KR101091039B1 - 이동 통신에서의 인바운드 로밍 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

GSM/WCDMA 패킷망에서 장애 발생 시에도 정상적인 로밍 서비스를 제공할 수 있는 인바운드 로밍 시스템 및 그 방법이 제공된다. 인바운드 로밍 시스템은, 서비스 요청을 생성하는 이동 통신 단말기, IP 호스트 테이블 및 캐시에 IP 주소 목록을 저장하고, 캐시로부터 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 삭제하면서 섀도우 캐시로 백업 저장하며, 서비스 요청에 대한 대상 IP 주소를 획득하는 서빙 GPRS 지원 노드, 및 캐시에 저장되는 IP 주소 목록을 제공하고, 서비스 요청에 대한 대상 IP 주소를 조회하여 서빙 GPRS 지원 노드로 전송하는 DNS 서버를 포함한다. 인바운드 로밍 방법은, IP 주소 목록을 캐시에 저장하는 단계, 캐시에 저장된 IP 주소 목록 중 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 캐시로부터 주기적으로 삭제하는 단계, 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 섀도우 캐시로 등록하고, 캐시의 삭제 주기마다 섀도우 캐시를 갱신하는 단계, 및 데이터호의 서비스 요청이 발생하면, 서비스 요청에 상응하는 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 획득하여 데이터호 처리를 수행하는 단계를 포함한다.

이동 통신, 인바운드 로밍, 캐시

Description

이동 통신에서의 인바운드 로밍 시스템 및 그 방법{In-bound roaming system in mobile communication and method using the same}

본 발명은 이동 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동 통신에서의 인바운드 로밍 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

이동 통신에서, 로밍 서비스란 가입자가 지역이나 국경을 초월하여 어디서든지 이동 통신 서비스를 이용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 특히, 국제 로밍 서비스는 이러한 개념을 국가간으로 확대한 것으로, 여러 국가의 통신 사업자들 간에 맺어진 협정을 통해 가입자가 타국에서도 이동 통신 서비스를 이용할 수 있도록 하는 것을 의미한다. 외국인이 국내에 들어와 외국 통신 사업자와 계약을 맺은 국내 통신 사업자의 망을 이용해 이동 통신 서비스를 이용하는 개념은 인바운드(In-bound) 로밍 서비스이다.

GSM(Global System for Mobile)/WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 패킷망으로 구축된 국내 이동 통신망에서 인바운드 로밍 서비스가 제공되 는 경우, 해외에서 들어온 인바운드 로밍 가입자가 이동 통신 단말기를 이용해 데이터호의 발신을 시도하면, 국내 및 국제 이동 통신망 상의 DNS 서버에서 이동 통신 단말기의 접속점 명(APN: Access Point Name)에 대한 IP 주소가 조회되고, 조회된 IP 주소를 이용해 데이터호가 처리된다.

그런데, DNS 서버나 경로 상의 문제로 IP 주소가 정상적으로 조회되지 않는 경우, 정상화 조치를 수행하는 데 많은 시간이 소요되며, 정상화 조치를 취하는 동안 인바운드 로밍 가입자들이 발생시키는 많은 데이터호들이 실패로 처리되어 매출 손실과 고객 불만의 원인이 되고 있다.

그러므로, 인바운드 로밍 서비스의 품질을 향상시킬 수 있는 근본적인 대책이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 GSM/WCDMA 패킷망에서 네트워크의 신뢰성을 보장하여 장애 발생 시에도 정상적인 로밍 서비스를 제공할 수 있는 인바운드 로밍 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 서비스 품질을 높일 수 있는 인바운드 로밍 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인바운드 로밍 시스템은, 데이터호의 서비스 요청을 생성하는 이동 통신 단말기; IP 호스트 테이블 및 캐시에 IP 주소 목록을 저장하고, 소정 주기마다 상기 캐시로부터 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 삭제하면서 섀도우 캐시로 백업 저장하며, 상기 서비스 요청에 대한 대상 IP 주소를 획득하는 서빙 GPRS 지원 노드; 및 상기 캐시에 저장되는 IP 주소 목록을 제공하고, 상기 서빙 GPRS 지원 노드가 상기 서비스 요청에 상응하는 상기 대상 IP 주소에 대한 조회를 요청하면, 상기 대상 IP 주소를 조회하여 상기 서빙 GPRS 지원 노드로 전송하는 DNS 서버를 포함한다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른 인바운드 로밍 방법은, DNS 서버로부터 얻어진 IP 주소 목록을 캐시에 저장하는 단계; 상기 캐시에 저장된 IP 주소 목록 중 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 상기 캐시로부터 주기적으로 삭제하는 단계; 상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 섀도우 캐시로 등록하고, 상기 캐시의 삭제 주기마다 상기 섀도우 캐시를 갱신하는 단계; 및 데이터호의 서비스 요청이 발생하면, 상기 서비스 요청에 상응하는 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 획득하여 데이터호 처리를 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 인바운드 로밍 방법은, DNS 서버로부터 얻어진 IP 주소 목록을 캐시에 저장하는 단계; 상기 캐시에 저장된 IP 주소 목록 중 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 상기 캐시로부터 주기적으로 삭제하는 단계; 상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 섀도우 캐시로 등록하되, 등록 시점에서 상기 DNS 서버로 DNS 질의를 보내 상기 등록되는 IP 주소 목록을 최신 정보로 갱신하고, 상기 캐시의 삭제 주기마다 상기 섀도우 캐시를 갱신하는 단계; 및 데이터호의 서비스 요청이 발생하면, 상기 서비스 요청에 상응하는 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 획득하여 데이터호 처리를 수행하는 단계를 포함한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 인바운드 로밍 시스템 및 그 방법은 GSM/WCDMA 패킷망에서 네트워크의 신뢰성을 보장하여 장애 발생 시에도 정상 적인 로밍 서비스를 제공할 수 있으며, 결과적으로 서비스 품질을 높일 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인바운드 로밍 시스템에 대하여 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인바운드 로밍 시스템의 전체 구성도이고, 도 2는 도 1에 나타난 서빙 GPRS 지원 노드(Serving GPRS Support Node, 이하 'SGSN'이라 함)의 일부 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인바운드 로밍 시스템은 GSM/WCDMA 패킷망을 구현하며, 이동 통신 단말기(100), 이동 통신 단말기(100)에 접속하는 기지국(110) 및 기지국(110)을 제어하는 무선 네트워크 제어기(210)로 이루어진 무선 접속망(RAN: Radio Access Network)과, 코어망(CN: Core Network)으로 구성된다.

국내 이동 통신망(200)과 국제 이동 통신망(300)은 코어망에 해당하는 것으로, 각각이 복수의 SGSN들과 복수의 게이트웨이 GPRS 지원 노드(Gateway GPRS Support Node, 이하 'GGSN'이라 함)들을 포함한다. 국내 이동 통신망(200)과 국제 이동 통신망(300) 상에 위치하는 복수의 SGSN들과 GGSN들은 이동 통신 단말기(100)의 이동성 관리 및 PDP 컨텍스트 활성화를 수행하고, 패킷의 송수신을 담당한다.

이동 통신 단말기(100)를 사용하는 로밍 서비스 가입자는 국내 이동 통신망(200) 및 국제 이동 통신망(300)을 통해 국제 이동 통신망(300)과 접속된 복수의 인터넷 서버(미도시)들에 저장되어 있는 데이터들을 수신할 수 있게 된다.

이동 통신 단말기(100)는 가입자에게 음성 통화 및 데이터 통신 서비스를 제공하기 위한 것이다. 데이터 통신 서비스의 제공 시, 이동 통신 단말기(100)는 데이터호(GPRS: General Packet Radio Service)의 서비스 요청(Service Request)을 생성하여 기지국(110)을 거쳐 국내 이동 통신망(200)으로 전송한다.

기지국(Node B: Node-Base Station)(110)은 이동 통신 단말기(100)와 무선으로 연결되는 망 종단 장치로, 이동 통신 단말기(100)로부터 서비스 요청을 수신하고, 수신된 서비스 요청을 무선 네트워크 제어기(210)로 전송한다.

전송 경로에 위치하는 무선 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller)(210)는 이동 통신 단말기(100)를 국내 이동 통신망(200)과 연동시켜, 기지국(110)에서 전송되는 패킷을 국내 이동 통신망(200)으로 전달하거나 국내 이동 통신망(200)의 패킷을 이동 통신 단말기(100)로 전달한다.

국내 이동 통신망(200)에는, SGSN(220) 및 DNS 서버(230)가 위치한다.

SGSN(220)은 국내 이동 통신망(200)의 서비스 지역 내에서 이동 통신 단말기(100)가 보내는, 또는 이동 통신 단말기(100)로 향하는 패킷을 전달하는 역할을 담당하는 GPRS의 서빙 노드로서, 이동 통신 단말기(100)로 제공되는 데이터 통신 서비스의 관리를 담당하며, 무선 네트워크 제어기(210)와 GGSN(310) 사이의 신호 및 트래픽을 전달한다.

즉, SGSN(220)은 패킷의 라우팅 및 전달, 이동성 관리, 논리적 링크 관리, 그리고 인증 및 과금 등의 기능을 수행하며, DNS 서버(230)로부터 접속점 명에 관 한 GGSN(310)의 IP(Internet Protocol) 주소를 획득하여 PDP 컨텍스트를 설정한다.

도 2를 참조하면, SGSN(220)은 IP 주소의 조회를 위하여 IP 호스트 테이블(222), 캐시(223) 및 섀도우 캐시(224)를 구비하며, IP 호스트 테이블(222) 및 캐시(223)에 IP 주소 목록을 저장한다. 그리고, 일정한 주기마다 캐시(223)로부터 유효 기간(TTL: Time to Live)이 경과된 IP 주소 목록을 삭제하면서 섀도우 캐시(224)로 백업 저장하며, 서비스 요청에 대한 대상 IP 주소를 획득한다. 유효 기간은 규격에 따라 일정한 상수 값(예를 들면, 3시간)으로 설정된다.

DNS 서버(DNS: Domain Name Server)(230)는 SGSN(220)의 요청에 따라 캐시(223)에 저장되는 IP 주소 목록을 제공하고, SGSN(220)이 서비스 요청에 상응하는 대상 IP 주소에 대한 조회를 요청하면, 상위 DNS 서버(320)로부터 대상 IP 주소를 조회하여 SGSN(220)으로 전송한다.

국제 이동 통신망(300)에는, GGSN(310) 및 상위 DNS 서버(320)가 위치한다.

GGSN(310)은 도시되지 않은 인터넷망과 직접 접속되며, SGSN(220)으로의 라우팅 정보를 유지하여 터널링 및 IP 라우팅 기능을 수행한다. 여기서, 라우팅 정보는 송신할 패킷의 IP 헤더 내용 중 목적지 주소를 보고 이를 원하는 SGSN/GGSN, 또는 외부 네트워크로 전달하기 위한 정보이며, 라우팅 프로토콜에 의해 생성되는 테이블이다.

SGSN(220)으로부터 전달된 패킷은 GGSN(310)을 통해 적절한 패킷 프로토콜(PDP: Packet Data Protocol) 형식으로 바뀌어 인터넷망으로 보내진다. 인터넷망으로부터 전달되는 IP 패킷은 그 반대의 과정을 거치게 된다.

상위 DNS 서버(320)는 국내 이동 통신망(200) 상에 구성된 DNS 서버(230)와 접속되어, DNS 서버(230) 내의 캐시(223)에 저장되는 IP 주소 목록을 주기적으로 갱신한다.

로밍 상태의 이동 통신 단말기(100)에 인바운드 로밍 서비스를 제공하기 위해서는, 국내 이동 통신망(200)과 국제 이동 통신망(300) 사이의 상호 연동이 필요하다.

가입자의 이동 통신 단말기(100)로부터 전송되는 서비스 요청에 응답하여 이동 통신 단말기(100)가 국내 이동 통신망(200) 및 국제 이동 통신망(300)과 접속되기 위해서는 PDP 컨텍스트가 활성화되어야 한다.

인바운드 로밍 시스템은 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 통해 데이터호를 처리하는 과정을 수행한다. PDP 컨텍스트 활성화 과정 중에는 적절한 가입자 인증 및 접속점 명, IP 주소 할당 등 PDP 활성화에 필요한 일련의 절차가 수행된다.

이동 통신 단말기(100)로부터 전송되는 서비스 요청에 응답하여 데이터호(패킷)를 전송하고 수신하기 위해서, 이동 통신 단말기(100)와 GGSN(310) 사이에 PDP 컨텍스트가 활성화되어야 한다.

이동 통신 단말기(100)와 국제 이동 통신망(300) 간에 이루어지는 데이터호 연결이 수행되는 과정을 간략하게 살펴보면 다음과 같다. 여기서, 데이터호 연결 과정이란 PDP 컨텍스트 활성화 과정으로 데이터호를 처리하는 과정이다.

먼저, 가입자는 자신이 원하는 서비스에 해당하는 접속점 명을 선택하여 이동 통신 단말기(100)에 입력하는데, 이동 통신 단말기(100)는 입력된 접속점 명을 PDP 컨텍스트 활성화 요청에 포함하여 SGSN(220)으로 전송한다. 이때, 이동 통신 단말기(100)와 SGSN(220) 간에 인증 절차 및 암호화 절차와 같은 보안 기능(Security Functions)이 수행되는데, 이러한 절차가 완료되면 그때부터 서로 간에 정상적인 데이터 통신 서비스가 이루어진다.

이에 따라, SGSN(220)은 수신된 PDP 컨텍스트 활성화 요청에 포함된 접속점 명을 IP 호스트 테이블(222) 및 캐시(223)에서 조회하거나, DNS 서버(230)로 질의하거나, 섀도우 캐시(224)에서 조회하여 이용 가능한 GGSN(310)의 대상 IP 주소를 알아낸다.

여기서, GGSN(310)의 IP 주소를 알아내는 과정은 이용 가능한 GGSN(310)의 대상 IP 주소가 존재하는지 여부를 판단하는 과정으로, 판단 결과 이용 가능한 대상 IP 주소가 있으면, SGSN(220)은 PDP 컨텍스트 생성 요청을 해당되는 국제 이동 통신망(300) 상의 GGSN(310)으로 전송하여 대상 IP 주소와의 연결을 요청한다.

그러면, GGSN(310)은 PDP 컨텍스트 생성 요청을 수신하여 PDP 컨텍스트를 생성한다. 이때, 해당 절차가 정상적으로 수행되었는지를 판단하여 정상적으로 PDP 컨텍스트가 생성되었다면, GGSN(310)은 그 결과를 PDP 컨텍스트 생성 응답을 이용하여 SGSN(220)에 알린다. 그러면, SGSN(220)은 이동 통신 단말기(100) 쪽으로 PDP 컨텍스트 활성화 수락을 전송하여, 이동 통신 단말기(100)에서 입력된 접속점 명을 통한 데이터 통신 서비스가 시작될 수 있도록 한다.

도 2를 참조하여, 국내 이동 통신망(200) 상에 구성되는 SGSN(220)의 세부 구성을 예시적으로 설명하면 다음과 같다.

SGSN(220)은 도 2에 도시된 것처럼, IP 호스트 테이블(IP Host Table)(222), 캐시(Cache)(223), 섀도우 캐시(Shadow Cache)(224), 캐시 제어부(221), IP 변환부(225), 데이터호 처리부(228)를 포함한다.

IP 호스트 테이블(222) 및 캐시(223) 내에서 이동 통신 단말기(100)로부터 발신되는 데이터호의 접속점 명에 대한 대상 IP 주소가 조회되지 않으면, SGSN(220)은 이동 통신 단말기(100)로부터 발신되는 데이터호의 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 조회하기 위해, DNS 질의를 전송하여 그 응답으로 대상 IP 주소가 포함된 DNS 질의 응답을 수신한다.

이러한 경우, 국내 이동 통신망(200) 상의 DNS 서버(230)나 국제 이동 통신망(300) 상의 상위 DNS 서버(320) 등 다층 경로 상에서 문제가 발생하여 데이터호의 실패가 발생할 가능성이 있다.

SGSN(220)은 로밍 가입자의 IP 주소 목록에 대한 백업 공간으로 섀도우 캐시(224)를 활용하고, DNS 질의에 대한 응답이 다층 경로 상의 문제로 전송되지 못한 경우 섀도우 캐시(224) 내에서 대상 IP 주소를 조회하여 데이터호의 처리를 완료시킴으로써, 다층 경로 상의 문제로 데이터호의 실패가 발생하는 상황을 최소화할 수 있다.

IP 호스트 테이블(222)은 국내 가입자들을 위한 IP 주소 목록을 저장한다. 여기서, IP 주소 목록은 데이터호의 처리를 위한 복수의 접속점 명과, 복수의 접속점 명에 대한 IP 주소들을 포함한다.

캐시(223)는 DNS 서버(230)로부터 얻어지는 IP 주소 목록을 저장한다.

섀도우 캐시(224)는 유효 기간이 만료되어 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록들을 백업(Back-up) 저장한다. 이러한 섀도우 캐시(224)는 백업 공간으로 활용되는 것이므로, 캐시(223)에 비해 상대적으로 큰 용량으로 설계하는 것이 바람직하다.

캐시 제어부(221)는 자체 타이머를 구비하여 캐시(223)에 저장된 IP 주소 목록 중 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 캐시(223)로부터 주기적으로 삭제하고, 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 섀도우 캐시(224)로 등록하며, 캐시(223)의 삭제 주기마다 섀도우 캐시(224)를 갱신한다.

캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록이 섀도우 캐시(224)로 등록될 때, 캐시 제어부(221)는 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록 중 섀도우 캐시(224)에 이미 저장된 IP 주소 목록은 갱신하고, 섀도우 캐시(224)에 저장되지 않은 IP 주소 목록은 섀도우 캐시(224) 내에 새로 등록하게 된다.

유효 기간이 경과되어 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 섀도우 캐시(224)로 등록하는 시점에서, 캐시 제어부(221)는 섀도우 캐시(224)로 등록될 IP 주소 목록을 최신 정보로 갱신할 수 있다.

이러한 경우, 캐시 제어부(221)는 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 섀도우 캐시(224)로 등록하되, 등록 시점에서 DNS 서버(230)로 DNS 질의를 보내 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 최신 정보로 갱신한 후 섀도우 캐시(224)에 등록한다.

데이터호의 서비스 요청이 발생하면, IP 변환부(225)는 서비스 요청에 상응하 는 GGSN(310)의 대상 IP 주소를 획득한다.

IP 변환부(225)에는, IP 조회부(226) 및 IP 질의부(227)가 포함된다.

IP 조회부(226)는 데이터호의 서비스 요청에 상응하여 접속점 명이 포함된 PDP 컨텍스트 활성화 요청이 수신되면, IP 호스트 테이블(222) 및 캐시(223), 또는 섀도우 캐시(224)를 검색하여 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 조회한다.

IP 질의부(227)는 IP 조회부(226)에서 대상 IP 주소가 조회되지 않는 경우, DNS 서버(230)로 DNS 질의를 보내 대상 IP 주소의 조회를 요청하고, DNS 서버(230)로부터 DNS 질의에 상응하는 DNS 질의 응답을 수신하여 대상 IP 주소를 획득한다. 그리고, DNS 질의 응답에 포함되어 있는 접속점 명과 해당 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 캐시(223)의 IP 주소 목록으로 저장한다.

데이터호 처리부(228)는 획득된 대상 IP 주소를 이용하여 서비스 요청에 대한 PDP 컨텍스트를 활성화하여 세션을 설정하고, 데이터호 처리를 수행한다.

이와 같이, SGSN(220)은 내부에 구비된 캐시(223) 내의 접속점 명들에 대한 IP 주소들의 유효 기간이 만료된 경우, 해당되는 IP 주소 목록을 완전히 삭제하는 대신 섀도우 캐시(224)로 옮겨 저장한다. 이후, DNS 서버(230)나 상위 DNS 서버(320)의 고장, 혹은 경로 상의 문제로 DNS 질의 응답이 수신되지 않으면, 섀도우 캐시(224)에서 해당되는 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 검색함으로써, 데이터호를 처리하기 위한 GGSN(310)의 대상 IP 주소를 알아내어 로밍 가입자의 데이터호 실패를 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인바운드 로밍 방법에 대하여 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인바운드 로밍 방법의 전체 흐름도로서, SGSN(220)을 기준으로 인바운드 로밍 방법을 설명하고 있다.

먼저, S110 단계에서, SGSN(220)은 국내 가입자들을 위한 기본적인 IP 주소 목록을 저장하는 IP 호스트 테이블(222)을 구비하며, IP 호스트 테이블(222)에서 조회되지 않는 데이터호를 처리하는 과정에서 DNS 서버(230)로부터 얻어진 IP 주소 목록을 획득하여 캐시(223) 내에 저장한다. 여기서, IP 주소 목록은 데이터호가 발신된 적이 있는 복수의 접속점 명과, 복수의 접속점 명에 대한 IP 주소들을 포함하는 정보이다.

규격이나 자체 용량의 한계 상 캐시(223)에 저장 가능한 IP 주소 목록의 크기는 한계가 있다. 그러므로, SGSN(220)은 S120 단계 및 S130 단계를 통해 캐시(223)에 저장되어 있는 IP 주소 목록 중 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록이 있는지 여부를 조회하고, 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 캐시(223)로부터 삭제하는 작업을 일정 주기(예를 들면, 3시간)마다 반복한다.

다음으로, S140 단계에서, SGSN(220)은 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 섀도우 캐시(224)로 등록한다. IP 주소 목록이 캐시(223)에서 삭제되면서 섀도우 캐시(224)로 등록될 때, DNS 질의를 통해 IP 주소 목록을 최신 정보로 갱신하는 과정을 거치지 않고 그대로 등록되면, 시스템 부하를 낮출 수 있는 장점이 있다.

이러한 과정은 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록이 캐시(223)로부터 삭제될 때마다 실행되므로, 캐시(223)의 삭제 주기마다 섀도우 캐시(224)가 갱신된다. 이때, 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록 중 섀도우 캐시(224)에 이미 저장되어 있는 IP 주소 목록은 갱신되고, 섀도우 캐시(224)에 저장되지 않은 IP 주소 목록은 섀도우 캐시(224) 내에 새로 등록된다.

다음으로, SGSN(220)은 S150 단계를 통해 가입자의 이동 통신 단말기(100)로부터 생성된 데이터호의 서비스 요청이 수신되는지 여부를 감지하고, 접속점 명이 포함되어 있는 서비스 요청이 수신되면 S160 단계로 진행한다.

다음으로, S160 단계에서, SGSN(220)은 데이터호 처리를 위하여 서비스 요청을 전송한 이동 통신 단말기(100)의 GGSN(310)의 대상 IP 주소를 획득한다.

S160 단계는 S161 단계 내지 S167 단계로 세분화될 수 있다.

먼저, S161 단계 및 S162 단계에서, SGSN(220)은 IP 호스트 테이블(222) 및 캐시(223)로부터 서비스 요청이 전송된 접속점 명에 대한 GGSN(310)의 대상 IP 주소를 조회한다.

일치하는 접속점 명이 없어 IP 호스트 테이블(222) 및 캐시(223)에서 대상 IP 주소가 조회되지 않는 경우, SGSN(220)은 S163 단계로 진행하여 DNS 서버(230)로 해당 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 요청하기 위한 DNS 질의(DNS Query)를 전송한다.

이후, SGSN(220)은 S165 단계에서, DNS 질의 응답(DNS Query Response)을 기다리고, 일정 시간이 지나도 응답이 수신되지 않으면, S167 단계로 진행하여 섀도 우 캐시(224)를 조회하여 대상 IP 주소를 획득한다.

S165 단계에서 DNS 질의 응답이 수신되는 경우, SGSN(220)은 S166 단계로 진행하여 수신된 DNS 질의 응답에 포함된 대상 IP 주소를 해당 접속점 명과 매칭하여 캐시(223)에 저장한다.

다음으로, S170 단계에서, SGSN(220)은 S160 단계를 통해 얻어진 GGSN(310)의 대상 IP 주소를 이용해 이동 통신 단말기(100)와 GGSN(310) 간 PDP 컨텍스트를 활성화하여 데이터호 연결을 수행한다.

도 4는 도 3에 나타난 일부 단계의 데이터 흐름도로서, S150 단계 및 S160 단계를 보다 세부적으로 도시하고 있다.

S151 단계 및 S152 단계는 서비스 요청을 감지하는 단계이다.

가입자가 GSM/WCDMA 패킷망에 접속할 수 있는 이동 통신 단말기(100)를 이용해 데이터호의 발신을 시도하면, 이동 통신 단말기(100)가 SGSN(220)으로 서비스 요청(Service Request)을 전송한다. 또한, 이동 통신 단말기(100)는 서비스 요청(Service Request)과 함께, 자신의 접속점 명이 포함되어 있는 PDP 컨텍스트 활성화 요청(Active PDP Context Request)을 이동 통신 단말기(100)로부터 SGSN(220)으로 전송하여 데이터호 처리를 위한 PDP 컨텍스트의 활성화를 요청한다.

SGSN(220)은 서비스 요청(Service Request)에 상응하여 접속점 명이 포함된 PDP 컨텍스트 활성화 요청(Active PDP Context Request)을 수신한다.

S161 단계 내지 S174 단계는 서비스 요청에 대한 IP 주소를 조회하여 데이터호 처리를 수행하는 단계이다.

S161 단계 내지 S166 단계에서, SGSN(220)은 자체적으로 구비된 IP 호스트 테이블(222), 캐시(223), 섀도우 캐시(224)로부터 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 조회하거나 DNS 서버(230)로부터 대상 IP 주소를 획득한다.

이러한 과정을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, S161 단계 및 S162 단계에서, SGSN(220)은 IP 호스트 테이블(222) 및 캐시(223)로부터 해당 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 조회한다.

일치하는 접속점 명이 없어 대상 IP 주소가 조회되지 않는 경우, SGSN(220)은 S163 단계로 진행하여 DNS 서버(230)로 DNS 질의(DNS Query)를 보내 대상 IP 주소의 조회를 요청한다. 그리고, S164 단계에서, DNS 서버(230)로부터 요청된 대상 IP 주소가 포함되어 있는 DNS 질의 응답(DNS Query Response)을 수신한다.

S165 단계에서, DNS 서버(230)로부터 DNS 질의(DNS Query)에 상응하여 대상 IP 주소가 포함되어 있는 DNS 질의 응답(DNS Query Response)이 수신되면, SGSN(220)이 DNS 질의 응답(DNS Query Response)에 포함되어 있는 접속점 명과 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 매칭하여 캐시(223)로 저장한다.

만약, 정해진 대기 시간이 지날 때까지 DNS 서버(230)로부터 조회 결과를 수신하지 못하는 경우(Timeout), SGSN(220)은 S166 단계로 진행하여 섀도우 캐시(224)로부터 대상 IP 주소를 조회하게 된다.

S161 단계에서 원하는 대상 IP 주소가 성공적으로 조회된 경우, SGSN(220)은 DNS 서버(230)로 DNS 질의(DNS Query)를 보내 그 응답(DNS Query Response)을 수신/저장하는 S163 단계 내지 S165 단계, 섀도우 캐시(224)를 조회하는 S166 단계를 수행할 필요 없이, 조회된 대상 IP 주소를 이용한 데이터호 처리를 위해 바로 S171 단계로 진행한다.

마찬가지로, S163 단계 내지 S165 단계를 통해 대상 IP 주소가 포함된 DNS 질의 응답(DNS Query Response)이 수신된 경우에도, 대상 IP 주소를 얻기 위해 섀도우 캐시(224)를 조회할 필요가 없으므로, S166 단계가 생략된다.

또한, SGSN(220)은 DNS 서버(230)를 주기적으로 감시함으로써, DNS 서버(230)의 고장 발생, 경로 장애 등을 감지하고, 문제가 감지된 경우 DNS 질의를 수행하는 S163 단계 내지 S165 단계를 자동으로 생략하고, 캐시(223) 및 섀도우 캐시(224)를 참조하여 데이터호 처리를 수행할 수 있다.

S171 단계 내지 S174 단계는 S170 단계를 세분화한 것이다.

S171 단계 내지 S174 단계에서, SGSN(220)은 GGSN(310)의 대상 IP 주소를 이용해 서비스 요청에 대한 PDP 컨텍스트를 활성화하여 데이터호 처리를 수행하게 된다.

이러한 과정을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, S171 단계 및 S172 단계에서, SGSN(220)은 이동 통신 단말기(100)와 GGSN(310) 간에 패킷 교환 경로를 설정하고, 주소를 할당하기 위하여, GGSN(310)으로 PDP 컨텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 전송한다. 그리고, 그에 대한 응답으로 GGSN(310)으로부터 PDP 컨텍스트 생성 응답(Create PDP Context Response)을 수신한다.

다음으로, S173 단계에서, SGSN(220), 무선 네트워크 제어기(210)(도 1 참 조) 및 이동 통신 단말기(100) 사이에 패킷 전송을 위한 무선 접속 베어러(RAB: Radio Access Bearer)가 할당된다. 이를 위하여, SGSN(220)이 무선 네트워크 제어기(210)로 RAB 할당 요청(RAB Assignment Request)을 전송하고, 그에 상응하여 RAB 할당 응답(RAB Assignment Response)를 수신한다.

다음으로, S174 단계에서, SGSN(220)이 이동 통신 단말기(100)로 PDP 컨텍스트 활성화 승인(Active PDP Context Accept)을 전송하여 데이터호 연결을 수행한다.

국제 이동 통신망(300) 상에 위치하는 GGSN(310)은 일정 주기마다 S180 단계를 수행하여 국내 이동 통신망(200)에 위치하는 DNS 서버(230) 내의 IP 주소 목록을 정기적으로 갱신한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인바운드 로밍 방법의 전체 흐름도이며, 도 6은 도 5에 나타난 일부 단계의 세부 흐름도로서, S240 단계를 세부적으로 도시하고 있다.

S210 단계 내지 S230 단계, S250 단계 내지 S270 단계는 도 3의 S110 단계 내지 S130 단계, S150 단계 내지 S170 단계와 각각 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

S240 단계에서, 유효 기간이 경과되어 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록이 섀도우 캐시(224)로 복사될 때, 삭제 시점에서 IP 주소 목록이 최신 정보로 갱신된 후 섀도우 캐시(224)로 복사된다.

즉, SGSN(220)은 정해진 유효 기간이 지나 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주 소 목록을 섀도우 캐시(224)로 등록하되, 등록 시점에서 DNS 서버(230)로 DNS 질의를 보내고 그에 대한 DNS 질의 응답을 수신하여 해당 IP 주소 목록의 최신 정보를 획득한다. 그리고, 획득된 최신 정보를 이용해 IP 주소 목록을 갱신한 후 섀도우 캐시(224)로 저장하며, 캐시(223)의 삭제 주기마다 이러한 동작을 반복하여 섀도우 캐시(224)를 주기적으로 갱신하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 인바운드 로밍 방법은, 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록(특정 접속점 명과 그에 대한 IP 주소)이 있는 경우, 삭제 시점에 해당 IP 주소 목록의 접속점 명에 대해서 DNS 서버(230)로 IP 주소를 질의해 새로운 최신 IP 주소를 내려 받은 후에, 수신된 최신 IP 주소를 섀도우 캐시(224)에 저장함으로써 일 실시예에 비해 새로운 IP 주소를 저장/사용할 수 있는 장점이 있다.

도 6을 참조로, S240 단계를 보다 세분화하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, S241 단계에서, SGSN(220)은 유효 기간이 경과하여 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록에 대한 DNS 질의를 생성한다.

다음으로, S242 단계 및 S243 단계에서, SGSN(220)은 생성된 DNS 질의를 DNS 서버(230)로 전송하고, DNS 서버(230)로부터 전송된 DNS 질의에 대한 DNS 질의 응답을 수신한다.

S244 단계에서, DNS 서버(230)로부터 DNS 질의 응답이 수신되는 경우, SGSN(220)은 수신된 DNS 질의 응답에 포함된 IP 주소 목록을 이용해 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 최신 정보로 갱신한다.

다음으로, S245 단계에서, SGSN(220)은 최신 정보로 갱신된 IP 주소 목록을 섀도우 캐시(224)로 등록한다.

S243 단계에서, 정해진 대기 시간이 지나도 DNS 질의 응답이 수신되지 않으면, 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록이 최신 정보로 갱신되지 않고 그대로 섀도우 캐시(224)에 등록된다.

S246 단계에서, SGSN(220)은 캐시(223)의 삭제 주기마다 S241 단계 내지 S245 단계를 수행하면서 DNS 질의의 생성, 전송, DNS 질의 응답의 수신, 캐시(223)로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 최신 정보로 갱신, 등록하는 단계를 반복하게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명에 따른 인바운드 로밍 시스템 및 그 방법은, GSM/WCDMA 패킷망에서 네트워크의 신뢰성을 보장하여 장애 발생 시에도 정상적인 로밍 서비스를 제공할 수 있으며, 결과적으로 로밍 서비스의 서비스 품질을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인바운드 로밍 시스템의 전체 구성도.

도 2는 도 1에 나타난 서빙 GPRS 지원 노드의 일부 구성도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인바운드 로밍 방법의 전체 흐름도.

도 4는 도 3에 나타난 일부 단계의 데이터 흐름도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인바운드 로밍 방법의 전체 흐름도.

도 6은 도 5에 나타난 일부 단계의 세부 흐름도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 이동 통신 단말기 110: 기지국

200: 국내 이동 통신망 210: 무선 네트워크 제어기

220: 서빙 GPRS 지원 노드 230: DNS 서버

300: 국제 이동 통신망 310: 게이트웨이 GPRS 지원 노드

320: 상위 DNS 서버

Claims (16)

1. 데이터호의 서비스 요청을 생성하는 이동 통신 단말기;

   IP 호스트 테이블 및 캐시에 IP 주소 목록을 저장하고, 소정 주기마다 상기 캐시로부터 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 삭제하면서 섀도우 캐시로 백업 저장하며, 상기 서비스 요청에 대한 대상 IP 주소를 획득하는 서빙 GPRS 지원 노드; 및

   상기 캐시에 저장되는 IP 주소 목록을 제공하고, 상기 서빙 GPRS 지원 노드가 상기 서비스 요청에 상응하는 상기 대상 IP 주소에 대한 조회를 요청하면, 상기 대상 IP 주소를 조회하여 상기 서빙 GPRS 지원 노드로 전송하는 DNS 서버

   를 포함하며,

   상기 서빙 GPRS 지원 노드는

   상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 상기 섀도우 캐시로 등록할 때, 상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록 중 상기 섀도우 캐시에 이미 저장된 IP 주소 목록은 갱신하고, 상기 섀도우 캐시에 저장되지 않은 IP 주소 목록은 새로 등록하는 것을 특징으로 하는 인바운드 로밍 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 서빙 GPRS 지원 노드는,

   국내 가입자들 위한 IP 주소 목록을 저장하는 IP 호스트 테이블;

   상기 DNS 서버로부터 얻어진 IP 주소 목록을 저장하는 캐시;

   유효 기간의 만료되어 상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록들을 백업 저장하는 섀도우 캐시;

   상기 캐시에 저장된 IP 주소 목록 중 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 상기 캐시로부터 주기적으로 삭제하고, 상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 상기 섀도우 캐시로 등록하며, 상기 캐시의 삭제 주기마다 상기 섀도우 캐시를 갱신 하는 캐시 제어부;

   데이터호의 서비스 요청이 발생하면, 상기 서비스 요청에 상응하는 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 획득하는 IP 변환부; 및

   상기 대상 IP 주소를 이용하여 상기 서비스 요청에 대한 PDP 컨텍스트를 활성화하여 데이터호 처리를 수행하는 데이터호 처리부

   를 포함하는 인바운드 로밍 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 데이터호 처리부는,

   상기 데이터호의 서비스 요청에 상응하여 접속점 명이 포함된 PDP 컨텍스트 활성화 요청이 수신되면, 상기 IP 호스트 테이블 및 상기 캐시, 또는 상기 섀도우 캐시를 검색하여 상기 접속점 명에 대한 상기 대상 IP 주소를 조회하는 IP 조회부; 및

   상기 대상 IP 주소가 조회되지 않는 경우, 상기 DNS 서버로 DNS 질의를 보내 상기 대상 IP 주소의 조회를 요청하고, 상기 DNS 서버로부터 상기 DNS 질의에 상응하는 DNS 질의 응답을 수신하여 상기 대상 IP 주소를 획득하며, 상기 DNS 질의 응답에 포함되어 있는 상기 접속점 명과 상기 접속점 명에 대한 상기 대상 IP 주소를 상기 캐시로 저장하는 IP 질의부;

   를 포함하는 인바운드 로밍 시스템.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서, 상기 캐시 제어부는,

   상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 섀도우 캐시로 등록하되, 등록 시점에서 상기 DNS 서버로 DNS 질의를 보내 상기 등록되는 IP 주소 목록을 최신 정보로 갱신하는 것을 특징으로 하는 인바운드 로밍 시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 DNS 서버 내에 저장된 IP 주소 목록을 주기적으로 갱신하는 상위 DNS 서버를 더 포함하는 인바운드 로밍 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 IP 주소 목록은,

   복수의 접속점 명과 상기 복수의 접속점 명에 대한 IP 주소들을 포함하는 인바운드 로밍 시스템.
8. DNS 서버로부터 얻어진 IP 주소 목록을 캐시에 저장하는 단계;

   상기 캐시에 저장된 IP 주소 목록 중 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 상기 캐시로부터 주기적으로 삭제하는 단계;

   상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 섀도우 캐시로 등록하고, 상기 캐시의 삭제 주기마다 상기 섀도우 캐시를 갱신하는 단계; 및

   데이터호의 서비스 요청이 발생하면, 상기 서비스 요청에 상응하는 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 획득하여 데이터호 처리를 수행하는 단계;

   를 포함하며,

   상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록의 등록 및 갱신 단계는

   상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록 중 상기 섀도우 캐시에 이미 저장된 IP 주소 목록은 갱신하고, 상기 섀도우 캐시에 저장되지 않은 IP 주소 목록은 새로 등록하는 것을 특징으로 하는 인바운드 로밍 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 데이터호 처리의 수행 단계는,

   상기 데이터호의 서비스 요청에 상응하여 접속점 명이 포함된 PDP 컨텍스트 활성화 요청을 수신하는 단계;

   상기 IP 호스트 테이블이나 상기 캐시, 또는 상기 DNS 서버, 또는 상기 섀도우 캐시로부터 상기 접속점 명에 대한 상기 대상 IP 주소를 획득하는 단계; 및

   상기 대상 IP 주소를 이용해 상기 서비스 요청에 대한 PDP 컨텍스트를 활성화하여 데이터호 처리를 수행하는 단계

   를 포함하는 인바운드 로밍 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 대상 IP 주소의 획득 단계는,

    상기 IP 호스트 테이블 및 상기 캐시로부터 상기 대상 IP 주소를 조회하는 단계;

    상기 대상 IP 주소가 조회되지 않는 경우, 상기 DNS 서버로 DNS 질의를 보내 상기 대상 IP 주소의 조회를 요청하는 단계;

    상기 DNS 서버로부터 상기 DNS 질의에 상응하는 DNS 질의 응답이 수신되면, 상기 DNS 질의 응답에 포함되어 있는 상기 접속점 명과 상기 접속점 명에 대한 상기 대상 IP 주소를 상기 캐시로 저장하는 단계; 및

    상기 DNS 서버로부터 조회 결과를 수신하지 못하면, 상기 섀도우 캐시로부터 상기 대상 IP 주소를 조회하는 단계

    를 포함하는 인바운드 로밍 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청의 수신 단계는,

    이동 통신 단말기에서 데이터호의 서비스 요청이 시도되는 단계; 및

    상기 이동 통신 단말기가 상기 서비스 요청에 상응하여 상기 접속점 명이 포함된 상기 PDP 컨텍스트 활성화 요청을 전송하는 단계

    를 포함하는 인바운드 로밍 방법.
12. 제8항에 있어서, 상기 IP 주소 목록은,

    복수의 접속점 명과 상기 복수의 접속점 명에 대한 IP 주소들을 포함하는 인바운드 로밍 방법.
13. 삭제
14. 제8항에 있어서,

    상위 DNS 서버가 상기 DNS 서버 내에 저장된 IP 주소 목록을 주기적으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 인바운드 로밍 방법.
15. DNS 서버로부터 얻어진 IP 주소 목록을 캐시에 저장하는 단계;

    상기 캐시에 저장된 IP 주소 목록 중 유효 기간이 경과된 IP 주소 목록을 상기 캐시로부터 주기적으로 삭제하는 단계;

    상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 섀도우 캐시로 등록하되, 등록 시점에서 상기 DNS 서버로 DNS 질의를 보내 상기 등록되는 IP 주소 목록을 최신 정보로 갱신하고, 상기 캐시의 삭제 주기마다 상기 섀도우 캐시를 갱신하는 단계; 및

    데이터호의 서비스 요청이 발생하면, 상기 서비스 요청에 상응하는 접속점 명에 대한 대상 IP 주소를 획득하여 데이터호 처리를 수행하는 단계;

    를 포함하며,

    상기 섀도우 캐시를 갱신하는 단계는

    상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록 중 상기 섀도우 캐시에 이미 저장된 IP 주소 목록은 갱신하고, 상기 섀도우 캐시에 저장되지 않은 IP 주소 목록은 새로 등록하는 것을 특징으로 하는 인바운드 로밍 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록의 등록 및 갱신 단계는,

    상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록에 대한 DNS 질의를 생성하는 단계;

    상기 DNS 서버로 상기 DNS 질의를 전송하는 단계;

    상기 DNS 서버로부터 상기 DNS 질의에 대한 DNS 질의 응답을 수신하는 단계;

    상기 DNS 질의 응답에 포함된 IP 주소 목록을 이용해 상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 최신 정보로 갱신하는 단계;

    상기 최신 정보로 갱신된 IP 주소 목록을 상기 섀도우 캐시로 등록하는 단계; 및

    상기 캐시의 삭제 주기마다 상기 DNS 질의의 생성, 전송, 상기 DNS 질의 응답의 수신, 상기 캐시로부터 삭제되는 IP 주소 목록을 최신 정보로 갱신, 등록하는 단계를 반복하는 단계

    를 포함하는 인바운드 로밍 방법.

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