KR20020037786A - 이동통신 시스템의 올 아이피(ＡｌｌＩＰ) 네트워킹 시스템 - Google Patents

이동통신 시스템의 올 아이피(ＡｌｌＩＰ) 네트워킹 시스템 Download PDF

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KR20020037786A
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Abstract

본 발명은 올 아이피 망(All IP Network) 구조와, 올(All) IP 망에서의 음성 및 데이터 통신을 제어하는 방법을 제안한다.
본 발명은 IP망을 기반으로 하여 이동통신 시스템의 이동통신 교환기(MSC)를; (a). 무선 구간의 서비스 접속 할당 및 상태 정보 감시(RCC), 음성 통화로를 위한 유선 구간의 호 설정 및 제어(TCC), 유선 패킷 경로 설정(PRC)을 수행하는 이동 호 관리자(MCA)와, (b). 음성 패킷과 PCM패킷의 상호변환 및, PSTN 교환기와의 신호 및 음성 회선 연결을 수행하는 트렁크 게이트웨이(TG)와, (c). PSTN과 올(All) IP망 사이의 착신신호 및 발신 호를 중계하는 신호처리 게이트웨이(SG)와, (d). 올(All) IP망 사업자 간의 데이터 및 신호를 중계하는 ICG와, (e). 음향 및 음성신호의 제공과 저장을 수행하는 음성 서버(VS)와, (f). 올(All) IP 기반의 신호 및 음성 데이터의 중계 변환을 수행하는 IGSG 및, IGTG; 로 각각 분화시켜 올 IP망을 구성함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템이다.

Description

이동통신 시스템의 올 아이피(Ａｌｌ ＩＰ) 네트워킹 시스템{ALL IP NETWORKING SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 종래의 회선 교환망을 기반으로 하는 이동통신 시스템의 이동 교환기와 기지국 및 기지국 제어기 등의 무선 망 요소를 IP를 기반으로 하는 패킷 교환망으로 연결시키는 올 아이피(All IP) 네트워킹 시스템에 관한 것으로서, 이동통신 접속 망 뿐만 아니라 종래의 다양한 접속 망을 포괄하여 운용할 수 있도록 하는 올 아이피(All IP) 망 구조를 제안하고, 이동통신 망 요소를 올 아이피(All IP) 망에서 구현하는 방법을 제안한다.
현재 기존 유선 망의 회선 교환방식 교환기와 신호 망을 증가하는 패킷 데이터 트래픽(Packet Data Traffic)을 수용하고, 회선 전송효율을 높이고자 하는 목적에서 차세대 올 아이피 망(All IP Network)으로 구축하고자 하는 연구개발이 이루어지고 있다.
이와같은 올 아이피 망(All IP Network) 구축을 위해서는 유무선을 통합하여 각각의 망 요소를 효율적이면서도 유기적으로 연결하고 관리 및 제어하는 기능을 확보해야 하며, 각각의 망 요소의 적절한 기능 분화 및 통합관리, 프로토콜의 정의와 망 요소간의 기능 분담 및 인터페이스, 중계 기술 등이 총체적으로 결합되어야 한다.
특히 IP를 기반으로 하여 유선망의 회선 교환방식 교환기와 신호 망을 현재 날로 증가하고 있는 패킷 데이터 트래픽(Packet Data Traffic)을 수용하면서 회선 전송효율을 높이기 위한 올(All) IP 망으로 구축하기 위해서는, 단말기의 위치 등록과 무선 구간의 호 제어, 단말기의 유선 구간 음성 호 제어 및 음성경로의 설정, 음성 안내와 톤(Tone) 신호 등의 제공 뿐만 아니라, 패킷 데이터 경로를 설정하고 제어해야 하며, 음성 및 패킷 데이터의 다중 서비스 제어처리가 이루어져야 하고, 올 아이피 망(All IP Network) 사업자 사이의 단말기간 통화로를 설정해 주고 이를 제어하는 것은 물론, 올 아이피 망(All IP Network)이 아닌 다른 네트워크(non all IP network)와의 단말기 핸드오프(handoff)와 로밍(roaming) 서비스를 가능하도록 해야 한다.
그러나 아직 까지는 IP망을 기반으로 하고 이동 통신망을 포함하는 올 아이피 망(All IP Network)에 대한 개념적인 망 구성에 대해서만 제안되고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 회선 교환망을 기반으로 하는 이동통신 시스템의 이동 교환기와, 기지국 및 기지국 제어기 등의 무선 망 요소를 IP를 기반으로 하는 패킷 교환망으로 연결시키는 올 아이피 망(All IP Network) 구조 및 올 아이피 망(All IP Network) 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 접속망 뿐만 아니라 다양한 형태의 접속 망을 IP를 기반으로 하여 포괄하여 운용할 수 있도록 한 올 아이피 망(All IP Network) 구조 및 올 아이피 망(All IP Network) 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 IP망을 기반으로 하여 유-무선, 무선-무선, 동종 혹은 이종 네트워크 서비스 시스템 사이의 음성, 데이터 통신 제어 시스템을 포괄하여 운용할 수 있도록 한 올 아이피 망(All IP Network) 구조 및 올 아이피 망(All IP Network) 제어방법을 제공하는데 있다.
도1은 본 발명의 올 아이피(All IP) 이동통신 망 구성의 실시예를 나타낸 도면.
본 발명의 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템은, IP망을 기반으로 하여 이동통신 시스템의 이동통신 교환기(MSC)를;
(a). 이동 단말기(MS)의 이동성 제어와, 무선 구간의 서비스 접속 할당 및 상태 정보 감시(RCC), 음성 통화로를 위한 유선 구간의 호 설정 및 제어(TCC) 및, 유선 패킷 경로 설정(PRC)을 수행하는 이동 호 관리자(MCA)와, (b). 올(All) IP망과 회선 교환망과의 접속 게이트웨이 장비로서, 음성 패킷의 PCM패킷으로의 변환 및 역변환을 수행하고, TCC와의 임베디디 신호처리(Imbedded signaling) 및 PSTN 교환기와의 신호 및 음성 회선 연결을 수행하는 트렁크 게이트웨이(TG)와, (c). 올(All) IP망의 TCC와 PSTN의 신호처리 교환기와 연동하여 PSTN의 올(All) IP망 착신신호를 중계하고 올(All) IP 망의 발신 호를 PSTN으로 중계하는 신호처리 게이트웨이(SG)와, (d). 올(All) IP망 사업자 간의 데이터 및 신호를 중계하는 게이트웨이 장비로서, 상대 망 장비의 주소 번역과, 음성 및 패킷의 최종 착신 망 장비의 주소 변환, 신호 및 데이터의 중계를 수행하는 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)와, (e). 발신 및 착신 가입자에게 전달되는 음향 신호음과 음성 안내음을 저장하고 MCA의 접속제어에 의해서 발신 및 착신 가입자에게 음성 및 음향 안내음을 전달함과 함께, 다자간 음성회의 및 음성 사서함 처리를 수행하는 음성 서버(VS)와, (f). 올(All) IP 기반의 신호 및 음성 데이터의 중계 변환을 수행하여, 동일한 사업자 내의 올(All) IP망과 기존의 통신 망과의 연동을 처리하는 인터 제네레이션 신호처리 게이트웨이(IGSG) 및, 인터 제네레이션 트렁크 게이트웨이(IGTG);로 각각 분화시켜 올 IP망을 구성함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템이다.
또한 본 발명의 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템에서, 상기 이동 단말기의 무선 채널 점유가 음성 통화를 위한 기본채널(Fundamental Channel)의 점유와 인터넷 패킷 통신을 위한 추가 채널(Supplemental Channel)을 동시에 접속하고 제어채널이 유지됨으로써, 음성통화와 인터넷 패킷 통신 중에서 어느 하나의 서비스나, 두가지의 동시 서비스가 이루어질 수 있음을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템에서, 상기 음성통화와 인터넷 패킷 통신 서비스를 위하여 상기 MCA가; 단말기의 이동성관리 제어 기능을 독립적으로 수행하기 위하여, 무선 채널의 서비스 할당과 상태 감시 제어를 담당하기 위한 무선 호 제어(RCC)(Radio Call Control) 수단과, 유선측의 기지국 제어기(BSC)로부터 다른 기지국 제어기(BSC)와 상기 트렁크 게이트웨이(TG) 등의 착신측으로의 음성 패킷 전달을 위한 음성 패킷 채널을 제어하는 TCC(Terrestrial Call Control) 수단 및, PCF와 PDSN의 인터넷 패킷(Internet Packet) 경로를 제어하는 PRC(Packet Routing Control) 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템은, 상기 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)에 의해 직접 사업자 간을 연결하여 음성 패킷이 송수신되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, IP망을 기반으로 하여 이동통신 시스템의 이동통신 교환기(MSC)를; 이동 호 관리자(MCA)와, 트렁크 게이트웨이(TG)와, 신호처리 게이트웨이(SG)와, 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)와, 음성 서버(VS)와, 인터 제네레이션 신호처리 게이트웨이(IGSG) 및, 인터 제네레이션 트렁크 게이트웨이(IGTG); 로 각각 분화시켜 이루어지는 올 IP망 시스템에서,
(a). PRC(Packet Routing Controller)가 초기 이동 단말기(MS)의 패킷 데이터 서비스 요청시에 이동 단말기(MS)가 접속할 PDSN을 지정하는 단계와, (b). 상기 이동 단말기 위치 이동을 판단하여, 이동 단말기(MS)가 기지국(BTS) 및 기지국 제어기(BSC)와의 무선 트래픽 채널(traffic channel)을 가지지 않는 도먼트(dormant) 상태에서 다른 BSC/PCF 영역으로 이동 했을 때, 이동 단말기(MS)의 위치 이동이 발생함을 검출하는 단계와, (c). 상기 이동 단말기(MS)의 위치 이동 이전에 서비스 받고 있던 BSC/PCF에 이동 단말기(MS)가 이동했음을 알려주는 단계와, (d). 상기 위치 이동 통지 정보에 따라 이전의 PCF에 저장되어 있던 이동 단말기(MS)의 등록 상태를 제거하고, 새로운 BSC/PCF에게 이동 단말기(MS)의 방문 및 해당 이동 단말기(MS)의 서빙 PDSN의 정보를 전달하는 단계와, (e). 상기 전달된 정보에 따라 새로운 PCF와 서빙 PDSN이 R-P 링크(link)를 설정하도록 하여 이동 단말기(MS)와 서빙 PDSN과의 PPP 링크(link)가 지속적으로 유지되게 하는 단계; 로 제어함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP) 망 제어방법이다.
또한 본 발명의 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP) 망 제어방법에서, 상기 단말기의 위치 등록 메시지 또는 패킷 존 변화(packet zone change)에 따른 등록 메시지로부터 이동 단말기(MS)의 위치 이동이 발생함을 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP) 망 제어방법에서, 상기 패킷 라우팅 콘트롤러(PRC)가 이동 단말기(MS)의 서빙 PDSN ID, 이동 단말기(MS)의 패킷 데이터 서비스 액티브 및 인액티브(packet data service active/inactive), 서빙 PCF ID 등을 관리하여 이동 단말기(MS)의 위치 변경 발생 시, 이전의 BSC/PCF와 새로운 BSC/PCF로 이동 단말기(MS)의 패킷 라우팅(packet routing) 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
도1은 본 발명의 올 아이피 망(All IP Network) 시스템 구성을 나타낸다.
도1을 참조하면 본 발명의 올 아이피 망(All IP Network) 시스템에서는, IP망(101)을 기반으로 하여 기지국(BTS:Base Station Transceiver)(102)과, 기지국 제어기(BSC:Base Station Controller) 및 패킷 제어기(PCF:Packet Control Function)(103), 그리고 인터넷/인트라넷(Internet/Intranet)(100a)과 IP망(101) 사이의 패킷 데이터 서비스를 위한 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN:Packet Data Serving Node)(104) 등의 망 요소를 연결하였다.
그리고 이동통신 교환기(MSC:Mobile Switching Center)(105)를 IP 망 기반의 망 요소로 분화시켜, 이동 호 관리기(MCA:Mobile Call Agent) 및 비지터 로케이션 레지스터(VLR:Visitor Location Register)(106)와, IP망(101)과 공중 망(PSTN(공중교환 전화망)/PLMN(공중 지상 이동망):Public Switched Telephone Network/Public Land Mobile Network)(100b)과의 연동을 위한 트렁크 게이트웨이(TG:Trunk Gateway)(107) 및 신호처리 게이트웨이(SG:Signaling Gateway)(108), 그리고 음성 안내 및 음향 신호음 등의 처리를 위한 음성 서버(VS:Voice Server)(109) 등으로 구성하여 IP망(101)을 기반으로 각 요소들을 연결하였다.
또한, 인터 제네레이션 신호처리 게이트웨이(IGSG:Inter Generation Signaling Gateway) 및 인터 제네레이션 트렁크 게이트웨이(IGTG:Inter Generation Trunk Gateway)(110)를 올 아이피 망(All IP Network)과 기존의 이동 통신망(100c) 사이의 핸드 오프(handoff)와 로밍(roaming) 지원을 위해 연결하였으며, 인터 캐리어 게이트웨이(ICG:Inter Carrier Gateway)(111)를 두어 다른 올 아이피 망(All IP Network)(100d) 사업자와의 사이에서 올 아이피 망(All IP Network)이 직접 연결되도록 하였다.
도1에서 HLR은 홈 로케이션 레지스터(Home Location Register)이다.
상기한 바와같이 본 발명은, CDMA 2000 시스템을 위한 올 아이피 망(All IP Network)에서, 종래의 이동통신 교환기(MSC)(105)를 MCA(106)와 TG(107), SG(108), VS(109), IGSG/IGTG(110), ICG(111) 등으로 분리하여 IP망(101)을 기반으로 연결하였고, 이러한 올 아이피 망(All IP Network) 구조에서 상기 MCA(106)는 이동 단말기(MS:Mobile Staton)의 이동성 제어를 위한 이동성 관리(MM: Mobility Management)와 무선 구간의 서비스 접속 할당 및 상태 정보 감시를 위한 무선 호 콘트롤(RCC:Radio Call Control), 음성 통화로를 위한 유선 구간의 호 설정 및 제어(TCC:Terrestrial Call Control), 유선 패킷 경로 설정을 위한 패킷 라우팅 콘트롤(PRC:Packet Routing Controller)을 수행한다.
그리고 트렁크 게이트웨이(TG)(107)는 올 아이피 망(All IP Network)과 종래의 회선 교환망(100b)과의 접속 게이트웨이 장비로서, 음성 패킷을 PCM(Pulse Code Modulation) 패킷으로 변환시키고 또한 PCM 패킷을 음성 패킷으로 변환시키는 역변환을 수행하고, TCC와의 임베디디 신호처리(Imbedded signaling) 및 공중망(PSTN) 교환기와의 신호 및 음성 회선 연결을 수행한다.
한편, 신호처리 게이트웨이(SG)(108)는 올 아이피 망(All IP Network)의 TCC와 공중망(PSTN)(100b)의 신호처리 교환기와 연동하여 공중망(PSTN)(100b)의 올 아이피 망(All IP Network) 착신신호를 중계하고, 올 아이피 망(All IP Network)의 발신 호를 공중망(PSTN)(100b)으로 중계한다.
그리고, 음성 서버(VS)(109)는 발신 가입자나 착신 가입자에게 전달되는 음향 신호음과 음성 안내음을 저장하고, MCA의 접속제어에 의해서 발신 가입자와 착신 가입자에게 음성 및 음향 안내음을 전달해 주며, 다자간 음성회의 및 음성 사서함 기능을 제공한다.
인터 제네레이션 신호처리 게이트웨이(IGSG)와 인터 제네레이션 트렁크 게이트웨이(IGTG)(110)는 각각 올 아이피 망(All IP)을 기반으로 하는 신호 및 음성 데이터의 중계 변환을 수행하는데, 특히 동일한 사업자 내의 올 아이피 망(All IP Network)망과 종래의 망(100c)과의 연동을 처리한다.
마지막으로, 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)(111)는 올 아이피 망(All IP Network)과 다른 올 아이피 망(All IP Network)(100d) 사업자 사이의 데이터 및 신호를 중계하는 게이트웨이로서 상대 망 장비의 주소 번역을 수행하는 한편, 음성 및 패킷의 최종 착신 망 장비의 주소 변환과 신호 및 데이터의 중계를 수행한다.
상기한 바와같이 이루어지는 본 발명의 올 아이피 망(All IP Network) 제어동작을 1). 단말기의 위치등록 및 무선구간 호 제어 동작, 2). 단말기의 유선구간 음성 호 제어 및 음성경로 설정동작, 3). 음성안내 및 톤(Tone) 신호 제공동작, 4). 패킷 데이터 경로의 설정동작, 5). 음성 및 패킷 데이터 다중 서비스 제어처리 동작, 6). 올 아이피 망(All IP Network) 사업자 사이의 단말기간 통화로 설정 및 제어동작, 7). 올 아이피 망(All IP Network)이 아닌 다른 망과의 단말기의 핸드오프 및 로밍동작으로 각각 나누어 설명한다.
1). 단말기의 위치등록 및 무선구간 호 제어
이동 단말기(이동 단말기 MS)는 기지국(BTS)(102)의 제어정보를 수신하여 현재 접속되어 있는 단말기의 위치정보를 알고 있는데, 위치정보가 변경되거나 다른 위치등록 요건에 따라 등록을 하여야 하는 경우 위치등록 메시지를 기지국(102)(BTS)에 송신하게 된다.
이때, 단말기의 위치등록 메시지를 기지국(BTS)(102)과 IP망(101)으로 연결되는 기지국 제어기(BSC/TCF)(103)가 MCA(110)로 송신하고, MCA(110)는 단말기의 위치정보를 상기 위치등록 메시지에 따라 갱신한다. 그리고 이 갱신된 정보를 PRC와 CCA에 전달한다. 여기서 단말기의 위치정보는 종래의 음성통신에서의 단말기 호출을 위한 페이징 존(paging zone)정보와, 패킷 데이터 통신에서의 도먼트 핸드오프(dormant handoff)를 지원하고 패킷 라우팅(packet routing)을 위한 패킷 존(packet zone) 정보가 사용된다.
2). 단말기의 유선구간 음성 호 제어 및 음성 경로 설정
이동 단말기(MS)가 음성통화를 원하는 발신을 하였을 때, 단말기(MS)와 기지국(BSC)(103)(origination BSC) 사이의 무선 음성 패킷의 전송을 위한 전달 링크가 IP망(101)을 기반으로 하여 설정되고, 기지국(origination BSC)에서 종단(terminating)된 단말기(MS)의 무선 음성 패킷은 착신자측의 위치에 따라 다음과 같이 전달된다.
먼저, 음성통화를 원하는 발신측 이동 단말기(MS)와 유선 가입자와의 통화일 경우에는, 상기 무선 음성 패킷은 IP망(101)을 기반으로 트렁크 게이트웨이(TG)(107)로 전달되고, 이 음성 패킷은 트렁크 게이트웨이(TG)(107)에서 PCM음성신호로 변환되어 공중망(PSTN)(100b)의 해당 착신 가입자와 회선으로 연결된다.
이때, 호 제어신호는 MCA(106)에서 IP망(101)을 기반으로 하여 연결된 상기 트렁크 게이트웨이(TG)(107)에 음성 패킷 전달용 채널을 할당하고, 공중망(PSTN)(100b)과의 신호는 MCA(106)에서 역시 IP망(101)을 기반으로 하여 연결된 신호처리 게이트웨이(SG)(108)로 전달하여, 신호처리 게이트웨이(SG)(108)가 착신 가입자로의 호 설정을 위한 공중망(PSTN)(100b)과의 신호 연동을 수행한다.
한편, 음성통화를 원하는 발신측 이동 단말기(MS)가 동일한 사업자의 무선 단말기로 연결되는 경우에는 다음과 같이 음성 호 제어 및 음성경로의 설정이 이루어진다.
먼저, MCA(106)가 해당 착신 단말기가 위치하는 기지국의 종단 BSC(terminating BSC)에 IP망(101)을 기반으로 하여 제어신호를 전달하고, 음성 패킷을 종단 BSC로 전달하여 종단 BSC와 착신 단말기에 음성 패킷이 전달된다.
다른 사업자 망(100d) 내의 무선 단말기로 연결되는 경우에는 해당 사업자 망(100d)과 IP망(101)을 기반으로 하여 접속되는 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)(111)로 MCA(106)의 신호가 전달되고, 음성 패킷 또한 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)(111)로 전달됨으로써, 다른 사업자 망(100d)내의 착신 단말기가 위치하는 MCA에 신호가 전달되고, 이때 음성 패킷은 MCA가 제어하는 착신 단말기가 위치하는 기지국의 기지국 제어기(BSC)로 전달됨으로써 자기 가입자의 무선 단말기와 다른 사업자 망 내의 착신 단말기가 무선으로 연결된다.
3). 음성안내 및 톤(tone) 신호 제공
음성안내 및 톤 신호는 음성 서버(VS)(109)에 의해서 이루어진다.
즉, 올 아이피 망(All IP Network) 내의 발신자와 착신자에게 제공되는 링 백 톤(ring back tone)과 비지 톤(busy tone) 등의 음향신호 제공과 음성 안내 멘트는 음성서버(VS)(109)로부터 해당 단말기가 연결되어 있는 기지국 제어기(BSC)로 IP망(101)을 기반으로 연결되어 음향 톤의 패킷(packet)이 전달되도록 하며, 회의통화 및 음성 사서함 기능 또한 음성 서버(VS)(109)에서 처리한다.
4). 패킷 데이터 경로설정
단말기 가입자가 패킷 데이터 서비스를 실행하는 경우, 패킷 데이터 단말기 (MS)로부터 무선 기지국(BTS) 및 IP망(101)을 기반으로 이들과 연결된 기지국 제어기(BSC)(103)까지 무선 채널 패킷이 전달되고, 기지국 제어기(BSC)(103)에서 선택된 패킷 데이터가 패킷 제어기(PCF)로 전달된다.
PCF에서 IP망(101)을 기반으로 연결된 PDSN(Packet Data Service Node)(104)으로 무선 채널 패킷이 전달되면, PDSN(104)이 인터넷(internet)(100a)과 접속하여 상기 이동 단말기(MS)의 인터넷 접속 서비스가 이루어지게 된다. 여기서, 이동 단말기(MS)와 PDSN(104) 사이에는 PPP링크가 설정되며 이동 단말기(MS)가 전원 다운(power down)에 의하거나 또는 다른 방법에 의해서 패킷 데이터 서비스 상태가 인액티브(inactive)되기 전에는, 이동 단말기(MS)의 PPP 링크가 처음 등록된 PDSN(serving PDSN)과 유지되도록 하는 것이 필요하다.
이와같이 이동 단말기(MS)의 PPP링크가 처음 등록된 PDSN과 유지되도록 하기 위하여 다음과 같은 제어를 실행한다.
먼저, MCA(106)의 패킷 라우팅 콘트롤러(PRC)(Packet Routing Controler)가 초기 이동 단말기(MS)의 패킷 데이터 서비스 요청시에 이동 단말기(MS)가 접속할 PDSN을 지정한다.
그리고, 이동 단말기(MS)가 기지국(BTS)(102) 및 기지국 제어기(BSC)(103)와의 무선 트래픽 채널(traffic channel)을 가지지 않는 도먼트(dormant) 상태에서 다른 새로운 BSC/PCF 영역으로 이동했을 때, 단말기의 위치등록 메시지 또는 패킷 존 변화(Packet Zone Change)에 따른 등록 메시지로부터 이동 단말기(MS)의 위치 이동이 발생하였음을 검출한다.
다음에는, 이전에 서비스 받고 있던 BSC/PCF(old BSC/PCF)에 이동 단말기(MS)가 이동했음을 알려줌으로써, 이전 PCF(old PCF)에 저장되어 있던 이동 단말기(MS)의 등록상태를 제거하도록 하고, 새로운 BSC/PCF(new BSC/PCF)에게 이동 단말기(MS)가 방문했으며 해당 이동 단말기(MS)의 서빙 PDSN(serving PDSN)의 정보를 전달하여 새로운 PCF(new PCF)와 서빙 PDSN(serving PDSN)이 R-P 링크(link)를 설정하도록 함으로써, 이동 단말기(MS)와 서빙 PDSN(serving PDSN)과의 PPP 링크는 지속적으로 유지되게 하는 것이다.
이때 패킷 라우팅 콘트롤러(PRC)는 이동 단말기(MS)의 서빙 PDSN(serving PDSN)의 ID, 이동 단말기(MS)의 패킷 데이터 서비스 액티브/인액티브(packet data service active/inactive), 그리고 서빙 PCF의 ID(serving PCF ID) 등을 관리함으로써, 이동 단말기(MS)의 위치변경이 발생하면, 이전의 BSC/PCF(old BSC/PCF)와 새로운 BSC/PCF(new BSC/PCF)로 이동 단말기(MS)의 패킷 라우팅(Packet Routing) 정보를 제공하는 것이다. 이러한 정보의 제공은 기본적으로 앞에서 설명한 도1의 IP망을 기반으로 이루어는 것이다.
한편, 새로운 PCF(New PCF)와 서빙 PDSN(serving PDSN)이 R-P 링크(link)를 설정할 수 있는 상황이 아니라면, 새로운 PCF(new PCF)가 새로운 PDSN(new PDSN)을 지정하여 R-P 링크(link)를 개설한다. 이때, 새로운 PDSN(new PDSN)은 R-P 링크(link)를 개설하기 위한 패킷을 PCF로 전달하고 BSC/PCF(103)가 해당 이동 단말기(MS)를 호출하여 PPP링크 설정이 이루어지면 이후 MIP(Mobile IP) 등록(registration)을 통하여 이동 단말기(MS)가 이전의 PDSN(old serving PDSN)에서 새로운 PDSN(new PDSN)으로 인터넷 접속 점을 변경했음을 HA(Home Agent)에 등록한다.
5). 음성 및 패킷 데이터 다중 서비스 제어처리
본 발명의 올 아이피 망(All IP Network)에서 이동 단말기는 음성통화와 인터넷 패킷 통신을 동시에 서비스 받을 수 있으며, 이때 무선 채널의 점유는 음성통화를 위한 기본채널(fundamental Channel)의 점유와 인터넷 패킷 통신을 위한 추가 채널(Supplemental Channel)을 동시에 접속하고 제어채널이 유지되는데, 이때 음성통화 서비스와 인터넷 패킷 통신 서비스 모두가 동시에 이루어질 수도 있으며, 또는 어느 한쪽의 서비스만 이루어질 수도 있다.
따라서, MCA(106)는 단말기의 이동성 관리 제어기능을 독립적으로 수행하도록 하고, 무선 채널의 서비스 할당과 상태 감시 제어를 담당하기 위하여 무선 호 콘트롤(RCC)(Radio Call Control)을 가지며, 유선측의 기지국 제어기(BSC)로부터다른 기지국 제어기(BSC)와 트렁크 게이트웨이(TG)등의 착신측으로의 음성 패킷 전달을 위한 음성 패킷 채널을 제어하는 TCC(Terrestrial Call Control)를 수행하는 한편, PCF와 PDSN의 인터넷 패킷 경로를 제어하는 패킷 라우팅 콘트롤(PRC)을 수행함으로써, 서로 독립적인 제어기능을 가지도록 한다.
6). All IP Network 사업자 사이의 단말기간 통화로 설정 및 제어
종래의 방식에서는 다른 사업자의 무선 전화망(100d)에 등록 서비스를 받고 있는 착신자와의 통신이 PSTN 공중 전화망을 통하거나, 사업자와 사업자 간을 연결하는 GMSC(gateway MSC)를 통하였으나, 본 발명에 따른 올 아이피 망(All IP Network)에서는 음성패킷을 IP망(101)을 기반으로 하여 직접 사업자간을 연결하는 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)(111)를 통하여 송수신 함으로써, 음성통화 품질을 높일 수 있고, 모든 망이 IP기반의 패킷 망으로 연결될 때에도 그대로 사용할 수 있는 장점을 확보한다.
즉, 본 발명에 따르면, 올 아이피(All IP) 이동 통신망 사업자 간의 데이터 및 신호는 IP망(101)을 기반으로 하여 인터 케리어 게이트웨이(ICG)(111)가 중계함으로써, 이 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)(111)가 상대 망 장비의 주소를 번역하고, 음성 및 패킷의 최종 착신 망 장비의 주소를 변환하며, 신호 및 데이터의 중계를 수행할 수 있도록 하였다.
7). Non All IP Network 와의 단말기의 핸드오프 및 로밍
동일한 사업자의, 종래의 이동통신망 가입자로부터 본 발명 올 아이피 망(All IP Network)으로의 로밍(roaming)과 핸드오프(handoff) 서비스와, 올 아이피 망(All IP Network) 가입자로부터 종래 이동통신망으로의 로밍 및 핸드오프 서비스를 위한 경로로서, 인터 제네레이션 신호처리 게이트웨이(IGSG) 및 인터 제네레이션 트렁크 게이트웨이(IGTG)(110)를 이용하여, 올 아이피 망(All IP Network)과 올 아이피 망(All IP Network)이 아닌 다른 네트워크(100c)(non-all IP legacy 망)의 가입자와의 로밍과 핸드오프가 가능하도록 한다.
즉, 동일한 사업자의, 종래 이동통신망 가입자와 올(All) IP망 사이의 서비스를 위한 경로에서 IGSG는 착신신호와 발신 호를 중계하고, IGTG는 음성 패킷의 PCM패킷으로의 변화 및 역변환을 수행하고, 신호 및 음성 회선 연결을 수행함으로써, 상호간의 로밍 및 핸드오프 서비스가 이루어질 수 있도록 하였다.
본 발명은 회선 교환망을 기반으로 하는 이동통신 시스템의 이동 교환기와, 기지국 및 기지국 제어기 등의 무선 망 요소를 IP를 기반으로 하는 패킷 교환방으로 연결시키는 올 아이피 망(All IP Network) 구조 및 올 아이피 망(All IP Network) 제어방법을 제공하였다.
따라서 본 발명에 따르면 이동통신 접속망 뿐만 아니라 다양한 형태의 접속 망을 IP를 기반으로 하여 포괄하여 운용할 수 있고, IP망을 기반으로 하여 유-무선, 무선-무선, 동종 혹은 이종 네트워크 서비스 시스템 사이의 음성, 데이터 통신 제어 시스템을 포괄하여 운용할 수 있도록 하였다.

Claims (10)

  1. 이동통신 시스템에 있어서, IP망을 기반으로 하여 복수개의 IP 망 요소들로 기능을 분화한 이동통신 교환기와 상기 IP망 요소들간에 VoIP 프로토콜에 따라 통신이 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 IP망을 기반으로 하여 이동통신 시스템의 이동통신 교환기(MSC)를;
    (a). 이동 단말기(MS)의 이동성 제어와, 무선 구간의 서비스 접속 할당 및 상태 정보 감시(RCC), 음성 통화로를 위한 유선 구간의 호 설정 및 제어(TCC) 및, 유선 패킷 경로 설정(PRC)을 수행하는 이동 호 관리자(MCA)와,
    (b). 올(All) IP망과 회선 교환망과의 접속 게이트웨이 장비로서, 음성 패킷의 PCM패킷으로의 변환 및 역변환을 수행하고, TCC와의 임베디디 신호처리(Imbedded signaling) 및 PSTN 교환기와의 신호 및 음성 회선 연결을 수행하는 트렁크 게이트웨이(TG)와,
    (c). 올(All) IP망의 TCC와 PSTN의 신호처리 교환기와 연동하여 PSTN의 올(All) IP망 착신 신호를 중계하고 올(All) IP 망의 발신 호를 PSTN으로 중계하는 신호처리 게이트웨이(SG)와,
    (d). 올(All) IP망 사업자 간의 데이터 및 신호를 중계하는 게이트웨이 장비로서, 상대 망 장비의 주소 번역과, 음성 및 패킷의 최종 착신 망 장비의 주소 변환, 신호 및 데이터의 중계를 수행하는 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)와,
    (e). 발신 및 착신 가입자에게 전달되는 음향 신호음과 음성 안내음을 저장하고 MCA의 접속제어에 의해서 발신 및 착신 가입자에게 음성 및 음향 안내음을 전달함과 함께, 다자간 음성회의 및 음성 사서함 처리를 수행하는 음성 서버(VS)와,
    (f). 올(All) IP 기반의 신호 및 음성 데이터의 중계 변환을 수행하여, 동일한 사업자 내의 올(All) IP망과 기존의 통신 망과의 연동을 처리하는 인터 제네레이션 신호처리 게이트웨이(IGSG) 및, 인터 제네레이션 트렁크 게이트웨이(IGTG);
    로 각각 분화시켜 올 IP망을 구성함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 이동 단말기의 무선 채널 점유가 음성 통화를 위한 기본채널(Fundamental Channel)의 점유와 인터넷 패킷 통신을 위한 추가 채널(Supplemental Channel)을 동시에 접속하고 제어채널이 유지됨으로써, 음성통화와 인터넷 패킷 통신 중에서 어느 하나의 서비스나, 두가지의 동시 서비스가 이루어질 수 있음을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 음성통화와 인터넷 패킷 통신 서비스를 위하여 상기 MCA가; 단말기의 이동성 관리 제어 기능을 독립적으로 수행하기 위하여, 무선 채널의서비스 할당과 상태 감시 제어를 담당하기 위한 무선 호 제어(RCC)(Radio Call Control) 수단과, 유선측의 기지국 제어기(BSC)로부터 다른 기지국 제어기(BSC)와 상기 트렁크 게이트웨이(TG) 등의 착신측으로의 음성 패킷 전달을 위한 음성 패킷 채널을 제어하는 TCC(Terrestrial Call Control) 수단 및, PCF와 PDSN의 인터넷 패킷(Internet Packet) 경로를 제어하는 PRC(Packet Routing Control) 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)에 의해 직접 사업자 간을 연결하여 음성 패킷이 송수신되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)네트워킹 시스템.
  6. IP망을 기반으로 하여 이동통신 시스템의 이동통신 교환기(MSC)를; 이동 호 관리자(MCA)와, 트렁크 게이트웨이(TG)와, 신호처리 게이트웨이(SG)와, 인터 캐리어 게이트웨이(ICG)와, 음성 서버(VS)와, 인터 제네레이션 신호처리 게이트웨이(IGSG) 및, 인터 제네레이션 트렁크 게이트웨이(IGTG); 로 각각 분화시켜 이루어지는 올(All) IP망 시스템에서,
    (a). PRC(Packet Routing Controller)가 초기 이동 단말기(MS)의 패킷 데이터 서비스 요청시에 이동 단말기(MS)가 접속할 PDSN을 지정하는 단계와,
    (b). 상기 이동 단말기 위치 이동을 판단하여, 이동 단말기(MS)가 기지국(BTS) 및 기지국 제어기(BSC)와의 무선 트래픽 채널(traffic channel)을 가지지 않는 도먼트(dormant) 상태에서 다른 BSC/PCF 영역으로 이동 했을 때, 이동 단말기(MS)의 위치 이동이 발생함을 검출하는 단계와,
    (c). 상기 이동 단말기(MS)의 위치 이동 이전에 서비스 받고 있던 BSC/PCF에 이동 단말기(MS)가 이동했음을 알려주는 단계와,
    (d). 상기 위치 이동 통지 정보에 따라 이전의 PCF에 저장되어 있던 이동 단말기(MS)의 등록 상태를 제거하고, 새로운 BSC/PCF에게 이동 단말기(MS)의 방문 및 해당 이동 단말기(MS)의 서빙 PDSN의 정보를 전달하는 단계와,
    (e). 상기 전달된 정보에 따라 새로운 PCF와 서빙 PDSN이 R-P 링크(link)를 설정하도록 하여 이동 단말기(MS)와 서빙 PDSN과의 PPP 링크(link)가 지속적으로 유지되게 하는 단계; 로 제어함을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP) 망 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 단말기의 위치 등록 메시지 또는 패킷 존 변화(packet zone change)에 따른 등록 메시지로부터 이동 단말기(MS)의 위치 이동이 발생함을 검출하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP) 망 제어방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 패킷 라우팅 콘트롤러(PRC)가 이동 단말기(MS)의 서빙 PDSN ID, 이동 단말기(MS)의 패킷 데이터 서비스 액티브 및 인액티브(packet data service active/inactive), 서빙 PCF ID 등을 관리하여 이동 단말기(MS)의 위치 변경 발생 시, 이전의 BSC/PCF와 새로운 BSC/PCF로 이동 단말기(MS)의 패킷 라우팅(packet routing) 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP)망 제어방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 새로운 PCF(New PCF)와 서빙 PDSN(serving PDSN)이 R-P 링크(link)를 설정할 수 있는 상황이 아닌 경우에는, 새로운 PCF(new PCF)가 새로운 PDSN(new PDSN)을 지정하여 R-P 링크(link)를 개설하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP) 망 제어방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 새로운 PDSN(new PDSN)은 R-P 링크(link)를 개설하기 위한 패킷을 PCF로 전달하고 BSC/PCF(103)가 해당 이동 단말기(MS)를 호출하여 PPP링크 설정이 이루어지면, 이후 MIP(Mobile IP) 등록(registration)을 통하여 이동 단말기(MS)가 이전의 PDSN(old serving PDSN)에서 새로운 PDSN(new PDSN)으로 인터넷 접속 점을 변경했음을 HA(Home Agent)에 등록하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 올 아이피(All IP) 망 제어방법.
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