KR20030051427A - 통신 네트워크에서 연결을 제공하는 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통신 네트워크 내에서 연결을 제공하는 시스템 및 방법을 개시한다. 본 발명은 몇 개의 네트워크 요소들을 포함하고, 무선 네트워크 제어기와 같은 제 1 네트워크 요소 및 서비스 노드들과 같은 하나 또는 그 이상의 대안적으로 선택가능한 제 2 네트워크 요소들을 통하여 연결을 라우팅시킨다. 이러한 네트워크는 선택가능한 제 2 네트워크 요소들의 리스트를 저장하는 네트워크 요소를 포함한다. 상기 리스트는 라우팅 또는 위치 영역 또는 바람직한 제 2 네트워크 요소를 식별하는 식별자를 이용하여 접속된다. 상기 리스트는, 무선 네트워크 제어기와 같은 질문하는 네트워크 요소에, 예를 들어 연결 발신 또는 착신 네트워크 요소의 라우팅 또는 위치 영역을 서비스할 수 있는 서비스 노드들의 IP 어드레스들을 리턴시키는 DNS 서버 내에 저장될 수 있다. 상기 연결 발신 또는 착신 네트워크 요소는 또한 SGSN과 같이, 연결을 원하는 특정한 네트워크 요소를 식별하는 식별자를 전송할 수 있다.

Description

통신 네트워크에서 연결을 제공하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING A CONNECTION IN A COMMUNICATION NETWORK}
통신 네트워크 내에서 연결을 제공할 때에는, 대개 연결 발신 네트워크 요소, 연결 착신 네트워크 요소, 그리고/또는 기지국, 기지 송수신국, 기지국 제어기와 같은 하나 또는 그 이상의 중간 네트워크 요소들 그리고/또는 신호 그리고/또는 유저 트래픽을 처리하는 하나 또는 그 이상의 지원 노드들을 포함하는 몇 개의 네트워크 요소들을 필요로 한다.
예로서, GPRS-기반 또는 UMTS-기반 네트워크에서, 이동국(MS)과 같은 유저 장비로부터의 (예를 들어, 호(call)와 같은) 연결의 발신 또는 유저 장비로의 연결의 착신은, SGSN(서비스 GPRS 지원 노드) 및 가능하게는 GGSN(게이트웨이 GPRS 지원 노드)와 통신하는 무선 네트워크 제어기(RNC)를 이용하여 연결 종료 또는 시작 장비에 대하여 이루어진다. 이러한 연결 종료 또는 시작 장비는 동일한 또는 서로 다른 네트워크 내에 위치될 수 있다. 특히, 이동 유저 장비들의 경우, 이들의 실제 위치는 (예를 들어, 휴지 상태에서의) 라우팅 영역의 결정 또는 (예를 들어, 호와 같은 연결을 처리할 때) 셀의 더 정밀한 결정에 의해 정의된다. 주목할 사항으로서, 라우팅 영역(RA)은 GPRS와 관련하여 이용되는 표준 용어이며, GSM 및 UMTS 회로 교환 시스템들은 위치 영역(LA)이라는 용어를 이용한다. 양자 모두의 경우에 있어서, 영역은, 이동국이 서비스 노드(예를 들어, SGSN 또는 MSC/VLR) 내에 등록되고, 결국 서비스 노드가 이동국을 페이징하여 다운링크 연결을 설정하는 영역을 말한다. 본원에서, 영역이란 용어는 위치 영역 그리고/또는 라우팅 영역을 말한다.
전체 네트워크의 커버리지 영역은 대개 몇 개의 영역들(RA 또는 LA)로 분리되는 바, (GPRS- 또는 UMTS-기반 네트워크에서는) 하나의 영역이 하나의 서비스 노드에 할당된다(하나의 서비스 노드가 전형적으로 많은 영역들을 처리한다). 유저 장비가 현재 위치되는 영역에 대한 정보를 가지고 있으면, 이 유저 장비로 또는 유저 장비로부터의 연결 처리를 맡고 있는 서비스 노드가 명백하게 정의된다.
예를 들어, GSM 및 UMTS에서, 라우팅 또는 위치 영역들과 할당된 SGSN들 간의 이러한 일 대 일의 상관성은 소프트웨어 갱신과 같은 필수 유지 동작들 또는 SGSN이 브레이크다운되는 경우 단점이 될 수 있다. 이러한 경우, 라우팅 영역은 완전히 차단되어야 하며, 연결들을 제공하는 데에 적어도 일시적으로 더 이상 이용되지 않아야 한다.
이러한 상황은 두 개의 SGSN들과 같은 적어도 두 개의 서비스 노드들이 동일한 라우팅 영역을 처리할 수 있는 방식으로 네트워크 구조를 변경할 때, 상당히 개선될 수 있다. 이러한 경우, 예를 들어 기지국 제어기(BSC) 또는 무선 네트워크 제어기(RNC)는 Iu 그리고/또는 Gb와 같은 서로 다른 인터페이스들을 이용할 수 있다. 두 개의 무선 인터페이스들을 이용하고 단지 하나의 단일 기지 송수신국(BTS)을 제공함으로써, 몇 가지 타입의 이동국들이 지원될 수 있다.
동일한 라우팅 영역을 서비스하는 두 개 또는 그 이상의 지원 노드들을 제공하게 되면, 이전에 이용된 SGSN에 과부하가 걸리거나 고장나는 경우, (아마도 이용가능한 SGSN들의 리스트를 가지고 있을) RNC로 하여금 다른 SGSN을 이용할 수 있게 함으로써 장애허용성(resilience)과 같은 일부 장점들을 제공한다. 또한, 소프트웨어 갱신과 같은 유지 동작들이 영역을 차단시키지 않으면서 이루어질 수 있다. 또한, SGSN간 핸드오버에 의해 야기되는 네트워크 신호가 감소될 수 있다.
예로서, 런던 영역과 같은 대도시 영역을 서비스하기 위한 몇 개의 SGSN들이 제공될 수 있으며, 도시 주위를 이동하는 이동국은 항상 그의 최초 SGSN을 이용하여 연결을 처리한다.
이를 테면, IP 네트워크는 현재 RNC와 SGSN 간의 포인트 투 포인트 Iu 인터페이스로서 주로 이용되는 Iu 인터페이스와 같은 인터페이스 상에 안내될 수 있다. IP 네트워크 또는 다른 어떠한 적절한 타입의 네트워크를 Iu 인터페이스 상에 안내하면, 하나의 RNC가 몇 개의 SGSN들에 연결될 수 있다.
(예를 들어, 유저 장비로의 무선 연결을 제어하는) 한 개의 네트워크 요소가교번적으로 제공되는 서로 다른 지원 노드들을 연결할 수 있는 경우에는, 이를 테면 연결을 신호하는 데에 이용되는 SGSN과 같은 적절한 지원 노드를 찾고 선택하는 데에 있어서 문제가 발생한다. 이러한 신호 연결은, 예를 들어 유저 장비(예를 들어, MS)와 SGSN과 같은 지원 노드들 간의 (이동성 관리(MM) 및 세션 관리(SM)와 같은) L3(층 3) 메세지들을 전송하는 데에 이용될 수 있다. 또한, 지원 노드간 핸드오버의 경우, 새로운 지원 노드는, 핸드오버될 때 까지 유저 장비를 서비스했던 구 지원 노드를 발견함으로써 이득을 얻을 것이다.
본 발명은 통신 네트워크에서 연결을 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 통신 네트워크는 순수한 데이터 네트워크, 데이터 그리고/또는 음성과 같은 다른 타입의 정보를 전송하는 네트워크, 또는 오로지 비 데이터(non-data) 정보 만을 전송하는 네트워크가 될 수 있다. 네트워크는 회로 교환 네트워크, GPRS 또는 UMTS 네트워크와 같은 패킷 교환 네트워크, 또는 다른 타입의 네크워크들의 결합으로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예의 기본 구조를 도시한다.
도 2는 유저 장비와 서비스 노드 간에 연결을 설정하기 위한 메세지 흐름을 도시한다.
도 3은 원하는 서비스 노드를 선택하는 방법을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템 및 방법에 있어서의 메세지 흐름을 도시한다.
도 5는 DNS 서버 내에 저장된 표의 세부 내용들을 도시한다.
도 6은 UMTS와 관련된 본 발명의 실시예에 따른 라우팅 영역 갱신 절차에서 수행되는 방법 단계들을 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 결합된 셀/URA 갱신 및 SRNS 재배치 절차에서 수행되는 단계들을 도시한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템 및 방법에서의 메세지 흐름을 도시한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템 및 방법에서의 메세지 흐름을 도시한다.
본 발명은 상기 문제들을 부분적으로 또는 완전히 해결하거나 적어도 경감시키는 해결책을 제공한다.
일 양상에 따르면, 본 발명은 청구항 1에 정의된 시스템을 제공한다. 이 시스템은 단지 네트워크의 일부이거나, 두 개 또는 그 이상의 네트워크들을 포함할 수 있다.
다른 양상에 따르면, 본 발명은 방법 독립항에 정의된 방법을 제공한다.
또 다른 양상에 따르면, 본 발명은 청구항들에서 정의되고 그리고/또는 상세한 설명에서 설명되는 네트워크 또는 연결 또는 선택 방법에서 이용될 수 있는 하드웨어 구조 또는 기능들을 실시하기 위한 장비를 갖추고 있는 하나 또는 그 이상의 네트워크 요소들을 제공한다.
본 발명은 무선 네트워크 제어기 또는 기지국 제어기와 같은 제 1 네트워크 요소로 하여금 (예를 들어, 신호 연결 또는 유저 트래픽 연결과 같은) 연결을 위하여 어떤 지원 노드(예를 들어, SGSN)를 이용할 것인지를 결정할 수 있도록 하는 해결책을 제공한다. 신호 연결은, 예를 들어 MS의 유저 장비와 같은 네트워크 요소와 지원 노드 간에, 예를 들어 MM 및 SM의 L3 메세지들과 같은 메세지들을 전송하기 위하여 제공된다. 이에 따라, 제 1 네트워크 요소는, 예를 들어 동일한 라우팅 영역을 서비스하는 서로 다른 지원 노드들에 교번적으로 연결될 수 있다. 이러한 실시는 상기 언급한 장점들을 제공한다.
또한, 본 발명은 SGSN들과 같은 서로 다른 지원 노드들 간의 연결의 핸드오버의 경우, 새로운 지원 노드가 지금까지 유저 장비를 서비스했던 구 지원 노드를 찾을 수 있게 하는 구조 및 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, "라우팅 영역 아이덴티티(RAI)"와 같은 영역 식별자가, 지원 노드들과 같이 대안적으로 선택가능한 제 2 네트워크 요소들의 리스트를 얻기 위하여, 제 1 네크워크 요소(예를 들어, RNC)에 의해 이용될 수 있다. 이러한 리스트에서, 서로 다른 지원 노드들은 그들의 어드레스들에 의해 식별된다. 이러한 리스트는 RNC 내부에 미리 구성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 1 네트워크 요소는 식별자(예를 들어, RAI)를 포함하는 메세지 또는 요구를 DNS(도메인 네임 시스템) 서버와 같은 다른 네트워크 요소로 전송하며, 그 응답으로서, RAI에 의해 표시되는 라우팅 영역을 서비스하는 가능한 제 2 네트워크 요소들의 리스트를 수신한다. 이는 리스트가 미리 구성될 필요성을 없애며, DNS는 가능한 제 2 네트워크 요소들의 리스트가 IP 어드레스들을 포함하는 경우에 특히 적절하다.
다른 네트워크 요소는 바람직하게는 가능한 제 2 네트워크 요소들의 리스트(표)를 저장하는 메모리를 포함하거나 이와 협력하며, 그리고 부하를 분배하기 위하여 상기 리스트를 롤링(rolling) 또는 분배 리스트로서 전송한다. 이 리스트는 예를 들어 몇 개의 부분들의 형태로 전송될 수 있으며, 여기서 상기 각 부분은 단지 하나 또는 두 개 (또는 그 이상의) 선택가능한 제 2 네트워크 요소들을 나타낸다. 이 리스트는 정의된 순서, 예를 들어 리스트 요구를 전송하거나 이 영역에 대한 디폴트인 제 2 네트워크 요소를 첫 번째로 표시하는 제 1 네트워크 요소의 어드레스를 기초로 분류될 수 있다. 이러한 분류는 리스트 내에 표시된 제 2 네트워크 요소들중 첫 번째가 항상 제 1 네트워크 요소에 가장 가깝고, 리스트된 제 2 네트워크 요소들중 두 번째가 제 1 네트워크 요소에 두 번째로 가깝고, 기타 등등이 되도록 이루어진다.
일 실시예에서, 리스트 내의 제 2 네트워크 요소의 리스트 순서 또한 리스트된 각각의 제 2 네트워크 요소의 실제 또는 이전의 로드에 대한 정보를 기초로 할 수 있다. 대안적으로, 제 2 네트워크 요소들의 리스트 순서는 불변으로 유지될 수 있지만, 리스트된 제 2 네트워크 요소들의 실제 또는 이전의 로드 상태를 나타내는 부가 정보가 리스트에 부착된다. 후자의 경우, 제 1 네트워크 요소는 부하 상태 정보를 체크할 뿐만 아니라, 제 2 네트워크 요소들중에서 가장 적은 부하를 갖는 것, 또는 적어도 더 적은 부하를 갖는 제 2 네트워크 요소들중에서 하나를 선택한다.
부하를 고려한 제 2 네트워크 요소들의 리스팅 순서의 변형 또는 리스트에 부하 정보를 부착하는 것은 바람직하게는 네트워크에 제공되는 동작 및 유지 시스템(O&M)에 의해 수행된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소프트웨어 갱신과 같은 유지 동작이 계획되는 제 2 네트워크 요소는 소프트웨어 갱신 몇 시간 전과 같은 어떠한 시간에 (질문한 제 1 네트워크 요소로 전송될) 리스트로부터 제거될 수 있다. 이러한 방식으로, 어떠한 연결들 또는 상황들도 이러한 제 2 네트워크 요소에 의해 처리되지 않을 것임을, 또는 적어도 그리 많지 않은 연결들 또는 상황들이 처리될 것임을 보장할 수 있다.
본 발명의 가능한 일 실시예에 따르면, 한 제 2 네트워크 요소가 응답하지 않는 다면, 리스트로부터 다른 제 2 네트워크 요소가 선택될 수 있다.
본 발명의 가능한 일 실시예에 따르면, CN(코어 네트워크) 식별자와 같은 식별자가, 예를 들어 연결을 개시하고 그리고/또는 L3 메세지(예를 들어, 가입 요구, 라우팅 영역 갱신 요구 또는 서비스 요구)와 같은 메세지를 전달하는 데에 이용되는 RRC(무선 자원 제어) 메세지와 같은 메세지에 부가될 수 있다. 제 1 네트워크 요소(예를 들어, RNC)는 RRC 메세지로부터 식별자(예를 들어, CN 식별자)를 체크한다. 또한, 제 1 네트워크 요소는 유저 장비가 실제로 위치하는 셀로부터 RAI와 같은 영역 식별자를 추론할 수 있다. 영역 식별자와 CN 식별자가 결합하여 서비스 노드를 명확하게 식별한다. 제 1 네트워크 요소는 리스트로부터 서비스 노드의 어드레스를 얻는다. 일 실시예에서, 제 1 네트워크 요소는 영역 식별자 그리고/또는 CN 식별자를 이용하여, DNS 서버와 같은 리스트-전송 네트워크 요소에, 전송되는 식별자에 할당된 제 2 네트워크 요소들의 리스트의 전송을 요구한다.
GSM 또는 UMTS 시스템들과 같은 시스템들은 동일한 영역을 서비스하는 서로다른 타입의 서비스 노드들(예를 들어, SGSN 및 MSC/VCR)을 갖는다. UMTS 시스템에서, RRC 신호는 CN 타입을 식별하는 파라미터(CN 도메인 아이덴티티)를 포함한다. GSM에서, CN 타입은 설정된 채널의 타입으로부터 암시적으로(implicitly) 확인된다.
이러한 시스템들에서, 서비스 노드를 명확하게 식별하기 위해서는, 영역 식별자 및 CN 식별자의 결합 뿐 아니라 CN 타입의 표시가 요구될 수 있다.
본 발명의 가능한 일 실시예에 따르면, 제 2 네트워크 요소들중 하나는 MS와 같은 연결 착신 또는 발신 장비가 현재 위치하는 라우팅 영역을 서비스하는 디폴트 제 2 네트워크 요소로서 설정될 수 있다. 제 1 네트워크 요소는, 다른 어떠한 제 2 네트워크 요소도 선택되지 않는 한(즉, CN 식별자가 MS에 의해 전송되지 않는 한), 이러한 디폴트 제 2 네트워크 요소를 이용하여 연결을 처리하도록 구성될 것이다.
본 발명의 가능한 일 실시예에 따르면, 특정한 라우팅 영역을 서비스하는 이용가능한 제 2 네트워크 요소들중에서 하나를 선택하는 것은, 유저 장비, 예를 들어 이동국과 같은 다른 네트워크 요소로부터 비롯되는 정보에 의존하여 수행될 수 있다. 유저 장비가, 예를 들어 이전에 이러한 유저 장비로/로부터의 연결을 처리했던 특정한 지원 노드(제 2 네트워크 요소)로의 연결, 예를 들어 신호 연결을 설정하기를 원한다면, 유저 장비는 바람직하게는 CN 식별자와 같은 부가 정보를, 예를 들어 RNC가 될 수 있는 제 1 네트워크 요소로 전송한다. 예로서, 유저 장비는 SGSN과 같은 특정한 지원 노드로의 신호 연결을 설정하고, 이후 신호 연결이 해제되며, 유저 장비는 동일한 지원 노드로 다시 신호 연결을 설정하기를 원한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 유저 장비는 예를 들어 L3 메세지(예를 들어, 라우팅 영역 갱신 요구 또는 서비스 요구)를 전달하는 데에 이용될 수 있는 메시지에 CN 식별자와 같은 식별자 정보를 부가할 수 있다. MS가 그것이 등록된 이전의 서비스 노드에 의해 처리될 수 없는 새로운 영역으로 이동한다면, 새로운 서비스 노드는 (본 실시예에 따르면, 라우팅 영역 갱신 요구에 부가된) CN 식별자와 (GSM 및 UMTS에서 라우팅 영역 갱신 요구 내에서 전송되는) 구 RAI의 결합을 이용하여 구 서비스 노드의 어드레스를 유출할 수 있게 된다. 또한, 또는 대안적으로, 제 1 네트워크 요소(예를 들어, RNC)는 L3 메세지로부터 CN 식별자에 대한 정보를 체크할 수 있다.
새로운 서비스 노드는, 예를 들어 라우팅 영역 갱신 수락 또는 가입 수락 내에 그의 CN 식별자를 MS로 전송해야 한다.
또한, 본 발명은 특히 노드간 핸드오버 후에 새로운 지원 노드에 의해 구 지원 노드(예를 들어, 구 SGSN)의 발견 및 선택 가능성을 제공한다. 주목할 사항으로서, (단지 RAI에 의해 지정된 특정한 라우팅 영역을 하나의 SGSN이 서비스할 때) 구 SGSN이 구 RAI를 이용하여 발견될 수 있는 구조에서는, 구 SGSN을 발견하는 데에 있어서 어떠한 문제도 없다. 그러나, 라우팅 영역이 몇 개의 지원 노드들에 의해 동시에 서비스되는 상황에서는, 새로운 지원 노드가 예를 들어 PDP(패킷 데이터 프로토콜) 콘텍스트 정보와 같은, 연결을 처리하기 위한 콘텍스트 정보를 복사하기 위하여 구 지원 노드를 검출할 수 있는 것이 유익하다.
본 발명의 일 양상에 따르면, RA(라우팅 영역) 또는 LA(위치 영역)와 같은특정한 영역을 커버하는 제 2 네트워크 요소들(즉, 지원 노드들)의 리스트를 저장하는 네트워크 요소는 또한, 각 지원 노드에 대하여, 이러한 지원 노드를 식별하는 CN 식별자를 저장할 수 있다. 이러한 식별자는 새로운 정보 요소로서 전송되거나(즉, 명시적으로(explicitly) 전송되거나), 임시 아이덴티티와 같은 다른 정보 요소의 일부로서 코드될 수 있다(즉, 암시적으로 전송된다). CN 식별자를 암시적으로 전송하는 예로서, CN 식별자는 PTMSI(패킷 임시 이동국 아이덴티티)의 일부 비트들(예를 들어, 4개의 마지막 비트들)에 의해 형성될 수 있다.
각 영역들(예를 들어, RA 또는 LA)에 이용할 수 있는 제 2 네트워크 요소들의 리스트를 저장하는 네트워크 요소는 DNS 서버가 될 수 있으며, 그리고 바람직하게는 RAI들(라우팅 영역 식별자들) 또는 LAI들(위치 영역 식별자들)과 같은 각각의 영역 표시기들에 맵핑되는 지원 노드들의 리스트를 저장한다. 이러한 네트워크 요소는 그에 전송되는 영역 표시기에 응답하여, 각 영역에 할당되는 모든 지원 노드(제 2 네트워크 요소)의 IP 어드레스들(예를 들어, RAI) 뿐 아니라, 이러한 지원 노드들에 할당되는 네트워크 요소 식별자들, 및 궁극적으로 지원 노드의 타입을 리턴시킬 수 있다. 이렇게 되면, 연결(예를 들어, 신호 연결)을 처리하는 제 2 네트워크 요소의 선택을 맡고 있는 네트워크 요소는 선택 기준으로서 예를 들어 유저 장비로부터 전송된 네트워크 요소 식별자에 대응하는 네트워크 요소 식별자를 갖는 제 2 네트워크 요소를 선택할 수 있다.
대안적으로, 리스트를 저장하는 네트워크 요소는 CN 식별자 및 영역 식별자를 이용한 질문을 받으며, 결과적으로 정확한 지원 노드의 어드레스 만이 리턴될수 있다.
지원 노드의 타입은 예를 들어 2G 및 3G SGSN을 포함하는 네트워크에서 이용될 수 있다. 이러한 경우, RNC(3G에서만)는 단지 표시된 지원 노드의 타입을 기반으로, 3G 지원 노드로서 표시된 지원 노드를 선택한다.
청구항들에 정의된 제 2 네트워크 요소는 바람직하게는 유저 장비에 대한 상태 정보(예를 들어, 위치, 가입자 데이터 등)를 유지할 수 있다. 이러한 상태 정보는 동일한 서비스 노드, 예를 들어 동일한 SGSN에 대한 연결을 유지할 수 있게 한다. 상태 정보가 없으면, 유저 장비는 모든 연결마다 서비스 노드, 예를 들어 SGSN을 변경시킬 것이다.
MS가 CN 영역 내에서 이동할 때, 연결은 바람직하게는 동일한 선택가능한 제 2 네트워크 요소에서 유지된다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 처리 문제들을 없애기 위하여, 라우팅 영역에 이용할 수 있는 제 2 네트워크 요소들중 하나(예를 들어, SGSN)는, PDP 콘텍스트와 같은 콘텍스트 정보 자체를 처리하지 않는 경우에는 릴레이의 역할을 하는 마스터 네트워크 요소가 될 수 있으며, 그리고 예를 들어 PTMSI와 함께 유저 장비로부터 전송된 식별자를 기반으로 구 제 2 네트워크 요소를 결정할 수 있다. 이러한 경우, 유저 장비로의 연결이 처리되는 시간 주기 동안(예를 들어, 시간 주기의 시작 또는 끝에서), 식별자가 PTMSI와 함께 구 지원 노드로부터 유저 장비로 전송될 수 있다. 이에 따라, 유저 장비는 그의 연결들을 처리했던 지원 노드와 같은 지원 네트워크 요소를 알게 된다. 이러한 실시예는 MS가 이동했던 SNSN이 적절한 구(즉, 이전의)SGSN을 발견하도록 업그레이드되지 않은 경우에 특별히 적용될 수 있다.
제 2 네트워크 요소는 또한 MSC들(이동 전화 교환국들) 또는, 예를 들어 회로 교환 네트워크들 내의 다른 타입의 서비스 요소들이 될 수 있다.
본 발명에 의해 제공되는 해결책들은 또한, 동일한 라우팅 영역에 대한 연결들을 처리하는 (2G SGSN 및 3G SGSN과 같은) 서로 다른 세대의 네트워크 요소들이 제공되는 경우에 적용될 수 있다. 지원 노드의 선택은 설정 그리고/또는 요구되는 연결의 타입, 또는 유저 장비의 타입에 의존하여 이루어질 수 있다. 예로서, 본 발명은 GERAN 시스템(GSM/EDGE 무선 접속 네트워크) 내에서 이용될 수 있다.
본 발명은 적어도 부분적으로 IP 기반인 셀룰러 네트워크에 적용될 수 있다. IP 네트워크들은 본질적으로 피어 투 피어 구성되지만, GSM, UMTS 등과 같은 종래의 셀룰러 네트워크들은 전형적으로 계층적인 구조에 기초를 두는 바, 여기에서 무선 접속 네트워크(RAN) 또는, 좀 더 상세히는, RNC, RNS, BTS, BSS 등과 같은 무선 접속을 제어하는 제어기는 단일 서비스 노드(예를 들어, MSC/VLR; SGSN;...)에 의해 처리된다.
본 발명은 일반적으로, 예를 들어 유저 장비로의 무선 접속을 제공하는 하나의 네트워크 요소(예를 들어, RAN)가 CN 노드들과 같은 많은 서비스 노드들에 연결되는 구조 및 방법을 제시한다. 이는 CN 노드 영역 간의 갱신 절차들의 수를 줄이고, 신뢰성을 증가시킨다. 이에 따라, 본 발명은 셀룰러 시스템을 위한 새로운 구조를 제시하는 바, 이 구조에서는 하나의 무선 접속 네트워크(무선 접속을 제공 또는 제어하는 네트워크 요소) 뿐 아니라 위치 영역(LA) 또는 라우팅 영역(RA)이 동일한 타입의 많은 서비스 노드들에 의해 처리될 수 있다. 어느 서비스 노드로 연결이 이루어질 것인 지를 결정하는 라우팅 기능은 바람직하게는 무선 접속 네트워크(RAN) 또는 무선 접속을 제공 또는 제어하는 각 네트워크 요소 내에 위치되며, 무선 접속 네트워크와 서비스 노드 간에, 또는 서비스 노드 내에는 위치되지 않는다. RAN 내에 위치되는 라우팅 기능은 연결하고자 하는 서비스 노드의 선택 방법을 부가적으로 제공 또는 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 방법 및 시스템은, 유저 장비가 실제로 등록된 노드를 검출하는 데에 이용되며, 네트워크 요소들중 하나는 유저 장비의 현재의 위치 영역(또는 라우팅 영역)을 서비스하는 서비스 노드들의 리스트를 갖는다. 바람직하게는, 이러한 리스트는 디폴트 서비스 노드를 포함한다. 연결을 처리하는 데에 이용될 서비스 노드는 바람직하게는 다음과 같은 방식: 즉, 유저 장비가 CN 식별자와 같은 식별자를 전송하지 않을 때에는, 정의된 경우 디폴트 서비스 노드가 리스트로부터 선택되게 되는 방식으로 결정된다. 유저 장비가 CN 식별자와 같은 식별자를 전송했다면, 이 식별자에 대응하는 서비스 노드가 선택될 것이다. 디폴트 서비스 노드는 라우팅을 위한 리스트의 특정 장소 또는 위치 영역 상에서 언급되는 서비스 노드, 예를 들어 리스트 상에서 언급되는 제 1 서비스 노드가 되도록 정의될 수 있다. 예를 들어, 유저 장비로부터 어떠한 식별자도 전송되지 않으면, 특정한 장소 상에서 언급된 서비스 노드, 예를 들어 첫 번째로 언급된 서비스 노드가 RAN에 의해 리스트로부터 선택된다.
이러한 방법 및 구조는 이용될 서비스 노드를 찾기 위하여 무선 접속 네트워크(또는 RAN 제어 노드 또는 구성요소)에 의해 이용될 수 있다. 마찬가지로, 이러한 방법 및 구조는 유저 장비가 등록되었던 구 서비스 노드를 찾기 위하여 새로운 서비스 노드에 의해 이용되거나, 또는 특히 Gs 인터페이스가 이용되는 경우, 유저 장비가 등록되었던 MSC/VLR을 찾기 위하여 새로운 서비스 노드에 의해 이용될 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면, MS와 같은 유저 장비는 CN 식별자를 이용하여 서비스 노드를 선택할 수 있다. CN 식별자는 가장 마지막으로 이용되는 식별자가 되거나, 유저 장비 내에, 예를 들어 그의 SIM 카드 상에 저장된 미리 구성된, 즉 미리 결정된 CN 식별자가 될 수 있다. 본 양상은 청구항 48 내지 52에서 청구된다.
또한, 본 발명에 따른 방법 및 시스템은 (각자 그 자신의 서비스 노드를 갖는) 많은 오퍼레이터들이 (다른 오퍼레이터가 소유하는) 공통 무선 접속 네트워크를 공유할 수 있게 하는 데에 이용될 수 있다. 모든 오퍼레이터가 서로 다른 CN 식별자를 이용하고, MS들이 전형적으로 SIM 카드로부터 읽혀지는 가입 정보를 기반으로 (심지어 첫 번째 접속 요구에서도) 동일한 CN 식별자를 항상 이용하도록 구성된다면, MS들은 (그들이 SIM 카드를 샀던) 이 오퍼레이터에 의해 소유되는 SGSN에 항상 연결될 것이다.
따라서, 본 발명은 청구항 53 내지 55에 정의된 시스템과, 그리고/또는 다른 청구항들에 정의된 네트워크 요소들을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 일 실시예의 기본 구조를 도시한다. 시스템은 네트워크(1)로서 실시되거나, 그 일부를 형성한다. 네트워크(1)는 적어도 하나의, 또는 대개는 다수의 유저 장비들(2)을 포함하는 바, 본 실시예에서 유저 장비들(2)은 이동국(MS)들로서 실시된다. 유저 장비들은 또한 고정 단말기들과 같은 다른 어떠한 타입의 장비들이 될 수 있다. 도 1에는 단지 하나의 유저 장비(2) 만이도시되었지만, 대개 몇 개의 유저 장비들이 네트워크(1)에 가입되어 연결 발신 또는 착신 장비들을 나타낸다.
연결 또는 연결 설정의 경우, 네트워크(1) 또는 다른 네트워크의 일부를 형성하는 다른 장비를 이용하여, 유저 장비(2)로의 무선 연결이 제공되고 무선 접속 네트워크(RAN)에 의해 처리된다. 본 실시예에서, RAN은 유저 장비(2)로의 무선 연결을 위한 무선 접속 네트워크의 일부이거나 또는 이를 나타내는 무선 네트워크 제어기(RNC)(3)를 포함한다. 대개, 네트워크(1) 내에는 네트워크(1)의 서로 다른 영역들의 무선 통신 가능 구역에 대하여 몇 개의 무선 접속 네트워크들 및 제어기들(3)이 제공된다. RNC(제 1 네트워크 요소)(3)는 본 실시예에서는 SGSN들(4 및 6)로서 실시되는 서로 다른 서비스 노드들에 선택적으로 연결될 수 있다.
네트워크는, 보통 방문자 위치 레지스터(VLR)들과 결합될 이동 전화 교환국(MSC)들과 같은 부가적인 또는 대안적인 서비스 노드들을 포함할 수 있다. 서비스 노드들 노드들(4 및 6)은 필요한 경우 게이트웨이 노드(5)에 연결될 수 있는 바, 여기서 게이트웨이 노드(5)는 SGSN이며 다른 네트워크들로의 연결 가능성을 제공한다.
또한, 네트워크(1)의 일부를 형성하거나 네트워크 외부의 구성 요소가 될 수 있는 DNS(도메인 네임 시스템) 서버(7)가 제공된다. DNS 서버(7)는 RNC(3), 및 서비스 노드들(4, 6) 그리고/또는 게이트웨이 노드(5)와 같은 다른 네트워크 요소들에 의해 접속될 수 있다.
DNS 서버(7)는 네트워크(1)의 라우팅 영역들 또는 위치 영역들을 선택적으로커버하는 데에 이용할 수 있는 서비스 노드들의 리스트들(표들)을 저장하는 메모리(미도시)를 포함하거나, 이 메모리를 접속할 수 있다.
도 5는 메모리 내에 저장된 표를 예시적으로 도시한다. 본 예에 따르면, 표는 몇 개의 칼럼들과 로우들을 포함한다. 왼쪽 칼럼 "SGSN"은 이용가능한 서비스 노드들을 리스트한다. SGSN1은 SGSN(4)과 대응하고, SGSN2는 SGSN(6)과 대응하며, 그리고 SGSN3, SGSN4는, 도 1에 도시되지 않으며 네트워크(1)의 다른 라우팅 또는 위치 영역들을 커버하는 다른 서비스 노드들에 대응한다. 표들은 또한 이용가능한 개별적인 서비스 노드들의 IP 어드레스들을 리스트하는 "SGSN의 IP 어드레스" 칼럼을 포함한다. "SGSN 이름" 또는 "(SGSN 식별자)" 칼럼은 개별적인 서비스 노드들을 식별하는 식별자들을 리스트한다. 본 예에서, 노드의 타입(2G 또는 3G)은 식별자 내에 정해진다. "라우팅 영역" 칼럼은 개별적인 서비스 노드들에 의해 커버되는 라우팅 영역들 또는 위치 영역들을 리스트한다. 예로서, 서비스 노드들(SGSN1, SGSN2, SGSN3 및 SGSN4)은 동일한 제 1 라우팅 영역(RA1)을 커버하는 데에 이용될 수 있으며, 서비스 노드들(SGSN1, SGSN2, SGSN3 및 SGSN5)은 이동국이 예를 들어 라우팅 영역(RA1)으로부터 이동한 후에 위치될 수 있는 제 2 라우팅 영역(RA2)을 대안적으로 커버하는 데에 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예들의 구체적인 실시에 따라, 상기 저장된 리스트는 도 5에 도시된 모든 칼럼들을 반드시 포함할 필요는 없다. 이를 테면, (RNC에 의해 처리되는 모든 RAs가 동일한 CN 식별자를 이용하고, 리스트가 RNC 마다 특정하다면), "SGSN" 그리고/또는 "라우팅 영역" 칼럼은 생략될 수 있다. 대안적으로, 리스트는또한 적절한 서비스 노드를 선택하는 데에 유용한 부가적인 정보를 포함할 수 있다. 이를 테면, "서비스 노드 타입" 칼럼 그리고/또는 일부 또는 개별적인 모든 영역들에 대한 디폴트 노드들을 나타내는 칼럼이 부가될 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 네트워크 또는 시스템의 구조는 동일한 타입의 두 개 또는 그 이상의 CN 노드들을 포함하는 바, 상기 CN 노드들은 동일한 무선 접속 네트워크 또는 노드(RAN)(예를 들어, BSS "기지국 서브 시스템"; UTRAN "UMTS 지상 무선 접속 네트워크"; GERAN "GSM/EDGE 무선 접속 네트워크")에 연결되며 동일한 위치 영역(LA) 그리고/또는 라우팅 영역(RA)에 할당된다. 제공되는 하나 또는 그 이상의 RAN들은 CN 노드들의 미리 구성된 리스트를 포함하거나, DNS 서버(7)와 같은 네트워크요소로부터 다운로드할 수 있다. 바람직하게는, CN 노드들은 적어도 할당된 LA/RA에 대하여 유일한 CN 식별자와 관련된다.
본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 시스템 및 방법은 바람직하게는, 유저 장비가 (예를 들어, 가입 또는 영역 갱신 절차를 수행함으로써) 하나의 위치 또는 라우팅 영역에 등록될 때 마다, 등록을 처리하는 CN 노드가 그의 CN 식별자를 예를 들어 MM(이동성 관리) 신호를 통하여 유저 장비로 리턴시키는 방식으로 구성된다. 유저 장비는 연결을 실제로 처리하는 서비스 노드를 나타내는 수신된 CN 식별자를 저장한다. 또한, 유저 장비가 무선 네트워크로의 연결을 설정할 때, 요구된다면, 유저 장비는 (알려진 경우 그리고/또는 이전에 이용된 CN에 대한 연결의 재설정이 요구되는 경우) CN 식별자를 나타내도록 설계될 수 있다. CN 식별자는, 예를 들어 RRC 연결 설정 동안 무선 신호 내에 표시될 수 있다.
역방향 호환성을 보장하기 위하여, 새로운 정보 요소(CN 식별자와 같은 식별자)는 (명시적인 정보 요소가 이용되는 경우) MM 및 RRC 신호를 통하여 전송되는 선택적인 정보 요소가 된다. 이는 이러한 특징을 지원하지 않는 유저 장비들이, 그럼에도 불구하고 새로운 네트워크 요소들과 작동하게 될 것임을 보장한다. 이러한 유저 장비는 CN 식별자를 결코 전송하지 않기 때문에, 이는 어떠한 CN 식별자도 수신하지 않을 때 선택되는 디폴트 노드로서 설정되는 CN 노드에 항상 연결된다. 마찬가지로, 유저 장비가 이러한 특징을 지원하지 않는 RAN으로 이동해야 할 때, RNC는 모든 CN 식별자를 무시하고 그것이 연결된 CN 노드와의 연결만을 항상 설정하도록 구성된다.
CN 노드가 이러한 특징을 지원하지 않는다면, 유저 장비에 어떠한 CN 식별자도 리턴되지 않을 것이다. 유저 장비는 이전에 저장된 CN 식별자를 소거한 다음 디폴트 노드에 연결되도록 구성될 수 있다. 이러한 경우, 유저 장비는 다음 연결 요구에 어떠한 CN 식별자도 전송할 수 없으며, 이에 따라 본 영역에 제공된 디폴트 CN 노드에 연결될 것이다. 이러한 모든 경우들에 있어서, 결과는 종래의 시스템들과 유사하다.
어떠한 CN 노드가 이러한 특성을 지원하지 않는 다면, 이는 디폴트 CN 노드로서 구성될 것이다.
GPRS-기반 네트워크 또는 다른 타입의 패킷-기반 네트워크에서 GSM 무선 접속(연결)이 이용된다면, TLLI(임시 논리 링크 식별자)가 매 패킷 전송에 마다 기지국 제어기(BSC)로 전송된다. 개별적인 CN 식별자의 부가를 고려하면, 매 패킷 전송마다 CN 식별자가 전송되어야 하기 때문에 과중한 무선 부하가 야기될 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, CN 식별자는 암시적으로, 즉 TLLI 내에 엔코드되어전송된다. 주목할 사항으로서, TLLI는 첫 번째 3개의 비트들을 변경시킴으로써, 항상 PTMSI로부터 얻을 수 있다. 이러한 코딩은, 예를 들어 CN 식별자를 나타내는 마지막 4개의 비트들을 이용하여, 정의된 방법으로 임시 아이덴티티(PTMSI 및 TLLI)를 코딩함으로써 이루어질 수 있다. 이러한 해결책은 무선도 증가시키지 않고, 신호 부하도 증가시키지 않는다. 라우팅 영역 갱신(RAU) 그리고/또는 가입 요구 메세지를 전송할 때, 유저 장비는 구 TLLI를 자동으로 전송한다. 연결을 서비스하는 서비스 네트워크 요소의 CN 식별자를 포함하도록 코드된 새로운 PTMSI는 무선 신호 레벨 상에서 RAU/가입 응답 메세지를 통하여 역 전송된다. 따라서, 이러한 CN 식별자 전송 특성은 프로토콜들을 변경시키지 않으면서 GPRS-기반 네트워크에 도입될 수 있다. 그러나, 이는 매 패킷 전송에 대하여 정확한 SGSN을 선택하기 위해서는 BSC가 본 발명에서 설명된 방법을 실시할 것을 요구한다.
UMTS 네트워크에서도 상기 해결책이 적용될 수 있지만, RNC가 L3 MM 메세지들 내에 전송된 PTMSI를 읽을 것을 요구하며, 여기서 상기 L3 MM 메세지들은 현재 RNC에 의해서만 중계된다. 이에 따라, 유저 장비에 대한 연결을 맡고 있는 서비스 노드를 확인하기 위한 새로운 정보 요소를 삽입하는 것이 (즉, CN 식별자를 명시적으로 전송하는 것이) 바람직하다. UMTS 네트워크에서, RNC는 RRC 콘텍스트를 유지한다. 따라서, RRC 콘텍스트에 CN 식별자를 포함시킬 때, CN 식별자를 반드시 빈번하게 전송할 필요는 없다.
GPRS 네트워크(GSM 및 UMTS)에는, SGSN 라우팅 영역간 갱신 동안 발생하는 부가적인 문제가 있다. 이러한 핸드오버 동안, 새로운 SGSN은 지금까지 유저 장비에 대한 연결을 처리했던 구 SGSN을 찾을 필요가 있다. 이를 테면, PDP(패킷 데이터 프로토콜) 콘텍스트 정보가 구 SGSN으로부터 새로운 SGSN으로 전송되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유저 장비는 바람직하게는 RA 갱신 요구 메세지 내에 CN 식별자를 포함하며, 그리고 DNS 서버(5)는 구 라우팅 영역 식별자를 나타내는 RNC(3)로부터의 개별적인 질문에 대하여, 라우팅 영역을 맡고 있는 SGSN들의 IP 어드레스들의 리스트를 리턴시킨다. CN 식별자는 도 5에 도시된 바와 같이, 모든 IP 어드레스에 암시적으로 또는 명시적으로 결합된다. CN 식별자는 리스트 상의 위치가 CN 식별자를 나타내는 경우 암시적으로 표시된다. 이러한 경우, CN(예를 들어, SGSN) 식별자를 반드시 개별적으로 전송할 필요는 없다. 도 5에 도시된 예시적인 리스트에서, 라우팅 영역 식별자가 라우팅 영역(RA1)을 나타낼 때, 리스트는 DNS 서버(7)로부터, SGSN1 및 SGSN2를 포함하고 그의 IP 어드레스들을 나타내는 RNC(3)로 리턴된다.
CN 식별자들을 명시적으로 전송할 때, 관련된 식별자들 "2G_SGSN IDENTIFIER_13" 및 "3G_SGSN IDENTIFIER_14"가 IP 어드레스들과 함께 전송된다. 특히, IP 어드레스가 결합된 규범적인 이름(Canonical name)이 DNS 서버(7)로부터, CN 식별자의 값을 나타내는 RNC(3)로 리턴된다. 이러한 개념은 예를 들어 RFC 1034 및 1035에 정의된 규범적인 이름 또는 가명(alias)을 기반으로 DNS의 구조를 효과적으로 이용한다. 따라서, DNS의 응답의 일부로서, 동일한 라우팅 영역(예를 들어,RA1)에 관련된 두 개의 중심 칼럼들 및 로우들에 의해 도 5에 나타낸 IP 어드레스들 및 규범적인 이름들(CNAME)의 리스트가 전송된다.
이러한 특성을 이용하여, RNC 또는 BSC는 유저 장비에 의해 이용되는 기술, 예를 들어 GPRS 내의 TLLI로부터 확인되는 SGSN 식별자, 및 상기 설명된 UMTS 내의 확장된 CN 식별자를 기초로 적절한 SGSN을 쉽게 선택할 수 있다.
CN 식별자가 암시적으로만 표시될 때, 이는 리스트 상의 위치에 의해 표현된다. 이를 테면, SGSN NAME 식별자를 전송하지 않을 때에는, 첫 번째 SGSN1가 라우팅 영역(1)에서 유저 장비의 연결을 처리하는 데에 이용될 SGSN으로서 결정된다. 이에 따라, 이러한 SGSN은, 예를 들어 어떠한 CN 식별자(SGSN 식별자)도 표시되지 않을 때 연결을 처리하는 데에 이용되는 디폴트 서비스 노드의 기능을 한다.
그렇지 않으면, 유저 장비(2)에 의해 표시되는 CN 식별자에 대응하는 할당된 CN 식별자를 갖는 SGSN이, 연결을 처리하기 위한, 또는 콘텍스트 정보를 새로운 SGSN으로 전송하기 위한 SGSN으로서 선택될 것이다. 후자의 SGSN간 핸드오버의 경우, 새로운 SGSN은 CN 식별자 및 영역 식별자를 기반으로 구 SGSN을 검출할 수 있는 바, 상기 영역 식별자는 구 SGSN을 식별하며, 예를 들어 PTMSI와 함께 이후의 메세지들 내에 상기 유저 장비로부터 (CN 식별자에 대하여 명시적으로 또는 암시적으로) 전송된다. 따라서, RAN 또는 새로운 SGSN은, 예를 들어 DNS 서버(7)로 질문을 전송할 때 구 SGSN의 IP 어드레스를 검출할 수 있다.
대안적으로, 마스터 SGSN이 제공될 수 있는데, 이는 PDP 콘텍스트 자체를 처리하지 않을 때에는, 릴레이의 기능을 하며, 예를 들어 CN 식별자를 기반으로 구SGSN을 결정한다. DNS 서버(7), 대안적으로 또는 부가적으로 마스터 SGSN은 RAI(도 5의 "루팅 영역" 칼럼 내의 RA1, RA2)에 맵핑되는 SGSN들의 리스트를 가질 수 있다. 후자의 경우, RAI들에 맵핑되는 SGSN들의 리스트를 DNS 서버에 반드시 제공할 필요는 없다.
구 SGSN에 대한 이러한 정보는, 특히 소프트웨어 갱신과 같은 구 SGSN의 유지 동작들을 수행하고자 할 때, 하나의 유저 장비에 대하여, 또는 심지어 모든 유저 장비들에 대하여, 구 SGSN에 포함된 모든 PDP 콘텍스트들을 새로운 SGSN으로 변경시키기 위하여 새로운 SGSN에 의해 이용될 수 있다.
SGSN 어드레스들 및 SGSN 식별자들의 리스트는 하나 또는 그 이상의 SGSN 식별자들을 서비스하기 위하여 다른 SGSN을 이용할 필요가 있는 경우 변경될 수 있다. 이렇게 되면, 이러한 SGSN 식별자들을 전송할 때, 이후의 신호 연결들은 상기 다른 SGSN에 대하여 이루어진다. 이는 또한 종래의 PDP 콘텍스트 등에 대한 GTP 터널들의 갱신을 요구한다.
도 2는 RNC(3)와 같은 무선 접속 네트워크 제어기가 유저 장비(MS)(2)로의 연결을 처리하기 위해 어떤 SGSN을 이용할 것인 지를 결정하기 위하여, 제시된 방법을 이용하는 경우를 도시한다. 단계 1)에서, MS(2)는, 예를 들어 MS(2)가 등록될 수 있는 서비스 노드를 식별하는 CN 식별자를 선택적으로 포함할 수 있는 RRC 연결 메세지와 같은 요구를 전송한다. RNC(3)는 MS가 위치되어 있는 셀로부터 새로운 RAI를 직접 검출한다. 이렇게 되면, RNC는 도 5에 도시된 리스트 및 제시된 방법을 이용하여 SGSN을 선택한다. 이 리스트는 단계 2) 및 3)으로 나타낸 바와 같이 RNC내에 미리 구성되거나 다른 네트워크 요소로부터 검색된다.
단계 2)에서, RNC는 라우팅 영역에 이용할 수 있는 SGSN들의 리스트 요구를 DNS 서버(7)로 전송한다. DNS 서버(7)는 표시된 라우팅 영역에 대응하는 SGSN들 만을 선택함으로써, 도 5에 도시된 것과 같은 SGSN 리스트를 포함하는 표 메모리를 체크한다. 단계 3에서, DNS 서버(7)는 선택된 SGSN들의 리스트를 RNC(3)로 리턴시킨다.
단계들 2 및 3에 대한 대안으로서, 단계 2)에서 RNC(3)는 MS(2)로부터 수신된 CN 식별자를 DNS 서버(7)로 부가적으로 전송하거나, 또는 CN 식별자 만을 전송한다. 이러한 경우, DNS 서버(7)는 바람직하게는 CN 식별자를 이용하여 리스트로부터 적절한 SGSN을 선택하며, 단계 3에서는 단지 적절한 SGSN의 IP 어드레스 만을 리턴시킨다. 이후, 단계들 4 내지 6에서, RNC(3)는 요구되는 SGSN의 이러한 단일의 수신된 IP 어드레스를 이용하여 연결을 설정한다.
RNC(3)는 하기의 제시된 방법에 따라 하나의 SGSN을 선택한다:
CN Id가 신호 내에 전송되거나 전송되었다면, RNC는 정확한 서비스 노드를 선택하기 위하여 키로서의 CN Id 및 영역을 이용한다.
주목할 사항으로서, 상기 영역은 RNC에 의해 처리되는 영역(들)이 동일한 구성을 갖는 (예를 들어, RNC가 단지 하나의 RA를 처리하는) 특별한 경우에는 이용될 필요가 없다.
또한, RNC는 서비스 노드의 타입을 체크할 수 있다. UMTS 시스템에서, 패킷 연결을 처리할 때, RNC는 (MSC/VLR이 아닌) SGSN 타입의 서비스 노드를 선택할 필요가 있다. 또한, 서로 다른 SGSN 타입들(예를 들어, 2G 및 3G)이 있다면, RNC는 RNC에 대하여 적절한 것, 즉 3G SGSN을 선택할 필요가 있다.
RNC가 적절한 서비스 노드를 찾는 다면, 리스트 내에 표시된 서비스 노드 어드레스를 이용하여 연결을 설정한다.
RNC가 적절한 노드를 찾지 못한다면, 이 영역을 지원하는 적절한 타입의 어떠한 서비스 노드를 선택할 수 있다. 이러한 선택은 (예를 들어, RNC에 가깝게 위치한) 바람직한 서비스 노드(들)에 기초하거나, 또는 (예를 들어, 동작 및 유지 절차들, 또는 DNS 시스템으로부터의) 관할 노드들의 각 부하에 대한 알려진 정보를 기초하여 부하를 분산(spread)하도록 임의로 이루어짐으로써, 더 적은 부하를 갖는 서비스 노드, 또는 상기의 결합을 선택한다.
CN Id가 신호 발신시 전송되지 않았다면, RNC는 하기의 실시예들중 어느 것에 따라 서비스 노드를 선택할 수 있다:
모든 MS가 CN 식별자의 전송을 지원하는 것으로 가정되는(예를 들어, CN 식별자가 TLLI의 일부로서 암시적으로 코딩되는 GPRS 시스템) 제 1 바람직한 실시에에서, RNC는 이 영역을 지원하는 적절한 타입의 어떠한 서비스 노드를 선택할 수 있다. 이러한 선택은 (예를 들어, RNC에 가깝게 위치한) 바람직한 서비스 노드(들)에 기초하거나, 또는 (예를 들어, 동작 및 유지 절차들, 또는 DNS 시스템으로부터의) 괄할 노드들의 각각의 부하의 알려진 정보를 기초로 하여 부하를 분산하도록 임의로 이루어짐으로써, 더 적은 부하를 갖는 서비스 노드, 또는 상기의 결합을 선택한다. 상기 정보의 일부가 리스트(예를 들어, 부하가 적은 것에서부터 부하가 많은 것으로 분류된 서비스 노드들)의 순서에 의해 암시적으로 표시된다면, RNC(3)는 바람직하게는 리스트의 특정 장소에 표시된 SGSN을 선택한다.
일부 MS(전형적으로 레거시(legacy) MS)가 CN 식별자의 전송을 지원하지 않는 것으로 가정되는 (예를 들어, 제 1 세대 UMTS 이동장치들이 RRC 신호의 일부로서 CN 식별자를 전송하지 않는) 제 2 바람직한 실시예에서, RNC는 이 영역에 대한 디폴트 서비스 노드를 선택해야 한다. 이는, 다음 연결이 (여전히 그의 CN 식별자에 의해 표시되지 않는) 동일한 이동장치로부터 설정되며, 동일한 노드가 다시 한번 전송됨을 보장하는 데에 필요하다. 물론, 디폴트는 영역마다 유일하기 때문에, (종래의 작동과 유사하게) 영역이 변경되면, 새로운 서비스 노드가 선택될 수 있다. 또한, 서비스 노드가 변경되면, GPRS와 같은 시스템에서, 새로운 서비스 노드는 구 서비스 노드를 찾을 필요가 있다. 새로운 서비스 노드는 또한, 어떠한 CN 식별자도 전송되지 않을 때, 구 영역을 처리하는 디폴트 서비스 노드를 이용할 필요가 있다. 이러한 방식으로, 구 서비스 노드의 어드레스는 언제나 명확하게 검색될 수 있다.
RNC(3)는 이후, 알려진 방식으로, MS(2)와 선택된 SGSN(4) 간에 연결을 설정하는 데에 필요한 단계들을 수행한다.
추가적으로, 또는 대안으로서, 응답 3)에서 전송되는 SGSN들의 리스트는 (선택될) SGSN을 결정하기 위하여 RNC(3)에 의해 체크될 부하 정보와 같은 부가적인 정보를 포함할 수 있다.
선택된 SGSN에 대한 연결은 실패할 수 있으며, 이렇게 되면 RNC는 이 영역을지원하는 적절한 타입의 다른 서비스 노드를 다시 시도한다.
제 2 바람직한 실시예에 따르면, 선택된 SGSN이 디폴트 SGSN이었다면 (그리고 연결이 실패하면), 새로운 SGSN이 디폴트로서, 전형적으로 제 2 디폴트로서 선택될 수 있다. 이러한 경우, 서비스 노드가 변경될 때, 새로운 서비스 노드는 먼저 (이전의) 디폴트로의 연결을 시도할 것이다. 디폴트 SGSN이 다운되거나, 유저를 알지 못하면, 어떠한 CN 식별자도 전송되지 않을 때, 새로운 SGSN은 구 영역을 처리하는 제 2 디폴트 서비스 노드를 이용하여 재시도해야 한다. 이러한 방식으로, 구 서비스 노드의 어드레스는 항상 명확하게 검색될 수 있다.
SGSN은 동작 및 유지 절차들이 예정되어 있을 때, 바람직하게는 이 SGSN에 새롭게 설정될 연결들을 피하기 위하여 예정된 유지 시간 지점 몇 시간 전과 같은 특정한 또는 결정된 시간 간격에, 단계 3)에 응답하여, 역 전송되는 리스트로부터 삭제될 것이다. 이러한 경우, DNS 서버(7)는 동작 및 유지 시스템에 의해 유지 동작들이 예정된 SGSN(들)에 대해 통지를 받을 것이며, 그리고, 리스트로부터 이러한 SGSN을 더 이상 선택하지 않거나, 또는 메모리로부터 이용가능한 SGSN들을 검색할 때, RNC(3)에 대한 전송으로부터 이를 제외시킬 것이다. 따라서, SGSN이 동작 및 유지 절차들에 대하여 차단될 때, 이 SGSN 내에 등록된 유저들의 수는 최소가 된다. 이러한 유저 연결들은 유실되거나, 또는 이러한 영역에 대하여 차단되는 SGSN과 동일한 CN 식별자를 이용하도록 구성된 새로운 SGSN으로 전송될 수 있다.
MS(2)와 SGSN(4) 간의 연결을 설정하기 위한 도 2에 도시된 단계들 4) 내지 6)은 통상적인 것들이며, 이에 따라 이들에 대해 상세히 설명하지 않는다.
도 3은, 예를 들어 연결을 재설정할 때, MS(2)가 특정한 SGSN(6)에 연결되도록 지정된 경우를 도시한다. 이러한 경우, MS(2)는 요구되는 SGSN(6)을 식별하는 SGSN 식별자를 포함하는 RRC 메세지와 같은 요구를 전송한다. 요구 1) 내에는, 라우팅 영역 아이덴티티(RAI) 또는 위치 영역 아이덴티티(LAI)가 부가적으로 표시될 수 있다.
대안으로서, RNC(3)는 라우팅(또는 위치) 영역을 추론할 수 있으며, 그에 따라 다른 파라미터들로부터 라우팅(또는 위치) 영역 아이덴티티를 추론할 수 있다. 도 2의 단계 2)와 유사하게, RNC(3)는 도 3의 단계 2)에서 선택 기준으로서 RAI와 같은 위치 상태를 나타냄으로써, SGSN들의 리스트를 역 전송할 것을 DNS 서버(7)에 요구한다. DNS 서버(7)는 도 5에 도시된 것과 같은 서비스 노드 리스트로부터, 표시된 위치 영역에 대응하며 이를 서비스할 수 있는 SGSN들의 식별자들 및 IP 어드레스들의 서브 리스트를 검색한다. DNS 서버(7)는 단계 3)에서의 응답으로서, 이러한 서브리스트를 RNC(3)로 리턴시킨다. RNC(3)는 단계 3)에서 수신된 서브리스트로부터, 단계 1)에서 MS(2)에 의해 표시된 SGSN 식별자에 대응하는 SGSN(여기서는 SGSN(6))을 선택하며, 그리고 MS(2)와 요구되는 SGSN(6) 간에 연결을 설정하기 위하여 알려진 단계들 4) 내지 6)을 수행한다.
단계들 2) 및 3)에 대한 대안으로서, RNC(3)는 또한 단계 2)에서, MS(2)로부터 수신된 SGSN 식별자를 DNS 서버(7)로 부가적으로 전송하거나, 또는 이 SGSN 식별자 만을 전송할 수 있다. 이러한 경우, DNS 서버(7)는 바람직하게는 리스트로부터 적절한 SGSN을 선택하기 위하여 SGSN 식별자를 이용하며, 단계 3)에서 적절한SGSN의 IP 어드레스 만을 리턴시킨다. 이후, RNC(3)는 단계들 4) 내지 6)에서, 요구되는 SGSN의 이러한 단일의 수신된 IP 어드레스를 이용하여 연결을 설정한다.
도 4는 본 발명에 따른 방법 및 시스템의 동일한 또는 다른 실시예의 대안적인 또는 부가적인 기능을 도시한다. 도 4에 따르면, SGSN들중 하나는, 여기서는 SGSN(4)은 특정한 라우팅 영역(RA)에 대한 디폴트 SGSN으로서 설정된다. 도 2 및 3의 단계 1)과 유사하게, 도 4의 단계 1)은 MS(2)로부터 RNC(3)로, 라우팅 영역 식별자(RAI)를 나타내는 RRC 연결 요구와 같은 메세지를 전송한다. RNC(3)는 특정한 SGSN에 대한 연결을 요구하는 어떠한 SGSN 식별자의 결여로부터, 표시된 라우팅 영역에 대한 디폴트 SGSN 선택 가능성을 인식한다. 이후, RNC(3)는 단계 2)에서, 데이터베이스(8)에 디폴트 SGSN(4)의 어드레스를 리턴시킬 것을 요구하고, 요구 메세지 내에 라우팅 영역 아이덴티티를 표시한다. 데이터베이스(8)는 도 5에 도시된 표와 유사하게 구성될 수 있으며, DNS 서버(7) 또는 다른 서버 내에 포함되거나, 또는 이에 의해 액세스될 수 있다. 데이터베이스(8)는 응답 3)에서 디폴트 SGSN의 어드레스를 리턴시킨다. 이 어드레스는 단계들 4) 내지 6)으로 나타낸 바와 같이, RNC(3)에 의해 통상적인 방식으로 MS(2)와 디폴트 SGSN(4) 간에 연결을 설정하는 데에 이용된다.
도 6은 UMTS에 관련된 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서의 라우팅 영역 갱신 절차의 단계들을 도시한다. 이러한 실시예의 일부 변경들은 상세한 설명과 비교하여, 굵은 글자들을 이용하여 강조된다.
라우팅 영역 갱신은 가입된 MS가 자신이 새로운 RA에 들어왔음을 발견할 때,또는 주기적인 RA 갱신 타이머가 끝날 때 일어난다. SGSN은 그것이 또한 구 RA를 처리한다는 것을 인지함으로써, 이러한 갱신이 SGSN 내 라우팅 영역 갱신임을 알아낸다. 이러한 경우, SGSN은 MS에 대한 필요한 정보를 가지며, 새로운 MS 위치에 대하여 SGSN들 또는 HLR에 알릴 필요가 전혀 없다. 주기적인 RA 갱신은 항상 SGSN 내 라우팅 영역 갱신이다. 네트워크가 모델(Ⅰ)에서 동작하면, GPRS 및 IMSI 모두에 가입된 MS는 결합된 RA/LA 갱신 절차들을 수행할 것이다.
UMTS에서, RA 갱신은 PMM-CONNECTED 또는 PMM-IDLE 상태에서 MS에 의해 시작되는, SGSN 내 또는 SGSN 간 RA 갱신, 결합된 RA/LA 갱신 또는 단지 RA 갱신이 될 수 있다. RA 갱신의 모든 경우들은 도 6에 도시된 절차에 포함된다.
UMTS RA 갱신 절차를 수행하기 위한 도 6에 도시된 단계들은 도 6의 단계의 번호를 이용하여 설명된다.
1) 아직 수행되지 않았다면, RRC 연결이 설정된다. MS는, 무선 인터페이스 상에서, MS 내에 저장된 경우 CN 식별자를 포함하는 RRC 메시지(초기 직접 전송 또는 업링크 직접 전송)를 이용하여 라우팅 영역 갱신 요구 메세지(P-TMSI, 구 RAI, 구 P-TMSI 기호, 갱신 타입, 후속(follow on) 요구, CN 식별자)를 새로운 SGSN에 전송한다. 구 SGSN을 찾기 위하여, CN 식별자 및 구 RAI가 새로운 SGSN에 의해 이용된다. 후속 요구는, 진행중인 업링크 트래픽(신호 또는 유저 데이터)이 있는 경우 MS에 의해 설정된다. SGSN은 실시 선택으로서, RA 갱신 절차를 완료한 후 Iu 인터페이스를 해제 또는 유지하기 위하여 후속 요구 표시를 이용할 수 있다. 갱신 타입은 다음과 같이 표시된다:
- RA의 변경에 의해 RA 갱신이 시작되는 경우에는 RA 갱신;
- 주기적인 RA 갱신 타이머의 만료에 의해 RA 갱신이 시작되는 경우에는 주기적인 RA 갱신;
- MS가 또한 IMSI에 가입되고 LA 갱신이 네트워크 동작 모드(Ⅰ)에서 수행되는 경우("SGSN과 MSC/VLR 간의 상호 작용"의 하위 절 참조)에는 결합된 RA/LA 갱신; 또는
- MS가 네트워크 동작 모드(Ⅰ) 내에서 IMSI 가입을 원하는 경우에는, IMSI 가입 요구에 의한 결합된 RA/LA 갱신.
SNRC는 RNC 내에 미리 정의된 리스트에 따라 MS에 의해 전송된 CN 식별자에 대응하는 SGSN에 요구를 전송한다. 어떠한 CN 식별자도 전송되지 않았다면, (레거시 MS를 지원하기 위하여) 이 영역에 대한 디폴트 SGSN이 선택된다.
주의: 이 RNC가 구 SGSN에 연결되지 않는 다면, 새로운 SGSN이 선택될 것이다. 이 영역 내에서 구 SGSN과 동일한 CN 식별자를 갖는 SGSN이 선택되거나, 존재하지 않는 경우에는, 다른 것이 선택된다.
SRNC는 MS가 3G-SGSN으로 메세지를 전송하기 전에 위치하는 영역의 RAC 및 LAC를 포함하는 라우팅 영역 아이덴티티를 부가한다. 이 RA 아이덴티티는 SRNC에 의해 MS로 전송되는 MM 시스템 정보 내의 RAI에 대응한다.
주의: SGSN으로 라우팅 영역 갱신 요구 메세지를 전송하게 되면, 관계된 MS에 대하여 UTRAN과 SGSN 간의 신호 연결을 설정하기 시작한다.
2) RA 갱신이 SGSN 간 라우팅 영역 갱신이고 MS가 PMM-IDLE 상태였다면, 새로운 SGSN은 MS에 대한 MM 및 PDP 콘텍스트들을 얻기 위하여 SGSN 콘텍스트 요구 메세지(구 P-TMSI, 구 RAI, 구 P-TMSI 기호)를 구 SGSN으로 전송한다. 구 SGSN은 구 P-TMSI 기호를 확인하고, 구 SGSN 내에 저장된 값들과 매치되지 않는 경우에는 적절한 에러 원인으로 응답한다. 이는 새로운 SGSN 내에서 보안 기능들을 시작해야 한다. 이러한 보안 기능들이 MS를 정확히 증명하면, 새로운 SGSN은 SGSN 콘텍스트 요구(IMSI, 구 RAI, 확인된 MS) 메세지를 구 SGSN으로 전송한다. 확인된 MS는 새로운 SGSN이 MS를 증명했음을 나타낸다. 구 P-TMSI 기호가 유효했다면, 또는 새로운 SGSN이 그것이 MS를 증명했음을 나타내면, 구 SGSN은 SGSN 콘텍스트 응답(원인, IMSI, MM 콘텍스트, PDP 콘텍스트들)으로 응답한다. MS가 구 SGSN 내에서 알려져있지 않으면, 구 SGSN은 적절한 에러 원인으로 응답한다. 구 SGSN은 타이머를 시작시킨다.
3) 보안 기능들이 실행될 수 있다. 이러한 절차들은 "보안 기능"이라는 하위 절에 정의된다. 보안 기능들이 MS를 정확히 증명하지 못하면, 라우팅 영역 갱신은 거절될 것이며, 새로운 SGSN은 거절 표시를 구 SGSN으로 전송한다. 구 SGSN은 SGSN 콘텍스트 요구가 결코 수신되지 않은 것 처럼 계속한다.
4) RA 갱신이 SGSN 간 라우팅 영역 갱신이면, 새로운 SGSN은 SGSN 콘텍스트 확인 메세지를 구 SGSN으로 전송한다. 구 SGSN은 MSC/VLR 결합 및 GGSNs 및 HLR 내의 정보가 무효하다는 것을 그의 콘텍스트 내에 표시한다. 이는 MS가 진행중인 라우팅 영역 갱신 절차를 완료하기 전에 구 SGSN에 대하여 역으로 라우팅 영역 갱신 절차를 개시하는 경우, MSC/VLR, GGSN들, 및 HLR을 갱신시킨다.
5) RA 갱신이 SGSN 간 RA 갱신이고 MS가 PMM-IDLE 상태에 있었던 경우, 새로운 SGSN은 갱신 PDP 콘텍스트 요구(새로운 SGSN 어드레스, 결정된 QoS, 터널 종점 식별자)를 관련된 GGSNs로 전송한다. GGSN들은 그들의 PDP 콘텍스트 필드들을 갱신하고, 갱신 PDP 콘텍스트 응답(터널 종점 식별자)를 리턴시킨다. 주의: RA 갱신이 PMM-CONNECTED 상태에서 MS에 의해 시작되는 SGSN 간 라우팅 영역 갱신이라면, "서빙 RNS 재배치 절차들"의 하위절에서 설명되는 바와 같이 갱신 PDP 콘텍스트 요구 메세지가 전송된다.
6) RA 갱신이 SGSN 간 RA 갱신이라면, 새로운 SGSN은 갱신 위치(SGSN 번호, SGSN 어드레스, IMSI)를 HLR로 전송함으로써, HLR에 SGSN의 변경을 알린다.
7) RA 갱신이 SGSN 간 RA 갱신이라면, HLR은 취소 위치(IMSI, 취소 타입)를 구 SGSN으로 전송하는 바, 여기서 상기 취소 타입은 갱신 절차에 대하여 설정된다. 단계 2)에서 설명된 타이머가 작동하지 않는 다면, 구 SGSN은 MM 콘텍스트를 제거한다. 그렇지 않으면, 콘텍스트들은 타이머가 만료될 때에만 제거된다. 이는 또한, 새로운 SGSN에 대하여 진행중인 라우팅 영역 갱신을 완료하기 전에, MS가 다른 SGSN 간 라우팅 영역 갱신을 시작하는 경우, MM 콘텍스트는 구 SGSN 내에 유지된다는 것을 보장한다. 구 SGSN은 최소 위치 확인(IMSI)에 의해 확인한다.
8) RA 갱신이 SGSN 간 RA 갱신이면, HLR은 가입자 데이터 삽입(IMSI, 가입 데이터) 메세지를 새로운 SGSN으로 전송한다. 새로운 SGSN은 (새로운) RA 내에서의 MS의 존재를 확인한다. 지역적인 가입 제한으로 인하여, MS가 RA 내에 가입될 수 없다면, SGSN은 적절한 이유로 라우팅 영역 갱신 요구를 거절하고, 가입자 데이터삽입 확인(IMSI, SGSN 영역 한정됨) 메세지를 HLR로 리턴시킨다. 모든 체크들이 성공적이라면, SGSN은 MS에 대한 MM 콘텍스트를 구성하고, 가입자 데이터 삽입 확인(IMSI) 메세지를 HLR로 리턴시킨다.
9) RA 갱신이 SGSN 간 RA 갱신이라면, HLR은 위치 갱신 확인(IMSI)을 새로운 SGSN으로 전송함으로써 위치 갱신을 확인한다.
10) 갱신 타입이 IMSI 가입 요구에 의해 결합된 RA/LA 갱신을 표시하거나, 또는 라우팅 영역 갱신에 의해 LA가 변경된다면, 결합(association)이 설정되어야 하며, 새로운 SGSN은 위치 갱신 요구(새로운 LAI, IMSI, SGSN 수, 위치 갱신 타입)를 VLR로 전송한다. 위치 갱신 타입은 단계 1)에서의 갱신 타입이 ISI 가입 요구에 의해 결합된 RA/LA 갱신을 나타내는 경우, IMSI 가입을 표시한다. 그렇지 않으면, 위치 갱신 타입은 보통의 위치 갱신을 나타낼 것이다. VLR 번호는 SGSN 내의 표에 의해 RAI로부터 변환된다. SGSN은 단계 8)에서 HLR로부터 제 1 가입자 데이터 삽입 메세지를 수신하게 되면, MSC/VLR에 대하여 위치 갱신 절차를 시작한다. VLR은 SGSN 번호를 저장함으로써 SGSN과의 결합을 생성 또는 갱신한다.
11) VLR 내의 가입자 데이터가 HLR에 의해 확인되지 않은 것으로서 표시된다면, 새로운 VLR은 HLR에 알린다. HLR은 구 VLR을 취소하고, 새로운 VLR에 가입자 데이터를 삽입한다(이 신호는 종래의 GSM 신호로부터 변형되지 않으며, 본원에는 예시의 목적으로 포함된다).
a) 새로운 VLR은 HLR에 위치 갱신(새로운 VLR)을 전송한다.
b) HLR은 위치 취소(IMSI)를 구 VLR로 전송함으로써 구 VLR 내의 데이터를취소한다.
c) 구 VLR은 위치 취소 확인(IMSI)으로 수신을 확인한다.
d) HLR은 가입자 데이터 삽입(IMSI,GSM 가입자 데이터)을 새로운 VLR로 전송한다.
e) 새로운 VLR은 가입자 데이터 삽입 확인(IMSI)으로 수신을 확인한다.
f) HLR은 새로운 VLR에 응답으로서 위치 갱신 확인(IMSI)을 전송한다.
12) 새로운 VLR은 새로운 TMSI를 할당하고, 위치 갱신 수락(VLR TMSI)으로 SGSN에 응답한다. VLR TMSI는 VLR이 변경되지 않는 다면 선택적이다.
13) 새로운 SGSN은 새로운 RA 내에서의 MS의 존재를 확인한다. 로밍(roaming) 제한때문에, MS가 SGSN 내에 가입될 수 없다면, SGSN은 적절한 이유로 라우팅 영역 갱신을 거절한다. 모든 체크들이 성공적이라면, 새로운 SGSN은 MS에 대하여 MM 콘텍스트를 설정한다. 새로운 SGSN은 라우팅 영역 갱신 수락(P-TMSI, VLR TMSI, P-TMSI 기호, 새로운 CN 식별자)으로 MS에 응답한다.
14) MS는 SGSN에 라우팅 영역 갱신 완료 메세지를 리턴시킴으로써 TMSIs의 재할당을 확인한다.
15) 새로운 SGSN은 MS에 의해 VLR TMSI가 확인되는 경우, TMSI 재할당 완료 메세지를 새로운 VLR로 전송한다.
주의: 단계들 11), 12) 및 15)는 단계 9)가 수행되는 경우에만 수행된다.
주의: 이러한 경우는 Gs 인터페이스에 어떠한 변화도 없는 것으로 가정하며, 하나의 LA가 단일 MSC/VLR에 의해 여전히 처리되는 경우와 대응한다. 따라서, SGSN은 LAI로부터 MSC/VLR 어드레스를 얻는다(현재의 해결책).
많은 MSC/VLRs가 동일한 LA를 처리하고 Gs 인터페이스가 이용되는 경우에 있어서, 상기 제시된 해결책은 메세지 1(라우팅 영역 갱신 요구) 및 메세지 13(라우팅 영역 갱신 수락)에 (결국 CS를 나타내는 CN 타입과 관련된) CN 식별자를 부가함으로써 강화된다. 또한, CN 식별자는 메세지 10(위치 갱신 요구) 및 메세지 12(위치 갱신 수락)에 대하여 Gs 인터페이스 내에 부가되어야 한다. 이는 SGSN이 LAI 및 CN 식별자로부터 MSC 어드레스, 또는 적어도 단지 LAI로부터 MSC 어드레스를 얻을 수 있다는 것을 제시한다(하나의 SGSN이 동일한 LA에 대하여 항상 동일한 MSC 어드레스를 선택하는 한, SGSN이 변경되지 않는 다면, 어떠한 불필요한 MSC/VLR 간 위치 갱신도 수행되지 않는다).
CN 식별자를 기반으로 서비스 노드를 선택하는 방법이 이용될 수 있는 절차의 다른 예는, 결합된 셀/URA 갱신 및 SRNS 재배치 절차이다.
이 절차는 Iur이 제어 신호는 전달하지만 어떠한 유저 데이터도 전달하지 않는, PMM-CONNECTED 상태에서 MS에 대해서만 수행된다.
결합된 셀/URA 갱신 및 SRNS 재배치 절차는 UTRAN에서 셀 재선택을 수행하면서, UTRAN 측에 있는 CN 연결 지점에 대하여 UTRAN을 소스 SRNC로부터 타겟 RNC로 이동시키는 데에 이용된다. 이 절차에서는, Iu 링크들이 재배치된다. 타겟 RNC가 소스 SRNC와 동일한 SGSN에 연결된다면, SGSN 내 SRNS 재배치 절차가 수행된다. 라우팅 영역이 변경된다면, 이러한 절차는 SGSN 내 라우팅 영역 갱신 절차로 이어진다. SGSN은 이러한 절차가 구 RA를 또한 처리한다는 것을 인식함으로써, 그것이SGSN 내 라우팅 영역 갱신임을 알게 된다. 이러한 경우, SGSN은 MS에 대한 필요한 정보를 갖게 되며, 새로운 MS 위치에 대하여 HLR에 알릴 필요가 전혀 없다.
결합된 셀/URA 갱신 및 SRNS 재배치 및 라우팅 영역 갱신 전에, MS는 구 SGSN에 등록된다. 소스 RNC는 서비스 RNC의 역할을 한다.
결합된 셀/URA 갱신 및 SRNS 재배치 및 라우팅 영역 갱신 후에, MS는 새로운 SGSN에 등록된다. MS는 새로운 SGSN에 대하여 PMM-CONNECTED 상태에 있게 되며, 타겟 RNC는 서비스 RNC의 역할을 한다.
도 7은 PS 도메인에 대한 결합된 셀/URA 갱신 및 SRNS 재배치 절차를 도시한다. 시퀀스는 SGSN 내 SRNS 재배치 및 SGSN 간 SRNS 재배치 모두에 대하여 유효하다. 단계들은 도 7에 도시된 번호를 이용하여 설명된다.
1) 셀 재선택 후, MS는 셀 갱신/URA 갱신 메세지를 UTRAN으로 전송한다. 이 메세지를 수신하게 되면, 타겟 RNC는 수신된 메세지를 Iur을 통하여 소스 SRNC로 전송한다. 소스 SRNC는 타겟 RNC에 대하여, 결합된 셀/URA 갱신 및 SRNS 재배치를 수행할 것을 결정한다.
2) 소스 SRNC는 재배치 요구 메세지(재배치 타입, 원인, 소스 ID, 타겟 ID, 소스 RNC 대 타겟 RNC 투명 컨테이너)를 구 SGSN으로 전송함으로써 재배치 준비 절차를 개시한다. 소스 SRNC는 재배치 타입을 "UE가 포함되지 않은" 것으로 설정한다. 소스 RNC 대 타겟 RNC 투명 컨테이너는 재배치 조정에 필요한 정보, 보증 기능, 및 (UE 성능을 포함하는) RRC 프로토콜 콘텍스트 정보를 포함한다.
3) 구 SGSN은 타겟 ID로부터 SRNS 재배치가 SGSN 내 SRNS 재배치인지 아니면SGSN 간 SRNS 재배치인지를 결정한다. SGSN 간 SRNS 재배치의 경우, 구 SGSN은 재배치 요구(IMSI, 터널 종점 식별자 신호, MM 콘텍스트, PDP 콘텍스트, 타겟 ID, UTRAN 투명 컨테이너, RANAP 원인) 메세지를 새로운 SGSN에 전송함으로써, 재배치 리소스 할당 절차를 시작한다. 새로운 SGSN 어드레스는 이전에 MS에 저장되었던 CN 식별자 및 타겟 ID로부터 얻어진다. 동시에, 구 SGSN 내의 MM 및 PDP 콘텍스트들에 대하여 타이머가 시작되며, 이에 대해서는 "위치 관리 절차들(UMTS에 대해서만)"이라는 하위절에서의 라우팅 영역 갱신 절차를 참조한다. 재배치 요구 전송 메세지는 SGSN 간 SRNS 재배치의 경우에만 적용된다.
4) 새로운 SGSN은 재배치 요구 메세지(영구적인 NAS UE 아이덴티티, 원인, CN 도멘인 표시자, 소스 RNC 대 타겟 RNC 투명 컨테이너)를 타겟 RNC로 전송한다. 설정이 요구된 각 RAB에 대하여, 셋업될 RAB들은 RAB ID, RAB 파라미터들, 전송층 어드레스는, 및 Iu 전송 결합과 같은 정보를 포함한다. RAB ID 정보 요소는 NSAPI 값을 포함하고, RAB 파라미터들의 정보 요소는 QoS 프로파일을 제공한다. 전송층 어드레스는 유저 데이터에 대한 SGSN 어드레스이며, Iu 전송 결합은 터널 종점 식별자 데이터와 대응한다.
Iu 유저 평면을 포함하는 수락된 RAB들에 대한 필요한 모든 리소스들이 성공적으로 할당된 후, 타겟 RNC는 재배치 요구 확인(RAB들 셋업, RAB들 셋업 실패) 메세지를 새로운 SGSN에 전송한다. 타겟 RNC는 셋업될 각 RAB(IP 어드레스 및 터널 종점 식별자에 의해 정의됨)에 대하여, 새로운 SGSN으로부터의 다운스트림 PDU들 뿐 아니라 소스 SRNC로부터 전송된 다운스트림 PDU들을 수신한다.
5) 타겟 RNC와 새로운 SGSN 간의 유저 데이터의 전송을 위한 리소스들이 할당되고 새로운 SGSN이 SRNS의 재배치 준비가 되면, 재배치 응답 메세지(원인, RANAP 원인, 및 타겟 RNC 정보)가 새로운 SGSN으로부터 구 SGSN으로 전송된다. 이 메세지는 새로운 SGSN 및 타겟 RNC가 소스 SRNC로부터, MS에 의해 아직 확인되지 않은, 즉 재배치 리소스 할당 절차가 성공적으로 종료되지 않은 다운스트림 패킷들을 수신할 준비가 되어있음을 나타낸다. RANAP 원인은 타겟 RNC로부터 소스 RNC로 전송되는 정보이다. 각 RAB에 대하여 하나의 정보 요소가 셋업되는 타겟 RNC 정보는 소스 SRNC로부터 타겟 RNC로의 데이터 전송을 위한 RNC 터널 종점 식별자 및 RNC IP 어드레스를 포함한다. 재배치 응답 전송 메세지는 SGSN 간 SRNS 재배치의 경우에만 적용할 수 있다.
6) 구 SGSN은 재배치 명령(해제될 RAB들, 및 데이터가 전송될 RAB들) 메세지를 소스 SRNC로 전송함으로써 SRNS의 재배치를 계속한다. 구 SGSN은 QoS를 기반으로 데이터가 전송될 RAB들을 결정하고, 이러한 RAB들은 데이터가 전송될 RAB들에 포함된다. 데이터가 전송될 각 RAB들에 대하여, 정보 요소는 RAB ID, 전송층 어드레스, 및 Iu 전송 결합을 포함한다. 전송층 어드레스 및 Iu 전송 결합은 소스 RNC로부터 타겟 RNC로의 DL N-PDU의 전송에 이용된다.
7) PS 도메인으로부터 재배치 명령 메세지를 수신하면, 소스 RNC는 데이터 전송 타이머를 시작한다. 재배치 준비 절차가 성공적으로 종료되고 소스 SRNC가 준비되면, 소스 SRNC는 재배치 커미트(SRNS 콘텍스트들) 메세지를 타겟 RNC로 전송함으로써 SRNS의 재배치 실행을 시작한다. 이러한 절차의 목적은 SRNS 콘텍스트들을소스 RNC로부터 타겟 RNC로 전송하는 것이다. SRNS 콘텍스트들은 관련된 각 RAB에 대하여 전송되며, 업링크 및 다운링크 방향들로 다음에 전송될 GTP-PDU들의 시퀀스의 번호들 및 MS와 데이터를 송수신하는 데에 이용되었을 다음 PDCP 시퀀스 번호들 포함한다. RLC 비확인 모드를 이용하는 연결들에 대해서는, PDCP 시퀀스 번호들이 이용되지 않는다.
8) 재배치 커미트 메세지를 전송한 후, 소스 SRNC는 데이터가 전송될 필요가 있는 RAB들에 대하여 데이터 전송을 시작한다. SRNS 재배치에 있어서의 데이터 전송은 Iu 인터페이스를 통하여 수행되는데, 이는 소스 SRNC와 타겟 RNC 간에 교환되는 데이터가 소스 SRNC 내에 복사되며, 타겟 RNC 쪽으로 IP층에서 라우팅된다는 것을 의미한다.
9) 타겟 RNC는 재배치 실행 트리거가 수신되면, 재배치 검출 메세지를 새로운 SGSN으로 전송한다. "UE가 포함되지 않은"의 SRNS 재배치 타입에 대하여, 재배치 실행 트리거는 Iur 인터페이스로부터의 재배치 커미트 메세지의 수신이다. 재배치 검출 메세지가 전송되면, 타겟 RNC는 SRNC 동작을 시작한다.
10) 재배치 검출 메세지를 전송한 후, 타겟 SRNC는 셀 갱신 확인/URA 갱신 확인 메세지를 전송함으로써 MS에 응답한다. 두 메세지들은 UE 정보 요소들 및 CN 정보 요소들을 포함한다. UE 정보 요소들은 특히 새로운 SRNC 아이덴티티 및 S-RNTI를 포함한다. CN 정보 요소들은 특히 위치 영역 ID 및 라우팅 영역 ID를 포함한다. 이러한 절차는 MS에 대하여 존재하는 모든 Iu 신호 연결들에서 조정된다.
11) 재배치 검출 메세지가 수신되면, CN은 유저 평면을 소스 RNC로부터 타겟SRNC로 스위치시킬 수 있다. SRNS 재배치가 SGSN 간 SRNS 재배치라면, 새로운 SGSN은 PDP 콘텍스트 갱신 요구 메세지(새로운 SGSN 어드레스, SGSN 터널 종점 식별자, 결정된 QoS)를 관련된 GGSNs로 전송한다. GGSNs는 그들의 PDP 콘텍스트 필드들을 갱신하고, PDP 콘텍스트 갱신 응답(GGSN 터널 종점 식별자) 메세지를 리턴시킨다.
12) MS가 스스로를 재구성하면, RNTI 재할당 완료 메세지를 타겟 SRNC로 전송한다.
13) 타겟 SRNC가 RNTI 재할당 완료 메세지를 수신하면, 즉 새로운 SRNC-ID + S-RNTI가 무선 프로토콜들에 의해 UE와 성공적으로 교환되면, 타겟 SRNC는 재배치 완료 메세지를 새로운 SGSN으로 전송함으로써 재할당 완료 절차를 시작한다. 재배치 완료 절차의 목적은 타켓 SRNC에 의해 CN에 대한 SRNS의 재배치 완료를 나타내는 것이다. 유저 평면이 재배치 검출에서 스위치되지 않는 다면, CN은 재배치 완료를 수신할 때 유저 평면을 소스 RNC로부터 타겟 RNC로 스위치시킨다. SRNS 재배치가 SGSN 간 SRNS 재배치라면, 새로운 SGSN은 재배치 완료 메세지를 전송함으로써 구 SGSN에 SRNS 재배치 절차의 완료를 신호한다.
14) 재배치 완료 메세지를 수신할 때, 또는 그것이 SGSN 간 SRNS 재배치, 재배치 완료 전송 메세지라면, 구 SGSN은 Iu 해제 명령 메세지를 소스 RNC로 전송한다. RNC 데이터 전송 타이머가 만료되면, 소스 RNC는 Iu 해제 완료로 응답한다.
15) MS가 셀/URA 갱신 및 RNTI 재할당 절차를 완료한 후, 그리고 새로운 라우팅 영역 ID가 구 라우팅 영역 ID와 다르다면, MS는 라우팅 영역 갱신 절차를 시작한다. "위치 관리 절차들(UMTS에 대해서만)"의 하위절을 참조한다. 주목할 사항으로서, MS가 PMM-CONNECTED 상태에 있기 때문에, 이는 수행되는 RA 갱신 절차의 일부일 뿐이다.
주목할 사항으로서, RAU 절차가 수행될 때, MS는 새로운 SGSN을 찾기 위하여 구 SGSN에 의해 이용되는 것과 동일한 CN 식별자를 나타내며, 이에 따라 새로운 SRNC에 의해 선택되는 SGSN은 구 SGSN에 의해 이미 선택된 것과 동일하다.
대안적인 해결책은 구 SGSN이 타겟 ID를 기반으로 타겟 RNC로 연결할 수 있는 어떠한 SGSN을 선택하는 것이다. 그러면, 새로운 SGSN은, 예를 들어 메세지 4(재배치 요구) 및 10(셀 갱신 확인/URA 갱신 확인 메세지) 내에 CN 식별자를 부가함으로써, 그의 CN 식별자를 MS로 전송한다. 이렇게 되면, MS는 정확한 SGSN의 갱신 선택에 CN 식별자를 이용한다.
바람직한 실시예에서, CN 식별자의 코딩은 충분한 서비스 노드들이 동일한 영역을 처리할 수 있도록, 하지만 무선 신호를 너무 많이 증가시키지는 않도록 최적화된다. 이에 따라, 바람직한 코딩은 4 비트들을 이용함으로써, 16개의 서비스 노드들을 제공하지만, 너무 많은 비용은 들지 않게 하는 것이다.
또한, 실시를 단순화하기 위하여, 제공되는 코드(예를 들어, 0000)는 모든 영역들에 대한 디폴트 서비스 노드를 나타내야 한다. 그리고, 다른 코드(예를 들어, 0001)는 제 2 디폴트 서비스 노드를 나타내야 한다. 이러한 실시는 부가적인 파라미터를 디폴트로서 구성해야 하는 필요성을 감소시킨다. 또한, 노드(예를 들어, RNC)가 디폴트를 선택하면, 이는 리스트에 질문하여 (디폴트) 서비스 노드 어드레스를 검색하기 위하여 CN 식별자(예를 들어, 0000)의 알려진 디폴트 값으로서실시될 수 있다.
Gs 인터페이스 및 동시 PS/CS 가입에 관련하여, SGSN과 MSC 간의 결합이 생성되면(예를 들어, UE가 결합된 PS/CS 가입을 수행하면), SGSN은 RAI로부터 MSC 어드레스를 얻을 수 있는 변환표를 제공받거나, 이를 접속할 수 있게 된다. 다수의 MSCs가 동일한 위치 영역을 제어한다면, 변환표에 대한 변경이 필요하다. 위치 영역을 제어하는 특정한 MSC를 찾기 위한 부가적인 식별자인 MSC 식별자가 제공될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템 및 방법에 있어서의 메세시 흐름을 도시한다. 이러한 실시예는 MSC/VLR(이동 전화 교환국/방문자 위치 레지스터) 그리고/또는 SGSN(6)과 같은 적어도 하나의 자신의 CN 요소(6,10,11)를 갖는 MVNO(이동 가상 네트워크 오퍼레이터)에 관련된다.
이러한 실시예는 바람직하게는, 한정하는 것은 아니지만, 특히 SGSN/MSC와 같은 다수의 CN 요소들이 동일한 RNC에 연결될 수 있는 경우, GPRS 및 미래의 UMTS 시스템들을 목표로 한다. 본 실시예에서는, 서로 다른 CN 요소들이 서로 다른 오퍼레이터들에 속할 수 있다. MS(2)는 바람직하게는 MS(2) 내에 삽입되거나 삽입될 수 있는 SIM 상에 CN Id(식별자)들을 저장할 수 있다.
도 8 및 9의 실시예들은, 네트워크에 연결할 때, 오퍼레이터 ID를 이용하여 정확한 MVNO 오퍼레이터에 속하는 CN 노드를 선택하는 특징을 포함한다. 다음과 같은 두 개의 방법들이 제시된다: (1) 오퍼레이터 Id가 MS(2)에 방송되며, MS(2)가 결정을 한다; (2) 오퍼레이터 Id가 MS(2)로부터 RNC(3)로 전송되고, RNC(3)가 CNId를 선택한다. 도 8에 따른 실시예는 제 1 방법에 대한 것이고, 도 9에 따른 실시예는 제 2 방법에 대한 것이다. 이러한 두 방법들을 이용하여, 하나의 MVNO 오퍼레이터가 동일한 영역을 커버하는 SGSN과 같은 하나 이상의 노드를 가질 수 있게 된다.
도 8에 도시된 제 1 방법은 이 영역에서 이용된 CN Id와 특정한 MVNO 오퍼레이터 간의 맵핑을 나타내는 정보를 MS(2)에 방송하는 단계 1)을 포함한다. 이후, MS(2)는 저장된 내부 선택 기준에 따라 원하는 오퍼레이터(즉, MVNO)를 선택하는 선택 단계 2)를 수행한다. 선택된 오퍼레이터의 (단계 1)에서 수신된, 또는 MS(2) 내에 저장된) 대응하는 CN Id가 RNC(3)로 전송되는 RRC 연결 요구 메세지의 일부로서 삽입된다(단계 3). 이전의 실시예들과 관련하여 설명된 바와 같이, RNC(3)는 이후 단계들(4 내지 6)로 도시한 바와 같이, 전송된 CN Id에 의해 식별되는 대응하는 CN 요소(6, 10 또는 11)와의 연결을 설정한다.
바람직하게는, 동일한 오퍼레이터의 MSC/VLR 및 SGSN의 CN Id는 정보 방송량을 제한하도록 동일하다.
또한, 이 MVNO에 대한 SGSN 그리고/또는 MSC/VLR의 유용성은 단계 1)의 방송 메세지 내에 표시될 수 있다.
본 실시예의 바람직한 실시에서는, CN Id의 단지 일부(예를 들어, 2개의 첫 번째 비트들) 만이 단계 1)에서 방송되며, 필요한 다른 비트들, 예를 들어 마지막 두 개의 비트들은 MS(2)에 의해 임의로 선택된다. 이는 MVNO가 RAN 마다 다수의 CN 요소들을 가질 수 있게 한다.
방송되는 정보는 예를 들어 다음과 같다:
CN Id11 ↔ 03343 (mnc033 mcc43)
CN Id10 ↔ 03340 (mnc033 mcc40)
CN Id01 ↔ 03345 (mnc033 mcc45)
(mnc: 이동 네트워크 코드; mcc: 이동 국가 코드)
MS(2)가 어떠한 선택권(preference)도 갖고 있지 않다면 (또는 상기 특징을 지원하지 않는 다면), 단계 3)에서 CN Id를 전송할 수 없으며, 바람직하게는 디폴트 CN 요소에 연결된다.
바람직한 실시예에서, 글로벌 오퍼레이터들은 글로벌 오퍼레이터 ID를 갖는다. 실용적인 한 방법은 이용되지 않은 국가 코드의 범위로부터 글로벌 오퍼레이터 ID들을 할당하는 것이다. 예를 들어:
99901 = 오렌지(Orange)
99902 = 보다폰(Vodafone)
99903 = 버진(Virgin)
주목할 사항으로서, CN Id가 바람직하게는 랜덤 TLLI의 일부인 BSC로 전송되는(무선 프로토콜들에 대한 어떠한 변경도 요구되지 않음) GPRS에도 동일한 이론이 적용될 수 있다.
대안적인 실시는 어떠한 파라미터의 방송을 피하는 것이지만, MS(2)로 하여금 제 1 RRC 메세지 내에 (CN Id와 함께, 또는 CN Id 대신에) 오퍼레이터 식별자를 전송하게 한다. 이는 도 9에 따른 실시예에 따라 실시된다. 오퍼레이터 식별자는바람직하게는 (SIM 상에서 보다 더 쉬운) mnc/mcc이지만, 또한 글로벌 오퍼레이터 ID(상기 참조) 또는 다른 타입의 식별자가 될 수 있다.
도 9는 본 발명의 이러한 실시예에 따른 시스템 및 방법에 있어서의 메세지 흐름을 도시한다. 이 실시예 또한, MSC/VLR 그리고/또는 SGSN(6)과 같은 적어도 하나의 자신의 CN 요소(6,10,11)를 갖는 MVNO에 관련된다.
이러한 대안의 바람직한 실시는 저장된 CN Id를 갖지 않는 MS(2)가 제 1 RRC 연결을 할 때, 그의 오퍼레이터 식별자를 연결 요구 메세지 내에 부가하는 것이다(단계 1). RNC(3)는 이용가능한 CN Id들 중의 하나가 이 오퍼레이터 식별자와 대응하는 지를 체크하는 방법(예를 들어, 구성가능한 데이터베이스 접속)을 갖는다. 이러한 체크 또는 선택은 단계 2)로 표시된다. 이용가능한 CN Id들 중의 하나가 MS(2)로부터 전송된 오퍼레이터 식별자와 대응한다면, 대응하는 CN Id가 선택되고, 선택된 CN Id에 대응하는 CN 노드(6, 10 또는 11)에 대한 연결이 설정된다. CN 노드는 MS(2)에 대하여 선택된 CN Id를 MM 신호 내에 표시할 것이다. 도 9의 단계들(3 내지 5)에 따라 알려진 방법으로 연결이 설정된다.
대안적인 실시에서, MVNO는 전체 호스트 PLMN에 동일한 CN 식별자를 이용한다(즉, MVNO는 서로 다른 LA(또는 RA)들에 동일한 CN 식별자를 이용한다). 이는, MS가 한 CN 영역에서 다른 CN 영역으로 이동할 때, 동일한 CN 식별자가 새로운 CN 영역 내의 동일한 MVNO의 노드와 대응한다는 것을 의미한다. 주목할 사항으로서, CN 영역은 한 CN 노드로부터 도달가능한 완전한 영역이며, 하나 또는 많은 LA(또는 RA)로 구성된다. 이는 작은 네트워크에서는 전체 국가를 커버할 수 있다. 또한, 작은 MVNO는 완전한 국가에 대하여 하나의 CN 노드를 가질 수 있으며, 다른 MVNO는 많은 CN 노드들을 가질 수 있다.
이러한 경우, MS는 이후의 RRC 연결 설정 메세지 내에, 동일한 PLMN 내에 있는 한 오퍼레이터 식별자는 전송하지 않고 CN Id 만을 전송할 것이다.
MS가 PLMN 재선택을 수행한다면, 이는 바람직하게는 제 1 RRC 연결 설정 메세지 내에 CN Id와 오퍼레이터 식별자를 전송한다. 이렇게 되면, 새로운 RNC는 오퍼레이터 식별자를 이용하여 새로운 CN Id를 선택할 것이다. CN Id는 구성을 기반으로 이용될 수 있으며, 그리고 MVNO가 다국적인 오퍼레이터와 협정한 경우(동일한 CN 노드가 하나 이상의 국가/PLMN을 커버할 수 있는 경우)에 이용할 수 있다.
다른 경우, MVNO는 서로 다른 LA(또는 RA)들에 서로 다른 CN 식별자를 이용할 수 있다(하지만, 한 LA(또는 RA) 내에서의 CN 식별자는 유일하다). 이는 MS가 한 LA(또는 RA)로부터 다른 LA(또는 RA)로 이동할 때, 새로운 LA(또는 RA) 내의 동일한 MNVO에 의해 서로 다른 CN이 이용될 수 있음을 의미한다.
이러한 경우, MS는 이후의 RRC 연결 설정 메세지 내에, 동일한 LA(또는 RA)에 있는 한 오퍼레이터 식별자는 전송하지 않고 CN Id 만을 전송할 것이다.
MS가 LA(또는 RA)를 변경한다면, 바람직하게는 제 1 RRC 연결 설정 메세지 내에 CN Id 및 오퍼레이터 식별자를 모두 전송한다. 이렇게 되면, 새로운 RNC는 오퍼레이터 식별자를 이용하여 새로운 CN Id를 선택할 수 있게 된다. 상기와 마찬가지로, CN Id는 구성을 기반으로 이용될 수 있으며, 그리고 MVNO가 다국적인 오퍼레이터와 협정한 경우(동일한 CN 노드가 하나 이상의 국가/PLMN을 커버할 수 있고,그리고/또는 MVNO가 영역 마다 두 개 또는 그 이상의 CN 노드들을 갖는 경우)에 이용할 수 있다.
주목할 사항으로서, 동일한 원리가 GPRS 무선에도 적용될 수 있지만, 이는 오퍼레이터 식별자가 TLLI 코딩 공간에 맞지 않기 때문에, TBF(임시 블록 흐름)을 변경할 것을 요구한다.
MVNO가 영역 마다 하나 이상의 노드를 가질 때에는, 다음과 같은 실시가 바람직하다:
- RNC는 하나의 오퍼레이터 식별자에 대응하는 CN Id들의 리스트를 포함하거나, 또는 이 리스트를 접속한다. 단지 오퍼레이터 식별자 만이 MS(2)로부터 RNC(3)로 전송된다면, RNC(3)는 (예를 들어, 유용성, 근접성, 부하 공유....를 기반으로) 노드들중 어떠한 노드를 선택할 수 있다. 오퍼레이터 식별자 및 CN Id가 MS(2)로부터 전송된다면, RNC(3)는 바람직하게는 리스트의 일부인 경우 동일한 CN Id를 선택한다.
리스트에 포함되지 않는 오퍼레이터 Id가 전송된다면, 디폴트 CN Id가 선택된다.
오퍼레이터 Id: → CN Id
99901 (= 오렌지) → 1; 2; 3(우선권의 순서)
99902 (= 보다폰) → 11; 12; 13; 14 (라운드-로빈 이용)
99903 (= 버진) → 7; 8 (우선권의 순서)
디폴트 (호스트는 보다폰이 될 수 있다) → 11; 12; 13; 14 (라운드-로빈 이용).
도 8, 9의 실시예들에 따른 발명은 SIM 카드의 변형 문제를 극복한다. 많은 오퍼레이터들은 구 SIM 카드 변경 비용을 피하기 위하여 동일한 SIM 카드를 유지하기를 원한다.
또한, 무선을 통한 정보의 전송 또는 MS(2)로부터의 오퍼레이터 ID의 전송(예를 들어, SIM 판독)이 더 유연해진다.
서로 다른 영역들에는 서로 다른 CN Id들이 이용될 수 있다. 예를 들어, 오렌지가 유럽 전체에 대한 MVNO 라면, SIM은 그 나라에서 어떤 CN Id가 이용되는 지를 알 필요가 없다.
도 8, 9에 따른 발명은 MVNO 분야를 커버한다. 이는 무선 네트워크 마다 다수의 CNs를 갖는 특성을 이용하며, 이에 대한 해결책을 제공한다.
본 발명이 바람직한 실시예들과 관련하여 설명되기는 했지만, 본 발명은 개시된 실시예들에 한정되지 않으며, 또한 MSC/VLR과 같은 서로 다른 구조의 서비스 노드들을 이용하여 서로 다른 타입의 네트워크들에서 실시될 수 있다.
또한, 청구항들은 그들의 총괄적인 의미를 취하며, 이에 따라 영역을 처리하는 요소를 식별하는 타겟 ID가 실제로 영역, 즉 상기 요소에 의해 처리되는 영역의 식별자로 간주될 수 있다.

Claims (62)

  1. 통신 네트워크 내에서 연결을 제공하는 시스템으로서,
    상기 시스템은 몇 개의 네트워크 요소들을 포함하고, 제 1 네트워크 요소 및 하나 또는 그 이상의 대안적으로 선택가능한 제 2 네트워크 요소들을 통하여 연결을 라우팅시키며, 상기 네트워크 요소들중 적어도 하나는 상기 제 1 네트워크 요소에 의해 선택가능한 제 2 네트워크 요소들의 리스트를 저장하고, 상기 리스트는 영역을 식별하는 식별자 그리고/또는 바람직한 제 2 네트워크 요소를 식별하는 식별자를 이용하여 접속가능하며, 상기 식별자(들)은 다른 네트워크 요소로부터 전송되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영역 식별자는 위치 또는 라우팅 영역 식별자(RAI) 또는 타겟 ID이며, 적어도 두 개의 제 2 네트워크 요소들이 동일한 영역 식별자에 할당되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 네트워크 요소는 유저 장비에 대한 상태 정보(예를 들어, 위치, 가입자 데이터)를 유지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별자는 CN 식별자인 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    무선 접속 네트워크가 상기 리스트를 상기 유저 장비들로 방송하며, 상기 유저 장비들은 상기 리스트로부터 식별자를 선택하고, 선택된 식별자를 상기 무선 접속 네트워크로 전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    하나 또는 그 이상의 상기 유저 장비들이 상기 무선 접속 네트워크로 식별자를 전송하며, 상기 무선 접속 네트워크는 상기 전송된 식별자에 의존하여 서비스 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송된 식별자에 할당되는 상기 적어도 두 개의 제 2 네트워크 요소들에 대한 정보는 상기 제 1 네트워크 요소로 전송되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결은, 상기 유저 장비가 CN 영역 내에서 이동할 때에는, 동일한 선택가능한 제 2 네트워크 요소(들) 내에서 유지되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택가능한 제 2 네트워크 요소들의 리스트는 정의된 순서로 상기 제 1 네트워크 요소로 전송되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 순서는 상기 리스트 내에 표시된 상기 제 2 네트워크 요소들의 부하에 의존하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 순서는 상기 제 1, 2 네트워크 요소들 간의 지리적인 거리에 의존하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 9 항, 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 순서는 상기 제 1 네트워크 요소의 어드레스에 의존하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크는 패킷 교환 네트워크인 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 네트워크 요소는 상기 하나 또는 그 이상의 유저 장비들에 무선 접속을 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 네트워크 요소들은 서비스 노드들, 바람직하게는 SGSN들인 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리스트를 저장하는 적어도 하나의 네트워크 요소는 DNS 서버인 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 DNS 서버는 상기 제 2 네트워크 요소들의 IP 어드레스들의 리스트를 리턴시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 DNS 서버는 상기 제 2 네트워크 요소들의 IP 어드레스들의 리스트를 그들의 이름들, 바람직하게는 그들의 규범적인 이름들과 함께 리턴시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 네트워크 요소는 그의 미래의 연결 처리 능력을 적어도 일시적으로 또는 부분적으로 방해하는 동작을 받게 될 때, 상기 동작이 시작되기 정해진 시간 전에 상기 리스트로부터 삭제되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 네트워크 요소는 제 3 연결 발신 또는 착신 네트워크 요소로부터 상기 제 1 네트워크 요소, 또는 상기 제 2 네트워크 요소들중 하나로 전송되는 메세지로부터 상기 식별자를 검출하고, 위치 정보와 같은, 상기 제 3 네트워크 요소와 관련된 다른 정보로부터 상기 식별자를 추론하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별자는 상기 제 3 연결 발신 또는 착신 네트워크 요소로부터 상기 제 1 네트워크 요소, 또는 상기 제 2 네트워크 요소들중 하나로 전송되는 메세지의 일부로서 전송되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 네트워크 요소들중 하나는, 다른 어떠한 제 2 네트워크 요소도 선택되지 않을 때, 상기 연결을 처리하는 데에 이용될 디폴트 제 2 네트워크 요소로서 설정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 네트워크 요소들중 하나는, 다른 제 2 네트워크 요소가 상기 연결의 처리를 위해 선택될 때, 상기 연결을 처리하거나 상기 다른 제 2 네트워크 요소로 정보를 전송하는 데에 이용되는 마스터 제 2 네트워크 요소로 설정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 다른 제 2 네트워크 요소로 전송되는 정보는 콘텍스트 정보인 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 몇 개의 네트워크 요소들을 포함하는 통신 네트워크에서 어드레스를 선택하는 방법으로서,
    제 1 네트워크 요소가 하나 또는 그 이상의 대안적으로 선택가능한 제 2 네트워크 요소들의 어드레스를 선택하고, 적어도 하나의 네트워크 요소들이 상기 선택가능한 제 2 네트워크 요소들의 리스트를 저장하며, 상기 리스트는 영역을 식별하는 식별자 그리고/또는 바람직한 제 2 네트워크 요소를 식별하는 식별자를 이용하여 접속가능하고, 상기 식별자는 다른 네트워크 요소로부터 전송되거나 디폴트에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 식별자는 위치 또는 라우팅 영역 식별자(RAI) 또는 타겟 ID이며, 적어도 두 개의 제 2 네트워크 요소들이 동일한 영역 식별자에 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항 중의 어느 항에 있어서,
    상기 식별자는 CN 식별자인 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 네트워크 요소는 유저 장비에 대한 상태 정보(예를 들어, 위치, 가입자 데이터)를 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 선행하는 항들중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결은, 상기 유저 장비가 상기 CN 영역 내에서 이동할 때에는, 동일한 선택가능한 제 2 네트워크 요소(들) 내에 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제 25 항 내지 제 29 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    무선 접속 네트워크가 상기 유저 장비들에 리스트를 방송하며, 상기 유저 장비들은 상기 리스트로부터 식별자를 선택하고, 선택된 식별자를 상기 무선 접속 네트워크로 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 25 항 내지 제 30 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 이상의 상기 유저 장비들은 상기 식별자를 상기 무선 접속 네트워크로 전송하며, 상기 무선 접속 네트워크는 상기 전송된 식별자에 의존하여 서비스 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 25 항 내지 제 31 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송된 식별자에 할당된 적어도 두 개의 제 2 네트워크 요소들에 대한 정보는, 상기 리스트를 저장하는 네트워크 요소로부터 상기 제 1 네트워크 요소로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 25 항 내지 제 32 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택가능한 제 2 네트워크 요소들의 리스트는 정의된 순서로 상기 제 1 네트워크 요소로 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 순서는 상기 리스트 내에 표시된 상기 제 2 네트워크 요소들의 부하에 의존하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
    상기 순서는 상기 제 1 네트워크 요소의 어드레스에 의존하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 33 항, 제 34 항 또는 제 35 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 순서는 상기 제 1 네트워크 요소와 상기 제 2 네트워크 요소들 간의 지리적인 거리에 의존하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 25 항 내지 제 36 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크는 패킷 교환 네트워크인 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 25 항 내지 제 37 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 네트워크 요소들은 서비스 노드들, 바람직하게는 SGSN들인 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 25 항 내지 제 38 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 리스트를 저장하는 적어도 하나의 네트워크 요소는 DNS 서버인 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 DNS 서버는 상기 제 2 네트워크 요소들의 IP 어드레스들의 리스트를 리턴시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 DNS 서버는 상기 제 2 네트워크 요소들의 IP 어드레스들의 리스트를, 그들의 이름들, 바람직하게는 그들의 규범적인 이름들과 함께 리턴시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 25 항 내지 제 41 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 네트워크 요소는 그의 미래의 연결 처리 능력을 적어도 일시적으로 또는 부분적으로 방해하는 동작을 받게 될 때, 상기 동작이 시작되기 정해진 시간 전에 상기 리스트로부터 삭제되는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 25 항 내지 제 42 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 네트워크 요소는 제 3 연결 발신 또는 착신 네트워크 요소로부터 상기 제 1 네트워크 요소, 또는 상기 제 2 네트워크 요소들중 하나로 전송되는 메세지로부터 상기 식별자를 검출하고, 위치 정보와 같은, 상기 제 3 네트워크 요소와 관련된 다른 정보로부터 상기 식별자를 추론하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 25 항 내지 제 43 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별자는 상기 제 3 연결 발신 또는 착신 네트워크 요소로부터 상기 제 1 네트워크 요소, 또는 상기 제 2 네트워크 요소들중 하나로 전송되는 메세지의 일부로서 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 25 항 내지 제 44 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 네트워크 요소들중 하나는, 다른 어떠한 제 2 네트워크 요소도 선택되지 않을 때, 상기 연결을 처리하는 데에 이용될 디폴트 제 2 네트워크 요소로서 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 25 항 내지 제 45 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 네트워크 요소들중 하나는, 다른 제 2 네트워크 요소가 상기 연결의 처리를 위해 선택될 때, 상기 연결을 처리하거나 상기 다른 제 2 네트워크 요소로 정보를 전송하는 데에 이용되는 마스터 제 2 네트워크 요소로 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 다른 제 2 네트워크 요소로 전송되는 정보는 콘텍스트 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 바람직하게는 제 1 항 내지 제 24 항 중의 어느 한 항에 따른 시스템에서,또는 제 25 항 내지 제 27 항 중의 어느 한 항에 따른 방법에서 이용되는 유저 장비로서,
    상기 유저 장비는 오퍼레이터 식별자 그리고/또는 CN 식별자를 저장하고, 상기 오퍼레이터 식별자 그리고/또는 CN 식별자를 무선 신호 내에 삽입하는 것을 특징으로 하는 유저 장비.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 저장된 CN 식별자는 상기 네트워크에 의해 전송된 가장 마지막 CN 식별자인 것을 특징으로 하는 유저 장비.
  50. 제 48 항 또는 제 49 항에 있어서,
    상기 저장된 CN 식별자는, 상기 유저 장비로부터 무선 신호로 항상 전송되는 미리 구성된 CN 식별자인 것을 특징으로 하는 유저 장비.
  51. 제 48 항, 제 49 항 또는 제 50 항에 있어서,
    상기 오퍼레이터 식별자 또는 상기 CN 식별자는 상기 유저 장비의 SIM 카드 상에 저장되는 것을 특징으로 하는 유저 장비.
  52. 제 48 항, 제 49 항, 제 50 항 또는 제 51 항에 있어서,
    상기 유저 장비는 이동국인 것을 특징으로 하는 유저 장비.
  53. 서로 다른 오퍼레이터들에 할당된 서로 다른 서비스 노드들이 유저 장비로의 접속을 위하여 동일한 접속 네트워크를 이용하는 시스템으로서,
    상기 접속 네트워크는 오퍼레이터 식별자 또는 CN 식별자를 이용하여 적절한 서비스 노드를 선택하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  54. 제 53 항에 있어서,
    상기 접속 네트워크는 상기 유저 장비로의 무선 접속을 위한 RAN(무선 접속 네트워크)인 것을 특징으로 하는 시스템.
  55. 제 53 항 또는 제 54 항에 있어서,
    상기 접속 네트워크는 상기 서비스 노드들이 아닌 다른 오퍼레이터에 할당되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  56. 특히 제 1 항 내지 제 24 항 중의 어느 한 항, 또는 제 53 내지 제 55 항에 따른 시스템, 또는 제 25 항 내지 제 47 항 중의 어느 한 항에 따른 방법에서 이용하기 위한 제어기로서,
    상기 제어기는, 서비스 네트워크 요소들의 리스트로부터, 또는 다른 네트워크 요소에 의해 제공되는 식별자에 의존하여, 연결을 처리하기 위한 서비스 네트워크 요소를 선택하는 것을 특징으로 하는 제어기.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 제어기는 무선 네트워크 제어기(RNC)로서 실시되는 것을 특징으로 하는 제어기.
  58. 제 56 항 또는 제 57 항에 있어서,
    상기 제어기는 기지국 제어기(BSC)으로서 실시되는 것을 특징으로 하는 제어기.
  59. 특히 제 1 항 내지 제 24 항 중의 어느 한 항, 또는 제 53 내지 제 55 항에 따른 시스템, 또는 제 25 항 내지 제 47 항 중의 어느 한 항에 따른 방법에서 이용하기 위한 네트워크 요소로서,
    서비스 네트워크 요소들의 리스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 요소.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 네트워크 요소는 DNS(도메인 네임 시스템) 서버로서 실시되는 것을 특징으로 하는 네트워크 요소.
  61. 특히 제 1 항 내지 제 24 항 중의 어느 한 항, 또는 제 53 내지 제 55 항에따른 시스템, 또는 제 25 항 내지 제 47 항 중의 어느 한 항에 따른 방법에서 이용하기 위한 서비스 네트워크 요소로서,
    다른 서비스 네트워크 요소에 의해 처리되거나 또는 처리되었던 연결의 처리를 넘겨받을 때, 상기 다른 서비스 네트워크 요소로부터 콘텍스트 정보, 예를 들어 PDP 콘텍스트 정보와 같은 연결 정보를 요구하는 것을 특징으로 하는 서비스 네트워크 요소.
  62. 제 61 항에 있어서,
    상기 네트워크 요소는 SGSN으로서 실시되는 것을 특징으로 하는 서비스 네트워크 요소.
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