KR100498112B1 - 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치 및 방법 - Google Patents

이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치 및 방법 Download PDF

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KR100498112B1 KR10-2002-0064194A KR20020064194A KR100498112B1 KR 100498112 B1 KR100498112 B1 KR 100498112B1 KR 20020064194 A KR20020064194 A KR 20020064194A KR 100498112 B1 KR100498112 B1 KR 100498112B1
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Abstract

본 발명은 가입자가 올-아이피 망에 등록할 때, 호 및 서비스를 제어하고 관리하는 호제어 기능부를 관리하고 할당할 수 있도록 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치 및 방법을 제공하기 위한 것으로, 모바일 단말기와 무선접속을 행하는 무선망과, 무선망과 접속되어 호 교환을 수행하는 교환장치를 포함하는 이동통신망의 교환장치와 접속되어 모바일 단말기의 호 및 서비스를 제어하고 관리하는 호제어기능부와, 호제어기능부에 망 정보를 제공하며 모바일 단말기의 인증, 등록을 수행하는 망관리부를 포함하고, 모바일 단말기의 전원이 온되면 등록 요청을 하는 단계, 상기 등록 요청에 따라 상기 모바일 단말기의 인증 및 등록을 행하는 단계, 상기 모바일 단말기의 위치에 따라 호 및 서비스를 제어하는 서빙 호제어 기능부를 할당하는 단계, 상기 등록요청에 따른 등록 완료 정보를 상기 모바일 단말기로 전송하는 단계를 포함함으로써, 가입자가 IMT2000의 올-아피 망(All-IP Network)에 등록할 때, 서비스를 제어하고 관리하는 호제어 기능부에 대한 망정보인 호제어 기능부의 상태, 능력, 위치정보를 판단하고 그 정보와 모바일 단말기의 위치에 따라 호제어 기능부를 할당할 수 있어 망의 효율성 및 서비스 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치 및 방법{Apparatus and Method for Network management in the All-IP Network of Mobile Telecommunication System}
본 발명은 가입자가 올-아이피 망에 등록할 때, 호 및 서비스를 제어하고 관리하는 호제어 기능부를 관리하고 할당할 수 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치 및 방법에 관한 것이다.
IMT-2000 시스템의 망 전체를 인터넷 프로토콜(IP)기반망으로 하는 통합 IP(All-IP)망은 단말에서 핵심망까지의 모든 전송을 IP를 이용하는 망이다.
3PPG에서는 All-IP 핵심망을 “모든 사용자 데이터와 시그널링의 전송에 IP를 사용하는 Release 2000의 핵심망으로 정의하고 있으며, 3PPG2는 ”터미널을 포함하여 모든 네트워크 엔티티간의 사용자 데이터와 시그널링 전송에 IP를 사용하는 IP기반의 망“으로 정의하고 있다.
이러한 올-아이피 망에서는 가입자가 서비스를 제공받기 위해서 등록과정을 수행하는데, 상기 등록과정에서는 반드시 가입자의 모바일 단말기의 호 및 서비스를 제어할 호 제어 기능을 할당해야 한다.
이에 따라서 모바일 단말기의 호 및 서비스 제어를 위한 호 제어 기능을 할당하기 위한 새로운 구성요소가 요구되었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 IMS 가입자가 올-아이피 망에 등록할 때, 호 및 서비스를 제어하고 관리하는 호제어 기능부를 관리하고 할당할 수 있도록 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치는, 모바일 단말기와 무선접속을 행하는 무선망과, 무선망과 접속되어 호 교환을 수행하는 교환장치를 포함하는 이동통신망의 교환장치와 접속되어 모바일 단말기의 호 및 서비스를 제어하고 관리하는 호제어기능부와, 호제어기능부에 망 정보를 제공하며 모바일 단말기의 인증, 등록을 수행하는 망관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리방법은, 모바일 단말기의 전원이 온되면 등록 요청을 하는 단계, 상기 등록 요청에 따라 상기 모바일 단말기의 인증 및 등록을 행하는 단계, 상기 모바일 단말기의 위치에 따라 호 및 서비스를 제어하는 서빙 호제어 기능부를 할당하는 단계, 상기 등록요청에 따른 등록 완료 정보를 상기 모바일 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하면 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 망관리부가 접속되는 올 아이피 망의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이동통신시스템의 올 아피피 망은; 기지국 및 기지국을 제어하는 기지국 제어기를 포함하며 모바일 단말기(10)와 접속하는 무선망(RAN; 110)과, 상기 무선망(110)과 접속되어 모바일 단말기(10)의 패킷 서비스 제어 및 패킷 데이터 전달을 수행하는 중계장치인 SGSN(Serving GPRS Supporting Node)(120) 및 GGSN(Gateway Supporting Node)(130)와, 사용자의 데이터들이 공중망(200)으로 전달될 때 프로토콜 및 주소변환등의 기능을 수행하는 매체 관문장치(Media Gateway; MGW)(140)와, 매체 관문장치(140)의 자원을 할당/해제하는 매체 자원기능부(Media Resource Function; MRF)(150)와, 매체 관문장치(140)를 제어하는 매체 관문장치 제어기능부(Media Gateway Control Function; MGCF)(160)와, 상기 매체 관문장치 제어기능부(160) 및 후술하는 공중망(200)과 접속되어 상호 신호를 변환하는 신호관문장치(Signaling Gateway; SGW)(170) 및 상기 매체 관문장치(MGW;140)와 접속되는 공중망인 PLMN/PSTN (Public Land Mobile Network/Public Switched Telephone Network) 레거시 망(legacy network)(200)을 포함한다.
또한 본 발명에 따른 올 아이피 망은, 홈위치 등록 기능을 포함하며 후술하는 호제어 기능을 모니터링하는 망관리부(190)와, 상기 망관리부(190)와 접속되어 호제어 기능 정보를 처리하는 호제어기능부(Call Session Control Function; CSCF)(180)를 구비한다.
도 2는 본 발명에 따른 홈가입자 서버와 호제어 기능부의 구성 및 접속을 설명하기 위한 상세 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 호제어 기능부(Call Session Ccontrol Function; CSCF)(180)는 중계 호제어기능부(P-CSCF)(181)와, 서빙 호제어 기능부(Serving CSCF; S-CSCF)(183)와, 질의응답 호 제어기능부(Interrogating CSCF; I-CSCF)(182)를 포함하여 구성된다.
상기한 중계 호제어기능부(P-CSCF)(181)는 모바일 단말기(10)로부터 전송된 등록요청 메시지를 질의응답 호 제어기능부(I-CSCF)(182)로 전송하거나 혹은 모바일 단말기(10)와 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183) 사이의 정보 중계를 담당한다.
상기 질의응답 호제어기능부(I-CSCF)(182)는 중계 호제어기능부(P-CSCF)(181)로부터 전송되는 등록요청 메시지를 망관리부(190)로 전송하고, 망관리부(190)의 응답에 따라 중계 호제어기능부(P-CSCF)(181)와 해당 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)로 메시지를 전송한다. 이에 따라 다수의 서빙 호제어기능부(S-CSCF) 중 적당한 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)가 선택되고, 중계 호제어기능부(P-CSCF)(181)에 의해 상기 선택된 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(181)와 모바일 단말기(10) 사이의 정보 중계가 이루어진다.
또한 도2에 도시된 바와 같이, 망관리부(190)는 가입자의 모바일 단말기(10)의 위치, 인증 및 등록에 대한 정보 제공 역할을 하는 것으로, 응답요청 호기능제어부(I-CSCF)(182)의 요청을 수신하고 그에 따른 응답을 전송하는 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server; HSS)(191)를 구비한다.
상기 홈 가입자 서버(191)는 가입자 정보와 망정보를 상기 질의 응답 호제어기능부(182)와 상호 송수신한다. 상기 가입자 정보는 가입자의 인증 등록을 위한 정보이며, 상기 망정보는 가입자 모바일 단말기와의 호 및 서비스를 제어하기 위하여 호제어 기능부에서 요구되는 정보이다.
또한 망관리부(190)는 다수의 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)에 접속되어 이들의 상태를 모니터링하고 그에 따른 상기 망정보를 상기 홈 가입자 서버(HSS)(191)에 제공하는 호제어 모니터링 기능부(CSCF Monitoring Function; CMF)(192)를 포함한다.
본 실시예에서는 홈 가입자 서버(HSS)(191)와 호제어 모니터링 기능부(CMF)(192)가 별도로 구성되었지만, 상기 호 제어 모니터링 기능부(CMF)(192)는 홈가입자 서버(HSS)(191)에 포함되어 일체로 구성될 수 도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 호제어 모니터링 기능부의 구성 및 접속을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 호제어 모니터링 기능부(CMF)(192)는 각 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183) 및 홈 가입자 서버(HSS)(191)와 접속되며, 각 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)의 능력정보를 처리하고 저장하는 능력정보부(192a)와, 각 서빙 호제어기능부(S-CSCF)의 위치정보를 처리하고 저장하는 토폴로지 정보부(192b) 및 현재 홈 망내의 각 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)의 시스템 상태 정보를 처리하고 저장하는 상태정보부(192c)를 포함한다.
상기 능력정보부(192a)는 홈망에 구성되어 있는 모든 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)에 대해 각각의 능력에 대한 정보를 처리하고 그에 따른 데이터를 저장하는 것이다. 이러한 능력 정보의 상세한 구성은 다음과 같다.
- 지능망 서비스를 처리할 수 있는 IM SSF(Service Switching Function) 기능의 소유여부 혹은 외부 IM SSF와의 연동기능 지원여부,
- 처리할 수 있는 부가 서비스 집합,
- 오픈 서비스 액세스(Open Service Access)를 수행하는 게이트웨이와의 연동기능 소유여부,
- 특정 혹은 모든 접속 설정 프로토콜(SIP) 어플리케이션 서버와의 연동기능 지원여부,
- 지원 가능한 프로토콜 종류,
- 처리할 수 있는 트래픽 용량,
- 소프트웨어 패키지 버전 정보.
상기 토폴로지 정보부(192b)는 각 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)가 어디에 위치하고 있는지를 나타내는 정보를 처리하고 그에 따른 데이터를 저장하는 것으로, 상세한 구성은 다음과 같다.
- 현재 가입자가 접속위치에 따라 가능한 가장 가까운 지역의 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)를 할당하여 최적의 라우팅을 보장하기 위한 정보,
- 가입자의 접속위치 정보.
상기 상태정보부(192c)는 현재 홈망내의 각 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183) 시스템의 상태에 따른 정보를 처리하고 그 데이터를 저장하는 것으로, 상세한 구성은 다음과 같다.
- 각 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183) 가입자의 등록절차 시점에 할당이 가능한지의 여부,
- 유지보수 등의 이유로 다운되어 있지는 않은가 혹은 트래픽이 몰려있지는 않은가에 대한 정보.
이하에서는 본 발명에 따른 올-아이피 망의 등록시 관리방법을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 모바일 단말기의 등록 관리 과정을 설명하기 위한 설명도이다. 도 4를 참조하면, 가입자의 모바일 단말기(10)의 전원이 온 되면, 모바일 단말기(10)는 무선망(RAN)(110)으로 등록요청 메시지를 전송한다(S10). 무선망(RAN)(110)으로 전달된 등록요청 메시지는 중계장치인 SGSN(120) 및 GGSN(130)을 통하여(S20) 중계 호관리기능부(P-CSCF)(181)로 전달된다(S30). 이에 따라    중계 호관리기능부(P-CSCF)(181)는 모바일 단말기(10)의 등록요청 메시지를 질의응답 호제어기능부(I-CSCF)(182)로 전달(S40)한다.
질의응답 호제어기능부(I-CSCF)(182)는 모바일 단말기(10)로부터의 등록요청 메시지에 따라 망정보를 수집하기 위해 망관리장치(190)의 홈 가입자 서버(HSS)(191)로 정보요청을 수행한다(S50).
망관리부(190)의 홈 가입자 서버(HSS)(191)는 질의응답 호제어기능부(I-CSCF)(182)로부터의 요청에 따라 호제어 모니터링 기능부(CMF)(192)의 능력정보부(192a), 토폴로지 정보부(192b) 및 상태정보부(192c)와 연동하여 현재 망의 각 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)의 시스템 상태에 따른 정보를 획득한다(S60 및 S70).
또한 홈가입자서버(HSS)(191)는 등록요청 메시지를 전송한 모바일 단말기(10)에 대하여 미리 등록된 데이터베이스의 정보에 따라 인증 및 망 등록작업을 수행한다.
그리고, 홈 가입자 서버(HSS)(191)는 등록완료에 따른 메시지 및 상기 획득된 정보를 질의 응답 호제어기능부(I-CSCF)(182)로 전송한다(S80). 질의응답 호제어기능부(I-CSCF)(182)는 홈 가입자서버(HSS)(191)로부터 전송되는 정보에 따라 다수의 서빙 호제어기능부(S-CSCF) 중 어느 하나를 모바일 단말기를 관리한 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)로 할당한다. 상기 질의응답 호제어기능부(I-CSCF)(182)는 모바일 단말기(10) 및 그 위치정보와 각 서빙 호제어기능부(S-CSCF)의 시스템 상태에 따라 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)를 할당한다. 이때 질의응답 호제어기능부(I-CSCF)(182)는 등록요청 메시지가 중계되어온 중계 호제어기능부(P-CSCF)(181)의 위치에 의해, 예를 들어 모바일 단말기(10)의 위치를 판단하고 해당 서비스를 제공할 수 있는 가장 가까운 곳의 트래픽 용량이 충분한 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)를 할당한다.
그리고 질의응답 호제어기능부(I-CSCF)(182)는 상기 할당된 정보 및 홈가입자서버(HSS)(191)에서 전송된 등록완료에 따른 메시지를 중계 호제어기능부(P-CSCF)(181)로 전송한다(S91). 또한 질의응답 호제어기능부(I-CSCF)(182)는 상기 할당된 정보를 해당 서빙 호제어기능부(S-CSCF)(183)로 전송한다(S92).
중계 호제어기능부(P-CSCF)(181)로 수신된 모바일 단말기(10)의 등록요청메시지에 따른 등록완료 메시지는 중계장치인 GGSN(120) 및 SGSN(130)을 통하여 무선망(RAN)으로 전달되고(S110), 무선망(RAN)(110)은 상기 응답메시지를 해당 모바일 단말기(10)로 전송한다(S120).
이에 따라 모바일 단말기(10)는 올-아이피 네트워크에 접속할 수 있는 모바일 아이피(Mobile IP)를 부여받고 서비스를 제공 받을 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치 및 방법에 의하면, 가입자가 IMT2000의 올-아피 망(All-IP Network)에 등록할 때, 서비스를 제어하고 관리하는 호제어 기능부에 대한 망정보인 호제어 기능부의 상태, 능력, 위치정보를 판단하고 그 정보와 모바일 단말기의 위치에 따라 호제어 기능부를 할당할 수 있어 망의 효율성 및 서비스 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 망 관리부가 접속되는 올-아이피 망의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 망 관리부의 구성 및 연결을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 호 제어 모니터링 기능부의 구성 및 접속을 설명하기 위한 설명도,
도 4는 본 발명에 따른 모바일 단말기의 등록 관리 과정을 설명하기 위한 설명도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10:모바일 단말기               110:무선망(RAN)
120:SGSN                       130:GGSN
140:MGW                        150:MRF
160:MGCF                       170:SGW
180:CSCF                       181:P-CSCF
182:I-CSCF                     183:S-CSCF
190:망관리장치                191:HSS
192:CFM                       

Claims (10)

  1. 모바일 단말기와 무선접속을 행하는 무선망과, 상기 무선망과 접속되어 호 및 패킷 데이터 교환을 수행하는 교환장치를 포함하는 이동통신망의 상기 교환장치와 접속되어 모바일 단말기의 호 및 서비스를 제어하고 관리하는 호제어기능부, 상기 호제어기능부에 망 정보를 제공하며 모바일 단말기의 인증, 등록을 수행하는 망관리부를 포함하여 이루어지며,
    상기 호제어기능부는,
    모바일 단말기와의 데이터 중계를 담당하는 중계 호제어기능부와, 상기 중계 호제어기능부에 의해 중계되는 정보를 수신하여 상기 망 관리부로 망 정보를 요청 수신하는 질의응답 호제어기능부와, 상기 질의응답 호제어기능부의 제어에 따라 할당되어 각 모바일 단말기의 서비스를 제어하고 관리하는 다수의 서빙 호제어 기능부를 포함하고,
    상기 망 관리부는,
    상기 호제어 기능부에 접속되어 이들의 상태를 모니터링하고 그에 따른 망정보를 처리하는 호제어 모니터링 기능부와, 가입자 정보에 의해 상기 모바일 단말기의 인증, 등록을 수행하고 상기 모바일 단말기에 호제어 기능부를 할당하기 위해 상기 호제어 모니터링 기능부와 연동하여 상기 망정보를 상기 호제어 기능부로 제공하는 홈 가입자서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 호제어 모니터링 기능부는 망정보를 처리하여 상기 홈 가입자 서버로 제공하는 것으로,
    각 서빙 호제어기능부의 능력정보를 처리하고 저장하는 능력정보부와, 각 서빙 호제어기능부의 위치정보를 처리하고 저장하는 토폴로지 정보부와, 현재 홈 망내의 각 서빙 호제어기능부의 시스템 상태 정보를 처리하고 저장하는 상태정보부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 능력정보부는, 홈망에 구성되어 있는 각 서빙 호제어기능부에 대해 각각의 능력 정보를 처리하고 그에 따른 데이터를 저장하는 것으로,
    지능망 서비스 처리 여부 및 외부 지능망 처리 연동기능 여부, 부가 서비스 집합, 오픈 서비스 액세스를 수행하는 게이트웨이와의 연동기능 지원여부, 접속 설정 프로토콜 어플리케이션 서버와의 연동기능 지원여부, 상기 각 호제어기능부에서 지원 가능한 프로토콜 종류, 처리할 수 있는 트래픽 용량 및 소프트웨어 패키지의 버전 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 토폴로지 정보부는, 가입자의 접속위치에 따라 가능한 가장 가까운 지역의 서빙 호제어기능부를 할당하기 위하여 각 서빙 호제어기능부의 위치정보를 처리하고 그에 따른 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 상태정보부는,
    홈 망내의 각 서빙 호제어기능부의 시스템 상태에 따른 정보를 처리하고 그 데이터를 저장하는 것으로, 각 서빙 호제어기능부가 가입자의 등록절차 시점에 할당이 가능한지의 정보와, 각 서빙 호제어기능부의 시스템 다운여부에 대한 정보 및 트래픽 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 홈가입자서버는 상기 질의 응답 호제어기능부의 질의에 따라 상기 호제어 모니터링 기능부로부터 정보를 취득하여 상기 질의응답 호제어기능부로 전송하며,
    상기 질의응답 호제어기능부는 상기 중계 호제어기능부 중 가입자의 등록요청 메시지가 중계되어 온 중계 호제어기능부의 위치를 통하여 상기 가입자의 접속 위치를 판단하고, 상기 가입자의 위치 및 상기 홈가입자서버로부터 전송되는 정보를 바탕으로 가능한 서빙 호제어기능부를 가입자의 모바일 단말기로 할당하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리장치.
  9. 모바일 단말기의 전원이 온되면 등록 요청을 하는 단계.
    상기 등록 요청에 따라 상기 모바일 단말기의 인증 및 등록을 행하는 단계,
    상기 모바일 단말기의 위치에 따라, 호 및 서비스를 제어하는 서빙 호 제어기능부의 망정보를 획득하는 단계,
    상기 획득된 망정보에 따라 상기 모바일 단말기에 서빙 호제어 기능부를 할당하는 단계,
    상기 등록요청에 따른 등록 완료 정보를 상기 모바일 단말기로 전송하는 단계,
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올-아이피 망 관리방법.
  10. 삭제
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