KR20020085656A - Ｇｐｒｓ 내부망과 외부망 단말간의 데이터 통신방법 - Google Patents

Ｇｐｒｓ 내부망과 외부망 단말간의 데이터 통신방법 Download PDF

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KR20020085656A KR1020010025275A KR20010025275A KR20020085656A KR 20020085656 A KR20020085656 A KR 20020085656A KR 1020010025275 A KR1020010025275 A KR 1020010025275A KR 20010025275 A KR20010025275 A KR 20010025275A KR 20020085656 A KR20020085656 A KR 20020085656A
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Abstract

본 발명은 UMTS 네트워크에서 GGSN(Gateway GPRS Support Node)에서의 호 처리 동작에 관한 것으로 특히, PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트가 활성화 되어 있지 않은 단말을 목적지로 하여 외부망에서 데이터 패킷을 전송할 수 있는 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 데이터 통신방법에 관한 것이다.
본 발명은 송신 단말이 DNS 서버로부터 수신 단말이 속하는 GGSN의 정보를 요청하여 수신하는 단계와; 송신 단말이 GGSN으로 상기 GGSN의 정보와 패킷 데이터를 전송하는 단계와; GGSN이 상기 GGSN의 정보를 이용하여 수신 단말이 속한 SGSN을 거쳐 수신 단말에 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 요구하는 단계와; 수신 단말이 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 진행하여 상기 패킷 데이터를 수신하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이러한 본 발명은 GGSN이 GPRS 외부망에서 전송하는 단말의 패킷 데이터를 제외(discard)시키지 않고 GPRS 내부망의 단말로 전송하도록 하므로써 GPRS 외부망과 내부망간의 데이터 통신을 용이하게 할 수 있다.

Description

ＧＰＲＳ 내부망과 외부망 단말간의 데이터 통신방법{Method of Data Communication between GPRS Internal Network and External Network Terminals}
본 발명은 UMTS 네트워크에서 GGSN(Gateway GPRS Support Node)에서의 호 처리 동작에 관한 것으로 특히, PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트가 활성화 되어 있지 않은 단말을 목적지로 하여 외부망에서 데이터 패킷을 전송할 수 있는 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 데이터 통신방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 이동통신 시스템의 UMTS 네트워크 시스템의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems)네트워크는 3G 서비스 능력을 제공하기 위해 서비스, 인터페이스 및 시스템 규격을 새로 정의하고 있으며, 핵심 네트워크는 2G GSM 핵심 네트워크에서 정의하고 있는 인터페이스 및 시스템을 진화한 구조이다.
따라서 UMTS 네트워크는 2G GSM 네트워크와의 상호 로밍 서비스 및 핸드 오버를 지원하고 있다.
MSC(Mobile-service Switching Center)(101)는 회선 모드 서비스 가입자에 대한 이동성 관리 및 음성 호 처리를 담당하고 VLR(Visited Location Register)(102)은 자신이 관리하는 지역에 존재하는 이동 단말에 대한 모든 정보를 일시적으로 저장하는 데이터 베이스로 HLR(Home Location Register)(103)과 관련된 데이터는 항상 동일하게 유지된다.
HLR(103)은 자신의 IMT-2000 네트워크 내에 등록된 모든 이동 단말에 대한 가입자 파라미터와 위치 정보 등을 저장하고 관리하는 데이터 베이스로, IMT-2000 서비스를 위해 필수적인 장치이다.
HLR(103)은 이동 단말의 접속 능력, 기본 서비스, 부가서비스 등 중요한 데이터를 등록하고 착신 가입자로의 라우팅 기능을 수행한다.
SGSN(Serving GPRS Support Node)(104)은 이동 단말에 패킷 서비스를 직접 제공하는 GPRS(General Packet Radio Service)의 서빙 노드로, 이동 단말의 패킷 모드에 대한 이동성 관리 컨텍스트(context)를 설정함으로써 이동 단말의 패킷 모드 데이터 서비스 관리를 담당한다.
그리고 GGSN(105)과는 PDP 컨텍스트를 설정하고 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널링을 이용하여 SDU(Service Data Unit)를 전달한다.
GGSN(Gateway GPRS Support Node)(105)은 패킷 데이터 네트워크 또는 인터넷과 직접 접속하는 GPRS 게이트웨이 노드로, SGSN(104)으로의 라우팅 정보를 유지함으로써 터널링 및 IP(Internet Protocol) 라우팅 기능을 갖는다.
라우팅 정보는 현재 이동 단말의 패킷 모드 데이터 서비스를 지원하는 SGSN(104)으로 SDU를 터널링하기 위해 사용되고 HLR(103)로부터는 이동 단말 위치 정보를 얻는다.
GGSN(105)의 주요 기능은 IMT-2000 ISP 또는 타 ISP(Internet Service Provider)와의 접속 서비스를 위해 이동 단말에 IP 주소 할당 및 관리, PPP(Point-to-Point Protocol) 생성, 종단 및 릴레이, 스크리닝 기능 등이 있다.
MS(Mobile Station; 이동 단말)는 IMT-2000 무선 모뎀 역할을 수행하는 MT(Mobile Terminal)(106)와 응용 서비스를 지원하는 TE(Terminal Equipment)(107)로 구성될 수 있으며, 가입자 인증 관련 정보를 갖고 있는 USIM(Universal Service Identification Module) 카드와는 호환성을 갖도록 규격화하고 있다.
이동 단말의 종류는 보통 세가지 모드로 구분하고 있다.
모드 I은 회선 모드 및 패킷 모드 서비스가 동시에 가능한 단말기 타입이고, 모드 II는 회선 모드와 패킷 모드 서비스 모두를 제공할 수 있지만 동시에는 가능하지 않은 단말기 타입이고, 모드 III은 회선 모드 또는 패킷 모드 서비스만을 제공할 수 있는 단말기 타입이다.
EIR(Equipment Identity Register)(108)은 이동 단말 ID 관리를 담당하는 데이터 베이스로 이동 단말에 대한 유용성을 체크하는데 사용된다.
IMT-2000 핵심 네트워크의 부가 장치에는 타 PLMN(Public Land Mobile Network)(109)과의 로밍 서비스를 지원하기 위한 GLR(Gateway Location Register)과 SMS를 위한 SMSC(SMS Center)(110), 그리고 지능망 서비스를 위한 SCP(Service Control Point)와 위치 기반 서비스(LCS : Location Service)를 제공하기 위한 GMLC(Gateway Mobile Location Center) 등이 있다.
PDN(public data network)(111)은 유럽에서처럼 정부가 운영하거나 민간 영리 단체가 일반적으로 요금을 받고 대중에게 컴퓨터 통신 서비스를 제공하는 네트워크이다.
PDN을 이용하면 소규모 조직체들도 장거리 회선에 필요한 모든 장비 비용을 들이지 않고도 WAN을 구축할 수 있다.
GGSN은 PDP 컨텍스트라는 DB를 관리하는데 이 DB에 의거하여 외부망으로의 패킷 서비스가 제공된다.
그렇기 때문에 내부망의 단말에 의해 언제나 먼저 PDP 컨텍스트를 활성화하기위한 절차가 선행되어야 한다.
이러한 PDP 컨텍스트 활성화 절차가 없어서 DB에 존재하지 않는 단말을 목적지로 하여 외부망에서 패킷이 도착하면, 일반적으로 GGSN은 패킷 전송을 포기한다.
하지만 이때에도 가입자 정보가 사전에 GGSN 내부에 정의되어 있는 특별한 경우에는 도 2와 같은 절차를 거쳐 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 진행하여 패킷전송 서비스가 가능하도록 한다.
도 2는 종래의 외부망에서 PDP 컨텍스트 DB에 존재하지 않는 단말로 패킷 전송시 동작과정을 나타내는 절차도이다.
먼저, 외부망에서 송신 단말이 GGSN으로 PDP 컨텍스트가 존재하지 않는 IP에 대한 패킷을 송신한다.(S201)
GGSN은 현재 수신 단말이 속해있는 SGSN을 알기 위해 IMSI값을 파라미터로 하여 HLR에게 GPRS에 대한 라우팅 정보 요구메시지를 전송하고, HLR은 이에 대한 응답으로 GGSN에게 GPRS에 대한 라우팅 정보 응답메시지를 전송하여 SGSN의 IP 주소를 알려준다.(S202, S203)
상기 IMSI(International Mobile Subscriber Identity)는 가입자가 최초 가입시 시스템에서 할당하는 번호로 국가코드 외에 PLMN 코드 및 HLR 코드 등이 포함되어 있으며 SIM(Subscriber Identity Module) 카드와 AuC(Authentication Center)에 저장된다.
HLR로부터 SGSN의 IP 주소를 얻은 GGSN은 SGSN에게 PDU(protocol data unit) 통지 요구메시지를 전송하여 수신 단말로 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 진행할 것을 요청한다.(S204)
그러면 SGSN은 GGSN에게 상기 요구에 대한 응답메시지를 전송한다.(S205)
SGSN내부의 MM 컨텍스트에 수신 단말이 등록되어 있는 경우, SGSN은 PDP 컨텍스트 활성화 요구메시지를 수신 단말에게 전송하여 PDP 컨텍스트 활성화를 요구한다.(S206)
그리고 수신 단말은 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 진행한다.(S207)
그러나 상기와 같은 과정은 GGSN 내부에 가입자 정보가 등록되어 있는 특별한 경우에 한하는 것으로, 일반적으로는 PDP 컨텍스트가 활성화되어있지 않은 GPRS 네트워크 내부 단말의 경우 외부망의 단말로부터 패킷 데이터가 수신되면 그 수신된 패킷 데이터를 GPRS 네트워크 내부 단말로 전송하지 않고 제외(discard)시켜 데이터 전송이 되지 않는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, UMTS 네트워크상에서 GPRS 외부망의 단말이 GPRS 내부망의 PDP 컨텍스트 비활성 단말로 패킷 데이터 송신시, GGSN 내부에 수신 단말에 대한 가입자 정보가 등록되어 있지 않을때에도 송수신 단말간 데이터를 전송할 수 있는 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 데이터 통신방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 이동통신 시스템의 UMTS 네트워크 시스템의 구성도.
도 2는 종래의 외부망에서 PDP 컨텍스트 DB에 존재하지 않는 단말로 패킷 전송시 동작과정을 나타내는 절차도.
도 3은 본 발명에 따른 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 연결관계를 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 외부망의 단말이 해당 GGSN으로 전송하는 IP 데이터그램을 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 접속단계를 나타내는 절차도.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 송신 단말이 DNS 서버로부터 수신 단말이 속하는 GGSN의 정보를 요청하여 수신하는 단계와; 송신 단말이 GGSN으로 상기 GGSN의 정보와 패킷 데이터를 전송하는 단계와; GGSN이 상기 GGSN의 정보를 이용하여 수신 단말이 속한 SGSN을 거쳐 수신 단말에 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 요구하는 단계와; 수신 단말이 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 진행하여 상기 패킷 데이터를 수신하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 본 발명에서 상기 GGSN의 정보는 해당 GGSN의 IP와 수신단말의 IMSI값을 포함하여 이루어진다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 연결관계를 나타내는 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 외부망의 단말이 해당 GGSN으로 전송하는 IP 데이터그램을 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 접속단계를 나타내는 절차도이다.
도 3은 본 발명에 따른 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 연결관계를 나타내는 블록도이다.
먼저, 외부망의 송신 단말(10)이 수신 단말(30)의 전화번호로 접속요구를 하면 DNS 서버(20)는 HLR과 연동하여 해당 수신 단말이 속한 GGSN(40)의 정보(GGSN의 IP값, 수신 단말의 IMSI값)를 알려준다.
여기서, 상기 DNS(Domain Name System)는 네트워크 노드의 이름을 주소로 변환하기 위해 인터넷에서 사용하는 시스템을 말한다.
상기 수신 단말(30)에 해당하는 GGSN(40)의 IP를 DNS 서버(20)로부터 수신한외부망의 송신 단말(10)은 전송하고자 하는 IP 데이터그램을 상기 GGSN(40)의 IP 헤더로 캡슐화(encapsulation)한다.
도 4는 본 발명에 따른 외부망의 단말이 해당 GGSN으로 전송하는 IP 데이터그램을 나타내는 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, IP 데이터그램은 GGSN의 IP와, 수신 단말의 IMSI값과, 패킷 데이터로 구성된다.
그러면 GGSN(40)에서 GGSN 자신의 IP 정보가 담긴 상기 IP 데이터그램을 수신하므로 자신에게 전송된 것임을 알고 데이터 패킷을 제외(discard)시키지 않고 디캡슐화 (decapsulation)하며, 상기 IP 데이터그램으로부터 수신 단말(30)의 IMSI값을 얻는다.
GGSN(40)은 현재 수신 단말(30)이 속해있는 SGSN을 알기 위해 IMSI값을 파라미터로 하여 HLR에게 GPRS에 대한 라우팅 정보 요구메시지를 전송하고, HLR은 이에 대한 응답으로 GGSN(40)에게 GPRS에 대한 라우팅 정보 응답메시지를 전송하여 SGSN의 IP 주소를 알려준다.
HLR로부터 SGSN의 IP 주소를 얻은 GGSN(40)은 SGSN에게 PDU(protocol data unit)통지 요구메시지를 전송하여 수신 단말이 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 진행할 것을 요청한다.
그러면 SGSN은 GGSN(40)에게 상기 요구에 대한 응답메시지를 전송한다.
SGSN은 PDP 컨텍스트 활성화 요구메시지를 수신 단말(10)에게 전송하여 PDP 컨텍스트 활성화를 요구한다.
그리고 송수신 단말간에 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 진행하여 단말간의 통신이 가능하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 접속단계를 나타내는 절차도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 외부망의 송신 단말이 수신 단말의 전화번호로 접속요구를 하면 DNS 서버는 HLR과 연동하여 해당 수신 단말이 속한 GGSN의 정보(GGSN의 IP값, 수신 단말의 IMSI값)를 알려준다.(S501,S502)
상기 수신 단말에 해당하는 GGSN의 IP를 DNS 서버로부터 수신한 외부망의 송신 단말은 전송하고자 하는 IP 데이터그램을 상기 GGSN의 IP 헤더로 캡슐화(encapsulation)한다.
그러면 GGSN에서 상기 IP 데이터그램을 수신하여 GGSN 자신의 IP를 확인하므로 자신에게 전송된 것임을 알고 데이터 패킷을 제외(discard)시키지 않고 디캡슐화 (decapsulation)하며, 수신된 IP 데이터그램으로부터 수신 단말의 IMSI값을 얻는다.
그리고 외부망에서 송신 단말이 통신하고자 하는 수신 단말이 속하는 GGSN으로 상기 GGSN의 IP와 수신 단말의 IMSI정보가 포함된 패킷 데이터를 전송한다. (S503)
GGSN은 현재 수신 단말이 속해있는 SGSN을 알기 위해 IMSI값을 파라미터로 하여 HLR에게 GPRS에 대한 라우팅 정보 요구메시지를 전송하고, HLR은 이에 대한 응답으로 GGSN에게 GPRS에 대한 라우팅 정보 응답메시지를 전송하여 SGSN의 IP 주소를 알려준다.(S504, S505)
HLR로부터 SGSN의 IP 주소를 얻은 GGSN은 SGSN에게 PDU(protocol data unit)통지 요구메시지를 전송하여 수신 단말이 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 진행할 것을 요청한다.(S506)
그러면 SGSN은 GGSN에게 상기 요구에 대한 응답메시지를 전송한다.(S507)
SGSN은 PDP 컨텍스트 활성화 요구메시지를 수신 단말에게 전송하여 PDP 컨텍스트 활성화를 요구한다.(S508)
그리고 상기 송수신 단말간에 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 진행하여 단말간의 통신이 가능하도록 한다.(S509, S510)
상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 데이터 통신방법은 GPRS 외부망의 단말이 PDP 컨텍스트가 활성화 되어 있지 않은 GPRS 내부망의 단말로 패킷 데이터 전송을 하고자 할때 GGSN 내부에 수신 단말에 대한 가입자 정보가 사전에 등록되어 있지 않은 경우에도 송수신 단말간에 데이터 통신을 가능하게 할 수 있는 방법에 관한 것으로, 해당 수신 단말이 속하는 GGSN을 찾아서 그 GGSN의 IP를 송신 단말에 알려주어, 송신 단말이 상기 해당 GGSN의 IP 데이터그램을 GGSN으로 전송하므로써, 해당 GGSN이 외부망 송신 단말의 전송 패킷 데이터를 제외(discard)시키지 않고 내부망의 수신 단말과 연결하므로써 GPRS 외부망의 송신 단말과 내부망의 수신단말간의 패킷 데이터 통신이 가능하게 됨을 알 수 있다.
본 발명은 전술한 바와 같이, UMTS 네트워크상에서 GPRS 외부망의 단말이 PDP 컨텍스트가 활성화 되어 있지 않고 또한, GGSN 내부에 가입자 정보가 등록되어 있지 않은 수신 단말과 데이터 통신을 하는 경우에 GGSN이 송신 단말의 패킷 데이터를 제외(discard)시키지 않고 제대로 패킷 데이터를 전송하도록 하므로써 GPRS 외부망과 내부망간의 데이터 통신을 용이하게 할 수 있다.
이는 곧 차세대 무선 네트워크에서의 신규 서비스 창출로 이어질것으로 기대된다.

Claims (2)

  1. 송신 단말이 DNS 서버로부터 수신 단말이 속하는 GGSN의 정보를 요청하여 수신하는 단계와;
    송신 단말이 GGSN으로 상기 GGSN의 정보와 패킷 데이터를 전송하는 단계와;
    GGSN이 상기 GGSN의 정보를 이용하여 수신 단말이 속한 SGSN을 거쳐 수신 단말에 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 요구하는 단계와;
    수신 단말이 PDP 컨텍스트 활성화 과정을 진행하여 상기 패킷 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 데이터 통신방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 GGSN의 정보는 해당 GGSN의 IP와 수신단말의 IMSI값을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 GPRS 내부망과 외부망 단말간의 데이터 통신방법.
KR1020010025275A 2001-05-09 2001-05-09 Ｇｐｒｓ 내부망과 외부망 단말간의 데이터 통신방법 KR20020085656A (ko)

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KR100606372B1 (ko) * 2004-12-06 2006-07-31 엘지노텔 주식회사 지지에스엔 시스템에서의 접속호관리 장치 및 그 방법
KR100746392B1 (ko) * 2005-12-28 2007-08-03 주식회사 팬택앤큐리텔 단말의 프로파일을 설정하는 방법 및 시스템

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