KR20010053764A - 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법 - Google Patents

차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법 Download PDF

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KR20010053764A
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Abstract

본 발명은 홈망과 방문망간의 위치 관리(갱신 및 삭제) 신호 트래픽을 감소시키고, 서로 다른 규격의 망 간 로밍을 지원하면서 앞으로 제공될 패킷 데이터 서비스를 효율적으로 제공하도록 한 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법에 관한 것으로, 홈망의 홈망 위치 등록기(HLR)와 방문망의 패킷 데이터 제어기(PDCN) 사이에 중계 위치 등록기(GLR)를 위치시킴으로써 사업자간 로밍이나 서로 다른 규격의 망간 로밍의 경우에 망간 신호 트래픽을 감소시키게 된다.

Description

차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법{Method of updating packet routing area in IMT-2000}
본 발명은 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프로토콜 변환기능을 가지도록 한 중계 위치 등록기를 홈망 위치 등록기와 방문망 위치 등록기/패킷 데이터 제어기 사이에 적용하여 망간 신호 트래픽을 감소시키면서 글로벌 로밍을 제공하며 패킷 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 한 패킷 라우팅 영역 갱신 방법에 관한 것이다.
2세대 개인휴대통신망(PCS망)에서는 회선 교환 중심의 음성 서비스 제공을 목표로 하지만, 3세대 차세대이동통신망(IMT-2000망)에서는 회선교환 서비스 뿐만 아니라 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위해서 ITU-T의 차세대 이동통신망 구조에서 이를 위한 새로운 망 노드가 추가되어 있으나, 그에 대한 기능과 절차는 정의하고 있지 않다.
일반적으로, 종래의 IMT-2000 망에서의 위치 관리 절차는 방문망내에서 방문망 위치 등록기 영역이 변경되는 경우 홈망의 홈망 위치 등록기로 위치 갱신 요구 메시지가 전송되는 신호 트래픽이 발생한다. 이는 중계 위치 등록기가 갖추어 지지 않은 결과로서, 방문망내에서 방문망 위치 등록기 영역이 변경되는 경우 위치 갱신 절차가 행해지고, 이로 인해 망간 신호 트래픽이 심화되며 홈망 위치 등록기에 심한 부하가 걸리게 된다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 홈망과 방문망간의 위치 관리(갱신 및 삭제) 신호 트래픽을 감소시키고, 서로 다른 규격의 망 간 로밍을 지원하면서 앞으로 제공될 패킷 데이터 서비스를 효율적으로 제공하도록 한 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법을 제공함에 그 목적이있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법은, 홈망 위치 등록기와 패킷 데이터 제어기 및 중계 위치 등록기를 각각 갖춘 홈망과 방문망을 구비하여, 이동단말이 상기 두개의 망 사이를 이동함에 따라 그에 해당하는 패킷 데이터 서비스를 행하는 차세대 이동통신망에서의 패킷 라우팅 영역 갱신 방법에 있어서,
상기 이동단말이 상기 홈망에서 상기 방문망으로 이동하게 됨에 따라 상기 방문망에서 상기 이동단말이 라우팅 영역 갱신을 요구하는 과정; 및
상기 라우팅 영역 갱신 요구에 따라 상기 방문망에서 해당 이동단말의 라우팅 정보를 상기 홈망에 전송하여 라우팅 영역 갱신 동작을 행하는 과정을 구비한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신망(IMT-2000) 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 적용되는 중계 위치 등록기(GLR), 홈망 위치 등록기(HLR), 방문망 위치 등록기(VLR) 및 패킷 데이터 제어기(PDCN)간의 관계도,
도 3a는 본 발명의 실시예에 적용되는 홈망에서 방문망으로 로밍하는 경우 홈망 위치 등록기, 중계 위치 등록기, 패킷 데이터 제어기 사이의 패킷 라우팅 영역 갱신 연결도,
도 3b는 본 발명의 실시예의 동작에 따라 로밍한 단말이 방문망내에서 패킷 데이터 제어기 사이로 이동하는 경우 홈망 위치 등록기, 중계 위치 등록기, 패킷 데이터 제어기 사이의 패킷 라우팅 영역 갱신 연결도,
도 3c는 본 발명의 실시예에 적용되는 이동단말이 홈망내에서 이동하는 경우 홈망 위치 등록기, 중계 위치 등록기, 패킷 데이터 제어기 사이의 패킷 라우팅 영역 갱신 연결도,
도 4a는 본 발명의 실시예에 따라 망간 로밍의 경우 패킷 라우팅 영역 갱신 절차의 메시지 흐름도,
도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 방문망내 패킷 데이터 제어기 사이의 이동의 경우 패킷 라우팅 영역 갱신 절차의 메시지 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 망간 로밍 및 방문망내 패킷 데이터 제어기 사이의 이동의 경우 중계 위치 등록기내 처리 과정이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1a : 패킷 데이터 제어기(PDCN)
1b : 패킷 데이터 중계기(PDGN)
1c : 라우터
11 : IMT-2000 단말
12 : 기지국
13 : 기지국 제어기
14 : 이동스위칭 센터(MSC) 및 방문망 위치 등록기(VLR)
15 : 지능형 주변장치(IP)
16 : 홈망 위치 등록기(HLR)
17 : 중계 위치 등록기(GLR)
18 : 서비스 제어기(SCP)
19 : 인증센터(AC)
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용되는 중계 위치 등록기(GLR; Gateway Location Register), 패킷 데이터 제어기(PDCN; Packet Data Control Node), 패킷 데이터 중계기(PDGN; Packet Data Gateway Node)를 포함하는 IMT-2000 망 구성도로서, 굵은 선은 패킷 데이터를 처리하기 위한 연결을 의미한다.
중계 위치 등록기(17; GLR)는 방문망내 여러 방문망 위치 등록기(VLR)를 관리하면서 가입자의 프로화일과 위치 정보를 저장한다. 그 중계 위치 등록기(17)는 홈망 위치 등록기(16; HLR)와 패킷 데이터 제어기(1a; PDCN) 혹은 방문망 위치 등록기(VLR) 사이에 위치하며 홈망 위치 등록기(16)와 패킷 데이터 제어기(1a)(혹은 방문망 위치 등록기(VLR)) 간에 MAP(Mobile Application Protocol) 오퍼레이션을 교환한다. 따라서 중계 위치 등록기(17; GLR)는 방문망의 방문망 위치 등록기(VLR) 번호, 패킷 데이터 제어기(PDCN) 번호, 이동스위칭센터(MSC) 주소를 수신하여 GLR번호 및 GMSC(Gateway Mobile Switching Center; 이동중계교환기) 주소로 변환하여 홈망의 홈망 위치 등록기(HLR)로 전달한다.
패킷 데이터 제어기(1a; PDCN)는 코어망에서 패킷 데이터의 전송을 위한 베어러 제어와 패킷 단말을 위한 루팅 정보 관리 및 루팅 영역 ID(routing area ID)를 관리하고 인증과 액세스 제어 기능도 수행한다.
패킷 데이터 중계기(1b; PDGN)는 외부 패킷 교환망과 인터워킹을 수행하는 중계기로서, IMT-2000의 패킷 데이터 망과 외부의 인터넷, 또는 X.25와 같은 패킷 데이터 망 간의 중계 기능을 수행하는 노드로서 라우팅 정보에 따라 패킷을 루팅하고 중계한다. 가입자 위치 정보를 저장하는 홈망 위치 등록기(16; HLR)는 CS(Circuit Switched) 위치정보와 PS(Packet Switched) 위치 정보로 분류하여 저장하며, 상기 패킷 데이터 중계기(1b; PDGN)와의 인터페이스는 선택사항이다.
또한, 도 1의 패킷 데이터 제공을 위한 IMT-2000 망에서는 이동단말의 위치정보가 독립적으로 등록되기 위해서 방문망 위치 등록기(VLR)와 패킷 데이터 제어기(1a)는 서로 독립적인 고유의 이동성 관리 기능을 가지고, 이동단말 즉, IMT-2000 단말(11) 역시 음성과 패킷에 대한 두개의 이동성 관리 인스턴스를 가진다.
도 2는 본 발명의 실시예에 적용되는 중계 위치 등록기(GLR), 홈망 위치 등록기(HLR) 및 방문망 위치 등록기/패킷 데이터 제어기(VLR/PDCN)의 관계도이다.
중계 위치 등록기(GLR)는 홈망 위치 등록기(HLR)와 방문망 위치 등록기(VLR)/패킷 데이터 제어기(PDCN) 사이에 위치한다. 그 중계 위치 등록기(GLR)는 홈망 관점에서 살펴보면 방문망 위치 등록기(VLR)/패킷 데이터 제어기(PDCN)의 역할을 수행하며, 방문망 관점에서 살펴보면 홈망 위치 등록기(HLR)의 역할을 수행한다.
상기 중계 위치 등록기(GLR)는 한 개의 방문망내에 하나만 존재하며, 방문망내의 여러 방문망 위치 등록기(VLR)/패킷 데이터 제어기(PDCN)를 관리한다. 따라서, 상기 중계 위치 등록기(GLR)는 방문망의 방문망 위치 등록기(VLR) 번호와 패킷 데이터 제어기(PDCN) 번호를 수신하여 자신의 GLR 번호로 변환하여 홈망 위치 제어기(HLR)로 전달하고, 홈망 위치 제어기(HLR)로부터는 가입자 데이터 전달메시지(Insert Subscriber Data msg)를 통해 해당 가입자 정보를 수신하여 방문망 위치 등록기(VLR)/패킷 데이터 제어기(PDCN)로 전달한다.
또한, 상기 중계 위치 등록기(GLR)는 방문망 위치 등록기(VLR) 혹은 패킷 데이터 제어기(PDCN)로부터 위치 갱신 메시지를 수신한 경우 해당 메시지를 홈망 위치 등록기(HLR)로 전송할 것인지 아닌지에 대한 판단 기능을 가지며, 프로토콜 변환 기능도 가진다.
중계 위치 등록기(GLR)가 없는 종래의 IMT-2000 망 구성도에서는 이동단말이이동하여 VLR(혹은 PDCN)번호가 변할 때마다 홈망 위치 등록기(HLR)로 위치 갱신 메시지가 전달되어 홈망 위치 등록기(HLR)와 방문망 위치 등록기(VLR) 사이의 신호 트래픽이 증가 하지만, 본 발명에서 정의한 중계 위치 등록기(GLR)가 있는 경우는 이동단말이 이동하여 VLR(혹은 PDCN) 번호가 변하더라도 방문망 ID가 변하지 않는 경우는 홈망 위치 등록기(HLR)로 위치 갱신 메시지가 전달되지 않고 중계 위치 등록기(GLR)내에서 VLR(혹은 PDCN) 번호를 관리하므로 홈망 위치 등록기(HLR)와 방문망 위치 등록기(VLR) 사이의 신호 트래픽을 줄이게 된다.
본 발명의 가정으로 이동단말 a는 네트워크 A가 홈망이 되고, 이동단말 b는 네트워크 B가 홈망이 된다. 네트워크 A와 네트워크 B는 사업자가 다른 망이 될 수도 있으며, 서로 다른 규격을 사용하는 망이 될 수도 있다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 적용되는 홈망에서 방문망으로 로밍하는 경우 홈망 위치 등록기, 중계 위치 등록기, 패킷 데이터 제어기 사이의 패킷 라우팅 영역 갱신 연결도이고, 도 3b는 본 발명의 실시예의 동작에 따라 로밍한 단말이 방문망내에서 패킷 데이터 제어기 사이로 이동하는 경우 홈망 위치 등록기, 중계 위치 등록기, 패킷 데이터 제어기 사이의 패킷 라우팅 영역 갱신 연결도이며, 도 3c는 본 발명의 실시예에 적용되는 이동단말이 홈망내에서 이동하는 경우 홈망 위치 등록기, 중계 위치 등록기, 패킷 데이터 제어기 사이의 패킷 라우팅 영역 갱신 연결도이다. 도 3a와 도 3b 및 도 3c에서는 각 망(Network A 혹은 Network B)마다 중계 위치 등록기(GLR)를 두어, 중계 위치 등록기(GLR)간 프로토콜은 특정 규격에 의존하지 않도록 하였다.
도 3a에서, 홈망이 네트워크 A인 이동단말 a가 네트워크 B로 이동하는 경우(이를 Inter Network라 칭함), 이동단말 a는 방문망인 네트워크 B에서 라우팅 영역 갱신을 요구하게 된다. 이때 라우팅 영역 갱신과 관련된 메시지 전송은 네트워크 B의 패킷 데이터 제어기(PDCNb1) -> 네트워크 B의 중계 위치 등록기(GLRb) -> 네트워크 A의 중계 위치 등록기(GLRa) -> 네트워크 A의 홈망 위치 등록기(HLRa)의 경로를 통해 일어난다.
이 경우 네트워크 A와 네트워크 B는 여러가지 경우로 생각할 수 있으며, 네트워크 A와 네트워크 B는 동일 규격을 사용하는 망이 될 수도 있으며, 서로 다른 규격을 사용하는 망이 될 수도 있다. 동일 규격을 사용하는 경우에도 네트워크 A와 네트워크 B는 사업자가 다른 망으로 볼 수 있다.
본 발명에서는 상술한 바와 같은 모든 경우에 로밍 가입자에 의한 망간 신호 트래픽을 감소 시키기 위해 홈망의 홈망 위치 등록기(HLR)와 방문망의 패킷 데이터 제어기(PDCN) 사이에 중계 위치 등록기(GLR)를 두는 구조이며, 타 규격의 망간 로밍시에도 끊김이 없는 패킷을 제공할 수 있도록 프로토콜 변환 기능을 중계위치 등록기(GLR) 노드에 포함시킨다. 이 경우 홈망 위치 등록기(HLR)는 중계 위치 등록기(GLR)를 관리하게 되고, 중계 위치 등록기(GLR)는 패킷 데이터 제공을 위해 패킷 데이터 제어기(PDCN)를 관리한다.
중계 위치 등록기(GLR) 입장에서는 동일 규격을 사용하는 망 간 로밍의 경우에는 프로토콜 변환이 일어나지 않으며, 서로 다른 규격(3GPP 혹은 3GPP2)을 사용하는 경우는 GLR에서 망간 신호 프로토콜 변환이 일어난다.
그리고, 도 3a에서, 이동단말 a가 방문망인 네트워크 B로 이동하는 순간, 방문망에서는 해당 이동단말 a의 라우팅 정보를 홈망에게 알려주기 위해 중계 위치 등록기(GLR)를 경유하여 홈망 위치 등록기(HLRa)까지 라우팅 영역 갱신 절차가 일어난다.
그 이후 방문망인 네트워크 B에 머무르게 되면, 도 3b와 같이 방문망인 네트워크 B내에서 패킷 데이터 제어기(PDCN)의 영역만 변경되므로 네트워크 B의 중계 위치 등록기(GLRb)까지만 라우팅 갱신이 일어나고, 네트워크 A의 홈망 위치 등록기(HLRa)로는 라우팅 갱신 절차가 일어나지 않는다. 따라서 망 간 트래픽이 감소할 뿐만 아니라, 홈망 위치 등록기(HLR)로의 질의(query)도 감소시킬 수 있다.
또한, 도 3b의 경우는 네트워크 B의 중계 위치 등록기(GLRb)에 의해서 라우팅 정보가 관리되므로(이를 방문망에서의 Inter PDCN이라 칭함) 네트워크 A의 홈망 위치 등록기(HLRa) 입장에서는 해당 이동단말 a가 속한 패킷 데이터 제어기(PDCN) 노드까지 관리할 필요가 없다.
도 3c는 타 사업자간 로밍이 아니라 홈망내에서의 이동는 경우(이를 홈망에서의 Inter PDCN이라 칭함)이므로 라우팅 갱신 절차는 중계 위치 등록기(GLR)를 경유하지 않고(GLR과 무관하게) 홈망인 네트워크 B의 패킷 데이터 제어기(PDCNb2) -> 네트워크 B의 홈망 위치 등록기(HLRb)의 경로를 통해 일어난다.
따라서 타 사업자간 로밍이나, 서로 다른 규격의 망간 로밍의 경우에 적용되기 위한 중계 위치 등록기(GLR)의 기본 기능은 다음과 같다. 첫째, 중계 위치 등록기(GLR)는 홈망 위치 등록기(HLR)와 패킷 데이터 제어기(PDCN) 사이에 MAP(MobileApplication Protocol) 오퍼레이션을 교환하는 메시지 릴레이 기능을 갖는다. 둘째, 방문망의 패킷 데이터 제어기(PDCN) 번호를 중계 위치 등록기(GLR) 번호로 변환하여 홈망의 홈망 위치 등록기(HLR)로 전달하는 주소 변환 기능을 갖는다. 셋째, 서로 다른 규격의 망간 로밍을 위해서 프로토콜 변환 기능을 갖는다.
도 4a는 도 3a에서 기술된 절차 즉, 망간 로밍의 경우 패킷 라우팅 영역 갱신 절차에 대한 상세 메시지 흐름도이다.
단말은 기지국으로부터 주기적인 방송 정보(Global RAND, 망 ID, 스위치 ID, RAI(Routing Area ID)를 수신한다. 여기서 라우팅 영역 정보(RAI)는 패킷 데이터 전송에 필요한 단말의 위치를 나타내는 정보로서 패킷 데이터 제어기(PDCN) 영역내에 유일한 값이 된다.
단말은 UIM(User Identification Module; 사용자 식별 모듈)카드에 저장된 RAI값과 방송 정보로부터 수신한 RAI값의 비교 절차를 수행하며, 비교한 RAI값이 상이하면 라우팅 영역 갱신을 new PDCN(PDCNb1)으로 요구하기 위해 라우팅 영역 갱신 요구 메시지(4A1)를 전송한다, 이 경우 라우팅 영역 갱신 요구 메시지(4A1)에는 old RAI, old P-TMSI(Packet-Temporary Mobile Subscriber Identity; 임시 패킷 이동가입 식별자) 표시(Signature), 갱신 유형(Update type) 파라미터를 포함한다.
New PDCN(PDCNb1)은 해당 단말의 IMSI(International Mobile Subscriber Identity; 이동가입 고유식별자)값과 서비스 프로화일 정보를 old PDCN(PDCNa1)으로부터 얻기 위하여 PDCN 문맥(context) 요구 메시지를 old PDCN으로 전송한다(4A2). 이 때 메시지에 포함되는 파라미터는 old RAI, TLLI, old P-TMSISignature, New PDCN 어드레스이다. 상기 old PDCN은 PDCN 문맥(context) 요구메시지내 new PDCN 어드레스를 new PDCN으로부터 수신함으로써 PDCN 문맥 응답 메시지(4A3)를 new PDCN으로 전송하고, 다운 링크를 통해 이동단말로 전송되는 데이터 유닛을 순차적으로 전송하며, 업 링크를 통해 이동단말로부터 전송되어온 데이터 유닛을 순차적으로 수신하기 위해 PDP(Packet Data Protocol; 패킷 데이터 프로토콜) 문맥(Context)내에 GTP(GPRS Tunneling Protocol; 패킷 터널링 프로토콜) 순차 번호를 사용한다.
상기 New PDCN은 패킷을 수신할 수 있는 활성화 상태임을 알리기 위해 PDCN context 확인 메시지(4A4)를 old PDCN으로 전송함으로써 실질적인 패킷 전송이 일어난다. 이어, old PDCN은 4A4메시지를 수신한 후, context내에 저장된 이동한 단말에 대한 정보(MSC/VLR과의 연관성, PDGN및 GLR내의 정보)가 유효하지 않음을 표시하고, 패킷 데이터 중계기(PDGN)로부터 수신한 버퍼링된 패킷 데이터를 new PDCN으로 터널링한다(4A5).
상기 New PDCN은 PDGN의 정보를 갱신하기 위해 new PDCN 어드레스, TID, QoS Negotiated 파라미터를 포함하는 PDP Context 갱신 요구 메시지(4A6)를 패킷 데이터 중계기(PDGN)로 전송한다. 그 패킷 데이터 중계기(PDGN)는 자신의 정보를 갱신하고 TID(Tunnel Identifier; 터널 식별자)를 포함하는 PDP Context 갱신 응답 메시지(4A7)를 반송한다.
이후, 상기 New PDCN은 단말과 연관된 패킷 데이터 제어기(PDCN)의 변경된 정보(new PDCN number, new PDCN Address, IMSI 파라미터)를 중계 위치등록기(GLR) 및 홈망 위치 등록기(HLR)에 알리기 위해 패킷 위치 갱신 메시지(4A8)를 중계 위치 등록기(GLR)를 통해 홈망 위치 등록기(HLR)로 전송한다.
이 경우 네트워크 A와 네트워크 B가 서로 다른 규격의 망 프로토콜을 사용하는 경우 네트워크 A의 중계 위치 등록기(GLRa)에서 망 프로토콜 변경이 일어난다.
네트워크 A의 홈망 위치 등록기(HLRa)는 IMSI값 및 삭제 유형을 포함한 패킷 위치 삭제 메시지(4A9)를 old PDCN(PDCNa1)으로 전송하여 old PDCN(PDCNa1)내 이동성 관리 정보와 패킷 정보의 무효를 요구하며, old PDCN은 해당 단말의 이동성 관리 정보가 삭제 되었음을 알리기 위해 패킷 위치 삭제 확인 메시지(4Aa)를 홈망 위치 등록기(HLR)로 전송한다.
그에 따라, 상기 홈망 위치 등록기(HLR)는 해당 단말의 서비스 프로화일 정보를 new PDCN으로 전송하기 위해 IMSI값과 패킷 가입자 정보를 포함한 가입자 정보 전송 메시지(4Ab)를 new PDCN으로 전송하고, 가입자 정보 전송 확인 메시지(4Ac)를 수신한다.
홈망 위치 등록기(HLR)는 new PDCN으로부터 가입자 정보 전송 확인 메시지(4Ac)를 수신한 후 해당 단말에 대한 패킷 위치 정보 갱신 절차가 완료되었음을 new PDCN에게 알리기 위해 패킷 위치 갱신 확인 메시지(4Ad)를 전송한다.
New PDCN은 새로운 이동성 관리 정보 및 패킷 문맥 정보를 단말로 제공할 수 있는 새로운 설정이 단말과 이루어졌음을 확인하고, 단말과 논리적인 링크를 설정한 후, 라우팅 영역 갱신 수락 메시지(4Ae)를 전송한다. 단말은 새로운 P-TMSI와 함께 old PDCN으로부터 전송되어온 패킷의 성공적인 수신을 알리기 위해 라우팅 영역 갱신 완료 메시지(4Af)를 new PDCN으로 전송한다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 적용되는 특정 방문망내에서 PDCN간의 패킷 라우팅 영역 갱신/삭제 절차에 대한 상세 메시지 흐름도이다.
먼저, 기지국으로부터 주기적인 방송 정보(Global RAND, 망 ID, 스위치 ID, RAI(Routing Area ID)를 단말이 수신하게 되고, 단말은 UIM카드에 저장된 RAI값과 방송 정보로부터 수신한 RAI값의 비교 절차를 수행한다.
비교한 RAI값이 상이하면 라우팅 영역 갱신 요구 메시지를 new PDCN으로 전송한다(4B1), 이 경우 라우팅 영역 갱신 요구 메시지에는 old RAI, old P-TMSI Signature, 갱신 유형(Update type) 파라미터들이 포함된다.
New PDCN(PDCNb2)은 해당 단말의 IMSI값과 서비스 프로화일 정보를 old PDCN(PDCNb1)으로부터 얻기 위하여 PDCN context 요구 메시지를 old PDCN으로 전송한다(4B2). 이 때 메시지에 포함되는 파라미터에는 old RAI, TLLI, old P-TMSI Signature, New PDCN 어드레스가 포함된다. old PDCN은 PDCN context 요구메시지내 new PDCN Address를 new PDCN으로부터 수신함으로써 패킷을 new PDCN으로 전송하고, 다운 링크를 통해 이동단말로 전송되는 데이터 유닛을 순차적으로 전송하며, 업 링크를 통해 이동단말로부터 전송되어온 데이터 유닛을 순차적으로 수신하기 위해 PDP Context내에 GTP 순차 번호를 사용한다.
New PDCN은 패킷을 수신할 수 있는 활성화 상태임을 알리기 위해 PDCN context 확인 메시지(4B4)를 old PDCN으로 전송함으로써 실질적인 패킷 전송이 일어난다. 상기 old PDCN은 4B4 메시지를 수신한 후, context내에 저장된 이동한 단말에 대한 정보(MSC/VLR과의 연관성, PDGN및 GLR내의 정보)가 유효하지 않음을 표시하고, 패킷 데이터 제어기(PDGN)로부터 수신한 버퍼링된 패킷 데이터를 new PDCN으로 터널링한다.(4B5)
이어, 상기 New PDCN은 PDGN의 정보를 갱신하기 위해 new PDCN Address, TID, QoS Negotiated 파라미터를 포함하는 PDP Context 갱신 요구 메시지(4B6)를 패킷 데이터 제어기(PDGN)로 전송한다. 그 패킷 데이터 제어기(PDGN)는 자신의 정보를 갱신하고 TID를 포함하는 PDP Context 갱신 응답 메시지(4B7)를 New PDCN으로 반송한다.
그에 따라, 상기 New PDCN은 단말과 연관된 패킷 데이터 제어기(PDCN)의 변경 정보를 GLRb에 알리기 위해 new PDCN number, new PDCN Address, IMSI 파라미터를 포함하는 패킷 위치 갱신 메시지(4B8)를 GLRb로 전송한다.
상기 GLRb는 IMSI값 및 삭제 유형을 포함한 패킷 위치 삭제 메시지(4B9)를 old PDCN(PDCNb1)으로 전송하여 old PDCN내 이동성 관리 정보와 패킷 정보의 무효를 요구한다. 상기 old PDCN은 해당 단말의 이동성 관리 정보가 삭제 되었음을 알리기 위해 패킷 위치 삭제 확인 메시지(4Ba)를 상기 GLRb로 전송한다.
그에 따라, 상기 GLRb는 해당 단말의 서비스 프로화일 정보를 new PDCN(PDCNb2)으로 전송하기 위해 IMSI값과 패킷 가입자 정보를 포함한 가입자 정보 전송 메시지(4Bb)를 new PDCN(PDCNb2)으로 전송하고, 그 new PDCN(PDCNb2)으로부터 가입자 정보 전송 확인 메시지(4Bc)를 받게 된다.
상기 GLRb가 new PDCN(PDCNb2)으로부터 가입자 정보 전송 확인 메시지(4Bc)를 수신하게 되면 해당 단말에 대한 패킷 위치 정보 갱신 절차가 완료되었음을 new PDCN(PDCNb2)에게 알리기 위해 패킷 위치 갱신 확인 메시지(4Bd)를 전송한다.
상기 New PDCN(PDCNb2)은 새로운 이동성 관리 정보 및 패킷 문맥 정보를 단말로 제공할 수 있는 새로운 설정이 단말과 이루어졌음을 확인하고, 단말과 논리적인 링크를 설정한 후, 라우팅 영역 갱신 수락 메시지(4Be)를 단말로 전송한다.
그에 따라, 단말은 새로운 P-TMSI와 함께 old PDCN(PDCNb1)으로부터 전송되어온 패킷의 성공적인 수신을 알리기 위해 라우팅 영역 갱신 완료 메시지(4Bf)를 new PDCN(PDCNb2)으로 전송한다.
상술한 도 4b의 절차는 방문망(네트워크 B)내에서 PDCN간 이동이므로 HLRa 입장에서는 아무런 영향을 받지 않으며, GLRb까지만 메시지가 전달된다. 따라서 변경된 정보는 해당 HLRa까지 보고 되지 않아도 되며 GLRb에서만 관리된다.
결과적으로, 방문망내 PDCN간 이동의 경우 중계 위치 등록기(GLR)를 통한 패킷 라우팅 영역 갱신 절차는 중계 위치 등록기(GLR)에서 홈망 위치 등록기(HLR)의 일부 기능을 수행함으로써 pseudo-HLR 역할을 하며, 중계 위치 등록기(GLR)를 도입하여 이용함으로써 홈망의 홈망 위치 등록기(HLR)로 전달되는 신호 트래픽를 감소시키게 된다.
도 5는 본 발명의 중계 위치 등록기(GLR) 내에서 처리되는 과정을 설명하는 흐름도로서, New PDCN으로부터 패킷 위치 갱신 메시지를 수신하여 수신된 파라미터중 old PDCN 번호와 주소를 체크하여 Inter PDCN인 경우와 Inter Network인 경우를 판별하여 각각 다른 처리 과정을 수행하는 것을 보여준다.
중계 위치 등록기(GLR)는 수신된 Old PDCN 주소가 GLR 영역내에 등록된 주소인가를 체크하며, 체크된 Old PDCN 주소가 GLR 영역내 주소로 판명되면 Inter PDCN간 이동으로 간주하여 old PDCN으로 패킷 위치 삭제 메시지를 송신하고, IMSI값과 패킷 정보를 가입자 정보 전송 메시지에 실어서 new PDCN으로 전송한다.
수신된 Old PDCN 주소가 GLR 영역밖의 타 망 주소이면, 중계 위치 등록기(GLR)는 Inter Network인 경우로 간주하여 자신의 GLR(GLRb) 번호 및 주소를 포함한 패킷 위치 갱신 메시지를 홈망의 GLRa로 전달하고, 가입자 정보 전송 메시지를 GLRa로부터 수신한다. 수신한 가입자 정보 전송 메시지는 new PDCN으로 전송한다.
따라서, Inter Network인 경우 Inter PDCN인 경우와 달리 New GLR(GLRb)에서 Old PDCN으로 패킷 위치 삭제 메시지를 송신하지 않으며, Old GLR(GLRa)에서 Old PDCN으로 패킷 위치 삭제 메시지를 송신하여 Old PDCN내 패킷 위치 정보를 삭제한다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 홈망의 홈망 위치 등록기(HLR)와 방문망의 패킷 데이터 제어기(PDCN) 사이에 중계 위치 등록기(GLR)가 위치시킴으로써 사업자간 로밍이나 서로 다른 규격의 망간 로밍의 경우에 망간 신호 트래픽을 감소시키게 된다.
그리고, 글로벌 로밍을 위해 IMT-2000 단말이 홈망에서 방문망으로 이동하는 경우에 한해서만 패킷 라우팅 영역 갱신 절차를 홈망인 홈망 위치 등록기(HLR)까지수행하며, 그 이후 방문망내에서의 이동의 경우에는 홈망의 홈망 위치 등록기(HLR)로 라우팅 갱신 절차를 수행하지 않고 중계 위치 등록기(GLR)까지만 라우팅 갱신 절차를 수행함으로써, 망간 신호 트래픽을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 홈망 위치 등록기(HLR)로의 질의(query)도 감소시킨다.
또한 중계 위치 등록기(GLR) 노드에 프로토콜 변환 기능을 포함시킴으로써, 타 규격의 망간 로밍시에도 끊김이 없는 패킷을 제공할 수 있다.
한편 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있다. 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 홈망 위치 등록기와 패킷 데이터 제어기 및 중계 위치 등록기를 각각 갖춘 홈망과 방문망을 구비하여, 이동단말이 상기 두개의 망 사이를 이동함에 따라 그에 해당하는 패킷 데이터 서비스를 행하는 차세대 이동통신망에서의 패킷 라우팅 영역 갱신 방법에 있어서,
    상기 이동단말이 상기 홈망에서 상기 방문망으로 이동하게 됨에 따라 상기 방문망에서 상기 이동단말이 라우팅 영역 갱신을 요구하는 과정; 및
    상기 라우팅 영역 갱신 요구에 따라 상기 방문망에서 해당 이동단말의 라우팅 정보를 상기 홈망에 전송하여 라우팅 영역 갱신 동작을 행하는 과정을 구비하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 라우팅 영역 갱신 요구시 그에 관련된 메시지는 상기 방문망의 패킷 데이터 제어기에서 상기 방문망의 중계 위치 등록기를 거쳐 상기 홈망의 중계 위치 등록기를 통해 상기 홈망의 홈망 위치 등록기로 전해지는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 중계 위치 등록기 노드에는 프로토콜 변환 기능이 갖추어져서 상호 다른 규격의 망간 로밍시에도 끊김이 없는 패킷을 제공하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 각 망의 홈망 위치 등록기는 자신의 망내의 중계 위치 등록기의 번화와 주소를 관리하며, 상기 각 망의 중계 위치 등록기는 자신의 망내의 패킷 데이터 제어기의 번호와 주소를 관리하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동단말이 이동전에 속해있던 망내의 중계 위치 등록기에서 관리하고 있는 패킷 데이터 제어기 주소가 상기 중계 위치 등록기의 영역외이면 상기 망간 로밍으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법.
  6. 홈망 위치 등록기와 패킷 데이터 제어기 및 중계 위치 등록기를 각각 갖춘 홈망과 방문망을 구비하여, 이동단말이 상기 방문망내에서 이동함에 따라 그에 해당하는 패킷 데이터 서비스를 행하는 차세대 이동통신망에서의 패킷 라우팅 영역 갱신 방법에 있어서,
    상기 이동단말이 상기 방문망내에서 이동하게 되면 상기 방문망내의 패킷 데이터 제어기에서 해당 방문망내의 중계 위치 제어기까지만 라우팅 영역 갱신 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 이동단말이 이동전에 속해있던 망내의 중계 위치 등록기에서 관리하고 있는패킷 데이터 제어기 주소가 상기 중계 위치 등록기의 영역내이면 상기 방문망내에서의 이동으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법.
  8. 홈망 위치 등록기와 패킷 데이터 제어기 및 중계 위치 등록기를 각각 갖춘 홈망과 방문망을 구비하여, 이동단말이 상기 홈망내에서 이동함에 따라 그에 해당하는 패킷 데이터 서비스를 행하는 차세대 이동통신망에서의 패킷 라우팅 영역 갱신 방법에 있어서,
    상기 이동단말이 상기 홈망내에서 이동하게 되면 상기 홈망내의 중계 위치 등록기를 경유하지 않고 바로 상기 홈망내의 패킷 데이터 제어기에서 해당 홈망의 홈망 위치 등록기로 라우팅 영역 갱신 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 차세대 이동통신망에서 패킷 라우팅 영역 갱신 방법.
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