UMTS에서 FPMN MSISDN을 제공하기 위한 시그널링 소프트웨어 프레임워크

Abstract

UMTS에서는 가입자들이 자신의 홈 네트워크에서 벗어나 타 사업자의 네트워크로 이동하더라도 단말이나 USIM 교환 없이 자신의 HPMN MSISDN을 그대로 사용할 수 있도록 해 주는 자동 로밍 서비스를 제공한다. 이러한 로밍 서비스를 이용하는 가입자들 중 해외에 자주 가거나, 국내에서 해외로 통화할 일이 많은 가입자는 해외 현지에서 사용되는 FPMN MSISDN을 필요로 한다. 이러한 필요를 충족시키는 가장 간단한 방법은 해외 현지에서 선불 USIM 카드를 구입하여 자신의 단말에 삽입하는 것이다. 그러나 이 방법을 사용하게 되면 기존에 사용하던 USIM 카드를 단말에서 빼고 새로 구매한 카드를 넣어야 하므로 한계가 있다. UMTS는 하나의 USIM에 하나의 IMSI와 MSISDN 만을 제공하기 때문에 위 요구사항을 충족시키기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 기존에 진행되었던 연구에는 USIM 기반의 방법과 MAP 기반의 방법이 있다. USIM 기반의 방법은 사용자의 단말과 USIM을 새로운 타입으로 교체하여 하나의 USIM에서 여러 FPMN IMSI와 FPMN MSISDN을 사용할 수 있도록 하는 방법이다. 그러나 이 방법은 사용자가 단말과 USIM을 교체해야 하는 부담이 존재한다. MAP 기반의 방법은 이동 통신 네트워크 사업자의 코어 네트워크 노드 중 SG에 MAP 처리 기능을 수정하여 가입자들이 여러 FPMN MSISDN을 사용할 수 있도록 해 주는 방법이다. 그러나 이 방법은 표준 방식으로 구현된 코어 네트워크의 기능을 변경해야 하기 때문에 안정성과 타 네트워크와의 호환성을 중시하는 이동 통신 사업자에게 큰 부담으로 작용한다. 본 논문에서 제안하는 RSCP 시그널링 소프트웨어 프레임워크를 코어 네트워크에 수용함으로써 가입자에게 여러 FPMN MSISDN 서비스를 제공할 수 있다. MSC는 특정 MSISDN 대역에 해당하는 호가 RSCP로 라우팅 되도록 처리하고, RSCP로부터 CAP을 통해 FPMN MSISDN 서비스 제공에 필요한 정보를 얻는다. 따라서 가입자들이 자신의 단말이나 USIM을 변경할 필요가 없고, 이동 통신 사업자도 기존 표준 노드가 사용하던 프로토콜 처리 기능 변경 없이 RSCP 노드를 도입하고 특정 라우팅 변경 작업과 CAP으로 해당 기능을 수용할 수 있으므로 이전에 제안된 방법보다 효과적이다. 본 논문에서는 이를 구현하기 위한 RSCP 시그널링 소프트웨어 프레임워크 구성도 및 트랜잭션 상태 관리 방법, 데이터 관리 구조를 설명하였다. 또한 서비스 프로비저닝 호 처리 방법, 가입자 위치 등록 호 처리 방법, HPMN 및 FPMN에서 가입자가 HPMN MSISDN 및 FPMN MSISDN으로 발신 혹은 착신 시 호 처리 방법을 설명하였다. 본 논문에서 제안하는 방법과 이전 연구에서 제안된 방법에 대하여 모의 실험을 통해 성능을 비교해 본 결과, 시그널링에서와 베어러 전송에서 모두 제안하는 방법이 기존의 방법보다 우수한 것을 확인하였다. 위치 등록 시그널링 메시지 개수 측면에서는 제안된 방법과 USIM 기반의 방법이 MAP 기반의 방법보다 2.6% 우수하였다. 음성 통화 시 발생하는 시그널링 메시지 개수 측면에서는 Optimal Routing이 불가능한 FPMN에서, 제안된 방법이 USIM 기반의 방법보다 22.6%, MAP 기반의 방법보다 37.7% 우수하였다. Optimal Routing이 가능한 FPMN에서는 제안된 방법이 USIM 기반의 방법보다 37.5%, MAP 기반의 방법보다 62.5% 우수하였다. 베어러 전송을 위한 망 이용료 측면에서는 FPMN MSISDN 서비스를 사용하는 로머가 전체 로머의 10%를 차지할 경우, Optimal Routing이 불가능한 FPMN에서, 제안된 방법이 USIM 기반의 방법과 MAP 기반의 방법보다 8.4% 우수하였다. Optimal Routing이 가능한 FPMN에서는, 제안된 방법이 USIM 기반의 방법과 MAP 기반의 방법보다 34.3% 우수하였다.