KR20060028762A - Ｇｓｍ-타입의 이동 무선 통신 네트워크에서 푸시-투-토크서비스를 실행하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 네트워크에서 다이얼링된 접속을 통해 사용자 데이터를 전송하기 위한 방법에 관한 것으로서, 사용자는 -때, 지정된 데이터 패킷들로서 전송된다. 지정된 푸시-투-토크 도메인은 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들(PTT SNN)과 애플리케이션 서버들(AS)을 호스팅하는 것으로 제공된다.

Description

ＧＳＭ-타입의 이동 무선 통신 네트워크에서 푸시-투-토크 서비스를 실행하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING A PUSH-TO-TALK SERVICE IN A MOBILE RADION COMMUNICATION NETWORK OF THE GSM-TYPE}
본 발명은 독립 청구항들의 전제부에 따라 무선 통신 네트워크에서 다이얼링된 접속을 통해 사용자 데이터를 전송하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
푸시-투-토크 서비스의 통신 패턴은 회로 교환(CS) 도메인과 패킷 교환(PS) 도메인이 아닌 GSM(2G) 또는 GPRS(2.5G) 네트워크에서 그 서비스의 실행이 효율적이고 수행적인(performant) 방식으로 이루어지지 못하도록 한다. CS 도메인에서의 수행은 호출 셋업 및 지연에 대하여 충분하지만, 무선 인터페이스 자원들이 많이 소모될 수 있다. PS 도메인의 특징들은 특히 무선 인터페이스에서 자원들의 효율적인 사용을 허용하는 것이나, 그 결과적인 성능은 지연 및 호출 셋업 시간에 대하여 CS 도메인의 성능보다 뒤떨어질 수 있다.
본 발명의 목적은 GSM 네트워크 기지국 서브시스템(BSS 시스템)을 사용함으로써 GSM-타입의 무선 이동통신 네트워크에서 푸시-투-토크 서비스를 실행하는 것이다.
상기 목적은 독립 청구항들에 개시된 방법 및 시스템을 제공함으로써 달성된다.
본 발명을 특징으로 하는 것으로 고려되는 다른 특징들은 종속 청구항들에서 설명된다.
종래기술의 제한점들을 극복하기 위해, 본 발명에 따른 푸시-투-토크 기술 수단들의 구현은 BSS 시스템에서 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들(PTT SNN)과 애플리케이션 서버들(AS)을 호스팅하여 지정된 "푸시-투-토크 도메인"과 종단 디바이스들을 상호 접속할 수 있도록 하는 개선된 특징들을 사용한다.
본 발명의 기본적인 개념은 다수의 공급자들에 의해 TMO 네트워크에서 실행된 것과 같은 동적인 타임 슬롯 할당을 사용하는 것이다. 현재 상기와 같은 특징은 무선 인터페이스를 통해 타임 슬롯들을 GPRS로 동적 할당하고, 무선 인터페이스 자원들의 최적화를 위해 음성 세션들을 동적 할당하도록 사용된다.
본 발명에 따른 푸시-투-토크 도메인은 자신의 타임 슬롯들을 할당하여 기지국 제어기에 직접 접속한다. 상기 푸시-투-토크 도메인은 Abis 인터페이스를 통해 음성 채널을 사용하여 회로 교환 방식으로 수행되거나 PCU 카드에 직접 접속함으로써 패킷 교환 방식으로 수행될 수 있다.
도 1은 GSM 네트워크를 사용하는 구현의 일 예를 도시한다.
본 발명의 전체적인 구조는 전술된 2 및 2.5G 네트워크들의 회로 교환 및 패 킷 교환 도메인들의 구조에 후속하며, 현존하는 BSS에 접속하여 PS 및 CS 도메인 이외에 새로운 "PTT 도메인"을 제공한다.
도 1은 GSM 및 GPRS 공중 육상 이동 네트워크(PLMN)의 시스템 구조를 필수 구성요소들과 함께 도시한다. GSM 이동국은 MS로 표시된다. 이동국은 개인용 컴퓨터(PC)에 접속될 수 있다. 무선 셀은 적어도 하나의 기지국 트랜시버(BTS)에 의해 커버된다. 몇몇의 BTS들은 모두 하나의 기지국 제어기(BSC)에 의해 제어된다. BTS와 BSC는 함께 기지국 서브시스템(BSS)을 형성한다. 이동국들의 각각의 셀들내에 결합된 트래픽은 스위치를 통해 이동 교환국(MSC)으로 라우팅된다. 사용자 데이터는 각각 홈 위치 레지스터(HLR) 및 GPRS 레지스터에 저장된다. 예를 들면, ISDN과 같은 고정된 네트워크(PSTN)로부터 발생하거나 종료하는 접속들은 지정된 게이트웨이 이동 교환국(GMSC)에 의해 처리된다.
GPRS를 현존하는 GSM 구조로 통합하기 위해, GPRS 지원 노드들(GSN)이라 불리는 새로운 네트워크 노드들의 클래스가 제공된다. GSN들은 이동국들(MS)과 외부 패킷 데이터 네트워크들(PDN)의 전송 및 라우팅을 담당한다. 서비스중인 GPRS 지원 노드(SGSN)는 이동국(MS)으로부터 및 이동국(MS)으로의 그 서비스 영역 내에서의 데이터 패킷들의 전송을 담당한다. 상기 작업들은 패킷 라우팅 및 전송, 이동성 관리(추가/분리 및 위치 관리), 논리적 링크 관리, 및 인증 및 요금 청구 기능들을 포함한다. SGSN의 위치 레지스터는 상기 SGSN을 사용하여 등록된 모든 GPRS 사용자들의 위치 정보(예를 들면, 현재의 셀, 현재의 VLR) 및 사용자 프로필들(예를 들면, IMSI, 패킷 데이터 네트워크에서 사용된 어드레스(들))을 저장한다. 게 이트웨이 GPRS 지원 노드(GGSN)는 GPRS 백본 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크들 사이에서 인터페이스로서 동작한다. 또한 SGSN으로부터 입력되는 GPRS 패킷들을 적절한 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 포맷(예를 들면, IP 또는 X.25)으로 변환하여 상응하는 패킷 데이터 네트워크로 전송한다. 다른 방향에서, 입력된 데이터 패킷들의 PDP 어드레스들은 목적지 사용자의 GSM 어드레스로 변환된다. 다시 어드레싱된 패킷들은 해당 SGSN으로 전송된다. 상기 목적을 위해, GGSN은 사용자의 현재의 SGSN 어드레스와 그 또는 그녀의 프로필을 위치 레지스터에 저장한다. GGSN은 또한 인증 및 요금청구 기능들을 수행한다. 도 1은 또한 ETSI에 의해 정의된 것과 같은 GPRS 네트워크 노드들과 GSM 네트워크 노드들 사이의 인터페이스들을 도시한다. Gb 인터페이스는 BSC를 SGSN과 접속한다. Gn 인터페이스를 통해, 사용자 데이터 및 시그널링 데이터는 GSN들 사이에서 전송된다. Gn 인터페이스는 SGSN 및 GGSN이 동일한 PLMN에 위치된 경우에 사용될 것이다. Gs 인터페이스는 SGSN을 MSC에 접속한다.
PTT 도메인은 회로 교환 도메인 접속들의 범위 내에 있는 호출 셋업 시간들과 전송 지연들을 제공하는 동시에 무선 인터페이스 자원들을 소비하지 않고 PTT 가입자들의 통신 패턴들을 지원함으로써 푸시-투-토크 서비스들에 대한 요구들을 충족한다. 코어 네트워크의 기술은 BSC에서 PCU 접속들을 사용하는 패킷 기반 또는 Abis 인터페이스를 접속하는 회로 기반일 될 수 있다.
패킷 기반의 애플리케이션들에 대하여, 3GPP 명세서에 개시된 것과 같은 멀티미디어 자원 기능 프로세서(MRFP)가 사용될 수 있으며, MRFC로 동작하는 애플리 케이션 서버에 의해 제어된다. 그러나, 서로 다른 구조들에 따라 결정되고, 따라서 서로다른 네트워크 엘리먼트들을 포함하는 솔루션들이 존재할 수 있다. 회로 기반의 구조들에 대하여, 가능한 구현은 CS 접속들을 위해 현존하는 회의용 서버와 결합하여 IN 시스템을 사용할 수 있다.
종단 디바이스 MS/PC로의 시그널링은 통상적으로 사용되는 GSM 및 GPRS 네트워크의 시그널링 채널들을 통해 수행된다. 현존하는 네트워크의 모든 이동성 관리 및 인증 특징들은 변경되지 않고 유지된다. 사실상 "PTT 도메인"은 임의의 이동 관리 또는 인증 특징들을 포함하지 않는다. 상기 "PTT 도메인"은 오히려 GSM 네트워크에서 수행되는 인증을 사용하고 이에 의존한다. 만약 서비스 로직이 인증 메카니즘을 포함하여 임의의 인증 검사 및 클라이언트와의 임의의 상호작용을 요구하면, 표준 인터페이스들을 통해 HLR/AC로부터 필수 정보들이 요구되어야 할 것이다. GSM 표준 절차를 처리하기 위한 특징들을 실행하는 것보다 GSM 표준 절차의 정보에 의존하는 동일한 원칙이 "PTT 도메인"내의 이동성 관리에 적용될 수 있다. 기지국 제어기 영역(CID 핸드오버)내의 모든 관련된 이동성 관리는 BSS 시스템들에 의해 투명하게 처리될 수 있다. 하나 이상의 BSC 또는 하나 또는 그이상의 MSC들에 영향을 미치는 핸드오버들에 대하여,"PTT 도메인"의 코어 네트워크내의 애플리케이션 서버들은 예를 들어, BSC에 의해 유지되는 CID 정보, MSC에 의해 요구되는 VLR ID 및 ANY-TIME-INTERROGATION, LOCATION-INFORMATION 등과 같은 HLR 요청들과 같은 위치 및 이동성 관리 정보가 표준 절차들을 통해 GSM 네트워크로부터 검색될 수 있도록 함으로써 스스로 이동성 관리를 처리할 수 있다.
브로드캐스트의 처리는 PTT 통신 패턴들의 주요 부분이 되며, 무선 인터페이스를 통해 멀티캐스트 메카니즘에 의해 수행된다. 멀티캐스트 그룹 내에 포함될 각각의 가입자(클라이언트)는 GSM 시그널링 채널들을 통해 멀티캐스트 채널을 청취하는데 필요한 정보를 획득한다. 만약 멀티캐스트 채널을 통해 토론에 참여하기를 원한다면, 서로다른 채널을 통해 새로운 업링크 접속이 형성된다. 현존하는 PS 및 CS 도메인내의 특히 네트워크 측에서 브로드캐스트 채널들은 보통의 음성 및 데이터 채널들과 다르지 않은 투명한 채널들이 된다. 무선 인터페이스를 통해 GPRS 데이터 접속들을 사용하여 솔루션이 구현되는 경우에 DRX 특징의 사용은 이동 디바이스들내에서 PTT 클라이언트들의 전력을 절약하도록 인에이블될 수 있다. CS 도메인 클라이언트들에 대하여, 임의의 소유되거나 표준화된 솔루션은 절전 모드를 인에이블하도록 사용될 있다.
클라이언트 측에서, 애플리케이션은 개별 업/다운 링크 채널들과의 브로드캐스트들, 다중 접속들 등등을 처리하는데 필요한 무선 계층의 상부에 직접 위치하며, PTT 서비스의 통신 패턴을 지원하는데 필수적이다. 사용자는 동일한 시간에 몇몇의 멀티캐스트 세션들에 참여할 수 있고, 따라서 종단 디바이스는 몇몇의 브로드캐스트 채널들을 동시에 청취해야만 한다.
PTT 서비스에 지정된 요금 청구 및 관리 작업들은 PTT 도메인 내에서 개별적으로 처리될 것이다. GSM 네트워크 내에 존재하는 공급, 관리 및 요금 청구와 관련된 모든 기능들은 언급되지 않을 것이다. 상호 상관 또는 유사 기능들이 필수적인 경우에, 상기 기능들은 IT 계층 후면 시스템들에 구현될 수 있다. "PTT 도메 인"은 상기 작업들을 위해 자신의 기능들을 수행할 수 있고, 모든 기능들은 PS 및 CS 도메인들에서 변경될 수 없다.
약어 목록
GSM 범유럽 이동 통신 표준
BSS 기지국 서브시스템
GPRS 범용 패킷 무선 서비스
2G 2세대
2.5G 2.5세대
CS 회로 교환
PS 패킷 교환
TMO T-모바일
PCU 패킷 제어 유니트
PTT 푸시-투-토크
Abis "ETSI에 의해 표준화된 Abis 인터페이스"
PCU 패킷 제어 유니트
MRFP 멀티미디어 자원 기능 플랫폼
MRFC 멀티미디어 자원 기능 제어기
3GPP 3세대 파트너십 프로젝트
IN 지능형 네트워킹
GPRS 범용 패킷 무선 서비스
HLR 홈 위치 레지스터
AC 인증 센터
HLR/AC 홈 위치 레지스터/인증 센터
CID 셀 식별자
BSC 기지국 제어기
MSC 이동 교환국
VLR 방문자 위치 레지스터
VLR ID 방문자 위치 레지스터 식별자
DRX 불연속 수신 모드
IT 정보 기술

Claims (15)

  1. 무선 통신 네트워크에서 다이얼링된 접속을 통해 사용자 데이터를 전송하는 방법으로서,
    상기 사용자 데이터는 출력이 제어될 때 지정된 데이터 패킷들로서 전송되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 지정된 푸시-투-토크 도메인이 제공되며, 상기 도메인은 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들(PTT SNN)과 애플리케이션 서버들(AS)을 호스팅하는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 푸시-투-토크 도메인이 자신의 타임 슬롯들을 할당하여 기지국 제어기에 직접 접속하는 동적 시간 슬롯 할당이 사용되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 푸시-투-토크 도메인과 상기 BSC 사이의 상기 접속은 Abis 인터페이스를 통해 음성 채널을 사용하여 회로 교환 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 푸시-투-토크 도메인과 상기 BSC 사이의 상기 접속은 상기 PCU로 직접 접속함으로써 패킷 교환 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    패킷 기반 애플리케이션들에서 3GPP 명세서에 개시된 것과 같은 멀티미디어 자원 기능(MRFP)이 사용되며, 이는 멀티미디어 자원 제어기(MRFC)로서 동작하는 애플리케이션 서버에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    회로 기반의 구조들을 위해, CS 접속들을 위한 현존하는 회의용 서버와 결합하여 IN 시스템이 사용되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 종단 디바이스들 MS/PC로의 시그널링은 상기 GSM 및 GPRS 네트워크의 일반적인 시그널링 채널들을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    PTT 통신 패턴들의 주요 부분인 브로드캐스트의 처리는 무선 인터페이스를 통해 멀티캐스트 메카니즘에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멀티캐스트 그룹에 포함될 각각의 가입자는 GSM 시그널링 채널들을 통해 상기 멀티캐스트 채널을 청취하는데 필요한 정보를 획득하며, 만약 상기 사용자가 상기 멀티캐스트 채널을 통해 토론에 참여하기를 원하면, 다른 채널을 통해 새로운 업링크 접속이 형성되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    PTT 서비스에 지정된 요금 청구 및 관리 작업들은 상기 PTT 도메인내에서 개별적으로 처리되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 방법.
  12. 무선 통신 네트워크에서 다이얼링된 접속을 통해 사용자 데이터를 전송하기 위한 시스템으로서,
    지정된 푸시-투-토크 도메인은 푸시-투-토크 서비스 네트워크 노드들(PTT SNN)과 애플리케이션 서버들(AS)을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 푸시-투-토크 도메인은 BSC에서 PCU에 접속되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 시스템.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 푸시-투-토크 도메인은 Abis 인터페이스를 통해 상기 BSC에 접속되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 시스템.
  15. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 패킷 제어 유니트(PCU)는 전송 경로에 위치되는 것을 특징으로 하는 사용자 데이터 전송 시스템.
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