로 전송한다(S6).
그러면, 상기 이동국(101)은 현재 IP 등록 위치를 상대 이동국(107)으로 전송하여 호처리 절차를 수행함과 동시에 상대 이동국(107)과 통신 동작을 수행한다(S7).
반면에, 상기 제 2 단계(S2)에서 로밍 상태이면, 상기 IGSN(103)은 상기 이동국(101)에 대한 정보 확인 요청 메시지를 이전 IGSN(103)으로 전송한다(S8).
이어서, 상기 이전 IGSN(103)은 상기 이동국(101)에 대한 정보 확인 요청 메시지에 상응한 IMSI 및 인증 벡터 정보가 포함된 정보 확인 응답 메시지를 상기 IGSN(103)으로 전송한다(S9).
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 이동통신망 및 그 이동통신망의 호 운용방법에 의하면, SGSN과 GGSN을 통합한 통합 모델인 IGSN에 IPv6를 적용하여 단순한 이동통신망 구성의 구현 및 호 처리가 가능하도록 해줌으로써 SGSN과 GGSN 사이에발생되는 신호 트래픽 및 유저 데이터 트래픽을 제거하여 망에 대한 트래픽 로드를 줄이고, 불필요한 오버헤드를 막을수 있으며, 또한 망 구성과 그에 대한 표준화에 있어 주도권을 확보할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.
또한, 통합 모델인 IGSN에 IPv6가 적용됨에 따라 홈위치등록기(HLR)라든가 FA 이외에 MSC/VLR, EIR 같은 서버가 제거됨에 따라 그에 따른 망 구성이 단순해지고, 제거되는 서버들로 인한 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 다수개의 무선망 서브시스템(RNS)으로 구성되는 무선 접속망(UTRAN); 다수개의 라우터(R); DHCP/DNS 서버; 기존 다른 망과의 연동을 위한 필터(FILTER); 및 인터넷 망(INTERNET NETWORK)을 포함하는 이동통신망으로서,
    세션 관리, 이동성 관리, RANAP(Radio Access Network Application Protocol) 처리, GTP(GPRS Tunneling Protocol) 처리, MAP 처리, 과금 정보 수집, MIP 정합 기능, 운용 및 유지 보수, 주소 할당 및 도메인 기능을 나누어서 처리하는 SGSN과 GGSN 기능을 통합한 IGSN; 가입자 등록, IP 라우팅 및 루트 최적화, 이동가입자 및 주소 관리, 인증 핸드오버, 터널링, 역터널링 등의 기능을 수행하는 홈 에이전트(Home Agent); 및 가입자 데이터 베이스를 가진 서버와 연동하여 인증에 관련 기능 및 과금 기능을 처리하는 AAA 서버로 이루어진 망에 IPv6가 적용된 것을 특징으로 하는 이동통신망.
  2. IGSN이 이동국으로부터 P-TMSI 정보가 포함된 발신 메시지를 전송받는 제 1 단계;
    상기 IGSN이 입력받은 발신 메시지에 포함된 이동국의 P-TMSI 정보를 파악함과 동시에 로밍(Roaming)인지의 여부를 판단하는 제 2 단계;
    상기 제 2 단계에서 로밍이 아니면, 상기 IGSN이 AAA 서버로부터 인증 정보를 입력받음과 동시에 상기 이동국과 인증을 수행하는 제 3 단계;
    상기 IGSN이 IP 할당 요청 메시지를 DHCP/DNS 서버로 전송함과 동시에 상기 DHCP/DNS 서버로부터 IP 할당 응답 메시지를 입력받아 IP 할당 절차를 수행하는 제 4 단계;
    상기 IGSN이 IP 등록 요청 메시지를 홈 에이전트로 전송함과 동시에 상기 홈 에이전트로부터 IP 등록 응답 메시지를 입력받아 IP 등록 절차를 수행하는 제 5 단계;
    상기 IGSN이 IP 등록 및 위치 절차가 끝났음을 알리는 IP 확인 정보를 상기 이동국으로 전송하는 제 6 단계; 및
    상기 이동국이 현재 IP 등록 위치를 상대 이동국으로 전송하여 호처리 절차를 수행함과 동시에 상대 이동국과 통신 동작을 수행하는 제 7 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신망의 호 운용방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서 로밍 상태이면, 상기 IGSN이 이동국에 대한 정보 확인 요청 메시지를 이전 IGSN으로 전송하는 제 8 단계; 및
    상기 이전 IGSN이 이동국에 대한 정보 확인 요청 메시지에 상응한 IMSI 및 인증 벡터 정보가 포함된 정보 확인 응답 메시지를 상기 IGSN으로 전송하는 제 9 단계를 추가로 포함시킴을 특징으로 하는 이동통신망의 호 운용방법.
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