KR100812674B1 - 차세대 이동통신 시스템에서의 선불과금 서비스 방법 - Google Patents

차세대 이동통신 시스템에서의 선불과금 서비스 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 지능망 서비스를 이용하지 않고, 범용 이동통신 시스템(UMTS) 규격에 정의된 가입자 정보필드 중의 하나인 과금 특성(Charging Characteristics) 정보필드를 이용하여 선불과금을 지원할 수 있는 선불과금 서비스 방법에 관한 것으로, 차세대 이동통신 시스템에서의 선불과금 서비스 방법에 있어서, 패킷 서비스를 이용하기 위해 SGSN(Serving GPRS Support Node)과 이동통신 단말기간에 접속(Attach) 절차 수행 중, 상기 SGSN이 홈 위치 등록기(HLR)로부터 과금 데이터 생성 주기와 데이터 양(Data Volume)의 한계치(Threshold)에 대한 파라미터 정보를 포함하는 과금 특성 정보를 수신하는 제1 단계; 상기 SGSN이 상기 수신받은 과금 특성 정보를 GGSN(Gateway GPRS Support Node)으로 전달하는 제2 단계; 상기 GGSN이 상기 SGSN의 패킷데이터프로토콜(PDP) 컨텍스트 생성 요구에 따라 과금 아이디(ID)를 생성하고, 상기 패킷데이터프로토콜(PDP) 컨텍스트 생성 요구에 대한 응답을 상기 SGSN으로 전달하는 제3 단계; 상기 SGSN과 상기 GGSN이 각각 상기 과금 특성 정보에 따라 컨텐츠 서비스 이용에 대한 부분 과금 데이터를 생성하여 과금 게이트웨이로 전달하는 제4 단계; 및 상기 과금 게이트웨이가 상기 전달된 부분 과금 데이터를 이용해 전체 과금 데이터를 생성하여 과금 서버로 전달하는 제5 단계를 포함한다.
Figure R1020010079942
선불과금, SGSN, GGSN, 과금 게이트웨이, 과금 서버, 단문 서비스

Description

차세대 이동통신 시스템에서의 선불과금 서비스 방법{Method for Prepaid Service in UMTS}
도 1 은 본 발명이 적용되는 선불과금 시스템의 구성예시도.
도 2 는 본 발명에 따른 차세대 이동통신 시스템에서의 선불과금 서비스 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 3 은 본 발명에 따른 선불과금 서비스 방법 중 잔여 금액 통지 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도.
도 4 는 본 발명에 따른 선불과금 서비스 방법 중 가입자 정보 해지 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도.
도 5 는 본 발명이 적용되는 과금 시스템 장치 간 프로토콜 스택을 나타낸 일실시예 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101 : 이동통신 단말기 102 : 기지국
103 : 기지국 제어장치 104 : 3세대 아이피 백본망
105 : GGSN 106 : SGSN
107 : 과금 게이트웨이 108 : 과금 서버
109 : 홈 위치 등록기 110 : 단문 서비스 센터
111 : 인터넷 112 : 컨텐츠 서버
본 발명은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 차세대 이동통신 시스템(예를들면, "IMT-2000", "UMTS" 등)의 패킷망에서 데이터 이용에 대한 선불과금 서비스 제공 방법에 관한 것이다.
이동통신 서비스에서 사용자 과금 형태는 선불과금(Prepaid)과 후불과금(Postpaid) 방식으로 나눌 수 있다.
선불과금은 이동통신 서비스를 이용하기 전에 이동통신 서비스 사업자에게 먼저 일정한 금액을 예치하고, 예치 금액한도 내에서 이동통신 서비스를 받는 형태이다.
후불과금은 이동통신 서비스에 가입한 가입자가 일정기간 동안 서비스를 이용한 후 이용한 서비스에 대해 과금하는 방식이다.
대부분 2세대 이동통신 서비스에서는 선불과금 방식을 음성 서비스에 대해 지능망을 통한 과금방식을 사용하고 있다.
현재 3GPP UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 패킷 서비스 에서 선불과금을 위한 지능망 서비스를 특별히 정의하고 있지는 않다. 하지만, 지능망 서비스를 통한 선불과금 구현은 카멜(CAMEL) 메시지 및 규격에 정의된 파라미터를 이용해 구현할 수 있다.
그러나, 상기 지능망 서비스를 통한 선불과금 구현은 시스템의 많은 부하를 야기시키고, 선불과금을 위한 신호 체계가 복잡해지는 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차세대 이동통신 시스템에서 지능망 서비스를 이용하지 않고, 범용 이동통신 시스템(UMTS) 규격에 정의된 가입자 정보필드 중의 하나인 과금 특성(Charging Characteristics) 정보필드를 이용하여 노드 자체적으로 선불과금을 지원할 수 있는 선불과금 서비스 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차세대 이동통신 시스템에서의 선불과금 서비스 방법에 있어서, 패킷 서비스를 이용하기 위해 SGSN(Serving GPRS Support Node)과 이동통신 단말기간에 접속(Attach) 절차 수행 중, 상기 SGSN이 홈 위치 등록기(HLR)로부터 과금 데이터 생성 주기와 데이터 양(Data Volume)의 한계치(Threshold)에 대한 파라미터 정보를 포함하는 과금 특성 정보를 수신하는 제1 단계; 상기 SGSN이 상기 수신받은 과금 특성 정보를 GGSN(Gateway GPRS Support Node)으로 전달하는 제2 단계; 상기 GGSN이 상기 SGSN의 패킷데이터프로토콜(PDP) 컨텍스트 생성 요구에 따라 과금 아이디(ID)를 생성하고, 상기 패킷데이터프로토콜(PDP) 컨텍스트 생성 요구에 대한 응답을 상기 SGSN으로 전달하는 제3 단계; 상기 SGSN과 상기 GGSN이 각각 상기 과금 특성 정보에 따라 컨텐츠 서비스 이용에 대한 부분 과금 데이터를 생성하여 과금 게이트웨이로 전달하는 제4 단계; 및 상기 과금 게이트웨이가 상기 전달된 부분 과금 데이터를 이용해 전체 과금 데이터를 생성하여 과금 서버로 전달하는 제5 단계를 포함한다.
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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 1 은 본 발명이 적용되는 선불과금 시스템의 구성예시도이다.
도면에서, "101"은 이동통신 단말기, "102"는 기지국, "103"은 기지국 제어장치(RNC), "104"는 3세대 아이피 백본망, "105"는 GGSN(Gateway GPRS Support Node), "106"은 SGSN(Serving GPRS Support Node), "107"은 과금 게이트웨이(CG : Charging Gateway), "108"은 과금 서버(BS : Billing Server), "109"는 홈위치등록 기(HLR : Home Location Register), "110"은 단문 서비스 센터, "111"은 인터넷, 그리고 "112"는 컨텐츠 서버(Contents Server)를 각각 나타낸다.
먼저, 선불과금 시스템을 구성하는 장치들을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
기지국(102)은 이동통신 단말기(101)와의 통신 또는 이동 중계국의 중계에 의한 통신을 하기 위하여 육상에 개설하고 이동하지 않는 무선국이다.
기지국 제어장치(RNC)(103)는 무선자원 관리, 기지국 운용 관리 등 이동통신의 핵심 망과의 접속을 담당한다.
GGSN(Gateway GPRS Support Node)(105)은 GPRS(General Packet Radio Services) 네트워크를 인터넷(111)과 같은 기타 네트워크에 연계시키는 역할을 한다.
SGSN(Serving GPRS Support Node)(106)은 이동통신 단말기(101)의 위치를 추적하여 서비스 영역 내의 이동통신 단말기(101)에게 패킷을 전송하는 역할을 수행한다.
과금 게이트웨이(CG : Charging Gateway)(107)는 GGSN(105)과 SGSN(106)으로부터 과금 데이터 기록(CDR : Charging Data Record) 정보를 전달받아 과금 서버(108)로 전달한다.
과금 서버(BS : Billing Server)(108)는 과금 게이트웨이(107)로부터 과금 데이터 기록정보를 전달받아 실시간으로 과금을 정산한다.
홈 위치 등록기(HLR : Home Location Register)(109)는 이동통신 단말기(101)에 대하여 망 내에서의 고정점에 위치되어 서비스를 제공하기 위한 가입자 정보, 위치 정보 등을 관리하는 망 내 데이터베이스 기능을 갖는 레지스터로서 본 발명에서는 가입자 정보를 제공하는 역할을 수행한다.
단문 서비스 센터(110)는 단문 서비스를 제공하며, 본 발명에서는 이동통신 단말기(101) 사용자에게 단문으로 잔여금액 등의 정보를 제공한다.
한편, 차세대 이동통신 시스템에서 패킷 서비스시 지능망을 사용하지 않고 선불과금을 하기 위해서는, 이동통신 사업자가 선불 가입자에 대한 정보를 홈 위치 등록기(109)의 가입 정보 필드인 과금특성(Charging Characteristics) 필드에 선불가입자로서 등록되어 있어야 한다.
여기서, 과금특성(Charging Characteristics) 필드에는 이외에도 선불 가입자에 대한 금액 한도를 계산해야 하기 때문에 사용자가 데이터 서비스를 받는 중에 실시간으로 과금 데이터 기록(Charging Data Record : 이하, "CDR"이라 함) 정보를 과금 게이트웨이(Charging Gateway)(107)를 통해 과금 서버(Billing Server)(108)로 전달해 주어야 한다. 따라서, 과금 특성(Charging Characteristics)에는 몇 초 마다 CDR을 생성할 것인지 또는 데이터 양(Data Volume)의 한계치(Threshold)를 얼마로 할 것인지에 대한 파라미터 정보가 정의되어 있다.
이하, 도 2 내지 도 5를 이용하여 본 발명에 따른 차세대 이동통신 시스템에서의 선불과금 서비스 방법에 대하여 좀 더 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 차세대 이동통신 시스템에서의 선불과금 서비스 방법에 대한 일실시예 상세흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차세대 이동통신 시스템에서의 선불과금 서비스 방법은, 먼저 이동통신 단말기(201)가 SGSN(203)으로 접속(Attach) 절차를 요구하고(211), SGSN(203)으로부터 접속 절차 요구에 대한 응답을 받는다(213). 여기서, 접속 절차(Attach)라 함은, 이동통신 단말기(201)가 차세대 이동통신 시스템에 접속하기 위한 절차이다.
이때, SGSN(203)은 홈 위치 등록기(205)로부터 과금 특성 정보를 받는다(212).
이후, 과금 특성 정보를 받은 SGSN(203)은 GGSN(204)으로 PDP 컨텍스트(Context) 생성 요구 메시지를 전달하고(214), 이때 GGSN(204)에서는 과금 아이디(ID)를 생성한다(215).
다음으로, SGSN(203)으로부터 PDP 컨텍스트 생성 요구 메시지를 전달받은 GGSN(204)은 그 응답으로 SGSN(203)에 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지(216)를 전달하고, 또한 SGSN(203)은 이동통신 단말기(201)로 PDP 컨텍스트 응답 메시지(217)를 보낸다.
상기의 과정을 통해, 이동통신 단말기(201)와 인터넷(208)이 연결되어 인터넷(208)을 통해 컨텐츠 서비스를 이용한다(218).
이동통신 단말기(201)와 인터넷(208)이 연결되어 컨텐츠 서비스를 이용하는 동안, SGSN(203)과 GGSN(204)에서는 부분 CDR을 생성하여 과금 게이트웨이(206)로 전송한다(219, 220).
이어서, 부분 CDR을 전송받은 과금 게이트웨이(206)에서는 전체 CDR을 계산 하여 과금 서버(207)로 전달하고(221), 과금 서버(207)에서는 실시간으로 과금을 정산한다(222).
본 발명에 따른 선불과금 서비스 방법에 대하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 차세대 이동통신 시스템 망의 패킷 서비스를 이용하기 위해 접속(Attach) 절차(211, 213)를 거친다.
즉, 이동통신 단말기(201)의 접속(Attach)과정(211, 213) 중, SGSN(203)은 홈 위치 등록기(HLR)(205)로부터 가입자의 가입 정보 데이터를 받는다. 특히, 가입 정보 데이터에는 전술한 바와 같이 과금 특성(Charging Characteristics)에 대한 정보를 포함하고 있다.
선불 가입자가 접속(Attach)과정(211, 213) 후에, 실제로 패킷 서비스를 받기 위해서는 패킷의 라우팅 정보를 얻기 위한 PDP 컨텍스트 활성(PDP context activation) 절차를 수행한다. 이때, SGSN(203)은 GGSN(204)으로 PDP 컨텍스트 생성 요구(Create PDP Context Request) 메시지(214)에 홈 위치 등록기(205)로부터 수신한 과금 특성(Charging Characteristics)정보를 전달하게 된다.
PDP 컨텍스트 활성(PDP context activation) 절차가 이동통신 단말기(201)와 GGSN(204) 사이에서 끝나게 되면, 선불 가입자는 패킷 서비스를 이용할 수 있게 된다.
선불 가입자가 패킷 서비스를 이용하게 되면, SGSN(203), GGSN(204)은 과금 특성(Charging Characteristics) 정보를 통해 선불 가입자를 인식하고, 과금 특성(Charging Characteristics)에서 정한 시간이나 데이터량(data volume)에 정의된 한계값에 다다랐을 때, 중간 CDR을 생성하여 과금 게이트웨이(206)를 거쳐 과금 서버(207)에 전달한다.
이후, 과금 데이터를 전달받은 과금 서버(207)에서는 패킷 서비스에 따른 요금 정산을 수행한다.
도 3 은 본 발명에 따른 선불과금 서비스 방법 중 잔여 금액 통지 과정에 대한 일실시예 상세흐름도이다.
도 2에서 과금 데이터를 전달받은 과금 서버(207)에서 패킷 서비스에 따른 요금이 정산되면, 과금 서버(307)에서는 단문 서비스 센터(306)로 잔여 금액을 전송하고(311), 잔여 금액을 전송받은 단문 서비스 센터(306)에서는 잔여 금액에 대한 단문을 SGSN(303)으로 전달한다(312).
이후, 잔여 금액에 대한 단문을 전달받은 SGSN(303)은 이동통신 단말기(301)로 잔여 금액에 대한 단문을 전달한다(313).
상기 잔여 금액 통지 과정을 좀 더 상세히 설명하며, 사용자가 패킷 서비스 이용 중에 이동통신 사업자가 정한 잔여 금액에 다다랐을 때, 과금 서버(307)에서는 단문 서비스 센터(Short Message Service Center)(306)로 해당 선불 가입자에게 잔여금액을 알리기 위해 LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)에 잔여 금액을 포함시켜 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 통해 단문 서비스 센터(306)로 메시지를 전달하면, 단문 서비스 센터(306)는 잔여금액을 알리는 단문 서비스(SMS) 메시지를 SGSN(303)을 통해 선불 가입자에게 전달하게 된 다.
도 4 는 본 발명에 따른 선불과금 서비스 방법 중 가입자 정보 해지 과정에 대한 일실시예 상세흐름도로서, 선불 가입자가 약정된 금액을 모두 사용한 경우에 가입자 정보를 해지하는 과정을 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가입자 정보 해지 과정은, 먼저 과금 서버(407)에서 홈 위치 등록기(405)로 가입자 사용 중지 요청 메시지를 전송하고(411), 홈 위치 등록기(405)에서는 SGSN(403)으로 위치 삭제 메시지를 전송하고(412)와 PDP 컨텍스트 삭제 절차를 수행하도록 한다(413).
그리고, SGSN(403)과 이동통신 단말기(401)의 접속 해제 절차를 수행한다(414).
상기 가입자 정보 해지 과정을 좀 더 상세히 설명하면, 선불 가입자가 선불 금액 전부를 사용한 경우에는 과금 서버(407)에서는 홈 위치 등록기(405)로 가입자 사용 중지 요청 메시지를 보내게 되고(411), 홈 위치 등록기(405)는 사용 중지 요청 메시지를 수신 후 가입자(단말) 정보에 설정을 "MS Purged"로 바꾼다.
이후, 홈 위치 등록기(405)는 SGSN(403)으로 선불 가입자에 대한 접속 해제(Detach) 절차를 수행하도록 위치 삭제(Cancel Location) 명령을 전달하면(412) SGSN(403)은 접속 해제(Detach) 절차 및 설정된 PDP 컨텍스트(PDP context) 삭제 절차를 수행하게 되고(413), SGSN(403)과 이동통신 단말기(401) 간의 접속을 해제하게 된다.
도 5 는 본 발명이 적용되는 과금 시스템 장치 간 프로토콜 스택을 나타낸 일실시예 설명도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 장치 간 프로토콜 스택은 다음과 같다.
먼저, 단문 서비스 센터(501)의 LDAP(Lightweight Directory Access Protocol), TCP(Transmission Control Protocol), IP(Internet Protocol), L2, L1으로 구성되고, 홈 위치 등록기(504)는 MAP(Mobile Application Protocol), TCAP(Transaction Capabilities Application Part), SCCP(Signalling Connection Control Part), Signaling Bearer로 구성되며, 과금 서버(502, 503)는 상기 단문 서비스 센터(501)와 연결되는 LDAP(Lightweight Directory Access Protocol), TCP(Transmission Control Protocol), IP(Internet Protocol), L2, L1과 홈 위치 등록기와 연결되는 MAP(Mobile Application Protocol), TCAP(Transaction Capabilities Application Part), SCCP(Signalling Connection Control Part), Signaling Bearer를 포함한다.
즉, 단문 서비스 센터(501), 과금 서버(502, 503), 홈 위치 등록기(504)는 상기 프로토콜을 이용하여 각종 메시지를 상호 전달 및 전송하게 된다.
이상에서와 같이, 본 발명은 지능망 서비스를 통하지 않고, 홈 위치 등록기(HLR)에 정의된 가입자 정보, PDP Context(Packet Data Protocol Context)에 대한 정보, SGSN(Serving GPRS Support Node), GGSN(Gateway GPRS Support Node) 자체에 정의된 과금 특성(Charging Characteristics) 정보 및 일부 노드의 소프트웨어 업그레이드를 통해 선불과금을 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 지능망 서비스를 이용하지 않고 범용 이동통신 시스템(UMTS) 규격에 정의된 정보필드를 이용하여 노드 자체적으로 선불과금을 지원함으로써 시스템 부하를 줄이고, 서비스 절차를 간소화 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 차세대 이동통신 시스템에서의 선불과금 서비스 방법에 있어서,
    패킷 서비스를 이용하기 위해 SGSN(Serving GPRS Support Node)과 이동통신 단말기간에 접속(Attach) 절차 수행 중, 상기 SGSN이 홈 위치 등록기(HLR)로부터 과금 데이터 생성 주기와 데이터 양(Data Volume)의 한계치(Threshold)에 대한 파라미터 정보를 포함하는 과금 특성 정보를 수신하는 제1 단계;
    상기 SGSN이 상기 수신받은 과금 특성 정보를 GGSN(Gateway GPRS Support Node)으로 전달하는 제2 단계;
    상기 GGSN이 상기 SGSN의 패킷데이터프로토콜(PDP) 컨텍스트 생성 요구에 따라 과금 아이디(ID)를 생성하고, 상기 패킷데이터프로토콜(PDP) 컨텍스트 생성 요구에 대한 응답을 상기 SGSN으로 전달하는 제3 단계;
    상기 SGSN과 상기 GGSN이 각각 상기 과금 특성 정보에 따라 컨텐츠 서비스 이용에 대한 부분 과금 데이터를 생성하여 과금 게이트웨이로 전달하는 제4 단계; 및
    상기 과금 게이트웨이가 상기 전달된 부분 과금 데이터를 이용해 전체 과금 데이터를 생성하여 과금 서버로 전달하는 제5 단계
    를 포함하는 선불과금 서비스 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 과금 서버가 잔여 금액을 계산하여 상기 잔여 금액을 단문 메시지를 이용해 이동 단말기로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 선불과금 서비스 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 과금 서버에서 잔여 금액을 계산한 결과, 잔여 금액이 없으면 가입자 사용 중지 요청을 상기 홈 위치 등록기로 요청하는 단계; 및
    상기 홈 위치 등록기가 상기 SGSN으로 선불 가입자에 대한 접속 해제 절차를 요청하는 단계
    를 더 포함하는 선불과금 서비스 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 과금 서버가 LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)에 잔여 금액을 포함시켜 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 이용해 잔여 금액을 단문 서비스 센터로 전달하는 것을 특징으로 하는 선불과금 서비스 방법.
  5. 삭제
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