KR101830200B1

KR101830200B1 - 이동통신 망의 디바이스 트리거링 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101830200B1
Application number: KR1020110067315A
Authority: KR
Inventors: 조성연; 이지철; 배범식; 정상수
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2018-04-11
Also published as: KR20130005734A; US20140148158A1; EP2731307A4; WO2013006015A3; US10142955B2; WO2013006015A2; EP2731307A2; EP2731307B1

Abstract

이동통신 시스템의 디바이스 트리거링 제어 방법이, 단말 접속시 해당 단말의 default urgent level을 등록하는 과정과, 응용서버에서 전송되는 urgent level 정보를 포함하는 디바이스 트리거 레지스터를 수신하며, 상기 수신된 urgent level을 패킷 필터에 설정하는 과정과, 상기 응용서버로부터 다운링크 데이터 패킷 수신시 default urgent level과 해당 응용서버의 urgent level을 비교하여 downlink data notification 전송 여부를 결정하는 과정으로 이루어진다.
또한 이동통신 시스템의 디바이스 트리거링 제어 방법은, 응용서버에서 전송되는 wait time 정보를 포함하는 디바이스 트리거 레지스터를 수신하며, 상기 수신된 wait time을 패킷 필터에 설정하는 과정과, 상기 응용서버로부터 다운링크 데이터 패킷 수신시 상기 wait time 동안 버퍼링하며, 상기 wait time 종료시 downlink data notification 전송을 결정하는 과정으로 이루어진다.

Description

이동통신 망의 디바이스 트리거링 제어 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A DEVICE TRIGGERING IN MOBILE OPERATOR NETWOKR}

본 발명은 이동통신 망의 데이터 패킷 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 외부 서버 접속에 따른 디바이스 트리거링 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템에서 디바이스 트리거링(device triggering)이라 함은 Mobile Operator Network의 외부에 존재하는 서버에서 Communication이 필요함을 단말에게 indication하고, 단말이 Mobile Operator Network의 외부에 존재하는 서버로 connection을 연결하도록 하는 것을 말한다. 상기 디비이스 트리거링은 단말이 online인 상태에서 data connection을 가지고 있을 때와 online이지만 data connection을 가지고 있지 않을 때에서 모두 가능해야 한다.

도 1은 SMS( Short Message Service)를 사용할 때 서킷(circuit) 망의 연동하는 이동통신 망(mobile operator network)의 구성을 도시하는 도면이며, 도 2는 패킷 서비스 망과 응용 서버(application server)의 이동통신 망을 도시하는 도면이다. 상기 도 1 및 도 2를 참조하면, 현재 상기 디바이스 트리거링의요구 사항을 가능하게 하는 솔루션은 SMS를 이용한 푸쉬 서비스이다. 즉, SMS를 통하여 접속해야 하는 외부 서버(application server)에 대한 정보를 단말에 전송하면, SMS를 수신한 단말이 그 외부 서버로 접속하기 위한 PDN(Packet Data Network) connection을 생성한 후, 해당하는 외부 서버로 접속하는 방법이다. 그러나 상기 SMS를 이용한 접속 방법은 Circuit망을 사용하기 때문에, PS 망만을 사용하는 LTE 시스템이 legacy 장비인 Circuit망과 연동되어야 하는 문제점이 있다. 따라서 디바이스 트리거링시 Circuit 망과의 연동 없이 Packet 망만을 사용하여 Device Trigger 서비스를 할 수 있는 방법이 필요하다.

Packet 망에서 device trigger를 사용할 때 시그널링 오버헤드가 발생될 수 있다. 즉, 외부 망에 존재하는 여러 application server들에서 각각 적은 양의 데이터 송수신을 위하여 device trigger 서비스 요구를 발생하면, 단말의 잦은 상태변화로 인하여 이동통신망의 signalling overhead가 증가할 수 있다. 예를들면 한 application의 device trigger를 위한 paging을 수신한 단말이 application 서버로 접속하여 작은 데이터를 송수신한 후 다시 idle 상태로 전환하고, 이후 다른application server의 device trigger를 위한 paging을 다시 수신하면 단말은 다시 active 상태로 전환된 후 작은 데이터를 송수신하고 다시 idle상태로 전환되는 동작을 반복하게 된다. 이러한 signaling overhead 문제는 도 3에 도시된 바와 같다. 상기 도 3은 단말의 상태 전환으로 인해 발생되는 시그널링 오버헤드의 증가 예를 도시하는 도면이다. 상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 시그널링 오버헤드는 데이터 단말(예를들면 smart phoneg)에서 notification을 사용하는 application server들로 인하여 발생하고 있는 문제이다.

이동통신 시스템에서 디바이스 트리거링을 제어하기 위한 패킷 필터를 설정하고, 디바이스 트리거 요구시 상기 패킷필터에 설정된 정보에 따라 외부 서버와 단말 간의 접속을 선택적으로 제어한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 응용서버(application server) 별로 디바이스 트리거링 레벨 또는 시점들에 대한 패킷필터를 설정하고, 이동통신 망에서 해당 응용서버에서 디바이스 트리거 요구시 패킷필터를 분석하여 다운링크 데이터 통지(downlink data notification) 여부를 결정하는 방법을 제안한다.

본 발명의 실시예에서 상기 패킷 필터를 설정하는 방법은 tolerant level(or urgent level), wait time, tolerant level(or urgent level) 및 wait time, 서빙 게이트에 버퍼링된 데이터 패킷의 양 및/또는 MME의 로드 load status에 따라 서빙 게이트웨이의 packet filer를 설정하고, 디바이스 트리거시 해당 응용서버의 패킷필터를 분석하여 downlink data notification 전송 여부를 결정하는 방법을 제안한다.

본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 디바이스 트리거링 제어 방법은, 단말 접속시 해당 단말의 default urgent level을 등록하는 과정과, 응용서버에서 전송되는 urgent level 정보를 포함하는 디바이스 트리거 레지스터를 수신하며, 상기 수신된 urgent level을 패킷 필터에 설정하는 과정과, 상기 응용서버로부터 다운링크 데이터 패킷 수신시 default urgent level과 해당 응용서버의 urgent level을 비교하여 downlink data notification 전송 여부를 결정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이때 상기 downlink data notification 전송 여부를 결정하는 과정은, 상기 default urgent level과 해당 응용서버의 urgent level을 비교하는 과정과, 상기 urgent level이 default urgent level 보다 높으면 단말에 다운링크 패킷을 통지하고, 단말 접속시 버퍼링 및 수신되는 데이터 패킷을 단말에 전송하는 과정과, 상기 urgent level이 default urgent level 보다 낮으면 수신되는 패킷을 버퍼링하는 과정으로 이루어진다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 디바이스 트리거링 제어 방법은, 응용서버에서 전송되는 wait time 정보를 포함하는 디바이스 트리거 레지스터를 수신하며, 상기 수신된 wait time을 패킷 필터에 설정하는 과정과, 상기 응용서버로부터 다운링크 데이터 패킷 수신시 상기 wait time 동안 버퍼링하며, 상기 wait time 종료시 downlink data notification 전송을 결정하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이때 상기 downlink data notification 전송을 결정하는 과정은, 상기 데이터 패킷 수신시 버퍼링된 데이터가 없으면 downlink data notification timer를 구동하는 과정과, 상기 데이타 패킷 수신시 버퍼링된 데이터가 있으면 수신되는 데이터 패킷을 버퍼링하며, 상기 downlink data notification timer 종료시 단말에 다운링크 패킷을 통지하고 단말접속시 버퍼링된 데이터를 전송하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 디바이스 트리거링 제어 장치는, 단말들과, urgent level 정보를 포함하는 디바이스 트리거 레지스터를 전송하며, 다운링크 데이터 패킷을 발생하는 응용서버들과, 서빙 게이트웨이를 포함하며, default urgent level과 상기 응용서버에서 전송되는 urgent level을 상기 서빙 게이트웨이의 패킷필터에 설정하고, 상기 응용서버로부터 다운링크 데이터 패킷 수신시 default urgent level과 해당 응용서버의 urgent level을 비교하여 상기 단말에 downlink data notification 전송 여부를 결정하는 코어네트워크로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 디바이스 트리거링 제어 장치는, 단말들과, wait time 정보를 포함하는 디바이스 트리거 레지스터를 전송하며, 다운링크 데이터 패킷을 전송하는 응용서버들과, 서빙 게이트웨이를 구비하며, 상기 응용서버에서 전송되는 wait time을 상기 서빙 게이트웨이의 패킷 필터에 설정하고, 상기 응용서버로부터 다운링크 데이터 패킷 수신시 상기 wait time 동안 버퍼링하며, 상기 wait time 종료시 downlink data notification 전송을 결정하는 코어네트워크로 구성된 것을 특징으로 한다.

이동통신 망에서 디바이스 트리거링 시 응용서버 별로 설정된 패킷 필터에 따라 다운링크의 데이터 패킷을 처리하므로써, 데이터 패킷을 단말에 다운로드하기 위해 빈번하게 단말의 상태를 전환하지 않아도 되며, 이로인해 이동통신 망의 시그널링 오버헤드를 감축할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 이동통신 망에서 SMS( Short Message Service)를 사용할 때 서킷(circuit) 망의 연동하는 이동통신 망(mobile operator network)의 구성을 도시하는 도면
도 2는 종래의 이동통신 망에서 패킷 서비스 망과 응용 서버(application server)의 이동통신 망을 도시하는 도면
도 3은 단말의 상태 전환으로 인해 발생되는 시그널링 오버헤드의 증가 예를 도시하는 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구성을 도시하는 도면
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 urgent level을 packet filter에 설정하여 디바이스 트리거를 제어하는 절차를 도시하는 흐름도
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따라 wait timer를 packet filter에 설정하고, 이후 수신되는 데이터 패킷을 처리하는 절차를 도시하는 도면

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

본 발명의 실시예에서는 이동통신 시스템의 서빙 게이트웨이의 패킷 필터를 디바이스 트리거링을 위한 레벨 또는 시점으로 설정하고, 디바이스 트리거 요구시 패킷필터에 설정된 정보에 따라 외부 서버와 단말 간의 접속을 선택적으로 제어한다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 응용서버(application server) 별로 패킷필터를 설정하고, 이동통신 망에서 해당 응용서버에서 디바이스 트리거 요구시 패킷필터를 분석하여 다운링크 데이터 통지(downlink data notification) 여부를 결정하는 방법을 제안한다.

본 발명의 실시예에서 상기 패킷 필터를 설정하는 방법은 다음과 같이 할 수 있다. 먼저 tolerant level(or urgent level)을 packet filer에 설정하고 디바이스 트리거시 해당 응용서버의 패킷필터를 분석하여 downlink data notification 전송 여부를 결정하는 방법을 제안한다(제1실시예). 두번째로 wait time을 packet filter에 설정하고 디비아스 트리거시 해당 응용서버의 패킷필터를 분석하여 downlink data data notification 전송 여부를 결정하는 방법을 제안한다(제2실시예). 세번째로 복수의 tolerant level(or urgent level)들 및 각 레벨들에 대한 wait time을 packet filer에 설정하고 디바이스 트리거시 해당 응용서버의 패킷필터를 분석하여 downlink data notification 전송 여부를 결정하는 방법을 제안한다. 네번째로 서빙 게이트웨이(Serving Gateway; 이하 SGW라 칭함)의 데이터 버퍼량을 패킷 필터에 설정하고 디바이스 트리거시 해당 응용서버의 패킷필터를 분석하여 downlink data notification 전송 여부를 결정하는 방법을 제안한다. 다섯번째로 MME의 부하(load status)를 패킷 필터에 설정하고 디바이스 트리거시 해당 응용서버의 패킷필터를 분석하여 downlink data notification 전송 여부를 결정하는 방법을 제안한다.이하의 설명에서는 상기 첫번째의 방법의 제1실시예 및 두번째 방법의 제2실시예를 중심으로 살펴보기로 한다.

먼저 urgent level을 packet filter 설정하는 본 발명의 제1실시예에 따른 방법을 살펴본다.

LTE(Long Term Evolution) 네트워크에서는 attach된 단말에 대해서는 always-on connectivity를 제공한다. 따라서 단말이 idle 상태라도 단말의 PDN connection의 S5 bearer(SGW와 PGW 사이의 bearer)를 유지하며, 이로인해 단말로 Downlink 데이터가 수신되면 SGW는 buffering하면서 Downlink Data notification을 단말로 전송하여 paging을 유도한다. 그리고 이를 수신한 단말이 active 상태로 전환되면, 이동통신시스템은 상기 수신된 데이터를 단말에 전송한다. 이 때 본 발명의 제1실시예에서는 SGW의 buffering 기능을 그대로 이용하면서 downlink data에 대한 응답의 urgent level을 설정한다. 이와 같은 상태에서 단말이 idle 상태이면, 상기 이동통신 시스템은 일정 level 이하의 downlink data에 대해서 buffering을 수행하고, 일정 level 이상의 downlink data가 도착하면 paging을 전송하여 단말의 state가 active로 전환되었을 때, 필요한 서버로의 응답을 한꺼번에 처리한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.상기 도 4를 참조하면, 응용서버(application server)470은 디바이스 식별자(device ID), 소스 어드레스 및 포트(source address, source port) 및 패킷필터 설정을 위한 정보 등을 포함하는 디바이스 트리거 등록 요구 메시지를 발생하며, 다운링크 데이터를 전송한다. 응용 IWF(application Inter-working Function)450은 상기 응용서버470으로부터 디바이스 트리거 등록 요구메세지를 수신하며, PCRF(Policy and Charging Rules Function)450에 APN(Access Pin Name), 소스 어드레스 및 포트, 패킷 설정 정보 등을 포함하는 응용/서비스 정보(Application/Service Information)를 전송한다. 상기 PCRF 450은 PGW(PDN; Packet Data Network) Gateway)440와 통신하면서 디폴트 패킷 필터를 설정하며, 상기 PGW440에 상기 응용 IWF460에서 수신되는 APN, 소스 어드레스 및 포트, 패킷 설정 정보 등을 포함하는 PCRF 정보(Policy and Charging rule provision 정보)를 전송한다. PGW440은 상기 PCRF450과 SGW (Serving Gateway)430에 설정할 디폴트 패킷 필터 및 응용 서버470의 패킷 필터 정보를 통신한다. SGW430은 디폴트 패킷 필터 및 상기 응용서버470의 패킷필터를 설정하며, 응용서버470으로부터 다운링크 패킷 수신시 이를 버퍼링하며, 상기 응용서버470의 패킷필터 및 디폴트 패킷필터를 분석하여 단말에 다운링크 패킷데이타의 발생 여부를 통지한다. eNB(evolved NodeB)420은 UE(User Equipment)410과 무선 링크를 형성하며, 상기 SGW430을 포함하는 이동통신 시스템과 UE410 간의 무선 통신을 제어한다.

여기서 상기 PGW 440, SGW 430 및 도시하지 않은 MME(Mobile Management Entity)는 코어 네트워크(core network)의 구성이 될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 이동통신 시스템에서, 응용 IWF460은 외부의 application server 470으로부터 단말 관련 ID 및 패킷 설정용 정보들을 포함하는 device trigger 등록 request를 수신하고, 이를 PCRF450을 통해 PGW440에 전송한다. 그러면 SGW430은 packet filter에 응용서버470의 정보(src addr, src port) 및 패킷필터 정보(urgent level, wait time 등)를 설정하여 단말410의 state 전환 상태를 조절한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 urgent level을 packet filter에 설정하여 디바이스 트리거를 제어하는 절차를 도시하는 흐름도이다.

상기 도 5를 참조하면, 501단계에서 단말 410은 attach request 또는 PDN connection request 상태가 될 수 있다. 이런 상태에서 PGW440은 503단계에서 Policy 및 QoS 설정을 위해 PCRF 450에 IP CAN(Connectivity Access Network) 세션 설정을 위한 지시(Indication of IP CAN session Establishment)이며, 이때 포함되는 정보는 UE Id, APN, IP 어드레스 등이 될 수 있다.

그러면 상기 503 단계에서 PGW 440으로부터 indication of IP can Session establishment를 수신하는 PCRF450은 505단계에서 이에 따른 Ack(Acknowledge IP CAN session establishment)를 하는데, 상기 이때 전송되는 PCC rule((Policy and Charging Control rule), service data flow template, default urgent level)을 전송한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에서는 상기 PCC Rule을 전송할 때 해당 PDN connection 의 default urgent level을 설정하여 전송한다. 이때 상기 default urgent level은 PDN connection 별로 설정될 수 있으며, 또한 bearer level로 설정될 수도 있다. 상기 Default urgent level 정보는 SGW 430에만 설치되며, 단말 410으로 전달되지 않는다.

상기와 같은 상태에서 응용서버470은 디바이스 트리거시에 사용될 urgent level을 설정할 수 있다. 이런 경우, 상기 응용서버(Application Server)470은 511단계에서 서버에서 단말의 communication에 사용한 주소(src_addr), port 정보(src_port)와 해당 서버와 단말의 commuicaiton 의 urgent level 값, 단말의 id를 매개변수로 하는 디바이스 트리거 등록 요구 메시지(device trigger register)를 생성하여 APP IWF 460에 device trigger를 등록할 수 있다. 이때 사용되는 단말의 id는 외부로 알려지는 pubic id로 URI, FQDN, MSIDSN 등이 될 수 있다. 그러면 상기 App IWF(460)은 MNO 사용하는 id인 IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 를 알아내기 위하여, 513단계에서 HSS(Home Subscriber Server)에 device id를 매개변수로 request를 전송한다. 그러면 상기 HSS는 515단계에서 상기 IMSI를 포함하는 식별자 응답 메시지(response ID(device ID, IMSI, subscription Info.)를 APP IWF460에 전송한다. 즉, 상기 App IWF460은 상기 IMSI 외에 추가적으로 APN subscription 정보도 얻는다.

이후 상기 App IWF 460은 517단계에서 IMSI를 기반으로 상기 application 서버 470의 주소와 port, urgent level, 단말에서 해당 서버와의 통신에 사용된 APN을 포함하는 application/service Info(APN, src_addr, src_port, urgent level)를 PCRF 450에 전달한다. 이때 상기 APN은 APN subscription 정보나 operator 설정 기반으로 선택한다. 그러면 상기 PCRF 450은 523단계에서 상기 APP IWF 460으로부터 수신한 정보를 바탕으로 해당 PGW의 update된 PCC rule(Policy and Charging rule provision(APN, src_addr, src_port, urgent level)을 생성하여 PGW 440에 전달한다. 또한 상기 PCRF450은 519단계에서 App IWF(460)에 Ack를 전송하며, 상기 App IWF(460)는 521단계에서 응용서버470에 Ack를 전송한다.

또한 PGW 440은 상기 525단계에서 PCRF로부터 전달받은 urgent level을 포함한 service data flow를 SGW525에 전달(update bearer request(service data flow(src_addr, src_port, urgent level) to SGW only)하며, SGW430dms 527단계에서 이를 설치(store add/update packet filter the updated service data flow)한다. 여기서 상기 Urgent level은 단말로 전달되지 않는 정보이므로 urgent level 정보의 변화는 SGW까지만 전달된다. 상기와 같이 응용서버470의 urgent level로 패킷 필터를 설정한 후, 상기 SGW430은 529단계에서 업데이트 베어러 응답(update bearer response)을 PGW 440에 전달하며, 상기 PGW 440은 513단계에서 PCRF 450에 ack 메시지를 전송한다.

상기와 같이 SGW 430에 응용서버470의 urgent level에 패킷필터를 설정한 후, 상기 Application Server 470으로부터 Downlink data packet이 발생되면, 533단계에서 상기 다운링크 데이터 패킷은 SGW430으로 전달된다. 그러면 상기 Data data packet을 수신하는 SGW 430은 535단계에서 해당 service data flow에 설정된 urgent level이 default urgent level보다 큰가를 검사(check if the urgent level of src_addr, src_port is greater than default urgent level)하며, 그 비교 결과에 따라 해당 데이터 패킷을 처리한다. 이때 상기 Urgent level이 상기 505단계에서 설치된 default urgent level보다 낮으면, 상기 SGW430은 535단계에서 해당 MME(Mobile Managenment Entity)로 downlink data notification 보내지 않고 수신된 데이터 패킷을 buffering한다. 이후 해당하는 default urgent level의 시점에서 버퍼링된 데이터를 UE410에 전송하기 위하여 페이징을 유도한다. 예를들어 default urgent level timer를 사용하는 경우, 처음 데이터 패킷을 수신하는 시점에서 default urgent level timer를 구동하며, 상기 timer의 값이 expire되면 SGW 430은 그때까지 버퍼링된 데이터 패킷을 UE 410을 페이징하여 데이터 패킷을 전송하는 방법을 사용할 수 있다. 그러나 상기 수신된 패킷의 Urgent level이 상기 505단계에서 설치된 default urgent level보다 높으면, 상기 SGW 430은 535단계에서 해당 MME로 downlink data notification 보내서 paging을 유도한다. 그리고 접속이 이루어지면, 상기 이동통신 시스템은 상기 수신된 데이터 패킷을 단말에 전송한다. 이때 버퍼링하고 있는 데이터 패킷이 존재하는 경우, 버퍼링된 데이터 패킷도 함께 전송한다.

여기서 상기 urgent level은 최초 설정 이후 application server 470이 device trigger register를 다시 함으로써 재설정될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에서는 본 발명의 제1실시예에서는 SGW 430의 buffering 기능을 그대로 이용하면서 downlink data에 대한 urgent level을 설정한다. 그리고 단말의 idle 상태에서 다운링크 패킷이 수신되면, 상기 이동통신 시스템은 응용서버에서 등록한 urgent level과 단말의 default urgent level을 비교하여 일정 level 이하(default urgent level보다 낮은 경우)의 downlink data에 대해서 buffering을 수행하고, 일정 level 이상(default urgent level보다 높은 경우)의 downlink data가 도착하면 paging을 전송하여 단말의 state가 active로 전환시켜 데이터 패킷을 전송한다..

본 발명의 제2실시예는 wait time을 packet filter 설정하고, 이를 이용하여 다운링크 데이터 패킷을 처리하는 방법을 제안한다. 즉, 본 발명의 제2실시예는 제1실시예의 tolerant level(urgent level) 대신 wait time을 설정하는 방법이다. Application Server 470은 Device Trigger 등록 시, 데이터를 통하여 trigger 한 후 기다릴 수 있는 최장 시간을 wait time으로 설정한다. 상기 Wait time을 설정한 이후 application server 470에서 다운링크 데이터를 전송하면, SGW 430은 해당 단말의 상태에 따라 다음과 같이 동작한다. 먼저 SGW 430에 buffering된 데이터가 없는 경우, 상기 SGW 430은 도착한 데이터의 wait time를 Downlink data notification 을 보낼 timer로 설정한다. 두번째로 상기 SGW 430에 이미 buffering된 데이터가 있는 경우, 설정된 Downlink data notification timer의 남은 시간이 도착한 데이터의 wait timer보다 짧으면 해당 데이터를 buffering하며, 설정된Downlink data notification timer의 남은 시간이 도착한 데이터의 wait timer보다 길면 해당 데이터의 wait time으로 timer를 재 설정하고 buffering한다. 세번째로 Downlink data notification timer가 expire되면 SGW 430은 MME로 Downlink data notificaition을 전송하여 paging을 유도한다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따라 SGW 430의 패킷필터에 wait timer를 설정하고, 이후 수신되는 데이터 패킷을 처리하는 절차를 도시하는 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, 601단계에서 단말의 Attach 또는 PDN connection 생성 요구시(attach or PDN connection request), PGW440은 603단계에서 PCRF 450에 Policy 설정을 위해 UE id, APN, IP address 등을 포함하는 indication of IP CAN session establishment을 전송한다. 그러면 상기 PGW440으로부터 indication of IP can Session establishment를 수신하는 PCRF 450은 605단계에서 이에 대한 응답으로 PCC Rule을 전송한다.

또한 상기 Application Server 470은 611단계에서 단말의 communication에 사용한 주소와 port 정보와 해당 서버와 단말의 commuication 의 wait time 값, 단말의 id를 매개변수로 하는 device trigger를 생성하며, 이를 APP IWF 460에 등록한다. 이때 사용되는 단말의 id는 외부로 알려지는 pubic id로 URI, FQDN, MSIDSN등등이 될 수 있다. 그러면 상기 APP IWF 460은 MNO 사용하는 id인 IMSI를 알아내기 위하여, 613단계에서 HSS에 device id를 매개변수로 request를 전송하며, 615단계에서 HSS로부터 IMSI를 수신하며, 추가적으로 APN subscription 정보도 얻는다.

이후 상기 App IWF 460은 617단계에서 IMSI를 기반으로 APP IWF는 application 서버의 주소와 port, wait time, 단말에서 해당 서버와의 통신에 사용된 APN을 application/service Info를 생성하여 PCRF 450에 등록한다. 이때 APN subscription 정보나 operator 설정 기반으로 APN을 선택한다. 그러면 상기 PCRF 450은 623단계에서 APP IWF460으로부터 수신한 정보로부터 update된 PCC rule를 생성하여 PGW440에 전달한다. 또한 상기 PCRF 450은 619단계에서 상기 App IWF 460에 ack 메시지를 전송하고, 상기 App IWF 460은 621단계에서 응용서버470에 ack 메시지를 전송한다.

또한 상기 PGW 440은 625단계에서 PCRF 450으로부터 전달받은 wait time을 포함한 service data flow(update bearer request(service data(src_addr, src_port, wait time) to SGW only)를 SGW 430에 전달하며, 상기 SGW 430은 430단계에서 수신된 업데이트 서비스 데이터를 패킷 필터에 갱신한다(store add/update packet filter the updated service data flow). 이때 상기 wait time은 단말로 전달되지 않는 정보이므로 wait time 정보의 변화는 SGW까지만 전달된다. 이후 상기 SGW 430은 629단계에서 PGW 440에 update bearer response를 전송하고, 상기 PGW 440은 633단계에서 PCRF 450에 ack 메시지를 전송한다.

상기와 같이 SGW 430의 패킷 필터를 업데이트한 후, Application Server 470으로부터 Downlink data packet이 발생되면, 상기 SGW 30은 633단계에서 이를 수신한다. 그러면 상기 Data data packet을 수신하는 SGW 430은 635단계에서 해당 service data flow에 설정된 wait time 을 확인하여 처리한다. 이때 상기 SGW 430은 buffering된 데이터가 없는 경우, 도착한 데이터의 wait time를 Downlink data notification 을 보낼 timer로 설정한다(No buffered data: set timer to wait time of arrived data). 그리고 SGW 430은 이미 buffering된 데이터(buffered data)가 있는 경우에는 wait timer에 따라 다음과 같이 수신된 데이터 패킷을 처리한다. 먼저 설정된 Downlink data notification timer의 남은 시간이 도착한 데이터의 wait timer보다 짧은 경우, 해당 데이터를 buffering한다(remaining timer < wait timer --> just buffering data). 두번째로 설정된 Downlink data notification timer의 남은 시간이 도착한 데이터의 wait timer보다 긴 경우, 해당 데이터의 wait time으로 downlink data notification timer를 재 설정하고 buffering한다(remaining timer > wait timer --> reset downlink data notification timer). 그리고 상기 SGW 430에 설정된 data notification timer가 expire되면, 상기 SGW 430은 downlink data notification을 MME로 전송한다. 여기서 상기 wait time은 최초 설정 이후, application server 470이 device trigger register를 다시 함으로써 재설정될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서 상기 제1실시예와 제2실시예를 함께 사용하여 SGW 430의 패킷 필터를 설정할 수도 있다. 이런 경우, 상기 응용서버 470은 복수의 urgent level들 및 각 레벨에 대한 wait timer 설정하기 위한 device trigger register를 생성하며, SGW 430은 상기와 같은 절차를 통해 수신되는 urgent level들 및 각 레벨의 wait time을 패킷 필터로 설정한다. 이후 다운링크 데이터 패킷을 처리하기 위한 레벨 선택은 응용서버470 또는 SGW에서 선택할 수 있다. 즉, 응용서버470에서 처리하는 경우, 상기 응용서버 470이 다운링크 패킷 데이터를 전송할 때 레벨 정보를 포함시켜 전송하는 방법을 사용할 수 있다.

또한 SGW430은 다운링크 데이터 패킷 수신시 MME의 load state에 따라 디바이스 트리거링 여부를 결정할 수 있다. 즉, 상기 SGW430은 MME의 부하 및 데이터 패킷을 수신할 단말의 등급에 따라 데이터 패킷의 전송 여부를 결정한다. 예를들어 MME의 부하가 큰 상태이면 높은 QoS가 높은 등급의 단말에만 데이터 패킷을 전송하는 방법을 사용할 수 있다. 또한 SGW430은 수신된 데이터 패킷의 버퍼링된 크기에 따라 디바이스 트리거링 수행 여부를 결정할 수 있다. 즉, SGW 430은 수신되는 데이터 패킷을 저장하며, 일정 크기 이상으로 버퍼링되는 경우에 해당 단말을 트리거링시켜 단말의 빈번한 접속을 제어할 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에서는 SGW430의 패킷필터 설정시 위와 같은 패킷 필터 설정 방법들 중에서 두개 이상의 방법을 선택하여 사용할 수도 있다.

본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

이동 통신 시스템에서의 디바이스 트리거링 제어 방법에 있어서,
서버로부터 디바이스 트리거 요청 메시지를 수신하는 단계로서, 상기 디바이스 트리거 요청 메시지는 디바이스 트리거 요청의 우선순위 및 유효기간을 포함하는 것인, 상기 디바이스 트리거 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 디바이스 트리거 요청 메시지의 상기 우선순위 및 상기 유효기간에 기초하여 상기 디바이스 트리거 요청을 처리하는 단계;
상기 디바이스 트리거 요청 메시지에 응답하여, HSS(Home Subscriber Server)로 가입자 정보 요청 메시지를 송신하는 단계; 및
상기 가입자 정보 요청 메시지에 응답하여 상기 HSS로부터 가입자 정보 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는, 디바이스 트리거링 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 가입자 정보 응답 메시지에 기초하여 PCRF(Policy and Charging Rules Function)로 상기 서버의 서비스 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는, 디바이스 트리거링 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 디바이스 트리거 요청 메시지는 외부 ID를 더 포함하는 것인, 디바이스 트리거링 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법은 응용 IWF(interworking function)에 의해 수행되는 것인, 디바이스 트리거링 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 가입자 정보 응답 메시지는 IMSI(international mobile subscriber identity)를 포함하는 것인, 디바이스 트리거링 제어 방법.
이동 통신 시스템에서 디바이스를 트리거하는 장치에 있어서,
트랜시버를 포함하고,
상기 트랜시버는,
서버로부터 디바이스 트리거 요청 메시지를 수신하되, 상기 디바이스 트리거 요청 메시지는 디바이스 트리거 요청의 우선순위 및 유효기간을 포함하고,
상기 디바이스 트리거 요청 메시지에 응답하여, HSS(Home Subscriber Server)로 가입자 정보 요청 메시지를 송신하며,
상기 가입자 정보 요청 메시지에 응답하여 상기 HSS로부터 가입자 정보 응답 메시지를 수신하도록 구성되고,
상기 디바이스 트리거 요청은 상기 디바이스 트리거 요청 메시지의 상기 우선순위 및 상기 유효기간에 기초하여 처리되는 것인, 디바이스를 트리거하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 트랜시버는, 상기 가입자 정보 응답 메시지에 기초하여 PCRF(Policy and Charging Rules Function)로 상기 서버의 서비스 정보를 송신하도록 더 구성된 것인, 디바이스를 트리거하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 디바이스 트리거 요청 메시지는 외부 ID를 더 포함하는 것인, 디바이스를 트리거하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 장치는 응용 IWF(interworking function)를 포함하는 것인, 디바이스를 트리거하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 가입자 정보 응답 메시지는 IMSI(international mobile subscriber identity)를 포함하는 것인, 디바이스를 트리거하는 장치.
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