KR100464017B1 - Apparatus for packet data radio service serving mobile ip service - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동 IP 서비스를 제공하는 패킷 데이터 전송장치에 관한 것으로, 종래 일반 패킷 데이터 전송장치는 특정한 망에 서비스 가입을 하여 고정 IP를 부여받은 경우, 다른 망의 서비스영역에서 패킷 데이터 전송 서비스를 요청하면, 다른 지역 망으로부터 가입한 망을 통해 패킷 데이터 전송이 가능하지만, 그 서비스 품질의 저하와 아울러 망 간의 거리가 멀수록 많은 망을 경유해야 함으로써, 전송시간이 지연되는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 단말기의 서비스 요청에 따라 상기 단말기에 동적 IP를 할당함과 아울러 패킷 데이터 서비스가 가능하도록 인터넷 또는 데이터 네트워크와 연결하고 상기 단말기가 타망의 고정 IP를 갖는 경우 가입된 망에 접속하여 그 IP를 확인하고, 단말기에 이동 IP를 부여한 후 서비스를 개시하는 GGSN-FA와; 상기 단말기가 고정 IP를 갖는 경우 그 IP를 확인하여 서비스를 개시하며, 단말기가 타 일반 패킷 전송장치의 서비스지역으로 이동한 경우 그 단말기의 IP가 합당함을 인증하는 GGSN-HA를 포함하여 고정 IP를 사용하는 단말기가 다른 서비스 망 지역으로 이동한 경우에도, 여러 서비스망을 거치지 않고, 현재 위치의 서비스망을 이용하여 패킷 데이터의 전송이 가능하게 됨으로써, 패킷 데이터의 송수신 속도가 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a packet data transmission apparatus for providing a mobile IP service, and the conventional general packet data transmission apparatus requests a packet data transmission service in a service area of another network when a fixed IP is obtained by subscribing to a specific network. In this case, although packet data transmission is possible through a network joined from another local network, the transmission time is delayed because the service quality is deteriorated and the distance between the networks is farther and larger. In consideration of such a problem, the present invention is connected to the Internet or a data network to allocate a dynamic IP to the terminal according to a service request of the terminal and to enable packet data service, and to join the network when the terminal has a fixed IP of another network. A GGSN-FA which accesses the service server, checks its IP, assigns a mobile IP to the terminal, and starts the service; If the terminal has a fixed IP, check the IP and start the service.If the terminal moves to a service area of another general packet transmitter, the fixed IP including the GGSN-HA that authenticates the IP of the terminal is reasonable. Even if the terminal using the UE moves to a different service network area, the packet data can be transmitted using the service network of the current location without passing through various service networks, thereby improving the packet data transmission and reception speed. .
Description
본 발명은 이동 IP 서비스를 제공하는 패킷 데이터 전송장치에 관한 것으로, 특히 분리된 두 일반 패킷 전송장치의 GGSN(Gateway General packet radio service support node)을 본망 에이전트 기능을 수행하는 노드와 타망 에이전트 기능을 수행하는 노드로 분리하여 이동(mobile) IP를 이용하여 로밍 서비스가 가능하도록 한 이동 IP 서비스를 제공하는 패킷 데이터 전송장치에 관한 것이다.The present invention relates to a packet data transmission device for providing a mobile IP service, and more particularly to a node performing a network agent function and a other network agent function for a gateway general packet radio service support node (GGSN) of two separate general packet transmission devices. The present invention relates to a packet data transmission apparatus that provides a mobile IP service in which roaming services are enabled by using mobile IP by separating a node into a node.
도1은 종래 두 패킷 데이터 전송장치간의 로밍 서비스 방법을 보인 모식도로서, 이에 도시한 바와 같이 제1 일반 패킷 전송장치(10)에서 고정 IP를 부여 받은 단말기(1)가 상기 제1 일반 패킷 전송장치(10)의 영역을 벗어나 제2 일반 패킷 전송장치(20)의 영역으로 이동하여, 패킷 데이터를 요구하면 제2 일반 패킷 전송장치(20)의 SGSN(Serving GPRS Support node, 21)과 경계 게이트웨이(22, BORDER GATEWAY)와 제1 일반 패킷 전송장치(10)에 구비된 경계 게이트웨이(11)를 통해 상기 단말기(1)의 IP가 등록된 GGSN(Gateway GPRS Support Node, 12)에 패킷 데이터의 전송을 요구하며, 제1 일반 패킷 전송장치(10)에서 데이터 네트워크 또는 인터넷에 접속하여 상기 단말기(1)에서 요청한 패킷 데이터를 GGSN(12)과 경계 게이트웨이(11,22)와 제2 일반 패킷 전송장치(20)의 SGSN(21)을 통해 단말기(1)에 패킷 데이터를 전송하게 된다.1 is a schematic diagram illustrating a roaming service method between two conventional packet data transmission apparatuses. As shown in FIG. 1, a terminal 1 having a fixed IP assigned to the first general packet transmission apparatus 10 is used as the first general packet transmission apparatus. Moving out of the area of (10) to the area of the second general packet transmission device 20, and requesting packet data, the SGSN (Serving GPRS Support node) 21 of the second general packet transmission device 20 and the border gateway ( 22, the packet data is transmitted to the gateway GPRS support node (GGSN) 12 in which the IP of the terminal 1 is registered through the boundary gateway 11 provided in the BORDER GATEWAY and the first general packet transmission apparatus 10. The GGSN 12, the boundary gateways 11 and 22, and the second general packet transmission device to request packet data requested by the terminal 1 by accessing the data network or the Internet from the first general packet transmission device 10; Packet to terminal 1 via SGSN 21 And it transmits the data.
이하, 상기와 같은 종래 패킷 데이터 전송장치간의 로밍 서비스 동작을 좀더 상세히 설명한다.Hereinafter, the roaming service operation between the conventional packet data transmission apparatuses will be described in more detail.
특정한 단말기(1)가 특정한 일반 패킷 전송 서비스 망에 가입하여 고정 IP를 부여 받아 동작하는 경우, 상기 가입된 일반 패킷 전송 서비스 망의 관할 지역에서 사용자가 단말기(1)를 이용하여 무선으로 패킷 데이터의 전송을 요구하면, 즉, 제1 일반 패킷 전송 장치(10)의 관할 영역 내에서 서비스를 요청하는 경우, 제1 일반 패킷 전송장치(10)에 구비된 SGSN(13)에 그 서비스요청이 전달된다.When a specific terminal 1 joins a specific general packet transmission service network and operates by receiving a fixed IP, a user wirelessly uses the terminal 1 to control packet data in a jurisdiction of the subscribed general packet transmission service network. When requesting transmission, that is, when a service is requested within the jurisdiction of the first general packet transmission apparatus 10, the service request is transmitted to the SGSN 13 provided in the first general packet transmission apparatus 10. .
그 다음, 상기 SGSN(13)은 단말기(1)가 요구하는 서비스의 질(QoS)에 맞게 트래픽 베어러(Traffic Bearer)를 설정하고, 백본을 통해 GGSN(12)에 상기 서비스요청을 전달한다.Next, the SGSN 13 sets up a traffic bearer according to the quality of service (QoS) required by the terminal 1 and transmits the service request to the GGSN 12 through a backbone.
그 다음, 상기 GGSN(12)은 그 단말기(1)의 IP를 확인한 후, 데이터 네트워크 또는 인터넷을 통해 패킷 데이터를 전송할 수 있도록 한다.Then, the GGSN 12 checks the IP of the terminal 1, and then transmits the packet data via the data network or the Internet.
이와 같이 단일 망의 지역 내에서는 단말기(1)에 고정 IP가 주어진 경우 원활한 서비스를 수행할 수 있다.As such, in the region of a single network, when a fixed IP is given to the terminal 1, a smooth service can be performed.
그러나, 상기 고정 IP가 할당된 단말기가 상기 제1 일반 패킷 전송장치(10)의 영역을 벗어나, 제2 일반 패킷 전송장치(20)의 서비스영역 내에서 패킷 데이터 전송 서비스를 요청하는 경우에는 로밍을 이용하여야 한다.However, when the terminal assigned the fixed IP leaves the area of the first general packet transmission device 10 and requests a packet data transmission service within the service area of the second general packet transmission device 20, roaming is performed. Should be used.
즉, 제2 일반 패킷 전송장치(20)의 서비스 지역에서 제1 일반 패킷 전송장치(10)에서 고정 IP를 부여받은 단말기(1)로 부터 패킷 데이터 전송 서비스의 요청이 있는 경우, 상기 단말기(1)의 서비스 요청은 제2 일반 패킷 전송장치(20) 내의 SGSN(21)에 인가되고, 백본을 통해 경계 게이트웨이(22)에 인가되고, 이는 다시 제1 일반 패킷 전송장치(10) 내에 구비된 경계 게이트웨이(11)로 인가된다.That is, when there is a request for the packet data transmission service from the terminal 1, which has received the fixed IP in the first general packet transmission apparatus 10 in the service area of the second general packet transmission apparatus 20, the terminal 1 ) Is applied to the SGSN 21 in the second general packet transmitter 20 and to the boundary gateway 22 via the backbone, which in turn is provided to the boundary provided in the first general packet transmitter 10. Is applied to the gateway 11.
이와 같이 경계 게이트웨이(11)에 인가된 서비스 요청은 다시 백본을 통해 제1 일반 패킷 데이터 전송장치(10)에 구비된 백본을 통해 GGSN(12)에 인가된다.In this way, the service request applied to the edge gateway 11 is applied to the GGSN 12 through the backbone provided in the first general packet data transmission apparatus 10 through the backbone.
GGSN(12)은 상기 서비스 요청이 있는 단말기(1)의 IP를 확인하여 상기 단말기(1)에 패킷 데이터가 전송 될 수 있도록 한다.The GGSN 12 checks the IP of the terminal 1 having the service request so that packet data can be transmitted to the terminal 1.
상기한 바와 같이 종래 패킷 데이터 전송장치는 특정한 망에 서비스 가입을 하여 고정 IP를 부여받은 경우, 다른 망의 서비스영역에서 패킷 데이터 전송 서비스를 요청하면, 다른 지역 망으로부터 가입한 망을 통해 패킷 데이터 전송이 가능하여, 그 서비스 품질의 저하와 아울러 망 간의 거리가 멀수록 많은 망을 경유해야 함으로써, 전송시간이 지연되는 문제점이 있었다.As described above, when a packet data transmission apparatus requests a packet data transmission service in a service area of another network, when a device is subscribed to a specific network and receives a fixed IP, the packet data transmission is transmitted through a network subscribed from another local network. In this case, the service quality is deteriorated, and as the distance between networks increases, the transmission time is delayed by passing through more networks.
이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 고정 IP를 갖는 단말기가 가입된 망이 아닌 다른 서비스 망을 이용하여 서비스를 받을 수 있는 이동 IP 서비스를 제공하는 패킷 데이터 전송장치를 제공함에 그 목적이 있다.In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a packet data transmission apparatus for providing a mobile IP service capable of receiving a service using a service network other than a network to which a terminal having a fixed IP is subscribed.
도1은 종래 패킷 데이터 전송 장치를 이용한 로밍 방법으로 보인 모식도.1 is a schematic diagram showing a roaming method using a conventional packet data transmission apparatus.
도2는 본 발명 이동 IP 서비스를 제공하는 패킷 데이터 전송장치를 이용한 로밍 방법을 보인 모식도.Figure 2 is a schematic diagram showing a roaming method using a packet data transmission apparatus for providing a mobile IP service of the present invention.
도3은 도2에 있어서, 신호의 흐름을 보인 모식도.3 is a schematic diagram showing a signal flow in FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1:단말기 10:제1 패킷 데이터 전송장치1: terminal 10: first packet data transmission apparatus
20:제2 패킷 데이터 전송장치 11,22:경계 게이트웨이20: second packet data transmission device 11, 22: boundary gateway
13,21:SGSN 14,24:GGSN-FA13,21: SGSN 14,24: GGSN-FA
15,25:GGSN-HA15,25: GGSN-HA
상기와 같은 목적은 단말기로부터의 서비스 요청을 인가받아 단말기가 요구하는 서비스의 질에 맞게 트래픽 베어러(Traffic Bearer)를 설정하는 서빙 일반 패킷 전송 서비스 지원노드(serving general packet radio service support node, SGSN)와; 백본을 통해 인가된 상기 단말기의 서비스 요청에 따라 상기 단말기에 동적 IP를 할당함과 아울러 패킷 데이터 서비스가 가능하도록 인터넷 또는 데이터 네트워크와 연결하고 상기 단말기가 타망의 고정 IP를 갖는 경우 가입된 망에 접속하여 그 IP를 확인하고, 단말기에 이동 IP를 부여한 후 서비스를 개시하는 게이트웨이 일반 패킷 전송 서비스 지원노드 - 타망 에이전트(GGSN-FA, Gateway GPRS Support Node-Foreign Agent)와; 상기 백본을 통해 서비스를 요청하는 상기 단말기가 고정 IP를 갖는 경우 그 IP를 확인하여 서비스를 개시하며, 단말기가 타 일반 패킷 전송장치의 서비스지역으로 이동한 경우 그 단말기의 IP가 합당함을 인증하는 게이트웨이 일반 패킷 전송 서비스 지원노드 - 본망 에이전트(GGSN-HA, Gateway GPRS Support Node - Home Agent)를 포함하여 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The purpose of the above is to provide a serving general packet radio service support node (SGSN) for establishing a traffic bearer according to the quality of service required by the terminal upon receiving a service request from the terminal. ; In response to the service request of the terminal authorized through the backbone, the terminal allocates dynamic IP to the terminal and connects to the Internet or data network for packet data service, and accesses to the subscribed network when the terminal has a fixed IP of another network. A gateway general packet transfer service support node (GGSN-FA), which checks the IP, assigns a mobile IP to the terminal, and starts the service; If the terminal requesting the service through the backbone has a fixed IP, the terminal checks the IP and starts the service.If the terminal moves to a service area of another general packet transmission device, the terminal authenticates that the IP of the terminal is reasonable. This is achieved by including a gateway general packet transmission service support node-GNSN-HA (Home Gateway Agent), which will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명 이동 IP 서비스를 제공하는 패킷 데이터 전송장치를 이용한 로밍 서비스의 모식도로서, 이에 도시한 바와 같이 각 일반 패킷 전송장치는 단말기(1)로부터의 서비스 요청을 인가받아 단말기(1)가 요구하는 서비스의 질(QoS)에 맞게 트래픽 베어러(Traffic Bearer)를 설정하는 SGSN(13,21)과; 백본을 통해 인가된 상기 단말기(1)의 서비스 요청에 따라 상기 단말기(1)에 동적 IP를 할당함과 아울러 패킷 데이터 서비스가 가능하도록 인터넷 또는 데이터 네트워크와 연결하는 GGSN-FA(Gateway GPRS Support Node-Foreign Agent, 14,24)와; 상기 백본을 통해 서비스를 요청하는 상기 단말기(1)가 고정 IP를 갖는 경우 그 IP를 확인하여 서비스를 개시하며, 단말기(1)가 타 일반 패킷 전송장치의 서비스지역으로 이동한 경우 고정 IP를 부여하여 서비스를 제공하는 GGSN-HA(Gateway GPRS Support Node - Home Agent, 15,25)와; 타 망과의 데이터를 주고 받을 수 있는 경계 게이트웨이(11, 22)로 구성된다.FIG. 2 is a schematic diagram of a roaming service using a packet data transmission apparatus for providing a mobile IP service according to the present invention. As shown in FIG. 2, each general packet transmission apparatus receives a service request from the terminal 1 and the terminal 1 receives a service request. SGSNs 13 and 21 for setting a traffic bearer according to the quality of service (QoS) required; Gateway GPRS Support Node- (GGSN-FA), which allocates a dynamic IP to the terminal 1 according to a service request of the terminal 1 authorized through a backbone, and connects with the Internet or a data network to enable packet data service. Foreign Agent, 14, 24); When the terminal 1 requesting the service through the backbone has a fixed IP, the terminal 1 checks the IP and starts the service. When the terminal 1 moves to a service area of another general packet transmission device, a fixed IP is assigned. Gateway GPRS Support Node-Home Agent (15,25) for providing services by using GGSN-HA; It is composed of boundary gateways 11 and 22 that can exchange data with other networks.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 일반 패킷 전송장치를 이용한 로밍 서비스 방법을 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, a roaming service method using the general packet transmission apparatus of the present invention configured as described above will be described in more detail.
먼저, 제1 일반 패킷 전송장치(10)에 가입하여 고정 IP를 부여받은 단말기(1)가 제2 일반 패킷 전송장치(20)의 서비스 지역으로 이동하여 서비스를 요청하는 경우, 그 제2 일반 패킷 전송장치(20)의 SGSN(21)은 그 서비스 요청을 인가받아 트래픽 베어러를 설정한다.First, when a terminal 1 that has subscribed to the first general packet transmission apparatus 10 and receives a fixed IP moves to a service area of the second general packet transmission apparatus 20 and requests a service, the second general packet The SGSN 21 of the transmission device 20 receives the service request and establishes a traffic bearer.
그 다음, 상기 제2 일반 패킷 전송장치(20)에 구비된 GGSN-FA(24)는 상기 단말기(1)에 고정 IP를 부여한 제1 일반 패킷 전송장치(10)의 GGSN-HA(15)에 접속하여 상기 서비스를 요청한 단말기(1)의 IP를 인증한다.Next, the GGSN-FA 24 provided in the second general packet transmitter 20 transmits the GGSN-HA 15 of the first general packet transmitter 10 to which the fixed IP is assigned to the terminal 1. The terminal 1 authenticates the IP of the terminal 1 requesting the service.
그 다음, 상기 단말기(1)의 IP가 인증되면 상기 제2 일반 패킷 전송장치(20)에 구비된 GGSN-FA(24)는 상기 단말기(1)가 가지고 있는 고정 IP를 가지고 패킷 데이터 서비스를 할 수 있도록 IP를 등록한다.Next, if the IP of the terminal 1 is authenticated, the GGSN-FA 24 provided in the second general packet transmitter 20 may perform packet data service with a fixed IP possessed by the terminal 1. Register an IP so that you can
즉, 인터넷 또는 데이터 네트워크를 통해 인가되는 패킷 데이터는 상기 제2 일반 패킷 전송장치(20)에 구비된 GGSN-FA(24)와 SGSN(21)을 통해 패킷 데이터 전송이 이루어진다.That is, packet data transmitted through the Internet or a data network is transmitted through the GGSN-FA 24 and the SGSN 21 provided in the second general packet transmission apparatus 20.
도3은 상기의 동작을 이루어지게 하는 신호의 흐름을 보인 모식도로서, 이에 도시한 바와 같이 단말기(1)의 서비스요청신호(Activate PDP Context Request)를 인가받은 SGSN(21)은 패킷 데이터 프로토콜 콘택스트 요청신호(PDP Context Request)를 생성하고, GGSN-FA(24)는 상기 패킷 데이터 프로토콜 콘택스트 요청신호(PDP Context Request)에 대해 IP주소를 할당하지 않는 응답신호(PDP Context Response)를 생성하여 상기 SGSN(21)에 인가하여, 그 SGSN(21)이 단말기(1)에 서비스 허용을 알리도록 한다.Figure 3 is a schematic diagram showing the flow of the signal to achieve the above operation, as shown in the SGSN (21) receiving the service request signal (Activate PDP Context Request) of the terminal 1 is a packet data protocol context A request signal (PDP Context Request) is generated, and the GGSN-FA 24 generates a response signal (PDP Context Response) which does not allocate an IP address to the packet data protocol context request signal (PDP Context Request). The SGSN 21 is authorized to cause the SGSN 21 to inform the terminal 1 of the service permission.
이와 같은 상태에서 GGSN-FA(24)는 제1 일반 패킷 전송장치(10)에 구비된 GGSN-HA(15)에 IP인증 요청을 하고, 그 요청에 대한 응답이 있으면 서비스를 실행하게 된다.In this state, the GGSN-FA 24 makes an IP authentication request to the GGSN-HA 15 provided in the first general packet transmission apparatus 10, and if there is a response to the request, the GGSN-FA 24 executes the service.
상기한 바와 같이 본 발명 일반 패킷 전송장치는 경계 게이트웨이를 사용하지 않고, 단말기에 이동 IP를 사용하는 방식을 채택함과 아울러 각 일반 패킷 전송장치간에 고정 IP를 확인 및 인증하는 절차를 수행할 수 있도록, 게이트웨이 일반 패킷 전송 서비스 지원 노드를 분할함으로써, 고정 IP를 사용하는 단말기가 다른 서비스 망 지역으로 이동한 경우에도, 여러 서비스망을 거치지 않고, 현재 위치의 서비스망을 이용하여 패킷 데이터의 전송이 가능하게 됨으로써, 패킷 데이터의 송수신 속도가 향상되는 효과가 있다.As described above, the general packet transmitter of the present invention adopts a method of using a mobile IP in a terminal without using a boundary gateway, and performs a procedure of checking and authenticating a fixed IP between each general packet transmitter. By splitting the gateway general packet transmission service support node, even if a terminal using a fixed IP moves to another service network area, packet data can be transmitted using the service network at the current location without going through various service networks. By doing so, there is an effect that the transmission and reception speed of the packet data is improved.
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