KR101216542B1

KR101216542B1 - Ｅｐｃ망의 ｐｄｎ-ｇｗ 및 그 과금 데이터 생성 방법

Info

Publication number: KR101216542B1
Application number: KR1020110087561A
Authority: KR
Inventors: 한덕희
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-01-02

Abstract

본 발명은 EPC망의 PDN-GW 및 그 과금 데이터 생성 방법에 관한 것으로, 개시된 EPC망의 PDN-GW에 의한 과금 데이터 생성 방법은, 디폴트로 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 형성하여 차징시스템에게 전송하는 단계와, Serving-GW로부터 트래픽 송수신 유무를 나타내는 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 수신하는 단계와, 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성하여 차징시스템에게 전송하는 단계를 포함하며, eNodeB와 MME 간 S1 인터페이스가 트래픽이 없는 상태에서 세션이 유지되어 있는 S1 릴리스 상태일 때에는 커넥트 상태일 때보다 상대적으로 적은 량의 과금 데이터가 생성되도록 하는 이점이 있다.

Description

ＥＰＣ망의 ＰＤＮ-ＧＷ 및 그 과금 데이터 생성 방법{PDN-GW FOR EPC NETWORK AND METHOD GENERATION OF CHARGING DATA THEREFOR}

본 발명은 EPC(Evolved Packet Core)망의 PDN-GW(Packet Data Network Gateway) 및 그 과금 데이터 생성 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 EPC망의 eNodeB와 MME(Mobility Management Entity) 간 S1 인터페이스의 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일의 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성하는 EPC망의 PDN-GW 및 그 과금 데이터 생성 방법에 관한 것이다.

현재 WCDMA 무선 접속(radio access) 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫 번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)는 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 제공한다.

그러나 사용자와 사업자의 요구 사항 및 기대가 지속적으로 증가하고, 또한 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로, 향후의 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP 이동통신 시스템에서의 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순 구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구 사항이라 할 수 있다. 또한, 네트워크 노드에서의 불필요한 시간지연(latency) 방지와 네트워크 자원의 효율적인 사용 등의 필요성도 3GPP 이동통신 시스템에서의 기술 진화를 촉진시킬 수 있다.

3GPP 릴리스(release) 8에는, 전술한 요구 사항들을 충족시키기 위한 이동통신 시스템의 하나로써, EPC라는 망 아키텍쳐(network architecture)가 기술되어 있다. EPC는 기존의 3GPP 시스템 아키텍쳐의 코어 네트워크(core network)를 진화시켜서 진화된 무선접속망(Evolved RAN)인 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)을 지원하고, 패킷망의 효율성을 높이기 위하여 네트워크 노드를 단순화시킨 효율적인 망구조를 갖는다. 이러한 EPC와 E-UTRAN을 포함하는 무선 통신 시스템을 EPS(Evolved Packet System)라 한다.

위와 같은 EPC망은 크게 PDN-GW, Serving-GW, MME(Mobility Management Entity) 등 3개의 논리적인 엔티티로 분리된다.

이 중에서 MME는 eNodeB를 통해 단말 장치(User Element, UE)의 위치 등록, 페이징(paging) 및 인증 등의 호 제어를 담당한다

Serving-GW는 액세스망에 대한 게이트웨이 역할을 하며, 3GPP 액세스(WCDMA, EPS, GSM) 내에서의 이동성을 관리한다.

PDN-GW는 3GPP 액세스 기술과 비 3GPP 액세스 기술(CDMA2000, WiMAX 또는 WIFI 등) 간의 연동을 위한 게이트웨이 역할을 한다. 단말의 IP(Internet Protocol)를 할당하고, 외부 인터넷망 및 비 3GPP망과 연동하는 세션 제어(session control)를 수행하며, 패킷 서비스를 위해 Serving-GW 및 외부망과 라우팅(routing) 정보를 유지하고, 터널링(tunneling) 및 IP 라우팅 기능을 가지며, 과금 프로파일(charging profile)에 따라 과금 데이터(charging data)를 생성하는 기능을 수행한다.

이러한 EPC망에서 eNodeB와 MME 간은 S1-MME 인터페이스(interface)를 통해 연결되며, eNodeB와 Serving-GW 간은 S1-U 인터페이스를 통해 연결되고, MME와 Serving-GW 간은 S11 인터페이스를 통해 연결된다. 이러한 eNodeB와 MME 및 Serving-GW 간의 인터페이스를 S1 시그널링을 할 수 있는 S1 터널이라 칭한다.

그런데, eNodeB와 MME 간 S1 인터페이스의 상태 정보는 Serving-GW까지만 전달되며, PDN-GW에게는 전달되지 않는다.

따라서, PDN-GW가 과금 데이터를 생성할 때에는 S1 인터페이스의 상태 정보와는 무관하게 호가 삭제되기 전까지는 동일한 과금 프로파일을 적용하여 과금 데이터를 생성하였다. 즉, 단말 장치에 의한 트래픽(traffic)이 존재하는 커넥트(connect) 상태일 때와 트래픽이 없는 상태에서 세션(session)이 유지되어 있는 S1 릴리스 상태일 때에 모두 동일한 과금 주기를 가지는 과금 프로파일을 적용하였으며, 이로써 S1 릴리스 상태일 경우에는 불필요하게 많은 과금 데이터가 생성되는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제10-2010-0131000호, 공개일 2010년 12월 14일. 한국공개특허 제10-2010-0130216호, 공개일 2010년 12월 10일. 한국등록특허 제10-0819051호, 공보일 2011년 02월 28일.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, EPC망의 eNodeB와 MME 간 S1 인터페이스의 상태 정보를 PDN-GW에게 전송하면 PDN-GW가 S1 상태에 대응하게 설정된 과금 프로파일의 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성함으로써, 트래픽이 없는 상태에서 세션이 유지되어 있는 S1 릴리스 상태일 때에는 커넥트 상태일 때보다 상대적으로 적은 량의 과금 데이터를 생성할 수 있도록 한다.

본 발명의 제 1 관점으로서 EPC망의 PDN-GW는, Serving-GW로부터 트래픽 송수신 유무를 나타내는 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 수신하며, 상기 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성하여 차징시스템에게 전송할 수 있다.

여기서, 상기 전달 메시지는, eNodeB와 MME 간 S1 인터페이스가 트래픽이 없는 상태에서 세션이 유지되어 있는 S1 릴리스 시에 상기 Serving-GW로부터 수신하는 모디파이(modify) 전달 요청 메시지일 수 있다.

상기 모디파이 전달 요청 메시지는, GTP 제어 메시지의 사업자 정의영역에 상기 상태 정보가 실린 것일 수 있다.

본 발명의 제 2 관점으로서 EPC망의 PDN-GW에 의한 과금 데이터 생성 방법은, 디폴트로 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 형성하여 차징시스템에게 전송하는 단계와, Serving-GW로부터 트래픽 송수신 유무를 나타내는 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 수신하는 단계와, 상기 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성하여 상기 차징시스템에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 과금 데이터를 생성할 때에, 상기 상태 정보가 연결 상태일 때와 해제 상태일 때에 서로 다른 상기 과금 프로파일 식별자를 이용할 수 있다.

상기 과금 주기는, 과금 시간 주기값, 과금 데이터 용량 주기값 또는 핸드오버 횟수 주기값 중에서 어느 하나를 이용할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, EPC망의 PDN-GW가 eNodeB와 MME 간 S1 인터페이스의 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일의 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성함으로써, 트래픽이 없는 상태에서 세션이 유지되어 있는 S1 릴리스 상태일 때에는 커넥트 상태일 때보다 상대적으로 적은 량의 과금 데이터를 생성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 PDN-GW 및 그 과금 데이터 생성 방법을 적용할 수 있는 EPS의 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 Serving-GW에서 PDN-GW에게 S1 상태 정보를 전달하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 PDN-GW에서 S1 상태 정보에 따라 차별화되게 과금 데이터를 생성하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 PDN-GW에서 S1 상태 정보에 따라 차별화되게 과금 프로파일을 선택하기 위해 미리 저장하는 과금 정보 테이블을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 과금 프로파일 테이블을 예시적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대해 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 PDN-GW 및 그 과금 데이터 생성 방법을 적용할 수 있는 EPS의 네트워크 구성도이다.

이에 나타낸 바와 같이 EPC망을 포함하는 EPS는, UE(110), eNodeB(210), MME(220), Serving-GW(230), PDN-GW(240), HSS(250), PCRF(Policy & Charging Rule Function)(260), PDN(270), OFCS(OFlineCharging System)(280), OCS(Online Charging Server)(290) 등을 포함한다.

이러한 EPS에서 eNodeB(210)와 MME(220) 간은 S1-MME 인터페이스를 통해 연결되며, eNodeB(210)와 Serving-GW(230) 간은 S1-U 인터페이스를 통해 연결되고, MME(220)와 Serving-GW(230) 간은 S11 인터페이스를 통해 연결된다. 이러한 eNodeB(210)와 MME(220) 및 Serving-GW(230) 간의 인터페이스를 S1 시그널링을 할 수 있는 S1 터널이라 칭한다. MME(220)와 HSS(250) 간은 S6a 인터페이스를 통해 연결되며, Serving-GW(230)와 PDN-GW(240) 간은 S5 인터페이스를 통해 연결되고, PDN-GW(240)와 PCRF(260) 간은 Gx 인터페이스를 통해 연결되며, PDN-GW(240)와 PDN(270) 간은 SGi 인터페이스를 통해 연결되고, PDN-GW(240)와 OFCS(280) 간은 Gz 인터페이스를 통해 연결되며, PDN-GW(240)와 OCS(290) 간은 Gy 인터페이스를 통해 연결된다.

UE(User Equipment)(110)는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 등과 같은 무선 접속 네트워크(RAN)를 통해 코아 네트워크(core network)를 구성하는 네트워크 노드들 또는 다른 단말과 통신을 하기 위한 장치이다. 이러한 UE(110)는 이동국(Mobile Station, MS), 고정 또는 이동 가입자 유닛, 셀룰러 전화, 디지털 휴대정보 단말기(PDA), 컴퓨터, 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 사용자 디바이스를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, UE(110)는 신호 생성 및 처리 수단인 프로세서와 무선 접속 네트워크(RAN)와 무선 신호를 송수신하기 위한 트랜시버(transceiver)를 포함한다. 그리고 도면에 도시되지는 않았지만, UE(110)는 사용자 데이터나 프로그램 등을 저장하기 위한 메모리(memory), 단말의 여러 정보나 데이터를 디스플레이하기 위한 디스플레이부, 키패드(keypad)나 터치 스크린(touch screen) 등과 같은 사용자 인터페이스 등을 더 포함할 수 있다.

한편, 코아 네트워크는 이동통신 시스템의 코아를 구성하는 복수의 네트워크 노드들을 포함한다. 코아 네트워크는, 예를 들어, GPRS(General Packet Radio Service) 시스템, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), 또는 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템인 EPC(Evolved Packet Core)과 같은 PS 통신 시스템의 네트워크 노드들로 구성될 수 있으며, 여기에만 한정되는 것은 아니다.

도 1에는 본 발명의 실시 예를 설명하는데 필요한 코아 네트워크의 최소한의 구성요소들만 개시되어 있으며, 코아 네트워크의 구성이 도 1에 개시된 구성요소들로만 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 코아 네트워크가 EPC의 네트워크 노드들로 구성되는 경우를 중심으로 설명하지만, 이것은 단지 설명의 편의를 위한 것으로서 본 발명의 실시 예가 여기에 한정되는 것은 아니다.

이하, 도 1을 참조하여 코아 네트워크 내 각 구성요소에 대해 상세히 설명하기로 한다.

먼저, eNodeB(210)는 차세대기술 및 서비스를 지원하는 장비로 전송신호의 RF(radio frequency)화 및 송수신 신호세기 및 품질측정, 기저대역 신호처리, 채널 카드(channel card) 자원관리 등의 기능을 수행하는 장치이다.

Serving-GW(230)는 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(payload traffic)을 처리하는 세션 제어(session control) 및 사용자 플레인 노드로서, eNodeB(210)와 S1-U 인터페이스로 연동하며 Inter LTE/3GPP 핸드오버를 지원하고, PDN-GW(240)와 EPS 베어러(Evolved Packet System bearer)를 설정하고 터널링을 이용하여 PDU(Packet Data Unit)를 전달한다.

본 발명의 실시 예에 따라 Serving-GW(230)는 MME(220)로부터 릴리스 억세스 전달 요청(release access bearer request) 메시지가 수신되면 트래픽 송수신 유무를 나타내는 상태 정보, 즉 S1 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 생성하여 PDN-GW(240)에게 전송하며, MME(220)에게 릴리스 억세스 전달 응답(release access bearer response) 메시지를 송신한다. 예컨대, S1 상태 정보를 포함하는 전달 메시지는 변경 전달 요청(Modify Bearer Request, MBR) 메시지를 이용할 수 있으며, GTP(General Packet Radio Service Tunneling Protocol) 제어 메시지의 사업자 정의영역(private extension)에 S1 상태 정보를 실어서 송신할 수 있다.

PDN-GW(240)는 UE(110)의 IP를 할당하고 외부 인터넷망 및 비 3GPP망과 연동하는 세션 제어 및 사용자 플레인으로서 패킷 서비스를 위해 Serving-GW(230) 및 외부망과 라우팅 정보를 유지하며, 터널링 및 IP 라우팅 기능을 갖는다. 또한, Serving-GW(230) 및 외부망으로 PDU를 전달한다.

본 발명의 실시 예에 따라 PDN-GW(240)는 Serving-GW(230)로부터 S1 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 수신하며, S1 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일 식별자(ID)에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성하여 OFCS(280)에게 전송한다. 예컨대, S1 상태 정보를 포함하는 전달 메시지로는 변경 전달 요청(MBR) 메시지가 수신될 수 있으며, GTP 제어 메시지의 사업자 정의영역에 S1 상태 정보가 실려서 수신될 수 있다. 이러한 PDN-GW(240)는 과금 데이터를 생성할 때에 S1 상태 정보가 연결 상태일 때와 해제 상태일 때에 서로 다른 과금 프로파일 식별자를 이용하며, 과금 주기는 과금 시간 주기값, 과금 데이터 용량 주기값 또는 핸드오버 횟수 주기값 중에서 어느 하나를 이용한다.

MME(220)는 가입자 정보 및 UE(110)의 이동성을 관리하는 노드로서 세션 관리, 아이들(idle) 가입자관리, 페이징(paging), 가입자 인증기능 등을 담당한다. 즉, MME(220)는 UE(110)나 다른 네트워크 노드, 예컨대 PDN-GW(240) 또는 Serving-GW(230)로부터의 결합 요청이나 무선 베어러 설정 요청 등이 있는 경우에 제어 신호를 처리하는 것 등과 같은 제어 평면(control plane)의 여러 기능을 담당하며, EPS 베어러 또는 아이피 터널(IP tunnel)의 설정과 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 수행한다.

본 발명의 실시 예에 따라 MME(220)는 eNodeB(210)와의 사이에 확립되어 있는 S1 커넥션이 해제되어 릴리스 상태가 되면 Serving-GW(230)에게 릴리스 억세스 전달 요청 메시지를 전송한다.

HSS(Home Subscriber Server)(250)는 무선 통신 시스템에 대한 가입자 정보가 포함되어 있는 데이터 베이스(data base)를 포함하는 네트워크 노드로, 서비스 가입자의 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터가 저장된다.

PCRF(260)는 서비스 데이터 플로우(service data flow)에 따른 동적(dynamic) QoS 및 과금 규칙(rule)을 제공하여, 통신 네트워크 내의 통신 정책 및 과금 처리를 수행한다.

OCS(290)는 실시간 과금 정보가 필요한 가입자의 과금 정보를 수령하여 한도 서비스와 같은 크레딧(credit) 관리기능을 제공하며, PDN-GW(240)는 OCS(290)가 제공한 과금 정보를 기반으로 패킷 플로우(packet flow)의 과금 데이터를 생성한다.

OFCS(280)는 PDN-GW(240)가 생성한 과금 데이터를 수집하여 BS(Billing System)가 요구하는 과금 데이터로 가공하여 전송하는 기능을 수행하는 차징시스템이다. 또한, OFCS(280)는 Radius, Diameter, GTPP 등 다양한 과금 프로토콜(Protocol)을 수용하여 일원화된 BS 인터페이스를 제공한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 Serving-GW에서 PDN-GW에게 S1 상태 정보를 전달하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

이에 나타낸 바와 같이 S1 상태 정보를 전달하는 과정은, MME(220)가 Serving-GW(230)에게 릴리스 억세스 전달 요청 메시지를 송신하는 단계(S401)와, Serving-GW(230)가 PDN-GW(240)에게 S1 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 송신하는 단계(S403)와, PDN-GW(240)가 Serving-GW(230)에게 S1 상태 정보를 포함하는 전달 메시지에 대한 응답 메시지를 송신하는 단계(S405)와, Serving-GW(230)가 MME(220)에게 릴리스 억세스 전달 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 송신하는 단계(S407)를 포함한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 PDN-GW에서 S1 상태 정보에 따라 차별화되게 과금 데이터를 생성하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

이에 나타낸 바와 같이 PDN-GW(240)가 과금 데이터를 생성하는 과정은, PDN-GW(240)가 디폴트로 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 형성하여 OFCS(280)에게 전송하는 단계(S511 ~ S513)와, PDN-GW(240)가 Serving-GW(230)로부터 S1 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 수신하는 단계(S521 ~ S533 또는 S551 ~ S563)와, PDN-GW(240)가 S1 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성하여 OFCS(280)에게 전송하는 단계(S541 ~ S545 또는 S571 ~ S575)를 포함한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 PDN-GW에서 S1 상태 정보에 따라 차별화되게 과금 프로파일을 선택하기 위해 미리 저장하는 과금 정보 테이블을 예시적으로 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 과금 프로파일 테이블을 예시적으로 나타낸 것이다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 Serving-GW(230)에서 PDN-GW(240)에게 S1 상태 정보를 전달하는 과정을 설명하기로 한다.

먼저, MME(220)는 UE(110)에 의한 트래픽이 없는 상태에서 세션이 유지되어 있는 S1 릴리스 상태일 경우에 릴리스 억세스 전달 요청 메시지를 생성하여 Serving-GW(230)에게 전송하며, Serving-GW(230)가 MME(220)로부터 릴리스 억세스 전달 요청 메시지를 수신한다(S401).

그러면, Serving-GW(230)는 S1 릴리스 상태를 PDN-GW(240)에게 알리기 위하여 S1 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 생성한 후에 생성된 S1 상태 전달 메시지를 PDN-GW(240)에게 전송하며, PDN-GW(240)가 Serving-GW(230)로부터 S1 상태 전달 메시지를 수신한다(S403).

이로써, 종래 기술에 의하면 PDN-GW(240)가 S1 인터페이스의 커넥트 또는 릴리스 상태를 알 수 없었지만 본 발명의 실시 예에 의하면 S1 인터페이스의 커넥트 또는 릴리스 상태를 알 수 있으며, 이를 토대로 하여 과금 데이터를 차별화되게 생성하는 등과 같은 부가적 처리를 수행할 수 있다.

한편, PDN-GW(240)는 Serving-GW(230)에게 S1 상태 전달 메시지에 대한 응답 메시지를 송신하며(S405), Serving-GW(230)가 MME(220)에게 릴리스 억세스 전달 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 송신한다(S407).

이하, 도 1, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 PDN-GW를 포함하는 EPC 및 EPS에서 S1 상태 정보에 따라 차별화하여 과금 데이터를 생성 및 전송하는 과정에 대해 살펴보기로 한다.

먼저, PDN-GW(240)는 디폴트로 설정된 과금 프로파일 식별자(ID)에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 형성하여 OFCS(280)에게 전송한다. 예컨대, 도 4에 예시한 과금 정보 테이블에서 S1 상태가 "기타"인 필드에 맵핑된 과금 프로파일 식별자가 "A"인 것을 확인하며, 도 5에 예시한 과금 프로파일 테이블에서 과금 프로파일 식별자 "A"에 맵핑된 과금 주기를 획득하고(S511), 획득한 과금 주기(t1)에 과금 데이터를 생성 및 전송한다(S513, S515).

여기서, 과금 주기는 과금 시간 주기값(단위 시간), 과금 데이터 용량 주기값(단위 용량), 핸드오버 횟수 주기값(단위 횟수) 중에서 어느 하나를 이용할 수 있다. 과금 시간 주기값을 이용할 경우에는 기 설정된 단위 시간(t1)마다 과금 데이터를 생성하며, 과금 데이터 용량 주기값을 이용할 경우에는 UE(110)를 위해 PDN-GW(240)가 처리하는 데이터의 용량이 기 설정된 단위 용량 이상(또는 초과)일 때에 과금 데이터를 생성하고, 핸드오버 횟수 주기값을 이용할 경우에는 UE(110)에 의한 핸드오버 횟수가 기 설정된 단위 회수 이상(또는 초과)일 때에 과금 데이터를 생성한다.

이러한 과금 데이터 생성 환경 중에 MME(220)는 UE(110)에 의한 트래픽이 없는 상태에서 세션이 유지되어 있는 S1 릴리스 상태일 경우에 릴리스 억세스 전달 요청 메시지를 생성하여 Serving-GW(230)에게 전송하며(S521), Serving-GW(230)가 MME(220)에게 릴리스 억세스 전달 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 송신한다(S523).

그리고, Serving-GW(230)는 S1 릴리스 상태를 PDN-GW(240)에게 알리기 위하여 S1 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 생성한 후에 생성된 S1 상태 전달 메시지를 PDN-GW(240)에게 전송한다(S531). 여기서, Serving-GW(230)는 S1 릴리스 시에 모디파이 전달 요청(Modify Bearer Request, MBR) 메시지를 이용할 수 있다. 예컨대, GTP 제어 메시지의 사업자 정의영역에 S1 상태 정보를 실어서 전송할 수 있다. 이어서, PDN-GW(240)는 S1 상태 전달 메시지에 대한 응답 메시지를 Serving-GW(230)에게 전송한다(S533).

그러면, PDN-GW(240)는 S1 상태 전달 메시지에 포함된 S1 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 형성하여 OFCS(280)에게 전송한다. 예컨대, 도 4에 예시한 과금 정보 테이블에서 S1 상태가 "해제"인 필드에 맵핑된 과금 프로파일 식별자가 "B"인 것을 확인하며, 도 5에 예시한 과금 프로파일 테이블에서 과금 프로파일 식별자 "B"에 맵핑된 과금 주기를 획득하고(S541), 획득한 과금 주기(t2)에 과금 데이터를 생성 및 전송한다(S543, S545).

이후, MME(220)는 UE(110)에 의한 트래픽이 발생하여 S1 커넥트 상태로 변경될 경우에 커넥트 억세스 전달 요청 메시지를 생성하여 Serving-GW(230)에게 전송하며(S551), Serving-GW(230)가 MME(220)에게 커넥트 억세스 전달 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 송신한다(S553).

그리고, Serving-GW(230)는 S1 커넥트 상태를 PDN-GW(240)에게 알리기 위하여 S1 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 생성한 후에 생성된 S1 상태 전달 메시지를 PDN-GW(240)에게 전송한다(S561). 여기서, Serving-GW(230)는 S1 커넥트 시에 모디파이 전달 요청(MBR) 메시지를 이용할 수 있다. 예컨대, GTP 제어 메시지의 사업자 정의영역에 S1 상태 정보를 실어서 전송할 수 있다. 이어서, PDN-GW(240)는 S1 상태 전달 메시지에 대한 응답 메시지를 Serving-GW(230)에게 전송한다(S563).

그러면, PDN-GW(240)는 S1 상태 전달 메시지에 포함된 S1 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 형성하여 OFCS(280)에게 전송한다. 예컨대, 도 4에 예시한 과금 정보 테이블에서 S1 상태가 "연결"인 필드에 맵핑된 과금 프로파일 식별자가 "A"인 것을 확인하며, 도 5에 예시한 과금 프로파일 테이블에서 과금 프로파일 식별자 "A"에 맵핑된 과금 주기를 획득하고(S571), 획득한 과금 주기(t1)에 과금 데이터를 생성 및 전송한다(S573, S575).

도 5의 과금 프로파일 테이블에서 단위 시간이 이용되는 경우를 가정하면, PDN-GW(240)가 S1 커넥트 상태에서는 60초마다 과금 데이터를 생성하지만 S1 릴리스 상태에서는 600초마다 과금 데이터를 생성하게 된다. 따라서 S1 릴리스 상태일 때에는 커넥트 상태일 때보다 상대적으로 적은 량의 과금 데이터가 생성되는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명의 실시 예에 의하면, EPC망의 PDN-GW가 eNodeB와 MME 간 S1 인터페이스의 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일의 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성한다. 따라서, 트래픽이 없는 상태에서 세션이 유지되어 있는 S1 릴리스 상태일 때에는 커넥트 상태일 때보다 상대적으로 적은 량의 과금 데이터를 생성할 수 있다.

이러한 본 발명은 3GPP 릴리스 8 및 이후의 3GPP 규격에 따른 이동통신 시스템에서 과금 데이터를 생성하여 사용요금 부과에 이용하는 산업분야에 이용할 수 있다.

210 : eNodeB 220 : MME
230 : Serving-GW 240 : PDN-GW
250 : HSS 260 : PCRF
270 : PDN 280 : OFCS
290 : OCS

Claims

Serving-GW로부터 트래픽 송수신 유무를 나타내는 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 수신하며, 상기 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성하여 차징시스템에게 전송하는
EPC망의 PDN-GW.
제 1 항에 있어서,
상기 전달 메시지는, eNodeB와 MME 간 S1 인터페이스가 트래픽이 없는 상태에서 세션이 유지되어 있는 S1 릴리스 시에 상기 Serving-GW로부터 수신하는 모디파이(modify) 전달 요청 메시지인 것인
EPC망의 PDN-GW.
제 2 항에 있어서,
상기 모디파이 전달 요청 메시지는, GTP 제어 메시지의 사업자 정의영역에 상기 상태 정보가 실린 것인
EPC망의 PDN-GW.
디폴트로 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 형성하여 차징시스템에게 전송하는 단계와,
Serving-GW로부터 트래픽 송수신 유무를 나타내는 상태 정보를 포함하는 전달 메시지를 수신하는 단계와,
상기 상태 정보에 대응하게 설정된 과금 프로파일 식별자에 해당하는 과금 주기에 따라 과금 데이터를 생성하여 상기 차징시스템에게 전송하는 단계를 포함하는
EPC망의 PDN-GW에 의한 과금 데이터 생성 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 과금 데이터를 생성할 때에, 상기 상태 정보가 연결 상태일 때와 해제 상태일 때에 서로 다른 상기 과금 프로파일 식별자를 이용하는
EPC망의 PDN-GW에 의한 과금 데이터 생성 방법.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 과금 주기는, 과금 시간 주기값, 과금 데이터 용량 주기값 또는 핸드오버 횟수 주기값 중에서 어느 하나를 이용하는
EPC망의 PDN-GW에 의한 과금 데이터 생성 방법.