KR100384764B1 - 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법 - Google Patents

차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 패킷 서비스 기술 중 이동 패킷 단말 기술 분야에서 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 단말장치와 이동단말기가 패킷단말을 구성하고, UTRAN, 패킷교환장치/패킷망교환장치가 서로 연결되어 비동기식 IMT-2000을 기반으로 운용되고, 단말장치와 이동단말기로 구성된 이동패킷 단말과 핵심망(패킷교환장치/패킷망교환장치) 사이에서는 PPP 기반의 네트워킹을 지원할 때, 단말장치와 이동단말기 사이에 심플 IP, 이동 IP와 같은 IP 메커니즘을 수용하면서 동적 IP 및 정적 IP 체계를 운용하기 위한 관리 메커니즘을 포함한다. 따라서, 본 발명은 이동 IP, 심플 IP 도메인을 모두 수용 가능하므로 IMT-2000 망에서의 패킷 가입자는 가입자 유형에 상관없이 정적 주소나 동적 주소 체계를 할당받아 패킷 서비스를 제공받을 수 있고, 동적 주소를 가입자에게 할당하여 현재 사용되는 IPV4에서의 주소 고갈 문제를 해결하고, 시스템의 재시동 없이 시스템의 IP 주소를 변경할 수 있어 서비스의 연속성을 보장할 수 있으며, 또한 가입자의 IP 이동성을 수용하는 MIP와 GPRS의 연계시 동적 주소 할당이 가능한 효과를 제공하여 준다.

Description

차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법{Method for address management of IMT-2000 asynchronous mode}
본 발명은 무선 패킷 서비스 기술 중 이동 패킷 단말 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비동기식 IMT-2000망의 패킷 단말에서 단말장치와 이동단말기 사이에서 PPP로 네트워킹되면서 이동(Mobile) IP, 심플(Simple) IP를 도메인으로 하는 정적 또는 동적 IP 체계를 수용하는 단말장치와 이동단말기 사이의 관리 기법을 기술하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법에 관한 것이다.
IMT-2000(International Mobile Telecommunications 2000) 서비스는 모든 이동 및 정지 가입자에게 2Mbps 급의 음성, 데이터, 화상을 포함하는 멀티미디어 서비스를 제공하는 것을 목표로 세계 각국에서 표준화 및 개발이 진행되고 있다.
현재 인터넷 서비스를 기본으로 이루어지는 패킷 서비스는 유선 및 무선망을 막론하고 IP(Internet Protocol) 주소를 기반으로 하고 있다. 또한, IMT-2000 패킷 서비스를 위한 가입자는 GPRS(General Packet Radio Service) 가입자, 외부 ISP (Internet Service Provider) 가입자, MIP(Mobile Internet Protocol) 가입자로 구분되고, 이들 가입자가 사용할 수 있는 주소는 정적 주소(Static Address)와 동적 주소(Dynamic Address)이다.
정적 주소의 경우, 패킷 단말이 요구한 주소로 GPRS 서버에서 할당하여 사용하므로 할당 및 관리 방법에 문제가 없으나, 동적 주소의 경우, 가입자 종류에 무관하게 새롭게 할당받은 주소로 단말장치(Terminal Equipment)의 주소를 재설정해야 하는 문제가 있다.
한편, 종래 이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 서비스 방식은 CDMA 2000 패킷 서비스 장치를 심플 IP 도메인의 서비스 장치로 구동하고자 할 때 동적 IP를 할당받아 서비스를 제공한다. 따라서, 위의 방식에서는 CDMA 2000에서 다양한 화상, 음성, 데이터로 이루어지는 패킷 서비스를 제공함에 있어 심플 IP 기반의 주소 체계를 유지할 수 있다.
그런데, 위의 방식은 현재 인터넷 서비스의 기본을 이루는 IMT-2000을 기반으로 운용되지 않을 뿐만 아니라 심플 IP의 IP 메커니즘만을 수용하고 있다는 문제점이 있다.
IMT-2000 망은 유선망과 무선망을 연계한 패킷 서비스 기술 분야의 근간망이다. 또한, 패킷 서비스에서 단말 및 가입자를 인식하는 것은 IP 주소로 일반적인 IPV4(IP Version 4)의 주소를 사용한다.
이 IPV4 주소를 패킷 단말이 할당받아 가입자 인식자로 사용하기까지는 IMT-2000에서 규격으로 하고 있는 3GPP(3rd General Partnership Project) 규격에 정의된 패킷 데이터 프로토콜(Packet Data Protocol, PDP) 생성 및 갱신, 해제 등의 절차에 따라 할당받게 된다. 그런데, IMT-2000에서의 비동기 방식을 기반으로 하는 패킷 서비스는 현재까지 전무한 실정이다.
본 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 IMT-2000 패킷 서비스 도메인에서 다양한 멀티미디어 서비스를 제공함에 있어, 심플 IP와 이동 IP 도메인을 모두 수용 가능하고, 주소 부족 현상을 방지할 수 있는 동적 주소 체계를 수용함으로써 확장성 및 안정성 등을 보장할 수 있는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법을 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 차세대 이동 통신(IMT-2000)망의 패킷 서비스 시스템의 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 패킷 단말의 일부 구성요소인 이동단말기의 구성이 상세히 도시된 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법의 소프트웨어 흐름도가 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법의 소프트웨어 흐름도가 도시된 도면이다.
상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 차세대 이동통신망의 비동기시기 주소 관리 방법의 특징은, 단말장치(Terminal Equipment)와 이동단말기(Mobile Terminal)는 링크 프로토콜로 연결되고, UTRAN(UMTS Terrestial RadioAccess Network)는 상기 단말장치 및 이동단말기로의 무선 인터페이스로서 기지국과 핵심 망 사이를 상호 연결시키며, 패킷교환장치/패킷망교환장치(SGSN/GGSN)는 상기 UTRAN을 통해 단말장치와 이동단말기가 외부 망이나 핵심망과 연동되도록 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법에 있어서, 상기 단말장치와 이동단말기를 패킷 단말로 구성하고, 핵심망과 패킷 단말 사이에서 송수신되는 메시지를 패킷단말 관리부에서 관리하도록 구성되면, 상기 패킷 단말에서 가입자가 동적/정적 주소 체계 중에서 사용할 주소 체계를 결정하고 패킷 단말 사이의 연결 설정을 요구하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 결정된 주소 체계에 따라 패킷 단말에서는 패킷 데이터 프로토콜 주소를 생성하여 패킷단말 관리부로 전송하고, 패킷단말 관리부는 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 가입자 등록 메시지를 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해 핵심망으로 전달하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 가입자 등록 메시지를 전달받은 핵심망에서는 가입자 인증을 통하여 가입자 등록 결과를 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해 패킷단말 관리부로 전송하는 제3 단계; 상기 가입자 등록 결과가 전송되면 패킷단말 관리부는 이전에 생성한 패킷 데이터 프로토콜 주소를 이용하여 패킷 데이터 프로토콜 생성 요구 메시지를 핵심망으로 전송하는 제4 단계; 상기 패킷 데이터 프로토콜 생성 요구 메시지를 전달받은 핵심망은 주소 체계에 따라 패킷 단말의 주소를 결정하고 이를 패킷단말 관리부로 전송하는 제5 단계; 상기 패킷단말 관리부는 패킷 단말 사이의 연결 설정 결과를 패킷 단말로 전달하고, 상기 단말장치의 새로운 IP(Internet Protocol)주소가 할당되면 패킷 서비스를 실시하는 제6 단계를 포함한다.
상기 패킷단말 관리부는 세션 관리 기능, 패킷 단말의 이동 관리 기능, 무선 자원 관리 기능을 담당하는 각 계층이 상기 패킷 단말과 패킷교환장치/패킷망교환장치 사이에 순서대로 배치된다. 그리고, 상기 패킷 단말의 단말 장치와 이동단말기 사이에서는 PPP(Point-to-Point Protocol)기반 네트워킹이 지원된다.
상기 제2 단계에서는,
가입자가 정적 주소 체계를 결정한 경우에, 이미 단말에 할당되어 있는 IP 주소로 패킷 데이터 프로토콜 주소를 생성하고, 가입자가 동적 주소 체계를 결정한 경우에, 0.0.0.0(Null) IP 주소로 패킷 데이터 프로토콜 주소를 생성한다.
상기 제5 단계에서는,
가입자가 정적 주소 체계를 결정한 경우에, 패킷 단말에서 요구한 주소로 IP주소를 결정하고, 가입자가 동적 주소 체계를 결정한 경우에, 핵심망에서 할당하는 주소로 IP 주소를 결정한다.
상기 제1 단계에서는, 다양한 가입자 유형을 수용하기 위해 이동단말기에서 가입자 관련 데이터 베이스를 IP주소와 접속점명(Access Point Name)을 연동하여 관리한다.
한편, 본 발명에 따른 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법의 다른 특징은, 단말장치(Terminal Equipment)와 이동단말기(Mobile Terminal)는 링크 프로토콜로 연결되고, UTRAN(UMTS Terrestial Radio Access Network)는 상기 단말장치 및 이동단말기로의 무선 인터페이스로서 기지국과 핵심 망 사이를 상호 연결시키며, 패킷교환장치/패킷망교환장치(SGSN/GGSN)는 상기 UTRAN을 통해 단말장치와이동단말기가 외부 망이나 핵심망과 연동되도록 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법에 있어서, 상기 단말장치와 이동단말기를 패킷 단말로 구성하고, 핵심망과 패킷 단말 사이에서 송수신되는 메시지를 패킷단말 관리부에서 관리하도록 구성되면, 상기 단말장치에서 이동단말기로 주소 할당 요구시 이동단말기에서는 이미 할당되어 있는 IP 주소로 할당하여 PPP(Point-to-Point Protocol) 연결 처리하는 제1 단계; 상기 이동단말기는 패킷 데이터 프로토콜을 생성하기 위한 관련 메시지를 주소 체계에 따라 고유 IP 주소 또는 널(Null) 주소로 생성하고 이를 패킷단말 관리부를 통해 핵심망에 전달하는 제2 단계; 상기 핵심망에서 패킷 데이터 프로토콜의 생성 결과 메시지를 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해 패킷단말 관리부로 전송하는 제3 단계; 상기 단말장치에서 재 연결 설정 요구시, 상기 제3 단계에서 전송받은 패킷 데이터 프로토콜의 생성 결과 메시지 내에 포함되어 있는 할당된 주소로 주소를 갱신함으로써 주소 변경시 시스템의 재시동 없이 연속적인 서비스를 수행하는 제4 단계를 포함한다.
상기 제1 단계에서는,
가입자가 정적 주소 체계를 결정한 경우에, 이동단말기에서 할당하는 주소가 고유 IP 주소로 결정되고, 가입자가 동적 주소 체계를 결정한 경우에, 이동단말기에서 할당하는 임시 주소는 널(Null) 주소로 생성된다.
상기 제4 단계에서는,
동적 주소를 체계를 갖는 GPRS(General Packet Radio Service) 가입자의 경우에, 단말장치와 이동단말기 사이에서는 연결 해제가 수행되는 단계; 단말장치에서는 이동단말기로 재 연결 설정을 요구하면서 주소 할당을 요구하는 단계; 이동단말기에서는 핵심망에서 수신한 패킷 데이터 프로토콜의 생성 결과 메시지 내에 포함되어 있는 단말 주소를 단말장치의 IP 주소로 사용하는 단계를 포함한다.
상기 제4 단계에서는,
동적 주소 체계를 갖는 MIP(Mobile Internet Protocol) 가입자인 경우에, 패킷단말과 핵심 망 사이에서 송수신되는 응용 메시지 내에 포함되어 있는 주소를 단말장치가 수신하는 단계; 상기 단말장치는 핵심망에서 할당한 주소를 이용하여 이동단말기에 재연결 설정을 요구하는 단계; 상기 이동단말기는 단말장치에서 이용하는 주소를 단말의 새로운 주소로 갱신하고 응답하는 단계를 포함한다.
상기 제1 단계에서는 연결 설정이 완료된 PPP 연결 관리에서 재연결을 요구하는 이벤트 발생 또는 예외 경우 발생으로 인한 상태 관리를 위하여 특정 쓰레드 (thread)를 존재시키면서 각 이벤트와 관련된 모뎀 명령어들을 생성하여 송수신한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
IMT-2000 비동기 방식 서비스에서 이루어지는 패킷 서비스는 유선 망에서 제공되고 있는 서비스를 무선 플랫폼에서 실현하는 것을 기본으로 하고 있다.
도 1은 일반적인 차세대 이동 통신(IMT-2000)망의 패킷 서비스 시스템의 구성도를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, IMT-2000의 패킷 망 구성은 패킷 서비스를 제공하는 패킷 단말(PT), IMT-2000 비동기 시스템의 핵심망인 GPRS/UMTS 패킷망1(N1), 또 다른 GPRS/UMTS 패킷망2(N2), 일반적인 패킷 서비스를 제공하는 외부망(N3)을 포함한다.
여기서, UMTS는 유럽에서 주로 IMT-2000 비동기 시스템의 공식 명칭으로 불리는 Universal Mobile Telecommunication System의 약어이다.
특히, 각 패킷 단말(PT)의 단말장치(TE)와 이동단말기(MT) 사이, 패킷 단말(PT)과 GPRS/UMTS 패킷망1(N1) 사이, 각 망(N1, N2, N3)간에는 인터페이스 프로토콜이 정의되어 있다.
여기서, 패킷 단말(PT)은 단말장치(TE)와 이동단말기(Mobile Terminal, MT), 그리고 단말장치(TE)와 이동단말기(MT)간의 인터페이스로 구성되고, 단말장치(TE)와 이동단말기(MT) 사이에는 표준 직렬 인터페이스(standard serial interface)를 지원하는 R(Reference)-인터페이스가 정의되어 있다.
또한, GPRS/UMTS 패킷망1(N1)과 패킷단말(PT) 사이에는 Um/Uu-인터페이스가 정의되는데, Um/Uu-인터페이스는 단말기(Mobile Station)와 GPRS 고정된 네트워크 부분과의 인터페이스로 패킷 데이터 서비스를 지원하는 인터페이스로서, Um-인터페이스는 UMTS 인터페이스이고, Uu-인터페이스는 기지국 제어기와 핵심망 사이의 상호 연결점인 Iu 인터페이스이다.
GPRS/UMTS 패킷망1(N1)과 GPRS/UMTS 패킷망2(N2) 사이에는 Gp-인터페이스로 규격화되어 있는데, Gp-인터페이스는 다른 PLMN(Public Land Mobile Network) 내의GSN(GPRS Support Network)들 사이의 인터페이스이다.
GPRS/UMTS 패킷망1(N1)과 외부망(N3) 사이에는 Gi-인터페이스가 정의되어 있는데, Gi-인터페이스는 GPRS와 외부 패킷 데이터 네트워크 사이의 레퍼런스 포인트 (reference point)이다.
이러한 IMT-2000 비동기 방식의 도메인에서는 위와 같은 구성을 통해 패킷 서비스를 제공하고 있다.
도 2는 패킷 단말의 일부 구성요소인 이동단말기의 구성이 상세히 도시된 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이동단말기(MT)는 사용자 인터페이스 및 환경 설정을 담당하는 사용자 정합 기능부(101), 패킷 데이터 프로토콜 관리 및 세션 관리를 담당하는 세션 관리 기능부(102), 패킷 단말(PT)의 가입자 관리 및 이동성 관리를 담당하는 이동관리 기능부(103), 무선 자원 관리 및 신호 연결 관리를 담당하는 무선 자원 관리 기능부(104), 단문의 문자 서비스를 위해 프로토콜 처리를 담당하는 문자서비스 기능부(105), 문자서비스 기능부(105)에서 정의 및 생성한 데이터를 전달하고 관리하는 문자서비스 데이터전달 기능부(106), 패킷 단말의 IP 이동성을 제공하기 위한 IP 이동 프로토콜을 처리하는 이동IP 기능부(107), 이동IP 프로토콜 데이터를 비롯한 모든 패킷 서비스 데이터를 전달하는 인터넷 프로토콜 기능부(108), 실질적인 패킷 서비스 데이터의 전달을 담당하는 패킷데이터 전달 기능부(109), 각 부에서 생성된 모든 제어 데이터의 신뢰성 있는 전달과 관리를 담당하는 무선링크 기능부(110)를 포함한다.
이때, 이동IP 기능부(107)와 인터넷 프로토콜 기능부(108)는 이동단말기(MT)의 소프트웨어 구성을 이룰 수도 있고 단말장치(TE)에 탑재되어 운용될 수도 있다.
이와 같은 패킷단말의 소프트웨어 구성 요소들은 각 부마다 고유 기능을 담당하고 있으며, 단말장치(TE)와 이동단말기(MT) 사이에서 발생되는 일련의 과정들은 본 발명에서 고유한 패킷 단말의 IP 주소관리 방법으로 제시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법의 소프트웨어 흐름도가 도시된 도면이다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 SM(Session Management)은 도 2의 세션 관리 기능부(102)에 해당하는 부분으로서 세션 관리 계층을 의미하고, PMM(Packet Mobility Management)은 도 2의 패킷 단말의 이동 관리 기능부(103)에 해당하는 부분으로서 패킷 단말의 이동관리 계층을 의미하며, RRC(Radio Resource Control)는 도 2의 무선 자원 관리 기능부(104)에 해당하는 부분으로서 무선자원 관리 계층을 의미한다.
또한, SGSN(Serving GPRS Support Node)는 패킷교환장치로서 가입자에게 GPRS 서비스를 제공하기 위해 각 단말의 위치 정보를 저장하고 있으며, 가입자 인증 및 GGSN(Gateway GPRS Support Node)과의 정합 기능을 수행한다.
그리고, GGSN은 패킷망 교환장치로서 패킷 서비스를 요구하는 사용자에게 IP 주소를 할당하고 SGSN으로부터 오는 패킷 데이터를 외부 패킷망으로 전달하고 외부에서 들어오는 패킷 데이터를 가입자에게 전달하는 터널링 기능을 수행한다.
따라서, 패킷 서비스가 시작되면 각종 메시지가 단말장치(TE)에서 이동단말기(MT), 세션관리계층, 패킷단말의 이동 관리 계층, 무선 자원 관리 계층으로 순차적으로 전달되어 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해 핵심망에 전송되고, 핵심망에서 전달되는 응답 메시지는 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해 역순으로 단말장치에 전송된다.
위와 같은 패킷 서비스를 더욱 상세히 살펴보면 다음과 같다.
가입자는 동적 IP 주소와 정적 IP 주소 중에서 사용할 주소를 결정한다. 가입자가 결정한 주소는 접속점명(Access Point Name)을 구분함으로써 단말 장치(TE)와 이동 단말기(MT), 및 핵심 망 내의 주소관리 서버와 공통적으로 인식하고 있다.
이때, 이동단말기는 IMT-2000의 다양한 가입자 유형, 즉 GPRS, ISP, MIP 가입자를 모두 수용하도록 가입자 주소 관련 데이터 베이스를 IP 주소와 접속점명을 관련지어서 관리하고 있다.
위에서 결정된 주소 체계를 가지고 단말장치(TE)는 이동단말기(MT)의 링크 프로토콜인 PPP(Point-to-Point Protocol)로 연결 설정을 요구하면서 패킷 서비스가 시작된다.
이동단말기의 PPP는 연결 설정 요구를 받고 정적 주소인 경우에 이미 현재 단말에 할당되어 있는 IP 주소로 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 주소를 생성하고, 동적 주소인 경우에 0.0.0.0(Null) 주소로 패킷 데이터 프로토콜 주소를 생성하여 세션 관리 (Session Management) 계층(SM)으로 전달한다.
세션 관리 계층은 패킷 서비스를 위한 패킷 데이터 프로토콜 생성 요구를 받고, 현재 신호 채널 연결이 설정되어 있지 않은 경우에, 패킷단말의 이동관리계층(Packet Mobility Management, PMM)으로 신호 채널 설정 요구 메시지를 전송한다.
그러면, 패킷단말의 이동관리 계층(PMM)은 무선자원 관리 계층(RRC) 연결 및 기지국 제어기(RNC)와 핵심 망 사이의 상호 연결점인 Iu 연결을 요구하고, 상대방 핵심망으로 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 가입자 등록 요구 메시지를 무선자원 관리 계층에 전달한다.
가입자 등록 요구 메시지가 무선자원 관리 계층에서 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해 핵심망에 전달되면, 핵심망의 주소관리 서버에서는 가입자 인증을 통해 무선자원 관리 계층과 Iu 연결의 응답 메시지와 가입자 등록 결과 메시지를 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해, 무선자원 관리계층, 패킷단말의 이동 관리 계층에 전달한다. 그러면, 패킷단말의 이동 관리 계층은 가입자 등록 및 신호 채널 연결 응답 메시지를 세션 관리 계층에 전달한다.
세션 관리 계층은 이동단말기에서 이전에 수신한 패킷 데이터 프로토콜 주소를 이용하여 패킷 데이터 프로토콜 생성 요구 메시지를 각 계층을 거쳐 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해 상대방 핵심망의 서버에 전달한다.
패킷 데이터 프로토콜 생성 요구 메시지를 수신한 핵심 망 내의 서버는 가입자 주소를 할당하는데, 정적 주소 체계인 경우에 패킷 단말에서 요구한 주소로, 동적 주소 체계인 경우에 주소관리 서버에서 할당하는 주소로 패킷 단말의 주소를 결정한다.
이렇게 패킷 단말의 주소가 결정되면, 주소관리 서버는 가입자 주소를 포함한 패킷 데이터 프로토콜 생성 결과를 세션 관리 계층으로 전달하고, 세션 관리 계층은 PPP로 할당받은 주소와 함께 이동단말기의 PPP로 패킷 단말에서 요청한 패킷 서비스 호 처리에 대한 결과를 전달한다. 이때, 이동단말기는 가입자 데이터 베이스를 새로운 가입자 주소로 갱신하고, 이동단말기의 PPP는 세션 관리 계층에서 수신한 주소와 연결 설정 결과를 단말장치의 PPP에 전달함으로써 위의 결과를 토대로 다음 서비슬 요청하게 된다.
위와 같은 일련의 과정을 거쳐 단말장치는 새로운 IP 주소가 할당되므로 패킷 서비스가 제공이 수행될 수 있다.
그런데, 새로운 IP 주소를 할당받은 단말장치는 이전에 임시로 할당받은 주소와 현재 최종 설정 결과를 수신한 주소가 다른 경우에, 실질적으로 컴퓨터의 주소가 변경된 경우에 해당하므로 시스템을 재시동해야 한다.
그러나, 아래 제시되는 본 발명에 따른 실시예의 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법은 시스템의 재시동 없이 단말장치의 변경된 주소로 연속적인 패킷 서비스가 제공될 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법의 소프트웨어 흐름도가 도시된 도면이다.
초기 단말장치의 상태는 IP 주소가 할당되어 있지 않은, 즉 널(Null) IP 시스템이다. 따라서, 단말장치는 이동단말기의 PPP로 연결 설정을 요구할 때, 도 4에 나타나 있듯이, 이동단말기의 PPP 서버에서 주소를 할당해 줄 것을 요구하는 요구 IP(Request IP) 절차로 연결 설정을 요구해야 한다.
이동단말기의 PPP 서버에서는 이미 할당되어 있는 단말의 IP 주소를 임시 주소로 할당하여 PPP 연결을 처리한다.
여기서, PPP 연결 설정을 위한 모뎀 명령어 관리는 연결 설정이 완료된 PPP 연결 관리에서 새로운 연결을 해야하는 이벤트 발생 또는 예외 경우 발생 등의 상태 관리를 위해 특정 쓰레드를 존재시키면서 각 이벤트와 관련된 모뎀 명령어들은 생성하여 송수신하는 방식으로 상태관리를 수행한다.
한편, 이동단말기에서 할당된 임시 주소가 정적 주소 체계의 가입자로 동작하는 경우에, 향후 패킷 데이터 프로토콜이 생성된 후에도 이 주소를 고유 IP 주소로 하여 패킷 서비스를 진행한다.
위에서 PPP가 연결된 후의 이동단말기의 PPP 서버에서는 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 생성을 위한 액티브_PDP_리퀘스트(ACTIVE_PDP_REQUEST) 프리미티브와 함께 관련 메시지를 단말 주소 또는 널 주소로 생성하여 세션 관리 계층, 패킷단말의 이동관리 계층으로 전달한다.
그리고, 패킷단말의 이동관리 계층은 액티브_PDP_허용(ACTIVE_PDP_ACCEPT) 메시지를 세션관리 계층에 전달하면, 세션관리 계층은 정적 주소 체계의 경우에 단말의 고유 IP 주소를 그대로 사용하고, 동적 주소 체계의 경우에 핵심망에서 할당한 IP로 단말 IP를 할당하여 이동단말기의 PPP 서버에 전달한다.
이동단말기의 PPP 서버는 세션관리 계층에서 수신한 연결 결과를 단말장치의 PPP 서버에 전달한다.
위와 같은 과정을 수행한 단말장치와 이동단말기의 PPP 서버는 GPRS 가입자와 MIP 가입자인 경우에 다소 상이한 주소 할당 절차를 진행한다.
먼저, 동적 주소 체계를 갖는 GPRS 가입자인 경우에, 단말장치와 이동단말기 사이에서는 PPP 연결 해제를 수행한다. 그리고, 단말장치의 PPP 서버에서는 이동단말기의 PPP 서버로 재연결 설정을 요구하면서 새로운 IP 주소 할당을 요구한다.
그러면, 이동단말기의 PPP 서버에서는 핵심망에서 수신한 패킷 데이터 프로토콜 생성 결과의 메시지 내에 포함되어 있는 IP 주소를 저장하였다가 이 IP 주소로 단말장치의 PPP 재연결시 요구한 주소로 사용한다.
다음, 동적 주소 체계를 갖는 MIP 가입자인 경우에, MIP 가입자를 위한 주소 할당은 제어 프로토콜을 수행한 후 응용 메시지로 패킷 단말과 핵심 망 사이에서 주고받게 된다.
따라서, MIP 가입자를 위한 주소 할당이 응용 데이터 내에 포함되어 있으므로, 단말장치는 응용 데이터를 수신하고 MIP 망에서 할당한 주소를 이용하여 이동단말기의 PPP 서버에 재연결 설정을 요구한다.
여기서, GPRS 가입자와 MIP 가입자가 주소 할당 절차에서 서로 다른 점은 MIP 가입자의 경우에, 이동단말기의 PPP 서버에서 주소 할당을 요구하는 것이 아니라 단말장치의 PPP 서버에서 가입자가 사용할 주소를 이미 가지고 재설정을 요구한다는 것이다.
단말장치의 PPP 서버에서 재설정 요구를 받은 이동잔말기의 PPP 서버는 단말장치의 PPP 서버에서 요구하는 주소로 단말의 주소를 갱신하고 응답을 준다.
이렇게 함으로써, 본 발명의 실시예에서는 패킷 단말의 IP 주소가 가변적으로 재설정될 수 있고, 주소가 동적으로 변경되더라도 시스템의 재시동 없이 연속적인 서비스를 제공할 수 있다.
상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의한 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법은 단말장치와 이동단말기로 구성된 이동패킷 단말과 핵심망(패킷교환장치/패킷망교환장치) 사이에서 이동 IP, 심플 IP 도메인을 모두 수용 가능하므로 IMT-2000 망에서의 패킷 가입자는 가입자 유형에 상관없이 정적 주소나 동적 주소 체계를 할당받아 패킷 서비스를 제공받을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 동적 주소를 가입자에게 할당하여 현재 사용되는 IPV4에서의 주소 고갈 문제를 해결하고, 시스템의 재시동 없이 시스템의 IP 주소를 변경할 수 있어 서비스의 연속성을 보장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 가입자의 IP 이동성을 수용하는 MIP와 GPRS의 연계시 동적 주소 할당이 가능한 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 단말장치(Terminal Equipment)와 이동단말기(Mobile Terminal)는 링크 프로토콜로 연결되고, UTRAN(UMTS Terrestial Radio Access Network)는 상기 단말장치 및 이동단말기로의 무선 인터페이스로서 기지국과 핵심 망 사이를 상호 연결시키며, 패킷교환장치/패킷망교환장치(SGSN/GGSN)는 상기 UTRAN을 통해 단말장치와 이동단말기가 외부망이나 핵심망과 연동되도록 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법에 있어서,
    상기 단말장치와 이동단말기를 패킷 단말로 구성하고, 핵심망과 패킷 단말 사이에서 송수신되는 메시지를 패킷단말 관리부에서 관리하도록 구성되면, 상기 패킷 단말에서 가입자가 동적/정적 주소 체계 중에서 사용할 주소 체계를 결정하고 패킷 단말 사이의 연결 설정을 요구하는 제1 단계;
    상기 제1 단계에서 결정된 주소 체계에 따라 패킷 단말에서는 패킷 데이터 프로토콜 주소를 생성하여 패킷단말 관리부로 전송하고, 패킷단말 관리부는 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 가입자 등록 메시지를 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해 핵심망으로 전달하는 제2 단계;
    상기 제2 단계에서 가입자 등록 메시지를 전달받은 핵심망에서는 가입자 인증을 통하여 가입자 등록 결과를 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해 패킷단말 관리부로 전송하는 제3 단계;
    상기 가입자 등록 결과가 전송되면 패킷단말 관리부는 이전에 생성한 패킷데이터 프로토콜 주소를 이용하여 패킷 데이터 프로토콜 생성 요구 메시지를 핵심망으로 전송하는 제4 단계;
    상기 패킷 데이터 프로토콜 생성 요구 메시지를 전달받은 핵심망은 주소 체계에 따라 패킷 단말의 주소를 결정하고 이를 패킷단말 관리부로 전송하는 제5 단계;
    상기 패킷단말 관리부는 패킷 단말 사이의 연결 설정 결과를 패킷 단말로 전달하고, 상기 단말장치의 새로운 IP(Internet Protocol)주소가 할당되면 패킷 서비스를 실시하는 제6 단계
    를 포함하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킷단말 관리부는,
    세션 관리 기능, 패킷 단말의 이동 관리 기능, 무선 자원 관리 기능을 담당하는 각 계층이 상기 패킷 단말과 패킷교환장치/패킷망교환장치 사이에 순서대로 배치되는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킷 단말의 단말 장치와 이동단말기 사이에서는 PPP(Point-to-Point Protocol)기반 네트워킹이 지원되는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    가입자가 정적 주소 체계를 결정한 경우에, 이미 단말에 할당되어 있는 IP 주소로 패킷 데이터 프로토콜 주소를 생성하고,
    가입자가 동적 주소 체계를 결정한 경우에, 0.0.0.0(Null) IP 주소로 패킷 데이터 프로토콜 주소를 생성하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제5 단계는,
    가입자가 정적 주소 체계를 결정한 경우에, 패킷 단말에서 요구한 주소로 IP주소를 결정하고,
    가입자가 동적 주소 체계를 결정한 경우에, 핵심망에서 할당하는 주소로 IP 주소를 결정하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    다양한 가입자 유형을 수용하기 위해 이동단말기에서 가입자 관련 데이터 베이스를 IP주소와 접속점명(Access Point Name)을 연동하여 관리하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법.
  7. 단말장치(Terminal Equipment)와 이동단말기(Mobile Terminal)는 링크 프로토콜로 연결되고, UTRAN(UMTS Terrestial Radio Access Network)는 상기 단말장치 및 이동단말기로의 무선 인터페이스로서 기지국과 핵심 망 사이를 상호 연결시키며, 패킷교환장치/패킷망교환장치(SGSN/GGSN)는 상기 UTRAN을 통해 단말장치와 이동단말기가 외부망이나 핵심망과 연동되도록 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법에 있어서,
    상기 단말장치와 이동단말기를 패킷 단말로 구성하고, 핵심망과 패킷 단말 사이에서 송수신되는 메시지를 패킷단말 관리부에서 관리하도록 구성되면, 상기 단말장치에서 이동단말기로 주소 할당 요구시 이동단말기에서는 이미 할당되어 있는 IP 주소로 할당하여 PPP(Point-to-Point Protocol) 연결 처리하는 제1 단계;
    상기 이동단말기는 패킷 데이터 프로토콜을 생성하기 위한 관련 메시지를 주소 체계에 따라 고유 IP 주소 또는 널(Null) 주소로 생성하고 이를 패킷단말 관리부를 통해 핵심망에 전달하는 제2 단계;
    상기 핵심망에서 패킷 데이터 프로토콜의 생성 결과 메시지를 패킷교환장치/패킷망교환장치를 통해 패킷단말 관리부로 전송하는 제3 단계;
    상기 단말장치에서 재연결 설정 요구시, 상기 제3 단계에서 전송받은 패킷 데이터 프로토콜의 생성 결과 메시지 내에 포함되어 있는 할당된 주소로 주소를 갱신함으로써 주소 변경시 시스템의 재시동 없이 연속적인 서비스를 수행하는 제4 단계
    를 포함하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 단계는,
    가입자가 정적 주소 체계를 결정한 경우에, 이동단말기에서 할당하는 주소가 고유 IP 주소로 결정되고,
    가입자가 동적 주소 체계를 결정한 경우에, 이동단말기에서 할당하는 임시 주소는 널(Null) 주소로 생성되는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제4 단계는,
    동적 주소를 체계를 갖는 GPRS(General Packet Radio Service) 가입자의 경우에, 단말장치와 이동단말기 사이에서는 연결 해제가 수행되는 단계;
    단말장치에서는 이동단말기로 재연결 설정을 요구하면서 주소 할당을 요구하는 단계;
    이동단말기에서는 핵심망에서 수신한 패킷 데이터 프로토콜의 생성 결과 메시지 내에 포함되어 있는 단말 주소를 단말장치의 IP 주소로 사용하는 단계를 포함하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제4 단계는,
    동적 주소 체계를 갖는 MIP(Mobile Internet Protocol) 가입자인 경우에, 패킷단말과 핵심 망 사이에서 송수신되는 응용 메시지 내에 포함되어 있는 주소를 단말장치가 수신하는 단계;
    상기 단말장치는 핵심망에서 할당한 주소를 이용하여 이동단말기에 재연결 설정을 요구하는 단계;
    상기 이동단말기는 단말장치에서 이용하는 주소를 단말의 새로운 주소로 갱신하고 응답하는 단계를 포함하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 단계는 연결 설정이 완료된 PPP 연결 관리에서 재연결을 요구하는 이벤트 발생 또는 예외 경우 발생으로 인한 상태 관리를 위하여 특정 쓰레드(thread)를 존재시키면서 각 이벤트와 관련된 모뎀 명령어들을 생성하여 송수신하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망의 비동기식 주소 관리방법.
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