KR20090043226A

KR20090043226A - 통합기지국 및 상기 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법,장치 및 시스템

Info

Publication number: KR20090043226A
Application number: KR1020070108963A
Authority: KR
Inventors: 한정표; 성 김; 김민석
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 2007-10-29
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2009-05-06

Abstract

본 발명에 따른 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법은,

통합기지국을 이용한 패킷서비스방법에 있어서, 단말기가 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)를 상기 통합기지국에 송신하는 단계; 상기 통합기지국이 GGSN(Gateway GPRS Supporting Node; 패킷 관문 지원 노드)에게 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하는 단계; 및 상기 GGSN이 상기 PDP 콘텍스트 생성 요청에 대응하여 PDP 콘텍스트를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 통합기지국은 직접 GGSN과 연동하게 되므로 기존 GPRS 서비스에 비하여 노드를 2개 줄일 수 있으므로 채널설정 지연을 줄이며 통신 지연시간을 줄일 수 있는 효과를 성취할 수 있다.

펨토셀, 통합기지국, GGSN연동

Description

통합기지국 및 상기 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법, 장치 및 시스템{Method, device and system providing GPRS using intergrated BTS}

GPRS(General Packet Radio Service, 일반 무선 패킷 서비스)를 제공하는 무선 단말, nodeB, RNC(Radio Network Controller; 무선 네트웍 제어기), SGSN(Serving GPRS supporting Node; GPRS 지원 노드), GGSN(Gateway GPRS Supporting Node; GPRS 관문 지원 노드) 등을 포함하는 패킷 서비스 시스템에서 상기 nodeB, RNC, SGSN의 기능을 모두 통합하는 통합기지국에 관한 분야에 관한 것이다.

특히, Femto Cell 기지국, 즉 초소형/저전력 가정/사무실용 옥내 기지국에 관련된 분야이다.

도1은 WCDMA 패킷망을 보여주고 있는데, WCDMA 이동통신 단말기(100)와 호를 제어하고 유지 보수하는 노드B(210)와, ATM 스위치를 내장하여 음성과 패킷 데이터의 처리를 위한 최적의 경로를 제공하고 주변장치와 정합하도록 하는 RNC(220)와 WCDMA 이동통신 단말기로 인터넷에 접속시에 연결을 하는 것으로서 고속, 저속의 패킷데이터와 신호를 전달하기 위한 GPRS망의 핵심노드인 SGSN(Serving GPRS Support Node)(230)과, 인터넷망과의 정합을 위한 게이트웨이의 역할을 수행하고 HLR과의 시그널링을 통해 패킷 데이터 서비스를 제공하는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)(500)으로 구성된다.

WCDMA 망 기술을 이용하여 패킷을 전송하기 위해서는 RNC(220)와 SGSN/GGSN(230, 500) 간에 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트(Context)를 송수신하고 GTP 프로토콜을 사용하여 GTP 터널(Tunnel)을 구성한 다음 패킷(Packet)을 전송하는 방식을 사용한다.

Femto란 10-15 의 매우 작은 단위를 나타내는 것으로서, Femto Cell이란 초소형/저전력 가정/사무실용 옥내 기지국을 의미한다. 피코셀(picocell)과도 동일한 의미로 사용되지만, 좀 더 기능이 진화된 의미로 사용이 되고 있다. Femto Cell은 브로드밴드 라우터에 연결하는 소형 셀룰러 기지국으로 기존의 2G는 물론 3G의 음성 및 데이터를 DSL링크 등을 통해 이동통신사의 백본망으로 연결해 주는 역할을 한다.

Femtocell은 3G 보급을 촉진시키고, 옥내 커버리지를 넓히는 기폭제가 될 수 있다. 즉, 기술적인 면에서 W-CDMA, HSDPA, EVDO와 같은 기술의 옥내 커버리지 강화는 서비스 제공에 있어 매우 중요한 역할을 하기 때문에, IP 네트워크를 통해 트래픽을 라우팅함으로써 네트워크 품질과 수용력이 매우 강화됨과 동시에 이동통신 사들이 백홀 전용회선에 투자하는 OPEX도 감소되어 전략적, 경제적인 관점에서도 커다란 장점이 있는 것이다. 즉, Femto BTS(기지국;Base Transceiver Station)는 커버리지 강화, 기반시설 비용 감소, FMC(fixed mobile convergence) 가속화 가능의 이점이 있다.

한편, Femtocell 구현에 관련해서는, 다양한 네트워크 아키텍처가 고려되고 있다. 도2에서 도시되는 바와 같은 A-bis/Iub interface를 통한 연결이 있을 수 있다. 도2에는 무선 단말기(100), 댁내에 설치되어 해당 댁내를 커버하는 셀 반경을 가지는 펨토셀기지국(210), 펨토셀 기지국의 트래픽을 이동통신 코어망으로 전달하는 것을 담당하는 인터넷망(215), 펨토셀 기지국들을 제어하는 - A-bis/Iub interface를 통해 연결을 하는 경우에 있어서 변형된 형태의- BSC/RNC(Base Station Controller/Radio Network Cntroller)(220), SGSN(230), GGSN(500), HLR(홈위치 등록기; Home location register)(400), AAA서버(Authentication, Authorization and Accounting Server)(600), AuC(Authentication Centre;인증센터)(700), 웹서버(800)을 포함하고 있다. 이러한 모델은, 변형된 형태의 BSC/RNC가 Femto Cell 기지국을 관리하며, A-bis/Iub interface를 그대로 사용할 수 있는 장점이 있다. 그 밖에, Concentrator을 이용한 연결이 가능하다. Concentrator라는 제어국 역할을 하는 것이 수천 개의 Femto Cell로부터의 트래픽을 처리하는 형태로 IP.access에서 개발한 모델이 이 아키텍처를 기반으로 하고 있다. 또한, UMA(Unlicensed Mobile Access; 비허가 무선 접속)솔루션을 적용한 형태가 가능하다. UMA 클라이언트를 Femto Cell에 두고, UMA 아키텍처의 UNC(UMA Network Controller; UMA 네트웍 제어기)를 이용하여 Femto Cell을 제어하는 형태이다. 이미 3GPP에서 UMA에 대한 규격화가 되어 있어 더욱 용이할 것으로 예상이 되고 있다. 마지막으로, SIP/IMS 기반의 아키텍처가 가능한데 이는 Femto Cell을 코아망으로 통합하기 위해 IMS 아키텍처를 사용하는 형태로 SIP가 Femto Cell이 SIP 서버와 통신할 수 있도록 한다고 간주한다. 3Way Networks와 Ubiquisys의 Femto Cell product에서 이런 아키텍처를 지원하고 있다.

GPRS(General packet radio service)의 노드로서 GSN(GPRS serving node)가 있다. 즉 GSN은 GSM 핵심 망에서 GPRS 사용을 지원하는 네트웍 노드이다. 모든 GSN은 Gn 인터페이스를 갖으며, GPRS 터널링 프로토콜을 지원해야 한다. GSN에는 GGSN과 SGSN이 있다.

GGSN은 Gateway GPRS Support Node로서 패킷 관문 노드라고 한다. GGSN은 GPRS 백본 네트워크와 외부 패킷 데이터 네트워크(무선 네트워크 또는 IP네트워크) 사이의 인터페이스로서 동작한다. SGSN으로부터 오는 GPRS패킷들을 적당한 Packet data protocol format(PDP 포맷)으로 변환한다(예 IP 또는 X.25) 그리고, 그 변환된 패킷들을 상응하는 패킷 데이터 네트워크로 전송한다. 반대 방향으로는, 들어오는 데이터 패킷들의 PDP 주소들을 목적지 유저의 GSM 주소로 변환한다. 재설정된 패킷들은 해당하는 SGSN으로 보내진다. 이러한 이유 때문에, GGSN은 사용자의 현재 SGSN 주소를 저장하고, 위치등록기의 가입자 정보를 저장하고 있어야 한다. GGSN은 IP 주소 할당의 역할을 하며, 연결된 사용자 단말기를 위한 기본 라우터이다. GGSN 은 또한, 인증 및 과금 기능도 수행한다.

SGSN은 Serving GPRS Support Node로서 패킷 서빙 노드이다. SGSN은 데이터 패킷을 해당 지리적 서비스 지역 안의 이동 기지국끼리 전송을 하는 역할을 한다. SGSN은 패킷 라우팅과 패킷 전송, 이동성 관리(attach/detach, 위치관리), 논리 링크 관리 및 인증,과금 기능을 수행한다. SGSN의 위치등록기는 위치 정보(예; 현재 셀, 현재 VLR) 및 SGSN안의 모든 GPRS 사용자의 가입자 프로파일(패킷 데이터 네트워크의 IMSI, 주소)를 저장한다.

펨토셀방식의 패킷서비스에 있어서, nodeB, RNC, SGSN, GGSN이란 노드를 전부 거쳐야 하므로 소정의 지연시간이 필연적으로 필요하게 된다. 펨토셀의 기지국을 통합형으로 하여 노드의 개수를 감소시킬 수 있다면, 채널설정 지연시간 및 데이터 통신 지연시간의 감소로 인하여 빠른 패킷 서비스가 가능하게 된다.

본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 패킷서비스에 있어서 필요 노드 수를 줄이기 위한 것을 해결하고자 하는 과제로 삼는다.

즉, 통합기지국을 이용한 패킷서비스방법에 있어서, 단말기가 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)를 상기 통합기지국에 송신하는 단계; 상기 통합기지국이 GGSN(Gateway GPRS Supporting Node; 패킷 관문 지원 노드)에게 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하는 단계; 및 상 기 GGSN이 상기 PDP 콘텍스트 생성 요청에 대응하여 PDP 콘텍스트를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법을 제공하는 것 등을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1관점에 따른 통합기지국을 이용한 패킷서비스방법에 있어서, 단말기가 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)를 상기 통합기지국에 송신하는 단계; 상기 통합기지국이 GGSN(Gateway GPRS Supporting Node; 패킷 관문 지원 노드)에게 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하는 단계; 및 상기 GGSN이 상기 PDP 콘텍스트 생성 요청에 대응하여 PDP 콘텍스트를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 통합기지국은 상기 단말기와 무선 통신채널을 형성하고, 상기 단말기와 상기 무선 통신채널을 관리하며, 상기 GGSN과 통신망으로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 통신망은 인터넷망인 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 통합기지국은 댁내에 위치하여 상기 댁내에 위치한 단말기를 서비스 대상으로 하는 펨토셀(femtocell) 통합기지국인 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 관점에 따른 통합기지국을 이용한 패킷서비스방법은 통합기지국을 이용한 패킷서비스방법에 있어서, 상기 통합기지국의 셀반경 내부로 진입한 단말기의 상기 통합기지국에 대한 연결 설정 요구(Attach Request)에 응답하여 상기 통합기지국이 홈위치등록기에 단말기위치정보 갱신을 요청하는 단계; 및 상기 홈위치등록기는 상기 단말기위치정보 갱신요청에 응답하여 상기 단말기의 위치정보를 등록하고, 상기 홈위치등록기에 저장된 상기 단말기의 가입자 데이터(Subscriber data)를 상기 통합기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 통합기지국은 상기 단말기와 무선 통신채널을 형성하고, 상기 통신채널을 관리하며, 상기 홈위치등록기와 통신망으로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 통합기지국은 댁내에 위치하여 상기 댁내에 위치한 단말기를 서비스 대상으로 하는 펨토셀 통합기지국인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3관점에 따른 통합기지국을 이용한 패킷서비스방법은 통합기지국을 이용한 패킷서비스방법에 있어서, 단말기의 연결 설정 요구(Attach Request)에 응답하여 상기 통합기지국이 AAA서버에 식별자 요청을 하여 식별자 응답을 받는 단계; 및 상기 AAA(authentication, authorization and account) 서버는 인증서버(AuC; Authentication Centre)로 인증 요청을 하고, 상기 인증서버로부터 인증 응답을 얻어서 상기 통합기지국에 가입자정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 통합기지국은 상기 단말기와 무선 통신채널을 형성하고, 상기 통신채널을 관리하며, 상기 AAA 서버와 통신망으로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제4관점에 따른 통합기지국을 포함한 패킷서비스 시스템은 단말기, 통합기지국 및 외부 통신망과 연결되는 GGSN(Gateway GPRS Supporting Node; 패킷 관문 지원 노드)을 포함하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 시스템에 있어서, 상기 통합기지국은 단말기의 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)에 응답하여 상기 GGSN으로 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하고, 상기 GGSN은 상기 통합기지국의 PDP 콘텍스트 생성 요청에 대응하여 PDP 콘텍스트를 생성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 통합기지국은 상기 통합기지국은, 상기 단말기와 무선 통신채널을 형성하는 nodeB 모듈; 상기 통신채널을 관리하는 RNC(Radio Network Controller)모듈; 및 상기 RNC모듈과 연결되고, 상기 단말기의 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)에 응답하여 상기 GGSN으로 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하는 SGSN(Serving GPRS Supporting Node)모듈을 포함하며, 상기 GGSN과 통신망으로 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제5관점에 따른 패킷서비스를 하는 통합기지국은 단말기와 무선 통신채널을 형성하는 nodeB모듈; 상기 통신채널을 관리하는 RNC(Radio Network Controller) 모듈; 및 상기 RNC모듈과 연결되고, 상기 단말기의 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)에 응답하여 GGSN(Gateway GPRS Supporting Node; 패킷 관문 지원 노드)으로 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하고, PDP 콘텍스트를 설정하며, 상기 PDP 콘텍스트를 통하여 패킷데이터 서비스를 수행하는 SGSN(Serving GPRS Supporting Node)모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 통합기지국은 댁내에 위치하여 상기 댁내에 위치한 단말기를 서비스 대상으로 하는 펨토셀 통합기지국인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제6관점에 따른 패킷서비스를 하는 통합기지국은 단말기와 무선 통신채널을 형성하는 nodeB모듈; 상기 통신채널을 관리하는 RNC(Radio Network Controller) 모듈; 및 상기 RNC모듈과 연결되고, 상기 단말기의 연결 설정 요구(Attach Request)에 응답하여 홈위치등록기에 단말기위치정보 갱신을 요청하여, 상기 홈위치등록기가 상기 단말기의 위치정보를 갱신하게 하고 상기 홈위치등록기로부터 상기 단말기의 가입자 데이터를 전송받으며, 단말기의 연결 설정 요구(Attach Request)에 응답하여 AAA서버에 식별자 요청을 하고 상기 AAA서버로부터 가입자정보를 전송받는 SGSN(Serving GPRS Supporting Node)모듈 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 통합기지국은 댁내에 위치하여 상기 댁내에 위치한 단말기를 서비스 대상으로 하는 펨토셀 통합기지국인 것을 특징으로 할 수 있다.

일반 유저는 WCDMA (HSDPA, HSUPA 기능 포함) 단말 하나로 가정에서 저렴한 요금으로 원하는 무선인터넷 서비스를 이용할 수 있고, 또한 가정 밖에서도 일반 기지국을 이용하여 무선인터넷 서비스를 이용할 수 있다. 본 발명의 경우 무선 인터넷 서비스를 위해서 필요한 접속 노드를 2개 감축함으로써 지연(Latency)을 감축시킬 수 있으므로 유저들은 이전보다 빠르게 무선인터넷을 접속할 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 Femto셀 통합기지국은 GGSN과 직접 접속하기 때문에 기존 방식을 이용했을 때보다 2개의 노드를 단축하기 때문에 패킷 호 설정 시간이 단축될 뿐만 아니라, 인터넷망으로부터의 다운로드 속도도 전반적인 향상을 가져오게 된다.

옥내 커버리지를 향상시켜주는 펨토셀은 이통사들로 하여금 절감된 비용을 매크로셀 네트워크 투자로 돌릴 수 있게 할 뿐만 아니라, 2G에 비해 커버리지가 한정된 3G 네트워크의 단점을 보완할 수 있다.

GGSN과 직접 연동하는 펨토셀 통합기지국은 옥내 음영지역 해소 뿐만 아니라 FMS 수단으로도 활용할 수 있으며, 모바일 방송의 옥내 수신에 따른 데이터 ARPU 증가, 그룹할인 요금제를 통한 유선통화 대체 등의 부가수익도 창출할 수 있을 것 이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 일실시예를 중심으로 설명한다.

도3은 본 발명의 일실시예에 의한 펨토셀 통합기지국이 포함된 패킷서비스 시스템이 도시되어 있다. 도3은 무선 단말기(100), 댁내에 설치되어 해당 댁내를 커버하는 셀 반경을 가지는 펨토셀 통합기지국(200), 펨토셀 통합기지국의 트래픽을 이동통신 코어망으로 전달하는 것을 담당하는 인터넷망(215), GGSN(500), HLR(홈위치 등록기,Home location register)(400), AAA서버(Authentication, Authorization and accounting Server)(600), AuC(Authentication Centre;인증센터)(700), 웹서버(800)를 포함하고 있다. 상기 펨토셀 통합기지국은 GGSN, AAA서버 및 홈위치등록기에 인터넷망으로 직접 연결되어 있으며, 상기 통합기지국과 상기 구성요소간에는 다른 노드가 없고, 통신망으로 직접 연결되어 있음을 알 수 있다.

도4는 상기 펨토셀 통합기지국이 GGSN과 통신채널을 설정하는 과정을 보인 시그널플로우를 개시하고 있다. 즉, 가입자 단말(100)이 PDP context 활성화 요청(S101)을 상기 통합기지국에 전송하면 상기 통합기지국은 상기 GGSN에게 PDP context 생성 요청(S102)을 한다. GGSN은 IP주소를 할당(S103)하고 PDP context 활성화 응답을 통합기지국에 전송하고(S104), 통합기지국은 단말에게 PDP context 활 성화 응답을 전송하여, GTP 터널을 통한 패킷서비스를 개시한다. 즉, 본 발명의 통합기지국은 기존의 SGSN의 역할을 대신하여 PDP context생성에 관여함으로써 SGSN 등의 노드를 줄일 수 있게 한다.

도5는 가입자 단말이 펨토셀 통합기지국의 셀 반경 내부로 진입한 경우 홈위치등록기에 위치등록을 하고 홈위치등록기로부터 가입자 데이터(Subscriber's data)를 전송받는 시그널플로우를 개략적으로 도시하였다. 가입자단말(100)이 old SGSN(300)의 아래단의 기지국 셀반경에 있다가 통합기지국(200)의 셀반경 내부로 진입하여 연결 설정 요청(S201)을 하면, 통합기지국과 old SGSN은 식별자 전송/응답을 한 후(S202), 홈위치등록기(400)에 단말기가 속한 상기 통합기지국(200)을 등록한다(S204). 홈위치 등록기는 기존 SGSN에 속한 단말기 위치정보를 삭제(S205)하고 가입자 데이터를 통합기지국에 전송(S206)하고, 통합기지국에 위치 갱신 요청에 확인 응답(S207)을 준다. 통합기지국은 단말기의 연결 설정 요청에 확인 응답을 준다(S208).

이때, 상기 홈위치등록기에 등록하기 전, 상기 통합기지국은 홈위치등록기(400)에 연결된 AAA서버 및 인증센터(Auc)를 통하여 인증(Authentification)을 수행(S202-1)하고 GGSN(500)과의 기존의 PDP context를 삭제할 수 있는데(S203), 이러한 과정은 필요에 따라 수행될 수 있다.

도6은 가입자 단말의 펨토셀 통합기지국이 가입자 인증을 수행하는 시그널플로우를 도시하고 있다. 가입자단말(100)에서 연결 설정 요청이 있는 경우(S301), 통합기지국(200)은 AAA서버(600)와 식별자 요청/응답을 송수신한 후(S302), AAA서 버는 인증센터(700)으로부터 인증을 받고(S303) 가입자 프로파일을 통합기지국에 전송한다(S304). 통합기지국은 가입자단말로 연결설정 요청에 대한 응답을 준다(S305).

도7은 본 발명에 의한 펨토셀 통합기지국의 간략한 구성요소를 도시하고 있다. 도7은 nodeB모듈(201), RNC(Radio Network Controller)모듈(202) 및 SGSN모듈(203)을 포함하고 있다.

상기 nodeB모듈(201)은 단말기와 무선 통신채널을 형성하고, 상기 RNC모듈(202)은 상기 통신채널을 관리하며 회선통화와 관련해서는 회선 교환 핵심망(Circuit Switched Core Network)의 구성요소와 연결되며 동시에 패킷 서비스와 관련해서는 상기 SGSN모듈(203)으로 연결된다.

상기 SGSN모듈(203)은 상기 단말기의 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)에 응답하여 GGSN으로 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하고, PDP 콘텍스트를 설정하며, 상기 PDP 콘텍스트를 통하여 패킷데이터 서비스를 수행하고, 또한, 단말기의 연결 설정 요구(Attach Request)에 응답하여 홈위치등록기에 단말기 위치정보 갱신을 요청하여, 상기 홈위치등록기가 상기 단말기의 위치정보를 갱신하게 하고 상기 홈위치등록기로부터 상기 단말기의 가입자 데이터를 전송받으며, 단말기의 연결 설정 요구(Attach Request)에 응답하여 AAA서버에 식별자 요청을 하고 상기 AAA서버로부터 가입자정보를 전송받는다.

즉, 펨토셀 통합 기지국은 자신의 셀 반경 내로 진입한 단말기와의 패킷데이터 송수신 서비스를 위하여, 인터넷망을 통하여 직접 홈위치등록기, AAA서버와 연결되어 가입자 관련 정보를 수신하고, 인터넷망을 통하여 직접 GGSN과 연결되어 직접 PDP context를 설정하고 패킷데이터를 송수신하는 채널을 설정하여 패킷 데이터 서비스를 수행한다.

이러한, 펨토셀 통합 기지국은 nodeB, RNC, SGSN이라는 노드를 하나로 통합하는 효과가 있으므로 2개의 노드를 줄일 수 있게 된다. 이러한 구성으로 인하여 통신지연의 문제점을 해결할 수 있게 되는 것이다.

일반 유저는 WCDMA (HSDPA, HSUPA 기능 포함) 단말 하나로 가정에서 저렴한 요금으로 원하는 무선인터넷 서비스를 이용할 수 있고, 또한 가정 밖에서도 일반 기지국을 이용하여 무선인터넷 서비스를 이용할 수 있다. 본 발명의 경우 무선 인터넷 서비스를 위해서 필요한 접속 노드를 2개 감축함으로써 지연(Latency)을 감축시킬 수 있으므로 유저들은 이전보다 빠르게 무선인터넷을 접속할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 Femto셀 통합기지국은 GGSN과 직접 접속하기 때문에 기존 방식을 이용했을 때보다 2개의 노드를 단축하기 때문에 패킷 호 설정 시간이 단축될 뿐만 아니라, 인터넷망으로부터의 다운로드 속도도 전반적인 향상을 가져오게 된다. 옥내 커버리지를 향상시켜주는 펨토셀은 이통사들로 하여금 절감된 비용을 매크로셀 네트워크 투자로 돌릴 수 있게 할 뿐만 아니라, 2G에 비해 커버리지가 한정된 3G 네트 워크의 단점을 보완할 수 있다. GGSN과 직접 연동하는 펨토셀 통합기지국은 옥내 음영지역 해소 뿐만 아니라 FMS 수단으로도 활용할 수 있으며, 모바일 방송의 옥내 수신에 따른 데이터 ARPU 증가, 그룹할인 요금제를 통한 유선통화 대체 등의 부가수익도 창출할 수 있을 것이다.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명은 펨토셀 통합 기지국에 관한 발명으로서, 펨토셀 통합기지국에 의해 3G 패킷서비스에 있어서 노드 수를 줄일 수 있게 되므로 보다 빠른 데이터 통신을 가능하게 만들 수 있다. 따라서, 본 발명은 통신서비스업 분야에 유용하고 실용적이고 기술적인 이점을 갖는 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

도1은 통상적인 WCDMA 패킷 서비스 시스템을 도시하고 있다.

도2는 펨토셀 방식의 WCDMA 시스템의 일실시예를 도시하고 있다.

도3은 본 발명에 의한 통합기지국이 포함된 펨토셀 시스템을 도시하고 있다.

도4는 본 발명의 일실시예에 의한 채널설정의 시그널플로우를 도시하고 있다.

도5는 본 발명의 일실시예에 의한 홈위치등록기 위치등록 등의 과정을 보여주는 시그널 플로우를 도시하고 있다.

도6은 본 발명의 일실시예에 의한, 통합기지국이 AAA서버 연동을 통한 가입자 인증을 수행하여 적합한 가입자에 대해 가입자프로파일을 전송받는 시그널플로우를 도시하고 있다.

<도면의 주요부에 대한 설명>

100: 단말기 200: 펨토셀 통합기지국

201: nodeB모듈 202: RNC모듈

203: SGSN모듈

210: 펨토셀 기지국 215: 인터넷 통신망

220: RNC(Radio Network Contoller) 230: SGSN

400: 홈위치등록기(HLR) 600: AAA서버

700: 인증센터(AuC) 500: GGSN

800: 외부 인터넷망 웹서버

Claims

통합기지국을 이용한 패킷서비스방법에 있어서,

단말기가 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)를 상기 통합기지국에 송신하는 단계;

상기 통합기지국이 GGSN(Gateway GPRS Supporting Node; 패킷 관문 지원 노드)에게 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하는 단계; 및

상기 GGSN이 상기 PDP 콘텍스트 생성 요청에 대응하여 PDP 콘텍스트를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법.
제1항에 있어서,

상기 통합기지국은 상기 단말기와 무선 통신채널을 형성하고, 상기 단말기와 상기 무선 통신채널을 관리하며, 상기 GGSN과 통신망으로 연결되는 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법.
제2항에 있어서,

상기 통신망은 인터넷망인 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법.
제1항에 있어서,

상기 통합기지국은 댁내에 위치하여 상기 댁내에 위치한 단말기를 서비스 대상으로 하는 펨토셀(femtocell) 통합기지국인 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법.
통합기지국을 이용한 패킷서비스방법에 있어서,

상기 통합기지국의 셀반경 내부로 진입한 단말기의 상기 통합기지국에 대한 연결 설정 요구(Attach Request)에 응답하여 상기 통합기지국이 홈위치등록기에 단말기위치정보 갱신을 요청하는 단계; 및

상기 홈위치등록기는 상기 단말기위치정보 갱신요청에 응답하여 상기 단말기의 위치정보를 등록하고, 상기 홈위치등록기에 저장된 상기 단말기의 가입자 데이터(Subscriber data)를 상기 통합기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스방법.
제5항에 있어서,

상기 통합기지국은 상기 단말기와 무선 통신채널을 형성하고, 상기 통신채널을 관리하며, 상기 홈위치등록기와 통신망으로 연결되는 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법.
제5항에 있어서,

상기 통합기지국은 댁내에 위치하여 상기 댁내에 위치한 단말기를 서비스 대 상으로 하는 펨토셀 통합기지국인 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법.
통합기지국을 이용한 패킷서비스방법에 있어서,

단말기의 연결 설정 요구(Attach Request)에 응답하여 상기 통합기지국이 AAA서버에 식별자 요청을 하여 식별자 응답을 받는 단계; 및

상기 AAA(authentication, authorization and account) 서버는 인증서버(AuC; Authentication Centre)로 인증 요청을 하고, 상기 인증서버로부터 인증 응답을 얻어서 상기 통합기지국에 가입자정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스방법.
제8항에 있어서,

상기 통합기지국은 상기 단말기와 무선 통신채널을 형성하고, 상기 통신채널을 관리하며, 상기 AAA 서버와 통신망으로 연결되는 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법.
제8항에 있어서,

상기 통합기지국은 댁내에 위치하여 상기 댁내에 위치한 단말기를 서비스 대상으로 하는 펨토셀 통합기지국인 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 방법.
단말기, 통합기지국 및 외부 통신망과 연결되는 GGSN(Gateway GPRS Supporting Node; 패킷 관문 지원 노드)을 포함하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 시스템에 있어서,

상기 통합기지국은 단말기의 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)에 응답하여 상기 GGSN으로 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하고,

상기 GGSN은 상기 통합기지국의 PDP 콘텍스트 생성 요청에 대응하여 PDP 콘텍스트를 생성하는 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 시스템.
제11항에 있어서,

상기 통합기지국은,

상기 단말기와 무선 통신채널을 형성하는 nodeB 모듈;

상기 통신채널을 관리하는 RNC(Radio Network Controller)모듈; 및

상기 RNC모듈과 연결되고, 상기 단말기의 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)에 응답하여 상기 GGSN으로 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하는 SGSN(Serving GPRS Supporting Node)모듈을 포함하며, 상기 GGSN과 통신망으로 연결되는 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 시스템.
제11항에 있어서,

상기 통합기지국은 댁내에 위치하여 상기 댁내에 위치한 단말기를 서비스 대상으로 하는 펨토셀(femtocell) 통합기지국인 것을 특징으로 하는 통합기지국을 이용한 패킷서비스 시스템.
단말기와 무선 통신채널을 형성하는 nodeB모듈;

상기 통신채널을 관리하는 RNC(Radio Network Controller) 모듈; 및

상기 RNC모듈과 연결되고, 상기 단말기의 PDP 콘텍스트 활성화 요청 메시지(Active PDP Context Request)에 응답하여 GGSN(Gateway GPRS Supporting Node; 패킷 관문 지원 노드)으로 PDP 콘텍스트 생성 요청(Create PDP Context Request)을 하고, PDP 콘텍스트를 설정하며, 상기 PDP 콘텍스트를 통하여 패킷데이터 서비스를 수행하는 SGSN(Serving GPRS Supporting Node)모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합기지국.
제14항에 있어서,

상기 통합기지국은 댁내에 위치하여 상기 댁내에 위치한 단말기를 서비스 대상으로 하는 펨토셀 통합기지국인 것을 특징으로 하는 통합기지국.
단말기와 무선 통신채널을 형성하는 nodeB모듈;

상기 통신채널을 관리하는 RNC(Radio Network Controller) 모듈; 및

상기 RNC모듈과 연결되고, 상기 단말기의 연결 설정 요구(Attach Request)에 응답하여 홈위치등록기에 단말기위치정보 갱신을 요청하여, 상기 홈위치등록기가 상기 단말기의 위치정보를 갱신하게 하고 상기 홈위치등록기로부터 상기 단말기의 가입자 데이터를 전송받으며,

단말기의 연결 설정 요구(Attach Request)에 응답하여 AAA서버에 식별자 요청을 하고 상기 AAA서버로부터 가입자정보를 전송받는 SGSN(Serving GPRS Supporting Node)모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합기지국.
제16항에 있어서,

상기 통합기지국은 댁내에 위치하여 상기 댁내에 위치한 단말기를 서비스 대상으로 하는 펨토셀 통합기지국인 것을 특징으로 하는 통합기지국.