KR101258985B1 - Ｗｃｄｍａ를 이용한 사설 무선 서비스 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 WCDMA를 이용한 사설 무선 서비스 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 사이트 별로 사설 교환기와 다수의 Node-B를 이용하여 구내 음성 서비스 또는 구내 데이터 서비스를 제공하는 다수의 사설 MSC, 상기 각 사설 MSC가 관리하는 사이트 별 가입자 및 Node-B의 정보를 저장하고, 상기 다수의 사설 MSC와 사설 RNC의 패킷 중계를 수행하는 IMCR, 및 단말로부터 수신한 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단하고, 상기 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인 경우, 상기 메시지를 IMCR을 경유하여 상기 단말이 속한 사이트의 사설 MSC로 전송하는 사설 RNC를 포함하는 WCDMA 사설 무선 서비스 시스템 및 그 방법을 제공함으로써 하나의 사설 RNC만을 이용함으로써 다수의 사이트에 존재하는 WCDMA 무선 가입자들에게 WCDMA 공중 무선망 서비스와 구내 무선망 서비스를 동시에 제공할 수 있게 된다.

Description

ＷＣＤＭＡ를 이용한 사설 무선 서비스 시스템 및 그 제어 방법{Private Mobile Service System Using WCDMA and Method Thereof}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 사설 무선망 서비스를 제공하기 위한 WCDMA 망을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하나의 사설 RNC를 이용하여 사설 무선망 서비스를 제공하기 위한 WCDMA 망을 나타낸 블록도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 사설 RNC, IMCR 및 사설 MSC의 내부 구성을 나타낸 블록도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예를 이용한 시스템 초기화 방법을 나타낸 순서도.

도 5는 본 발명의 제2 실시예를 이용한 사설 WCDMA 망의 구내 발신호 처리 방법을 나타낸 순서도.

도 6은 본 발명의 제2 실시예를 이용한 사설 WCDMA 네트워크의 구내망 발신 호의 처리 방법을 나타낸 순서도.

도 7은 본 발명의 제2 실시예를 이용한 사설 WCDMA 네트워크의 구내망 착신호에 대한 처리 방법을 나타낸 순서도.

도 8은 본 발명의 제2 실시예를 이용한 WCDMA 네트워크의 컨트롤 평면 연결 관계를 나타낸 데이터 흐름도.

도 9는 본 발명의 제2 실시예를 이용한 WCDMA 네트워크의 IuCS 사용자 평면 연결 관계를 나타낸 데이터 흐름도.

도 10은 본 발명의 제2 실시예를 이용한 WCDMA 네트워크의 IuPS 사용자 평면 연결 관계를 나타낸 데이터 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100 : 사설 RNC 110 : ATM 스위치

120 : 무선 채널 처리 모듈 130 : 무선 트래픽 처리 모듈

140 : ATM 스위치 제어 모듈 150 : E1/T1 인터페이스

160 : 호 제어부 170 : SS7 처리부

200 : IMCR 220 : 시그널링 라우팅 모듈

230 : 가입자 인증 모듈 240 : 데이터 라우팅 모듈

300 : 사설 MSC 320 : 데이터 처리 모듈

330 : 보코더 340 : 구내 호 제어 모듈

400 : 사설 교환기

본 발명은 WCDMA를 이용한 사설 무선 서비스 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

전자 및 무선 통신 기술이 비약적으로 발전함에 따라 무선 통신망(Wireless Network)을 이용한 다양한 무선 통신 서비스가 제공되고 있다. 가장 기본적인 무선 통신 서비스는 이동 통신 단말 사용자들에게 무선으로 음성 통화를 제공하는 무선 음성 통화 서비스로 이는 시간과 장소에 구애받지 않고 사용자에게 음성 서비스를 제공할 수 있다는 특징이 있다. 또한, 문자 메시지 서비스를 제공하여 음성 통화 서비스를 보완해주는 한편, 최근에는 이동 통신 단말기의 사용자에게 무선 통신망을 통해 인터넷 통신 서비스를 제공하는 무선 인터넷 서비스가 대두되었다. 이처럼 이동 통신 기술의 발달로 인하여 이동 통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라, 회로(Circuit) 기반의 데이터 및 패킷(Packet) 기반의 데이터 등을 전송하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전하고 있다.

현재까지 발전해 온 무선망의 변천사를 세대별로 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 제1세대 무선 통신망으로 불리는 네트워크는 아날로그 셀룰러 시스템(Analog Cellular)이다. 현재 일반적으로 대중이 음성 통화를 위하여 사용하는 무선망은 GSM, CDMAone(IS-95), US-TDMA(IS-136), PDC 등이며 이와 같은 무선망은 제2세대 무선 통신망으로 분류될 수 있다. 제1, 2 세대 무선 통신망들은 무선 환경에서 음성 통신 데이터를 송수신하는 것을 주 목적으로 개발된 것이다.

제3 세대 무선 통신망은 멀티미디어 데이터들의 전송에 초점을 두었으며, 이 를 통하여 고화질 화상 서비스, 빠른 데이터 전송율 등의 특징을 가지고 있다. 이와 같은 제3 세대 무선 통신망 중 하나가 WCDMA이다.

현재 WCDMA는 가장 많은 국가들이 채택하고 있는 제3세대 이동통신 시스템이며, 대한민국, 유럽, 일본, 미국 그리고 중국 등의 많은 기관들이 3GPP(3'rd Generation Project Group)을 구성하여 기술 스펙을 발전시켜 나가고 있는 실정이다.

이와 같이 제3 세대 무선 통신망을 개발하고자 하는 의지는 ITU(International Telecommunications Union)의 WARC(World Administrative Radio Conference)의 1992년 회의에서 시작되었으며, ITU에서는 이 제3세대 시스템을 IMT-2000(International Mobile Telephony 2000)이라 일컫고 CDMA와 TDMA를 기반으로 하는 몇 가지 무선 접속 규격(air interface)을 정의하고 있다.

WCDMA는 위에서 정의된 IMT-2000 서비스 중 비동기식 서비스를 의미하며, 기지국과 이동 통신 단말 간의 통신을 위한 무선 접속 방식은 CDMA 방식을 이용하지만 이동 통신망 관련 기술은 GSM의 망 기술에 기반을 두고 있다. WCDMA 방식은 전체 기지국의 동기를 위하여 GPS(Global Positioning System)을 이용할 필요가 없다는 장점이 있다. 그 밖에 음성 코딩을 위하여 4.75Kbps에서 12.2Kbps의 전송율을 가지는 AMR(Adaptive Multi Rate Vocoder)을 채택하였고, 사용자가 시속 100Km 정도의 속도로 움직이더라도 통화가 가능할 정도의 높은 이동성을 지원한다. 또한, 주파수 대역폭을 5MHz로 광역화하고 2Mbps의 데이터 전송 속도를 가지는 등의 특징을 가진다.

또한, 일반적인 무선망은 공중 무선망(PLMN : Public Land Mobile Network)과 특정 목적을 가진 그룹 또는 회사 등에서 이용하는 무선 사설망(Private Mobile Network)으로 구분된다. 일반적으로 공중 무선망과 무선 사설망은 상호 연동이 불가능하였다. 즉, 이동 통신 시스템들은 공중용 이동통신 시스템 또는 사설용 이동통신 시스템만이 가능하도록 설계되어 있다. 그러나 최근 공중용 및 사설용 이동통신망 서비스를 동시에 제공할 수 있는 망 연동 시스템 및 그 제어 방법이 이용되고 있다.

이러한 방법에 대하여는 본 출원인이 2000년 5월 24일 출원한 출원번호 10-2000-0028172호(발명의 명칭 : 공중용 및 사설용 이동통신서비스를 위한 시스템 및 그 방법)를 통해 제안된바 있다. 상기 출원은 BSC와 BTS 단 사이에 공중/사설 통신 서비스 장치로 명칭되는 연동 시스템을 설치함으로써 공중망과 사설망을 연동하는 것을 그 특징으로 한다. 위에서 설명한 방식의 공중망, 사설망 연동 방법은 CDMA 망을 기본으로 적용될 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공중망 서비스와 구내망 서비스를 제공하는 동시에 제공하며, 더 나아가 국사에 하나의 사설 RNC를 위치시키고 IMCR을 이용하여 사이트 별로 존재하는 사설 MSC를 상기 사설 RNC와 연동하는 구성을 갖는 WCDMA 사설 무선 서비스 시스템 및 그 제어 방법의 제공을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 구내망 서비스를 제공하기 위한 WCDMA 네트워크는 각각 자신이 관리하는 사이트의 사설 교환기와 다수의 Node-B를 이용하여 구내 음성 서비스 또는 구내 데이터 서비스를 제공하는 다수의 사설 MSC, 상기 각 사설 MSC가 관리하는 사이트 별 가입자 및 Node-B의 정보를 저장하고, 상기 다수의 사설 MSC와 사설 RNC의 패킷 중계를 수행하는 IMCR, 및 UE로부터 수신한 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단하고, 상기 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인 경우 IMCR을 경유하여 상기 UE가 속한 사이트의 사설 MSC로 전송하여 처리케 하는 사설 RNC를 포함한다.

발신 과정시 상기 사설 RNC는 UE로부터 수신한 메시지가 호 설정 메시지인 경우, 소정의 프리픽스의 존재 여부를 이용하여 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단하는 것을 특징으로 한다.

상기 사설 RNC는 착신 호 처리 시 착신 단말의 ID를 구내 착신호 데이터베이스에 저장하며, 소정의 단말로부터 페이징 응답 메시지를 수신한 경우, 상기 응답한 단말의 ID가 상기 구내 착신호 데이터베이스에 존재하는지 여부를 판단하여, 상기 착신 호가 구내호인지 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사설 RNC는 UE로부터 메시지를 수신한 경우, 상기 UE의 ID 및 UE가 위치한 Node-B의 ID를 상기 IMCR로 전달하고, 상기 IMCR는 저장하고 있던 가입자 정보를 이용하여 상기 UE의 인증을 수행하는 것을 특징으로 한다. 이 경우 상기 IMCR의 인증 수행 결과 상기 UE가 구내망 서비스를 이용할 수 없다고 판단된 경 우, 상기 사설 RNC는 UE로부터 수신한 메시지를 공중망 호 처리를 위한 MSC로 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기 ICMR과 각 사이트별 사설 MSC는 ATM Optic 라인을 이용하여 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 WCDMA 네트워크를 이용한 구내망 호 처리 방법은 발신 단말은 사설 RNC를 통하여 코어 네트워크와 무선 링크를 설정하는 단계, 상기 사설 RNC는 상기 발신 단말로부터 수신한 호 설정 요청 메시지를 이용하여 상기 발신 단말이 구내망 서비스를 요청하는지 판단하는 단계, 상기 사설 RNC는 상기 호 설정 요청 메시지를 IMCR을 경유하여 상기 발신 단말이 속한 사이트의 사설 MSC로 중계하는 단계, 및 상기 사설 MSC는 사설 교환기 및 자신이 관리하는 Node-B와 연동하여 상기 호 설정 요청 메시지를 처리하는 단계를 포함한다.

상기 사설 RNC의 구내망 서비스 요청 여부 판단 단계는, 발신 호 처리시 발신 단말로부터 수신한 호 설정 요청 메시지에 소정의 프리픽스 존재 여부를 이용하여, 발신 단말이 구내망 서비스를 요청하는지 판단하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 구내호 처리 방법은 착신 과정과 관련하여 사설 RNC가 사설 MSC로부터 착신 단말이 속하는 Node-B의 셀 ID를 포함하는 구내 착신호를 수신하는 단계, 상기 사설 RNC는 착신 단말의 ID를 구내 착신호 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우 상기 pRNC는 착신 단말이 위치하는 Node-B에 페이징을 하고, 착신 단말은 페이징 응답 메시지를 pRNC로 전송하는 단계와 상기 사설 RNC는 페이징 응답 메시지에 포함된 착신 단말의 ID가 상기 구내 착신호 데이터베이스에 존재하는지 판단함으로써 상기 페이징 응답 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단하게 된다.

사설 RNC는 상기 페이징 응답 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인 경우, 발신 단말과 착신 단말 간 구내호를 설정하게 되며, 사설 RNC는 발신 단말과 착신 단말 간 구내호 설정 후, 코어 네트워크와의 무선 링크를 해제하게 된다.

또한, 상기 구내호 처리 방법은 사설 RNC가 단말로부터 수신한 호 설정 요청 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지라고 판단한 경우, 상기 단말의 ID 및 단말이 위치한 Node-B의 ID를 상기 IMCR로 전송하는 단계와 상기 IMCR은 저장하고 있는 가입자 정보와 상기 단말의 ID 및 단말이 위치한 Node-B의 ID를 이용하여 단말의 인증을 수행하고 그 결과를 사설 RNC로 반환하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 경우 상기 단말의 인증이 실패한 경우, 상기 사설 RNC는 상기 단말로부터 수신한 호 설정 요청 메시지를 MSC로 전송하여 공중망 호로 처리하게 된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 구내망 서비스를 제공하기 위한 사설 RNC는 기지국 역할을 수행하는 Node-B와 연동하기 위한 E1/T1 인터페이스, 상기 E1/T1 인터페이스를 통하여 수신한 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 IMCR 또는 코어 네트워크로 선택적으로 라우팅하는 호 제어 모듈, 사이트 별 가입자 정보를 저장하고 있는 IMCR과 연동하기 위한 제1 광 인터페이스, 및 상기 코어 네트워크와 연동을 위한 제2 광 인터페이스를 포함할 수 있 다.

이 경우 상기 호 제어 모듈은 발신 단말의 호 설정 요청 메시지에 소정의 프리픽스가 존재하는지 여부를 이용하여, 상기 호가 구내망 호인지 판단할 수 있으며, 상기 호가 구내망 호인 경우 상기 제1 광 인터페이스를 통하여 IMCR로 호 설정 메시지를 라우팅하고, 상기 호가 공중망 호인 경우 상기 제2 광 인터페이스를 통하여 코어 네트워크로 라우팅하는 것을 특징으로 한다.

또한, 사설 RNC는 구내망 서비스의 착신 단말 ID를 관리하기 위한 구내 착신호 데이터베이스를 더 포함할 수 있다. 이를 이용하여 상기 호 제어 모듈은 착신 단말로부터 전송된 응답 메시지에 포함된 착신 단말의 ID가 구내 착신호 데이터베이스에 존재하는지 여부를 체크하고 상기 응답 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 IMCR은 사설 RNC로부터 수신한 호 설정 관련 메시지를 각 사이트별로 존재하는 다수의 사설 MSC 중 하나로 라우팅하는 시그널 라우팅 모듈, 사이트 별 가입자 정보를 저장하고, 상기 사이트 별 가입자 정보를 이용하여 외부로부터 요청된 단말의 사용자 인증을 수행하는 가입자 인증 모듈, 및 음성 패킷 또는 데이터 패킷의 라우팅을 수행하는 데이터 라우팅 모듈을 포함할 수 있다.

이 경우 상기 시그널 라우팅 모듈은 상기 호 설정 관련 메시지에 포함된 발신 단말이 속한 사이트를 관리하는 사설 MSC 주소를 이용하여 상기 호 설정 관련 메시지를 해당 사설 MSC로 라우팅하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가입자 인증 모듈은 상기 사설 RNC로부터 단말의 ID 및 단말이 속한 Node-B의 ID를 수신하고, 상기 Node-B를 관리하는 사이트의 가입자 중 상기 단말의 ID를 가지는 가입자가 존재하는지 체크한다.

이하, 본 발명에 따른 WCDMA를 이용한 사설 무선 서비스 시스템 및 그 제어 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 사설 무선망 서비스를 제공하기 위한 WCDMA 망을 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 사설 WCDMA 네트워크(Private WCDMA Network)(10)는 코어 네트워크(CN : Core Network)(20)와 RAN(Radio Access Network)(30)과 연결되어 있다. 이하, 각 망의 하위 구성 요소에 대하여 순차적으로 설명하기로 한다.

먼저 사설 WCDMA 네트워크(10)는 사설 GAN(pGAN : Global Area Network)(11), 다수의 사설 RNC(pRNC : private Radio Network Controller)(12), 사설 교환기(PABX : Private Automatic Branch eXcahnge)(17), pURM(18), pPDN(private Public Data Network)(16), uWSM(Web Switching Module)(15), 다수의 Node B(13) 등을 포함할 수 있다.

먼저 사설 GAN(11)은 WCDMA를 이용한 사설 무선 네트워크(10)의 최상위 계층에 위치하게 된다. 상기 최상위 계층의 의미는 사설 WCDMA 네트워크(10)가 상기 사설 GAN(11)을 통하여 이종 네트워크와 연결된다는 것으로 해석될 수도 있다. 사설 GAN(11)은 WTAN(34)과 연동하여 RAN(30)과의 핸드오프를 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 이 경우 사설 GAN(11)은 타사 WCDMA 망과의 연동을 위하여 타사 ATM 스위치와 연동을 할 수도 있다. 또한, 사설 GAN(11)은 MSC(21)와 SGSN(22)과 연결되어 PSTN 망 또는 IP 망과 사설 WCDMA 네트워크(10)를 연동하는 제어를 담당한다. 또한, 사설 GAN(11)은 사설 WCDMA 네트워크(10) 내부에서 최대 32개의 사설 RNC(12) 및 128개의 Node B(13)의 연동이 가능하다.

이와 같이 이종 네트워크와의 연동을 위하여 사설 GAN(11)은 인접 네트워크가 사설 GAN(11)을 일종의 RNC로 인식할 수 있도록 동작을 하여야 한다. 뿐만 아니라, 사설 GAN(11)은 사설 WCDMA 네트워크를 구축하기 위하여 다수의 사설 RNC(12)에게 메시지를 라우팅할 수 있는 기능을 수행하여야 한다. 예를 들어, 사설 GAN(11)은 코어 네트워크(20)로부터 페이징 메시지(Paging Message)를 수신한 경우, 상기 페이징 메시지에 포함된 Node B의 ID와 라우팅 테이블을 참조하여 해당 사설 RNC(12)로 메시지를 라우팅한다. 만일, 페이징 메시지에 포함되어 있는 Node B가 사설 RNC 11번에 연결되어 있는 경우, 사설 GAN은 11번 사설 RNC로 페이징 메시지를 라우팅하게 된다. 한편, 사설 RNC에서 코어 네트워크로 데이터를 전송하는 경우, RNC 번호를 15번으로 할당하는 것이 바람직하다. 이는 15가 마지막 RNC 번호이므로, 사설 RNC의 개수에 상관없이 동작할 수 있기 때문이며, 반드시 15번으로 할당하여야 하는 것은 아니다.

사설 RNC(12)는 자신의 사이트(Site)마다 사설 무선 시스템을 구성하는 중추 역할을 수행한다. 여기서 사이트란 사설 네트워크 영역에 있어서, 자신이 관리하게 되는 소정의 영역을 의미하는 것이다.

사설 RNC(12)는 자신이 관리하는 사이트에 존재하는 UE(14)에게 서비스를 제공하기 위하여 사설 교환기(17), pPDN(16), 사설 GAN(11) 등의 구성 요소와 연결될 수 있다. 여기서 사설 교환기(17)간의 연결은 UE(14)에게 구내 음성 통화 또는 공중 유선망 서비스를 제공하기 위한 것이다. 또한, 사설 RNC(12)는 pPDN(16)을 경유하여 IP 망으로 연결됨으로써 사이트 내에 존재하는 UE(14)에게 인트라넷(Intranet) 서비스 또는 데이터 서비스 등을 제공할 수 있다. 물론, 사설 RNC(12)는 사설 GAN(14)를 경유하여 RAN(30)과 코어 네트워크(20)에 접속이 가능하며, 이러한 연결을 통하여 UE(14)에게 타 네트워크를 통한 서비스를 제공할 수 있게 된다.

또한, 사설 RNC(12)는 UE(14)로부터 전송되는 호 설정 메시지를 체크하여, 공중망으로 발신호를 라우팅할 것인지 사설 교환기로 라우팅할 것인지 판단한다. 여기서 호 설정 메시지는 UE(14)가 공중망과의 무선 채널 할당을 요청하는 RRC 셋업 메시지와 다른 개념의 메시지이다. 상기 호 설정 메시지에는 "#"과 같은 프리픽스가 포함되어 있으며, 상기 프리픽스의 존재 유무를 이용하여 발신호가 공중망호인지 구내호인지 판단할 수 있다.

Node-B(13)는 WCDMA 단말, 즉 UE(14)와 통신을 하는 기지국의 역할을 수행하는 장치이다. 구체적으로 Node B(13)는 UE(14)와의 무선 접속 종단 기능을 수행하고, 송수신 안테나를 통하여 음성, 영상 및 데이터 트래픽을 WCDMA 방식으로 송수 신하는 기능을 수행한다. 일반적으로 Node B(13)는 기지국 정합 서브 시스템(BIS : Base Station Interconnection Subsystem)(미도시), 기저 대역 서비스 시스템(BBS : Base Band Subsystem)(미도시) 및 RF 서브 시스템(Radio Frequency Subsystem)(미도시) 등으로 구성될 수 있다. 상기 Node B(13)는 사설 RNC(12)와 E1 라인을 통하여 연결될 수 있으며, 하나의 사설 RNC(12)는 이론적으로 포함하고 있는 E1 라인의 수만큼 Node B(13)와 연결될 수 있다.

pPDN(16)은 공중망에 있어서 SGSN(22)과 GGSN(23)의 기능과 유사한 동작을 수행한다. 즉, pPDN(16)은 사설 RNC(12)와 IP 망을 중계하는 구성 요소에 해당하며, WCDMA 단말(14)이 IP 네트워크를 통한 데이터 서비스를 제공받기 위하여 필요한 구성 요소이다.

pURM(18)은 사설 GAN(11) 및 하위 네트워크 요소(Network Element)의 운용, 유지 보수, 및 형상 관리를 담당하게 된다. uWSM(15)은 사설 RNC(12) 및 Node B(13)의 운용 유지 보수, 및 형상 관리를 담당한다. pSMSC(15)는 구내 단문 서비스를 제공하는 구성 요소에 해당한다. 도 1에서는 uWSM(15)과 pSMSC(15)는 하나의 모듈로 구성된 예를 나타낸 것이며, 이들을 독립적으로 구성하는 것도 가능하다.

이하, RAN(Radio Access Network)(30) 및 그 하위 구성 요소에 대하여 살펴보기로 한다.

RAN(Radio Access Network)(30)은 3GPP에 의한 무선 접속 규격을 수용한 무선 접속망으로, 일반 WCDMA 단말(34)로부터 무선 링크 연결을 요청받아 무선 링크를 설정하며, 일반 WCDMA 단말(34)의 사용자 정보를 수신하여 코어 네트워크(20)로 전달한다. 또한, RAN(30)은 코어 네트워크(20)로부터 일반 WCDMA 단말(34)의 서비스 요청에 대한 인증 정보를 전달받고, 인증 정보에 포함된 사용자 등급에 따라 일반 WCDMA 단말(34)에 할당되는 무선 베어러 설정(Radio Bearer Setup)을 수행한다. 이를 위하여 RAN(30)은 기지국 전송기의 역할을 수행하는 Node B(33)와 기지국 제어기의 역할을 하는 다수의 RNC(32) 등을 포함하게 된다.

RNC(32)는 유무선 채널 관리, 일반 WCDMA 단말의 프로토콜 정합, 기지국의 프로토콜 정합, 코어 네트워크와의 프로토콜 정합, 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 처리, GPRS 접속 등과 같은 기능을 담당한다. Node B(33)의 역할은 사설 WCDMA 네트워크(10)에 존재하는 Node B(13)와 큰 차이가 없으므로 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 코어 네트워크(Core Network)(20) 및 그 하위 구성 요소들의 기능에 대하여 살펴보기로 한다. 도 1에 나타나 있듯이, 코어 네트워크(20)는 MSC(Mobile Switching Center)(21), HLR(Home Location Register)(24), SGSN(Serving GPRS Support Node)(22), GGSN(Gateway GPRS Support Node)(23) 등을 포함할 수 있다. 코어 네트워크(20)는 추가적으로 AAA 서버(Authentication, Authorization, Accounting Server)(미도시)와 같은 인증 장치 및 부가 서비스 장치 등을 더 포함할 수 있다.

MSC(21)는 무선 통신 네트워크에서 교환기능을 수행하는 장치로 정의될 수 있다. 본 발명에서는 WCDMA 단말(14)을 네트워크 내의 각종 부가 장비(SMS(미도시), VMS(미도시) 등)와 연결하여 부가 서비스를 제공하거나, PSTN망과 같은 다른 네트워크와 연결하여 서비스를 제공하는 역할을 한다. MSC(21)는 RAN(30), PSTN 등과 연동하여 무선 교환 기능, 유선 교환 기능을 수행하는 장치로도 이해할 수 있다.

HLR(24)은 공중 이동 통신 가입자 및 사설망 가입자의 정보를 보관하는 데이터베이스로서, 에러 진단과 함께 실시간 데이터베이스 처리가 가능한 구성을 포함하는 것이 바람직하다. HLR(24)은 공중 이동 통신 가입자 및 사설망 가입자들의 가입자 정보 등록/해제 및 갱신이 이루어진다. 여기서, 대표적인 가입자 정보로는 현재 단말의 위치 정보, 로밍 정보 등을 의미한다. 또한, 이른바 "원 폰 서비스(one phone service)"를 위한 로컬망 서비스 지원 여부, UE(14)가 속한 Node B(13)의 정보, 로컬 망 사용상태 정보 및 국설 전화번호와 무선 단말 고유번호 등도 포함될 수 있다.

SGSN(22)은 패킷 교환 지원 노드로도 호칭되며, 서비스 지역 내에서 이동국과의 데이터 패킷 전달을 담당하는 노드에 해당하며, 패킷 라우팅 및 전송, 이동성 관리, 논리적 링크 관리, 인증 및 요금 부과 등의 기능을 가진다. 또한, SGSN(22)은 SGSN(22)에 등록된 GPRS 사용자의 위치 정보(셀, 방문자 위치 레지스터 등), 사용자 프로파일(국제 이동국 식별 번호:IMSI) 등을 저장하는 위치 레지스터를 포함할 수 있다.

GGSN(23)은 GPRS 기간망과 외부 패킷 데이터 망 간의 접속 기능을 담당하는 노드이다. SGSN(22)으로부터 오는 GPRS 패킷을 적당한 패킷 데이터 프로토콜(PDP : Packet Data Protocol) 형식으로 변환하여 전송하고 착신 패킷 데이터의 PDP 주소를 수신자의 전 지구적 이동 통신 시스템(GSM) 주소로 변환하는 기능을 가지고 있다. 또한, SGSN(22)의 위치 레지스터에 있는 현 사용자의 SGSN(22)의 주소와 사용자 프로파일을 저장하고 인증과 요금 부과 기능도 수행할 수 있다.

그러나 위에서 설명한 도 1의 실시예는 사이트 별로 사설 RNC(12)와 Node-B(13)를 포함하여야 하는 단점을 가진다. 사이트 별로 사설 RNC(12)를 구입하여야 하므로 사설망을 구축하는데 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다. 또한, 도 1의 실시예에서는 사설 RNC(12)와 코어 네트워크 간에 IP 접속을 한다. 그러나 IP 접속은 ATM 접속에 비하여 지연 문제로 인한 소프트 핸드오버 시에 문제점 등이 존재하므로 품질 및 안정성을 떨어뜨리게 된다. 또한, 사설 RNC가 사이트에 위치하므로 사설 RNC를 중앙에서 관리하는 것이 쉽지 않다는 문제점이 있다. 이하, 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 제2 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하나의 사설 RNC를 이용하여 사설 무선망 서비스를 제공하기 위한 WCDMA 망을 나타낸 블록도이다.

제2 실시예의 사설 WCDMA 네트워크는 사설 RNC(100), IMCR(200), ICRM(201) 및 다수의 사이트 영역으로 구성되어 있다. 각 사이트는 사설 MSC(300), 사설 교환기(400), uWSM(401), 다수의 노드(402), 유선 단말(Phone)(404) 등을 포함할 수 있다.

사설 RNC(100)는 기본적으로 기존의 WCDMA 공중 무선망의 RNC와 유사한 기능을 수행한다. 즉, WCDMA 공중 무선망의 URM에 의해 관리를 받으며, 하위의 기지국 인 Node-B(402)와 Iub 접속 및 상위의 코어 네트워크와 IuCS/IuPS 접속을 제공하고 UE(403)와는 RRC 접속을 수행하는 역할도 하게 된다.

제1 실시예서와 마찬가지로 사설 RNC(100)는 구내/공중망 호를 분기하는 기능을 수행한다. 즉, 무선 단말이 발신을 할 때 발신 번호 분석을 통해 공중망 호인지 구내 호인지를 판단하여 공중망 호인 경우는 코어 네트워크(20)와 연동하고 구내 호인 경우 IMCR(200)을 통해 사설 MSC(300)와 연동을 하도록 한다.

다만, 사설 RNC(100)는 국사에 위치하는 하나의 장치인 점이 제1 실시예와 다르다. 사설 WCDMA 네트워크 입장에서 보면, 다수의 사이트가 공통 자원 개념으로 사용하는 장치이다.

IMCR(200)은 국사에 위치하며, 국사에 위치한 사설 RNC(100)와 사이트에 위치하는 다수의 사설 MSC(300) 간 패킷 중계를 수행하는 역할을 한다. 사설 RNC(100)는 종래의 WCDMA 시스템에서와 마찬가지로 1개의 MSC와만 연동이 가능하므로, 사이트 별로 존재하는 다수의 사설 MSC(300)와 직접 연동하는 것은 불가능하다. 따라서 IMCR(200)는 사설 RNC(100)가 다수의 사설 MSC(300)와 연동할 수 있도록 중간에서 라우팅 역할을 수행한다.

또한, IMCR(200)은 다수의 사설 MSC(300)로부터 사이트 별 구내 가입자 정보를 획득하여 저장한다. 이는 구내 무선 가입자가 통화를 시도하는 경우, 사설 RNC(100)에서 구내 호와 공중망 호 구분을 위한 정보에 해당한다. 다시 말하여, IMCR(200)은 결국 사설 HLR과 유사한 기능을 수행하는 것이다. 이 때 구내 가입자 정보는 각 사이트 별로 구분하여 관리되며 각 사이트 정보는 해당 사이트의 무선 정합을 제공하는 Node-B의 셀 ID와 논리적으로 매핑된다.

ICRM(201)은 국사에 위치하며, IMCR(200)과 사설 MSC(300)의 운용, 유지 보수, 형상 관리를 담당하는 구성 요소에 해당한다.

사설 MSC(300)는 사이트 별로 위치하는 장치이며, 각 사이트 별로 위치한 사설 교환기(400)와 연동하여 구내 음성 서비스 및 구내 데이터 서비스를 제공한다. 사설 MSC(300)는 구내 음성 및 데이터 호 제어를 위하여, IMCR(200)을 경유하여 사설 RNC(100)와 IuCS 및 IuPS 제어 평면 접속을 제공하며, 연결되어 있는 사설 교환기(400)로 호 설정과 관련된 메시지를 중계할 수 있다. 또한, 구내 음성 트래픽 처리를 위해 사설 RNC(100)와의 IuCS 사용자 평면 접속 및 AMR/PCM간 코덱 처리를 지원하는 보코더(Vocoder) 기능을 가진다. 마지막으로, 구내 데이터 트래픽 처리를 위하여 사설 RNC(100)와는 IuPS 사용자 평면 접속 및 무선 단말의 PPP 접속을 제공하는 PDP 기능을 갖는다.

이 경우 사설 MSC(300)의 보코더는 사설 교환기(400)와 E1 라인으로 연결되어 구내 음성 트래픽을 전달하며, 사설 MSC(300)의 데이터 처리 모듈(320)은 이더넷을 이용하여 구내 IP 망에 연결되어 UE(403)와 구내의 인트라넷 간 데이터 패킷을 중계한다.

uWSM(401)은 사이트에 위치하며, 각 사이트의 관리자가 구내 가입자 정보를 입력할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공한다. uWSM(401)에서 입력한 구내 가입자 정보는 IMCR(200)에 반영되어 IMCR(200)이 구내용 HLR 역할을 수행하도록 해준다. 또한, 구내 단문 메시지 서비스를 위한 SMSC 기능도 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 사설 RNC, IMCR 및 사설 MSC의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.

사설 RNC(100)는 ATM 스위치(110), 무선 채널 처리 모듈(120), 무선 트래픽 처리 모듈(130), ATM 스위치 제어 모듈(140), E1/T1 인터페이스(150), 호 제어 모듈(160), SS7 처리 모듈(170), 광 인터페이스(180) 및 ATM 셀 변환 모듈(190) 등을 포함할 수 있다.

ATM 스위치(110)는 ATM 스위치 패브릭을 이용하여 ATM 셀을 스위칭하는 역할을 수행한다. 무선 채널 처리 모듈(120)은 기지국의 무선 공통 채널 처리를 담당하는 역할을 수행하며, 무선 트래픽 처리 모듈(130)은 UE(403)와의 무선 트래픽 처리를 담당한다. ATM 스위치 제어 모듈(140)은 상기 ATM 스위치(110)를 제어하는 역할을 담당한다. 또한, E1/T1 인터페이스(150)는 사설 RNC(100)와 Node-B 사이의 E1/T1 링크 인터페이스를 의미한다.

호 제어 모듈(160)은 전반적인 호 제어를 수행하며, 단말로부터 호 설정 요청이 들어온 경우, 상기 호가 구내호인지 공중망 호인지 판단한다. SS7 처리 모듈(170)은 음성 통신에서의 호출 정보와 데이터 통신의 접속 정보를 통합적으로 관리하기 위한 SS7 프로토콜을 처리하기 위한 모듈에 해당한다.

사설 RNC(100)는 광 인터페이스(180)를 통하여 MSC(21), SGSN(22), GAN 또는 IMCR(200)과 연동될 수 있다. 사설 RNC(100)은 MSC(21), SGSN(22), 및 IMCR(200)과 ATM Optic을 이용하여 연결되는 것이다. ATM 셀 변환 모듈(170)은 ATM 셀을 Mux/Demux하는 역할을 수행한다.

한편, IMCR(200)은 ATM 스위치(210), 시그널링 라우팅 모듈(220), 가입자 인증 모듈(230), 데이터 라우팅 모듈(240), 광 인터페이스(250), ATM 셀 변환 모듈(260) 등을 구비하고 있다.

시그널링 라우팅 모듈(220)은 사설 RNC(100)로부터 전달받은 발신 호를 라우팅하는 역할을 담당한다. 일반적인 WCDMA 망에서 RNC는 하나의 MSC와 통신을 수행한다. 따라서 본 실시예에 따른 사설 RNC(100)도 각 사이트별 사설 MSC(300)가 아닌 IMCR(200)과만 메시지를 송수신하게 된다. IMCR(200)의 시그널링 라우팅 모듈(220)은 사설 RNC(100)로부터 호 설정 메시지를 수신하고, 다수의 사설 MSC(300)중 발신 또는 착신 단말이 속한 사설 MSC(300)로 호 설정 메시지를 전달하는 것이다.

가입자 인증 모듈(230)은 사설 RNC(100)가 요청한 발신 단말을 인증하는 역할을 수행한다. 이를 위하여 가입자 인증 모듈(230)은 각각의 사이트에 속한 가입자 및 Node-B의 정보를 관리하는 가입자 정보 데이터베이스(미도시)를 포함할 수 있다. 가입자 인증 모듈(230)은 사설 RNC(100)가 퀘리한 발신 단말의 ID와 발신 단말이 속한 Node-B의 ID를 가입자 정보 데이터베이스와 매칭함으로써 사용자 인증을 수행할 수 있다. 구체적으로, 가입자 인증 모듈(230)은 Node-B에 따른 사이트의 가입자 정보를 검색한다. 그 후, 가입자 인증 모듈(230)은 발신 단말의 ID를 가진 가입자가 존재하는지 체크함으로써 사용자 인증을 수행하는 것이다.

데이터 라우팅 모듈(240)은 IuPS 사용자 평면에서의 데이터를 라우팅하는 모듈에 해당한다. 예를 들어, 데이터 라우팅 모듈(240)은 발신 단말(403)로부터 전 송된 데이터를 상기 발신 단말(403)을 관리하는 사설 MSC(300)로만 라우팅하는 역할을 담당한다.

마지막으로, 사설 MSC(300)는 ATM 스위치(310), 데이터 처리 모듈(320), 보코더(330), 구내 호 제어 모듈(340), 광 인터페이스(350), ATM 셀 변환 모듈(360) 등을 포함할 수 있다.

ATM 스위치(310), 광 인터페이스(350), ATM 셀 변환 모듈(360)의 기능은 위에서 이미 설명하였는바, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

데이터 처리 모듈(320)은 IMCR(200)로부터 전달된 ATM 셀 기반의 데이터 패킷을 IP 망으로 연동한다. 이와 같이 연동된 데이터 패킷은 사설 교환기(400), 이더넷에 연결된 단말, 또는 외부 네트워크에 존재하는 임의의 단말로도 전달될 수 있다.

보코더(330)는 IuCS 사용자 평면에 따른 음성 신호를 처리하는 역할을 담당한다. ATM Optic 망을 통하여 수신된 음성 신호는 보코더에서 디코딩되어 PCM E1 라인을 통하여 사설 교환기(400)로 전달된다. 사설 교환기(400)는 보코더가 디코딩한 음성 신호를 유선 단말(404) 등에 제공하게 된다.

구내 호 제어 모듈(340)은 구내 호를 제어하는 모듈에 해당한다. 즉, 구내 호 제어 모듈(340)은 사설 RNC(100)와 IuCS 및 IuPS 제어 평면 접속을 제공하는 역할을 담당한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예를 이용한 시스템 초기화 방법을 나타낸 순서도 이다.

IMCR(200)과 사설 MSC(300)는 네트워크의 관리를 담당하는 ICRM(201)을 통하여 소프트웨어를 다운로딩 받아 동작하게 된다. 소프트웨어 다운로딩후, IMCR(200) 및 사설 MSC(300)는 모두 ATM 기반의 시스템이므로 초기 구동 시에 유지 보수 관리 및 호 제어를 위한 ATM PVC를 설정을 시작하게 된다(S401).

여기서, 호 제어용 ATM PVC는 사설 RNC(100)와 사설 MSC(300) 간 IuCS/IuPS 제어 평면 접속을 위한 경로로, 사설 RNC(100)와 IMCR(200) 간 경로를 먼저 생성하는 단계(S402)와, IMCR(200)과 사설 MSC(300)간 ATM PVC를 설정하는 단계(S403)로 구성될 수 있다.

마지막으로, 사설 RNC(100)가 IMCR(200)이 저장하고 있는 구내 가입자 데이터베이스를 검색하기 위하여, 사설 RNC(100)와 IMCR(200)은 ATM PVC를 추가적으로 설정하게 된다(S404).

도 5는 본 발명의 제2 실시예를 이용한 사설 WCDMA 망의 구내 발신호 처리 방법을 나타낸 순서도이다.

사설 WCDMA 망에 존재하는 이동 통신 단말은 UE(User Equipment)(403)에 해당한다.

먼저 UE(403)는 사설 RNC(100)로 RRC(Radio Resource Control) 연결 설정을 요청한다(S501). 이와 같은 RRC 연결 설정 과정은 UE(403)와 사설 RNC(100)가 연결 설정을 요청하는 RRC Connection Request 메시지, RRC Connection Setup 메시 지, RRC Connection Setup Complete 메시지를 송수신하는 과정으로 세부 구분될 수 있다. 이와 같이 RRC 연결 설정 과정을 통하여 상기 UE(403)에 대하여 무선 링크가 설정되는 것이다.

그 후 UE(403)는 CM Service 요청 메시지를 사설 RNC(100)로 전송하게 된다(S502). 이는 할당된 무선 링크를 통하여 코어 네트워크로 서비스를 요구하는 메시지이다. 이와 같은 CM Service 요청 메시지에는 서비스 요청과 함께 UE(403)의 사용자 정보가 포함될 수 있다. 사설 RNC(100)는 CM Service 요청 메시지를 수신한 후 코어 네트워크(20)로 Initial UE Message를 전송한다(S503). 이와 같은 절차는 코어 네트워크(20)와 Iu Signalling Connection을 생성하고, 초기 NAS PDU를 코어 네트워크(20)로 전달하기 위하여 사용하는 프로시저에 해당한다. 이와 같은 Initial UE Message에 의하여 UE(403)와 코어 네트워크(20)의 MSC(21)는 인증 및 암호화 모드를 설정하게 된다(S504, S505).

이와 같은 작업이 정상적으로 수행된 후 UE(403)는 호 설정 요청 메시지(Setup Message)를 사설 RNC(100)로 전송하게 된다(S506). 물론, 상기 호 설정 요청 메시지에는 공중 호 또는 구내 호를 구분하기 위한 프리픽스와 착신 단말(404)의 전화 번호 정보 등이 포함되어 있다. 이와 같은 착신 측 단말의 정보는 내선 전화 번호, 유선 전화 번호 또는 이동 통신 전화 번호 등이 이용 가능하다. 그러나 본 실시예는 구내망 서비스를 기술하는 예이므로, 착신 단말의 전화 번호는 내선 번호로 가정한다.

사설 RNC(100)는 수신한 호 설정 요청 메시지에 포함되어 있는 프리픽스를 이용하여 공중망호인지 구내호인지 판단하게 된다(S507).

종래 CDMA 방식의 사설 교환 시스템에서는 프리픽스를 포함한 상대방 번호를 사설 교환 시스템이 가장 먼저 수신하게 되며, 이를 통해 약속된 프리픽스의 유무에 따라 공중망호와 구내 호를 구분한 것이다.

그러나 3GPP 규격에 따르면 WCDMA에서 무선 가입자가 상대방 번호를 입력하여 발신하면 사설 교환 시스템은 상대방 번호가 포함된 SETUP 메시지를 받기 전 S501 단계에 따른 RRC Setup 메시지를 수신하게 된다. 이와 같은 RRC Setup 메시지는 위에서 살펴본 바와 같이 가입자 인증과 보안 관련 처리와 관련된 메시지이다. 따라서 사설 교환 시스템은 RRC Setup 메시지를 해석하여 발신호가 공중망호인지 구내호인지 판단할 수 없다. 결국 사설 RNC(100)는 가입자 인증과 보안 관련 처리가 이루어진 후 전송되는 호 설정 메시지(Setup Message)를 통하여 착신 단말(404)의 번호를 알 수 있고, 상기 호 설정 메시지에 "#"과 같은 특정 프리픽스와 발신자 정보를 분석함으로써 공중망호와 구내 호를 분류하는 것이다.

사설망 내부의 내선 단말(404)과 통화로가 설정된 경우, S502, S503 과정을 통하여 확보된 UE(403)와 코어 네트워크(20) 사이의 자원(Resource)은 낭비되는 자원에 해당한다. 따라서 사설 RNC(100)는 공중망으로 자원 해제를 요청하는 Iu Release Request 메시지를 전송하여 할당된 자원을 해제하게 된다(S508).

도 6은 본 발명의 제2 실시예를 이용한 사설 WCDMA 네트워크의 구내망 발신 호의 처리 방법을 나타낸 순서도이다.

구내 가입자는 "#"과 같은 특정의 프리픽스를 포함한 착신 단말 번호를 발신 단말에 입력하고, 상기 발신 단말은 Node-B(402)를 통하여 사설 RNC(100)로 발신 요청하게 된다(S601).

사설 RNC(100)는 발신 단말이 송신한 호 설정 메시지를 분석하여, 프리픽스의 존재 여부를 확인한다(S602). 물론, 사설 RNC(100)는 프리픽스의 존재 여부를 이용하여, 구내 가입자가 원하는 통화가 구내망 통화인지 공중망 통화인지 판단하는 것이다(S603).

만일, 발신 단말이 송신한 호 설정 메시지에 특정의 프리픽스가 존재하지 않은 경우, 사설 RNC(100)는 공중망 호임을 감지하여, 코어 네트워크(20)에 위치한 MSC(21)로 호 설정 메시지를 전달하여 처리케 한다(S610). S610 단계에 따른 공중망 호 처리 단계는 기존의 방법과 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.

한편, S602 단계에서 발신 단말이 송신한 호 설정 메시지가 착신 번호에 프리픽스가 존재하는 경우, 사설 RNC(100)는 사용자가 요청한 통화가 구내망 통화인 것을 감지하게 된다. 발신 단말로부터 구내망 통화 서비스를 요청받은 경우에도, 사설 RNC(100)는 발신 단말의 사용자가 적법한 사용자인지 확인하는 인증 절차를 수행하게 된다.

이를 위해서 사설 RNC(100)는 구내 가입자 데이터베이스를 가지고 있는 IMCR(200)로 발신 사용자의 인증을 요청하게 된다. 이 때 사설 RNC(100)는 발신 단말이 발신 호를 송신한 위치 정보와 상기 발신 단말의 ID 정보를 IMCR(200)로 전달하게 된다(S604). 이 경우 발신 호를 송신한 위치 정보는 발신 단말이 속한 Node-B의 셀(Cell) ID 정보가 될 것이다.

IMCR(200)은 사설 RNC(100)로부터 수신한 Node-B 셀 ID에 상응하는 사이트의 가입자 정보에 발신 단말의 ID가 등록되어 있는지 체크하게 된다(S605). 이와 같은 과정을 통하여 발신 단말의 사용자 인증을 수행하는 것이다(S606).

발신 단말의 ID가 IMCR(200)에 등록되어 있는 경우, IMCR(200)은 인증 성공 결과와 발신 단말이 속한 사이트를 관리하는 사설 MSC(300)의 정보를 사설 RNC(100)에게 알려준다(S607).

사설 RNC(100)는 IMCR(200)를 경유하여 사설 MSC(300)로 전달하고, 상기 사설 MSC(300)는 구내망 발신 호를 사이트 별로 존재하는 사설 교환기(400)에 전달한다(S608). 사설 교환기(400)는 착신 단말에 구내망 발신 호를 전달하게 된다(S609).

만일, S606 단계에서 발신 단말(403)의 ID가 IMCR(200)에 등록되어 있지 않아 인증이 실패한 경우, IMCR(200)은 사설 RNC(100)에게 인증 실패 결과를 알리며, 당연히 발신 단말이 속한 사설 MSC(300) 정보는 사설 RNC(100)로 전달되지 않는다. 인증 실패 결과를 수신한 사설 RNC(100)는 MSC(21)를 통한 공중망 호 처리를 수행하게 된다(S610).

도 7은 본 발명의 제2 실시예를 이용한 사설 WCDMA 네트워크의 구내망 착신호에 대한 처리 방법을 나타낸 순서도이다.

사설 MSC(300)는 도 6에서 설명한 바와 같이 사설 RNC(100)로부터 발신 호 요청을 수신한다(S701). 이 경우 사설 MSC(300)는 착신 단말이 위치하는 Node-B의 셀 ID 정보를 포함하는 구내 착신 호를 사설 RNC(100)로 전달한다(S702). 이는 사설 RNC(100)로 하여금 해당 사이트에 위치한 Node-B(402)로만 페이징을 하도록 하기 위함이다.

한편, 발신 호의 경우와 달리 착신 호 전달 과정은 착신 단말이 전송하는 호 설정 응답 메시지에 특정 프리픽스가 포함될 수 없는 특징을 가진다. 따라서 사설 RNC(100)는 구내 착신호에 포함된 착신 단말의 ID를 구내 착신호 데이터베이스에 저장한다(S703).

그 후, 사설 RNC(100)는 사설 MSC(300)로부터 전달받은 해당 Node-B로만 착신 단말의 응답을 요청하는 페이징을 전달하게 된다(S704). 만일, 해당 Node-B 영역에 착신 단말이 존재하는 경우, 상기 착신 단말은 사설 RNC(100)로 페이징에 대한 응답을 하게 된다(S705).

사설 RNC(100)는 착신 단말로부터 페이징 응답 메시지를 수신하고, 착신 단말의 ID가 S703 과정에서 생성한 구내 착신호 데이터베이스에 존재하는지 체크한다(S706). 만일 착신 단말의 ID가 구내 착신호 데이터베이스에 존재하지 않은 경우, 사설 RNC(100)는 공중망 호에 대한 착신으로 판단하여 코어 네트워크(20)로 호 설정 응답 메시지를 전달한다(S710).

만일, 착신 단말의 ID가 구내 호 착신 단말 데이터베이스에 존재하는 경우, 사설 RNC(100)는 페이징 응답 메시지를 구내 망 서비스를 위한 메시지로 판단하게 된다. 이 경우 사설 RNC(100)는 발신 단말이 속한 Node-B로 호 설정 응답 메시지 를 전달한다(S707). 발신 단말은 Node-B를 통하여 호 설정 응답 메시지를 수신하며(S708), 이로써 발신 단말과 착신 단말 간 호 설정이 완료된다(S709).

도 8은 본 발명의 제2 실시예를 이용한 WCDMA 네트워크의 컨트롤 평면 연결 관계를 나타낸 데이터 흐름도이다.

도 8에 도시된 바와 같이 일점 쇄선은 호 설정을 위한 시그널링 패스를 나타낸 것이며, 이점 쇄선은 발신 단말의 가입자 정보 퀘리를 위한 패스를 나타낸 것이다.

호 설정을 위한 시그널링 패스는 크게 두 가지의 패스가 존재한다. 그 중 하나의 시그널링 패스는 사설 RNC(100)로부터 IMCR(200) 간의 시그널링 패스이며, 나머지 하나는 IMCR(200)과 사설 MSC(300) 간 시그널링 패스이다. 이들 시그널링 패스는 ATM PVC 연결을 가지고 있으며, AAL Type 5의 규격에 따른다. 여기서 PVC란 두 사용자 사이에 가상 회선이 항상 고정되어 있는 경우를 의미하며, 별도의 연결 요청/해제 과정이 필요없는 방식을 의미한다.

이점 쇄선이 가리키는 가입자 정보 퀘리 패스도 마찬가지로 ATM PVC 연결에 해당한다. 상기 가입자 정보 퀘리 패스도 AAL Type 5의 규격을 가지는 것이 바람직하다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예를 이용한 WCDMA 네트워크의 IuCS 사용자 평면 연결 관계를 나타낸 데이터 흐름도이다.

이와 같은 IuCS 사용자 평면은 구내 음성 데이터 송수신을 위한 경로에 해당한다. IuCS 사용자 평면 경로 중 사설 RNC(100)에서 사설 MSC(300)의 보코더(330)까지 ATM AAL 타입 2 SVC(Switched Virtual Circuit)로 설정한다. 여기서 SVC는 데이터 전송 전에 네트워크에 가상 회선을 요청하고 상대방으로부터 확인 응답을 받은 경우 송/수신단에 가상 회선이 설립되는 방식을 뜻한다. 즉, 사설 RNC(100)와 사설 MSC(300) 간의 연결은 반영구적인 회선이 아니라, 사용자로부터 요청이 발생이 생길 때마다 설립되는 것이다.

ATM SVC 설정을 위하여 사설 RNC(100), IMCR(200), 사설 MSC(300) 간 ALCAP 시그널 처리를 하여 신규로 생성할 AAL 타입 2 SVC의 vpi/vci/cid 정보를 결정하게 된다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예를 이용한 WCDMA 네트워크의 IuPS 사용자 평면 연결 관계를 나타낸 데이터 흐름도이다.

도 9와 달리 구내 데이터 패킷을 처리하는 경우에는 IuPS 사용자 평면 경로를 사용하게 된다. IuPS 사용자 평면 경로는 ATM AAL 타입 5 PVC로 설정이 되므로 IuCS와 달리 ALCAP 시그널 처리는 없다.

IuPS 사용자 평면 경로는 사설 RNC(100)에서 사설 MSC(300)의 데이터 처리 모듈(320)까지 AAL5 PVC를 설정해야 한다. 이 경우, 사설 RNC(100)로부터 각 사이트를 관리하는 다수의 사설 MSC(300)로 AAL5 PVC 연결을 한다면, 사설 RNC(100)와 연동될 ATM 경로가 많아지게 된다. 일반적인 RNC는 원래 하나의 MSC와 연결되는 것이 원칙이므로 다수의 ATM 경로를 포함하는 구성은 바람직하지 않다.

따라서, 본 실시예에서는 사설 RNC(100)는 구내용 IuPS 사용자 평면을 위해 IMCR(200)로 1개의 AAL5 PVC만 생성하고, IMCR(200)에서 각 사이트의 사설 MSC(300)로 다수의 AAL5 PVC를 생성하여 IMCR(200)이 중간에서 패킷 데이터를 라우팅하는 기능을 수행하는 것을 살펴볼 수 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 사설 WCDMA 네트워크 및 이를 이용한 구내망 서비스 방법에 의하면, 사설 RNC를 국사에 위치시키고, 상기 사설 RNC와 연동이 가능한 사설 MSC를 사이트 별로 위치시킴으로써, 하나의 사설 RNC만을 이용함으로써 다수의 사이트에 존재하는 WCDMA 무선 가입자들에게 WCDMA 공중 무선망 서비스와 구내 무선망 서비스를 동시에 제공할 수 있게 된다. 이와 같은 구성을 통하여 1개의 Node-B 영역 내에 다수의 사이트가 있는 경우와 지역적으로 떨어져 있는 다 수의 사이트를 하나의 사이트로 통합 관리하려는 경우에도 WCDMA 공중 무선망 서비스와 구내 무선망 서비스를 제공할 수 있게 된다.

Claims (21)

1. 구내망 서비스를 제공하기 위한 WCDMA 네트워크에 있어서,

   각각 자신이 관리하는 사이트의 사설 교환기와 다수의 Node-B를 이용하여 구내 음성 서비스 또는 구내 데이터 서비스를 제공하는 다수의 사설 MSC;

   상기 각 사설 MSC가 관리하는 사이트 별 가입자 및 Node-B의 정보를 저장하고, 상기 다수의 사설 MSC와 사설 RNC의 패킷 중계를 수행하는 IMCR; 및

   UE로부터 수신한 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단하고, 상기 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인 경우 IMCR을 경유하여 상기 UE가 속한 사이트의 사설 MSC로 전송하여 처리케 하는 사설 RNC를 포함하는 WCDMA 네트워크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 사설 RNC는,

   UE로부터 수신한 메시지가 호 설정 메시지인 경우, 소정의 프리픽스의 존재 여부를 이용하여 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단하는 것을 특징으로 하는 WCDMA 네트워크.
3. 제1항에 있어서,

   상기 사설 RNC는,

   착신 호 처리 시 착신 단말의 ID를 구내 착신호 데이터베이스에 저장하며, 소정의 단말로부터 페이징 응답 메시지를 수신한 경우, 상기 응답한 단말의 ID가 상기 구내 착신호 데이터베이스에 존재하는지 여부를 판단하여, 상기 착신 호가 구내호인지 판단하는 것을 특징으로 하는 WCDMA 네트워크.
4. 제1항에 있어서,

   상기 사설 RNC는 UE로부터 메시지를 수신한 경우, 상기 UE의 ID 및 UE가 위치한 Node-B의 ID를 상기 IMCR로 전달하고, 상기 IMCR는 저장하고 있던 가입자 정보를 이용하여 상기 UE의 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 WCDMA 네트워크.
5. 제4항에 있어서,

   상기 IMCR의 인증 수행 결과 상기 UE가 구내망 서비스를 이용할 수 없다고 판단된 경우, 상기 사설 RNC는 UE로부터 수신한 메시지를 공중망 호 처리를 위한 MSC로 전달하는 것을 특징으로 하는 WCDMA 네트워크.
6. 제1항에 있어서,

   상기 ICMR과 각 사이트별 사설 MSC는,

   ATM Optic 라인을 이용하여 연결되는 것을 특징으로 하는 WCDMA 네트워크.
7. WCDMA 네트워크를 이용한 구내망 호 처리 방법에 있어서,

   발신 단말은 사설 RNC를 통하여 코어 네트워크와 무선 링크를 설정하는 단계;

   상기 사설 RNC는 상기 발신 단말로부터 수신한 호 설정 요청 메시지를 이용하여 상기 발신 단말이 구내망 서비스를 요청하는지 판단하는 단계;

   상기 사설 RNC는 상기 호 설정 요청 메시지를 IMCR을 경유하여 상기 발신 단말이 속한 사이트의 사설 MSC로 중계하는 단계;

   상기 사설 MSC는 사설 교환기 및 자신이 관리하는 Node-B와 연동하여 상기 호 설정 요청 메시지를 처리하는 단계를 포함하는 구내망 호 처리 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 사설 RNC의 구내망 서비스 요청 여부 판단 단계는,

   상기 발신 단말로부터 수신한 호 설정 요청 메시지에 소정의 프리픽스 존재 여부를 이용하여, 상기 발신 단말이 구내망 서비스를 요청하는지 판단하는 것을 특징으로 하는 구내망 호 처리 방법.
9. 제7항에 있어서,

   상기 사설 RNC는 사설 MSC로부터 착신 단말이 속하는 Node-B의 셀 ID를 포함하는 구내 착신호를 수신하는 단계;

   상기 사설 RNC는 착신 단말의 ID를 구내 착신호 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는 구내망 호 처리 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 pRNC는 착신 단말이 위치하는 Node-B에 페이징을 하고, 착신 단말은 페이징 응답 메시지를 pRNC로 전송하는 단계; 와

    상기 사설 RNC는 페이징 응답 메시지에 포함된 착신 단말의 ID가 상기 구내 착신호 데이터베이스에 존재하는지 판단함으로써 상기 페이징 응답 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단하는 단계;

    상기 사설 RNC는 상기 페이징 응답 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인 경우, 발신 단말과 착신 단말 간 구내호를 설정하는 단계를 더 포함하는 구내망 호 처리 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 사설 RNC는 발신 단말과 착신 단말 간 호 설정 후, 코어 네트워크와의 무선 링크를 해제하는 단계를 더 포함하는 구내망 호 처리 방법.
12. 제7항에 있어서,

    상기 사설 RNC는 단말로부터 수신한 호 설정 요청 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지라고 판단한 경우, 상기 단말의 ID 및 단말이 위치한 Node-B의 ID를 상기 IMCR로 전송하는 단계;

    상기 IMCR은 저장하고 있는 가입자 정보와 상기 단말의 ID 및 단말이 위치한 Node-B의 ID를 이용하여 단말의 인증을 수행하고 그 결과를 사설 RNC로 반환하는 단계를 더 포함하는 구내망 호 처리 방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 단말의 인증이 실패한 경우, 상기 사설 RNC는 상기 단말로부터 수신한 호 설정 요청 메시지를 MSC로 전송하여 공중망 호로 처리하는 단계를 포함하는 구내망 호 처리 방법.
14. 구내망 서비스를 제공하기 위한 사설 RNC에 있어서,

    기지국 역할을 수행하는 Node-B와 연동하기 위한 E1/T1 인터페이스;

    상기 E1/T1 인터페이스를 통하여 수신한 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 IMCR 또는 코어 네트워크로 선택적으로 라우팅하는 호 제어 모듈;

    사이트 별 가입자 정보를 저장하고 있는 IMCR과 연동하기 위한 제1 광 인터페이스; 및

    상기 코어 네트워크와 연동을 위한 제2 광 인터페이스를 포함하는 사설 RNC.
15. 제14항에 있어서,

    상기 호 제어 모듈은,

    발신 단말의 호 설정 요청 메시지에 소정의 프리픽스가 존재하는지 여부를 이용하여, 상기 호가 구내망 호인지 판단하는 것을 특징으로 하는 사설 RNC.
16. 제15항에 있어서,

    상기 호 제어 모듈은,

    상기 호가 구내망 호인 경우 상기 제1 광 인터페이스를 통하여 IMCR로 호 설정 메시지를 라우팅하고, 상기 호가 공중망 호인 경우 상기 제2 광 인터페이스를 통하여 코어 네트워크로 라우팅하는 것을 특징으로 하는 사설 RNC.
17. 제14항에 있어서,

    상기 구내망 서비스의 착신 단말 ID를 관리하기 위한 구내 착신호 데이터베이스를 더 포함하는 사설 RNC.
18. 제17항에 있어서,

    상기 호 제어 모듈은,

    착신 단말로부터 전송된 페이징 응답 메시지에 포함된 착신 단말의 ID가 구내 착신호 데이터베이스에 존재하는지 여부를 이용하여 상기 응답 메시지가 구내망 서비스를 위한 메시지인지 판단하는 사설 RNC.
19. 구내망 호 서비스를 제공하기 위한 IMCR에 있어서,

    사설 RNC로부터 수신한 호 설정 관련 메시지를 각 사이트별로 존재하는 다수의 사설 MSC 중 하나로 라우팅하는 시그널 라우팅 모듈;

    사이트 별 가입자 정보를 저장하고, 상기 사이트 별 가입자 정보를 이용하여 외부로부터 요청된 단말의 사용자 인증을 수행하는 가입자 인증 모듈; 및

    음성 패킷 또는 데이터 패킷의 라우팅을 수행하는 데이터 라우팅 모듈을 포함하는 IMCR.
20. 제19항에 있어서,

    상기 시그널 라우팅 모듈은,

    상기 호 설정 관련 메시지에 포함된 발신 단말이 속한 사이트를 관리하는 사설 MSC 주소를 이용하여, 상기 호 설정 관련 메시지를 해당 사설 MSC로 라우팅하는 것을 특징으로 하는 IMCR.
21. 제19항에 있어서,

    상기 가입자 인증 모듈은,

    상기 사설 RNC로부터 단말의 ID 및 단말이 속한 Node-B의 ID를 수신하고, 상기 Node-B를 관리하는 사이트의 가입자 중 상기 단말의 ID를 가지는 가입자가 존재하는지 체크하는 것을 특징으로 하는 IMCR.

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