KR20070084908A - 이동통신 시스템에서 유저데이터그램/인터넷프로토콜기반의 에이원 인터페이스 메시지 전송 장치 및 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 유저데이터그램/인터넷프로토콜기반의 에이원 인터페이스 메시지 전송 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템의 A1 인터페이스에서의 메시지전송에 관한 것으로, 이동통신 시스템에서 A1 인터페이스 메시지 전송 장치에 있어서, 상기 A1 인터페이스 메시지를 전송한 후, 상기 A1 인터페이스 메시지가 응답메시지를 필요로 하는 경우, 타이머를 작동하고, 상기 타이머가 만료하기 전에 상기 A1 인터페이스 메시지에 대한 상기 응답메시지를 수신하는 경우, 상기 A1 인터페이스 메시지 전송 이후의 과정을 수행하는 송신국을 포함하는 것으로 제어국과 교환국사이의 A1 인터페이스 프로토콜로 UDP/IP를 사용할 경우의 메시지 송수신에 대한 신뢰성 문제를 해결하여 상기 교환국과 제어국 사이의 수에 제한없고 신뢰성 있는 신호연결을 제공할 수 있다.
이동통신 시스템, 이동통신 단말기, 교환국(MSC:Mobile Switching Center), 제어국(BSC:Base Station Conroller), A1 인터페이스, UDP/IP(User Datagram Protocol/Internet Protocol).

Description

이동통신 시스템에서 유저데이터그램/인터넷프로토콜 기반의 에이원 인터페이스 메시지 전송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SENDING UDP/IP BASED A1 INTERFACE MESSAGE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 기존의 이동통신 시스템에서 UDP/IP 기반의 메시지 전송과정을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 A1 메시지에서 추가필드를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 교환국이 A1 메시지를 전송하는 경우를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 교환국이 A1 메시지를 전송하는 경우를 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 교환국이 A1 메시지를 수신하는 경우를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 교환국이 A1 메시지를 수신하는 경우를 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 UDP/IP 기반의 A1 메시지 전송과정을 도시한 도면.
본 발명은 이동통신 시스템의 A1 인터페이스에서의 메시지 전송에 관한 것으로, 특히 상기 A1 인터페이스에서 UDP/IP기반의 메시지 수신시 응답메시지를 전송하여 연결관리를 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
제어국(BSC:Base Station Controller)과 교환국(MSC:Mobile Switching Center)사이의 A1 인터페이스에 대한 기존의 규격은 SS7(Signaling System 7) 또는 TCP/UDP(Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol) 또는 ATM(Asynchronous Transfer Mode)을 사용하도록 명시되어 있고 일반적으로 상기 SS7을 사용하고 있다. 하지만, 상기 SS7은 링크관리에 제약이 있어, 상기 교환국이 많은 수의 상기 제어국과 연동하는 것이 어려운 문제점이 있다.
또한, 패킷방식의 네트워크가 발전하고 소용량의 제어국의 등장으로 인해 상기 교환국에 많은 수(예를 들어 10만개)의 제어국이 연결될 수 있도록 상기 TCP/UDP 을 사용하는 A1 인터페이스에 대한 필요성이 대두되고 있다.
상기 TCP를 이용하는 경우는, 메시지 송수신에 있어서 신뢰성을 있으나, 연결지향적(Connection Oriented)인 TCP의 특성으로 인한 메시지처리에 대한 오버헤드(overhead), 연결관리에 따른 지연 등의 문제로 인해, 많은 제어국이 교환국과 연결될 경우, 실시간 처리가 어려운 문제점이 있다.
도 1은 기존의 이동통신 시스템에서 UDP/IP 기반의 메시지 전송과정을 도시한 것이다. 상기 UDP를 사용하는 경우는 비연결지향적(Connectionless Oriented)인 UDP의 특성으로 인한 메시지 처리에 대한 오버헤드나, 연결관리에 따른 지연 등이 없고 상기 TCP를 사용하는 경우보다 전송속도가 월등히 빠르다는 장점이 있으나, 안정적인 메시지 전달이 보장되지 않는 문제점이 있다.
상기 도 1을 참조하면, 110단계에서 제어국(150)이 교환국(170)으로 UDP/IP 기반의 A1 인터페이스 메시지(이하, A1 메시지라 칭한다.)를 전송하는 경우, 상기 교환국(170)내의 FN(Front end Node)(175)은 상기 수신한 UDP/IP기반의 A1 메시지의 페이로드(Palyload)에서 IOS(InterOperability Specification) 메시지를 획득하고 115단계에서 호 처리를 수행하는 CAN(Call Application Node)(177)으로 전달한다. 상기 IOS메시지는 상기 A1 인터페이스에서 사용되는 이동통신 시스템의 호 설정과 관련된 메시지이다.
또한, 120단계에서 상기 교환국(170)이 상기 제어국(150)으로 UDP/IP기반의 A1 메시지를 전송하는 경우, 상기 CAN(120)은 상기 FN(175)으로 IOS메시지를 전달하고, 상기 FN(175)은 상기 수신한 IOS메시지를 기반으로 UDP/IP기반의 A1 메시지를 생성한 뒤, 125단계에서 상기 제어국(150)으로 전송한다.
상기 115단계의 "CM Service Request" 메시지와, 120단계의 "Assign Request" 메시지는 IOS 메시지이다. 상기 "CM Service Request" 메시지는 상기 제어국(150)이 이동통신 단말기가 전송한 "호 시도"를 수신한 후, 상기 교환국(170) 으로 상기 이동통신 단말기의 호 시도를 알리고, 요청하는 메시지이다.
상기 "Assign Request" 메시지는 상기 "CM Service Request" 메시지를 수신한 상기 교환국(170)이 상기 제어국(150)으로 전송하는 응답메시지로서 상기 신청한 호에 대해 트래픽 채널, 즉 통신채널 할당을 요구하는 메시지이다. 그리고, 상기 두 메시지들은 상기 교환국(170)과 BSC(150)의 상위계층인 BSAP(Base Station Application Part)에서 처리하는 메시지이다.
상기 110단계와 125단계에서 사용하는 메시지는 UDP/IP 기반이기 때문에 상기 교환국(170) 또는 제어국(150)은 제어정보 전송에 필요한 신호연결관리를 수행할 수 없다. 즉, 전송한 패킷의 성공적인 수신여부를 확인할 수 없고, 전송한 패킷의 수신순서가 송신순서와 일치하는지를 확인할 수 없다. 결과적으로 메시지 전송에 대한 신뢰성이 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 UDP/IP를 A1 메시지 전송프로토콜로 사용하는 이동통신 시스템에서 신호연결관리를 수행하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 UDP/IP를 사용하는 시스템에서 신호연결관리를 가능하게 하기 위해 응답메시지를 제공하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 이동통신 시스템에서 A1 인터페이스 메시지 전송 장치에 있어서, 상기 A1 인터페이스 메시지를 전송한 후, 상기 A1 인터페이스 메시지가 응답메시지를 필요로 하는 경우, 타이머를 작동하고, 상기 타 이머가 만료하기 전에 상기 A1 인터페이스 메시지에 대한 상기 응답메시지를 수신하는 경우, 상기 A1 인터페이스 메시지 전송 이후의 과정을 수행하는 송신국을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 이동통신 시스템에서 A1 인터페이스 메시지 전송 방법에 있어서, 송신국이 상기 A1 인터페이스 메시지를 전송한 후, 상기 A1 인터페이스 메시지가 응답메시지를 필요로 하는 경우, 타이머를 작동하고, 상기 타이머가 만료하기 전에 상기 A1 인터페이스 메시지에 대한 응답메시지를 수신하는 경우, 상기 A1 인터페이스 메시지 전송 이후의 과정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 이동통신 시스템에서 UDP/IP 기반의 A1 메시지를 전송하는 장치 및 방법에 대해 설명할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 A1 메시지에서 추가필드를 도시한 것이다. 상기 추가필드는 상기 A1 메시지의 헤더부분에 위치하고, 기존의 A1 메시지에 추가 되는 부분으로써 교환국, 제어국의 BSAP 계층이 상기 A1 메시지에 대한 연결관리를 수행할 수 있도록 상기 연결관리에 필요한 정보를 제공한다.
상기 도 2를 참조하면, 버전(Version)(310)은 상기 A1 메시지의 버전을 나타낸다. SCCP타입(Signalling Connection Control Part Type)(320)은 상기 A1 메시지의 종류를 나타낸다. 예를 들어, 상기 A1 메시지의 종류를 나타낸다. 수신국지역참조값(Destination Local Reference)(330)은 상대방과 연결을 맺고 있는 동안의 상기 연결의 수신국를 구분하는 값을 나타낸다. 송신국지역참조값(Source Local Reference)(340)은 상대방과 연결을 맺고 있는 동안의 상기 연결의 송신국를 구분하는 값을 나타낸다. 재전송카운트필드(RetryCnt)(350)는 상기 A1 메시지에 대한 재전송 횟수를 나타낸다. 본 발명에서는 일 실시예로 최대 8회까지 재전송이 가능하다고 가정한다. 응답요구필드(Ack Require)(360)는 상기 A1 메시지에서 설정이 된 경우, 상기 A1 메시지에 대한 응답메시지를 전송여부를 나타낸다. 즉, 1로 설정이 된 경우, 응답메시지를 전송하여야 하고, 0으로 설정이 된 경우, 응답메시지를 전송하지 않아야 한다. 본 발명에서는 상기 응답메시지를 기본적으로 전송한다고 가정한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 교환국이 A1 메시지를 전송하는 경우를 도시한 것이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 교환국(370)은 제어국(350)으로 이동통신 단말기를 호출하는 "Paging Request"메시지를 전송한다. 상기 전송과정에서 상기 교환 국(370)의 CAN(377)은 상기 "Paging Request" 메시지를 FN(375)로 전달하고, 상기 FN(375)는 상기 "Paging Request"메시지를 UDP/IP 형식의 A1 메시지로 바꾸어 상기 제어국(350)으로 전달한다. 상기 메시지 전송 후, 상기 교환국(370)과 제어국(350)사이의 신호연결관리를 위해 상기 교환국(370)은 상기 전송한 "Paging Request"메시지에 대한 타이머를 시작한 후 응답메시지(ACK) 수신을 대기한다. UDP/IP 형식의 A1 메시지를 수신한 상기 제어국(350)은 상기 A1메시지의 응답요구필드가 설정되어 있는 경우, 상기 교환국(370)과 제어국(350)사이의 신호연결관리를 위해 응답메시지를 상기 교환국(370)으로 전송한다..
만약, 상기 교환국(370)이 상기 응답메시지를 수신한 경우 a)단계와 같이 상기 타미머를 해제하고, 다음 과정을 진행한다.
만약, 상기 교환국(370)이 상기 응답메시지를 상기 타이머 만료전까지 수신하지 못한 경우, 상기 교환국(370)은 상기 A1 메시지의 재전송카운트필드를 설정하고 최대 재전송횟수(MAX)과 비교한다. 상기 최대 재전송횟수는 상기 제어국(350)이 전송할 수 있는 최대의 재전송횟수이다.
만약, b)단계와 같이 상기 최대 재전송횟수가 상기 재전송카운트값보다 큰 경우는 상기 A1 메시지를 폐기한다. 만약, c)단계와 같이, 상기 최대 재전송횟수가 상기 재전송카운트값보다 작거나 같은 경우는 상기 A1 메시지를 재전송한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 교환국이 A1 메시지를 전송하는 경우의 메시지전송의 흐름도이다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 교환국(370)은 410단계에서 제어국(350)으로 UDP/IP기반의 A1 메시지를 전송한 후, 응답메시지 수신대기를 위한 타이머를 시작한다.
만약, 상기 교환국(370)은 415단계에서 응답메시지(ACK)를 수신한 경우, 420단계로 진행하여 상기 타이머를 해제하고 430단계로 진행하여 이후의 일반적인 동작을 수행한다.
만약, 상기 교환국(370)은 상기 415단계에서 상기 응답메시지를 수신하지 못한 경우, 상기 A1 메시지에 대한 재전송 설정을 하고, 425단계로 진행하여 재전송카운트 값이 최대 재전송횟수보다 큰지 검사한다.
만약, 상기 재전송카운트 값이 최대 재전송횟수보다 큰 경우, 440단계로 진행하여 상기 전송한 A1 메시지를 폐기하고 445단계로 진행하여 상기 A1 메시지 전송실폐에 따른 오류처리를 수행한다.
만약, 상기 재전송카운트 값이 최대 재전송횟수보다 작은 경우, 435단계로 진행하여 상기 전송한 A1 메시지를 재전송하고 상기 415단계로 진행한다.
이후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 교환국이 A1 메시지를 수신하는 경우를 도시한 것이다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 교환국(310)은 제어국(350)이 전송한 UDP/IP 기반의 A1 메시지를 수신한다. 만약, a)단계와 같이 상기 수신한 A1 메시지내의 추가 필드의 재전송카운트 값이 0일 경우, 상기 제어국(350)이 최초 전송한 메시지이므로 응답메시지를 전송하고 상기 수신한 A1메시지를 처리한다.
만약, b)단계와 같이 상기 수신한 A1 메시지내의 추가필드의 재전송카운트 값이 0이 아니고, 상기 A1 메시지가 과거에 수신한 메시지와 동일하면, 상기 교환국(370)이 과거에 전송한 응답메시지를 상기 제어국(350)이 수신하지 못한 경우이므로, 응답메시지만 다시 전송한다.
만약, c)단계와 같이 상기 수신한 A1 메시지내의 추가필드의 재전송카운트 값이 0이 아니고, 상기 A1 메시지가 과거에 수신한 메시지와 동일하지 않다면, 상기 제어국(350)이 과거에 전송하였으나 상기 교환국(370)이 수신하지 못한 경우이므로, 응답메시지를 전송하고 상기 수신한 A1메시지를 처리한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 교환국이 A1 메시지를 수신하는 경우의 메시지전송의 흐름도이다.
상기 도 6를 참조하면, 상기 교환국(370)은 605단계에서 제어국(350)으로부터 UDP/IP기반의 A1 메시지를 수신하고, 610단계에서 상기 A1 메시지내의 재전송카운트 값이 0인지 검사한다.
만약, 상기 610단계에서 상기 재전송카운트의 값이 0인 경우, 620단계로 진행하여 상기 A1 메시지에 대한 응답메시지를 상기 제어국(350)으로 전송한다.
이후, 620단계로 진행하여 상기 A1 메시지를 처리한다.
만약, 상기 610단계에서 상기 재전송카운트의 값이 0이 아닌 경우, 615단계 로 진행하여 상기 A1메시지가 과거에 수신한 메시지와 동일한 메시지인지 검사한다.
만약, 상기 615단계에서 상기 A1 메시지가 과거에 수신한 메시지와 동일한 메시지인 경우는 상기 교환국(370)이 과거 상기 A1 메시지에 대한 응답메시지를 상기 제어국(350)으로 전송하였으나, 상기 제어국(350)이 수신하지 못한 경우이므로, 630단계로 진행하여 상기 A1 메시지에 대한 응답메시지만을 상기 제어국(350)으로 전송한다.
만약, 상기 615단계에서 상기 A1 메시지가 과거에 수신한 메시지와 동일한 메시지가 아닌 경우는 과거 상기 제어국(350)이 상기 A1 메시지를 전송하였으나, 상기 교환국(370)이 수신하지 못한 경우이므로, 상기 620단계와, 625단계의 과정을 순서적으로 수행한다.
이후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 UDP/IP 기반의 A1 메시지 전송과정을 도시한 것이다.
상기 도 7을 참조하면, 교환국(370)은 710단계에서 제어국(350)으로부터 UDP/IP 기반의 A1 메시지를 수신한 경우, 715단계에서 응답메시지를 전송하고 상기 메시지를 처리한다.
상기 교환국(370)내의 FN(375)은 상기 A1 메시지를 수신한 후, 720단계에서 상기 A1 메시지내의 페이로드에 있는 IOS메시지를 획득한 후, CAN(377)로 제공한 다.
상기 CAN(377)은 상기 IOS메시지를 수신하고 처리한 후, 725단계에서 상기 720단계에서 수신한 IOS메시지에 대한 응답메시지를 생성하여 상기 제어국(350)으로 전송하기 위해 상기 FN(375)로 제공한다.
상기 IOS메시지를 수신한 상기 FN(375)는 UDP/IP 기반의 A1 메시지로 변환한 후, 730단계에서 상기 제어국(350)으로 전송한다. 상기 730단계의 A1 메시지를 수신한 상기 제어국(350)은 735단계에서 상기 730단계의 A1 메시지에 대한 응답메시지를 상기 교환국(370)으로 전송한다.
한편 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명은 제어국과 교환국사이의 A1 인터페이스 프로토콜로 UDP/IP를 사용할 경우의 메시지 송수신에 대한 신뢰성 문제를 해결하여 상기 교환국과 제어국 사이의 수에 제한없고 신뢰성 있는 신호연결을 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 이동통신 시스템에서 A1 인터페이스 메시지 전송 장치에 있어서,
    상기 A1 인터페이스 메시지를 전송한 후, 상기 A1 인터페이스 메시지가 응답메시지를 필요로 하는 경우, 타이머를 작동하고, 상기 타이머가 만료하기 전에 상기 A1 인터페이스 메시지에 대한 상기 응답메시지를 수신하는 경우, 상기 A1 인터페이스 메시지 전송 이후의 과정을 수행하는 송신국을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 장치는 상기 송신국이 전송한 상기 A1 인터페이스 메시지를 수신하고 상기 A1 인터페이스 메시지가 상기 응답메시지를 필요로 하는 경우, 상기 응답메시지를 전송하는 수신국을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 송신국은 상기 타이머가 만료할 때까지 상기 응답메시지를 수신하지 못한 경우, 최대 재전송횟수 이하에서는 상기 A1 인터페이스 메시지를 재전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 A1 인터페이스 메시지는 상기 A1 인터페이스 메시지의 버전(Version)을 나타내는 버전필드, 상기 A1 인터페이스 메시지의 종류를 나타내는 SCCP 타입(Signalling Connection Control Part Type)필드, 상대방과 신호연결을 맺고 있는 동안의 상기 연결의 수신국를 나타내는 수신국지역참조값(Destination Local Reference), 상대방과 신호연결을 맺고 있는 동안의 상기 연결의 송신국를 나타내는 송신국지역참조값(Source Local Reference), 상기 A1 인터페이스 메시지에 대한 재전송 횟수를 나타내는 재전송카운트필드(RetryCnt),및 상기 A1 인터페이스 메시지에 대한 응답메시지 전송여부를 나타내는 응답요구필드(Ack Require)를 기존의 A1 인터페이스 메시지에 추가한 것임을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 송신국은 과거에 수신했고, 재전송 수행경력이 표시된 A1 인터페이스 메시지를 수신한 경우, 상기 재전송 수행경력을 나타내는 A1 인터페이스 메시지에 대한 응답메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 이동통신 시스템에서 A1 인터페이스 메시지 전송 방법에 있어서,
    송신국이 상기 A1 인터페이스 메시지를 전송한 후, 상기 A1 인터페이스 메시지가 응답메시지를 필요로 하는 경우, 타이머를 작동하고, 상기 타이머가 만료하기 전에 상기 A1 인터페이스 메시지에 대한 응답메시지를 수신하는 경우, 상기 A1 인터페이스 메시지 전송 이후의 과정을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 방법은 수신국이 상기 송신국으로부터의 상기 A1 인터페이스 메시지를 수신하고 상기 A1 인터페이스 메시지가 상기 응답메시지를 필요로 하는 경우 상기 응답메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 송신국은 상기 타이머가 만료할 때까지 상기 응답메시지를 수신하지 못한 경우, 최대 재전송횟수 이하에서는 상기 A1 인터페이스 메시지를 재전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 A1 인터페이스 메시지는 상기 A1 인터페이스 메시지의 버전(Version)을 나타내는 버전필드, 상기 A1 인터페이스 메시지의 종류를 나타내는 SCCP 타입필드, 상대방과 신호연결을 맺고 있는 동안의 상기 연결의 수신국를 나타내는 수신국지역참조값(Destination Local Reference), 상대방과 신호연결을 맺고 있는 동안의 상기 연결의 송신국를 나타내는 송신국지역참조값(Source Local Reference), 상기 A1 인터페이스 메시지에 대한 재전송 횟수를 나타내는 재전송카운트필드(RetryCnt),및 상기 A1 인터페이스 메시지에 대한 응답메시지 전송여부를 나타내는 응답요구필드(Ack Require)를 기존의 A1 인터페이스 메시지에 추가한 것임을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 송신국은 과거에 수신했고, 재전송 수행경력이 표시된 A1 인터페이스 메시지를 수신한 경우, 상기 재전송 수행경력을 나타내는 A1 인터페이스 메시지에 대한 응답메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
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