KR100661308B1 - 패킷 데이터 서비스 노드 로드 밸런싱 및 장애 허용성을제공하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 로드 밸런싱 및 장애 허용성을 제공하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 전형적인 한 방법은 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들(218A, 220) 및 적어도 하나의 시스템 관리자(222)를 액세스 노드(208)에 제공하는 단계, 무선 노드(206)로부터 제 1 패킷 데이터 서비스 노드(218)을 통해 등록 요구를 수신하는 단계, 제 1 패킷 데이터 서비스 노드(218A)가 등록 요구를 서비스할 수 있는지를 결정하는 단계, 제 1 패킷 서비스 노드(218A)로부터 시스템 관리자(222)에 패킷 데이터 서비스 노드 선택 요구를 전송하는 단계, 등록 요구를 서비스하기 위하여 제 2 패킷 데이터 서비스 노드(220)를 결정하는 단계, 제 2 패킷 데이터 서비스 노드(220)의 어드레스를 제 1 패킷 데이터 서비스 노드(218A)에 제공하는 단계, 및 제 1 패킷 데이터 서비스 노드(218A)로부터 무선 노드(206)에 등록 응답 메시지를 전송하는 단계를 포함하며, 등록 응답 메시지는 제 2 패킷 데이터 서비스 노드(220)의 어드레스를 포함한다.

Description

패킷 데이터 서비스 노드 로드 밸런싱 및 장애 허용성을 제공하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PACKET DATA SERVING NODE LOAD BALANCING AND FAULT TOLERANCE}

본 출원은 2002년 6월 13일에 출원되고 여기에 참조문헌으로서 통합되는 미국출원번호 10/170,900의 우선권을 주장한다.

본 발명은 이동 인터넷 프로토콜("IP") 네트워크, 특히 장애극복 능력을 가진 패킷 데이터 서비스 노드 및 패킷 데이터 서비스 노드 리던던시의 밸런싱을 로드하는 것에 관한 것이다.

공중 패킷 교환 네트워크는 한 네트워크에서 다른 네트워크로 어태치먼트의 포인트를 변경하는 라우터 또는 이동 호스트와 같은 이동 통신장치(이동 노드)로 그리고 이동 장치로부터 트래픽을 반송하기 위하여 사용될 수 있다. 이동 IP 데이터 네트워킹의 기본적인 구조는 추가 정보를 위하여 www.ietf.org에서 인터넷 엔지니어링 태스크 포스("IETF")로부터 현재 이용가능한 코멘트 요구("RFC") 문서 FRC 2002(1996)(이후 "RFC 2002"라 함)를 포함하는 여러 공개문헌들에 개시되어 있다. 이동 IP 데이터 네트워킹과 관련한 당업자에게는 이동 IP 데이터 네트워킹을 구현하는데 사용되는 장치가 잘 알려져 있다.

이동 IP 통신 네트워크에서, 이동 노드는 두개의 장치, 즉 "외부 에이전트" 및 "홈 에이전트"에 의하여 IP 네트워크를 통해 목표 호스트와 통신한다. 통신타입을 기술하는 이동 IP 네트워크의 일례는 "다중 장치들사이에 분배된 홈 에이전트 및/또는 외부 에이전트 기능들과의 이동 인터넷 프로토콜(IP) 네트워킹"이라는 명칭을 가진 미국특허 출원번호 09/354,659에 개시되어 있다. 전형적으로, 외부 에이전트 기능은 이동 노드의 방문 네트워크상의 라우터에 통합된다. 외부 에이전트는 이동 노드에 대한 라우팅 서비스들을 제공하는 반면에, 외부 에이전트는 홈 에이전트와 함께 등록된다. 예컨대, 외부 에이전트는 역터널링하며 이동 노드의 홈 에이전트에 의하여 터널링되는 데이터그램들을 이동 노드에 전송한다.

홈 에이전트는 전형적으로 이동 노드의 홈 네트워크상의 라우터에 통합된다. 홈 에이전트는 이동 노드에 대한 현재의 위치 정보를 유지한다. 하나 이상이 홈 에이전트들이 다중 이동 노드들에 대한 통화들을 동시에 조절할때, 홈 에이전트는 본래 가상 사설 네트워크 서비스와 유사한 서비스를 제공한다. 각각의 이동 노드는 전형적으로 개별 홈 네트워크와 연관되며, 홈 네트워크로부터 홈 에이전트를 통한 외부 에이전트 및 이동 노드로의 라우팅 경로는 이동 노드에 대한 가상 사설 네트워크와 유사하다.

이동 IP는 이동 노드(이동 엔티티) 및 외부 에이전트간에 링크 계층 접속을 요구한다. 그러나, 일부 시스템에서, 이동 노드로부터의 링크 계층은 외부 에이전트로부터 떨어진 포인트에서 종료할 수 있다. 이러한 네트워크들은 보통 3세대 무선 네트워크들로 언급된다. 도 1은 전형적으로 3세대 무선 네트워크들에서 사용되 는 네트워크 구조를 기술한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 이동 노드(10)는 3개의 장치, 즉 무선 네트워크 노드(16), 패킷 데이터 서비스 노드(18) 및 홈 에이전트 노드(24)에 의하여 IP 네트워크(30)를 통해 목표 호스트(34)와 통신한다. 이동 노드(10)의 물리 계층은 무선 네트워크 노드(16)에서 종료하며, 외부 에이전트 기능은 패킷 데이터 서비스 노드(18)에 상주한다. 전형적으로, 무선 네트워크 노드(16)은 이동 노드(10) 및 패킷 데이터 서비스 노드(18)간에 링크 계층 프로토콜 데이터를 중계하며, 패킷 데이터 서비스 노드(18)는 이동 노드(10)로의 링크 계층을 설정, 유지 및 종료한다. 예컨대, 이동 노드(10)는 무선 액세스 네트워크상의 통신링크를 통해 무선 네트워크 노드(16)에 링크될 수 있다.

패킷 데이터 서비스 노드(18)는 이동 노드(10)에 대한 라우팅 서비스를 제공하며, 홈 에이전트(24)와 함께 등록된다. 패킷 데이터 서비스 노드(18)는 홈 에이전트(24)로부터 IP 네트워크(20)를 통해 이동 노드(10)로 터널링되는 데이터그램들을 전송한다. 패킷 데이터 서비스 노드(16) 및 홈 에이전트(24)사이에서 교환되는 통신 트래픽은 데이터 트래픽 뿐만아니라 제어 트래픽을 포함한다. 제어 트래픽은 등록 요구 또는 등록 응답 메시지들을 포함한다. 제어 및 데이터 트래픽은 패킷 데이터 서비스 노드(16)를 통해 라우팅되며 이동 노드(10)에서 종료한다. 목표 호스트(34)는 IP 네트워크(20, 30)와 같은 임의의 수의 네트워크들을 에 의하여 홈 네트워크(26)에 접속될 수 있거나 또는 홈 네트워크(26)에 직접 배치될 수 있다. 대안적으로, 목표 호스트(34)는 다른 타입의 패킷 교환 네트워크들에 의하여 홈 네트워크에 접속될 수 있다.

홈 에이전트(24)는 이동 노드의 홈 네트워크(26)상의 라우터에서 실행될 수 있다. 홈 에이전트(24)는 외부 에이전트 어드레스, 이동 노드(10)의 네트워크 액세스 식별자("NAI"), 이동 홈 어드레스, 및 홈 에이전트 및 이동 노드(10)사이에서 공유된 보안 키와 같은 이동 단말(10)에 대한 현재의 위치 정보 데이터를 유지한다. 홈 에이전트는 목표 호스트(34)로부터 패킷 데이터 서비스 노드(18)로 데이터를 터널링하며 역방향으로 터널링 서비스들을 제공한다. 계층 2 터널링 프로토콜("L2TP") 터널과 같은 포인트-투-포인트 터널들상의 추가 정보는 현재 www.ietf.org에서 이용가능한 RFC 2661에서 발견될 수 있다.

따라서, 홈 에이전트(24)는 전형적으로 이동 노드(10)에 대한 적어도 두개의 개별 태스크들을 유지한다. 첫째, 홈 에이전트(24)는 이동 노드(10)가 홈 네트워크(26)를 액세스하도록 허가되는지의 여부를 결정하기 위하여 등록 및 인증 프로세스를 수행한다. 이는 예컨대 이동 엔티티의 고유 일련번호, NAI, 제조번호 또는 패스워드 인증과 같은 이동 엔티티의 식별자를 체크하고 또한 이동 엔티티의 계정이 현재 지불되었는지의 여부를 체크하는 단계를 포함할 수 있다. 홈 에이전트 등록 및 인증 기능은 원격 인증 다이얼-인 사용자 서비스("RADIUS") 서버와 같은 허가, 인증 및 계정("AAA") 서버와 같은 제 2 장치와 관련하여 수행될 수 있다. RADIUS 서버상의 추가 정보는 추가 정보를 위하여 현재 www.ietf.org에서 이용가능한 RFC-2138에서 발견될 수 있다. 당업자에게 공지된 바와같이, 등록 프로세스는 패킷 데이터 서비스 노드(18)로부터 등록 요구 메시지들을 수신 및 처리하는 단계, 및 상기 패킷 데이터 서비스 노드(18)에 등록 응답 메시지들을 전송하는 단계를 포 함한다.

패킷 데이터 서비스 노드(18)는 이동 노드(10)에 대한 4개의 개별 태스크들을 수행한다. 패킷 데이터 서비스 노드(18)는 이동 노드(10)에 대한 등록 및 세션 제어를 조절하여, 등록 요구 메시지들을 홈 에이전트(24)에 전송하고 홈 에이전트(24)로부터 수신된 등록 응답 메시지들을 처리한다. 부가적으로, 패킷 데이터 서비스 노드(18)는 데이터 패킷들을 홈 에이전트(24)에 전송한후 궁극적으로 목표 호스트(34)에 전송하는 터널링 기능을 가질뿐만아니라, 홈 에이전트(24)로부터의 데이터를 역터널링하여 궁극적으로 이동 노드(10)에 전송하는 기능을 수행한다. 게다가, 패킷 데이터 서비스 노드(18)는 이동 노드(10)에 인증, 허가 및 계정 서비스들을 제공한다. 패킷 데이터 서비스 노드는 RADIUS 서버와 같은 허가, 인증 및 계정 서버와 관련하여 허가, 인증 및 계정 기능들을 수행할 수 있다. 부가적으로, 패킷 데이터 서비스 노드(18)는 AAA 서버, 이동 교환 센터("MSC") 또는 홈 에이전트로/로부터 신호/데이터 인터페이스를 제공하는 Pi/FA 인터페이스들을 제공할 수 있다.

이동 노드(10)가 무선 통신 링크를 통해 통화 셋업 지시를 무선 네트워크 노드(16)에 전송함으로서 무선 네트워크 노드(16)와의 통신 세션을 초기화할때, 무선 네트워크 노드(16)는 패킷 데이터 서비스 노드(18)와의 등록 프로세스를 초기화한다. 전형적으로, 무선 네트워크 노드(16)는 이동 노드(10)에 서비스들을 제공할 수 있는 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들과 함께 구성된다. 종래에, 무선 네트워크 노드(16)는 새로운 통신 세션들을 서비스하도록 구성된 패킷 데이터 서비스 노드들중 일부 노드들에 대한 상태 정보를 가지지 않는다. 따라서, 무선 네트워크 노드(16)가 이동 노드(10)에 대한 등록 프로세스를 초기화할때, 무선 네트워크 노드(16)는 이동 노드(10)에 대한 패킷 데이터 서비스 노드를 임의로 선택한다. 이러한 시스템에서, 무선 네트워크 노드에서 이용가능한 패킷 데이터 서비스 노드들중 일부 노드는 빠르게 과로드될 수 있는 반면에, 다른 노드들은 드물게 사용된다. 게다가, 만일 무선 네트워크 노드(16)가 등록 요구들을 전송하는 다수의 연속적인 패킷 데이터 서비스 노드들이 과로드되면, 이러한 패킷 데이터 서비스 노드들은 무선 네트워크 노드(16)로부터 등록 요구들을 거절하여 이동 노드(10)에 대한 서비스 지연을 유발한다.

이동 노드들로부터의 사용자 세션들의 로드 밸런싱은 중요한 기능이다. 사용자 세션들의 로드 밸런싱을 위하여 사용될 수 있는 기존의 여러 방법들이 존재한다. 전형적으로, 무선 네트워크 노드는 패킷 데이터 서비스 노드들의 다수의 IP 어드레스들로 프로그래밍되며, 무선 네트워크 노드는 이동 노드로부터의 입력 세션을 서비스 하기 위하여 다수의 IP 어드레스중 하나를 선택한다. 기존의 한 방법에 따르면, 무선 네트워크 노드는 예컨대 이동 노드의 국제 전화 가입자 인터페이스(예컨대, 전화번호)에 기초하여 해시값을 계산할 수 있는 패킷 제어 기능을 포함할 수 있으며, 계산된 해시는 패킷 데이터 서비스 노드의 IP 어드레스를 선택하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 방식의 단점은 알고리즘이 각각의 패킷 데이터 서비스 노드의 현재 로드를 고려하지 않는다는 점이다.

다른 대안 방법에 따르면, 패킷 제어 기능은 패킷 데이터 서비스 노드를 선 택하기 위하여 라운드 로빈 메커니즘을 사용할 수 있다. 이러한 실시예에서, 패킷 제어 기능은 리스트내의 다음 패킷 데이터 서비스 노드에 각각의 다음 도달 세션을 할당할 수 있으며, 이에 따라 마지막 패킷 데이터 서비스 노드가 도달될때 제 1 패킷 데이터 서비스 노드에 랩어라운드(wrap around)한다. 라운드 로빈 메커니즘은 패킷 데이터 서비스 노드간에 통화들을 분배하나, 이는 예컨대 각각의 패킷 데이터 서비스 노드에 전송되는 통화 세션들의 타입을 고려하지 않는다.

게다가, 다른 방법에 따르면, 외부 에이전트 제어 노드는 메모리 사용자에 기초하여 패킷 데이터 서비스 노드를 선택하거나 또는 예컨대 패킷 데이터 서비스 노드의 전력 사용을 처리할 수 있다. 외부 에이전트 제어 노드의 기능은 "이동 인터넷 프로토콜 네트워크에서 외부 에이전트 선택을 관리하기 위한 시스템 및 방법"이라는 명칭을 가진 미국특허 출원번호 09/881,649에 개시되어 있다. 외부 에이전트 제어 노드가 패킷 데이터 서비스 노드들의 선택동안 로드 밸런싱 메커니즘들을 제공하는 반면에, 현재의 구조에는 여러 제한점이 존재한다. 첫째, 다중 리던턴트 외부 에이전트 제어 노드들은 현재의 패킷 제어 기능 선택 알고리즘이 제공될때 용이하게 지원되지 않는다. 둘째, 외부 에이전트 제어 노드는 시스템 구조에 추가될 추가 소자를 요구하며, PDSN 크래시들 또는 다른 것들이 이용가능하게되지 않을때 사용자 세션들이 저장되도록 하지 않는다.

따라서, 이동 IP 네트워크에서, 패킷 데이터 서비스 노드들 또는 홈 에이전트들과 같은 서비스 노드들을 선택하기 위한 개선된 시스템 및 방법이 필요하게 되었다.

본 발명은 패킷 데이터 서비스 노드들의 장애를 극복할 수 있는 능력을 가진 로드 밸런싱 및 리던던시 시스템 및 방법에 관한 것이다.

전형적인 한 방법은 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들 및 적어도 하나의 시스템 관리자를 가진 액세스 노드를 제공하는 단계, 무선 노드로부터 제 1 패킷 데이터 서비스 노드 및 이동 노드간에 통신 세션을 설정하기 위한 등록 요구를 액세스 노드상의 제 1패킷 데이터 서비스 노드에서 수신하는 단계, 제 1 패킷 데이터 서비스 노드가 등록 요구를 서비스할 수 없는지를 결정하는 단계, 및 제 1 패킷 데이터 서비스 노드로부터 액세스 노드상의 시스템 관리자에게 패킷 데이터 서비스 노드 선택 요구를 전송하는 단계를 포함한다. 본 방법은 시스템 관리자에서 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 결정하는 단계, 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스를 포함하는 패킷 데이터 서비스 노드 선택 응답 메시지를 시스템 관리자에서 발생시키는 단계, 및 패킷 데이터 서비스 노드 선택 응답 메시지를 제 1 패킷 데이터 서비스 노드에 전송하는 단계를 더 포함한다. 본 방법은 제 1 패킷 데이터 서비스 노드에서 패킷 데이터 서비스 노드 선택 응답 메시지를 수신하는 단계, 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스 및 등록 거절을 포함하는 등록 응답 메시지를 패킷 데이터 서비스 노드로부터 무선 노드로 전송하는 단계를 더 포함한다. 본 방법은 이동 노드 및 제 2 패킷 데이터 서비스 노드간에 통신 세션을 설정하는 단계를 포함한다.

패킷 데이터 서비스 노드 리던던시를 제공하는 한 방법은 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들 및 적어도 하나의 시스템 관리자를 액세스 노드에 제공하는 단계, 적어도 하나의 시스템 관리자 및 적어도 하나의 패킷 데이터 서비스 노드간에 모니터링 메커니즘을 설정하는 단계, 및 활성 역할(active role)이 할당된 적어도 하나의 패킷 데이터 서비스 노드중 한 서비스 노드의 실패를 검출하는 단계를 포함한다. 본 방법은 패킷 데이터 서비스 노드에 대한 파트너 패킷 데이터 서비스 노드를 시스템 관리자에서 결정하는 단계, 및 실패한 패킷 데이터 서비스 노드로부터 파트너 패킷 데이터 서비스 노드로 통신 세션을 스위칭하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 양상들 및 장점들은 첨부 도면들을 참조로하여 이하의 상세한 설명을 분석할때 당업자에게 명백할 것이다.

본 발명의 전형적인 실시예들은 이하의 도면들을 참조로하여 기술된다.

도 1은 종래의 이동 IP 네트워크 구조의 예를 기술한 기본적인 블록도.

도 2는 본 발명에 응용하기에 적합한 네트워크 시스템의 실시예를 기술한 기본적인 블록도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 액세스 노드의 블록도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 노드의 분배 구조를 기술한 블록도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 노드의 제어 셸프를 기술한 블록도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 노드의 데이터 셸프를 기술한 블 록도.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 노드에서 셸프내의 피어 모듈들간에 데이터 플랜 접속 및 시스템 관리자들 및 셸프 제어기들과의 백-플랜 접속을 수행하기 위한 셸프 구조를 기술한 블록도.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 제어 버스의 전형적인 물리적 상호접속을 기술한 블록도.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 미디어 데이터 버스의 물리적 상호 접속을 기술한 블록도.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 셸프간 케이블링 토폴로지를 기술한 블록도.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 PDSN/HA 부트 업 프로세스를 기술한 메시지 시퀀스 시나리오의 블록도.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 관리자를 사용하는 PDSN 선택 방법을 기술한 메시지 시퀀스 시나리오의 블록도.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배 정보 데이터베이스 메커니즘을 사용하는 PDSN 선택 방법을 기술한 메시지 시퀀스 시나리오의 블록도.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 관리자를 사용하는 HA 등록 프로세스를 기술한 메시지 시퀀스 시나리오의 블록도.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 분배 정보 데이터베이스 메커니즘을 사용하는 HA 등록 프로세스를 기술한 메시지 시퀀스 시나리오의 블록도.

도 1은 이동 IP 네트워크에서 이동 노드들에 대한 외부 에이전트들 및 홈 에이전트들을 선택하기 위하여 본 발명의 응용에 적합한 네트워크 시스템(200)의 실시예를 기술한 기본적인 블록도이다. 여기에 기술된 구조들 및 프로세스들은 단지 예시적으로 기술되며 다른 구조 및 엘리먼트들(예컨대, 인터페이스들, 기능들 및 엘리먼트들의 순서 등)이 대신 사용될 수 있으며 일부 엘리먼트들이 함께 생략될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 게다가, 대부분의 통신응용들에서 처럼, 당업자는 여기에 기술된 많은 엘리먼트들이 개별 소자들로서 또는 다른 소자들과 관련하여 임의의 적절한 결합으로 또는 위치에서 실행될 수 있는 기본적인 엔티티들이라는 것을 인식해야 한다.

도 2에 도시된 바와같이, 시스템(200)은 이동 노드(202), 기지국 제어기(204), 무선 노드(206), 액세스 노드(208, 224), IP 네트워크(210), 외부 인증, 허가 및 계정("FAAA") 서버(214), 홈 인증, 허가 및 계정("HAAA") 서버(216), 및 목표 호스트(212)를 포함한다. 이동 노드(202)는 예컨대 전화, 랩탑 컴퓨터, 팩스 또는 개인 휴대단말("PDA")과 같은 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 비록 단지 단일 이동 노드가 기술될지라도, 다중 이동 노드들이 또한 존재할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

이동 노드(202)는 기지국을 통해 기지국 제어기(204)에 접속된다. 기지국 제어기(204)는 CDMA 무선 네트워크와 같은 무선 네트워크상에 배치될 수 있다. 기지국 제어기(204)는 무선 노드(206)에 접속된다. 무선 노드(206)는 새로운 입력 사용자 통신 세션에 대한 PDSN을 선택하는 패킷 제어 기능("PCF")을 포함한다. 예컨대, PCF는 PDSN들의 하나 이상의 IP 어드레스로 프로그래밍될 수 있다.

무선 노드(206)는 액세스 노드(208)와 통신한다. 액세스 노드(208)는 이동 노드에 데이터 서비스들을 전송하는 다중서비스 액세스 플랫폼이다. 전형적인 실시예에 따르면, 액세스 노드(208)는 다수의 PDSN을 포함하며, 다수의 PDSN중 두개, 즉 PDSN(218) 및 PDSN(220)는 도 2에 기술된다. PDSN(218, 220)는 시스템 관리자(222)와 통신한다. 이후에 기술될 여러 기능들중 시스템 관리자(222)는 각각의 PDSN으로부터 로드/상태 정보를 수신하며 이동 노드들로의 PDSN 할당을 결정한다. 선택적으로, 이하에서 더 상세히 기술되는 바와같이, 시스템 관리자(222)는 분배 로드 데이터베이스를 지원할 수 있다.

액세스 노드(208)는 다수의 HA를 포함하는 액세스 노드(224)와 통신하며, 다수의 HA중 두개의 HA, 즉 HA(226) 및 HA(228)는 도 2에 기술된다. HA(226) 및 HA(228)는 시스템 관리자(230)와 통신한다. 도 2는 두개의 액세스 노드들을 기술하며, 여기서 액세스 노드(208)는 PDSN 카드들을 가지며 액세스 노드(224)는 HA 카드들을 가진다. 그러나, 네트워크 구조가 PDSN들 및 HA들의 결합을 가진 단일 액세스 노드를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

PDSN(218)는 이동 노드(202)로부터 포인트-투-포인트 프로토콜("PPP") 세션들에 대한 종료 포인트이다. PDSN(218)은 액세스 노드(224)를 통해 HA(226) 또는 (228)과 같은 HA에 전송되는 IP 패킷들을 얻기 위하여 PPP 패킷들을 어셈블리 및 디캡슐화할 수 있다. 액세스 노드(208, 224)는 FAAA(214) 및 HAAA(216)에 각각 접 속된다. FAAA(214)는 PDSN을 로깅하는 이동 사용자를 인증하여, 사용자에 대한 특정 구성 옵션들을 PDSN에 제공하거나 또는 이동 IP 등록동안 라우팅 정보를 제공할 수 있다. 액세스 노드(208)는 목표 호스트(212)에 접속되는 IP 네트워크(210)에 접속된다.

FAAA(214)는 PDSN이 전형적으로 이동 노드의 홈 네트워크에 배치된 HAAA(216)와 직접 통신할 수 없기 때문에 네트워크 서비스 제공업자의 영역내의 HAAA(216)에 대한 프록시로서 동작할 수 있다. 이러한 실시예에서, FAAA(214)가 PDSN(218)로부터 인증 요구를 수신할때, FAAA(214)는 HAAA(216)에 요구를 전송할 수 있으며, HAAA(216)는 FAAA(214)에 인증 응답을 전송할 수 있으며, FAAA(214)는 이를 다시 PDSN(218)에 전송할 수 있다. FAAA(214) 및 HAAA(216)간에 공유 보안이 존재할 수 있으며, 이 공유 보안은 FAAA(214) 및 HAAA(216)간에 전송된 메시지들을 인증한다.

HAAA(216) 및 액세스 노드(24)는 이동 노드(202)의 홈 네트워크에 배치될 수 있다. HAAA(216)는 홈 네트워크에서 이동 노드 등록 요구를 인증할 수 있다. HAAA(216)는 통화 세션을 셋업하기 위한 서비스 HA 구성 파라미터들을 제공할 수 있다. 예컨대, 구성 파라미터들은 보안레벨, 차동 서비스 타입 또는 역 터널링 파라미터들을 포함할 수 있다. HAAA(216)는 이동 노드(202)를 대신하여 FAAA(214)로부터 요구들을 인증할 수 있다. FAAA(214)는 HAAA(216)에 요구들을 전송할 수 있으며, HAAA(216)는 응답들을 다시 FAAA(214)에 전송하며, FAAA(214)는 이들을 PDSN(218)에 전송할 수 있다.

도 3은 액세스 노드(208)의 전형적인 실시예를 기술한 블록도(300)이다. 액세스 노드들(208, 224)은 3개의 셸프들, 즉 제어 셸프(302) 및 두개의 데이터 셸프들(304, 306)로 구성된 단일 래크로 구성될 수 있다. 제어 셸프(302)는 도면들을 참조로하여 더 상세히 기술될 다수의 카드들(0-N)로 구성된다. 제어 셸프(302)는 네트워크 관리 인터페이스(308)를 통해 네트워크 관리 시스템에 접속될 수 있으며, 이에 따라 시스템 관리자들은 시스템의 요구에 따라 액세스 노드들(208, 224)을 구성할 수 있다. 제어 셸프(302)는 네트워크(316)에 대한 인터페이스(310)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 네트워크(316)는 CDMA 네트워크, PSTN/TDM 또는 예컨대 인터넷과 같은 데이터 네트워크일 수 있다. 그러나, 다른 네트워크 또한 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 제어 새시의 각각의 카드는 네트워크(316)로 그리고 네트워크(316)로부터 데이터를 통신하기 위하여 사용될 수 있는 두개의 기가비트 이더넷 포트들과 같은 두개의 포트들을 포함할 수 있다.

게다가, 도 3에 기술된 액세스 노드들(208) 및/또는 (224)은 도면들을 참조로하여 더 상세히 기술될 다수의 카드들(0-N)을 가진 두개의 데이터 셸프들(304, 306)을 포함한다. 데이터 셸프들(304, 306)은 네트워크(316)에 대한 인터페이스들(312, 314)를 포함한다. 도 3은 외부 인터페이스들의 일부만을 도시하고 새시들간의 접속을 기술하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 게다가, 본 발명이 3개의 새시들을 포함하는 단일 래크에 제한되지 않고 더 많은 새시들이 단일 래크에 추가될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

선택적으로, 액세스 노드(208) 또는 액세스 노드(224)는 다수의 래크들을 통 해 분배될 수 있다. 이러한 구성에서, 하나의 제어 셸프는 다수의 래크들상에 분배되는 다수의 데이터 셸프를 제어할 수 있다. 도 4는 액세스 노드(208)의 분배 네트워크 구조(400)를 기술하는 블록도이다. 도 3에 기술된 래크(350)외에, 액세스 노드(208)는 제 2 래크(450)를 더 포함한다. 제 2래크(450)는 인터페이스들(414, 416, 418)를 통해 네트워크(316)와 통신하고 또한 인터페이스들(414, 416, 418)을 통해 네트워크(316)와 통신하는 3개의 데이터 셸프들(402, 404, 406)을 포함한다. 본 발명이 두개의 래크들에 제한되지 않고 2개 이상의 래크들이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 5는 전형적인 일 실시예에 따른 제어 셸프(500)를 기술하는 블록도이다. 도 5에 기술된 제어 셸프(500)는 18개의 카드 슬롯들을 포함하나, 제어 셸프가 상기 구성에 제한되지 않고 일부 슬롯들이 미사용을 유지하고 임의의 카드들과 함께 배치되지 않거나 또는 소수의 카드 슬롯들이 사용될 수 있다. 전형적인 실시예에 따르면, 제어 셸프(500)의 모든 소자들은 1 대 1 리던던시와 같은 리던던시를 나타내며 장애극복 능력들을 가진다. 따라서, 제어 셸프(500)의 각각의 소자는 활성 카드 및 대기 카드를 포함할 수 있으며, 이에 따라 활성 카드가 실패할 경우에 대기 카드가 실패를 검출하고 활성 카드의 역할을 인계받을 수 있으며, 이에 대한 실시예들은 이하에서 상세히 기술된다.

제어 셸프(500)는 두개의 셸프 제어기들(502, 504)을 포함하며 각각의 셸프 제어기는 셸프(500)의 최좌측 슬롯들에 배치된 두개의 절반 높이 카드들의 형태로 전용 하드웨어상에 지지된다. 게다가, 제어 셸프(500)는 두개의 스위치 출력 모듈 (506, 508), 두개의 시스템 관리자(510, 512), 및 PDSN/HA 카드들로서 기술된 다수의 애플리케이션 카드들(514, 536)을 포함한다. 전형적인 실시예는 단지 PDSN 또는 HA 카드들만을 포함하는 제어 셸프에 제한되지 않고 선택적으로 제어 셸프(500)는 PDSN 및 HA 카드들의 결합을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

전형적인 실시예에 따르면, 셸프 제어기(502)는 1차 셸프 제어기로서 구성될 수 있고, 셸프 제어기(504)는 백업 셸프 제어기로서 구성될 수 있다. 각각의 셸프 제어기는 셸프에서 각각의 카드 슬롯에 셸프 제어기를 접속하기 위하여 사용되는 다중층(L2/L3) 가능 스위치를 포함한다. 게다가, 각각의 셸프 제어기는 각각의 슬롯에 대한 개별 버스, 즉 단일 플랫폼내에서 관리, 신호화 및 루팅과 같은 카드내 제어통신 및 카드간 제어통신을 제공하기 위하여 사용되는 관리 버스로서 언급되는 시스템 제어 버스를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, PDSN 카드는 시스템 제어 버스를 사용하여 하나 이상의 시스템 관리자 카드들 또는 다른 PDSN 카드와 통신할 수 있다. 이러한 실시예에서, PDSN으로부터 전송된 데이터는 시스템 제어 버스를 통해 하나 이상의 시스템 관리자 카드들 또는 PDSN 카드와 같은 하나 이상의 목적지 셸프 제어기 카드에 통신된다. 유사하게, 시스템 관리자 카드들은 로드 정보 데이터와 같은 데이터를 시스템 제어기 버스를 통해 하나 이상의 PDSN 카드들에 통신할 수 있다. 이러한 실시예에서, 데이터는 시스템 관리자 카드로부터 시스템 제어기 버스 및 셸프 제어기 카드들을 통해 목적지에 통신된다. HA들이 셸프에서 시스템 관리자 카드들 또는 다른 카드들과 통신하기 위하여 시스템 제어 버서를 사용할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

셸프 제어기들(502, 504)은 셸프내 하드웨어 구성들 및 하드웨어 관리를 제어한다. 예컨대, 셸프 제어기들은 내부 어드레스들의 할당을 용이하게 하고 시스템 관리자들이 특정 카드 위치들 및 구성들을 정확하게 연관시키도록 하기 위하여 사용될 수 있는 셸프 일련번호 및 셸프 식별자를 판독할 수 있다. 게다가, 셸프 제어기들(502, 504)은 셸프 및 전력 소스들에서 다른 카드의 존재를 검출하는 물리적인 모니터링을 제공한다.

셸프 제어기들(502, 504)은 예컨대 전력 소스들, 냉각팬들 또는 전력 소스에 제공된 온도 센서들의 상태를 폴링할 수 있다. 부가적으로, 셸프 제어기들(502, 504)은 전력 소스들에서 이용가능한 현재의 전력에 대하여 개별 카드들의 현재 요건들을 평가함으로서 셸프(500)내에서 전력관리를 할 수 있다. 셸프 제어기들(502, 504)은 100Mbps 또는 그 이상의 인테페이스와 같은 이더넷 인터페이스(542)를 통해 셸프(500)내의 모든 카드들과 통신할 수 있다.

스위치 출력 모듈들(506, 508)은 시스템 관리자들 및 PDSN들/HA들과 같은 슬롯들내의 모든 카드들이 기가비트 링크를 통해 서로 통신하도록 하는 고속 포인트-투-포인트 스위치들(L2/L3)로서 구성될 수 있다. 스위치 입구 모듈들(506, 508)은 네트워크로 그리고 네트워크로부터 데이터를 통신하기 위하여 스위치 네트워크 인터페이스들(538, 540)을 사용한다.

게다가, 제어 새시(500)는 단일 포인트로부터의 다중 새시들을 관리하기 위하여 단순한 네트워크 관리 프로토콜과 같은 기존 또는 이후에 개발된 관리 프로토콜들을 사용할 수 있는 시스템 관리자들(510, 512)을 포함한다. 시스템 관리자들 (510, 512)은 예컨대 SNMP를 사용하여 각각의 카드를 주기적으로 폴링함으로서 시스템내의 모든 카드들의 통계 및 상태 정보를 유지할 수 있다. 게다가, 전형적인 실시예에 따르면, 시스템 관리자들(510, 512)은 각각의 PDSN 또는 HA에 대한 로드 정보를 유지할 수 있고, 사용자와 연관된 서비스 프로파일, 각각의 PDSN에서 이용가능한 메모리 또는 입력 세션들의 타입에 기초하여 PDSN/HA 선택을 로드 밸런싱할 수 있으며, 이의 실시예들은 이하에서 더 상세히 기술될 것이다. 시스템 관리자(510, 512)는 각각 인터페이스들(544, 546)을 통해 각각의 카드와 통신할 수 있다. 게다가, 각각의 PDSN 또는 HA 카드는 네트워크 인터페이스, 즉 도 5에 기술된 네트워크 인터페이스들(548-570)을 가진다.

도 6은 전형적인 일 실시예에 따른 데이터 셸프(600)를 기술한 블록도이다. 데이터 셸프(500)는 인터페이스(642)를 통해 셸프(600)내의 모든 카드들과 통신하는 셸프 제어기들(602, 604)을 포함한다. 데이터 셸프(600)는 스위치 네트워크 인터페이스들(638, 640)을 통해 통신하는 두개의 스위치 출력 모듈들(606, 608), 및 인터페이스(644-670)를 통해 통신하는 PDSN들 또는 HA들(610-636)을 더 포함한다. 도 5와 유사하게, 데이터 셸프(600)는 단지 PDSN들 또는 HA들을 포함하는 것으로 제한되지 않고 데이터 셸프(600)는 PDSN 및 HA 카드들의 결합을 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 7은 셸프내의 피어 모듈들간에 데이터-플랜(data-plane) 접속과 셸프 제어기들 및 시스템 관리자들과의 백-플랜 접속을 위한 셸프 구조(700)를 기술한 블록도이다.

셸프 구조(700)는 3개의 전형적인 애플리케이션 모듈들(702, 704, 706)을 기술한다. 애플리케이션 모듈들(702-706)은 네트워크 인터페이스들(708, 718, 726), 인터-워킹 기능부들("IWF")(712, 720, 728), 관리 및 제어 인터페이스(708, 716, 724) 및 패킷 처리/전송 모듈(714, 722, 730)을 각각 포함한다. 애플리케이션 모듈들(702-706)이 PDSN 모듈 또는 HA 모듈일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

네트워크 인터페이스들(710, 718, 726)은 예컨대 PSTN, 무선 네트워크 또는 데이터 네트워크와 같은 네트워크들에 대한 인터페이스를 제공한다. 관리 및 제어 인터페이스들(708, 716, 724)은 SNMP 네트워크, 세션 초기화 프로토콜("SIP") 네트워크, H.323 네트워크, 또는 임의의 기존 또는 이후에 개발된 신호화 네트워크들과 같은 관리 및 신호화 네트워크들에 대한 인터페이스를 제공한다. 관리 및 제어 인터페이스들은 시스템 제어 버스(734)(또는 관리 버스)를 통해 셸프 제어기 모듈(736, 738)과 통신하며, 셸프 제어기 모듈들(736, 738)은 도 5에 기술된 제어 셸프(500)과 같은 제어 셸프에 관리 및 제어 메시지들을 전송한다.

시스템 제어 버스(734)는 단일 플랫폼내에서 관리, 신호화 및 라우팅 통신과 같은 카드내/카드간 제어를 제공한다. 일 실시예에서, 시스템 제어 버스(734)는 플랫폼의 관리 및 제어 기능들을 지원하기 위하여 물리적으로 개별 및 전용 내장 네트워크를 제공하는 교환 고속 이더넷(100Mbps) 시스템 제어 버스로서 구현될 수 있다. 시스템 제어 버스(734)는 셸프(700)내의 두개의 셸프 제어기 모듈들의 각각으로부터 시작하여 피어 셸프 제어기 슬롯을 포함하는 각각의 슬롯으로 이어진다. 예컨대, 각각의 셸프 제어기는 하나의 양방향 100베이스 T-TX 이더넷 링크를 통해 셸프내의 모든 스위치 출력 및 애플리케이션 모듈에 접속될 수 있다. 부가적으로, 두개의 셸프 제어기 모듈들은 하나의 양방향 100베이스 T-TX 이더넷 링크를 통해 접속될 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 접속은 차동 트레이스 쌍 반송 100Mbps 100베이스 T-TX 이더넷으로서 구성될 수 있다. 따라서, 이러한 실시예에서, 각각의 시스템 제어 버스 링크는 하나의 TX 쌍 및 하나의 RX 고속 이더넷 링크 쌍을 포함하는 4선 인터페이스일 수 있다. 그러나, 다른 타입의 링크들이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

도 8은 전형적인 일 실시예에 따른 시스템 제어 버스(734)의 전형적인 물리적 상호접속들을 기술한다. 도 8에 기술된 바와같이, 시스템 제어 버스(734)는 두개의 셸프 제어기들(806, 808)을 서로 접속시키고, 또한 두개의 셸프 제어기들(806, 808)을 각각의 스위치 출력 모듈(802, 804) 뿐만아니라 PDSN 또는 HA 카드를 장착한 각각의 애플리케이션 슬롯과 같은 각각의 애플리케이션 카드(810-836)에 접속한다.

도 7을 다시 참조하면, 각각의 애플리케이션 카드 및 셸프 제어기는 미디어 데이터 버스(732)(이후 스위치 패브릭으로서 언급됨)에 접속된다. 미디어 데이터 버스(732)는 단일 셸프내에 IP 패킷 트래픽을 분배한다. 미디어 데이터 버스(732)는 스위치 출력 슬롯들의 각각으로부터 시작하여 피어 스위치 출력 슬롯 및 두개의 셸프 제어기 슬롯들을 포함하는 주요 백플레인상의 모든 다른 슬롯들로 이어지는 스타 토폴로지로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 교환 스타 버스는 각각의 차동 쌍으로 하여금 1.25Gbps 범위, 2.5 Gbps 범위 또는 높은/낮은 범위와 같은 Gbps 범 위내에서 신뢰성있게 전송하도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 스위치 출력 슬롯들로부터의 각각의 미디어 데이터 버스 접속은 듀얼(TX/RX) 포인트-투-포인트 차동 쌍(즉, 스포크)로서 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 스포크들은 피어 스위치 출력 슬롯에 두개의 스포크들이 존재하고 각각의 애플리케이션 모듈 슬롯에 두개의 스포크들이 존재하며 각각의 1/2 셸프 제어기 슬롯에 하나의 스포크가 존재하도록 분배될 수 있다.

전형적인 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 PDSN 카드들은 미디어 데이터 버스(732)를 사용하여 서로 또는 시스템 관리자 카드들과 통신할 수 있다. 이러한 실시예에서, PDSN 카드들로 그리고 PDSN 카드들로부터 통신된 데이터는 미디어 데이터 버스(732)로부터 하나 이상의 스위치 출력 모듈들을 통해 시스템 관리자 카드들 또는 PDSN 카드들과 같은 의도된 목적지(들)로 전송된다. 부가적으로, 각각의 PDSN 카드는 FAAA 서버(214)로 문의들을 전송하고 FAAA 서버(214)로부터 허가 응답들을 수신하기 위하여 미디어 데이터 버스(732)를 사용할 수 있다. 허가 문의를 전송하기 위하여, PDSN 카드는 미디어 데이터 버스(732) 및 스위치 출력 모듈을 통해 허가 문의를 FAAA 서버(214)에 전송할 수 있다. 이에 응답하여, PDSN 카드는 FAAA 서버(214)로부터 스위치 출력 모듈 및 미디어 데이터 버스를 통해 허가 응답을 수신할 수 있다. 각각의 HA 카드는 HAAA 서버(216)로 허가 정보를 전송하고 HAAA 서버(216)으로부터 허가 정보를 수신하며 시스템 관리자 카드들 및 다른 HA 카드들로 데이터를 통신하고 시스템 관리자 카드들 및 다른 HA 카드들로부터 데이터를 통신하기 위하여 미디어 데이터 버스(732)를 사용할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 9는 전형적인 일 실시예에 따른 미디어 데이터 버스의 물리적 상호접속들을 기술한 블록도이다. 도 9에 기술된 바와같이, 스위치 출력 슬롯들(802, 804)은 100Mbps 이더넷 링크들(902)을 통해 상호 접속된다. 게다가, 각각의 스위치 출력 슬롯은 100 Mbps 이더넷 링크들(904-910)을 통해 각각의 셸프 제어기(806, 808)에 상호 접속되며 Gbps 이더넷 링크들(912-926)을 통해 각각의 애플리케이션 모듈 슬롯에 상호 접속된다. 따라서, 전형적인 실시예에 따르면, 교환 기가비트 이더넷 미디어 데이터 버스는 각각의 셸프내의 카드간 통신을 지원하는 물리적으로 개별 및 전용 내장 네트워크를 제공한다.

전형적인 일 실시예에 따르면, 액세스 노드 구성은 하나의 제어 셸프 및 5개의 데이터 셸프들을 포함하는 6개의 셸프들로 이루어질 수 있으며, 이들 각각은 신호화 및 관리 정보와 같은 제어 정보를 수신하기 위하여 제어 셸프와 통신한다. 도 10은 전형적인 일 실시예에 따른 셸프간 케이블링 토폴로지 1000을 기술한 블록도이다.

도 10은 셸프 제어기들(1008, 1010) 및 5개의 데이터 셸프(1016, 1018, 1020, 1022, 1024)에 접속된 두개의 시스템 관리자들(1012, 1014)을 포함하는 제어 셸프(1002)를 기술한다. 전형적인 실시예에 따르면, 각각의 데이터 셸프는 두개의 셸프 제어기를 포함하며, 두개의 셸프 제어기중 하나는 백업 제어기로서 구성될 수 있다. 특히, 도 10에 기술된 바와같이, 데이터 셸프들(1016, 1018, 1020, 1022, 1024)은 각각 셸프 제어기들(1026, 1028; 1030, 1032; 1034, 1036; 1038, 1040; 1042, 1044)을 포함한다.

각각의 셸프 제어기는 셸프내에 관리 통신 인프라스트럭처를 제공하는 다층 이더넷 스위치를 포함한다. 게다가, 각각의 셸프 제어기는 각각의 리던던트 시스템 관리자들이 각각의 셸프 제어기를 접속하도록 하기 위하여 두개의 외부 접속들을 단일 스타 버스 인터페이스에 제공한다. 제어 셸프(1002)에서, 셸프 제어기들(1008, 1010)로의 경로는 제어 플랜 인터페이스를 통해 백플레인상에 구성될 수 있다.

다중-새시 구성에서, 모든 셸프간 접속은 물리적으로 제어 셸프(1002)에 배치된 시스템 관리자들(1012, 1014)을 통해 데이터 셸프들(1016-1024)내의 셸프 제어기들(1026-1044)로 이루어진다. 셸프 제어기들은 그들의 셸프들내의 애플리케이션 카드들로의 물리적 접속들을 형성한다. 이러한 전형적인 일 실시예는 셸프 제어기들(1008,1010)이 애플리케이션 모듈들(1004, 1006)과 함께 기술된 다수의 애플리케이션 모듈들에 상호 접속되는 제어 셸프(1002)와 관련하여 도 10에 기술된다.

도 10에 기술된 각각의 셸프 제어기는 24개의 10/100 포트들 및 두개의 기가비트 이더넷 포트들을 포함하는 IEEE 802.1p/Q 케이블 스위치와 같은 다중층(L2/L3) 스위치를 포함한다. 일 실시예에서, 각각의 셸프 제어기는 Broadcom BCM 5600 시리즈 스트라타 스위치를 포함할 수 있으나, 다른 스위치들이 또한 사용될 수 있다. 초기의 도면들을 참조로하여 설명된바와같이, 각각의 셸프 제어기는 셸프내의 각각의 슬롯에 대하여 물리적 개별 관리 버스, 즉 시스템 버스를 가진다. 게다가, 셸프내의 두개의 셸프 제어기들은 듀얼 10/100 Mbps 링크들에 의하여 서로 접속된다.

도 10에 기술된 셸프간 통신 구조는 네트워크 관리 및 캐리어 신호화를 위하여 사용된다. 스위치 출력 모듈들(도 10에 도시안됨)은 다중 새시를 접속하기 위하여 무선 시스템에서 사용될 수 있는 두개의 외부 기가비트 링크들을 제공한다는 것을 이해해야 한다. 게다가, 도 10 및 이전 도면들에 기술된 전형적인 실시예들에 따르면, 제어 셸프 기능부들은 관리 및 동작 일관성을 달성하기 위하여 단일 지정 셸프에 배치된다. 그러나, 제어 셸프 기능이 다수의 셸프에 분배될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

전형적인 실시예에 따르면, 도 2에 기술된 무선 노드(206)상의 PCF는 액세스 노드(208)의 임의의 PDSN에 새로운 통신 세션을 라우팅할 수 있고, 모든 PDSN들은 도 5에 기술된 시스템 관리자들(510 또는 512)과 같은 시스템 관리자들에 그들의 로드 정보를 주기적으로 전송할 수 있다. 시스템 관리자들은 쌍으로 배열되며, 여기서 하나의 시스템 관리자 카드는 다른 시스템 관리자 카드에 대하여 백업으로서 사용된다. 이러한 실시예에서, 주요 시스템 관리자가 PDSN으로부터 로드 정보를 수신할때, 주요 시스템 관리자는 로드 정보를 백업 파트너로 패스할 수 있다. 따라서, 주요 시스템 관리자의 소프트웨어 또는 하드웨어 실패의 경우에, 백업 시스템 관리자는 실패를 검출할 수 있으며 주요 시스템 관리자의 기능을 인계할 수 있다.

시스템 관리자들은 액세스 노드(208)에서 각 새시내의 모든 카드들과 관련된 통계 및 상태 정보를 유지한다. 게다가, 각각의 시스템 관리자는 시스템 관리자가 서비스할 PDSN IP 어드레스들로 프로그래밍될 수 있고, 각각의 PDSN IP 어드레스는 대응 PDSN의 소정의 특징 세트로 매핑될 수 있다. 예컨대, 시스템 관리자는 세션 타입들, 세션 비트 레이트들, 또는 그룹내의 각 PDSN이 조절할 수 있는 세션의 수에 기초하여 PDSN 세트들을 그룹핑할 수 있다. 게다가, 액세스 노드(208)의 정상동작동안, 시스템 관리자들은 각각의 PDSN, HA, 및 액세스 노드에서 서비스되는 각각의 이동 단말에 대한 데이터베이스들을 구축할 수 있다.

일 실시예에서, PDSN 프로파일 또는 HA 프로파일은 PDSN IP 어드레스 또는 HA IP 어드레스를 사용하여 프로파일이 생성되는 PDNS 또는 HA를 한정할 수 있다. 게다가, 각각의 프로파일은 세션 타입들, 세션 비트 레이트들, 또는 각각의 PDSN 또는 HA가 조절을 위하여 구성되는 세션의 수를 한정할 수 있다. 부가적으로, 각각의 PDSN 및 HA 프로파일은 각각의 PDSN 및 HA의 상황 및 상태와 PDSN 및 HA의 로드 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 다른 파라미터들중에서, 상황은 PDSN 또는 HA가 활성인지 또는 비활성인지를 한정할 수 있고, 상태는 PDSN 또는 HA가 1차 PDSN/HA 또는 백업 PDSN/HA인지를 한정할 수 있다. 각각의 PDSN 또는 HA에 대한 상태 정보외에, 프로파일은 파트너 PDSN 또는 HA의 IP 어드레스를 한정할 수 있다.

게다가, 전형적인 실시예에 따르면, 시스템 관리자들은 액세스 노드와 연관된 PDSN들 또는 HA들중 하나에 의하여 서비스되는 이동 노드들에 대한 이동 사용자 정보 레코드들을 포함할 수 있다. 예컨대, 각각의 이동 사용자 정보 레코드는 이동 사용자와 대응 이동 전화번호(IMSI), 이동 접속 식별자(MN-ID) 및 NAI에 의하여 인덱싱된 하나 이상의 이동 세션들을 연관시킬 수 있다. 게다가, 각각의 이동 사용자 정보 레코드는 이동 사용자를 서비스한 마지막 PDSN의 PDSN IP 어드레스, 이동 세션 상황(즉, 활성 또는 유휴 상황), 및 이동 세션의 FAAA 프로파일과 같은 이동 프로파일을 포함할 수 있다.

전형적인 실시예에 따르면, 액세스 노드(208)의 PDSN들 및 HA들은 하트비트 메커니즘을 사용하여 그들의 유용성 및 로드 정보를 시스템 관리자에게 전송할 수 있다. 도 11은 HA 또는 PDSN과 같은 애플리케이션 모듈에 대한 전형적인 부트 업 프로세스를 기술한다. 도 11은 단일 PDSN/HA 블록으로 PDSN 및 HA를 기술함으로서 PDSN 및 HA에 대한 부트 업 프로세스를 단순화하나, HA 및 PDSN가 전형적인 실시예에 따라 액세스 노드(208)의 다른 애플리케이션 모듈들상에 배치된다는 것이 이해되어야 한다.

단계(1102)에서, PDSN 또는 HA와 같은 애플리케이션 모듈은 초기화 메시지를 시스템 관리자에게 전송함으로서 1차 시스템 관리자와의 통신을 시작한다. 단계(1104)에서, 시스템 관리자는 HA 또는 PDSN을 유효화한다. 이를 수행하기 위하여, 시스템 관리자는 물리적인 HA 또는 PDSN 리스트로부터 HA 또는 PDSN을 판독할 수 있다. 성공적인 유효화시에, 단계(1106)에서, 시스템 관리자는 초기화 확인 메시지를 HA/PDSN에 전송한다.

단계(1108)에서, 시스템 관리자는 HA/PDSN에 대한 역할을 선택한다. 일 실시예에서, 역할 할당은 동적일 수 있다. 선택적으로, 시스템 관리자는 리던던시 메커니즘이 형성되도록 액세스 노드의 PDSN 또는 HA와 같은 각각의 카드에 대한 역 할을 규정하는 역할 할당 파일들로 사전에 프로그래밍될 수 있다. 예컨대, HA/PDSN은 그것의 백업으로서 동작하는 소정의 HA/PDSN을 가진 1차 HA/PDSN으로서 구성될 수 있다. 게다가, HA/PDSN은 HA/PDSN에 활성 역할을 할당할 수 있다. 선택적으로, 만일 HA/PDSN이 다른 HA/PDSN에 대한 백업으로서 할당되면, 시스템 관리자는 소정의 1차 HA/PDSN에 대한 리던던트 HA/PDSN으로서 동작하도록 HA/PDSN에 대기 역할을 할당할 수 있다. 다른 리던던시 메커니즘들이 이하에서 더 상세히 기술될 것이다.

단계(1110)에서, 시스템 관리자는 HA/PDSN에 역할 할당 메시지를 전송하며 HA/PDSN은 역할 할당 확인 메시지(1112)를 시스템 관리자에게 전송함으로서 응답한다. 단계(1114)에서 시스템 관리자는 HA/PDSN을 서비스 상태에 있는 것으로 마킹하며, 단계(1116)에서 시스템 관리자는 하트비트 타이머를 시작시킨다. 일 실시예에서, 하트비트 타이머는 다음 하트비트 메시지가 PDSN/HA로부터 수신되어야 하는 기간을 식별할 수 있으며, 이에 따라 시스템 관리자는 상기 기간이 완료되기전에 다음 하트비트가 수신되지 않으면 PDSN/HA가 이용가능하지 않다는 것을 결정할 수 있다. 선택적으로, 시스템 관리자는 두개의 이상의 하트비트가 모듈로부터 수신되지 않으면 모듈이 이용가능하지 않다는 것을 결정할 수 있다. 유사하게, 만일 시스템 관리자로부터 하트비트가 수신되지 않으면, HA/PDSN은 1차 시스템 관리자의 실패를 검출할 수 있으며 1차 시스템 관리자로서 지금 동작하는 리던던트 시스템 관리자에 다음 하트비트들을 전송할 수 있다.

전형적인 실시예에 따르면, 액세스 노드(208)의 모든 PDSN들 및 HA들은 시스 템 관리자가 모든 PDSN들 및 HA들에 대하여 로드의 래크-와이드 뷰(rack-wide view)을 가지도록 시스템 관리자에서 그들의 로드 정보를 주기적으로 전송한다. 일 실시예에서, PDSN 또는 HA는 액세스 노드(208)의 모든 PDSN들 또는 HA의 로드 정보를 포함하는 통합 로드 매트릭스를 제공할 것을 시스템 관리자에게 주기적으로 요구한다. 이러한 실시예에서, 하트비트들중 하나 하트비트의 PDSN/HA는 시스템 관리자로부터 로드 매트릭스를 요구할 수 있으며, 시스템 관리자는 도 11에서 단계(1120) 및 (1122)에 기술된 바와같이 하트비트 응답으로 PDSN/HA에 로드 매트릭스를 전송할 수 있다. 게다가, 선택적으로, PDSN/HA 모듈들은 IP 멀티캐스팅을 사용하여 다른 PDSN들/HA들로부터 로드 정보를 수신할 수 있으며, 여기서 각각의 참여 PDSN/HA는 멀티캐스팅 그룹의 부분이며 분배 정보 데이터베이스를 지원한다.

전형적인 실시예에 따르면, PDSN/HA는 관리 버스(즉, 시스템 제어 버스)를 통해 시스템 관리자들과 통신할 수 있다. 선택적으로, 제어 관리들은 미디어 데이터 버스(즉, 스위치 패트릭)를 교환될 수 있다.

도 12는 시스템 관리자를 사용하여 PDSN 선택 방법을 기술하는 관리 시퀀스 시나리오(1200)의 블록도이다. 블록도는 이동 노드(MN), 무선 네트워크 노드(RNN), 선택된 PDSN, PDSN 및 시스템 관리자를 포함한다. 기술된 PDSN들 및 시스템 관리자가 앞서 언급한 도면을 참조로하여 더 상세히 기술된 액세스 노드(208)의 부분이라는 것이 이해되어야 한다. 이동 노드가 무선 네트워크 노드의 서비스 영역내로 로밍할때, 이동 노드는 단계(1202)에서 기술된 바와같이 무선 네트워크 노드와 함께 트래픽 채널("TCH") 셋업을 초기화한다. 트래픽 채널의 설정시에, 무선 네트워크 노드상의 패킷 제어 기능부(PCF)는 등록 요구 메시지(1204)를 PDSN에 전송한다. 일 실시예에서, PCF는 액세스 노드(208)상의 PDSN 세트와 함께 구성될 수 있으며, PCF는 로드 밸런싱 메커니즘 또는 라운드 로빈 메커니즘과 같은 내부 선택 메커니즘에 기초하여 PDSN을 선택할 수 있다.

도 12에 기술된 실시예에서, PDSN이 등록 요구 메시지(1204)를 수신할때, PDSN은 세션을 서비스할 수 없다. 새로운 세션을 서비스하는 PDSN의 비유용성은 많은 이유들을 포함할 수 있다. PDSN은 그것이 오버로드되기 때문에 세션을 서비스하는 것을 거절할 수 있다. 예컨대, PDSN은 새로운 세션들을 거절하기전에 PDSN이 서비스할 수 있는 다수의 세션들을 식별하는 임계 레벨로 구성될 수 있다. 선택적으로, PDSN은 그것의 용량을 모니터링하도록 구성될 수 있으며, 미리 결정된 용량 백분율이 사용될때 PDSN은 새로운 세션을 서비스하는 것을 거절할 수 있다. 게다가, PDSN은 그것의 기본적인 구성으로 인하여 새로운 세션을 서비스하는 것을 거절할 수 있다. 예컨대, PDSN은 압축 또는 암호화를 사용하여 세션들과 같은 미리 결정된 타입의 세션들만을 서비스하도록 구성될 수 있다. 게다가, PDSN은 예컨대 스트리밍 데이터 대 실시간 차트와 같은 세션과 연관된 활성타입 또는 요구된 데이터 레이트에 기초하여 등록 요구를 거절할 수 있다. 게다가, 비록 제 1 PDSN이 새로운 세션을 서비스하는 것을 거절할지라도 제 1 PDSN이 시스템내의 다른 PDSN들과 비교하여 낮은 로드를 가질 수 있고 시스템 관리자가 새로운 세션을 서비스하기 위하여 PDSN을 선택할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 다른 실시예들이 또한 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 선택적으로, PDSN은 시스템 관리자로부터 로드 매트릭스를 수신할 수 있고 시스템 관리자는 각각의 식별된 PDSN에 대한 로드 레벨을 식별할 수 있다. 이러한 실시예에서, PDSN은 그것의 로드가 로드 매트릭스에서 식별되는 하나 이상의 PDSN들의 로드보다 높기 때문에 입력 세션을 서비스하는 것을 거절할 수 있다.

도 12에 기술된 실시예에서, 시스템 관리자는 대안 PDSN을 결정한다. 따라서, PDSN은 PDSN 선택 요구 메시지(1206)를 시스템 관리자에 전송하며, 단계(1208)에서 시스템 관리자는 선택 규칙 세트에 기초하여 새로운 PDSN을 선택한다. 선택 규칙들은 이전 레코드 선택 규칙들, 서비스 규칙 타입 또는 로드 밴런싱 규칙들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 시스템 관리자는 단지 로드 밸런싱 규칙들과 같은 하나의 규칙 세트 또는 다른 선택 규칙들의 결합을 사용하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 시스템 관리자는 입력 세션을 서비스할 수 있는 PDSN들의 부세트를 결정하기 위하여 하나의 세션 규칙을 사용할 수 있으며 입력 세션을 서비스할 수 있는 하나의 PDSN을 선택하기 위하여 다른 규칙을 사용할 수 있다.

전술한 바와같이, 시스템 관리자는 새로운 PDSN을 결정하기 위하여 이전 레코드 선택 규칙들을 적용할 수 있다. 이러한 실시예에서, 시스템 관리자는 이동 노드상의 이전 세션을 서비스한 PDSN을 결정 및 선택하기 위하여 이동 사용자의 이전 등록 레코드들을 사용한다. 일 실시예에서, 각각의 PDSN은 성공적인 통화 셋업시에 이동 노드에 대한 등록 레코드들을 전송하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 세션 정보는 새로운 세션에 대한 자원들의 할당시에 각각의 PDSN으로부터 시스템 관리자에게 전송되는 로드 업데이트 메시지에 포함될 수 있다.

전형적인 실시예에 따르면, 시스템 관리자는 PDSN 선택 매트릭스 정보를 포함하는 정보 데이터베이스를 생성 및 관리할 수 있다. 예컨대, 데이터베이스는 로드 분배를 위하여 사용되며 목적지 기반 과금과 같은 가격 부가 서비스들을 위하여 사용되는 기본적인 매트릭스로 분할될 수 있다.

기본적인 데이터 매트릭스는 1회 PDSN CPU 사용, 메모리 사용 또는 전체 통화 로드(특정 통화 세부사항들을 고려하지 않고)에 기초하여 PDSN 세트에 통화 흐름들을 분배하기 위하여 사용될 수 있다. 게다가, 정보 데이터베이스는 가중된 데이터 매트릭스에 기초하여 선택 규칙들의 다음 레벨을 포함할 수 있다. 특히, 다른 세션들(통화들)은 PDSN 로드들에 다르게 영향을 미친다. 통신 시스템이 진화하고 더 많은 사용자들 및 서비스들이 추가됨에 따라, 전체 수의 활성 통화들만을 사용하는 PDSN 선택은 불명확할 수 있다. 예컨대, IPsec를 사용하는 가상 사설 네트워크("VPN") 통화는 단순한 IP 통화보다 더 강한 CPU이거나 또는 목적지 기반 과금 통화는 표준 과금 방법들을 사용하는 통화보다 더 많은 자원을 필요로한다. 따라서, PDSN 선택 메커니즘은 전체 통화 정보를 더 많은 통화 관련 정보를 포함하는 가중된 매트릭스로 확장하도록 정제될 수 있다. 예컨대, 각각의 PDSN에 대한 세션 카운트는 CDMA 1xRTT-32, 64, 128kbps와 같은 낮은, 높은 그리고 평균 속도 통화들로 분할될 수 있다. 부가적으로, 개별 카운트는 IPsec 인에이블 통화들을 위하여 형성될 수 있다.

게다가, PDSN이 요구된 서비스 품질("QoS") 또는 서비스 타입("ToS")에 기초하여 선택될 수 있고 QoS, ToS 및 다른 선택 파라미터들은 개별 매트릭스의 부분일 수 있다. 서비스 파라미터 및 다른 파라미터들의 품질은 예컨대 차등화 서비스와 같은 CPU 집약 QoS 방식들을 구현하는데 필요할 수 있는 패킷 분류, 필터링 및 미터링에 부분적으로 기초할 수 있다. 전형적으로, QoS 파라미터들은 패킷 헤더들에 특정되며, 헤더 룩업의 깊이(depth)는 CPU 사용을 결정한다. 패킷 분류는 예컨대 방화벽 보호를 위하여 사용될 수 있는 네트워크 흐름들을 추적하는데 사용될 수 있다. 네트워크 흐름들의 추적은 대역폭 할당 및 프리미엄 서비스들을 위하여 사용될 수 있다. 예컨대, 매트릭스는 네트워크 흐름들이 추적하는데 필요한 통화들의 수(PDSN당)를 한정할 수 있다. 부가적으로, 매트릭스는 매칭된 비트들의 수 및 패킷당 룩업들의 수를 특정하는 분류 깊이를 한정할 수 있다.

PDSN을 선택할때, 시스템 관리자는 선택된 PDSN의 IP 어드레스를 포함하는 PDSN 선택 응답 메시지(1210)를 PDSN에 전송한다. PDSN이 메시지(1210)를 수신할때, PDSN은 선택된 PDSN의 IP 어드레스를 포함하는 RP 등록 응답 메시지(1212)를 무선 네트워크 노드에 전송한다. RP 등록 응답 메시지(1212)는 RFC 2002에 기술된 메시지 "에러 136"의 형태를 취할 수 있다. 그러나, 다른 타입들의 메시지가 또한 사용될 수 있다.

다음으로, 무선 네트워크 노드는 메시지(1214)를 선택된 PDSN에 전송하며, 선택된 PDSN은 단계(1216)에 기술된 바와같이 입력 세션을 서비스하기 위한 자원들을 할당한다. 선택된 PDSN이 입력 세션을 서비스하는 것을 거절하고 시스템 관리자를 문의하는 프로세스가 반복될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 실시예에서, 시스템 관리자는 PDSN 선택 요구가 선택된 PDSN으로부터 전송된다는 것을 결정할 수 있고, 시스템 관리자는 요구를 전송한 PDSN의 IP 어드레스를 포함한 PDSN 선택 응답에 응답할 수 있다. 부가적으로, PDSN 선택 응답 메시지는 세션을 서비스해야 하는 PDSN을 통지하는 소정의 비트 또는 비트 패턴과 같은 식별자를 포함한다. 게다가, 소정의 비트 또는 비트 패턴이 요구 처리를 거절한 PDSN의 수를 지시하는 PDSN 선택 응답 메시지로 세팅될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 실시예에서, PDSN은 소정 수의 PDSN들이 세션을 서비스하는 것을 거절할때 요구를 승락하도록 구성될 수 있다. 서비스 지연들 또는 새로운 세션들을 거절하는 다수의 PDSN들을 방지하는 다른 실시예들이 또한 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

자원들을 할당할때, 선택된 PDSN은 RP 등록 응답 메시지(1218)를 전송하며 RP 세션은 단계(1220)에서 기술된 바와같이 무선 네트워크 노드 및 선택된 PDSN사에 설정된다. 게다가, 전형적인 실시예에 따르면, 새로운 세션으로의 자원의 할당시에, 선택된 PDSN은 선택된 PDSN에 대한 새로운 로드를 포함하는 업데이트 메시지(1222)를 시스템 관리자에 전송한다. 업데이트 메시지(1222)는 이동 노드의 NAI 또는 IMSI를 포함하는 설정된 통화 세션에 대한 세션 정보를 포함할 수 있다. 선택적으로, 선택된 PDSN은 세션 정보를 포함하는 개별 메시지를 시스템 관리자에게 전송할 수 있다. 전술한 바와같이, 시스템 관리자는 이동 노드가 다음 시간을 등록할때 마지막 서비스 PDSN을 결정하기 위하여 세션 정보를 사용할 수 있다. 단계(1224)에서, 이동 노드는 선택된 PDSN에 대한 포인트-투-포인트 프로토콜("PPP") 세션을 설정하며 선택된 PDSN에 등록한다.

도 13은 분배 제어 노드 방법에 따라 PDSN 선택을 기술하는 메시지 시퀀스 시나리오(1300)의 블록도이다. 분배 제어 노드 메커니즘에서, 액세스 노드의 각각의 PDSN 카드는 액세스 노드(208)의 모든 PDNS들의 로드 정보를 제공하기 위하여 시스템 관리자를 주기적으로 요구할 수 있다. 선택적으로, PDSN은 액세스 노드(208)의 모든 PDSN들로부터 로드 정보를 수신할 수 있다. 이러한 실시예에서, 각각의 PDSN은 IP 멀티캐스팅 방법들 또는 임의의 다른 기존 또는 이후에 개발된 전송 방법들을 사용하여 다른 PDNS들에 로드 정보를 제공할 수 있다. 도 13은 이동 노드, 패킷 제어 기능을 가진 무선 네트워크 노드, 선택된 PDSN, PDSN 및 시스템 관리자를 기술한다.

이동 노드가 무선 네트워크 노드의 서비스 영역내로 로밍할때, 이동 노드는 무선 네트워크 노드와의 트래픽 채널을 설정하기 위한 요구를 포함하는 메시지(1302)를 무선 네트워크 노드에 전송한다. 채널이 설정될때, 무선 네트워크 노드는 RP 등록 요구 메시지(1304)를 PDSN에 전송한다. 패킷 제어 기능이 PDSN 테이블의 다수의 PDSN IP 어드레스들을 유지하는 실시예에서, 패킷 제어 기능부는 PDSN의 IP 어드레스를 결정하기 위하여 로드 밸런싱 메커니즘을 적용할 수 있다. 선택적으로, 이동 노드에 대한 마지막 서비스 PDSN를 포함하는 세션 정보는 시스템 관리자에 저장될 수 있다. 게다가, 선택적으로, 요구를 수신한 PDSN은 PDSN들중 하나가 이전에 통화를 서비스했는지를 결정하기 위하여 다수의 PDSN들에 요구를 전송할 수 있다. 일단 PDSN이 마지막 서비스 PDSN을 결정하면, PDSN은 마지막 서비스 PDSN이 세션을 서비스하기 위하여 이용가능한지를 결정할 수 있다.

만일 마지막 서비스 PDNS이 이용가능하지 않으면, PDSN은 통화 타입/통화 품질, 활성 특성, 통화 데이터 레이트 또는 사용자에 의하여 가입된 서비스 타입에 기초하여 새로운 PDSN을 선택할 수 있다. 게다가, PDSN은 선택된 PDSN이 오버되지 않지 않았는지를 결정할 수 있다. 만일 선택된 PDSN이 오버로드되면, PDSN은 동일한 능력을 가지나 낮은 로드를 가진 다른 PDSN을 선택할 수 있다. 예컨대, 시스템 관리자는 PDSN이 제 1시간동안 초기화되어 시스템 관리자에 등록될때 PDSN으로부터 용량 정보를 수신할 수 있다. 이러한 실시예에서, 시스템 관리자는 시스템내의 각각의 PDSN에 대한 로드 및 용량 정보를 포함하는 집중 데이터베이스를 포함할 수 있다. 게다가, 상기 실시예에서, 집중 데이터베이스는 하나 이상의 PDSN들에 복사될 수 있다. 예컨대, 시스템 관리자는 시스템 관리자로부터 전송된 주기적 로드 업데이트 메시지들로 PDSN의 용량 및 로드 정보를 다른 PDSN들에 전송할 수 있다. 선택적으로, PDSN이 로드 업데이트 메시지들을 다른 PDSN들에 직접 제공하는 실시예에서, PDSN은 각각의 로드 업데이트 메시지로 그것의 용량들을 규정할 수 있다.

일단 PDSN이 새로운 PDSN을 선택하면, PDSN은 선택된 PDSN의 IP 어드레스를 포함하는 RP 등록 응답 메시지(1308)를 무선 노드에 전송한다. 게다가, 전형적인 실시예에 따르면, RP 등록 응답 메시지(1308)를 무선 네트워크 노드에 전송하기전에, 원래의 PDSN은 선택된 PDSN이 이동 노드로부터의 등록 요구를 수신할 것을 예상하도록 선택된 PDSN을 직접 통지할 수 있다. 예컨대, 원래의 PDSN은 선택된 PDSN을 통지하기 위하여 스위칭 출력 모듈을 통해 미디어 데이터 버스 또는 미디어 데이터 버스를 사용할 수 있다. 선택적으로, 셸프간 통신을 위하여, 원래의 PDSN 은 외부 인터페이스 또는 스위칭 출력 모듈 외부 인터페이스를 통해 선택된 PDSN을 통지할 수 있다.

무선 네트워크 노드가 선택된 PDSN의 IP 어드레스를 수신할때, 무선 네트워크 노드는 선택된 PDSN의 IP 어드레스로 RP 등록 요구 메시지(1310)를 전송하며, 선택된 PDSN은 단계(1312)에 기술된 바와같이 새로운 세션에 대한 자원들을 할당한다. 다음으로, 선택된 PDSN은 RP 등록 응답 메시지(1314)를 전송하며, RP 세션(1316)은 무선 네트워크 노드 및 선택된 PDSN간에 설정된다. 게다가, 전형적인 실시예에 따르면, 선택된 PDSN은 단계(1318)에 기술된 바와같이 원래의 PDSN에 업데이트된 로드 정보를 전송한다. 도 13은 선택된 PDSN으로부터 로드 정보를 수신하는 단지 하나의 PDSN만을 기술하나, 선택된 PDSN이 멀티캐스트 그룹의 다른 PDSN들에 그것의 로드를 전송할 수 있다. 게다가, 선택된 PDSN은 새로운 로드를 포함하는 업데이트 메시지(1320)를 시스템 관리자에게 전송할 수 있다. 시스템 관리자가 멀티캐스트 그룹의 부분일 수 있다. 선택적으로, 선택된 PDSN은 하트비트 메시지로 그것의 새로운 로드를 시스템 관리자에게 전송할 수 있다.

선택된 PDSN으로의 성공적인 등록시에, PPP 세션은 단계(1322)에 기술된 바와 같이 이동 노드, 선택된 PDSN 및 선택된 PDSN을 가진 이동 레지스터사이에 설정된다.

전형적인 실시예에 따르면, PDSN들외에, 액세스 노드는 시스템 관리자에 의하여 관리되는 HA들을 포함할 수 있다. 도 11을 참조로하여 언급된 바와같이, 시스템 관리자를 가진 액세스 노드 하트비트의 모든 HA는 로드 정보를 시스템 관리자 에 주기적으로 전송한다. PDSN들과 관련하여 기술된 실시예들과 유사하게, 시스템 관리자는 액세스 노드의 각각의 HA에 대한 로드들을 포함하는 제어 노드 데이터베이스를 유지할 수 있다. 선택적으로, 제어 노드 데이터베이스는 모든 HA에 전반에 걸쳐 분배될 수 있으며, 여기서 각각의 참여 HA는 모든 다른 참여 HA들의 로드 정보를 유지할 수 있다. 이러한 실시예에서, 각각의 참여 HA는 IP 멀티캐스팅을 사용하여 다른 HA들에 대한 로드를 업데이트할 수 있으며, 모든 참여 HA들 및 시스템 관리자는 분배된 제어 노드 정보 데이터베이스를 지원하기 위하여 멀티캐스팅 그룹의 부분일 수 있다.

도 14는 원래의 HA가 이용가능하지 않을때 시스템 관리자가 새로운 HA를 선택하는 실시예에서 HA 등록 프로세스를 기술한 메시지 시퀀스 시나리오(1400)의 블록도이다. 도 14는 이동 노드, PDSN, 시스템 관리자, HA, 선택된 HA 및 HAAA를 기술한다.

이동 노드가 도 12 및 도 13을 참조로하여 기술된 방법들중 한 방법을 사용하여 PDSN과의 PPP 세션을 설정할때, 이동 노드는 MIP 등록 요구 메시지(1402)를 PDSN에 전송한다. 일 실시예에서, 등록 요구 메시지(1402)는 이동 노드에 의하여 요구된 HA의 IP 어드레스를 특정할 수 있다. 선택적으로, PDSN은 이동 노드에 대한 HA의 IP 어드레스를 결정하기 위하여 FAAA 서버와 접촉할 수 있다. PDSN은 단계(1404)에 기술된 바와같이 등록 요구 메시지를 HA에 전송한다. 도 14에 기술된 실시예에 따르면, HA는 오버로드로 인해 또는 이동 노드에 의하여 신청된 정적 이동 노드 IP 어드레스가 예컨대 HA의 IP 어드레스 풀에 속하지 않기 때문에 그것이 통화 세션을 조절할 수 없다는 것을 결정한다. HA는 대안 HA의 네트워크 어드레스를 결정하기 위하여 시스템 관리자와 통신한다. 예컨대, 도 14에 기술된 바와같이, HA가 분배 데이터베이스 방식에 관여하지 않고 단계(1406)에 기술된 바와같이 시스템 관리자에 MIP 등록 요구를 전송한다는 것이 가정된다. 다른 메시지 방식이 대안 홈 에이전트의 IP 어드레스를 획득하기 위하여 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

시스템 관리자가 등록 요구를 수신할때, 시스템 관리자는 단계(1408)에 기술된 바와같이 HA를 선택한다. PDSN들의 선택과 유사하게, 시스템 관리자는 선택을 위하여 다양한 알고리즘들을 적용할 수 있다. 예컨대, 시스템 관리자는 이전 레코드들, 로드 밸런싱 인자들, 서비스 타입/ 서비스 품질을 사용할 수 있거나, 또는 HA당 세션의 수, 세션 타입, 세선 비트레이트, CPU 로드 또는 각각의 HA의 메모리 사용을 고려할 수 있다. 새로운 HA를 선택할때, 시스템 관리자는 MIP 등록 요구 메시지(1410)를 선택된 HA에 전송한다. 다음으로, 선택된 HA는 HAAA에 액세스 요구 메시지를 전송하며, HAAA는 이동 노드를 인증할때 액세스 승락 응답 메시지(1414)에 응답한다.

단계(1416)에서, 선택된 HA는 MIP 등록 요구 메시지를 인증하고 이동 노드에 대한 MBR을 생성한다. 게다가, 선택된 HA는 PDSN에 대한 IP 터널을 결정 및 셋업하기 시작한다. 다음으로, 선택된 HA는 MIP 등록 응답 메시지(1418)를 PDSN에 전송하며, MIP 등록 응답 메시지(1418)의 홈 에이전트 필드는 선택된 HA의 IP 어드레스를 포함한다. 단계(1420)에서, PDSN은 이동 노드에 대한 방문자 리스트(VL) 및 선택된 HA에 대한 IP 터널을 생성한다. PDSN은 각각의 이동 IP 통화에 대한 VL을 생성할 수 있으며, 각각의 VL은 서비스 HA의 IP 어드레스, 이동 노드의 IP 어드레스, 터널링 파라미터들 및 인증 정보를 포함할 수 있다.

단계(1422)에서, PDSN은 MIP 응답 메시지를 이동 노드에 전송한다. 단계(1424)에서 선택된 HA는 MBR 업데이트 메시지(1424)를 시스템 관리자에게 전송하며, 시스템 관리자는 단계(1426)에 기술된 바와같이 MBR을 업데이트할때 MBR 업데이트 ACK 메시지(1428)에 응답한다. MIP 세션은 단계(1430)에 기술된 바와같이 설정된다. 게다가, 단계(1432)에서, 선택된 HA는 그것의 현재 로드 데이터를 포함하는 업데이트 메시지를 시스템 관리자에게 전송한다.

도 15는 HA가 분배된 정보 데이터베이스 메커니즘에 참여하는 HA 등록 프로세스를 기술하는 메시지 시퀀스 시나리오의 블록도이다. 이러한 실시예에서, 각각의 HA는 예컨대 HA가 오버로드되는 경우에 새로운 HA를 결정하도록 구성될 수 있다. 게다가, 이러한 실시예에서, 각각의 참여 HA는 다른 참여 HA들의 로드 업데이트 정보를 시스템 관리자로부터 주기적으로 수신한다. 선택적으로, HA는 각각의 참여 HA로부터 IP 멀티캐스팅을 통해 로드 정보를 수신할 수 있다. 도 14와 유사하게, 도 15는 이동 노드, PDSN, 시스템 관리자, HA, 선택된 HA 및 HAAA를 기술한다.

PDSN에 PPP 세션을 설정할때, 이동 노드는 MIP 등록 요구 메시지(1502)를 PDSN에 전송한다. 일 실시예에서, MIP 등록 요구 메시지는 이동 노드에 의하여 요구된 HA의 IP 어드레스를 포함할 수 있다. 선택적으로, PDSN은 이동 노드에 대한 HA IP 어드레스를 결정하기 위하여 FAAA를 문의할 수 있다. 다음으로, PDSN은 단계(1504)에 기술된 바와같이 HA에 등록 요구 메시지를 전송한다.

HA가 MIP 등록 요구 메시지(1504)를 수신할때, HA는 그것이 요구를 서비스할 수 없다는 것을 결정하며 단계(1506)에 기술된 바와같이 새로운 HA를 선택한다. 도 15에 기술된 전형적인 실시예에 따르면, HA는 분배 정보 데이터베이스에 참여하며, 이에 따라 다른 방식으로 참여하는 다른 HA들의 로드 정보를 가진다. HA는 새로운 HA를 선택하기 위하여 시스템 관리자가 적용하는 동일한 선택 기준에 기초하여 새로운 HA를 선택할 수 있다. 따라서, 선택 기준은 낮은 로드를 가진 각각의 HA의 로드, 세션 타입, 통화 데이터 레이트 또는 사용자에 연관된 서비스 타입에 기초할 수 있다. 그 다음에, HA는 단계(1508)에 기술된 바와같이 MIP 등록 요구를 선택된 HA에 전송한다.

게다가, 선택된 HA는 액세스 승락 메시지(1512)에 응답하는 HAAA에 액세스 요구 메시지를 전송할 수 있다. 단계(1514)에서, 선택된 HA는 MIP 등록 요구 메시지를 인증하고, MBR을 생성하며, PDSN에 대한 IP 터널을 셋업시킨다. 단계(1516)에서, 선택된 HA는 단계(1518)에 기술된 바와같이 이동 노드에 대한 방문자 리스트(VL)를 생성하고 선택된 HA에 대한 IP 터널을 셋업하는 PDSN에 MIP 응답 메시지를 전송한다. 단계(1520)에서, PDSN은 MIP 등록 응답 메시지를 이동 노드에 전송하며 단계(1532)에 기술된 바와같이 MIP 세션이 설정된다.

단계(1522)에서, 선택된 HA는 단계(1524)에서 MBR을 업데이트하고 MBR ACK 메시지(1526)를 전송하는 시스템 관리자에게 MBR 업데이트를 전송한다. 게다가, 단계(1528)에서, 선택된 HA는 분배 데이터베이스 메커니즘에 참여하는 HA들에 업데이트 메시지를 전송하며, 업데이트 메시지는 HA의 현재 업데이트된 로드를 포함한다. 도 15는 업데이트 메시지(1528)를 수신하는 하나의 HA만을 기술한다. 그러나, HA가 모든 참여 HA들에 의하여 수신되는 IP 멀티캐스트를 생성할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 업데이트 메시지는 단계(1530)에 기술된 바와같이 시스템 관리자를 통해 수신된다. HA가 시스템 관리자에 대한 배타적 메시지를 발생시킬 수 있거나 또는 선택적으로 시스템 관리자의 IP 어드레스가 멀티캐스트 그룹에 포함될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

입력 통신 세션들을 로드 밸런싱 및 선택적으로 라우팅/재라우팅하는 것외에, 제어 셸프 및 데이터 셸프의 소자들은 장애극복 능력을 가진 리던던시를 나타낸다. 예컨대, 도 5를 참조로하여 기술된 제어 셸프는 두개의 셸프 제어기들(502, 504), 및 두개의 시스템 관리자들(510, 512)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 시스템 관리자들/셸프 제어기들중 하나는 활성 시스템 관리자/셸프 제어기로서 구성될 수 있고, 다른 하나는 리던던트(대기) 시스템 관리자/셸프 제어기로서 구성될 수 있다. 따라서, 만일 활성 유닛이 실패하면, 리던던트 유닛은 실패를 검출하여 활성 역할을 인계할 수 있다.

대기 시스템 관리자 및 셸프 제어기는 활성 파트너의 비유용성을 결정하기 위하여 그들의 활성 파트너들과 함께 하트비트 동작들을 수행할 수 있다. 대기 엔티티는 하트비트 타이머가 완료될때마다 하트비트 요구 메시지를 전송할 수 있으며, 활성 엔티티는 확인 메시지에 응답할 수 있다. 만일 확인 메시지가 수신되지 않으면, 대기 엔티티는 활성 엔티티가 비동작 상태에 있다는 것을 가정할 수 있다. 선택적으로, 구성에 기초하여, 활성 엔티티는 하트비트를 재전송할 수 있으며 만일 다른 응답이 수신되지 않으면 활성 엔티티는 그것의 파트너가 비동작상태에 있다는 것을 가정할 수 있다. 게다가, 전형적인 실시예에 따르면, 쌍의 각 멤버는 그것의 파트너의 데이터의 완전한 미러 이미지를 가진다. 예컨대, 각각의 PDSN 또는 HA는 활성 시스템 관리자 및 백업 시스템 관리자가 동일한 정보를 동시에 수신하도록 각각의 시스템 관리자와 두개의 개별 물리 링크들을 가질 수 있다. 선택적으로, 활성 시스템 관리자는 하나 이상의 PDSN들 또는 HA들로부터 업데이트된 로드 정보를 수신할 수 있으며 예컨대 시스템 데이터 버스를 통해 대기 시스템 관리자에 수신된 정보를 전송할 수 있다.

게다가, 각각의 애플리케이션 모듈(PDSN/HA)은 1 대 1 리던던시를 제공하기 위하여 매칭된 쌍으로 배열될 수 있으며, 파트너들쌍의 각각의 PDSN은 다른 것에 대하여 백업으로서 사용된다. 새로운 세션이 PDSN에 도달할때, PDSN은 세션과 연관된 모든 상태 정보를 그것의 파트너에 전송한다. 유사하게, 세션 상태 정보는 상태가 변화할때 파트너에 전송된다. 따라서, 매칭된 쌍의 각각의 멤버는 그것의 파트너 세션의 완전한 미러 이미지를 가진다. 전형적인 실시예에 따르면, PDSN들/HA들은 스위치 출력 모듈들 또는 내부 버스들을 통해 통신할 수 있다. 게다가, 파트너 PDSN/HA는 1차 PDSN이 실패하는 경우에 세션을 인계할 수 있다. 전형적인 한 실시예에서, PDSN들/HA들은 "무선 네트워크에서 상태 교환을 통한 스무스한 핸드오프"라는 명칭을 가진 공동 계류중인 특허 출원번호 10/041,436에 개시된 핸드오프 방법을 사용할 수 있으며, 이 특허출원은 여기에 참조문헌으로서 통합된다.

다수의 구성 방식들이 기본적인 리던던시를 달성하기 위하여 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예컨대, 전술한 바와같이, 두개의 PDSN들/HA들은 1차 및 2차(백업) PDSN들/HA들로서 구성되며, 1차 PDSN/HA는 서비스를 빠져나갈때까지 모든 세션들을 조절할 것이다. 이러한 실시예에서, 백업 PDSN/HA는 실패시에 1차 PDSN/HA의 기능을 인계하는 수동 비활성 백업이다. 게다가, 2차 또는 백업 PDSN/HA는 내부 미디어 데이터 버스를 통해 1차 PDSN/HA에서 수신되는 모든 트래픽의 미러 이미지를 수신하며, 백업 PDSN/HA는 데이터를 외부에 통신하는 능력을 가지지 않는다. 이러한 실시예에서, 외부 인터페이스들을 통해 백업 애플리케이션 모듈을 빠져나가는 모든 데이터는 삭제된다.

1차/백업 구성에서, 시스템 관리자는 셸프내의 모든 활성 카드들의 활성 상태를 모니터링한다. 이를 수행하기 위하여, 시스템 관리자는 인터넷 엔지니어링 태스크 포스("IETF") 코멘트 요구("RFC") 1157에 개시되고 여기에 참조문헌으로서 통합되는 단순한 네트워크 관리 프로토콜("SNMP")을 사용할 수 있다. 일 실시예에서, SNMP는 관리 정보 베이스("MIB")를 포함하는 PDSN들/HA들을 폴링하기 위하여 사용될 수 있다. 게다가, 시스템 관리자는 각각의 카드의 상태를 결정하기 위하여 고통 오브젝트 요구 브로커 구조("CORBA") 기반 방법을 사용할 수 있다. SNMP를 사용하면, 시스템 관리자는 실패한 PDSN/HA가 SNMP 폴들에 응답하지 않는 경우에 PDSN/HA의 실패를 검출할 수 있다. 1차 PDSN/HA가 실패할때, 시스템 관리자는 백업 PDSN/HA에 메시지를 전송하며 백업 PDSN/HA는 1차 PDSN/HA로서 동작한다. 게다가, 백업 PDNS/HA이 인계될때, 백업 PDSN/HA는 데이터가 실패한 PDSN/HA가 아니라 백업 PDSN/HA에 전송되도록 외부 라우터들에 어드레스 분석 프로토콜("ARP")을 전송한다. 또한, 1차 PDNS/HA가 실패할때, 백업 PDSN/HA는 동일한 외부 IP 어드레스를 1차 카드로서 사용한다.

리던던시에 대한 전형적인 다른 실시예에 따르면, 두개의 매칭된 PDSN들/HA들은 통신 세션들을 활성화 및 조절할 수 있다. 이러한 실시예에서, 1차 PDSN/HA는 미디어 데이터 버스를 통해 백업 PDSN/HA에 단지 활성 통신 세션들에 대한 데이터를 전송하며, 세션이 유휴상태로 될때 백업 PDSN/HA는 1차 PDSN/HA가 그것을 계속해서 유지하는 동안 메모리로부터 세션 정보를 제거한다. 이러한 실시예에서, 상기와 같은 종류의 리던던시를 지원하는 메모리 요건은 최소화되며, 단지 활성 세션들이 1차 PDSN/HA의 실패시에 즉시 스위치-오버하는 백업 PDSN/HA에 캐싱된다. 게다가, 활성 카드는 단지 백업 세센들을 위한 데이터 처리를 절약하기 위하여 활성 세션들에 대한 제어 데이터를 전송할 수 있다. 백업 PDSN/HA가 인계될때, 백업 모듈(지금은 1차 모듈)은 ARP 메시지들을 외부 네트워크 엔티티들에 전송하며, R-P 인터페이스 및 Pi 인터페이스와 같은 관련 네트워크 인터페이스들에 실패한 카드의 IP 어드레스들을 전송한다.

게다가, 선택적으로, 1 대 1 리던던시 대신에, 새시들내의 하나의 애플리케이션 모듈(PDSN/HA)은 모든 다른 애플리케이션 모듈들(PDSN들/HA들)에 대한 백업으로서 할당될 수 있으며 이에 따라 N 대 1 리던던시를 생성한다. N 대 1 리던던시 방식은 대다수의 통신 세션들이 종종 유휴상태에 있는 통신 시스템들에 바람직할 수 있다. 따라서, 리던던트되며 데이터 및 통화 손실을 방지하는 시스템에 대하여, 백업 모듈은 활성 세션들을 위하여 요구될 수 있다. 이러한 실시예에서, 단일 백업 모듈에 의하여 백업될 수 있는 1차 모듈들의 수는 N개의 PNSN들/HA들에 대한 활성 세션을 백업하는데 필요한 메모리량에 기초하여 결정될 수 있다.

N 대 1 리던던시 방식에서, 모든 활성 모듈들은 하나의 백업 모듈에 대한 통화의 상태에 영향을 미치는 제어 및 일부 데이터 정보를 전송할 수 있다. N개의 PDSN들/HA들중 하나 이상이 실패할때, 시스템 관리자는 실패한 모듈에 대한 백업 모듈을 알릴 수 있으며, 백업 모듈은 실패한 모듈에 대한 네트워크 인터페이스를 제공한다.

게다가, 선택적으로, N 대 M 리던던시 방식이 또한 사용될 수 있다. N 대 M 리던던시는 단지 백업 세션 정보를 저장하고 통화 처리를 위하여 사용되지 않는 새시/셸프의 모든 특정 목적 모듈들에 의하여 달성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 백업 모듈들은 활성 및 유휴 세션들을 캐싱하기에 충분한 메모리를 가지며, 단지 제어 정보만이 상기 모듈들에 미러링된다. 이러한 실시예에서, 모든 세션들을 처리하는 모든 애플리케이션 모듈들(PDSN들/HA들)은 세션들의 상태 변화동안 또는 세션이 불연속일때 세션들이 다가옴에 따라 리던던트 모듈들에 세션 정보를 전송한다. 리던던트 모듈들은 모든 활성 애플리케이션 모듈들에 대한 수신된 정보를 배열할 수 있다. 애플리케이션 모듈이 실패할때, 시스템 관리자는 M 모듈들의 미리 할당된 리스트로부터 백업 모듈을 선택할 수 있다. 시스템 관리자는 M 모듈들의 상대 로드에 기초하여 백업 모듈을 선택할 수 있다. 이러한 실시예에서, 선택된 백업 모듈은 정보를 유지하는 M 모듈들중 한 모듈로부터 실패한 모듈에 대한 세션 정보를 전송해야 한다. 예컨대, 모든 통화 세션 정보를 요구하는 대신에, 백업 모듈은 고속 스위치 오버를 위한 활성 세션 정보만을 요구할 수 있으며, 이후 그것의 로드에 기초하여 유휴 세션 정보를 획득할 수 있다. 전술한 리던던시 방식들과 유사하게, M 백업 모듈들은 내부 미디어 데이터 버스를 통해 통신할 수 있다. 게다가, 선택된 백업 모듈은 실패한 모듈의 네트워크 인터페이스들을 가정하기 위하여 라우터들과 같은 외부 장치들에 ARP 메시지들을 전송할 수 있다.

여기에 기술된 프로그램들, 프로세스들, 방법들 및 시스템들이 다른 방식으로 표현되지 않는 경우에 컴퓨터 또는 네트워크 시스템(하드웨어 또는 소프트웨어)의 임의의 특정 타입에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. IP 네트워킹을 지원하는 다양한 타입의 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템은 여기에 기술된 기술적 사항들에 따라 사용되거나 또는 여기에 기술된 기술적 사항들에 따라 동작을 수행할 수 있다.

본 발명의 원리들이 적용될 수 있는 다양한 실시예의 견지에서, 기술된 실시예들이 단지 예시적으로 기술되고 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 예컨대, 흐름도들의 단계들은 기술된 순서들과 다른 순서들로 수행될 수 있고 소수의 단계들이 사용될 수 있으며 소수의 엘리먼트들이 블록도들에서 사용될 수 있다. 바람직한 실시예들의 다양한 엘리먼트들이 소프트웨어로 구현되는 것으로 기술되었지만, 다른 실시예들에서는 하드웨어 또는 펌웨어로 구현될 수 있다.

청구범위는 기술된 순서 또는 엘리먼트에 제한되지 않아야 한다. 따라서, 이하의 청구범위 및 균등물들의 범위 및 사상내에 있는 모든 실시예들이 본 발명으로서 청구된다.

Claims (38)

1. 이동 인터넷 프로토콜 네트워크에서 패킷 데이터 서비스 노드를 선택하기 위한 방법으로서,

   다수의 패킷 데이터 서비스 노드들 및 적어도 하나의 시스템 관리자를 포함하는 액세스 노드를 제공하는 단계;

   제 1 패킷 데이터 서비스 노드 및 이동 노드간에 통신 세션을 설정하기 위한 등록 요구를 무선 노드로부터 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들 중 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드에서 수신하는 단계;

   상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드가 상기 이동 노드에 통신 서비스들을 제공할 수 없는지를 결정하는 단계;

   상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드로부터 상기 액세스 노드상의 시스템 관리자에게 패킷 데이터 서비스 노드 선택 요구를 전송하는 단계;

   제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스를 상기 시스템 관리자에서 결정하는 단계;

   상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스를 포함하는 패킷 데이터 서비스 노드 선택 응답 메시지를 상기 시스템 관리자에서 발생시키는 단계;

   상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드에서 상기 패킷 데이터 서비스 노드 선택 응답 메시지를 수신하는 단계;

   상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드로부터 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스 및 등록 거절을 포함하는 등록 응답 메시지를 상기 무선 노드에 전송하는 단계; 및

   상기 이동 노드 및 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드간에 통신 세션을 설정하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 이동 노드 및 제 2 패킷 데이터 서비스 노드간에 통신 세션을 설정하는 상기 단계는,

   상기 무선 노드로부터 등록 요구 메시지를 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드로 전송하는 단계;

   상기 이동 노드에 대한 제 2 패킷 데이터 서비스 노드에 자원들을 할당하는 단계; 및

   상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드로부터 상기 무선 네트워크 노드에 등록 응답 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드로부터 상기 시스템 관리자에게 로드 업데이트 메시지를 전송하는 단계; 및

   상기 시스템 관리자에서 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드와 연관된 로드 정보 레코드를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 시스템 관리자는 상기 액세스 노드상의 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들의 다수의 로드 레코드들을 포함하는 로드 정보 데이터베이스를 포함하며, 상기 시스템 관리자에서 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 선택하는 단계는 상기 다수의 로드 레코드들에 적어도 부분적으로 기초하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 시스템 관리자는 다수의 선택 규칙들을 포함하며, 상기 시스템 관리자는 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 결정하기 위하여 상기 다수의 선택 규칙들중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 시스템 관리자는 상기 이동 노드와 연관된 이동 노드 레코드를 포함하며, 상기 이동 노드 레코드는 통신 서비스들을 상기 이동 노드에 제공하는 마지막 서비스 패킷 데이터 서비스 노드로서 특정된 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스를 포함하며, 상기 시스템 관리자는 상기 이동 노드 레코드에 기초하여 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 이동 인터넷 프로토콜 네트워크에서 패킷 데이터 서비스 노드를 선택하기 위한 방법으로서,

   다수의 패킷 데이터 서비스 노드들을 포함하는 액세스 노드를 제공하는 단계;

   상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들의 분배 로드 정보 데이터베이스를 설정하는 단계;

   무선 노드로부터 상기 액세스 노드상의 제 1 패킷 데이터 서비스 노드에서 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드 및 이동 노드간에 통신 세션을 설정하기 위한 등록 요구를 수신하는 단계;

   적어도 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드의 로드 정보 데이터베이스를 사용하여 상기 액세스 노드에 있는 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스를 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드상에서 결정하는 단계;

   상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드로부터 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스를 포함하는 등록 응답 메시지를 무선 노드에 전송하는 단계; 및

   상기 이동 노드 및 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드간에 통신 세션을 설정하는 단계를 포함하는 방법.
8. 제 7항에 있어서, 이동 노드 및 제 2 패킷 데이터 서비스 노드간에 통신 세션을 설정하는 상기 단계는,

   상기 무선 노드로부터 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드에서 상기 이동 노드 및 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드간에 통신 세션을 설정하기 위한 등록 요구를 수신하는 단계;

   상기 이동 노드를 서비스하기 위하여 자원들을 할당하는 단계; 및

   상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드로부터 상기 무선 노드에 등록 응답 메시 지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 7항에 있어서, 상기 액세스 노드는 시스템 관리자를 더 포함하며, 상기 시스템 관리자는 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들의 분배 로드 정보 데이터베이스를 설정하는 단계를 수행하며;

   상기 방법은 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들상에 상기 로드 정보 데이터베이스를 복사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 각각의 패킷 데이터 서비스 노드는 분배 로드 정보 데이터베이스를 설정하는 단계를 수행하며;

    상기 방법은,

    상기 각각의 패킷 데이터 서비스 노드상에서 로드 정보 업데이트 메시지를 발생시키는 단계, 및

    상기 로드 정보 업데이트 메시지를 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 7항에 있어서, 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드는 패킷 데이터 서비스 노드들을 선택하기 위한 다수의 선택 규칙들을 포함하며;

    상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드 결정단계는 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 선택하기 위한 다수의 선택 규칙들중 적어도 하나를 사용하는 단계를 포 함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 7항에 있어서, 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드에서 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스를 결정하는 상기 단계는 상기 이동 노드를 서비스한 마지막 패킷 데이터 서비스 노드로서 특정된 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 이동 노드에 대한 패킷 데이터 서비스 노드를 선택하기 위한 액세스 노드로서,

    각각이 이동 노드와 연관된 등록 요구 메시지를 무선 노드로부터 수신하도록 구성된 다수의 패킷 데이터 서비스 노드 ― 만일 등록 요구를 수신한 제 1 패킷 데이터 서비스 노드가 통신 서비스들을 상기 이동 노드에 제공할 수 없으면 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드는 상기 등록 요구를 서비스하기 위하여 상기 액세스 노드에 있는 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 결정하도록 구성되며, 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드는 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스를 포함하는 등록 응답 메시지를 발생하여 상기 무선 노드에 전송하도록 구성됨 ―; 및

    상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들과 통신하며, 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들로부터 로드 정보를 수신하도록 구성된 시스템 관리자를 포함하는 액세스 노드.
14. 제 13항에 있어서, 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들의 각각은 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드중 적어도 하나의 노드에 대한 로드 정보를 포함하며, 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드는 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 적어도 로드 정보에 기초하여 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 결정하는 것을 특징으로 하는 액세스 노드.
15. 제 14항에 있어서, 상기 등록 요구는 상기 이동 노드로부터 요구된 세션 레이트를 포함하며, 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드는 상기 요구된 세션 레이트에 기초하여 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 결정하는 것을 특징으로 하는 액세스 노드.
16. 제 13항에 있어서, 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 결정하기 위하여 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드는 상기 시스템 관리자에게 패킷 데이터 서비스 노드 선택 요구를 전송하도록 구성되며;

    상기 시스템 관리자는 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들의 적어도 로드 정보에 기초하여 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 결정하며 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스를 포함하는 패킷 데이터 서비스 노드 선택 응답을 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드에 전송하는 것을 특징으로 하는 액세스 노드.
17. 제 16항에 있어서, 상기 시스템 관리자는 마지막 서비스 패킷 데이터 서비스 노드로서 특정된 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 어드레스를 포함하는 이동 노드 레코드를 포함하며, 상기 시스템 관리자는 상기 등록 요구를 서비스하기 위하여 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 액세스 노드.
18. 제 16항에 있어서, 상기 패킷 데이터 서비스 노드 선택 요구는 상기 이동 노드로부터 요구된 세션 레이트를 포함하며, 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드는 상기 요구된 세션 레이트에 기초하여 상기 제 2 패킷 데이터 서비스를 선택하는 상기 시스템 관리자에서 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 액세스 노드.
19. 제 13항에 있어서, 상기 시스템 관리자는 상기 시스템 관리자 및 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들의 각 노드들간에 하트비트 메커니즘을 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액세스 노드.
20. 패킷 데이터 서비스 노드를 이동 노드에 할당하기 위한 액세스 노드로서,

    적어도 하나의 셸프 제어기 카드;

    다수의 패킷 데이터 서비스 노드 카드들;

    상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드 카드들 및 스위치 출력 카드에 각각의 셸프 제어기 카드를 접속하기 위한 시스템 제어 버스;

    적어도 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드 카드들에 상기 스위치 출력 카드를 접속하기 위한 미디어 데이터 버스;

    통신 네트워크로 데이터를 통신하고 상기 통신 네트워크로부터 데이터를 통신하는 입력 포트 및 출력 포트를 가진 다수의 패킷 데이터 서비스 노드 카드들의 각 카드;

    상기 이동 노드와 연관된 등록 요구 메시지를 무선 노드로부터 입력 포트를 통해 수신하고 상기 등록 요구 메시지에서 특정된 등록 요구를 서비스하기 위하여 제 2 패킷 데이터 서비스 노드 카드의 네트워크 어드레스를 결정하도록 구성된 다수의 패킷 데이터 서비스 노드 카드들의 제 1 패킷 데이터 서비스 노드 카드를 포함하며, 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드 카드는 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 네트워크 어드레스를 포함하는 등록 응답 메시지를 출력 포트를 통해 상기 무선 노드에 전송하도록 구성되는 액세스 노드.
21. 제 20항에 있어서, 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드 카드들로부터 상기 미디어 데이터 버스를 통해 로드 정보를 수신하도록 구성된 시스템 관리자 카드를 더 포함하며,

    상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드의 네트워크 어드레스를 결정하기 위하여 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드 카드는 선택 요구 메시지를 상기 시스템 관리자 버스를 통해 상기 시스템 관리자 카드에 전송하고 상기 제 2 패킷 데이터 서비 스 노드 카드의 네트워크 어드레스를 포함하는 선택 응답 메시지를 상기 시스템 관리자로부터 시스템 관리자 버스를 통해 수신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액세스 노드.
22. 제 21항에 있어서, 상기 제 1 패킷 데이터 서비스 노드 카드는 상기 선택 요구 메시지를 전송하고 상기 선택 응답 메시지를 상기 시스템 제어 버스를 통해 수신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액세스 노드.
23. 제 21항에 있어서, 상기 선택 요구 메시지를 수신하는 상기 시스템 관리자 카드는 상기 시스템 관리자 카드상에서 이용가능한 다수의 선택 규칙들을 사용하여 상기 제 2 패킷 데이터 서비스 노드 카드의 네트워크 어드레스를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액세스 노드.
24. 제 21항에 있어서, 스위치 출력 카드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 노드.
25. 패킷 데이터 서비스 노드 리던던시를 제공하기 위한 방법으로서,

    다수의 패킷 데이터 서비스 노드들 및 적어도 하나의 시스템 관리자를 포함하는 액세스 노드를 제공하는 단계;

    파트너 패킷 데이터 서비스 노드를 적어도 하나의 활성 패킷 데이터 서비스 노드를 포함하는 적어도 하나의 패킷 데이터 서비스 노드에 할당하는 단계;

    상기 적어도 하나의 시스템 관리자 및 상기 적어도 하나의 패킷 데이터 서비스 노드간에 모니터링 메커니즘을 설정하는 단계;

    상기 적어도 하나의 활성 패킷 데이터 서비스 노드중 한 노드의 실패를 검출하는 단계;

    상기 적어도 하나의 활성 패킷 데이터 서비스 노드중 한 노드에 대한 파트너 패킷 데이터 서비스 노드를 상기 적어도 하나의 시스템 관리자에서 결정하는 단계; 및

    실패한 상기 적어도 하나의 패킷 데이터 서비스 노드중 한 노드로부터 상기 파트너 패킷 데이터 서비스 노드로 통신 세션들을 스위칭하는 단계를 포함하는 방법.
26. 제 25항에 있어서, 상기 적어도 하나의 패킷 데이터 서비스 노드로부터 상기 파트너 패킷 데이터 서비스 노드로 통신 세션 정보를 제공하는 단계; 및

    상기 파트너 패킷 데이터 서비스 노드상에 상기 통신 세션 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제 26항에 있어서, 상기 통신 세션 정보는 상기 적어도 하나의 패킷 데이터 서비스 노드상에서 서비스된 적어도 하나의 활성 통신 세션과 연관되며;

    파트너 패킷 데이터 서비스 노드로 통신 세션들을 스위칭하는 상기 단계는 실패한 패킷 데이터 서비스 노드로부터 상기 파트너 패킷 데이터 서비스 노드로 적어도 하나의 활성 통신 세션을 스위칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 제 26항에 있어서, 상기 파트너 패킷 데이터 서비스 노드에서 수신된 상기 통신 세션 정보는 적어도 하나의 유휴 통신 세션과 연관된 통신 세션 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 제 27항에 있어서, 상기 적어도 하나의 패킷 데이터 서비스 노드중 한 노드로부터 상기 파트너 패킷 데이터 서비스 노드를 통해 상기 적어도 하나의 활성 통신 세션에 대한 상태 변화를 수신하는 단계 ― 상기 적어도 하나의 활성 통신 세션중 한 세션은 유휴상태가 됨 ―; 및

    상기 유휴 통신 세션과 연관된 통신 세션 정보를 상기 파트너 패킷 데이터 서비스 노드상에서 삭제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 제 27항에 있어서, 상기 통신 세션 정보는 적어도 하나의 유휴 통신 세션과 연관되며, 상기 적어도 하나의 활성 통신 세션은 상기 적어도 하나의 패킷 데이터 서비스 노드상에서 서비스되는 것을 특징으로 하는 방법.
31. 장애극복 능력들을 가진 패킷 데이터 서비스 노드 리던던시를 위한 방법으로서,

    다수의 활성 패킷 데이터 서비스 노드 및 적어도 하나의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드를 포함하는 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들을 시스템 관리자를 포함하는 액세스 노드상에 제공하는 단계;

    상기 다수의 활성 패킷 데이터 서비스 노드들을 상기 적어도 하나의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드로 통신 세션 정보를 제공하는 단계;

    상기 다수의 활성 패킷 데이터 서비스 노드들중 한 노드의 실패를 검출하는 단계;

    실패한 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들중 한 노드의 통신 세션들을 서비스하기 위하여 상기 적어도 하나의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드중 한 노드를 결정하는 단계; 및

    상기 통신 세션들을 서비스하기 위하여 상기 선택된 파트너 패킷 데이터 서비스 노드를 트리거링하는 단계를 포함하는 방법.
32. 제 31항에 있어서, 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들은 다수의 활성 패킷 데이터 서비스 노드들 및 다수의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드들을 포함하며, 상기 다수의 패킷 데이터 서비스 노드들의 각각은 하나의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드에 할당되며;

    상기 방법은,

    각각의 활성 패킷 데이터 서비스 노드상의 활성 통신 세션과 연관된 통신 세션 정보를 각각의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드상에서 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
33. 제 32항에 있어서, 상기 다수의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드들중 한 노드상의 통신 세션에 대한 세션 상태 변화 지시를 각각의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드상에서 수신하는 단계; 및

    상기 각각의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드상에서 통신 세션과 연관된 통신 세션 정보를 삭제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
34. 제 32항에 있어서, 각각의 활성 패킷 데이터 서비스 노드상의 유휴 통신 세션들과 연관된 통신 세션 정보를 각각의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드상에서 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
35. 제 31항에 있어서, 적어도 하나의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드는 트리거가 상기 통신 세션들을 서비스하기 위하여 수신될때까지 백업 패킷 데이터 서비스 노드로서 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
36. 제 31항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드는 입력 통신 세션을 서비스하도록 구성되며 백업 패킷 데이터 서비스 노드로서 서비 스하는 것을 특징으로 하는 방법.
37. 제 31항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드는 다수의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드들을 포함하며, 상기 다수의 활성 패킷 데이터 서비스 노드들의 통신 세션 정보는 상기 다수의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드상에 분배되며;

    상기 방법은

    상기 다수의 활성 패킷 데이터 서비스 노드들중 한 노드의 실패의 검출에 응답하여, 실패한 상기 활성 패킷 데이터 서비스 노드의 통신 세션들을 서비스하기 위하여 상기 다수의 파트너 패킷 데이터 서비스 노드들중 한 노드를 선택하는 단계,

    상기 실패한 활성 패킷 데이터 서비스 노드의 활성 통신 세션들에 대한 통신 세션 정보를 상기 선택된 파트너 패킷 데이터 서비스 노드에 제공하는 단계, 및

    상기 선택된 파트너 패킷 데이터 서비스 노드상에서 상기 활성 통신 세션을 서비스하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
38. 제 37항에 있어서, 상기 실패한 상기 활성 패킷 데이터 서비스 노드와 연관된 유휴 통신 세션의 통신 세션 정보를 상기 선택된 파트너 패킷 데이터 서비스 노드에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

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