KR100680076B1 - 통신시스템에서의 망요소 통합 방법 - Google Patents

통신시스템에서의 망요소 통합 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 통신시스템에서의 망요소 통합 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망 등에서 효율적인 망구조 및 데이터 서비스 기능을 제공하기 위해 패킷 제어 기능(PCF)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능과 같은 망요소들을 통합 수용하기 위한 망요소 통합 방법 및 그를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망에서의 망요소 통합 방법에 있어서, 무선접속망(RAN)을 패킷망에 연동시키기 위한 패킷 제어 기능(PCF)과, 상기 무선접속망(RAN)을 통해서 접속한 데이터 가입자를 상기 패킷망에 연결시켜 주기 위한 접속노드(Access Node)로서의 기능을 수행하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능을 하나로 통합하되, 이동 인터넷 프로토콜(IP) 서비스 제공시, 상기 패킷 제어 기능(PCF)에 상기 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 이동 인터넷 프로토콜(IP) 외부 대행자(FA) 기능과 이동 단말기의 링크 계층 종단 기능을 통합 수용함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망 등에 이용됨.
통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP), 패킷 제어 기능(PCF), 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN), 이동 인터넷 프로토콜(IP)

Description

통신시스템에서의 망요소 통합 방법{Method of integration network element on communication system}
도 1 은 종래의 3GPP2(3rd Generation Partnership Projects-2) 망의 구성 예시도.
도 2 는 본 발명이 적용되는 3GPP2 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP) 망의 구성 예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 이동 IP 외부 대행자(FA) 기능을 갖는 패킷 제어 기능(PCF)의 프로토콜 구성 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 망요소 통합 방법을 위한 호 처리 절차를 나타낸 일실시예 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
201 : 무선 접속 관문 장치(WAG) 202 : 인가/인증/과금(AAA) 보안 관리자
203 : 홈위치등록기(HLR) 204 : 기존 서비스 지원 기능부
205 : 위치 서버 206 : 매체관문장치
207 : 매체관문장치 제어 기능부 208 : 매체자원 기능부
209 : 이동 IP 홈 대행자 210 : 이동성 관리자
211 : 정책 관리자 212 : 자원 관리자
213 : 로밍신호 관문장치 214 : 서비스 생성 환경 기능부
215 : 서비스 관리자 216 : 세션 관리자
217 : 중계선신호 관문장치 218 : 홈 가입자 서버
본 발명은 3GPP2(3rd Generation Partnership Projects-2) IMT-2000(International Mobile Telecommunication), UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service)등과 같은 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망 등에서 효율적인 망구조 및 데이터 서비스 기능을 제공하기 위해 패킷 제어 기능(PCF : Packet Control Function)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN : Packet Data Serving Node) 기능과 같은 망요소들을 통합 수용하기 위한 망요소 통합 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
도 1 은 종래의 3GPP2(3rd Generation Partnership Projects-2) 망의 구성 예시도이다.
무선접속망(RAN : Radio Access Network)(12)은 기지국 제어기(BSC(Base Station Controller), PCF)와 기지국(BTS : Base station Transceiver Subsystem)으로 구성되며, 방문자위치등록기(VLR : Visitor Location Register)(13)와 홈위치등록기(HLR : Home Location Register)(14)를 통해 이동단말기(MS : Mobile Station)(11)의 이동성 관리 및 인증이 제공된다.
무선접속망(RAN)(12)은 데이터호의 기본인증이 완료되면 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(16)와 GRE(Generic Routing Encapsulation) 프로토콜에 대한 가상연결을 설정한다.
패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(16)는 이동단말기(MS)(11)와 단대단 프로토콜(PPP : Point-to-Point Protocol) 연결을 설정하고 원격 인증 전화접속 사용자 서비스(RADIUS : Remote Authentication Dial In User Service) 서버를 통해 가입자 인증 및 과금정보를 전달한다.
이동 IP 서비스 제공시에, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(16)는 외부대행자(FA : Foreign Agent) 기능을 수행하고, 이동단말기 IP 주소의 홈망에 존재하는 홈 대행자(HA : Home Agent)(15)는 이동 IP를 위한 위치정보관리 및 터널설정 등의 기능을 수행한다.
이처럼, 종래의 패킷 제어 기능(PCF)은 패킷망(Packet Network)과 연동하기 위한 무선접속망(RAN)(12)의 연동시스템이며, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(16)는 무선접속망(RAN)(12)을 통해서 접속한 데이터 가입자를 패킷망으로 연결시켜 주기 위한 접속노드(Access Node)로서 기능을 수행하고 있어서 무선접속망(RAN)(12)과 패킷망이 완전히 분리된 망으로 구성되어 있었다.
그러나, 향후 3GPP2의 망이나 ALL-IP망에서는 전체를 하나의 IP망으로 진화시키는 추세이며, 기존 기지국 제어기(BSC), 패킷 제어 기능(PCF), 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)들을 하나의 무선 접속 관문 장치(WAG : Wireless Access Gateway)라는 시스템으로 보고 있다. 따라서, 데이터 가입자의 접속 노드(Access Node)들은 무선 접속 관문(WAG) 하나로 통합되어 가면서 점점 망의 하위 레벨(Level)로 이동되어 가는 추세이다.
특히, 3GPP2에서 표준화 진행중인 IMT-2000망과 All-IP 망구조에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 패킷 제어 기능(PCF)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 시스템이 각각 독립된 시스템의 형태로 존재한다.
패킷 제어 기능(PCF)은 기지국 제어기(BSC) 시스템 내부에 존재할 수도 있고 외부에 별도의 시스템으로 구현될 수 있으나, 대부분의 개발자들은 이동망에서 효과적인 이동성 제공을 위해 독립적인 시스템으로 구현하고 있다.
패킷 제어 기능(PCF)은 무선접속망(RAN)으로부터 전달되는 이동단말기(MS)의 데이터들을 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로 연결하기 위해 "RP 정합(RP Interface)"이라고 하는 무선 접속망(RAN)과 패킷 데이터망(PDN)간 접속방법을 사용하며, RP 접속에서 데이터 전송을 위한 가입자별 가상 링크 연결(Virtual Link Connection)과 사용자 데이터를 GRE 프로토콜 캡슐화(Encapsulation) 및 역캡슐화(Decapsulation)를 통한 터널링(Tunneling) 기능을 제공한다. 또한, 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로부터 수신한 이동단말기(MS)에 전달될 연결 계층(Link Layer) 패킷들을 무선상(Air Interface)으로 전송될 수 있도록 하는 임시저장(Buffer) 기능과 패킷분할(Segmentation) 기능을 수행한다.
패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)는 패킷 제어 기능(PCF)으로부터 수신한 패킷을 처리하기 위해 PPP/GRE 프로토콜 처리를 수행한다. 이때, 패킷 제어 기능(PCF)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)가 각기 다른 시스템으로 존재할 때 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 이동단말기(MS)의 사용자 패킷의 전달에 있어서 전송지연(Delay)이 통합된 시스템보다 증가한다는 점이다. 이는 망요소를 거칠 때마다 저장후 전달(Store and Forward) 과정을 거치기 때문이다.
둘째, RP 접속에서의 GRE/PPP의 헤더중첩으로 인한 데이터 전송의 비효율성이다. 특히, 향후 IPv6(HA)로 진화하는 과정에서 이동단말기(MS)의 연결계층 종단이 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)에 있을 경우, RP 접속은 IPv4(GFA)의 터널링 방법을 고수해야만 한다. 따라서, 향후 IPv6로의 진화적인 측면에서 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 이동단말기(MS)의 연결계층 프로토콜은 패킷 제어 기능(PCF)에서 처리하는 것이 합리적이다.
이상에서와 같이, 3GPP2 IMT-2000망에서 무선접속망(RAN)과 IP망이 연동하기 위해서 무선접속망(RAN)에서는 패킷 제어 기능(PCF)이 요구되었고, IP망에서는 패 킷 데이터 서비스 노드(PDSN)이 요구되었다. 이에, IMT-2000망과 ALL-IP망에서 효율적인 망구조 및 데이터 서비스 기능을 제공하기 위해서는 패킷 제어 기능(PCF)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능을 통합 수용할 수 있는 방안이 필수적으로 요구된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로서, 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망 등에서 효율적인 망구조 및 데이터 서비스 기능을 제공하기 위해 패킷 제어 기능(PCF)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능과 같은 망요소들을 통합 수용하기 위한 망요소 통합 방법 및 그를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망에서의 망요소 통합 방법에 있어서, 무선접속망(RAN)을 패킷망과 연동시키기 위한 패킷 제어 기능(PCF)과, 상기 무선접속망(RAN)을 통해서 접속한 데이터 가입자를 상기 패킷망으로 연결시켜 주기 위한 접속노드(Access Node)로서의 기능을 수행하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능을 하나로 통합하되, 이동 인터넷 프로토콜(IP) 서비스 제공시, 상기 패킷 제어 기능(PCF)에 상기 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 이동 인터넷 프로토콜(IP) 외부 대행자(FA) 기능과 이동 단말기의 링크 계층 종단 기능을 통합 수용하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로세서를 구비한 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP) 시스템에, 무선접속망(RAN)을 패킷망과 연동시키기 위한 패킷 제어 기능(PCF)과, 상기 무선접속망(RAN)을 통해서 접속한 데이터 가입자를 상기 패킷망으로 연결시켜 주기 위한 접속노드(Access Node)로서의 기능을 수행하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능을 하나로 통합하되, 이동 인터넷 프로토콜(IP) 서비스 제공시, 상기 패킷 제어 기능(PCF)에 상기 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 이동 인터넷 프로토콜(IP) 외부 대행자(FA) 기능과 이동 단말기의 링크 계층 종단 기능을 통합 수용하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명은 기존 패킷 제어 기능(PCF)과 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능의 분리된 형태의 시스템에서 PCF에 PDSN의 이동 IP 외부 대행자(FA) 기능과 이동 단말기(MS)의 링크 계층(Link Layer) 종단 기능을 수용하여 향후 ALL-IP망으로의 진화시 망구성을 용이하게 하고 데이터 전송의 지연을 줄여 효과적인 이동통신 데이터 서비스가 제공될 수 있도록 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명이 적용되는 3GPP2 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP) 망의 구성 예시도이다.
무선 접속 관문 장치(WAG)(201)는 기존 기지국 제어기(BSC), 패킷 제어 기능(PCF), 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능 등을 하나의 시스템으로 연동시키기 위한 것으로서, 무선제어기, 음성과 데이터 관문 기능 등을 수행한다.
기지국 제어기(BSC)는 하나 이상의 기지국(BTS)들을 제어하고 관리하며, 호처리와 관련된 트래픽과 신호방식, 이동성관리, 그리고 이동단말기(MS) 관리등을 수행한다. 무선접속망(RAN)은 기지국 제어기(BSC)와 기지국(BTS)으로 구성된다.
패킷 제어 기능(PCF)은 기지국 제어기(BSC) 시스템 내부에 존재할 수도 있고 외부에 별도의 시스템으로 구현될 수 있으며, 무선접속망(RAN)으로부터 전달되는 이동단말기(MS)의 데이터들을 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)로 연결한다.
패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)는 외부대행자(FA) 기능을 수행하며, 이동단말기(MS)의 패킷 데이터에 대한 발착신 패킷들을 적절한 경로로 전달하고 이동단말기(MS)의 연결계층 프로토콜을 설정, 관리하는 종단역할을 수행한다.
인가/인증/과금(AAA : Authorization Authentication Accounting) 보안 관리자(202)는 인증, 권한부여, 과금기능을 지원하는 인터넷 프로토콜 기능을 제공한다.
홈위치등록기(HLR)(203)는 가입자정보와 IP우선순위, 내부도메인(interdomain) 서비스에 대한 자원과 권한 사용유무 등의 정보를 갖는다.
기존 서비스 지원(Legacy Support) 기능부(204)는 기존의 회선방식 무선망에 서 제공하던 호처리, 이동성관리, 자원관리, 보안관리, 서비스관리 등의 기능들을 관리한다.
위치서버(Location Server)(205)는 위치정보, 이동위치 센터와 같은 기능, 위치 측정장치(PDE : Position Determination Equipment) 연동의 기능을 갖는다.
매체관문장치(Media Gateway)(206)는 사용자의 데이터들이 공공 데이터망이나 타망으로 전달될 때 프로토콜 및 주소변환 등의 기능을 수행한다.
매체관문장치 제어 기능부(Media Gateway Control Function)(207)는 매체관문장치들(206)을 제어 관리한다.
매체자원 기능부(Media Resource Function)(208)는 매체관문장치들(206)의 자원을 할당/해제하는 관리 기능을 수행한다.
이동 IP 홈 대행자(Mobile IP Home Agent)(209)는 이동 IP에 대한 위치정보로서 외부 대행자의 IP주소를 테이블로 관리하며, 필요에 따라 가입자에 대한 전송 데이터들을 터널과 암호화를 통해 전달하는 기능을 수행한다.
이동성 관리자(Mobility Manager)(210)는 무선접속 관문장치(201)간 또는 망간의 핸드오프관리 기능을 수행한다.
정책 관리자(Policy Manager)(211)는 정책 데이터와 규칙을 관리하고, 다양한 정책들과의 상호작용을 허락한다.
자원 관리자(Resource Manager)(212)는 망사용자에게 서비스를 제공하는데 필요한 자원들을 관리하는 기능을 수행한다.
로밍 신호 관문장치(Roaming Signaling Gateway)(213)는 패킷신호들을 회선 교환망의 신호방식으로 또는 회선교환망의 신호방식을 패킷신호들로 변환하는 기능을 수행한다.
서비스 생성 환경(Service Creation Environment) 기능부(214)는 새로운 서비스와 응용서비스들을 생성할 수 있는 환경을 운용자에게 제공한다.
서비스 관리자(Service Manager)(215)는 망 인증과 모든 음성 및 데이터 서비스 로직들을 관리한다.
세션 관리자(Session Manager)(216)는 여러 망을 통해서 세션들과 상태, 핸드오프들을 설정하고 관리한다.
중계선신호 관문장치(Trunk Signaling Gateway)(217)는 공중교환전화망(PSTN)의 신호방식과 핵심망의 신호방식을 변환하는 기능을 수행한다.
홈가입자서버(HSS : Home Subscriber Server)(218)는 적어도 AAA, HLR, EIR, LOC, UMS 등의 망요소를 포함한다.
장치 ID 등록기(EIR : Equipment Identity Register)는 장치정보에 대한 데이터베이스(DB)이다.
위치관련 정보 DB(LOC)는 위치 서버(205)에서 요구하는 위치관련 정보를 제공해준다.
정책 저장소(Policy Repository)는 가입자에 대한 데이터와 다중매체 사용정책, 서비스품질, 유효시간과 경로 등을 저장한다.
패킷 제어 기능(PCF)에 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 이동 IP 외부 대행 자(FA) 기능을 수용하기 위한 프로토콜 구조는 도 3과 같다.
도 3을 참조하면, 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP : User Datagram Protocol) 처리부(304), 인터넷 프로토콜(IP : Internet Protocol) 처리부(305), 인터넷 프로토콜 암호화(IPsec)부(309), 단대단 프로토콜(PPP : Point to Point Protocol) 처리부(306)는 IETF(Internet Engineer Task Force)에서 정하는 규약에 따르며, 연결계층(Link Layer)(307)은 비동기전송모드(Asynchronous Transfer Mode)나 이더넷(Ethernet)이다.
기지국 제어기 연동신호 처리부(301)는 기지국 제어기(BSC)로부터 수신하는 데이터호 관련 호처리 및 자원관리에 관련된 각종 신호들을 처리한다.
인가/인증/과금(AAA) 프로토콜 클라이언트 처리부(302)는 이동단말기(MS)의 IP망 접속을 위한 인증을 인가/인증/과금 프로토콜을 통하여 수행하고, 시스템에서 생성되는 과금정보들을 인가/인증/과금(AAA) 보안 관리자(202)로 전달하는 기능을 수행한다.
이동 IP 외부대행자 기능 처리부(303)는 이동단말기(MS)와 이동 IP 관련된 메시지들을 처리하는 기능 블럭으로, 방문자 내역(Visitor List)을 관리한다.
패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 이동 IP 외부 대행자(FA) 기능을 수용하는 패킷 제어 기능(PCF)의 주요 기능을 살펴보면, 패킷 데이터 서비스를 위한 휴지기(Dormant) 기능, 기지국 제어기(BSC)와의 호설정 기능, 사용자 패킷의 임시저장 기능 등 기존 패킷 제어 기능(PCF)을 처리하고, PPP 패킷 분할/조합 기능, 이동 IP의 외부대행자 기능, IP in IP 처리 기능, IP 암호화 기능, IP 주소할당 기 능, 경로배정 및 이동 IP 메시지처리 기능, 원격인증 전화접속 사용자 서비스(RADIUS) 또는 DIAMETER 클라이언트 기능 등 기존 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 기능들을 제공한다. 다만, 기존의 RP 접속신호 처리는 수행하지 않는다.
패킷이 전달되어 처리되는 과정을 살펴보면, 기지국 제어기(BSC)로부터 수신된 패킷들을 필요한 경우 조합과정을 통해 완전한 단대단 프로토콜(PPP) 프레임으로 만들고, PPP 처리를 한 후 이동단말기(MS)의 IP 패킷을 IP망으로 일반적인 경로배정 방법에 따라 전달한다. 그리고, IP망으로부터 수신된 패킷은 PPP 프레임으로 만든 후, 무선망의 무선연결 프로토콜(Radio Link Protocol)의 크기에 맞게 분할하여 전송한다.
여기서, 망으로 전송되는 IP 패킷들은 경로배정 프로토콜(Routing Protocol)에 의해 정해진 경로를 따라 다음 노드로 전달된다.
도 4 는 본 발명에 따른 망요소 통합 방법을 위한 호 처리 절차를 나타낸 일실시예 흐름도로서, 효율적인 망구조 및 데이터 서비스 기능을 제공하기 위해 패킷 제어 기능(PCF)에 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능과 같은 망요소들을 통합 수용하기 위한 절차를 나타낸다.
우선, PDSN의 이동 IP 외부 대행자(FA) 기능을 수용하는 패킷 제어 기능(PCF)은 기지국 제어기 연동신호 처리부(301)에서 기지국 제어기(BSC)와 데이터 전송 경로설정을 위한 호처리 기능을 수행하여 기지국 제어기(BSC)와 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 기능을 가진 패킷처리기간의 데이터 접속을 초기화한다(401).
이후, 단대단 프로토콜 처리부(306)에서 이동단말기(MS)에서 패킷처리기까지 설정된 데이터 경로를 통해 이동단말기(MS)와 단대단 프로토콜(PPP)을 협상한다(402). 이때, 단순 IP 서비스가 제공되는 경우 PPP 협상과정에서 인가/인증/과금(AAA) 프로토콜 클라이언트 처리부(302)를 통해 가입자 인증을 수행하고 필요한 경우 IP 주소를 할당해 준다.
다음으로, PPP 또는 다른 연결계층 프로토콜 설정이 완료된 후, 이동단말기(MS)로부터 이동 IP 메시지를 수신하면(403), AAA와 RADIUS 또는 DIAMETER 프로토콜을 이용하여 가입자인증을 처리한다(404).
이어서, 이동 IP 외부 대행자 기능 처리부(303)에서 IETF RFC 2002와 TIA/EIA/IS-835에서 정의하는 다음과 같은 외부대행자로서의 기능을 수행한다. 즉, 이동단말기(MS)로부터 수신한 이동 IP 등록메시지를 이동 IP 홈대행자(209)에게 전달하여(405) 이동단말기(MS)의 위치를 등록하고, 이에 대한 응답을 이동 IP 홈대행자(209)로부터 수신하여(406) 이동단말기(MS)에 전달한다. 뿐만아니라, 이동 IP 외부 대행자 기능 처리부(303)에서는 이동 IP 홈대행자(209)와 터널링을 설정하고 필요한 경우 IP의 암호화도 설정한다.
이처럼 이동 IP에 대한 등록이 완료되면, 이동단말기(MS)와 송수신하는 패킷들을 처리한다(408).
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치 환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 기존의 PCF와 PDSN이 분리되어 있는 구성과 비교하여 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, PCF와 PDSN간 RP 접속이 사라짐으로 인해 가상 링크(Virtual Link) 설정이 불필요하고, GRE 프로토콜을 사용할 필요가 없어진다.
둘째, RP 접속상의 GRE/PPP 오버헤드가 사라져 망의 트래픽 부하가 감소하고, 두 개의 망요소가 하나로 통합되면서 데이터 전송 지연이 줄어든다.
셋째, 향후 IPv6 수용이 용이하고, 기존의 경우 무조건 PDSN을 통해서 모든 패킷이 전달되어 PCF와 PDSN 모두 패킷 처리의 부담을 가지고 있었으나, 본 발명에서는 하나의 시스템에서만 처리하고 자체적으로 망에 패킷을 경로배정(Routing)시킬 수 있으므로 데이터 전송에 있어서 분산효과를 가져온다.
넷째, 3GPP2의 FA기능을 RAN으로 하향화시키려는 기술적 추세에도 부합한다.

Claims (9)

  1. 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP)망에서의 망요소 통합 방법에 있어서,
    무선접속망(RAN)을 패킷망과 연동시키기 위한 패킷 제어 기능(PCF)과, 상기 무선접속망(RAN)을 통해서 접속한 데이터 가입자를 상기 패킷망으로 연결시켜 주기 위한 접속노드(Access Node)로서의 기능을 수행하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능을 하나로 통합하고,
    이동 인터넷 프로토콜(IP) 서비스 제공시, 상기 패킷 제어 기능(PCF)에 상기 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 이동 인터넷 프로토콜(IP) 외부 대행자(FA) 기능과 이동 단말기의 링크 계층 종단 기능을 통합 수용하는 것을 특징으로 하는 망요소 통합방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킷 제어 기능(PCF)은,
    사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 처리부, 인터넷 프로토콜(IP) 처리부, 인터넷 프로토콜 암호화(IPsec)부, 단대단 프로토콜(PPP) 처리부, 연결계층, 물리계층을 구비하며, 상기 기지국 제어기(BSC)로부터 수신하는 데이터호 관련 호처리 및 자원관리에 관련된 각종 신호들을 처리하는 기지국 제어기 연동신호 처리부와, 상 기 이동단말기(MS)의 인터넷 프로토콜(IP)망 접속을 위한 인증을 인가/인증/과금 프로토콜을 통하여 수행하고 시스템에서 생성되는 과금정보들을 인가/인증/과금(AAA) 보안 관리자로 전달하는 기능을 수행하는 인가/인증/과금(AAA) 프로토콜 클라이언트 처리부와, 상기 이동단말기(MS)와 이동 인터넷 프로토콜(IP) 관련 메시지들을 처리하고 방문자 내역을 관리하는 이동 인터넷 프로토콜(IP) 외부대행자 기능 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 망요소 통합방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킷 제어 기능(PCF)은,
    패킷 데이터 서비스를 위한 휴지기(Dormant) 기능, 상기 기지국 제어기(BSC)와의 호설정 기능, 사용자 패킷의 임시저장 기능과 같은 기존 패킷 제어 기능(PCF)을 처리하고, 단대단(PPP) 패킷 분할/조합 기능, 이동 인터넷 프로토콜(IP)의 외부대행자 기능, 인터넷 프로토콜 인 인터넷 프로토콜(IP in IP) 처리 기능, 인터넷 프로토콜(IP) 암호화 기능, 인터넷 프로토콜(IP) 주소할당 기능, 경로배정 및 이동 인터넷 프로토콜(IP) 메시지처리 기능, 원격인증 전화접속 사용자 서비스(RADIUS) 혹은 다이아미터(DIAMETER) 클라이언트 기능과 같은 기존 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 기능들을 제공하되, 상기 무선 접속망(RAN)과 상기 패킷망간 기존 접속방법(RP 접속방법)에 의한 신호 처리는 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 망요 소 통합방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킷 제어 기능(PCF)에서의 패킷 전달 과정은,
    상기 기지국 제어기(BSC)로부터 수신된 패킷들을 필요한 경우 조합과정을 통해 완전한 단대단 프로토콜(PPP) 프레임으로 만들고, 단대단 프로토콜(PPP) 처리를 한 후 상기 이동단말기(MS)의 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 인터넷 프로토콜(IP)망으로 일반적인 경로배정 방법에 따라 전달하며, 상기 인터넷 프로토콜(IP)망으로부터 수신된 패킷을 단대단 프로토콜(PPP) 프레임으로 만든 후 무선망의 무선연결 프로토콜(Radio Link Protocol)의 크기에 맞게 분할하여 전송하는 것을 특징으로 하는 망요소 통합방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패킷 제어 기능(PCF)의 상기 기지국 제어기 연동신호 처리부는,
    상기 기지국 제어기(BSC)와 데이터 전송 경로설정을 위한 호처리 기능을 수행하여 상기 기지국 제어기(BSC)와 상기 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 기능을 가진 패킷처리기간의 데이터 접속을 초기화하는 것을 특징으로 하는 망요소 통합방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패킷 제어 기능(PCF)의 단대단 프로토콜 처리부는,
    상기 이동단말기(MS)에서 상기 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 기능을 가진 패킷처리기까지 설정된 데이터 경로를 통해 상기 이동단말기(MS)와 단대단 프로토콜(PPP)을 협상하는 것을 특징으로 하는 망요소 통합방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 패킷 제어 기능(PCF)의 상기 인가/인증/과금(AAA) 프로토콜 클라이언트 처리부는,
    단순 인터넷 프로토콜(IP) 서비스가 제공되는 경우 단대단 프로토콜(PPP) 협상과정에서 가입자 인증을 수행하고 필요한 경우 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 할당해 주며, 상기 이동단말기(MS)로부터 이동 인터넷 프로토콜(IP) 메시지가 수신되면 프로토콜을 이용하여 가입자인증을 처리하는 것을 특징으로 하는 망요소 통합방법.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패킷 제어 기능(PCF)의 상기 이동 인터넷 프로토콜(IP) 외부 대행자 기 능 처리부는,
    상기 이동단말기(MS)로부터 수신된 이동 인터넷 프로토콜(IP) 등록메시지를 이동 인터넷 프로토콜(IP) 홈대행자에게 전달하여 상기 이동단말기(MS)의 위치를 등록하고, 이에 대한 응답을 상기 이동 IP 홈대행자로부터 수신하여 상기 이동단말기(MS)에 전달하며, 상기 이동 인터넷 프로토콜(IP) 홈대행자와 터널링을 설정하고 필요한 경우 인터넷 프로토콜(IP)의 암호화를 설정하는 것을 특징으로 하는 망요소 통합방법.
  9. 프로세서를 구비한 차세대 이동통신망 기반의 통합 인터넷 프로토콜(ALL-IP) 시스템에서,
    무선접속망(RAN)을 패킷망과 연동시키기 위한 패킷 제어 기능(PCF)과, 상기 무선접속망(RAN)을 통해서 접속한 데이터 가입자를 상기 패킷망으로 연결시켜 주기 위한 접속노드(Access Node)로서의 기능을 수행하는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN) 기능을 하나로 통합하고,
    이동 인터넷 프로토콜(IP) 서비스 제공시, 상기 패킷 제어 기능(PCF)에 상기 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)의 이동 인터넷 프로토콜(IP) 외부 대행자(FA) 기능과 이동 단말기의 링크 계층 종단 기능을 통합 수용하는 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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