KR101041675B1 - 무선 통신 네트워크에서 다이얼링된 접속을 통해 사용자 데이터를 전송하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 네트워크에서 다이얼링된(dialled) 접속을 통해 사용자 데이터를 전송하기 위한 방법에 관한 것으로서, 사용자는 릴리즈(release)의 제어 시, 지정된 데이터 패킷들로서 전송된다. 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들(PTT SNN)과 애플리케이션 서버들(AS)을 호스팅하는 지정된 푸시-투-토크(push-to-talk) 도메인이 제공된다.

Description

무선 통신 네트워크에서 다이얼링된 접속을 통해 사용자 데이터를 전송하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR TRANSMITTING USER DATA VIA A DIALLED CONNECTION IN A RADIO COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 독립 청구항들의 전제부에 따라 무선 통신 네트워크에서 다이얼링된 접속을 통해 사용자 데이터를 전송하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
푸시-투-토크(push-to-talk) 서비스의 통신 패턴은 회로 교환(CS: circuit switched) 도메인도 패킷 교환(PS: packte switched) 도메인도 아닌 GSM(2G) 또는 GPRS(2.5G) 네트워크에서 구현이 효율적이고 수행적인(performant) 방식으로 이루어지도록 허용하지 않는다. CS 도메인에서의 수행은 호출 셋업 및 지연에 대하여 충분하지만, 무선 인터페이스 자원들이 많이 소모될 수 있다. PS 도메인의 특징들은 특히 무선 인터페이스에서 자원들의 효율적인 사용을 허용하는 것이나, 그 결과적인 성능은 지연 및 호출 셋업 시간에 대하여 CS 도메인의 성능에 미치지 못할 수 있다.
문서 US 2002/0150091 A1는 패킷 모드 그룹 통신 계층이 표준 메인스트림 셀룰러 무선 네트워크의 상부에 제공된 패킷 모드 음성 통신 시스템을 개시한다. 사용자 데이터는 다이얼링된 접속을 통해 전송될 수 있는데, 상기 사용자 데이터는 릴리즈(release)가 제어될 때 지정된 데이터 패킷들로서 전송된다. 푸시-투-토크 서비스들을 제공하고 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들과 애플리케이션 서버들을 호스팅하는 지정된 푸시-투-토크 도메인이 제공된다. 푸시-투-토크 도메인은 GPRS 백본의 GPRS 게이트웨이 지원 노드에 접속된다.
문서 EP 1 182 895 A1는 디지털 통신 시스템에서 음성 디스패치 호출을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이며, 특히 패킷 데이터 네트워크에 접속된 푸시-투-토크 서비스 도메인에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 GSM 네트워크 기지국 서브시스템(BSS 시스템)을 사용함으로써 GSM-타입의 무선 이동통신 네트워크에서 푸시-투-토크 서비스를 실행하는 것이다.
상기 목적은 독립 청구항들에 개시된 방법 및 시스템을 제공함으로써 달성된다.
본 발명에 대한 특징적인 것으로 고려되는 다른 특징들은 첨부된 청구항들에서 설명된다.
종래기술의 제한점들을 극복하기 위해, 본 발명에 따른 푸시-투-토크 기술 수단들의 구현은 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들(PTT SNN)과 애플리케이션 서버들(AS)을 호스팅하여 지정된 "푸시-투-토크 도메인"과 종단 디바이스들의 상호 접속을 가능하게 하기 위하여 BSS 시스템에서 개선된 특징들을 사용한다.
본 발명의 기본적인 개념은 다수의 공급자들에 의해 TMO 네트워크에서 이미 구현된 것과 같은 동적인 시간 슬롯 할당을 사용하는 것이다. 현재 이러한 특징은 무선 인터페이스 자원들의 최적화를 위한 음성 세션들 및 무선 인터페이스를 통한 시간 슬롯들의 동적 할당을 허용하는데 사용된다.
본 발명에 따른 푸시-투-토크 도메인은 자신의 시간 슬롯들을 할당하여 기지국 제어기에 직접 접속한다. 이러한 푸시-투-토크 도메인은 Abis 인터페이스를 통해 음성 채널을 사용하여 회로 교환 방식으로 수행되거나 PCU 카드에 직접 접속함으로써 패킷 교환 방식으로 수행될 수 있다.
도 1은 GSM 네트워크를 사용하는 구현의 일 예를 도시한다.
본 발명의 전체적인 구조는 이미 도입된 2 및 2.5G 네트워크들의 회로 및 패킷 교환 도메인들의 구조를 따르며, 현존하는 BSS에 접속되는 PS 및 CS 도메인 이외에 새로운 "PTT 도메인"을 제공한다.
도 1은 GSM 및 GPRS 공중 육상 이동 네트워크(PLMN)의 시스템 구조를 필수 구성요소들과 함께 도시한다. GSM 이동국은 MS로 표시된다. 이동국은 개인용 컴퓨터(PC)에 접속될 수 있다. 무선 셀은 적어도 하나의 기지국 트랜시버(BTS)에 의해 커버된다. 다수의 BTS들은 모두 하나의 기지국 제어기(BSC)에 의해 제어된다. BTS와 BSC는 함께 기지국 서브시스템(BSS)을 형성한다. 이동국들의 각각의 셀들내에 이동국들의 결합된 트래픽은 스위치를 통해 이동 교환국(MSC)으로 라우팅된다. 사용자 데이터는 각각 홈 위치 레지스터(HLR) 및 GPRS 레지스터에 저장된다. 예를 들면, ISDN과 같은 고정된 네트워크(PSTN)로부터 발생하거나 종료하는 접속들은 지정된 게이트웨이 이동 교환 센터(GMSC)에 의해 처리된다.
GPRS를 현존하는 GSM 구조로 통합하기 위해, GPRS 지원 노드들(GSN)이라 불리는 새로운 네트워크 노드들의 클래스가 도입되었다. GSN들은 이동국들(MS)과 외부 패킷 데이터 네트워크들(PDN) 사이의 데이터 패킷들의 전송 및 라우팅을 담당한다. 서비스중인 GPRS 지원 노드(SGSN)는 자신의 서비스 영역 내에서 이동국(MS)으로부터 및 이동국(MS)으로의 데이터 패킷들의 전송을 담당한다. 상기 작업들은 패킷 라우팅 및 전송, 이동성 관리(부착/분리 및 위치 관리), 논리적 링크 관리, 및 인증 및 요금 청구 기능들을 포함한다. SGSN의 위치 레지스터는 상기 SGSN을 사용하여 등록된 모든 GPRS 사용자들의 위치 정보(예를 들면, 현재의 셀, 현재의 VLR) 및 사용자 프로필들(예를 들면, IMSI, 패킷 데이터 네트워크에서 사용된 어드레스(들))을 저장한다. 게이트웨이 GPRS 지원 노드(GGSN)는 GPRS 백본 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크들 사이에서 인터페이스로서 동작한다. 그것은 SGSN으로부터 입력되는 GPRS 패킷들을 적절한 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 포맷(예를 들면, IP 또는 X.25)으로 변환하여 대응하는 패킷 데이터 네트워크로 전송한다. 다른 방향에서, 입력된 데이터 패킷들의 PDP 어드레스들은 목적지 사용자의 GSM 어드레스로 변환된다. 다시 어드레싱된 패킷들은 해당 SGSN으로 전송된다. 상기 목적을 위해, GGSN은 사용자의 현재의 SGSN 어드레스와 그 또는 그녀의 프로필을 자신의 위치 레지스터에 저장한다. GGSN은 또한 인증 및 요금청구 기능들을 수행한다. 도 1은 또한 ETSI에 의해 정의된 것과 같은 GPRS 네트워크 노드들과 GSM 네트워크 노드들 사이의 인터페이스들을 도시한다. Gb 인터페이스는 BSC를 SGSN과 접속한다. Gn 인터페이스를 통해, 사용자 데이터 및 시그널링 데이터는 GSN들 사이에서 전송된다. Gn 인터페이스는 SGSN 및 GGSN이 동일한 PLMN에 위치된 경우에 사용될 것이다. Gs 인터페이스는 SGSN을 MSC에 접속한다.
PTT 도메인은 회로 교환 도메인 접속들의 범위 내에 있는 호출 셋업 시간들과 전송 지연들을 제공하는 동시에 무선 인터페이스 자원들을 소비하지 않고 PTT 가입자들의 통신 패턴들을 지원하여 푸시-투-토크 서비스들에 대한 필요성들을 충족시킨다. 코어 네트워크의 기술은 BSC에서 PCU 접속들을 사용하는 패킷 기반이거나 또는 Abis 인터페이스에 접속하는 회로 지향적(circuit oriented)일 수 있다.
패킷 기반의 애플리케이션들에 대하여, 3GPP 규격에 개시된 것과 같은 멀티미디어 자원 기능 프로세서(MRFP)가 사용될 것이며, MRFC로 동작하는 애플리케이션 서버에 의해 제어된다. 그러나, 상이한 구조들에 따라 결정되고, 따라서 상이한 네트워크 엘리먼트들을 포함하는 솔루션들이 존재할 수 있다. 회로 지향적 구조들에 대하여, 가능한 구현은 CS 접속들을 위해 현존하는 회의용 서버와 결합하여 IN 시스템을 사용할 수 있다.
종단 디바이스 MS/PC로의 시그널링은 통상적으로 사용되는 GSM 및 GPRS 네트워크의 시그널링 채널들을 통해 수행된다. 현존하는 네트워크의 모든 이동성 관리 및 인증 특징들은 변경되지 않고 유지된다. 사실상 "PTT 도메인"은 임의의 이동 관리 또는 인증 특징들을 포함하지 않는다. 상기 "PTT 도메인"은 오히려 GSM 네트워크에서 수행되는 인증을 사용하고 이에 의존한다. 만약 서비스 로직이 인증 메카니즘을 포함하여 임의의 인증 검사 및 클라이언트와의 임의의 상호 작용을 요구하면, 표준 인터페이스들을 통해 HLR/AC로부터 필수 정보들이 요구되어야 할 것이다. GSM 표준 절차를 처리하기 위한 특징들을 구현하기 보다는 GSM 표준 절차의 정보에 의존하는 동일한 원칙이 "PTT 도메인"내의 이동성 관리에 적용될 수 있다. 기지국 제어기 영역(CID 핸드오버)내의 모든 관련된 이동성 관리는 BSS 시스템들에 의해 투명하게 처리될 수 있다. 둘 이상의 BSC 또는 하나 이상의 MSC들에 영향을 미치는 핸드오버들에 대하여, "PTT 도메인"의 코어 네트워크내의 애플리케이션 서버들은 예를 들어, BSC에 의해 유지되는 CID 정보, MSC에 의해 요구되는 VLR ID 및 ANY-TIME-INTERROGATION, LOCATION-INFORMATION 등과 같은 HLR 요청들과 같은 위치 및 이동성 관리 정보를 사용하여 표준 절차들을 통해 GSM 네트워크로부터 검색될 수 있도록 함으로써 스스로 이동성 관리를 처리할 수 있다.
브로드캐스트의 처리는 PTT 통신 패턴들의 주요 부분이 되며, 무선 인터페이스를 통해 멀티캐스트 메카니즘에 의해 수행된다. 멀티캐스트 그룹 내에 포함될 각각의 가입자(클라이언트)는 GSM 시그널링 채널들을 통해 멀티캐스트 채널을 청취하는데 필요한 정보를 획득한다. 만약 사용자들이 멀티캐스트 채널을 통해 토론에 참여하기를 원한다면, 상이한 채널을 통해 새로운 업링크 접속이 형성된다. 현존하는 PS 및 CS 도메인 내의 특히 네트워크 측에서 브로드캐스트 채널들은 보통의 음성 및 데이터 채널들과 다르지 않은 투명(transparent) 채널들이 된다. 무선 인터페이스를 통해 GPRS 데이터 접속들을 사용하여 솔루션이 구현되는 경우에 DRX 특징의 사용은 이동 디바이스들내에서 PTT 클라이언트들의 전력을 절약 구현을 허용하도록 인에이블될 수 있다. CS 도메인 클라이언트들에 대하여, 임의의 소유되거나 표준화된 솔루션은 절전 모드를 인에이블하는데 사용될 있다.
클라이언트 측에서, 애플리케이션은 개별 업링크 및 다운링크 채널들과의 브로드캐스트들, 다중 접속들 등을 처리하는데 필요한 무선 계층의 상부에 직접 위치하며, PTT 서비스의 통신 패턴을 지원하는데 필수적이다. 사용자는 동시에 다수의 멀티캐스트 세션들에 참여할 수 있고, 따라서 종단 디바이스는 다수의 브로드캐스트 채널들을 동시에 청취해야만 한다.
PTT 서비스에 지정된 요금 청구 및 관리 작업들은 PTT 도메인 내에서 개별적으로 처리될 것이다. GSM 네트워크 내에 존재하는 공급, 관리 및 요금 청구와 관련된 모든 기능들은 언급되지 않을 것이다. 상호 작용, 상관 또는 유사 기능들이 필수적인 경우에, 상기 기능들은 IT 계층 백 엔드(back end) 시스템들에서 구현될 수 있다. "PTT 도메인"은 상기 작업들을 위해 자신의 기능들을 수행할 수 있고, 모든 기능들은 PS 및 CS 도메인들에서 변경될 수 없다.
약어 목록
GSM 이동 통신 세계 표준
BSS 기지국 서브시스템
GPRS 범용 패킷 무선 서비스
2G 2세대
2.5G 2.5세대
CS 회로 교환
PS 패킷 교환
TMO T-모바일
PCU 패킷 제어 유니트
PTT 푸시-투-토크
Abis "ETSI에 의해 표준화된 Abis 인터페이스"
PCU 패킷 제어 유니트
MRFP 멀티미디어 자원 기능 플랫폼
MRFC 멀티미디어 자원 기능 제어기
3GPP 3세대 파트너십 프로젝트
IN 지능형 네트워킹
GPRS 범용 패킷 무선 서비스
HLR 홈 위치 레지스터
AC 인증 센터
HLR/AC 홈 위치 레지스터/인증 센터
CID 셀 식별자
BSC 기지국 제어기
MSC 이동 교환국
VLR 방문자 위치 레지스터
VLR ID 방문자 위치 레지스터 식별자
DRX 불연속 수신 모드
IT 정보 기술

Claims (15)

  1. GSM-타입의 무선 통신 네트워크에서 다이얼링된(dialled) 접속을 통해 사용자 데이터를 전송하는 방법으로서,
    상기 사용자 데이터는 릴리즈(release) 제어 시, 전용 데이터 패킷들로서 전송되고, 푸시-투-토크(PTT: push-to-talk) 서비스들을 제공하고 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들(PTT SNN)과 애플리케이션 서버들(AS)을 호스팅하는 전용 푸시-투-토크 도메인이 제공되며,
    상기 푸시-투-토크 도메인이 자신의 시간 슬롯들을 할당하여 상기 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들(PTT SNN)을 통해 기지국 제어기(BSC) 또는 패킷 제어 유니트(PCU)에 직접 접속되는 동적 시간 슬롯 할당이 사용되고, 상기 PCU는 상기 BSC에 접속되고 사용자 데이터 전송의 전송 경로에 위치되는, 사용자 데이터 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 푸시-투-토크 도메인과 상기 BSC 사이의 접속은 Abis 인터페이스를 통해 음성 채널을 사용하여 회로 교환 방식으로 수행되는, 사용자 데이터 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 푸시-투-토크 도메인과 상기 BSC 사이의 접속은 상기 패킷 제어 유닛(PCU)으로 직접 접속함으로써 패킷 교환 방식으로 수행되는, 사용자 데이터 전송 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    패킷 기반 애플리케이션들에서 멀티미디어 자원 제어기(MRFC)로서 동작하는 애플리케이션 서버에 의해 제어되는 멀티미디어 자원 기능(MRFP)이 사용되는, 사용자 데이터 전송 방법.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    회로 지향적(circuit oriented) 구조들에 대하여, 회로 교환(CS: circuit switched) 접속들을 위한 현존하는 회의용 서버와 함께 결합하여 지능형 네트워킹(IN: intelligent networking) 시스템이 사용되는, 사용자 데이터 전송 방법.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 GSM 네트워크 및 이와 관련된 범용 패킷 무선 서비스(GPRS) 네트워크의 시그널링 채널들을 통해 종단 디바이스들(MS/PC)로의 시그널링이 수행되는, 사용자 데이터 전송 방법.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    PTT 통신 패턴들의 주요 부분인 브로드캐스트의 처리는 무선 인터페이스를 통한 멀티캐스트 메카니즘에 의해 수행되는, 사용자 데이터 전송 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    멀티캐스트 그룹에 포함될 각각의 가입자는 GSM 시그널링 채널들을 통해 멀티캐스트 채널을 청취하는데 필요한 정보를 획득하며, 만약 상기 가입자가 상기 멀티캐스트 채널을 통해 토론에 참여하기를 원하면, 다른 채널을 통해 새로운 업링크 접속이 설정되는, 사용자 데이터 전송 방법.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PTT 서비스에 전용된 요금 청구 및 관리 작업들은 상기 PTT 도메인내에서 개별적으로 처리되는, 사용자 데이터 전송 방법.
  10. GSM-타입의 무선 통신 네트워크에서 다이얼링된 접속을 통해 사용자 데이터를 전송하는 시스템으로서,
    푸시-투-토크(PTT) 서비스들을 제공하고 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들(PTT SNN)과 애플리케이션 서버들(AS)을 포함하는 전용 푸시-투-토크 도메인을 포함하며,
    상기 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들을 갖는 상기 푸시-투-토크 도메인은 Abis-인터페이스를 통해 기지국 제어기(BSC)에 또는 상기 기지국 제어기(BSC)의 패킷 제어 유니트(PCU)에 직접 접속되는, 사용자 데이터 전송 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 패킷 제어 유니트(PCU)는 전송 경로에 위치되는, 사용자 데이터 전송 시스템.
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