KR100509575B1 - 패킷-교환 및 회선-교환 메시지들 양자를 이용한 패킷-교환 이동 전화 네트워크에서의 이동 단말기 위치 결정 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 패킷-교환 이동 전화 네트워크에서 이동 단말기의 위치를 결정하기 위한 방법, 네트워크 요소 및 시스템을 제공하는 것으로서, 상기 네트워크는 핵심 네트워크 요소(SGSN, 504), 기지국들, 상기 기지국들을 제어하는 기지국 제어기(501) 및 이동 단말기를 포함한다; 상기 이동 전화 네트워크에서의 접속들은 패킷-교환 방식으로 정해진다. 상기 시스템은 상기 이동 전화 네트워크의 상기 기지국 제어기(501)와 기능적으로 접속된, 상기 단말기의 위치를 결정하기 위한 위치 유닛(SMLC, 505)을 포함한다; 상기 기지국 제어기(501)와 상기 위치 유닛(SMLC)간의 접속은 회선-교환이다. 상기 기지국 제어기(501)는, 상기 패킷-교환 및 상기 회선-교환 기능간에 특정 위치 결정과 관련된 데이터의 전송을 위하여 상기 회선-교환 및 상기 패킷-교환 기능간에 연계를 설정하기 위한 수단(506, 507) 뿐만 아니라, 회선-교환 및 각각 패킷-교환 메시지들을 처리하기 위한 회선-교환(BSC) 및 패킷-교환(PCU) 기능 양자를 포함한다.

Description

패킷-교환 및 회선-교환 메시지들 양자를 이용한 패킷-교환 이동 전화 네트워크에서의 이동 단말기 위치 결정{Positioning a subscriber terminal in a packet-switched mobile telephony network using both packet-switched and circuit-switched messages}

본 발명은 패킷-교환 이동 전화 네트워크에서의 이동 단말기의 위치 결정에 관한 것이다.

이동 단말기의 위치를 결정하는 것, 즉 상기 이동 단말기의 지리적인 위치를 결정하는 것은 셀룰러 무선 네트워크에서 중요한 특징이다. 미국에서, 연방 통신 위원회(FCC: Federal Communication Commission)는 최고 50 미터의 해상도를 가지고 긴급 전화를 개시하는 어떤 이동 단말기의 위치를 결정하는 것이 가능해야 할 것을 요구한다. 또한 상기 위치 정보는, 예를 들어 다양한 관세 구역을 결정하거나 사용자를 안내하기 위한 네비게이션 서비스를 구현하기 위하여 상업적인 수단을 위해 사용될 수 있다. 지금까지 위치 서비스들(LCS)은 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM system: Global System for Mobile Communications)과 같은 회선-교환 셀룰러 무선 네트워크에서의 애플리케이션들을 위해 주로 개발되었다.

위치 서비스를 구현하기 위한 다양한 방법들이 존재한다. 가장 정확하지 않은 레벨에서, 상기 이동 단말기의 위치는 그것을 서빙하는 셀의 아이덴티티에 의해 결정될 수 있다. 상기 셀 직경은 수십 킬로미터일 수 있기 때문에 이 정보는 매우 정확한 것이 아니다.

더 정확한 결과는 보충적인 정보로서, 상기 무선 접속의 타이밍 정보, 예를 들어 타이밍 어드밴스(TA: Timing Advance)를 사용함으로써 획득될 수 있다. 상기 GSM 시스템에서, TA는 약 550 미터의 해상도로 상기 이동 단말기의 위치를 나타낼 것이다. 문제는 상기 셀이 무지향성 안테나를 사용하는 경우, 상기 이동 단말기의 위치가 기지국 주위에 그려진 어떤 경계상에 있는 것으로 결정될 수 있다는 것이다. 3개의 개별 섹터들을 가진 기지국은 상기 상황을 약간 개선시킬 수 있을 것이지만, 이 경우조차, 상기 이동 단말기의 위치는 상기 기지국으로부터 어떤 거리에서 120도의 폭과 550 미터의 깊이를 갖는 섹터 내부에 존재하는 것으로서 결정될 수 있다.

이들 부정확한 방법들조차 몇몇 애플리케이션들, 예를 들어 관세 구역들의 결정에 적합하다. 더욱이, 더 정확한 방법들이 개발되었다. 보통, 이들 방법들은 이동 단말기에 의해 전송된 신호들을 측정하는 몇몇 다른 기지국들에 기초하는데, 예로서 도착 시간(TOA: Time Of Arrival) 방법이 있다.

또한 상기 이동 단말기는 다수의 기지국들에 의해 전송된 신호들을 측정할 수 있는데, 이러한 방법의 예는 증강 관찰 시간차(E-OTD: Enhanced Observed Time Difference)이다. 동기 네트워크들에서, 상기 이동 단말기는 다양한 기지국들로부터 신호들의 수신 순간들간의 상호관계들을 측정할 수 있다. 비-동기 네트워크들에서, 상기 기지국들에 의해 송신된 신호들은 또한 알려진 고정점에 위치한, 위치 측정 유닛(LMU: Location Measurement Unit)에서 수신된다. 상기 이동 단말기의 위치는 시간 지연들로부터 계산된 기하학적 성분들로부터 결정될 것이다.

상기 위치를 결정하기 위한 다른 방법은 상기 이동 단말기에 적합한 위성 위치 확인 시스템(GPS: Global Positioning System) 수신기를 사용하는 것이다. 상기 GPS 수신기는 지구 궤도를 도는 적어도 4개의 위성들로부터 신호들을 수신할 것이다; 이들 신호들로부터, 상기 이동 단말기의 위도, 경도 및 고도를 계산/결정하는 것이 가능하다. 상기 이동 단말기는 그것의 위치를 독립적으로 결정할 수 있거나 도움을 받을 수 있다. 상기 무선 시스템의 네트워크 구성요소는 위치 결정을 더 신속하게 하는 보조 메시지를 상기 이동 단말기로 송신할 수 있어서 상기 이동 단말기의 전력 소비를 감소시킨다. 상기 보조 메시지는 일시(time of day), 가시적인 위성들의 목록, 상기 위성 신호의 도플러 위상 및 코드 위상에 대한 검색 윈도를 포함할 수 있다. 상기 이동 단말기는 위치의 실제 계산/결정을 수행할 상기 네트워크 구성요소로 수신된 정보를 송신할 수 있다.

이 애플레케이션에서, 무선 시스템의 네트워크 구성요소는 상기 무선 시스템의 고정부, 즉 상기 이동 단말기를 제외한 전체 시스템 또는 상기 네트워크의 특정 요소를 의미한다(즉, 모든 네트워크 기능들이 상기 네트워크의 모든 요소들을 필요로 하지는 않고, 따라서 '네트워크'라는 단어는 또한 상기 네트워크의 단일 요소에 의해 수행되는 동작을 지칭할 수 있다). 그러므로, 상기 네트워크 구성요소는 다양한 방법으로 서로 통신하는 네트워크 요소들을 포함한다.

회선-교환 GSM 시스템에서 사용되는 것들과 같은, 네트워크 구성요소의 위치를 결정하기 위한 이전에 알려진 방법들은 서빙 이동 위치 센터(SMLC: Serving Mobile Location Center)를 사용한다; 위치 결정을 위해 요구되는 네트워크 요소들간의 통신은 데이터 링크 계층 및 상위 계층들 양자에서 시그널링 메시지들에 의해 수행된다. 따라서, 상기 SMLC 네트워크 요소는 요청에 의해 실제 위치 결정 계산들/결정을 수행할 것이다.

이동 발신 위치 요청(MO-LR: Mobile Originated Location Request) 또는 이동 착신 위치 요청(MTLR: Mobile Terminated Location Request)의 경우, 후자는 외부 클라이언트에 의해 발신되고, 두 시그널링 접속 제어부(SCCP: Signalling Connection Control Part) 접속들은 네트워크 레벨에서 기능에 액세스하도록 개방될 것이다; SCCP는 위치를 결정하기 위해 요구되는 메시지들을 교환하기 위한 규정들을 포함한다. 하나의 SCCP가 이동 스위칭 센터(MSC: Mobile Switching Center)와 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller) 사이에 존재할 것이고, 다른 SCCP는 상기 BSC와 사용중인 상기 SMLC 사이에 존재할 것이다. 상기 SCCP 접속은 접속-지향으로 알려진 유형이다. 각 SCCP 접속은 연계를 설정하는데 사용될 수 있는 그 자신의 식별자(SCCP 접속 ID)를 갖는다.

이들 두 SCCP 접속들을 개방한 후, 상기 SMLC로 위치 요청을 전달하는 것이 가능하다; 상기 BSC는 무선 인터페이스상에서 상기 이동 단말기와 SMLC 사이에서 위치 결정 메시지들을 전송할 것이다. 동일한 접속이 또한 상기 SMLC 및 상기 가입자를 서빙하는 상기 기지국 사이에서 기지국 서브시스템 링크 액세스 프로토콜(BSSLAP: Base Station Subsystem Link Access Protocol) 메시지들을 전달하는데 사용될 수 있다. 상기 접속들을 정확한 이동국(MS: Mobile Station)으로 향하게 하는 것은 상기 기지국 제어기(BSC)의 책임이기 때문에, 상기 상위 계층들에서의 메시지들은 상기 접속들에 대한 어떤 정보도 어떤 단말기 식별 데이터도 포함할 필요가 없다.

회선-교환 시그널링을 사용하는 아무런 수단도 없기 때문에 패킷-교환 네트워크에서 상기에 제시된 방법을 사용하는 것은 가능하지 않다. 예를 들어, 이러한 목적을 위해 사용되는 아무런 SCCP 접속도 존재하지 않는다. 따라서, 패킷-교환 네트워크들에서, 제3 계층 접속을 식별하는 정보는 상기 메시지에 포함되어야 한다. 예를 들어, 소위 임시 논리 링크 아이덴티티(TLLI: Temporary Logical Link Identity)는 제3 계층 또는 상위 계층들에서의 메시지들에 포함될 수 있다. 동일한 TLLI는 또한 무선 접속에서 무선 링크 제어/매체 액세스 제어(RLC/MAC: Radio Link Control/Media Access Control) 프로토콜에서 사용된다.

문제는 상기 BSC와 상기 SMLC간의 통신인데, 후자는 Lb 인터페이스를 가지며, 어떻게 상기 Lb 인터페이스로 하여금 패킷-교환 통신을 지원하도록 하는냐이다. 어려운 부분은 3개의 당사자들간의 시그널링을 설정하는 방법이다: 상기 SMLC, 상기 MS 및 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN: Serving GPRS Support Node). 상기 SGSN는 일반 패킷 무선 서비스(GPRS: General Packet Radio Service) 시스템으로부터 알려져 있다. 특정의 어려움은 패킷 제어 유닛(PCU: Packet Control Unit)이 상기 Lb 인터페이스를 통한 통신들을 특정 단말기의 통신들과 연계할 수 없다는 것이다.

GPRS 또는 EGPRS(Enhanced General Packet Radio Service)와 같은, 패킷-교환 무선 시스템들에서, 이제까지 상기 위치 서비스의 구현에 그다지 많은 주의가 있지 않았다. EGPRS는 패킷-교환 통신들을 사용하는 GSM(Global System for Mobile Communications) 기반 시스템이다. EGPRS는 통신 용량을 증가시키기 위하여 EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) 기술을 사용한다. 보통 GSM과 함께 사용되는 가우스 필터된 최소 편이 방식(GMSK: Gaussian Minimum Shift Keying) 변조에 부가하여, 패킷 데이터 채널들을 위하여 8-위상 편이 방식(8-PSK: 8-Phase Shift Keying) 변조를 사용하는 것이 가능하다. 주된 목표는 파일 복사 및 인터넷 브라우징과 같은 비-실시간 데이터 통신들의 구현이지만, 또한 예를 들어, 음성 및 비디오 전송을 위한 실시간 패킷-교환 서비스가 구현될 수 있다.

상술된 위치 결정 방법들에 의해 요구되는 정보를 전송하기 위하여, 패킷-교환 무선 시스템들은 (상기 SGSN와 같은) 상기 무선 시스템의 핵심 네트워크와 상기 이동 단말기(MS)간에 설정되는 (소위 비접속형 프로토콜을 사용하는) 패킷-교환 전송 채널을 필요로 한다. 따라서, 상기 핵심 네트워크는 (상기 BSC와 같은) 상기 무선 시스템의 무선 네트워크에게 상기 접속을 개방하도록 요청한다. 요구되는 시그널링은 비교적 무겁고 느리다. 그럼에도 불구하고, 시간-중대 애플리케이션들에서, 상기 위치 서비스로부터 상기 이동 단말기의 위치를 신속히 획득하는 것은 중요할 것이다.

도 1a는 셀룰러 네트워크의 구조의 예를 도시한 것이다.

도 1b는 셀룰러 네트워크의 더 상세한 블록도를 도시한 것이다.

도 1c는 회선-교환 접속을 도시한 것이다.

도 1d는 패킷-교환 접속을 도시한 것이다.

도 2는 셀룰러 무선 네트워크의 특정 부분들에서의 프로토콜 스택들의 예를 도시한 것이다.

도 3은 위치 결정 방법에서 수행되는 동작들을 도시한 흐름도이다.

도 4는 위치 결정 방법에서 수행되는 시그널링을 도시한 신호 순서도이다.

도 5는 본 발명에 의한 기지국 제어기의 구현예의 블록도를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명에 의한 Lb 인터페이스상에서의 회선-교환 프로토콜 시그널링을 도시한 것이다.

본 발명의 아이디어는 패킷-교환 네트워크에서 이동 단말기의 위치를 결정하기 위하여 적합한 네트워크 요소들간에 패킷-교환(비접속) 및 회선-교환(접속-지향) 통신들 양자를 사용하는 것이다. 특히, 본 발명의 아이디어는 기지국 제어기와 서빙 이동 위치 센터간에 회선-교환 접속을 사용하는 것이고 다른 네트워크 요소들간에 패킷-교환 접속을 사용하는 것이다. 본 발명에서, 상기 패킷-교환 및 회선-교환 기능간의 연계는 상기 기지국 제어기에서 설정된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 연계는 상기 패킷-교환 및 상기 회선-교환 메시지들간에 연계를 설정함으로써 또는 예를 들어, 상기 패킷-교환 및 상기 회선-교환 프로토콜 계층들간에 연계를 설정함으로써 구현될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 실시예에서, 상기 연계는 상기 패킷-교환 메시지 식별자를 상기 회선-교환 메시지 식별자와 연계시키는 표로서 설정될 수 있다.

본 발명의 실시예는 BSC와 SMLC간의 SS7 프로토콜에 기초한 시그널링을 사용한다. CCITT SS7(시그널링 시스템 7) 프로토콜은 통신 오퍼레이터들에 의해 널리 사용되는 시그널링 프로토콜이다; 네트워크 요소들간의 시그널링은 특정 시그널링 채널상에서 프로토콜 계층들에 의해 수행된다. 상기 프로토콜 계층들은 범용 7-계층 프로토콜 모델에 따라, 매우 균일하다.

본 발명의 제1 태양에 의하면, 패킷-교환 이동 전화 네트워크에서 이동 단말기의 위치를 결정하기 위한 방법으로서, 상기 단말기의 위치를 결정하기 위하여 상기 이동 전화 네트워크의 기지국 제어기를 통해 메시지가 전달되는 방법이 구현되는데, 상기 방법은, 상기 위치 결정을 위해 요구되는 통신들을 구현하기 위하여, 회선-교환 및 패킷-교환 메시지들 양자가 사용되고, 패킷-교환 및 회선-교환 기능 간에 어떤 위치 결정과 관련된 데이터를 전송하기 위하여 상기 메시지들간에 연계가 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 방법에 의하면, 회선-교환 위치 서버를 사용함으로써 패킷-교환 네트워크에서 위치 결정을 수행하는 것이 가능하다. 상기 방법의 이점은 SS7 프로토콜 시그널링이 패킷-교환 위치 결정을 위해 사용될 수 있다는 것과 상기 시그널링이 현재의 회선-교환 위치 결정에서 사용되는 시그널링과 비교할 때 수정되지 않은채 유지될 것이어서(위치 결정을 위해 필요한 가외의 정보가 전송 계층에서 전송되기 때문에), 패킷-교환 네트워크에서의 위치 결정은 (SS7 시그널링을 사용하는) (구) 회선-교환 네트워크로부터 위치 센터를 사용하여 구현될 수 있다.

본 발명의 제2 태양에 의하면, 패킷-교환 이동 전화 네트워크에서 이동 단말기의 위치를 결정하기 위한 시스템으로서, 상기 네트워크는 핵심 네트워크 요소, 기지국들, 상기 기지국들을 제어하기 위한 기지국 제어기 및 상기 이동 전화 네트워크의 이동 단말기를 포함하고, 상기 이동 전화 네트워크에서의 접속들은 패킷-교환 방식으로 정해지는 시스템이 제공되는데, 상기 시스템은, 상기 이동 전화 네트워크의 기지국 제어기와 기능적으로 접속된, 상기 단말기의 위치를 결정하기 위한 위치 유닛을 포함하고, 상기 기지국 제어기와 상기 위치 유닛간의 접속은 회선-교환이며, 상기 기지국 제어기는, 회선-교환 및 각각 패킷-교환 메시지들을 처리하기 위한 회선-교환 및 패킷-교환 기능 양자를 포함하고, 상기 패킷-교환 및 상기 회선-교환 기능간의 특정 위치 결정과 관련된 데이터의 전송을 위한 상기 회선-교환 및 상기 패킷-교환 기능간의 연계를 설정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 예를 들어, GSM 에지 무선 액세스 네트워크(GERAN: GSM EDGE Radio Access Network) 기지국 제어기를 사용하는 GSM-기반 패킷-교환 GPRS 또는 EGPRS 무선 시스템에서의 위치 결정에 적합하다.

본 발명의 제3 태양에 의하면, 패킷-교환 이동 통신 시스템을 위한 네트워크 요소로서, 패킷-교환 메시지들의 처리를 위하여 패킷-교환 기능을 구현하기 위한 수단을 포함하는 네트워크 요소가 구현되는데, 상기 네트워크 요소는, 회선-교환 메시지들을 처리하기 위하여 회선-교환 기능을 구현하기 위한 수단; 및 상기 패킷-교환 및 상기 회선-교환 기능간의 특정 통신과 관련된 데이터의 전송을 위하여 상기 회선-교환 및 상기 패킷-교환 기능간의 연계를 설정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 비-독립항들의 주제이다.

본 발명에 의한 방법 및 시스템은 다음 이점들을 갖는다. 패킷-교환 위치 서비스를 구현하기 위하여 다른 장치를 사용하는 것을 회피할 수 있다. 더욱이, 본 발명에 의하면, 기존 장치에 대한 아무런 큰 변경도 필요하지 않고, 네트워크에서의 시그널링은 더 균일해지며, 비교적 신속하고 네트워크 오퍼레이터를 위해 비교적 비용-효과적인 방법으로 현재의 패킷-교환 네트워크에서 구현될 수 있는 비교적 빠른 위치 서비스가 달성된다. 상기 위치 서비스는 어떤 경우에 아무런 특정 패킷 데이터 접속도 상기 단말기와 상기 위치 센터간에 개방될 필요가 없을 때 더 빨라진다.

본 발명에 의한 방법은 패킷 스위칭에 적합한 방식으로 Lb 인터페이스를 사용함으로써 그리고 상기 GERAN 시스템의 BSC와 SMLC 네트워크 구성요소들에서의 패킷 스위칭에 적합한 프로토콜 스택들을 구현함으로써 GERAN에서 위치 서비스들을 구현하는 것을 가능하게 한다.

하기에, 본 발명이 첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 실시예들과 함께 더 상세히 논의될 것이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하여, 고정 단말기 네트워크 및 패킷 전송 네트워크에 대한 인터페이스들과 함께, 패킷-교환 무선 시스템의 전형적인 구조가 설명될 것이다. 도 1b는 실시예들의 설명에 핵심적인 블록들만을 포함하지만, 전형적인 패킷-교환 셀룰러 무선 네트워크가 또한 그 상세한 설명이 여기에서 요구되지 않는 다른 기능들 및 구조들을 포함한다는 것은 당업자에게 명백하다. 상기 무선 시스템은 예를 들어, GSM-기반 GPRS 또는 EGPRS, 광대역 코드 분할 다중 액세스를 사용하는 범용 이동 전화 시스템(UMTS: Universal Mobile Telephone System) 또는 이들 시스템들의 혼합일 수 있는데, 상기 네트워크의 구조는 UMTS 스타일에서 약술되고 무선 네트워크는 GERAN이라고 불리우며, 그럼에도 불구하고 상기 무선 인터페이스는 정상 GSM-기반 무선 인터페이스 또는 EDGE 변조를 사용하는 무선 인터페이스이다.

도 1a 및 도 1b에 관한 설명은 주로 UMTS에 기초한다. 상기 이동 전화 시스템의 주 구성요소들은 핵심 네트워크(CN), 또한 무선 네트워크 UTRAN으로 알려진, UMTS 지상 무선 액세스 네트워크 및 또한 사용자 장치(UE: User Equipment)로 알려진, 이동 단말기이다. CN 및 UTRAN간의 인터페이스는 Iu로 불리우고, UTRAN 및 UE간의 무선 인터페이스는 Uu로 불리운다.

UTRAN는 무선 네트워크 서브시스템들(RNS)로 이루어져 있다. RNS들간의 인터페이스는 Iur로 불리운다. RNS은 하나 이상의 노드(B)들 뿐만 아니라 무선 네트워크 제어기(RNC)로 이루어져 있다. RNC 및 B간의 인터페이스는 Iub로 불리운다. 또한 셀로서 알려진, 노드(B)의 범위는 도 1a에서 문자 C로 표시된다. RNS은 또한 더 전통적인 용어로 기지국 서브시스템(BSS: Base Station Subsystem)이라고 불리울 수 있다. 따라서, 상기 무선 시스템의 네트워크 구성요소는 상기 무선 네트워크 (UTRAN) 및 핵심 네트워크(CN)를 포함한다.

도 1a에서의 설명은 매우 일반적인 수준이고, 따라서 상기 UMTS 시스템의 각 구성요소에 대략 대응하는 GSM 시스템의 구성요소들을 도시함으로써 그것은 도 1b에서 더 명확해질 것이다. 여기에 보여진 설명이 결코 속박하는 것이 아니라 오히려 제안적인 것이라는 것은 주목되어야 하는데, 이것은 다양한 UMTS 구성요소들의 책임 및 기능들이 아직 설계 단계에 있기 때문이다.

이동 단말기(150)는 예를 들어 고정 단말기, 차량에 적합한 단말기 또는 휴대용 단말기일 수 있다. 상기 무선 네트워크 기반 구조(UTRAN)는 또한 기지국 시스템들로 알려진, 무선 네트워크 서브시스템들(RNS)로 이루어져 있다. 상기 무선 네트워크 서브시스템(RNS)은 또한 기지국 제어기(102)로 알려진, 무선 네트워크 제어기(RNC) 및 상기 RNC의 제어하에서 동작하는, 또한 기지국(100)으로 알려진 적어도 하나의 노드(B)로 이루어져 있다.

상기 기지국(100)은 다중화기(116), 몇몇 송수신기들(114) 및 송수신기들(114)과 다중화기(116)의 동작을 제어하는 제어 유닛(118)을 포함한다. 상기 다중화기(116)는 몇몇 송수신기들(114)에 의해 사용되는 트래픽 및 제어 채널들을 전송 채널(160)에 배치하는데 사용된다.

상기 기지국(100)내의 송수신기들(114)은 이동 단말기(150)에 대한 양방향 무선 접속(Uu)을 구현하기 위해 사용되는 안테나 유닛(112)에 접속된다. 상기 양방향 무선 접속(Uu)에서 전송되는 프레임들의 구조는 정확하게 정의된다.

상기 기지국 제어기(RNC)(참조번호 102)는 그룹 스위칭 매트릭스(120) 및 제어 유닛(124)을 포함한다. 상기 그룹 스위칭 매트릭스(120)는 음성 및 데이터를 스위칭하고 시그널링 회로들을 접속하기 위해 사용된다. 상기 기지국 시스템(RNS)은은 기지국(100)으로 이루어져 있으며 상기 기지국 제어기(102)는 또한 부호간 변환기(transcoder)(122)를 포함한다.

기지국 제어기(102)와 기지국(100)의 물리적인 구조 뿐만 아니라 그들간의 태스크들의 분할은 구현에 따라 변할 수 있다. 전형적으로, 상기 기지국(100)은 상술된 방식으로 무선 경로의 구현을 책임진다. 상기 기지국 제어기(102)는 전형적으로 다음을 관리한다: 무선 자원들의 관리, 셀들간의 채널 스위칭의 제어, 전력 조정, 타이밍과 동기 및 이동 단말기를 페이징하는 것.

전형적으로 상기 송수신기(122)는 가능한 한 이동 스위칭 센터(MSC)(132)에 근접하여 위치하고, 음성 데이터가 상기 부호간 변환기(122)와 상기 기지국 제어기(102)간에 상기 이동 단말기 시스템의 포맷으로 전송될 수 있기 때문에, 전송 용량이 절감된다. 상기 부호간 변환기(122)는 일반 전화 교환망과 무선 전화망에서 사용되는 다른 디지털 음성 부호화 포맷들간에 변환한다; 예를 들어, 그것은 고정 네트워크에서의 64 kbit/s 포맷으로부터 셀룰러 무선 네트워크에서 사용되는 다른 포맷(예를 들어 13 kbit/s)로 변환할 수 있고 그 반대로 변환할 수 있다. 요구되는 장치는 여기에서 더 상세히 설명되지 않을 것이다; 그래도 음성을 제외한 다른 데이터가 상기 부호간 변환기(122)에서의 변환에 의존하지 않을 것이라는 것은 주목되어야 한다.

상기 제어 유닛(124)은 호 제어, 이동성 관리, 통계 정보의 수집 및 시그널링을 수행한다.

상기 핵심 네트워크(CN)는 UTRAN 외부의 이동 전화 시스템 기반 구조로 이루어져 있다. 상기 핵심 네트워크(CN)에서의 회선-교환 전송과 관련된 장치중, 도 1b는 이동 스위칭 센터(132)를 도시한 것이다.

도 1b에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 스위칭 매트릭스(120)는 상기 이동 스위칭 센터(132)를 통해 일반 전화 교환망(PSTN: Public Switched Telephone Network)(134)으로의 접속들(검정 원들로 도시됨)을 행하는데 사용될 수 있고, GPRS 네트워크와 같은, 패킷 전송 네트워크(142)로의 접속들을 행하는데 사용될 수 있다. 일반 전화 교환망(134)에서, 전형적인 단말기(136)는 종래의 전화 또는 종합 정보 통신망(ISDN: Integrated Services Digital Network) 전화이다. 인터넷(146)과 같은 데이터 통신 네트워크를 통해 이동 전화 시스템(148)에 접속된 컴퓨터로부터 이동 단말기(150)에 접속된 휴대용 컴퓨터(152)로의 패킷 전송이 수행될 것이다. 이동 단말기(150)와 휴대용 컴퓨터(152)의 조합 대신에, 예를 들어, 무선 애플리케이션 프로토콜(WAP: Wireless Application Protocol) 전화 또는 개인 디지털 보조 장치(PDA: Personal Digital Assistant)를 갖는 이동 통신 단말기를 통합하는 노키아 9110 커뮤니케이터 유형의 장치를 사용하는 것이 가능하다.

패킷 전송 네트워크(142)와 스위칭 매트릭스(120)간의 접속은 지원 노드(SGSN: Serving GPRS Support Node)(140)에 의해 설정될 것이다. 상기 지원 노드(140)의 목적은 상기 기지국 시스템과 게이트웨이 노드(GGSN: Gateway GPRS Support Node)(144)간에 패킷들을 전송하고, 그것의 동작 지역내의 이동 단말기(150)의 위치를 추적하는 것이다.

상기 게이트웨이 노드(144)는 일반 패킷 전송 네트워크(146)를 상기 패킷 전송 네트워크(142)와 접속시킨다. 인터넷 프로토콜 또는 X.25 프로토콜은 상기 인터페이스에 의해 사용될 수 있다. 캡슐화를 사용함으로써, 상기 게이트웨이 노드(144)는 상기 일반 패킷 전송 네트워크(146)로부터 패킷 전송 네트워크(142)의 내부 구조를 숨길 것이고, 그래서 상기 일반 패킷 전송 네트워크(146)의 관점에서, 상기 패킷 전송 네트워크(142)는 서브넷인 것처럼 보인다; 상기 일반 패킷 전송 네트워크(146)는 상기 서브넷에서의 이동 단말기(150)로 패킷들을 송신할 수 있고 그것으로부터 패킷들을 수신할 수 있다.

전형적으로, 상기 패킷 전송 네트워크(142)는 인터넷 프로토콜을 사용하고 사용자 데이터 뿐만 아니라 시그널링을 운반하는 사설 네트워크이다. 상기 네트워크(142)의 구조는 그것의 구조와 상기 인터넷 프로토콜 계층 아래의 프로토콜들을 포함하여, 오퍼레이터마다 변할 수 있다.

상기 일반 패킷 전송 네트워크(146)는 예를 들어, 글로벌 인터넷일 수 있다; 그것, 예를 들어, 서버에 접속된 단말기(148)는 상기 이동 단말기(150)로 패킷들을 전송하기를 원한다.

도 1c는 어떻게 회선-교환 전송 채널이 상기 이동 단말기(150)와 상기 일반 전화 교환망 단말기(136)간에 설정될 수 있는지를 도시한 것이다. 도면들에서, 진한 선은 안테나(112)로부터 송수신기(114)로, 거기서부터 전송 채널(160)을 통해 다중화기(116)에서 다중화되어 접속이 상기 부호간 변환기(122)로 가는 출력에 대해 설정된 상기 스위칭 매트릭스(120)로, 거기서부터 상기 이동 스위칭 센터(132)에서 행해진 접속을 통해 상기 일반 전화 교환망(134) 및 그것의 단말기(136)까지, 무선 인터페이스(170)에서 상기 시스템을 통한 데이터의 흐름을 도시한 것이다. 상기 기지국(100)에서, 상기 제어 유닛(118)은 전송을 수행할 때 상기 다중화기(116)를 제어하고, 상기 기지국 제어기(102)에서, 상기 제어 유닛(124)은 정확한 접속을 행하기 위하여 상기 스위칭 매트릭스(120)를 제어한다.

도 1d는 패킷-교환 접속을 도시한 것이다. 휴대용 컴퓨터(152)는 이제 이동 단말기(UE)(도 1b에서 참조번호 150)에 접속되었다. 진한 선은 서버 컴퓨터(148)로부터 상기 휴대용 컴퓨터(152)로 전송된 데이터의 흐름을 도시한 것이다. 물론 또한 반대 방향으로, 즉 상기 휴대용 컴퓨터(152)로부터 상기 서버 컴퓨터(148)로 데이터를 전송하는 것이 가능하다. 상기 데이터는 또한 Um 인터페이스(170)로 알려진, 무선 인터페이스에서 상기 시스템을 통해 상기 안테나(112)로부터 상기 송수신기(114)로, 그리고 거기서부터 Abis 인터페이스에서 전송 채널(도 1b에서 참조번호 160)을 통해 상기 다중화기(116)에서 다중화되어 접속이 Gb 인터페이스에서 상기 지원 노드(140)로 가는 출력에 대해 설정된 상기 스위칭 매트릭스(120)로 흐른다; 상기 지원 노드(140)로부터, 상기 데이터는 패킷 전송 네트워크(142)를 경유하여, 상기 일반 패킷 전송 네트워크(146)와 그것의 서버 컴퓨터(148)에 접속된, 상기 게이트웨이 노드(144)를 통해 전송된다.

명백히 하기 위하여, 도 1c 및 도 1d는 회선-교환 및 패킷-교환 데이터 양자가 동시에 전송되는 경우를 도시하지 않는다. 그럼에도 불구하고, 이것은 전적으로 가능하고 일반적인데, 이것은 회선-교환 전송을 위해 사용되지 않는 용량이 유연한 방식으로 패킷-교환 전송을 위해 사용될 수 있기 때문이다. 또한 아무런 회선-교환 데이터도 전송되지 않는 네트워크를 구성하는 것이 가능하다; 상기 네트워크는 패킷-교환 데이터를 위해서만 사용된다. 이것은 상기 네트워크 구조를 단순화하는 것을 가능하게 한다.

도 1d를 더 살펴보자. UMTS 시스템의 다른 실체들 -CN, UTRAN, RNS, RNC, B-는 대시 박스들로서 도면에 개요된다. 핵심 네트워크(CN)에서 패킷-교환 전송과 관련된 장치가 이제 더 상세히 설명될 것이다. 상기 지원 노드(140), 상기 패킷 전송 네트워크(142)와 상기 게이트웨이 노드(144)에 부가하여, 상기 핵심 네트워크는 또한 게이트웨이 이동 위치 센터(GMLC: Gateway Mobile Location Center)(186)와 홈 위치 레지스터(HLR: Home Location Register)(184)를 포함한다.

상기 게이트웨이 이동 위치 센터(186)의 목적은 외부 클라이언트(188)에 위치 서비스를 제공하는 것이다. 상기 홈 위치 레지스터(184)는 상기 위치 서비스를 위한 가입자 데이터와 라우팅 정보를 포함한다. 도 1d에 도시된 부가적인 위치 서비스 장치는 상기 기지국 제어기(RNC), 도시된 바와 같이, 예를 들어, 제어 구성요소(124)에 존재할 수 있는, 서빙 이동 위치 센터(182)를 포함한다; 그것은 또한 상기 기지국 제어기(RNC) 또는 상기 지원 노드(140)에 접속된 개별 장치일 수 있다.

더욱이, 위치 측정 유닛(LMU: Location Measurement Unit)(180)이 도시된다; 그것은 상기 기지국(B), 예를 들어, 그것의 제어 구성요소(118)에 존재할 수 있거나, 그것은 상기 기지국(B)에 접속된 개별 장치일 수 있다. 상기 위치 측정 유닛(180)의 목적은 상기 위치 결정 방법에 의해 아마도 요구되는 무선 측정들을 수행하는 것이다.

이동 단말기들을 위한 상기 위치 측정 유닛(180)은 또한 서빙 이동 위치 센터(SMLC: Serving Mobile Location Center)로서 알려진 네트워크 요소이다.

도 1d는 또한 본 출원과 관련된 이동 단말기(UE)의 구조적인 부분들을 도시한 것이다. 상기 이동 단말기(UE)는 안테나(190)를 포함하는데, 상기 안테나를 통해 송수신기(192)는 무선 인터페이스(170)로부터 신호를 수신한다. 상기 이동 단말기(UE)의 동작들은 제어 구성요소(194), 전형적으로 그것의 요구되는 소프트웨어를 갖는 마이크로프로세서에 의해 제어된다.

여기에 도시된 구성요소들에 부가하여, 상기 이동 단말기(UE)는 또한 배터리 뿐만 아니라 라우드 스피커, 마이크로폰, 디스플레이 및 키보드로 이루어져 있는 사용자 인터페이스를 포함한다. 이들은 본 발명과 관련되지 않기 때문에 여기에서 더 상세히 설명되지 않는다.

기지국(B)내의 송수신기의 구조도, 이동 단말기(UE)내의 송수신기의 구조도 여기에서 더 상세히 설명되지 않는데, 이것은 상기 장치들의 구현이 당업자에게 명백하기 때문이다. 예를 들어, 정상 EGPRS-대응 무선 네트워크 송수신기 및 이동 단말기 송수신기가 사용될 수 있다. 위치 결정과 관련된 동작들은 개방 시스템 상호접속(OSI: Open Systems Interconnection) 모델의 상위 계층들, 특히 제3 계층에서 수행될 것이다.

도 2는 예로서 상기 EGPRS 제어 평면의 프로토콜 스택들을 도시한 것이다. 실시예들이 결코 EGPRS로 제한되지 않는다는 것은 주목되어야 한다. 상기 프로토콜 스택들은 국제 표준화 기구(ISO: International Standardization Organization) OSI 모델에 따라 만들어졌다. 상기 OSI 모델에서, 프로토콜 스택들은 계층들로 나뉘어져 있다. 원칙적으로, 7개의 계층들이 존재할 수 있다. 각 네트워크 요소에 대해, 도 2는 상기 요소에서 처리되는 프로토콜 부분들을 도시한 것이다. 상기 네트워크 요소들은 이동 단말기(MS), 기지국 시스템(BSS), 지원 노드(SGSN) 및 위치 센터(SMLC)이다. 상기 기지국과 상기 기지국 제어기는 개별적으로 도시되지 않는데, 이것은 아무런 인터페이스도 그들간에 정의되지 않았기 때문이다. 따라서 기지국 시스템(BSS)에 할당된 프로토콜 프로세싱은 원칙적으로 상기 기지국(100)과 상기 기지국 제어기(102)간에 자유롭게 분배될 수 있다. 원칙적으로, 상기 부호간 변환기(122)는 그것이 상기 기지국 시스템(BSS)의 일부일지라도, 여기에서 사용될 수 없다. 다양한 네트워크 요소들은 그들의 인터페이스들(Um, Gb 및 Gn)에 의해 분리된다.

각 장치(MS, BSS, SGSN 및 SMLC)에서의 계층들은 다른 장치에서의 대응하는 계층들과 논리적으로 통신할 것이다. 최하단의 물리 계층들만이 서로 직접 통신할 것이다. 다른 계층들은 다음 하위 계층들에 의해 제공된 서비스들을 항상 사용할 것이다. 그러므로 메시지는 상기 계층들간에 물리적으로 수직으로 전달되어야 하고, 최하단의 계층에서만(또한 물리 계층으로 알려짐), 상기 메시지는 상기 계층들간에 수평적으로 전송될 것이다.

비트 레벨에서의 실제 전송은 최하단의 제1 계층(RF, L1)을 사용하여 수행될 것이다. 상기 물리 계층은 당해 전송 매체로의 접속을 위하여, 기계적, 전기적 및 기능적 특징들을 정의한다.

데이터 링크 계층으로 알려진, 다음, 제2 계층은 예를 들어, 전송 에러들의 정정을 수행하는, 신뢰성있는 통신들을 구현하기 위하여 상기 물리 계층의 서비스들을 사용한다. 상기 무선 인터페이스(170)에서, 상기 데이터 링크 계층은 RLC/MAC 서브계층과 LLC 서브계층으로 나뉘어진다. 네트워크 계층으로 알려진, 상기 제3 계층은 상기 상위 계층들에 상기 장치들간의 데이터 전송 및 스위칭 기술들의 독립성을 제공한다.

상기 네트워크 계층은 접속들을 설정하고, 유지하며 해제하는 것을 책임진다. GSM 시스템에서, 상기 네트워크 계층은 또한 시그널링 계층으로 알려져 있다. 그것은 2개의 주 태스크들을 서빙한다: 메시지 라우팅 및 두 실체들간의 몇몇 독립적인, 동시 접속들을 설정하는 수단. 상기 네트워크 계층은 세션 관리(SM: Session Management) 서브계층 및 GPRS 이동성 관리(GMM: GPRS Mobility Management) 서브계층을 포함한다.

상기 GPRS 이동성 관리 서브계층(GMM)은 무선 자원 관리와 직접적으로 관련되지 않은 이동 단말기 이동의 결과들을 관리한다. 고정 네트워크에서, 이 서브계층은 사용자 인증 제어 및 사용자를 상기 네트워크에 접속시키는 것을 책임질 것이다. 그러므로, 셀룰러 네트워크들에서 이 서브계층은 이동성에 기인하는 데이터의 관리 뿐만 아니라 사용자 이동성 및 등록을 지원한다. 더욱이, 이 서브계층은 상기 이동 단말기의 아이덴티티 및 허가된 서비스들을 검증할 것이다. 이 서브계층에서의 메시징은 상기 이동 단말기(MS)와 상기 지원 노드(SGSN)간에 발생한다.

상기 세션 관리 서브계층(SM)은 패킷-교환 호의 관리와 관련된 모든 동작들을 관리하지만, 사용자의 이동을 검출하지는 않는다. 상기 세션 관리 서브계층(SM)은 접속들을 설정하고, 유지하며 해제할 것이다. 그것은 상기 이동 단말기(150)에 의해 발신된 호들 및 상기 이동 단말기로 착신되는 호들을 위한 개별 절차들을 포함한다. 또한 이 서브계층에서의 메시징은 상기 이동 단말기(MS)와 상기 지원 노드(SGSN) 사이에서 발생한다.

상기 기지국 시스템(BSS)에서, 상기 세션 관리 서브계층(SM)과 상기 이동성 관리 서브계층(GMM)에서의 메시지들은 투과적으로 처리된다. 즉, 그들은 단지 앞뒤로 전송된다.

논리 링크 제어(LLC: Logical Link Control) 계층은 상기 SGSN와 상기 MS간에 신뢰성있는 암호화된 논리 링크를 구현할 것이다. 상기 LLC는 이동 전화 네트워크의 네트워크 구성요소에 대한 변경된 무선 인터페이스의 영향을 최소화하기 위하여, 자급 자족할 수 있고 하위 계층들에 독립적이다. 사용자 데이터 뿐만 아니라 전송될 정보는 암호화에 의해 보호될 것이다. Um과 Gb 인터페이스들 사이에서, 상기 LLC 데이터는 LLC 중계 계층(LLC RELAY)에서 전송될 것이다. 상기 MAC 계층은 다음 태스크들을 책임진다: (상기 이동 단말기로부터 상기 네트워크 구성요소로의) 업링크 접속들 및 (상기 네트워크 구성요소로부터 상기 이동 단말기로의) 다운링크 접속들 양자에서 데이터 및 시그널링의 다중화, 업링크 자원 요청들의 관리 및 다운링크 트래픽에 대한 자원들의 분배 및 타이밍. 또한 트래픽 우선 순위의 처리는 이 계층의 책임이다. 상기 무선 링크 제어(RLC: Radio Link Control) 계층은 LLC 계층 데이터, 즉 LLC 프레임들을 상기 MAC 계층에 전달하는 것을 책임진다; 상기 RLC는 상기 LLC 프레임들을 RLC 데이터 블록들로 분할하고 그들을 상기 MAC 계층으로 중계한다. 상기 업링크 방향에서, 상기 RLC는 상기 RLC 데이터 블록들로부터 LLC 프레임들을 구성하고 이들을 상기 LLC 계층에 전달한다. 물리 계층은 Um 인터페이스, 예를 들어 GSM 시스템에 정의된 무선 인터페이스에서 무선 접속을 사용하여 구현될 것이다. 물리 계층은 예를 들어, 반송파 변조, 전송된 데이터에 대한 인터리빙 및 에러 정정, 동기화 및 송신기 전력 조정을 수행한다.

GPRS 터널링 프로토콜(GTP: GPRS Tunnelling Protocol)은 백본망을 경유하여 다른 SGSN들 및 GGSN들간에 시그널링을 터널링할 것이다. 요망되는 경우, GTP은 상기 SGSN와 상기 GGSN간에 흐름 제어를 구현할 수 있다. 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP: User Datagram Protocol)은 예를 들어, 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol)을 사용할 때, 신뢰성있는 링크를 요구하지 않는 GTP 계층에서 이들 데이터 패킷들을 전송할 것이다. 또한, 사용자 레벨에서, 전송 제어 프로토콜(TCP: Transmission Control Protocol)이 사용될 수 있다; 그것은 그것을 통해 전송된 패킷들을 위해 손실 및 손상에 대한 보호 뿐만 아니라 흐름 제어를 제공한다. 각각, UDP은 패킷 손상에 대한 보호만을 제공한다.

IP은 GPRS 백본 프로토콜이고, 그것의 기능들은 제어 데이터 뿐만 아니라 사용자 데이터의 라우팅을 포함한다. IP은 IPv4 프로토콜에 기초할 수 있지만, 나중에 상기 시스템은 IPv6 프로토콜을 사용하도록 이동할 것이다. 기지국 서브시스템 GPRS 프로토콜(BSSGP: Base Station Subsystem GPRS Protocol) 계층은 상위 계층 데이터에 부가하여, BSS와 SGSN간의 서비스의 라우팅 및 품질과 관련된 정보를 운반할 것이다. 이 정보의 물리적인 전송은 프레임 중계(FR: Frame Relay) 계층에서 수행된다. 네트워크 서비스(NS: Network Service)는 상기 BSSGP 프로토콜에 따라 메시지들을 전송할 것이다.

다음에, 본 발명에 의한 이동 단말기 위치 결정 방법의 가능한 시그널링 및 그것의 가능한 사용을 설명하는, 도 3 내지 도 6이 참조된다. 도 3은 상기 위치 결정 방법에서 수행되는 동작들을 도시한 흐름도이고, 도 4는 상기 위치 결정 방법에서 수행되는 시그널링을 도시한 신호 순서도이다.

도시된 예가 3GPP(3세대 파트너쉽 프로젝트)의 스테이지 3 설명에 아직 명시되지 않은 동작들을 사용해서, 여기에서 사용되는 명칭들이 장래에 변경될 수 있다는 것은 주목되어야 한다.

더욱이, 예를 들어 상기 SMLC와 상기 기지국 제어기는 실제로 동일한 장치에 통합될 수 있다. 본 발명에 의한 방법은 요망되는 단말기에 대한 연계-기반 접속을 용이하게 하기 위하여 이 경우조차 사용되어야 한다.

동작은 단계 302에서의 위치 요청을 가지고, 단계 301에서 시작한다. 이러한 요청(400, 401)은 이동 단말기로부터의 MOLR 요청(401)이거나 다른 네트워크 요소로부터의 MTLR 요청(400)일 수 있다. 상기 동작은 양자의 경우들에서 동일하다.

도 4에 의하면, 위치 서비스의 내부 또는 외부 클라이언트 또는 이동 단말기(MS)는 상기 SGSN에 의해 수신되는, 위치 서비스 요청(400, 401)을 송신함으로써 어떤 이동 단말기의 위치에 대한 정보를 요청한다. 적합한 SGSN에 대한 요구되는 라우팅 정보는 라우팅 정보 긍정응답을 가지고 HLR에 의해 긍정응답되는, 특정 라우팅 정보 요청에 의해 상기 HLR로부터 획득될 것이다. 이 동작은 알려져 있는 것으로 간주되고, 추가로 논의되지 않을 것이다. 상기 라우팅 정보에 기초하여, GMLC는 적합한 SGSN가 이동 단말기 위치에 대한 요청을 송신한다는 것을 안다.

도 3의 다음 단계 303에서, 상기 당해 SGSN는, 적어도 임시 논리 링크 아이덴티티(TLLI: Temporary Logical Link Identity)와 BSSGP 가상 접속 식별자(BVCI: BSSGP Virtual Connection Identifier) 정보를 포함하여, 패킷 제어기(즉, 상기 기지국 제어기(GERAN)의 패킷-교환 기능 PCU)로 BSSGP 메시지(402)를 송신할 것이다. 상기 BVCI는 상기 이동 단말기가 동작중인 셀을 나타낸다.

상기 패킷 제어기(PCU)는 단계 304에서 수신된 상기 BSSGP 메시지(402)를 검사하고, 그것이 위치 메시지인 경우, 상기 회선-교환 제어기, 즉 상기 기지국 제어기(GERAN)의 회선-교환 기능 BSC(도 5 참조)이 상기 메시지(403)를 위해 설정된 SCCP 접속에 의해 상기 SMLC로 추가로 상기 메시지(403)를 전송할 수 있도록 그것은 BSSAP-LE 프로토콜로 변환될 것이다.

다음 단계 305에서, 상기 위치 요청 메시지(403)는, 상기 BSSAP-LE 프로토콜을 사용하는 부가적인 정보로서, 상기 SCCP 접속을 통해 상기 SMLC로 전달될 것이다.

단계 306에서 설정된 SCCP 접속을 통하여, 상기 SMLC는 상기 BSSAP-LE 메시지를 포함하는 위치 요청 메시지(403)를 수신할 것이다; 상기 SMLC는 요망되는 방법을 사용하여 상기 위치 요청을 수행할 것이다. SCCP 접속이 설정되었기 때문에, 상기 SMLC는 상기 SCCP 접속을 사용하여, 단계 306에서 상기 기지국 제어기를 통해 MS 방향으로 통신을 개시할 수 있다. 상기 기지국 제어기(BSC)는 상기 TLLI에 의해 상기 SCCP 접속과 대응하는 패킷 접속간의 연계를 알고 있기 때문에, 그것은 적합한 단말기와 통신을 개시할 수 있다. 이 통신(409)은 요청된 방법을 사용하는 위치 결정을 구현하는데 사용될 것이고, 위치 정보 또는 상기 위치와 관련된 다른 정보는 상기 SCCP 접속(405)을 통해 BSSAP-LE 메시지에 의해 반환될 것이다. 여기에서 전송된 정보는 사용된 위치 결정 방법에 매우 의존한다. 요구되는 해상도로 단말기의 위치를 결정할 수 있기 위하여, 어떤 종류의 신호가 (즉, 사용되는 위치 결정 방법에 따라, 이동 통신 네트워크의 RF 링크상에서 전송된 신호 또는 예를 들어 GPS 송수신기로부터의 신호가) 상기 단말기(MS)로부터 요구되는 것은 다른 방법들에 공통적이다.

단계 307에서, 상기 회선-교환 제어기(BSC)는 추가로 BSSGP 프로토콜에 의해 전송될 메시지(406)를 상기 SGSN로 전송하는 상기 패킷 제어기(PCU)로 메시지를 전달할 것이다. 이 후, 상기 SCCP 접속은 해제될 수 있다. 상기 SGSN가 요청자에게 반환된 정보(407, 408)를 전송했을 때, 동작은 단계 309에서 종료될 것이다.

도 5는 본 발명에 따라 연계를 구현하기 위한 기지국 제어기의 대략적인 블록도를 도시한 것이다. 본 발명에 의한 GERAN(BSC, PCU) 기지국 제어기(501)는 패킷-교환 기능을 위한 프로토콜 스택(502)과 회선-교환 기능을 위한 프로토콜 스택(503)을 포함한다. 상기 패킷-교환 프로토콜 스택(502)을 사용하여, 상기 기지국 제어기는 SGSN(504)와 통신하고, 상기 회선-교환 프로토콜 스택(503)을 사용하여, 상기 기지국 제어기는 SMLC 위치 서버(505)와 통신한다.

또한, 상기 기지국 제어기(501)는 무선 인터페이스(Um)를 통해 이동국(MS)과 통신하지만, 명확성을 위하여, 이것은 도 5에 도시되지 않는다.

제어 유닛(506)은 상기 연계를 제어하고, 따라서 상기 기지국 제어기에서 패킷-교환 및 회선-교환 통신들은 상기 연계를 설정하기 위하여, 어떤 접속과 관련된 패킷-교환 및 회선-교환 메시지들의 식별 데이터(또는 전체 위치 메시지)를 저장 장치(507)에 기록하고, 상기 연계가 발견된 후 다른 프로토콜 스택에서의 대응하는 계층으로 상기 메시지들을 전송한다. 상기 연계 저장 장치(505)는 요구되는 정보, 즉 전체 위치 메시지 또는 그것의 식별 데이터를 저장한다; 패킷-교환 접속들에 대해서, 이것은 특정 LCS 메시지에 대응하는 TLLI이고, 회선-교환 메시지들에 대해서, 이것은 예를 들어 SCCP 접속 ID이다. 이것은 예를 들어 (도면에 도시된 바와 같이) 표로서 구현될 수 있는데, 각 패킷-교환 접속 식별자 TLLI1, TLLI2, TLLI3 등은 회선-교환 접속 식별자 SCCP-ID₁, SCCP-ID₂, SCCP-ID₃ 등에 대응한다. 위치 정보 반환 메시지가 수신될 때, 그것은 상기 연계 저장 장치(507)에서의 데이터를 사용하여 다른 프로토콜 스택 및 적합한 수신자에 전송되도록, 보내질 수 있다(즉, 적합한 식별자를 포함시키고 패킷-교환 또는 각각 회선-교환 메시지로 변환함으로써 변경될 수 있다).

도 6은 SS7 프로토콜을 사용하여 Lb 인터페이스상에서의 본 발명에 의한 접속을 도시한 것이다. L1 또는 제1 계층은 물리 계층이고, MTP 프로토콜 계층은 상기 위치 센터(SMLC)와 상기 기지국 제어기(BSC)(즉, 상기 기지국 제어기(GERAN)의 상기 회선-교환 기지국 제어기 기능)간에 메시지들의 전송을 위해 사용된다. 상기 SCCP 계층은 대응하는 계층들간의 가상 접속을 구현한다. 제3 계층(L3)의 바람직한 구현은 BSSAP-LE 프로토콜을 따르며, 그것은 애플리케이션 계층들을 위한 전송 프로토콜 역할을 할 것이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 위치 센터(SLMC)는 상기 기지국 제어기(GERAN)와 통합된다. 이 경우조차, 상기 위치 센터의 바람직한 위치는 여전히 상기 기지국 제어기 내부에서 본 발명에 의한 연계를 구현하는, 상기 기지국 제어기의 회선-교환 기능 내부이다.

종래 기술과 비교할 때 새로운 특징들을 구현하는 바람직한 방법은 소프트웨어에 기반하는데, 이것은 상기 위치 결정 방법이 무선 시스템과 위치 서버의 네트워크 구성요소에서 명백하게 정의된 기능들에 대해 비교적 단순한 소프트웨어 변경들을 요구할 것이라는 것을 의미한다.

바람직한 실시예에서, 상기 네트워크의 패킷-교환 측상의 프로토콜 스택은 패킷-교환 네트워크로부터 수신된 위치 메시지를 검출하고 회선-교환 프로토콜하에서, 회선-교환 네트워크에서 적합한 단말기로 전송되는 이 메시지를 변환하기 위한 소프트웨어-기반 수단을 포함한다; 각각, 상기 네트워크의 상기 회선-교환 측상의 프로토콜 스택은 상기 회선-교환 네트워크로부터 수신된 상기 위치 메시지를 검출하고, 패킷-교환 프로토콜하에서, 적합한 패킷 식별자를 가지고, 상기 패킷-교환 네트워크에서 전송되는 이 메시지를 변환하기 위한 수단을 소프트웨어-기반 수단을 포함한다.

더욱이, 본 발명에 의한 상기 기지국 제어기는 메시지를 상기 패킷-교환 네트워크 측으로부터 상기 회선-교환 네트워크 측으로 전송하고, 상기 회선-교환 네트워크으로부터 상기 패킷-교환 네트워크 측으로 전송하기 위한 수단을 포함한다.

상기 위치 결정을 위해 설정된 SCCP 접속은 상기 위치 결정 방법을 구현하는데 효과적으로 사용될 수 있고, 상기 접속은 위치 응답을 제공한 후 해제될 수 있다.

본 발명이 첨부된 도면들에 있는 예를 참조하여 상기에 제시되었을지라도, 본 발명의 범위가 이 예에 한정되지 않고, 상기 소프트웨어-기반 구현예가 다음 특허 청구항들에 의해 개요되는 구성에서 많은 방법들로 변경될 수 있다는 것은 명백하다.

Claims (19)

1. 패킷-교환 방식의 이동 전화 네트워크에서 이동 단말기(MS)의 위치를 결정하기 위한 방법으로서, 상기 이동 단말기의 위치를 결정하기 위해 상기 이동 단말기 네트워크의 기지국 제어기(GERAN, BSC, PCU)를 통해 메시지가 전달되는 방법에 있어서,

   상기 이동 단말기의 위치 결정을 위해 요구되는 통신들을 구현하기 위해, 회선-교환 메시지와 패킷-교환 메시지 양자가 상기 이동 단말기 네트워크의 상기 기지국 제어기(GERAN, BSC, PCU, 102, RNC)에서 사용되고,

   패킷-교환 기능과 회선-교환 기능 사이에서 상기 이동 단말기의 위치 결정과 관련한 데이터를 전송하기 위하여 상기 패킷-교환 메시지와 회선-교환 메시지 사이의 연계(507, association)가 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 이동 단말기의 위치 결정과 관련된 데이터는 상기 이동 단말기의 위치 요청과 관련된 데이터인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 위치 결정과 관련된 데이터는 상기 이동 단말기의 위치 결정과 관련된 데이터인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 위치 결정은 위치 센터(SMLC)에 의해 수행되고, 상기 기지국 제어기(GERAN, BSC)와 상기 위치 센터(SMLC)간의 접속은 회선-교환 접속이며, 상기 이동 전화 네트워크에서의 다른 접속들은 패킷-교환 접속들인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 이동 전화 네트워크의 핵심 네트워크 요소(SGSN)는 회선-교환 접속을 설정하기 위하여 패킷 식별자(BSSGP/TLLI)를 갖는 패킷-교환 형태로 상기 위치 요청을 상기 기지국 제어기(GERAN, BSC)로 전달하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연계는 상기 패킷-교환 메시지 식별자(TLLI)를 상기 회선-교환 메시지 식별자(SCCP-ID)와 상관시킴으로써 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 패킷-교환 메시지는 회선-교환 프로토콜하에서 전송될 수 있는 메시지로 변환되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 회선-교환 메시지는 패킷-교환 프로토콜하에서 전송될 수 있는 메시지로 변환되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 패킷-교환 기능은 패킷-교환 프로토콜(BSSGP)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 회선-교환 기능은 회선-교환 프로토콜(SS7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제4항 또는 제10항에 있어서, 상기 기지국 제어기(GERAN, BSC, RNC, 102)와 상기 위치 센터(SMLC)간의 접속은 상기 SS7 프로토콜을 사용하여 Lb 인터페이스상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 패킷-교환 이동 전화 네트워크에서 이동 단말기의 위치를 결정하기 위한 시스템으로서, 상기 네트워크는 핵심 네트워크 요소(SGSN, 140), 기지국들(100, B), 상기 기지국들을 제어하기 위한 기지국 제어기(102, RNC, GERAN) 및 상기 이동 전화 네트워크의 이동 단말기(MS, 150)를 포함하고, 상기 이동 전화 네트워크에서의 접속들은 패킷-교환 방식으로 정해지는 시스템에 있어서,

    상기 이동 전화 네트워크의 상기 기지국 제어기와 기능적으로 접속된, 상기 이동 단말기(MS, 150)의 위치를 결정하기 위한 위치 유닛(SMLC)을 포함하고, 상기 기지국 제어기(102, RNC, GERAN)와 상기 위치 유닛(SMLC)간의 접속은 회선-교환이며, 상기 기지국 제어기(102, RNC, GERAN)는,

    회선-교환 및 각각 패킷-교환 메시지들을 처리하기 위한 회선-교환(BSC, SS7) 및 패킷-교환(PCU, BSSGP) 기능 양자를 포함하고, 상기 패킷-교환 및 상기 회선-교환 기능간의 위치 결정과 관련된 데이터의 전송을 위한 상기 회선-교환 및 상기 패킷-교환 기능간의 연계를 설정하기 위한 수단(506, 507)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
13. 제12항에 있어서, 상기 회선-교환 기능은 회선-교환 프로토콜 스택(SS7)을 포함하고, 상기 패킷-교환 기능은 패킷-교환 프로토콜 스택(BSSGP)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
14. 제12항에 있어서, 상기 기지국 제어기(501, 102, RNC, GERAN)는 패킷-교환 메시지를 회선-교환 메시지로 변환하기 위한 수단(506)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
15. 제12항에 있어서, 상기 기지국 제어기(501, 102, RNC, GERAN)는 회선-교환 메시지를 패킷-교환 메시지로 변환하기 위한 수단(506)을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
16. 제12항에 있어서, 상기 기지국 제어기(102, RNC, GERAN)와 상기 위치 유닛(SMLC)간에 Lb 인터페이스가 존재하고, 상기 Lb 인터페이스상의 통신들은 상기 SS7 프로토콜을 사용하여 행해지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
17. 제12항에 있어서, 상기 시스템은 상기 위치 유닛(SMLC)이 상기 이동 단말기의 위치를 결정할 수 있도록 하기 위하여 상기 이동 단말기(MS)로부터의 신호 획득을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
18. 패킷-교환 메시지들의 처리를 위하여 패킷-교환 기능을 구현하기 위한 수단(PCU, BSSGP, 502)을 포함하는, 패킷-교환 이동 통신 시스템의 네트워크 요소(501, 102, RNC, GERAN)에 있어서,

    회선-교환 메시지들을 처리하기 위한 회선-교환(BSC, SS7) 기능을 구현하는 수단; 및

    상기 패킷-교환 및 상기 회선-교환 기능간에 특정 통신과 관련된 데이터의 전송을 위하여 상기 회선-교환 및 상기 패킷-교환 기능간에 연계를 설정하기 위한 수단(506, 507)을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 요소.
19. 제18항에 있어서,

    상기 이동 단말기의 위치를 결정하는 위치 유닛(SMLC)에 회선-교환 접속을 설정하기 위한 수단(502);

    상기 이동 통신 시스템의 핵심 네트워크에 패킷-교환 접속을 설정하기 위한 수단(503); 및

    상기 이동 단말기의 위치 결정과 관련된 통신들을 처리하고 패킷-교환 및 회선-교환 위치 결정 통신들을 서로 연계시키기 위한 수단(506, 507)을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 요소.