KR100738915B1 - Method and system for providing cdma 2000 1x unlicensed mobile access service - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 서비스 제공 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,1 is a view schematically showing a CDMA 2000 1X UMA service providing system according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 음성 서비스를 위한 제어 평면 프로토콜 구조를 나타낸 도면,2 is a diagram showing a control plane protocol structure for voice service in a CDMA 2000 1X UMA system according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 음성 서비스를 위한 사용자 평면 프로토콜 구조를 나타낸 도면,3 is a diagram showing a user plane protocol structure for voice service in a CDMA 2000 1X UMA system according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 데이터 서비스를 위한 제어 평면 프로토콜 구조를 나타낸 도면,4 illustrates a control plane protocol structure for data service in a CDMA 2000 1X UMA system according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 데이터 서비스를 위한 사용자 평면 프로토콜 구조를 나타낸 도면,5 is a diagram showing a user plane protocol structure for data service in a CDMA 2000 1X UMA system according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 서비스 찾기 및 등록 서비스를 제공하는 방법을 나타낸 흐름도,6 is a flowchart illustrating a method for providing a service discovery and registration service in a CDMA 2000 1X UMA system according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 위치 등록 및 갱신 서비스를 제공하는 방법을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of providing a location registration and update service in a CDMA 2000 1X UMA system according to a preferred embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110: 이동통신 단말기 120: CDMA 2000 UMA 망110: mobile communication terminal 120: CDMA 2000 UMA network
122: 표준 AP 124: 광대역 IP 네트워크122: standard AP 124: broadband IP network
126: UMA 등록 서버 128: CDMA 2000 UMA 컨트롤러126: UMA Registration Server 128: CDMA 2000 UMA Controller
130: 이동통신 교환국 140: 패킷 데이터 서빙 노드130: mobile switching center 140: packet data serving node
본 발명은 CDMA 2000 1X 비인가 무선 접속 서비스 제공 방법 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 블루투스나 802.11과 같은 허가받지 않는 비인가 주파수 대역을 이용하여 건물 또는 가정 내의 전화, 인터넷 및 무선 기기와 CDMA 2000 이동통신망을 연결하고, 음성 및 패킷 서비스 등을 통합하여 이동통신 서비스를 제공하는 CDMA 2000 1X 비인가 무선 접속(UMA: Unlicensed Mobile Access) 서비스 제공 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for providing a CDMA 2000 1X unauthorized radio access service. More specifically, it connects a CDMA 2000 mobile communication network with a telephone, the Internet, and a wireless device in a building or home using an unlicensed unlicensed frequency band such as Bluetooth or 802.11, and integrates voice and packet services to provide a mobile communication service. CDMA 2000 1X Unlicensed Mobile Access (UMA) service providing method and system.
이동통신 시스템은 제 1 세대 아날로그 AMPS(Advanced Mobile Phone System) 방식과, 제 2 세대 셀룰러(Cellular) / 개인 휴대 통신(PCS: Personal Communication Service) 방식을 거쳐 발전하여 왔으며, 최근에는 제 3 세대 고속 데이터 통신인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)이 개발되었다.The mobile communication system has been developed through a first generation analog AMPS (Advanced Mobile Phone System) method, a second generation cellular (Cellular) / personal communication service (PCS) method, and recently, a third generation high speed data. International Mobile Telecommunication-2000 (IMT-2000) has been developed.
IMT-2000 서비스는 CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 1X 서비스와 CDMA 2000 1x EV-DO 서비스로 구분할 수 있다. CDMA 2000 1X 서비스는 기존의 IS- 95A, IS-95B 망에서 진화한 IS-95C 망을 이용하여 IS-95 A/B 망에서 지원하였던 속도인 14.4 Kbps나 56 Kbps 보다 훨씬 빠른 최고 144 Kbps로 무선 인터넷이 가능한 서비스를 의미한다.The IMT-2000 service may be classified into a code division multiple access (CDMA) 2000 1X service and a CDMA 2000 1x EV-DO service. The CDMA 2000 1X service uses the IS-95C network, which has evolved from the existing IS-95A and IS-95B networks. Internet-enabled service.
따라서, CDMA 2000 1X 서비스를 통해 기존의 음성 및 WAP(Wireless Application Protocol) 서비스 품질의 향상은 물론 각종 멀티미디어 서비스(AOD, VOD 등)의 제공도 가능하게 되었다. Accordingly, the CDMA 2000 1X service enables the improvement of existing voice and WAP (Wireless Application Protocol) service quality as well as the provision of various multimedia services (AOD, VOD, etc.).
한편, 멀티미디어 이동통신 서비스를 위한 IMT-2000 시스템은 국제 표준화 기구인 3GPP2(3rd Generation Partnership Projects 2)에서 동기 방식의 IMT-2000 시스템의 규격을 정의하였는데, 고속 패킷 전송을 위한 방식으로 퀄컴(Qualcom)사의 HDR(High Data Rate)을 근간으로 하는 방식을 "CDMA 2000 1x EV-DO(Evolution Data Optimized)"라고 명명하고 국제적 표준으로 확정하였다. CDMA 2000 1x EV-DO(이하, '1x EV-DO'라 칭함)는 CDMA 2000 1X(이하, '1X'라 칭함)의 통신 규격에서 데이터만 전송하는 것을 규정한 것으로서 CDMA 2000 1X보다 진화한 방식이다.Meanwhile, the IMT-2000 system for the multimedia mobile communication service defined the standard of the synchronous IMT-2000 system in the 3rd Generation Partnership Projects (3GPP2), an international standardization organization. The method based on the company's high data rate (HDR) was named "CDMA 2000 1x EV-DO (Evolution Data Optimized)" and was confirmed as an international standard. CDMA 2000 1x EV-DO (hereinafter, referred to as '1x EV-DO') is a communication standard of CDMA 2000 1X (hereinafter, referred to as '1X'). to be.
1X는 써킷(Circuit)망과 패킷(Packet)망이 혼용되는 형태로 최대 307.2 Kbps의 전송 속도를 갖는 단방향 고속 데이터 서비스를 제공한다. 또한, 1X는 또 시스템 집적도의 증가로 장비 설치공간이 줄어들고, 무선 데이터 시장 활성화에 따른 단계적 투자가 가능한 것도 장점이다. 1X의 활용 분야로는 실시간 동영상 서비스, 동영상/음악, 화상 클립, 화상 대화, 화상 이메일 등 멀티미디어 서비스 지원과 다양한 무선 데이터 서비스 분야 등이 있다. 1X는 에스케이텔레콤사가 2000년 10월 세계 최초로 서비스를 시작하였다.1X provides a unidirectional high speed data service with a transmission rate of up to 307.2 Kbps in the form of a mixture of a circuit network and a packet network. In addition, 1X also offers increased system density, which reduces equipment footprint and enables step-by-step investments in the wireless data market. Applications of 1X include support for multimedia services such as real-time video service, video / music, video clip, video chat, video e-mail, and various wireless data service fields. 1X was launched in October 2000 by SK Telecom.
또한, 1x EV-DO는 패킷망 전용으로 최대 2.4 Mbps의 전송 속도로 쌍방향 고속 데이터 서비스를 제공하며, 고속/고용량 데이터 전송에 최적화된 무선접속 기술표준이다. 1x EV-DO는 1X에서 한 단계 진화한 기술로, CDMA 기술에 TDM(Time Division Multiple)의 장점을 이용해 데이터를 전송한다. 최대 전송속도는 1X의 16배인 1,457 Mbps이며, 용량도 5배나 된다. 이러한 성능으로 인해 무선 인터넷 접속, 실시간 교통정보, 무선 생방송, 텔레비전, 영화, 뮤직비디오, 인터넷게임, M-커머스 등의 분야에서 멀티미디어 콘텐츠 제공이 가능하다. 현재의 1x EV-DO 시스템은 기존의 1X 시스템과 서로 혼용되어 사용되고 있다.In addition, 1x EV-DO is a wireless access technology standard optimized for high-speed and high-capacity data transmission, providing bidirectional high-speed data service at a transmission speed of up to 2.4 Mbps for packet networks only. The 1x EV-DO is a step forward from 1X and uses the advantages of time division multiple (TDM) over CDMA technology to transfer data. The maximum transfer rate is 1,457 Mbps, which is 16 times higher than 1X, and the capacity is five times higher. This capability enables the provision of multimedia content in areas such as wireless Internet access, real-time traffic information, wireless live broadcasting, television, movies, music videos, internet games, and M-commerce. Current 1x EV-DO systems are used interchangeably with existing 1X systems.
이와 같이 현재의 CDMA 이동통신 시스템은 기지국 자신이 관리하는 셀 내 권역이 수 Km에 달하며, 해당 지역에 존재하는 이동통신 단말기 등의 이동국 들에 대한 무선 음성 및 패킷 서비스를 제공한다. As described above, the current CDMA mobile communication system has a number of Km within the cell managed by the base station itself, and provides wireless voice and packet services for mobile stations such as mobile communication terminals in the corresponding area.
한편, 무선랜(W-LAN), 802.11이나 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 비인가 주파수(Unlicensed Radio)를 통해 건물이나 가정에서 무선 이동통신 서비스를 제공하는 서비스가 별도로 존재한다. 이러한 서비스를 비인가 무선 접속(UMA: Unlicensed Mobile Access) 서비스라 한다. Meanwhile, there is a separate service for providing a wireless mobile communication service in a building or a home through unlicensed radio such as wireless LAN, 802.11, or Bluetooth. Such a service is called an Unlicensed Mobile Access (UMA) service.
비인가 무선 접속 서비스는 허가가 필요 없는 주파수대를 사용하여 이동통신 단말기, 무전기, 휴대전자기기, 컴퓨터 등을 연결하는 무선서비스 접속 기술이다. 또한, 무선랜, 802.11이나 무선랜과 같이 허가받지 않는 주파수대를 이용하면서 가정의 전화, 인터넷, 무선 기기와 GSM(Global System for Mobile communication), GPRS(General Packet Radio Service) 등의 이동통신 방식을 연결하고, 음성, 데이 터, IMS/SIP(IP Multimedia Subsystem / Session Initiation Protocol) 서비스 등을 통합해 주는 무선 접속 기술이다. Unlicensed wireless access service is a wireless service access technology that connects a mobile communication terminal, a radio, a portable electronic device, a computer, etc. using a frequency band that does not require a license. It also connects mobile phones such as home telephones, the Internet, wireless devices, and GSM (Global System for Mobile communication), GPRS (General Packet Radio Service) while using unlicensed frequency bands such as WLAN, 802.11, or WLAN. It is a wireless access technology that integrates voice, data, and IMS / SIP (IP Multimedia Subsystem / Session Initiation Protocol) services.
한편, UMAC(Unlicensed Mobile Access Consortium) 콘소시움이 무선 접속 기술의 표준화를 주도하고 있으며, 3GPP 규격 TS 43.318의 일부로 규격화되어 있다.The UMAC (Unlicensed Mobile Access Consortium) consortium is leading the standardization of wireless access technology and is standardized as part of 3GPP specification TS 43.318.
이러한 비인가 주파수를 이용한 비인가 무선 접속 서비스는 CDMA 이동통신망과 별도의 망을 통해 IP 네트워크망을 사용하기 때문에 CDMA 이동통신망과의 호환성을 제공하지 못하는 기술적인 문제점이 존재하고 있다. The unlicensed wireless access service using the unlicensed frequency uses an IP network through a separate network from the CDMA mobile communication network, and thus there is a technical problem that cannot provide compatibility with the CDMA mobile communication network.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 블루투스나 802.11과 같이 허가받지 않는 주파수대를 이용하면서 가정의 전화나 인터넷, 무선 기기와 CDMA 이동통신방식을 연결하고, 음성, 패킷 서비스 등을 통합해 주는 무선 접속 기술이 필요하게 되었다.Therefore, in order to solve this problem, wireless access technology that uses an unlicensed frequency band such as Bluetooth or 802.11, connects home telephones, the Internet, and wireless devices with CDMA mobile communication, and integrates voice and packet services. It became necessary.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 블루투스나 802.11과 같은 허가받지 않는 비인가 주파수 대역을 이용하여 건물 또는 가정 내의 전화, 인터넷 및 무선 기기와 CDMA 2000 이동통신망을 연결하고, 음성 및 패킷 서비스 등을 통합하여 이동통신 서비스를 제공하는 CDMA 2000 1X 비인가 무선 접속(UMA: Unlicensed Mobile Access) 서비스 제공 방법 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention connects a CDMA 2000 mobile communication network with a telephone, the Internet, and a wireless device in a building or home using an unlicensed unlicensed frequency band such as Bluetooth or 802.11, and provides voice and packet services. An object of the present invention is to provide a method and system for providing a CDMA 2000 1X Unlicensed Mobile Access (UMA) service that provides a mobile communication service.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, CDMA 2000 1X 시스템 및 비인가 무선 접속(UMA: Unlicensed Mobile Access, 이하 'UMA'라 칭함) 시스템에 접속하여 음성 서비스 및 데이터 서비스를 제공받는 이동통신 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭함), 상기 MS에 상기 CDMA 2000 1X 시스템의 상기 음성 서비스를 제공하며 공중 전화망의 교환기와의 연동 기능을 수행하는 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center, 이하 'MSC'라 칭함) 및 상기 MS에 데이터 코어망(DCN: Data Core Network)과의 연결을 제공하여 PPP(Point to Point Tunneling Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol) 프로토콜을 이용한 상기 데이터 서비스를 제공하는 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN: Packet Data Serving Node, 이하 'PDSN'이라 칭함)를 포함하여 구성되어 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서, 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 기지국 역할을 수행하는 표준 AP(Standard Access Point); 유선 네트워크 또는 무선 네트워크로 구성되어 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 경로를 제공하는 광대역 IP 네트워크; 상기 MS의 접속 시에 인증 및 위치 등록을 수행하며, 상기 MS가 인증에 성공하면 IP 주소를 전송하여 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스에 접속하도록 하는 UMA 등록 서버(URS: UMA Registration Server, 이하 'URS'라 칭함); 상기 CDMA 2000 1X 시스템의 BSC(Base Station Controller)/BTS(Base Transceiver Station)의 통합 형태로 별도의 NID(Network Identification), SID(System Identification) 및 PN 옵셋(Pseudo-Noise Offset)을 포함하며, 상기 MSC 및 상기 PDSN과 표준 인터페이스로 연결되어 상기 MS에 상기 음성 서비스 및 상기 데이터 서비스를 제공하는 CDMA 2000 UMA 콘트롤러(CUC: CDMA 2000 UMA Controller, 이하 'CUC'라 칭함); 및 상기 표준 AP, 상기 광대역 IP 네트워크, 상기 URS 및 상기 CUC을 포함하여 구성되어 상기 MS에 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공하는 CDMA 2000 UMA 망(CUN: CDMA 2000 UMA Network, 이하 'CUN'이라 칭함)을 포함하되, 상기 MS는 상기 표준 AP 및 상기 광대역 IP 네트워크를 통해 상기 CUC와 IP 접속을 통해 연결되어 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공받는 것을 특징으로 하는 CDMA 2000 1X 비인가 무선 접속 서비스를 제공하는 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a mobile communication terminal (MS) that is connected to a CDMA 2000 1X system and an Unlicensed Mobile Access (UMA) system to receive voice and data services. Mobile Station (hereinafter referred to as MS), which provides the MS with the voice service of the CDMA 2000 1X system and performs interworking with an exchange in a public telephone network (MSC: Mobile Switching Center, hereinafter 'MS'). MSC ') and the MS using the Point to Point Tunneling Protocol (PPP) and Transmission Control Protocol (TCP) / IP (Internet Protocol) protocols by providing a connection with a Data Core Network (DCN). In the mobile communication system configured to include a packet data serving node (PDSN: hereinafter referred to as "PDSN") for providing a data service to provide a CDMA 2000 1X UMA service, Based CDMA 2000 standard (Standard Access Point) AP base station to perform the role of 1X UMA services; A broadband IP network configured as a wired network or a wireless network to provide a path of the CDMA 2000 1X UMA service; When the MS is connected, authentication and location registration are performed. When the MS succeeds in authentication, a UMA Registration Server (URS: UMA Registration Server, hereinafter referred to as 'URS') transmits an IP address to access the CDMA 2000 1X UMA service. Referred to); In the integrated form of the base station controller (BSC) / base transceiver station (BTS) of the CDMA 2000 1X system includes a separate network identification (NID), system identification (SID) and PNudo (Pseudo-Noise Offset) A CDMA 2000 UMA controller (CUC: CDMA 2000 UMA Controller, hereinafter referred to as “CUC”) which is connected to a standard interface with an MSC and the PDSN to provide the voice service and the data service to the MS; And a CDMA 2000 UMA network configured to include the standard AP, the broadband IP network, the URS, and the CUC to provide the CDMA 2000 1X UMA service to the MS (CUN: CDMA 2000 UMA Network, hereinafter referred to as 'CUN'). Wherein the MS is connected to the CUC via an IP connection through the standard AP and the broadband IP network to receive the CDMA 2000 1X UMA service. Provide a system.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, CDMA 2000 1X 비인가 무선 접속(UMA: Unlicensed Mobile Access, 이하 'UMA'라 칭함) 시스템에 접속하여 음성 서비스 및 데이터 서비스를 포함하는 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공받는 이동통신 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭함), 상기 MS에 상기 음성 서비스를 제공하는 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center, 이하 'MSC'라 칭함), 상기 MS에 상기 데이터 서비스를 제공하는 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN: Packet Data Serving Node, 이하 'PDSN'이라 칭함), 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 기지국 역할을 수행하는 표준 AP(Standard Access Point), 유선 네트워크 또는 무선 네트워크로 구성되어 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 경로를 제공하는 광대역 IP 네트워크, 상기 MS의 인증 및 위치 등록을 수행하는 UMA 등록 서버(URS: UMA Registration Server, 이하 'URS'라 칭함), 상기 MSC 및 상기 PDSN과 표준 인터페이스로 연결되어 상기 MS에 상기 음성 서비스 및 상기 데이터 서비스를 포함하는 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공하는 CDMA 2000 UMA 콘트롤러(CUC: CDMA 2000 UMA Controller, 이하 'CUC'라 칭함)를 포함하여 구성되는 상기 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서, 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 제공을 위한 서비스 찾기(Service Discovery & Registration) 및 위치 등록(Location Update) 서비스를 제공하는 방법에 있어서, (a) 상기 URS가 상기 MS로부터 상기 CUC를 경유하여 서비스 요청 메 시지(Service Request Message)를 수신하는 단계; (b) 상기 URS가 상기 MS의 위치 정보를 근거로 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 제공 여부를 판단하여, 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공하는 경우 상기 CUC의 IP 주소가 포함된 서비스 수락 메시지(Service Accept Message)를 상기 MS에 전송하는 단계; (c) 상기 CUC가 상기 MS로부터 상기 URS가 제공한 상기 IP 주소를 통해 로그인 요청 메시지(Login Request Message)를 수신하는 단계; (d) 상기 CUC가 상기 MSC를 통해 상기 MS의 기본 인증 및 위치 등록을 수행하는 단계; 및 (e) 상기 기본 인증 및 상기 위치 등록에 성공하면 상기 MS로 로그인 수락 메시지(Login Accept Message)를 전송하여 로그인을 수락하는 단계를 포함하는 특징으로 하는 CDMA 2000 1X 비인가 무선 접속 서비스를 제공하는 방법을 제공한다.According to another object of the present invention, a CDMA 2000 1X UMA service including voice service and data service is provided by accessing a CDMA 2000 1X Unlicensed Mobile Access (UMA) system. Mobile communication terminal (MS) (hereinafter referred to as "MS"), mobile communication switching center (MSC: Mobile Switching Center) to provide said voice service to said MS, and said data service to said MS Packet Data Serving Node (PDSN), which provides a configuration, is composed of a standard access point (AP), a wired network or a wireless network serving as a base station of the CDMA 2000 1X UMA service. Broadband IP network providing a path to the CDMA 2000 1X UMA service, a UMA Registration Server (URS: UMA Registration Server), which performs authentication and location registration of the MS, CDMA 2000 UMA Controller (CUC: CUC), which is connected to an MSC and the PDSN via a standard interface and provides the CDMA 2000 1X UMA service including the voice service and the data service to the MS. In the CDMA 2000 1X UMA system comprising a), a method for providing a service discovery (Service Discovery & Registration) and Location Update (Location Update) service for providing the CDMA 2000 1X UMA service, (a) Receiving, by the URS, a service request message from the MS via the CUC; (b) when the URS determines whether to provide the CDMA 2000 1X UMA service based on the location information of the MS and provides the CDMA 2000 1X UMA service, a service acceptance message including the IP address of the CUC (Service) Sending an Accept Message) to the MS; (c) the CUC receiving a login request message from the MS through the IP address provided by the URS; (d) the CUC performing basic authentication and location registration of the MS through the MSC; And (e) accepting the login by sending a login accept message to the MS when the basic authentication and the location registration are successful. To provide.
또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, CDMA 2000 1X 비인가 무선 접속(UMA: Unlicensed Mobile Access, 이하 'UMA'라 칭함) 시스템에 접속하여 음성 서비스 및 데이터 서비스를 포함하는 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공받는 이동통신 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭함), 상기 MS에 상기 음성 서비스를 제공하는 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center, 이하 'MSC'라 칭함), 상기 MS에 상기 데이터 서비스를 제공하는 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN: Packet Data Serving Node, 이하 'PDSN'이라 칭함), 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 기지국 역할을 수행하는 표준 AP(Standard Access Point), 유선 네트워크 또는 무선 네트워크로 구성되어 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 경로를 제공하는 광대역 IP 네트워크, 상기 MS의 인증 및 위치 등록을 수행하는 UMA 등록 서버(URS: UMA Registration Server, 이하 'URS'라 칭함), 상기 MSC 및 상기 PDSN과 표준 인터페이스로 연결되어 상기 MS에 상기 음성 서비스 및 상기 데이터 서비스를 포함하는 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공하는 CDMA 2000 UMA 콘트롤러(CUC: CDMA 2000 UMA Controller, 이하 'CUC'라 칭함)를 포함하여 구성되는 상기 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서, 상기 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 제공을 위한 위치 등록 및 갱신 서비스를 제공하는 방법에 있어서, (a) 상기 MS로부터 인증 요청 메시지(Registration Request Message)를 수신하는 단계; (b) 위치 정보 갱신 요청 메시지(Location Update Request Message)를 상기 MSC로 전송하는 단계; (c) 상기 CUC로부터 상기 위치 정보 갱신 요청 메시지를 수신한 상기 MSC가 상기 MS의 위치 정보 갱신 및 인증을 수행하여, 상기 MS의 위치 정보 갱신 수락 또는 거절 메시지(Location Update Accept/Rejection Message)를 상기 CUC로 전송하는 단계; 및 (d) 상기 MSC로부터 위치 정보 갱신 수락 메시지를 수신하는 경우에는, 상기 MS로 인증 수락 메시지(Registration Accept Message)를 전송하여 위치 정보 갱신의 성공을 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CDMA 2000 1X 비인가 무선 접속 서비스를 제공하는 방법을 제공한다.According to another object of the present invention, a CDMA 2000 1X UMA service including voice service and data service is provided by accessing a CDMA 2000 1X Unlicensed Mobile Access (UMA) system. Mobile communication terminal (MS) (hereinafter referred to as "MS"), mobile communication switching center (MSC: Mobile Switching Center) to provide said voice service to said MS, and said data service to said MS Packet Data Serving Node (PDSN), which provides a configuration, is composed of a standard access point (AP), a wired network or a wireless network serving as a base station of the CDMA 2000 1X UMA service. Broadband IP network providing a path to the CDMA 2000 1X UMA service, a UMA Registration Server (URS: UMA Registration Server), which performs authentication and location registration of the MS, CDMA 2000 UMA Controller (CUC: CUC), which is connected to an MSC and the PDSN via a standard interface and provides the CDMA 2000 1X UMA service including the voice service and the data service to the MS. A method for providing a location registration and update service for providing the CDMA 2000 1X UMA service in the CDMA 2000 1X UMA system, comprising: (a) a registration request message from the MS; Receiving; (b) transmitting a Location Update Request Message to the MSC; (c) the MSC, having received the location information update request message from the CUC, performs location information update and authentication of the MS to receive a location update update / rejection message of the MS; Sending to the CUC; And (d) in the case of receiving the location information update acceptance message from the MSC, transmitting a registration acceptance message to the MS to indicate the success of the location information update. A method of providing an unauthorized wireless access service is provided.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경 우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 서비스 제공 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a CDMA 2000 1X UMA service providing system according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X 비인가 무선 접속(UMA: Unlicensed Mobile Access, 이하 'UMA'라 칭함) 서비스 시스템은 이동통신 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭함)(110), CDMA 2000 UMA 망(CUN: CDMA 2000 UMA Network, 이하 'CUN'이라 칭함)(120), 표준 AP(Standard Access Point)(122), 광대역 IP 네트워크(124), UMA 등록 서버(URS: UMA Registration Server, 이하 'URS'라 칭함)(126), CDMA 2000 UMA 콘트롤러(CUC: CDMA 2000 UMA Controller, 이하 'CUC'라 칭함)(128), 이동통신 교환국(MSC: Mobile Switching Center, 이하 'MSC'라 칭함)(130) 및 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN: Packet Data Serving Node, 이하 'PDSN'이라 칭함)(140)를 포함한다.A CDMA 2000 1X Unlicensed Wireless Access (UMA) service system according to a preferred embodiment of the present invention (UMA) service system (MS: Mobile Station, hereinafter referred to as "MS") 110 , CDMA 2000 UMA network (CUN: CDMA 2000 UMA Network, hereinafter referred to as 'CUN') 120, Standard AP (Standard Access Point) 122,
MS(110)는 1X 시스템의 이동통신망이나 CDMA 2000 1X UMA 시스템의 CUN(120)에 접속하여 음성 서비스 및 데이터 서비스를 제공받는 단말기이며, 자신이 접속해 있는 시스템, 예컨대 1X 시스템이나 UMA 시스템을 주기적으로 검색하여 접속 중인 시스템에서 호출이 발생하면 해당 호출에 응답하여 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 처리한다.The
CUN(120)은 표준 AP(122), 광대역 IP 네트워크(124), URS(126) 및 CUC(128) 등을 포함하여 구성되어 MS(110)에 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공하며, MS(110)는 표준 AP(122) 및 광대역 IP 네트워크(124)를 통해 CUC(128)와 IP 접속을 통해 연결된다.
본 발명에서는 후술하는 과정에서 MS(110)와 CUC(128) 사이의 인터페이스를 업 인터페이스(Up Interface)로 정의한다. In the present invention, an interface between the
표준 AP(122)는 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 기지국 역할을 수행하며, 광대역 IP 네트워크(124)는 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)/VDSL(Very High-data Rate Digital Subscriber Line)의 유선 네트워크 및 와이맥스(WiMAX) 또는 와이브로(WiBro) 등의 무선 네트워크가 될 수도 있다.The
URS(126)는 MS(110)의 CDMA 2000 1X UMA 시스템의 접속 시에 인증 및 위치 등록을 수행하며, MS(110)가 인증에 성공하면 CUC(128)의 IP 주소를 전송하여 MS(110)가 CUC(128)에 접속할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.The
CUC(128)는 1X 시스템의 BSC(Base Station Controller)/BTS(Base Transceiver Station)의 통합 형태로 별도의 NID(Network Identification), SID(System Identification) 및 PN 옵셋(Pseudo-Noise Offset)을 포함하며, 기존 1X 시스템의 MSC(130) 및 PDSN(140)과 표준 인터페이스인 A1/A2, A10/A11 인터페이스(Interface)를 통해 연결된다. The
MSC(130)는 CUN(120)과 연결되어 MS(110)에 CDMA 2000 1X 서비스를 제공하며, 공중 전화망의 교환기와의 연동 기능을 수행한다. 또한, MSC(130)는 기본 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능 등을 수행한다. IS-95 A/B/C 시스템의 MSC(130)는 분산된 호 처리의 기능을 수행하는 ASS(Access Switching Subsystem), 집중화된 호 처리 기능을 수행하는 INS(Interconnection Network Subsystem), 운용 및 보전의 집중화 기능을 담당하는 CCS(Central Control Subsystem), 이동 가입자에 대한 정보의 저장 및 관리 기능을 수행하는 LRS(Location Registration Subsystem) 등의 서브시스템을 포함한다.The
PDSN(140)는 CUN(120)과 연결되어 데이터 코어망(DCN: Data Core Network) 사이에서 PPP(Point to Point Tunneling Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol) 프로토콜을 이용한 패킷 데이터 서비스를 제공한다. PDSN(140)은 가입자별로 단순 IP(Simple IP), 기본 모바일 IP(Basic Mobile IP), 확장 모바일 IP(Enhanced Mobile IP)로 구분하여 패킷 데이터 서비스를 차등화하여 제공한다.The
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 업 인터페이스에서의 MS(110)와 CUC(128) 간의 신호 처리(Signaling), 사용자 트래픽 기본 골격(Framework) 및 그에 따른 프로토콜 구조(Protocol Architecture)를 정의한다. In accordance with a preferred embodiment of the present invention, signaling between the
또한, 본 발명에서 업 인터페이스를 통한 CDMA 2000 1X UMA 서비스는 음성호 및 패킷호로 구분되며, 각 음성호 및 패킷호를 위한 프로토콜 구조는 제어 평면(Control Plane) 및 사용자 평면(User Plane)으로 나뉜다. In addition, in the present invention, the CDMA 2000 1X UMA service through the up interface is divided into a voice call and a packet call, and a protocol structure for each voice call and the packet call is divided into a control plane and a user plane.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 음성 서비스를 위한 제어 평면 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a control plane protocol structure for voice service in a CDMA 2000 1X UMA system according to a preferred embodiment of the present invention.
MS(110)와 CUC(128)는 표준 AP(122)와 광대역 IP 네트워크(124)를 통해 IP 접속되며, 음성 데이터는 보호를 위해 IPSec(Internet Protocol Security protocol)에 의해 암호화된다. IPSec는 안전에 취약한 인터넷에서 안전한 통신을 실현하는 통신 규약으로, 인터넷 상에 전용 회선과 같이 이용 가능한 가상적인 전용 회선을 구축하여 데이터를 도청당하는 등의 행위를 방지하기 위한 통신 규약이다. IPsec는 MS(110)에 탑재할 수 있으며, 인터넷을 거쳐 특정 클라이언트와 서버만이 IPsec를 통해 데이터를 주고받을 수 있다. IPSec는 데이터 송신자의 인증을 허용하는 인증 헤더(Authentication Header)와, 송신자의 인증 및 데이터 암호화를 함께 지원하는 ESP(Encapsulating Security Payload) 등의 보안 서비스를 제공한다.
또한, MS(110)와 CUC(128) 사이의 리모트(Remote) IP를 추가로 가질 수 있으며, 신호 처리 메시지를 오류 없이 전달하기 위해 TCP를 사용한다. In addition, it may further have a Remote IP between the
또한, MS(110)와 CUC(128) 사이의 응용 계층(Application Layer)은 Up-CS(Circuit Service)로 정의되며, CUC(128)와 MSC(130)와는 기존의 표준 A1 인터페이스를 통하여 접속한다.In addition, an application layer between the
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 음성 서비스를 위한 사용자 평면 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a user plane protocol structure for voice service in a CDMA 2000 1X UMA system according to a preferred embodiment of the present invention.
MS(110)와 CUC(128) 사이는 IP 접속을 통해 데이터의 송수신을 수행하며, 음성 데이터를 효율적으로 전달하기 위해 VoIP(Voice Over Internet Protocol)와 같이 RTP/UDP(Real-time Transport Protocol/User Datagram Protocol) 프로토콜을 사용한다. 또한, 음성 데이터는 CDMA 2000 보코더를 반드시 사용할 필요는 없으나, 본 발명에서는 MS(110)가 기존 CDMA 2000 기능을 포함하고 있음을 고려하여, CDMA 2000 보코더를 고려한다. 예를 들어, CUC(128)는 MS(110)의 EVRC 데이터를 PCM으로 변환하여 MSC(130)로 전달한다. CUC(128)와 MSC(130)와는 기존의 표준 A11 인터페이스를 통하여 접속한다.The
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 데이터 서비스를 위한 제어 평면 프로토콜 구조를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 데이터 서비스를 위한 사용자 평면 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a control plane protocol structure for data service in a CDMA 2000 1X UMA system according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating data service in a CDMA 2000 1X UMA system according to a preferred embodiment of the present invention. A diagram showing a user plane protocol structure for the above.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 CUC(128)는 CDMA 2000 1X UMA 패킷 서비스를 제공하기 위해 1X 시스템의 PDSN(140)과 기존의 A11 인터페이스를 통해 접속된다. MS(110)는 PDSN(140)과 PPP를 통해 IP를 할당받으며 PPP로 인코딩(Encoding)된 데이터는 UDP를 통해 MS(110)와 CUC(128) 간에 송수신된다. CUC(128)는 이 데이터를 표준 A10 인터페이스를 통하여 PDSN(140)에 전달한다.In accordance with a preferred embodiment of the present invention, the
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 서비스 찾기 및 등록 서비스를 제공하는 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method for providing a service discovery and registration service in a CDMA 2000 1X UMA system according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서는 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 통해, CDMA 2000 1X 서비스를 받기 위해서는 부수적으로 서비스 찾기 및 등록(Service Discovery & Registration), 그리고 위치 등록 서비스(Location Update)가 병행이 되어야 한다. 서비스 찾기 및 등록 서비스는 CDMA 2000 1X UMA 서비스 지역에 들어온 MS(110)가 수행하는 것으로 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 지원하는 단말을 가진 사용자가 비인가 주파수 접속(Unlicensed Radio Access)이 가능한 건물이나 지역 내로 진입한 경우, MS(110)는 CDMA 2000 1X UMA 서비스의 제공이 가능한 지와 실제 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공할 CUC(128)를 찾는 동작을 수행해야 한다. 또한, MS(110)에는 URS(126)의 IP 주소 혹은 서버 이름이 사전에 등록되어 있어야 하며, MS(110)는 URS(126)의 설정을 위한 인터페이스를 제공해야 한다. In the present invention, through CDMA 2000 1X UMA service, in order to receive CDMA 2000 1X service, service discovery and registration and location update service must be performed in parallel. The service discovery and registration service is performed by the
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 MS(110)가 CDMA 2000 1X UMA 서비스 지역으로 진입하면, MS(110)는 CUC(128)로 CDMA 2000 1X UMA 서비스 가능 여부를 질의하는 서비스 요청 메시지(Service Request Message)를 URS(126)로 전송한다(S610). 서비스 요청 메시지에는 현재 MS(110)가 접속 중인 표준 AP(122)의 ID 값이 포함되어 있는데, 이 ID 값은 서비스 가능한 CUC(128)를 찾는데 필요한 IE(Information Element)이다. 또한, 표준 AP(122)의 종류에 따라 ID의 IE 포맷(Format)이 결정된다.According to a preferred embodiment of the present invention, when the
URS(126)는 MS(110)로부터 전송받은 위치 정보를 기준으로 MS(110)의 CDMA 2000 1X UMA 서비스 요청을 받아들일 수 있는 경우 CUC(128)의 IP 주소를 서비스 수락 메시지(Service Accept Message)를 통해 MS(110)에 전송한다(S620). When the
MS(110)는 URS(126)가 제공한 CUC(128)로 로그인 요청 메시지(Login Request Message)를 전송하여 CDMA 2000 1X UMA 서비스 제공을 요청한다(S630). MS(110)는 로그인 요청 메시지를 전송한 CUC(128)를 CDMA 2000 1X 기준의 NID, SID 및 PN 옵셋을 갖는 CDMA 2000 1X의 하나의 기지국으로 인식한다. 또한, 로그인 요청 메시지에 MS(110)의 위치 업데이트 정보가 포함되지 않으면 CUC(128)는 주기적인 위치 정보 갱신을 수행하지 않는다. 즉, 위치 정보 갱신의 주기는 1 초이며, 간격 시간 (Interval Time) = 0이면 위치 정보 갱신을 수행하지 않는다. The
CUC(128)는 MS(110)의 기본 인증 및 위치 등록을 MSC(130)를 통해 수행한다. 이 과정에 대해서는 도 7을 이용하여 상세히 설명하기로 한다.
인증 및 위치 등록에 성공하여 MS(110)의 로그인 요청을 받아들일 수 있는 경우, 로그인 수락 메시지(Login Accept Message)를 MS(110)로 전송하여 로그인 수락을 알린다(S640). 만일, 인증 및 위치 등록에 실패한 경우에는 로그인 거절 메시지(Login Reject Message)를 MS(110)로 전송한다. 실패한 경우에는 그 원인에 따라 MS(110)이 후속 조치를 취하도록 한다. 여기서, 로그인 거절 메시지는 MS(110)가 다른 CUC(128)를 통해 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공받을 수 있도록 다른 CUC(128)의 정보를 포함한다. If the authentication and location registration is successful and can accept the login request of the MS (110), the login acceptance message (Login Accept Message) is sent to the MS (110) to inform the login acceptance (S640). If authentication and location registration fail, a login reject message is sent to the
서비스 검색 및 인증(Service Discovery & Registration)에 관련된 메시지의 교환은 MS(110)와 URS(S126) 혹은 CUC(128) 간에 TCP 통신을 통해 이루어진다. URS(126)와 MS(110)는 TCP 포트 넘버 = #n을 지정 포트(Designated Port)로 사용하며, CUC(128)와 MS(110)도 UP-CS를 위한 TCP 포트 넘버 = #m을 지정 포트로 사용한다.The exchange of messages related to service discovery and registration is done via TCP communication between the
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CDMA 2000 1X UMA 시스템에서 위치 등록 및 갱신 서비스를 제공하는 방법을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of providing a location registration and update service in a CDMA 2000 1X UMA system according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 MS(110)의 위치 등록 및 갱신은 MS(110)가 CDMA 2000 1X UMA 서비스 지역에 머무르는 동안 일정 시간 이후 주기적으로 수행한다. CDMA 2000 1X UMA 서비스를 지원하는 MS(110)는 CUC(128)로 서비스를 등록 하는 경우에, 위치 정보 갱신 요청을 받는다. 즉, MS(110)는 CDMA 2000 1X UMA 서비스 지역에 머무르는 동안, 요청된 주기를 기준으로 위치 정보 갱신을 수행한다.Location registration and update of the
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 위치 정보 타이머가 종료되면, MS(110)는 인증 요청 메시지(Registration Request Message)를 CUC(128)로 전송한다(S710).According to a preferred embodiment of the present invention, when the location information timer expires, the
MS(110)로부터 인증 요청 메시지를 수신한 CUC(128)는 위치 정보 갱신 요청 메시지(Location Update Request Message)를 MSC(130)로 전송한다(S720).Upon receiving the authentication request message from the
CUC(128)로부터 위치 정보 갱신 요청 메시지를 수신한 MSC(130)는 MS(110)의 위치 갱신뿐만 아니라 필요에 따라 MS(110)의 기본 인증을 수행하여, MS(110)의 위치 정보 갱신 수락 또는 거절 메시지(Location Update Accept/Rejection Message)를 CUC(128)로 전송한다(S730).Upon receiving the location information update request message from the
CUC(128)는 MS(110)로 인증 수락 메시지(Registration Accept Message)를 전송하여 위치 정보 갱신의 성공 여부를 알린다. 여기서, 위치 등록에 실패한 경우에는 인증 거절 메시지(Registration Accept/Reject Message)를 전송하며, 실패 원인 값에 따라 MS(110)가 후속 조치를 결정하도록 한다. 여기서, 인증 거절 메시지에는 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 제공하는 다른 CUC(128)의 IP 주소 등의 정보를 포함한 IE가 저장된다.The
위치 정보 갱신은 주기적인 시간으로 CUC(128)를 통해 MSC(130)로 전달되어 수행된다. 또한, MS(110)는 위치 정보 갱신 메시지의 송수신을 위해 TCP 포트 넘버 = #m를 지정 포트로 사용한다.The location information update is delivered to the
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서비스 찾기 및 등록, 그리고 위치 정보 갱신 절차를 통해 CDMA 2000 1X UMA 서비스를 지원하는 MS(110)는 비인가 주파수 접속을 이용하여 CDMA 2000 서비스를 제공받을 수 있다.The
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 비인가 주파수를 이용하여 건물 또는 가정 내에서 CDMA 2000 1X 이동통신망과 연결되어 음성 및 패킷 서비스를 제공함으로써 비인가 주파수를 통해 기존 CDMA 2000 1X 서비스를 사용할 수 있는 기술을 제공하고, CDMA 2000 1X 망의 활용도를 높이며 가정에서도 고가의 허가 주파수 대신에 저렴한 비용의 비인가 주파수를 이용해 CDMA 2000 1X 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by using the unlicensed frequency connected to the CDMA 2000 1X mobile communication network in the building or home to provide a voice and packet service technology that can use the existing CDMA 2000 1X service over the unlicensed frequency In addition, the CDMA 2000 1X network can be used more efficiently, and at home, CDMA 2000 1X service can be provided by using a low-cost licensed frequency instead of expensive licensed frequency.
Claims (29)
Priority Applications (1)
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- 2006-03-08 KR KR1020060021970A patent/KR100738915B1/en active IP Right Grant
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