KR20050079471A - 고정무선통신망과 이동통신망의 자동로밍구간의 패킷단위과금정산 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

고정무선통신망과 이동통신망의 자동로밍구간의 패킷단위과금정산 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

이 발명은 패킷단위 과금정산 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 단말기의 서비스에 관한 패킷 정보를 입력받아 무선랜 서비스 및 데이터 통신 서비스의 이용시간이 중복되는지 판단한 후, 이용시간이 중복되면, 사용자의 위치가 액세스 포인트에 가까운지 판단한다. 그리고 나서, 사용자 위치가 액세스 포인트에 가까우면, 무선랜 서비스로 과금정산하고, 사용자 위치가 액세스 포인트에 가깝지 않으면, 데이터통신 서비스로 과금정산한다. 이렇게 함으로써, 이종망간의 연동시에 요금을 패킷단위로 부과하는 경우, 무선랜과 데이터전용서비스가 특정 TIME SLOT에서 중복되는 경우 서비스 제공자에게는 사용자의 위치에 따라 공정한 과금을 부과할 수 있고 사용자는 중복과금되지 않고 자신의 위치에 따라 사용한 서비스요금을 납부할 수 있어 서비스 제공자와 사용자 모두에게 신뢰성을 주게 된다.

Description

고정무선통신망과 이동통신망의 자동로밍구간의 패킷단위 과금정산 장치 및 그 제어방법{System and Method for packet charging between Fixed-Wireless and CDMA Network}
이 발명은 통신서비스에 대한 과금정산 장치에 관한 것으로 특히, 유무선통합서비스에서 고정무선통신(fixed wireless: 이하 무선랜 서비스)망와 이동통신(CDMA: 이하 데이터전용서비스)이용시 서비스 이용요금을 패킷단위로 과금부과하는경우 이종망간 로밍시에 특정 TIME SLOT에서 경우 비정상적으로 로밍되는 경우 사용자 위치에 따라 제공서비스를 결정하고, 사용한 패킷에 따라 과금을 부과하는 패킷단위 과금정산 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
90년대 이후 인터넷과 더불어 이동통신은 기술진보와 서비스 확산에 힘입어 정보통신 서비스의 총아로 떠오르고 있다. 특히, 시간과 장소에 관계없이 멀티미디어 서비스를 제공하는 3세대 이동통신은 통신의 개인화를 실현하고 있는 상황이다. 선진국을 중심으로 현재 이동통신은 유선전화 서비스의 트래픽을 능가하고 있는 상황이며 아울러 서비스 제공 사업자들의 매출규모 측면에서도 유선전화를 앞지를 전망이다.
이제까지 통신서비스 시장에서는 유선과 무선이라고 하는 고유의 영역에서 각각 분리된 서비스들이 제공되어왔다. 그러나 최근에 와서 유선과 무선 영역을 연결하는 새로운 기술이 나타나기 시작하면서 이를 통합한 서비스들이 등장하고 있다.
무선랜은 유선케이블을 사용하지 않고 전파 또는 빛을 이용하여 허브에서 각 단말까지 네트워크 환경을 구축하는 서비스이다. 무선랜서비스는 통신기술이 갖고 있는 취약성을 보완할 수 있는 특성을 가지고 있다. 기존 이동통신망의 경우 이동성과 전송 커버리지면에서는 절대 우위성을 갖고 있지만, 통신속도는 유선망에 비해 취약하다 또한, AP 반경100m정도 밖에 커버하지 못하는 서비스영역의 제약이 있다.
그 때문에 데이터전용서비스인CDMA 2000 1xEV-DO와 무선랜을 조합한 유무선 통합서비스는 사업자 입장에서는 유선과 무선에서의 서비스를 다양한 방법으로 소비자들이 이용할 수 있도록 서비스를 제공하는 것이고, 소비자 입장에서는 기존 유선과 무선으로 나뉘어있던 서비스들을 유무선에 관계없이 동일한 컨텐츠를 다양한 인터페이스로 이용할 수 있게 하는 것이다.
도1은 사용자가 AP가 설치된 곳에서는 무선랜을 사용하다가 AP가 설치되지 않은 곳에서는 자동로밍 후 CDMA의 무선데이터 통신을 이용하는 구성을 나타내고 있다.
인터넷 사용이 급속히 증가함에 따라 사용자들의 데이터 사용 요구량이 점점 증가할 뿐만 아니라 이동성이 보장되는 환경에서도 무선데이터 서비스 제공이 필수화되고 있다. 1xEV-DO를 통해서는 최대2.4Mbps까지 데이터를 제공받을 수 있는데, 무선랜 서비스는 구축비용도 싸고, 802.11a의 경우 5GHz대역에서 54Mbps속도를 제공할 수 있다.
그러나, 무선랜 서비스는 특성상 단말의 이동속도가 최대 30~40Km/h로 제한되기 때문에 고속 이동시 데이터 서비스를 제공할 수 없으며 협소한 커버리지를 제공한다
유무선 통합서비스는 단말이 고속으로 이동하거나 광범위한 커버리지를 요구하는 경우는 데이터전용서비스에 의해 서비스가 제공되게 하고 좁은 영역에 대해서는 무선랜 서비스를 제공하는 방법이다.
도2를 참조하면, node-B는 기지국장비이고, RNC(Radio Network Controller)는 무선망제어국이고, 타 망으로의 루팅(routing)이나 타 망으로부터의 루팅을 수행하는 관문 역할을 담당하는 GMSC(Gateway MSC)는 MSC(Mobile switching Center)의 종류이다. HLR(Home Location Register)는 자망에 소속된 사용자정보와 위치정보를 저장하고, 사용자에 대한 인증제어는 Auc(Authrntication Center)가 수행한다.
데이터 서비스를 위한 SCGN(Serving GPRS Support Node)를 거쳐 사업자 백본으로 연결되어 GGSN(Gateway GPRS(General Packet Radio Service) Support Node)를 거쳐 외부망과 인터페이스 연결된다. APM(Acess point Manager)는 AP를 관리하고, IWU(InertWorking Unit)는 이종망의 접속위치에 있는 연동시스템이다. DCN(Data Comminication Network), AAA(Authentication, Authorization and Accounting for the Wirless IP Network)가 나타내어지고 있다.
무선랜과 데이터전용서비스와의 연동 구현 방법 중에는 Handoff 알고리즘에 의한 방식이 있다. Handoff 방법은 현재 이동전화시스템에서 사용되는 방법과 마찬가지로 단말 및 네트워크에 의해 연동이 지원되는 방법으로 무선랜과 데이터전용망간의 Handoff 알고리즘을 이용하여 연속적인(seamless) 연동서비스를 제공한다. Handoff 방법은 이종망간 이동시 단말기에서 재접속이 필요하지 않으므로 연동에 필요한 소요시간이 매우 작다.
또한, MIP(Mobile IP)에 의한 방식이 있는데 이는 세션계층에서 연결을 유지한 상태에서 물리적인 계층의 전환을 제공하는 방법으로 위치가 변경될 때마다 HA(Home Agent)에게 정보를 알려주어야 한다. 이러한 등록과정으로 인해 네트워크 Signalling Traffic 양을 증가시키게되어 네트워크 내부의 부하를 증가시켜 인터넷 성능을 저하시킨다. 또한 새로운 접속지점에 등록까지 걸리는 시간을 보장할 수 없고 이로 인해 패킷유실이 많이 발생할 수 있다.
도3에서는 기본적인 데이터 통신 서비스 구조를 보여준다. 여러개의 기지국(BTS)들은 BSC(Base Station Controller)에 연결되어 있으며, BSC는 기지국을 제어하는 기능을 갖는다.
이동통신 사용자가 한셀에서 다른셀로 이동하면 통화의 핸드오프 현상이 생기는데 이를 관리하는 것이 BSC의 가장 중요한 기능이다. BSC는 물리적으로나 논리적으로 MSC(Mobile Switching Center)와 연결되어 있다. MSC는 이동통신 사용자들의 통화설정과 단절을 관리하는 교환기이다. HLR(Home Location Register)는 가입자 정보를 저장하는 곳으로 가입자 데이터베이스로 표현될 수 있으나 단순히 가입자 정보를 저장하는 일 이외에도 많은 기능을 가지고 잇는데 그중 하나가 네트워크사이를 이동하는 동안 그 위치를 추적하는 기능이다. 또한 AAA(Authentication, Authorization and Accounting)server 등을 나타낸다.
도2 또는 도3에서와 같이 각각 다른망을 사용하는 무선랜과 데이터전용서비스간에 자동으로 전환이 되는 경우 무선랜이 사용 가능한 구역에서 데이터전용서비스를 사용하여 접속이 되거나, 데이터전용서비스 접속이 가능한 구간에서 무선랜이 접속되는 현상이 발생하여 특정구간에서 이종망간의 로밍이 반복되어 사용자입장에서 과금정산시 이중정산 또는, 사용량에 비해 사용요금이 다르게 정산될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 무선랜 서비스와 데이터전용서비스가 패킷단위의 과금정산시 로밍에 의한 비접속이나 특정시간에 패킷이 충돌하는 경우 비정상 과금이 청구되는 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 패킷접속을 관리하는 서버가 존재하여 이종간 서비스를 사용하기 위해 접속한 시간 및 패킷정보를 관리하고, 패킷접속관리 서버에 전송된 정보를 이용하여 사용자에게 접속한 만큼의 서비스를 판단하여 공정하게 과금정산하는 패킷단위 과금정산 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 패킷단위 과금정산 장치는,
사용자들이 단말기로 기지국 또는 액세스 포인트(AP: access point)를 통해 이용하는 데이터전용서비스 및 무선랜 서비스에 대해 과금을 하는 패킷단위 과금정산 장치로서,
패킷단위로 사용하는 무선랜 서비스에 관한 과금 정보를 검출하여 전송하는 액세스 포인트 제어기;
패킷단위로 사용하는 데이터전용서비스에 관한 과금정보를 검출하여 전송하는 기지국 제어기;
상기 기지국 제어기 및 액세스 포인트 제어기로부터 과금 정보를 입력받고, 동일 단말기에 대해 중복 과금인 경우, 상기 과금정보를 참조로 하여 하나의 서비스로 과금을 하는 과금 서버를 포함한다.
상기 과금정보는 패킷전송 시작시간 및 종료시간, 사용자 위치정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따른 패킷단위 과금정산 장치의 제어방법은,
단말기의 서비스에 관한 패킷 정보를 입력받는 제1 단계;
무선랜 서비스 및 데이터 통신 서비스의 이용시간이 중복되는지 판단하는 제2 단계;
이용시간이 중복되면, 사용자의 위치가 액세스 포인트에 가까운지 판단하는 제3 단계;
사용자 위치가 액세스 포인트에 가까우면, 무선랜 서비스로 과금정산하는 제4 단계;
사용자 위치가 액세스 포인트에 가깝지 않으면, 데이터통신 서비스로 과금정산하는 제5 단계를 포함한다.
상기 제2 단계는, 무선랜 종료시간이 데이터 서비스의 시작시간보다 빠른지 판단하는 단계; 무선랜 종료시간이 데이터 서비스의 시작 시간보다 빠르면, 무선랜 서비스 접속에 따른 패킷과금정산을 하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도5는 이 발명의 실시예에 따른 패킷단위 과금정산 장치 및 그 제어방법의 구성도이다.
도5를 참조하면, 이 발명의 실시예에 따른 패킷단위 과금정산 장치는, 사용자들이 단말기로 기지국 또는 액세스 포인트(AP: access point)를 통해 이용하는 데이터전용서비스 및 무선랜 서비스에 대해 과금을 하는 패킷단위 과금정산 장치로서, 패킷단위로 사용하는 무선랜 서비스에 관한 과금 정보를 검출하여 전송하는 액세스 포인트 제어기(50); 패킷단위로 사용하는 데이터전용 서비스에 관한 과금정보를 검출하여 전송하는 기지국 제어기(40); 상기 기지국 제어기 및 액세스 포인트 제어기로부터 과금 정보를 입력받고, 동일 단말기에 대해 중복 과금인 경우, 상기 과금정보를 참조로 하여 하나의 서비스로 과금을 하는 과금 서버(20)를 포함한다.
그러면, 이러한 구성을 가진 이 발명의 실시예에 따른 패킷단위 과금정산 장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
무선랜 서비스를 이용하다가 데이터전용서비스를 이용하기 위해서는 이종망간 로밍이 발생하는데, 각 서비스를 제공하는 기지국 제어기(30) 및 액세스 포인트 제어기(10)가 패킷단위 사용하는 데이터의 정보를 과금서버(20)로 전송한다. 즉, 패킷전송시작시간 및 종료시간, 사용자 위치정보를 과금서버(20)에 전송한다.
한편, 도4와 같이 특정 시간에 패킷정보가 중복되어지는 경우가 발생할 수 있다. 그러한 경우에는 과금서버(20)가 전송된 패킷정보 및 사용자 정보로부터 어떤 서비스에 관련된 과금을 부과할 것인가를 결정하게 된다. 서비스를 사용하고 있는 패킷정보 및 사용자 위치정보는 무선랜 서비스 사용중에는 액세스 포인트 제어기(50)가 데이터전용서비스 사용시에는 기지국 제어기(30)가 과금서버(20)로 전송하여 과금서버(20)에 저장된다(S601).
그러면, 과금서버(20)는 수신된 정보에 시퀀스번호를 부과하여 각 수집된 패킷정보의 순서를 고려한다. 그리고 나서, 과금서버(20)는 사용자 정보와 함께 수집된 서비스정보(시작시간, 종료시간), 패킷정보로 서비스 중복인지, 비정상 로밍으로 인한 접속중단현상등을 판단한다.
과금 서버(20)는 시퀀스 번호(먼저 무선랜이 서비스한경우)에 따라 무선랜서비스의 서비스 접속종단시간과 데이터전용서비스의 서비스 시작시간을 비교한다 (S602).
1)두시간이 연속적인경우, 정상적으로 로밍이 이루어져 과금은 패킷에 따라 정산한다.(도면 미도시)
2)무선랜 서비스의 종료시간보다 데이터전용서비스의 시작시간이 빠른 경우(S602), 가입자의 위치정보를 판단하여(S607) AP의 범위 안에 있으면 무선랜 요금으로 정산하고(S608) 그렇지 않은 경우는 데이터전용서비스의 패킷단위로 과금을 정산한다(S609).
3) 무선랜의 종료시간보다 데이터전용서비스의 시작시간의 늦으면(S602) 잦은 로밍 발생이 있는지를 판단하고(S603), 무선랜의 접속이 잠깐동안에 자주 이루어지는 경우는 로밍에 장시간이 소요된 경우이므로 접속이 반복되는 경우 전시간까지의 패킷과금을 부과한다(S604). 또한, 잦은 로밍이 없으면, 서비스 접속에 다른 패킷과금 정산을 한다(S605).
이와 같이, 과금서버(20)로 수집된 정보들은 무선랜 구간과 데이터 전용구간이 중복되었는지 판단되어 중복될 경우 요금이 중복 청구되지 않도록 이용한 서비스를 찾아내어 해당 요금으로 청구되도록 한다.
본 발명은 상술한 실시 예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있다. 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경과 수정 실시가 가능함을 알 수 있을 것이다.
이상에서와 같이, 이 발명의 실시예에서 다음과 같은 효과를 가진 패킷단위 과금 정산 장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.
첫째, 유무선 통합 서비스를 이용하는 경우 무선랜 구간에서 사용한 패킷량에 따라 요금이 책정될 수 있다.
둘째, 사용자가 무선랜 서비스 구간에서 데이터통신 서비스 사용구간으로 이동하여 일정 타임 슬롯이 중복되는 경우 사용자 위치에서 가까운 서비스에 해당하는 요금으로 과금을 정산하여 공정한 요금 부과가 될 수 있다.
도1은 무선랜과 CDMA를 사용하는 유무선통합서비스 구성도
도2는 무선랜서비스를 제공하는 망구성도
도3은 데이터전용서비스를 사용하는 망구성도
도4는 이종망간 로밍시 time slot이 중복되는 경우
도5는 이 발명의 실시예에 따른 패킷단위 과금정산 장치의 구성도
도6은 무선랜과 데이터전용서비스간 로밍시 패킷단위 과금처리를 위한 흐름도

Claims (7)

  1. 사용자들이 단말기로 기지국 또는 액세스 포인트(AP: access point)를 통해 이용하는 데이터전용서비스 및 무선랜 서비스에 대해 과금을 하는 패킷단위 과금정산 장치로서,
    패킷단위로 사용하는 무선랜 서비스에 관한 과금 정보를 검출하여 전송하는 액세스 포인트 제어기;
    패킷단위로 사용하는 데이터전용 서비스에 관한 과금정보를 검출하여 전송하는 기지국 제어기;
    상기 기지국 제어기 및 액세스 포인트 제어기로부터 과금 정보를 입력받고, 동일 단말기에 대해 중복 과금인 경우, 상기 과금정보를 참조로 하여 하나의 서비스로 과금을 하는 과금 서버를 포함하는 패킷단위 과금정산 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 과금정보는 패킷전송 시작시간 및 종료시간, 사용자 위치정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷단위 과금정산 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 과금서버는, 이용시간이 중복되면, 사용자의 위치가 액세스 포인트에 가까운지 판단하고, 사용자 위치가 액세스 포인트에 가까우면, 무선랜 서비스로 과금정산하고, 사용자 위치가 액세스 포인트에 가깝지 않으면, 데이터통신 서비스로 과금정산하는 것을 특징으로 하는 패킷단위 과금정산 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 과금 서버는 무선랜 종료시간이 데이터 서비스의 시작시간보다 빠른지 판단하여 무선랜 종료시간이 데이터 서비스의 시작 시간보다 빠르면, 무선랜 서비스 접속에 따른 패킷과금정산을 하는 것을 특징으로 하는 패킷단위 과금정산 장치.
  5. 단말기의 서비스에 관한 패킷 정보를 입력받는 제1 단계;
    무선랜 서비스 및 데이터 통신 서비스의 이용시간이 중복되는지 판단하는 제2 단계;
    이용시간이 중복되면, 사용자의 위치가 액세스 포인트에 가까운지 판단하는 제3 단계;
    사용자 위치가 액세스 포인트에 가까우면, 무선랜 서비스로 과금정산하는 제4 단계;
    사용자 위치가 액세스 포인트에 가깝지 않으면, 데이터통신 서비스로 과금정산하는 제5 단계를 포함하는 패킷단위 과금정산 장치의 제어방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 단계는, 무선랜 종료시간이 데이터 서비스의 시작시간보다 빠른지 판단하는 단계; 무선랜 종료시간이 데이터 서비스의 시작 시간보다 빠르면, 무선랜 서비스 접속에 따른 패킷과금정산을 하는 단계를 포함하는 패킷단위 과금정산 장치의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    무선랜 종료시간이 데이터 서비스의 시작시간보이 연속적인 경우, 정상적으로 로밍이 이루어져 과금은 패킷에 따라 정산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷단위 과금정산 장치의 제어방법.
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