KR100880996B1 - 무선통신시스템에서 시그널링을 제외한 사용자 트래픽에 대한 과금 방법 및 이를 위한 시스템 - Google Patents

무선통신시스템에서 시그널링을 제외한 사용자 트래픽에 대한 과금 방법 및 이를 위한 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동단말과 연결되는 무선 네트워크 내의 서빙 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(SGSN)와, 상기 무선 네트워크를 외부 네트워크의 홈 서버들로 연결하는 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(GGSN)로 구성되는 이동통신 시스템에서의 상기 GGSN에서 이동 단말을 과금하는 방법에 있어서, 상기 이동단말로부터 서비스 요청을 위한 등록 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신한 등록 요청 메시지를 상기 외부 네트워크로 전송하여 상기 외부 네트워크로부터 상기 요청한 서비스를 제공하는 홈 서버의 홈 서버 주소를 획득하는 과정과, 상기 홈 서버 주소를 저장하고, 상기 홈 서버 주소를 할당받기 이전까지 수행된 시그널링에 대해 수집된 과금 정보를 초기화하고, 상기 이동단말이 서비스를 수행하는 동안 발생하는 과금 정보를 재수집하는 과정을 포함한다.
WCDMA, PDP Adderss, GGSN, SGSN, Charging

Description

무선통신시스템에서 시그널링을 제외한 사용자 트래픽에 대한 과금 방법 및 이를 위한 시스템{The Method of charging of User Traffic except for signaling in UMTS network And Thereof System}
도 1은 종래의 UMTS 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 구성도.
도 2는 일반적인 UMTS 시스템의 구성 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 IP주소를 할당하는 신호처리 과정을 보여주는 도면.
도 4는 GGSN에서 업데이트된 PDP콘텍스트 요청 메시지를 SGSN에게 전송하는 동작을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 이동단말의 L2TP 서비스를 위한 신호 처리 과정을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 GGSN 및 SGSN에서의 과금 절차를 보여주는 순서도
본 발명은 이동통신 시스템에서의 사용자 과금에 관한 방법 및 이를 위한 시스템에 관한 것으로, 특히 사용자가 사용하는 서비스들의 시그널링에 부과되는 사용자 과금을 개선하는 방법 및 이를 위한 시스템에 관한 것이다.
도 1은 종래의 UMTS 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, UMTS 시스템은 특정 서비스를 원하는 이동단말(MS: Mobile Station)들과 무선 엑세스(Radio Access)부분, 그리고 핵심망(Core Network)부분으로 구분된다. 상기 무선 엑세스 부분은 기지국과 무선망 제어기(Radio Acess Network)(105)를 포함하며, 상기 핵심 망부분은 서빙 GPRS 서포트 노드(Service GPRS Support Node: 이하 SGSN이라 한다.)(110)와 게이트웨이 GPRS 서포트 노드(Gateway GPRS Support Node: 이하 GGSN이라 한다.)(120)를 포함한다. 이동단말 사용자는 상기 UMTS 네트워크를 통해 외부 네트워크(PDN: Packet Data Network)(130)의 데이터 서버에 저장되어 있는 데이터들을 수신할 수 있게 된다.
상기 SGSN(110) 및 GGSN(120)은 해당 PDP 컨텍스트(Context)에 대한 트래픽(Traffic)량을 과금 정보로 수집한다. 이 때 수집하는 과금 정보는 호 유지시간, 상향 데이터(Uplink data)량과, 하향 데이터(Downlink data)량과, QoS(Quality of Service)정보 등이다.
상기 GGSN(120)은 단말(100)이 서비스 받고자 하는 서버의 식별자가 되는 APN(Acess Point Name)에 따라 다양한 서비스를 제공한다. 상기 APN에 따라 GGSN이 제공하는 서비스로는 Simple IP, L2TP, DHCP Relay등이 있다. 단말은 Simple IP를 제외한 대부분의 서비스들을 수행하기 위해서는 상기 통신노드들 즉, RNC, SGSN, GGSN 사이에 GTP-U 터널을 먼저 생성한 후에 부가적인 시그널링을 수행하여 PDP(Packet Data Protocol) 주소정보를 할당받는다.
상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 과금 방법은 CG(Charging Gateway)가 SGSN과 GGSN으로부터 별도의 과금 정보를 수신하여 그중 작은 트래픽 량을 가지는 과금 정보를 사용자에 대해 과금 정보로 채택하고 있다. 상기 SGSN과 GGSN에서 수집하는 과금 정보는 부가적인 시그널링에 의한 트래픽 양을 포함하고 있다.
이와 같이 종래의 기술에 의한 과금 방법은 부가적인 시그널링에 의한 트래픽 양이 과금 정보에 포함되게 되어 부당한 요금이 청구될 수 있었다는 문제점이 있었다.
따라서, SGSN과 GGSN에서 실제 사용자 트래픽에 대한 과금의 시작 시점을 일치시키기 위한 방법을 필요로 하게 되었다.
그 대응 방안으로써, GGSN에서 상기 서비스들의 시그널링에 대한 트래픽을 과금에 포함하지 않으면 SGSN의 트래픽 양이 GGSN의 트래픽 양보다 많아져서 SGSN의 트래픽양에 대한 과금정보가 항상 채택되지 않는다.
또한, GGSN에서 상기 서비스들의 시그널링에 대한 트래픽을 과금에 포함한다면, 시그널링에 대한 모든 트래픽이 사용자 과금에 포함되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 단말이 외부네트워크들로부터 제공받는 서비스에 대한 과금 시, 상기 서비스를 수행하기 위해 발생하는 부가적인 시그널링에 대한 트래픽량을 사용자 과금에서 제외시키는 과금 방법 및 이를 위한 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 SGSN과 GGSN이 실제 서비스가 시작되는 시점에서 사용자에 대한 과금을 시작하도록 하는 과금 방법 및 이를 위한 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 SGSN과 GGSN에서 과금의 기준 시점을 일치시키는 과금 방법 및 이를 위한 시스템을 제공한다.
상기 본 발명에 따른 이동단말과 연결되는 무선 네트워크 내의 서빙 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(SGSN)와, 상기 무선 네트워크를 외부 네트워크의 홈 서버들로 연결하는 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(GGSN)로 구성되는 이동통신 시스템에서의 상기 GGSN에서 이동 단말을 과금하는 방법은, 상기 이동단말로부터 서비스 요청을 위한 등록 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신한 등록 요청 메시지를 상기 외부 네트워크로 전송하여 상기 외부 네트워크로부터 상기 요청한 서비스를 제공하는 홈 서버의 홈 서버 주소를 획득하는 과정과, 상기 홈 서버 주소를 저장하고, 상기 홈 서버 주소를 할당받기 이전까지 수행된 시그널링에 대해 수집된 과금 정보를 초기화하고, 상기 이동단말이 서비스를 수행하는 동안 발생하는 과금 정보를 재수집하는 과정을 포함한다.
또한 상기 본 발명에 따른 이동단말과 연결되는 무선 네트워크 내의 서빙 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(SGSN)와, 상기 무선 네트워크를 외부 네트워크의 홈 서버들로 연결하는 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(GGSN)로 구성되는 이동통신 시스템에서의 상기 SGSN에서 이동 단말을 과금하는 방법은, 상기 이동단말로부터 서비스 요청을 위한 등록 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신한 등록 요청 메시지를 상기 외부 네트워크로 전송하여 상기 외부네트워크로부터 상기 요청한 서비스를 제공하는 홈 서버의 홈 서버 주소를 상기 GGSN을 통해 획득하는 과정과, 상기 홈 서버 주소를 저장하고, 상기 홈 서버 주소를 할당받기 이전까지 수행된 시그널링에 대해 수집된 과금 정보들을 초기화하고, 상기 이동단말이 서비스를 수행하는 동안 발생하는 과금 정보들을 재수집 하는 과정을 포함한다.
또한 상기 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 이동단말을 과금하는 시스템은, 상기 이동단말로부터 서비스 요청을 위한 등록 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신한 등록 요청 메시지를 상기 외부 네트워크로 전송하여 상기 외부 네트워크로부터 상기 요청한 서비스를 제공하는 홈 서버의 홈 서버 주소를 획득하여 상기 홈 서버 주소를 저장하고, 상기 홈 서버 주소를 할당받기 이전까지 수행된 시그널링에 대해 수집된 과금 정보를 초기화하고, 상기 이동단말이 서비스를 수행하는 동안 발생하는 과금 정보를 재수집하여 상기 홈 서버 주소를 포함하는 업데이트 메시지를 전송하는 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(GGSN)와, 상기 홈 서버 주소를 상기 GGSN을 통해 수신한 후, 상기 홈 서버 주소를 저장하고, 상기 홈 서버 주소를 할당받기 이전까지 수행된 시그널링에 대해 수집된 과금 정보를 초기화하고, 상기 이동단말이 서비스를 수행하는 동안 발생하는 과금 정보를 재수집하는 서빙 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(SGSN)를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도 면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 단말이 요청하는 서비스들 즉, PPP(Point to Point Protocol), 이동 IP(Internet Protocol), DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 릴레이 서비스들을 위한 모든 시그널링에 관여하는 GGSN을 통해 서비스가 실제로 시작하는 시점을 알아내고, SGSN에게 상기 시점을 알려준다. 그러면, GGSN과 SGSN을 상기 시점에서 이전까지의 과금 정보를 초기화하고, 이후 이동단말의 시그널링을 제외한 실제 서비스에 대한 과금을 수집한다.
도 2는 일반적인 UMTS 시스템의 구성 예시도이다.
도 2를 참조하면, 일반적인 UMTS 시스템은 상기 단말(23a)과의 통신 또는 이동 중계국의 중계에 의한 통신을 하기 위한 기지국(21a,b,c)과, 무선자원 관리, 기지국 운용관리 등 이동통신의 핵심 망과의 접속을 담당하는 RNC(Radio Network Controller)(19a, b)과, GPRS(General Packet Radio Services)네트워크를 인터넷과 같은 외부 네트워크(9)와 연계시키는 역할을 하는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)(15)와, 단말(23a)의 위치를 추적하여 서비스 영역내의 단말(21a)에게 패킷을 전송하는 역할을 수행하는 SGSN(Serving GPRS Support Node)(17)과, 상기 SGSN(17) 및 상기 GGSN(15)에서 전송한 GTP'(GPRS Tunneling Protocol Prime)프로토콜을 처리하여 손실과 중복성 여부를 처리한 후 상기 BS(11)으로 전송하기 위한 노드인 CG(Charging Gateway)(13)와, 모든 노드에서 전송한 과금 정보를 기반으로 실질적인 과금을 계산하는 노드인 BS(Billing system)(11)로 구성된다.
상기 SGSN(17)은 이동단말의 패킷 모드에 대한 이동성 관리 컨텍스트(Mobile Management context)를 설정함으로써 이동단말의 패킷 모드 데이터 서비스 관리를 담당한다. 즉, SGSN(17)이 수행하는 기능에는 패킷 라우팅 및 전달, 이동성 관리(attach, detach, location management), 논리적 링크 관리, 그리고 인증 및 과금 등이 포함된다. GPRS 망에서는 패킷 단말의 이동성 처리 및 등록과 인증 지원을 위해 SGSN과 GGSN 사이에 새로운 터널링 프로토콜인 GTP을 도입하고 있다. 그리고, SGSN(17)는 GGSN(15)과 PDP 컨텍스트를 설정하고 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널링을 이용하여 SDU(Service Data Unit)를 전달한다.
상기 GGSN(15)은 GPRS 백본(backbone) 네트워크와 외부 네트워크(9) 사이에 위치하여, 외부 네트워트(9)와 직접 접속하는 GPRS 게이트웨이 노드이다. UMTS 시스템은 SGSN(17)으로의 라우팅 정보를 유지함으로써 터널링 및 IP(Internet Protocol) 라우팅 기능을 갖는다. 여기서, 상기 라우팅 정보는 현재 이동단말의 패킷 모드 데이터 서비스를 지원하는 SGSN(17)으로 SDU(Service Data Unit)를 터널링 하기 위해 사용된다.
UMTS 시스템은 외부 PDN으로부터 받은 패킷을 이동단말에게 전달하기 위해서는 현재 이동단말을 관리하고 있는 SGSN을 알아야 한다. 따라서, GGSN이 보유한 데 이터베이스(PDP 컨텍스트)는 사용자 프로파일과 함께 사용자의 현재 SGSN 정보를 같이 저장한다. PDP컨텍스트는 단말의 서비스에 관련된 모든 정보로서, 홈 서버의 주소인 PDP주소, 과금 정보들을 포함한다.
SGSN(17) 및 GGSN(15)은 과금을 위해 수집된 단말의 서비스에 관련된 과금 정보들을 CG(13)을 거쳐 BS(11)로 전송한다.
이하, 본 발명의 일예로서 단말이 이동 IP주소를 요청하는 서비스 수행 시 상기 SGSN 및 GGSN의 과금을 처리하는 방법을 설명한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 이동 IP 서비스의 신호 처리 과정을 도 3을 참조하여 간략히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 IP주소를 할당하는 신호처리 과정을 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 이동단말(23a)은 210단계에서 SGSN(17)으로 외부 서버와의 접속을 위한 PDP 연결 요청 메시지(Acticve PDP Context Request: APCQ)를 보낸다. 이 때 상기 APCQ에는 프로토콜에 대한 정보를 담은 PCO(Protocol Configuration Option) 및 이동 IP 서비스 요청 식별자를 담은 APN(Acess Point Name)을 포함한다. 일예로서 상기 APN은 Mobile IPv4를 나타내는 값을 포함한다.
212단계에서 상기 SGSN(17)은 PDP 연결 요청 메시지에 응답하여 상기 요구된 PDP 연결에 대해 다수의 GGSN들 중 상기 APN에 따른 특정 GGSN(15)과 GTP터널을 생성한다. 그리고 상기 SGSN(17)은 응답하여 상기 APN을 포함하는 PDP 생성 요청 메시지(Create PDP Context Request: CPCQ)를 상기 GGSN(15)으로 전송한다.
상기 GGSN(15)은 214단계에서 상기 APN에 따라 식별자를 할당하고, 상기 식 별자를 생성 PDP 연결 응답메시지(Create PDP Context Response:CPCR)에 실어 상기 SGSN(17)으로 보낸다. 이 때 상기 단말(23a)이 서비스 받고자 하는 홈 서버의 IP주소(이하 PDP주소라 칭함)는 아직 GGSN(15)에게 알려져 있지 않다.
그러면, 상기 SGSN(17)는 216단계에서 PDP 연결 수락 메시지(Activate PDP Context Accept)를 이동단말(100)로 보낸다. 상술한 바와 같이 상기 210단계 내지 216단계를 수행함으로서 상기 이동단말(23a)과 GGSN(15)간의 특정 서비스를 지원하기 위한 PDP활성화를 통해 GTP 터널 경로가 설정된다. 이 때까지 GGSN(15)은 홈 서버의 IP주소를 알지 못하므로 단말의 요청된 서비스가 아직 시작하지 않은 것으로 간주한다.
218단계에서 상기 GGSN(15)은 상기 설정된 GTP 터널 경로를 통해서 상기 이동 IP 서비스를 하기 위한 Agent Advertisement 메시지를 상기 이동단말(23a)에게 전송한다. 220단계에서 상기 Agent Advertisement 메시지를 수신한 이동 단말(23a)은 Mobile IP 서비스를 위한 등록 요청 절차를 시작하여 상기 SGSN(17)을 통해 상기 GGSN(FA)(15)으로 등록 요청 메시지를 전송한다. 222단계에서 상기 GGSN(FA)(15)은 상기 Home Network(이하 HN이라 칭함)(130)로부터 등록 요청 메시지를 상기 HN(130)으로 전송한다. 224단계에서 상기 HN(130)은 상기 등록요청에 응답하여, 단말이 원하는 서비스를 제공하는 홈 서버의 주소 즉, PDP주소를 포함하는 메시지를 상기GGSN(FA)(15)으로 전송한다. 상기 GGSN(FA)(15)은 상기 HN(130)로부터 정상적인 등록요청 응답 메시지를 수신하면 상기 PDP 주소를 자신의 내부 PDP 콘텍스트에 저장한다. 226단계에서 상기 이동 단말(23q)은 GGSN(15)으로부터 SGSN(17)을 통해 상기 등록요청 응답 메시지를 수신하고 이후, 이동 IP 서비스를 진행한다.
여기서, 상기 PDP주소를 할당받은 시점이 실질적으로 단말이 이동 IP 서비스를 시작하는 시점이 된다. 따라서, 상기 PDP 주소를 할당받은 시점에서 GGSN 및 SGSN은 이전까지의 시그널링에 대하여 수집한 과금 정보들을 초기화하고, 상기 PDP주소를 할당받은 시점을 시작으로 과금 정보를 수집한다.
이를 위해서는 상기 GGSN 및 SGSN는 본 발명의 따라 업데이트 된 PDP컨텍스트 메시지를 주고 받는 절차를 통해 과금의 기준 시점을 일치시킨다.
이하 도 4를 참조하여 PDP컨텍스트 메시지를 통해 과금의 기준 시점을 얻는 동작을 상세히 설명하겠다.
도 4는 GGSN에서 업데이트된 PDP콘텍스트 요청 메시지를 SGSN으로 전송하는 동작을 보여주는 도면이다.
GGSN(15)은 도 3의 210단계~226단계를 수행하여 이동단말(23a)이 요구하는 서비스에 대한 PDP 주소를 할당받는다. 상기 GGSN(15)은 상기 PDP주소를 할당받은 시점에서 자신의 PDP컨텍스트에 수집되어 있는 단말의 과금 정보를 초기화하고(D), 이후부터의 단말(100)에 대한 트래픽의 흐름을 감시하여 과금 정보를 수집하기 시작한다. 상기 과금 정보는 호 유지시간, 상향 데이터(Uplink data)량과, 하향 데이터(Downlink data)량과, QoS(Quality of Service)정보 등이다.
도 4를 참조하면, 230단계에서 상기 GGSN(15)은 상기 할당받은 PDP주소를 담은 EUA(End User Adress)를 포함하는 업데이트 PDP 컨텍스트 요청 메시지(Update PDP Context Request : UPCR)를 SGSN(17)으로 전송한다.
상기 SGSN(17)은 상기 UPCR 메시지의 상기 EUA 요소에 PDP주소가 포함되어 있을 때 자신의 PDP컨텍스트 내부에 저장하고 있는 상기 이동단말의 과금 정보를 초기화한다(E). 이후, 상기 SGSN(17)은 이동단말의 트래픽을 감시하여 과금 정보를 다시 수집하기 시작한다. 여기서, 상기 과금 정보는 상기 과금 정보는 호 유지시간, 상향 데이터(Uplink data)량과, 하향 데이터(Downlink data)량과, QoS(Quality of Service)정보 등을 포함한다. 한편, 상기 SGSN(17)은 과정 232에서 상기 이동단말(23a)로 상기 수정된 PDP컨텍스트 요청 메시지(Mobify PDP Context Request)를 전송한다.
232단계에서 상기 SGSN(17)은 업데이트 된 PDP 컨텍스트 응답 메시지를 상기 GGSN(15)으로 전송한다.
상술한 바와 같이, 상기 업데이트된 PDP 컴텍스트 메시지를 주고 받음으로써, 상기 SGSN 및 상기 GGSN은 PDP업데이트 메시지를 통해 전송되는 PDP주소가 할당되는 시점을 과금이 시작되는 기준점으로 간주하여, 상기 PDP주소가 할당되기 전까지의 수집되던 과금 정보를 모두 초기화한다. 이후, SGSN 및 GGSN은 이동단말이 사용하는 서비스에 대한 트래픽 흐름을 감시하여 수집한 사용자 과금 정보를 다시 수집하여 과금 서버로 전송한다.
한편, 이동 단말이 요청하는 서비스가 VPN(Virtual Private Network)등과 같이 L2TP(Line Two Tunneling protocol)를 이용하는 서비스인 경우, GGSN은 자신과 LNS사이에 L2TP 터널 생성에만 관여하고, 단말과 LNS사이에 이루어지는 PPP 절차 는 관여하지 않는다. 따라서, GGSN은 다른 서비스들과는 달리 PDP 주소를 알 수 없으므로 GGSN이 단말과 LNS서버와의 IPCP 메시지를 인지하여 PDP주소가 할당되는 시점을 확인한다.
상기 VPN 서비스를 이용하고자 하는 이동단말은 VPN 서비스를 제공하는 LNS와의 PPP 터널을 설정해야 한다. 이를 위해 상기 이동 단말과 상기 GGSN사이에는 PDP컨텍스트가 활성화되어야 한다. 또한 상기 GGSN과 상기 VPN 서버사이에는 L2TP터널이 활성화 되어야 한다. 즉, 상기 VPN 서버에서 전달하는 패킷 데이터들은 LNS와 GGSN 그리고 SGSN등을 거쳐 상기 VPN 서비스를 원하는 이동단말로 전송되게 된다. 따라서, 상기 이동단말들이 상기 VPN 서버와의 서비스를 수행하기 위해서는 상기 SGSN 및 GSSN 사이의 GTP터널링과 상기 GGSN과 상기 LNS사이에 L2TP 터널링을 위한 터널 및 세션이 설정되어야 한다. 상기 설정되는 터널 및 세션은 상기 SGSN과 상기 GGSN간에 설정되는 GTP터널과 상기 GGSN간에 설정되는 L2TP터널로 구분된다.
이동 단말이 VPN 서비스를 요청하면 상기 SGSN은 GTP터널을 생성하고 상기 GTP터널을 통해 상기 SGSN(110) 및 GGSN(120)간의 프로토콜 스텍들의 세션이 설정된다.
상기 GTP터널 생성 후, 상기 GGSN은 상기 GTP터널을 통해 상기 SGSN으로부터 LCP(Line Control Protocol)메시지를 받으면, 상기 LNS와 L2TP터널을 생성한다. 상기 L2TP 터널 생성 후, 상기 GGSN 및 상기 LNS는 상기 L2TP 터널을 통해 상기 GGSN 및 상기 LNS간의 프로토콜 스텍들의 세션이 설정되어 L2TP 커넥션 설정이 이루어진다.
상기 L2TP커넥션 설정이 되면, 상기 L2TP커넥션 설정으로 생성된 L2TP 터널을 통해 이동단말은 상기 LNS와 CHAP, PAP에 따른 인증 및 IPCP(Internet Protocol Control Protocol)메시지들을 주고 받게 됨으로써, 단말은 상기 VPN 서버로부터의 IP를 할당받아 상기 VPN 서비스를 받을 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 이동단말의 L2TP 서비스를 위한 신호 처리 과정을 보여주는 도면이다. 도시한 바와 같이, 310단계에서 이동단말(33)은 SGSN(35)으로 L2TP 서비스를 요청하기 위한 PDP 연결 요청 메시지(Active PDP Context Request: APCQ)를 보낸다.
312단계에서 상기 SGSN(35)은 PDP 연결 요청 메시지에 응답하여 상기 요구된 PDP 연결에 대해 GGSN과의 GTP터널을 위한 터널 종단 식별자(ID)를 생성한다. GTP터널을 구분하기 위한 식별자이다. 이후, 상기 SGSN(35)은 자신이 할당한 상기 ID를 상기 GGSN(37)으로 전송할 패킷 데이터의 헤더에 첨부하여 전송한다.
314단계에서 상기 GGSN(37)은 상기 ID에 따라 생성 PDP 연결 응답메시지(Create PDP Context Response)에 실어 상기 SGSN(35)으로 보낸다.
316단계에서 상기 SGSN(35)는 PDP 연결 수락 메시지(Activate PDP Context Accept)를 이동단말(100)로 보낸다. 상술한 바와 같이 상기 210단계 내지 216단계를 수행함으로서 상기 이동 단말(33)과 상기 GGSN(37)간의 VPN서비스를 지원하기 위한 GTP 터널 경로가 설정된다.
상기 경로가 설정되면, 318단계에서 상기 이동단말(33)과 GGSN(37)은 링크 제어 프로토콜(Link Control Protocol: LCP) 협상을 수행한다. 상기 LCP 협상은 최 대 송수신 가능한 패킷 데이터 단위(Maximum Receive Unit)를 협상하고, 상기 패킷 데이터 전송에 따른 이동단말(33)에 대한 인증 프로토콜(Authentication Protocol)을 협상한다.
이후, 상기 이동단말(33)과 상기 GGSN(37)간의 GTP 터널 경로가 설정되면, 상기 이동단말(100)로부터 요청된 패킷 데이터의 송수신을 위해 상기 GGSN(37)과 상기 LNS(39)간의 L2TP 서비스를 위한 패킷 데이터 경로가 설정된다. 320단계에서 상기 GGSN(37)은 상기 LNS(39)와 L2TP 서비스를 위한 패킷 데이터 전송을 위한 L2TP 터널을 설정한다.
상기 GTP 터널과 L2TP 터널이 설정되면, 322단계에서 상기 LNS(39)는 GGSN(37)을 경유하여 상기 이동단말(33)과 CHAP(Challenge Handshake Access Protocol)과, PAP(Password Authenication Protocol)메시지와, LNS로부터 할당받은 단말의 IP 주소를 가지고 IPCP(Internet Protocol Control Protocol)메시지를 교환한다. 이때 상기 IPCP 메시지에는 PDP주소가 포함된다. 상기 GGSN(120)은 상기 IPCP 메시지에서 PDP주소를 추출한다. 상기 PDP주소를 할당받은 시점은 과금 시점이 된다.
즉, 이동단말(33)은 L2TP를 제공하는 홈 서버에서 할당한 주소(이하 PDP주소라 칭함)를 상기 LNS(39)으로부터 받아 L2TP 서비스를 제공하는 홈 서버와 접속하고 서비스를 받는다. 상기 PDP주소를 받은 시점부터 실질적으로 단말이 L2TP 서비스를 수행하는 시점이 된다. 따라서, 상기 PDP 주소를 받은 시점에서 GGSN 및 SGSN은 이전까지의 상기 단말의 시그널링에 대하여 수집한 과금 정보들을 초기화하고, 상기 PDP주소를 할당받은 시점을 시작으로 과금 정보를 수집함으로써 불필요한 과금을 막을 수 있게 된다.
이를 위해 본 발명은 GGSN이 상기 SGSN으로 업데이트 된 PDP 컨텍스트 요청 메시지에 상기 PDP주소를 실어 전송한다. 이후, 상기 SGSN은 상기 PDP주소를 받기까지 PDP 컨텍스트에 수집되었던 상기 단말에 대한 과금 정보를 삭제하고, 상기 PDP 주소를 할당받는 시점으로부터 이동 단말의 과금정보를 수집하기 시작한다. 상기 업데이트 된 PDP컨텍스트 메시지를 통해 상기 GGSN 및 SGSN의 기준 시점을 얻는 동작 및 과금 방법은 상기 이동 IP 서비스의 경우와 동일하다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 GGSN 및 SGSN에서의 과금 절차를 보여주는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 400단계에서 GGSN은 이동단말이 요청한 서비스를 제공하는 홈 서버의 IP주소 즉, PDP주소를 획득한다.
410단계에서 상기 GGSN은 자신의 PDP컨텍스트에 상기 PDP주소를 저장하고, 상기 PDP주소를 할당받기 이전까지 수행된 상기 단말에 대해 수집된 과금 정보들을 초기화한다.
420단계에서 상기 GGSN은 이후, 이동단말의 트래픽 흐름을 감시하여 과금 정보를 재수집 한다. 430단계에서 상기 GGSN은 상기 PDP주소를 포함한 업데이트 요청 PDP 컨텍스트 메시지를 SGSN으로 전송한다.
440단계에서 상기 SGSN은 상기 PDP주소를 자신의 PDP컨텍스트에 저장하고, 상기 PDP주소를 할당받기 이전까지 수행된 단말에 대해 수집된 과금 정보들을 초기 화한다. 450단계에서 상기 SGSN은 상기 440단계 이후, 상기 이동단말에 대한 트래픽을 감시하여 과금 정보들을 재수집 한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 제 3세대 무선통신시스템에서 SGSN 및 GGSN이 PDP 주소가 할당되는 시점을 기준으로 과금을 시작함으로써 이동단말이 요구하는 서비스가 실제 수행되기 이전의 부가적인 시그널링들에 대한 과금을 줄이는 효과가 있다.
또한, SGSN 및 GGSN의 과금 시점을 일치시키는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 이동단말과 연결되는 무선 네트워크 내의 서빙 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(SGSN)와, 상기 무선 네트워크를 외부 네트워크의 홈 서버들로 연결하는 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(GGSN)로 구성되는 이동통신 시스템에서의 상기 GGSN에서 이동 단말을 과금하는 방법에 있어서,
    상기 이동단말로부터 서비스 요청을 위한 등록 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신한 등록 요청 메시지를 상기 외부 네트워크로 전송하여 상기 외부 네트워크로부터 상기 요청한 서비스를 제공하는 홈 서버의 홈 서버 주소를 획득하는 과정과,
    상기 홈 서버 주소를 저장하고, 상기 홈 서버 주소를 할당받기 이전까지 수행된 시그널링에 대해 수집된 과금 정보를 초기화하고, 상기 이동단말이 서비스를 수행하는 동안 발생하는 과금 정보를 재수집하는 과정을 포함하는 과금 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 과금 정보의 수집 기준 시점을 제공하기 위하여 상기 홈 서버 주소를 포함하는 업데이트 메시지를 상기 SGSN으로 전송하는 과정을 더 포함하는 과금 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 업데이트 메시지는 상기 홈 주소를 가지는 엔드 유저 어드레스를 포함하는 업데이트 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트 요청 메시지인 과금 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 획득하는 과정은,
    상기 이동단말이 이동 아이피(IP) 서비스를 요청하는 경우, 상기 이동단말과 업데이트 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 활성화 과정 후 상기 이동 아이피(IP) 서비스를 제공하는 홈 서버로부터 상기 홈 서버 주소를 포함하는 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 과금 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 메시지는 이동 아이피(IP) 등록 응답 메시지인 과금 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 획득하는 과정은,
    상기 이동단말이 라인 투 터널링 프로토콜 (L2TP) 서비스를 요청하는 경우, 상기 이동단말과 업데이트 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 활성화 과정을 수행한 이후 상기 L2TP 서비스를 제공하는 상기 홈 서버간에 상기 GGSN을 경유하여 전송된 인터넷 프로토콜 제어 프로토콜 인증 메시지로부터 홈 서버 주소를 획득하는 과정을 포함하는 과금 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 GGSN에서 상기 재수집된 과금 정보를 과금 서버로 전송하는 과정을 더 포함하는 과금 방법.
  8. 이동단말과 연결되는 무선 네트워크 내의 서빙 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(SGSN)와, 상기 무선 네트워크를 외부 네트워크의 홈 서버들로 연결하는 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(GGSN)로 구성되는 이동통신 시스템에서의 상기 SGSN에서 이동 단말을 과금하는 방법에 있어서,
    상기 이동단말로부터 서비스 요청을 위한 등록 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신한 등록 요청 메시지를 상기 외부 네트워크로 전송하여 상기 외부네트워크로부터 상기 요청한 서비스를 제공하는 홈 서버의 홈 서버 주소를 상기 GGSN을 통해 획득하는 과정과,
    상기 홈 서버 주소를 저장하고, 상기 홈 서버 주소를 할당받기 이전까지 수행된 시그널링에 대해 수집된 과금 정보들을 초기화하고, 상기 이동단말이 서비스를 수행하는 동안 발생하는 과금 정보들을 재수집 하는 과정을 포함하는 과금 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 획득하는 과정은, 상기 GGSN으로부터 업데이트 메시지를 수신하고, 상기 업데이트 메시지의 엔드 유저 어드레스에 포함된 홈 서버 주소를 획득하는 과정을 포함하는과금 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 SGSN에서 상기 재수집된 과금 정보를 과금 서버로 전송하는 과정을 더 포함하는 과금 방법.
  11. 이동 통신 시스템에서 이동단말을 과금하는 시스템에 있어서,
    상기 이동단말로부터 서비스 요청을 위한 등록 요청 메시지를 수신하고, 상기 수신한 등록 요청 메시지를 상기 외부 네트워크로 전송하여 상기 외부 네트워크로부터 상기 요청한 서비스를 제공하는 홈 서버의 홈 서버 주소를 획득하여 상기 홈 서버 주소를 저장하고, 상기 홈 서버 주소를 할당받기 이전까지 수행된 시그널링에 대해 수집된 과금 정보를 초기화하고, 상기 이동단말이 서비스를 수행하는 동안 발생하는 과금 정보를 재수집하여 상기 홈 서버 주소를 포함하는 업데이트 메시지를 전송하는 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(GGSN)와,
    상기 홈 서버 주소를 상기 GGSN을 통해 수신한 후, 상기 홈 서버 주소를 저장하고, 상기 홈 서버 주소를 할당받기 이전까지 수행된 시그널링에 대해 수집된 과금 정보를 초기화하고, 상기 이동단말이 서비스를 수행하는 동안 발생하는 과금 정보를 재수집하는 서빙 일반 패킷 무선 서비스 서포트 노드(SGSN)를 포함하는 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 업데이트 메시지는 상기 홈 주소를 가지는 엔드 유저 어드레스를 포함하는 업데이트 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트 요청 메시지인 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 GGSN과 상기 SGSN은,
    상기 재수집된 과금 정보를 과금 서버로 전송하는 시스템.
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