KR101469368B1 - 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치, 방법, 및 기록 매체 - Google Patents

사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치, 방법, 및 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LTE(Long Term Evolution) EPC(Evolved Packet Core) 망에서 네트워크 사용량(Usage of network resource)을 모니터링 할 시 발생하는 트래픽 부하를 감소하기 위한 기술에 관한 것으로, 전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따른 이동통신 시스템에서의 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법은, PCRF에서 수행하는 방법에 있어서, (a) 세션이 연결되어 PCEF로부터 스레시홀드 값의 단위로 모니터링 되어 통보된 데이터 사용량의 수신 시 해당 가입자의 데이터 잔여량을 계산하여 자체 갱신하는 단계; (b) 상기 갱신된 데이터 잔여량을 기초로 상기 PCEF에게 사용량 모니터링을 지속할 것을 요청을 하는 단계; 및 (c) 상기 세션의 해제 시 상기 잔여량 갱신부에서 갱신된 최종 데이터 잔여량을 SPR로 통보하여 SPR에서 해당 가입자의 최종 데이터 잔여량을 갱신할 수 있도록 하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치, 방법, 및 기록 매체{Apparatus, Method, and Recording Medium for reducing Traffic Load when monitoring Usage}
본 발명은 이동통신 시스템에서의 사용량 모니터링 제어(Usage Monitoring Control) 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LTE(Long Term Evolution) EPC(Evolved Packet Core) 망에서 사용량 모니터링 제어를 위하여 네트워크 사용량(Usage of network resource)을 모니터링 할 시 발생하는 트래픽 부하를 감소하기 위한 장치, 방법, 및 기록 매체에 관한 것이다.
일반적으로, LTE 이동통신 시스템은 서비스 품질에 대한 정책과 서비스 이용에 대한 과금 규칙을 설정하고, 설정된 정책 및 과금 규칙에 따라 단말기들에게 서비스를 제공한다. 이를 위하여, 정책 및 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function: PCRF)는 어플리케이션 함수(Application Function: AF) 또는 가입자 프로파일 저장소(Subscription Profile Repository: SPR)로부터 서비스 정보를 제공받거나 혹은 PCRF 자체 설정 값을 이용하여 정책 및 과금 제어 규칙(Policy and Charging Control Rule: PCC 규칙)을 생성한다. 그리고 상기 PCRF는 생성된 PCC 규칙을 정책 및 과금 시행 함수(Policy and Charging Enforcement Function: PCEF)에게 제공한다. 그러면 PCEF는 PCC 규칙에 기반하여 단말기에게 서비스 플로우에 따른 QoS(Quality of Service) 서비스를 제공한다.
사용량 모니터링 제어(Usage Monitoring Control)는 3GPP Release 9.2.0 (2010년 3월)에 도입된 다양한 PCC(Policy and Charging Control) 기능 규격 중 하나로, LTE EPC 망에서 특정 서비스 별 혹은 IP-CAN(Internet Protocol Connectivity Access Network) 세션 기반으로 네트워크 사용량(Usage of network resource)을 측정하는 기능이다.
도 1은 LTE EPC 망에서 네트워크 사용량(Usage of network resource)을 측정하는 일반적인 방식을 나타낸 도면으로, 동 도면에 도시된 바와 같이, PGW(또는 PCEF라 칭함)에서 PCRF로 스레시홀드 값 단위로 사용량(Usage)을 보고하면, PCRF는 SPF로 사용량 업데이트를 요청하고, SPR은 잔여량을 계산하여 PCRF로 통보하고, PCRF는 잔여량을 기초로 PGW에게 사용량 모니터링 지속 요청과 함께 모니터링 볼륨(즉, 스레시홀드 값)을 통보한다.
사용량 측정은 과금 CDR(call Data Records)을 기반으로 빌링 시스템에서도 제공할 수 있지만, 도 1과 같이 네트워크 기반의 사용량 측정을 수행함으로써 빌링 시스템과 비교하여 실시간으로 측정할 수 있으며, 사용량에 따른 다양한 QoS 및 과금을 실시간으로 제어할 수 있는 이점이 있다.
하지만, 도 1과 같은 기존의 네트워크 기반 사용량 측정 방식에 따르면 다음과 같은 문제점을 원천적으로 가질 수 밖에 없다.
① 다양한 사용량 기반 요금제 출시를 위해 사용량 모니터링을 적용하는 서비스가 많을수록, ② 세션 유실등과 같은 네트워크 이상 동작 상황의 발생 시 데이터 사용량 모니터링 정보의 유실에 대한 손실을 최소화 하기 위해 사용량 측정 보고 단위, 즉 스레시홀드(Threshold) 값을 작게 가질 수록, ③ 사용량 모니터링 제어를 좀 더 세분화하기 위해 스레시홀드(Threshold) 값을 작게 가져갈 수록, 사용량 모니터링을 위한 PCEF(PDN-GW: PGW)와 PCRF와 SPR 간의 연동 트래픽이 급격하게 증가하는 문제가 발생한다.
본 발명은 상술된 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 LTE EPC 망에서 네트워크 자원(예컨대, 데이터)의 사용량을 모니터링 할 시 발생하는 트래픽 부하를 감소하기 위한 장치, 방법, 및 기록 매체를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치는, 세션이 연결되어 PCEF로부터 스레시홀드 값의 단위로 모니터링 되어 통보된 데이터 사용량의 수신 시 해당 가입자의 데이터 잔여량을 계산하여 갱신하는 잔여량 갱신부; 상기 갱신된 데이터 잔여량을 기초로 상기 PCEF에게 사용량 모니터링을 지속할 것을 요청을 하는 모니터링 요청부; 및 상기 세션의 해제 시 상기 잔여량 갱신부에서 갱신된 최종 데이터 잔여량을 SPR로 통보하여 SPR에서 해당 가입자의 최종 데이터 잔여량을 갱신할 수 있도록 하는 최종 잔여량 통지부를 포함할 수 있고, 서비스 별로 차등하여 상기 스레시홀드 값을 설정하기 위한 스레시홀드 설정부를 더 포함하거나, 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시에는 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 실제 사용량이 상기 총 (가능) 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 초기의 스레시홀드 값과 비교하여 상대적으로 점차 작아지게 설정하는 스레시홀드 설정부를 더 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따른 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치는, 서비스 별로 차등하여 스레시홀드 값을 설정하기 위한 스레시홀드 설정부; 및 PCEF에게 상기 설정된 스레시홀드 값 단위로 사용량을 모니터링 할 것을 요청을 하는 모니터링 요청부를 포함할 수 있고, 상기 스레시홀드 설정부는 해당 서비스의 대역폭을 기초로 상기 스레시홀드 값을 설정할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따른 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치는, 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시에는 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 사용량이 상기 총 (가능) 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 초기의 스레시홀드 값과 비교하여 상대적으로 점차 작아지게 설정하는 스레시홀드 설정부; 및 PCEF에게 상기 설정된 스레시홀드 값 단위로 사용량을 모니터링 할 것을 요청을 하는 모니터링 요청부를 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따른 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법은, PCRF에서 수행하는 방법에 있어서, (a) 세션이 연결되어 PCEF로부터 스레시홀드 값의 단위로 모니터링 되어 통보된 데이터 사용량의 수신 시 해당 가입자의 데이터 잔여량을 계산하여 갱신하는 단계; (b) 상기 갱신된 데이터 잔여량을 기초로 상기 PCEF에게 사용량 모니터링을 지속할 것을 요청을 하는 단계; 및 (c) 상기 세션의 해제 시 상기 잔여량 갱신부에서 갱신된 최종 데이터 잔여량을 SPR로 통보하여 SPR에서 해당 가입자의 최종 데이터 잔여량을 갱신할 수 있도록 하는 단계를 포함할 수 있고, (d) 서비스 별로 차등하여 상기 스레시홀드 값을 설정하기 위한 단계를 더 포함하거나, (e) 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시에는 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 실제 사용량이 상기 총 (가능) 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 초기의 스레시홀드 값과 비교하여 상대적으로 점차 작아지게 설정하기 위한 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따른 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법은, PCRF에서 수행하는 방법으로서, (a) 서비스 별로 차등하여 스레시홀드 값을 설정하기 위한 단계; 및 (b) PCEF에게 상기 설정된 스레시홀드 값 단위로 사용량을 모니터링 할 것을 요청을 하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 단계 (a)는 해당 서비스의 대역폭을 기초로 상기 스레시홀드 값을 설정할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따른 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법은, PCRF에서 수행하는 방법으로서, (a) 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시에는 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 사용량이 상기 총 (가능) 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 초기의 스레시홀드 값과 비교하여 상대적으로 점차 작아지게 설정하기 위한 단계; 및 (b) PCEF에게 상기 설정된 스레시홀드 값 단위로 사용량을 모니터링 할 것을 요청을 하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따르면 상기 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체가 제공될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 측면에 따르면, 서비스 중에는 사용량을 PCRF에서 자체 갱신하고 세션 해제 시의 최종 사용량만 SPR로 통지하여 갱신하도록 함으로써 PCRF와 SPR 간의 연동 트래픽을 최소화하고, 서비스 별로 스레시홀드 값을 차등 적용함으로써 PCEF와 RCRF 간의 연동 트래픽을 최소화하며, 또한 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시의 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 이후 임계값 도달 사용시까지 점차 작아지도록 스레시홀드 값을 다이나믹(Dynamic)하게 설정함으로써 PCEF와 RCRF 간의 연동 트래픽을 최소화 할 수 있다.
따라서, LTE(Long Term Evolution) EPC(Evolved Packet Core) 망에서 네트워크 사용량(Usage of network resource)을 모니터링 할 시 발생하는 트래픽 부하를 최소화 할 수 있다.
도 1은 LTE EPC 망에서 네트워크 사용량(Usage of network resource)을 측정하는 일반적인 방식을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법의 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다이나믹 스레시홀드 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명 시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 시스템의 구성도로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 가입 프로파일 저장소(SPR)(210), 어플리케이션 함수(AF)(220), PCRF(230), 및 PCEF(240)를 포함할 수 있다.
가입 프로파일 저장소(Subscription Profile Repository: SPR)(210)는 가입자들의 가입 정보인 가입자 프로파일 정보(또는 가입자 정보라 칭한다), 예를 들어, 가입자에게 허가된 서비스의 종류, 가입 및 활성화 여부 정보, 가입자에게 허가된 서비스 품질 정보, 가입자의 과금 정보로서의 요금 방법 정보와 요금제 정보, 가입자의 제어 대상 APN(Access Point Name) 정보, 가입자 카테고리에 관한 정보, 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량(Total Usage) 정보 및 잔여량 정보 등을 저장한다. 그리고 SPR(210)은 PCRF(230)로부터 가입자 정보 조회 요청을 수신하면, 이에 응답하여 요청받은 가입자 정보를 PCRF(230)로 전송한다.
어플리케이션 함수(Application Function: AF)(220)는 가입자 단말기들이 세션 초기화 프로토콜(Session Initiation Protocol: SIP) 등을 이용하여 VoLTE (Voice Over LTE)와 같은 서비스 품질 정보 요청 사항을 협상하는 경우, 가입자 단말기들이 주고 받는 세션 기술 프로토콜(Session Description Protocol: SDP)을 이용하여 서비스 정보(Service Information)를 생성한다. AF(220)가 생성하는 서비스 정보는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP), 포트(Port), 미디어 타입(Media Type), 대역폭, 어플리케이션 함수의 어플리케이션 정보, 어플리케이션 함수의 기록 정보 등을 포함할 수 있다. 그리고 AF(220)는 PCRF(230)와 세션 연결 후 서비스 정보를 PCRF(230)로 전송하여 서비스에 대한 제어를 요청한다.
PCRF(230)는 일반적으로 무선 데이타망에 존재하며, WCDMA/ LTE 뿐만 아니라, WiFi 및 eHRPD와 같은 이기종망에서 SPR(210) 및 AF(220)와 연동하여 QoS 및 과금에 대한 PCC 규칙을 생성한다. 다시 말해, PCRF(230)는 SPR(210)로부터 수신되는 가입자 (프로파일) 정보 및 AF(220)로부터 수신되는 서비스 정보를 바탕으로 PCC 규칙을 생성한다. 그리고 PCRF(230)는 PCEF(240)의 요청 시 생성된 PCC 규칙을 PCEF(240)에 전송할 수 있으며, 필요 시에는 PCEF(240)의 요청이 없더라도 PCRF(240)에서 PCC 규칙을 전달 할 수 있다. 또한 PCRF(230)는 PCEF(240)로부터 모니터링 된 실시간 네트워크 사용자의 데이터 사용량이 보고되면 잔여량을 계산하여 자체 갱신하고 PCEF(240)로 모니터링 지속 요청을 하며, 해당 사용자 세션이 해제되면 최종 잔여량을 SPR(210)로 통보할 수 있다.
PCEF(240)는, 예컨대 PDN-GW(PGW)와 같은 장비를 나타내는 것으로, PCRF(230)에 PCC 규칙을 요청하여 PCC 규칙을 수신하고, 그 수신된 PCC 규칙을 기반으로 서비스 플로우(Service Flow)에 따른 QoS 제어 및 과금 정보 제어 서비스를 단말기에게 제공하며, 또한 네트워크 사용자의 데이터 사용량을 실시간 모니터링하여 PCRF(230)로 보고할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치의 구성도로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 도 2의 PCRF(230)에 적용된 세부 구성도이고, 동 도면에 도시된 바와 같이, 스레시홀드 설정부(231), 잔여량 갱신부(233), 모니터링 요청부(235), 및 최종 잔여량 통지부(237) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
스레시홀드 설정부(231)는, 일 예로, 서비스 별로 차등하여 스레시홀드 값을 설정하기 위한 것이다. 스레시홀드 설정부(231)는 사용 대역폭이 상대적으로 큰 서비스인 경우 스레시홀드(Threshold) 값을 하이(High) 값으로 할당하여 사용량 보고 트래픽을 최소화할 수 있고, 사용 대역폭이 상대적으로 작은 서비스인 경우 스레시홀드 값을 로우(Low) 값으로 할당하여 사용량 보고 트래픽을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 사용 대역폭이 상대적으로 큰 모바일(Mobile) HDTV 서비스인 경우 스레시홀드 값을 크게 설정하여 할당하고, 사용 대역폭이 상대적으로 작은 mVoIP 서비스인 경우 스레시홀드 값을 모바일 HDTV의 스레시홀드 값보다 상대적으로 작게 설정하여 할당할 수 있다.
스레시홀드 설정부(231)는, 다른 예로, 스레시홀드 값을 다이나믹(Dynamic)하게 설정하기 위한 것으로, 본 실시예에서 다이나믹하게 스레시홀드 값을 설정한다는 것은 총 (가능) 사용량에 대한 초기 스레시홀드 값은 크게 설정하고 PCC 제어 임계치에 근접할수록 스레시홀드 값을 점차 작게 설정한다는 것을 의미한다. 즉, 스레시홀드 설정부(231)는 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시에는 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 실제 사용량이 총 (가능) 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 초기의 스레시홀드 값과 비교하여 상대적으로 점차 작아지게 설정하기 위한 것이다.
사용량 모니터링 시 '사용량 통보 단위'인 스레시홀드 값이 전체 트래픽 량에 결정적인 영향을 끼친다.
도 5를 참조하여 도 5의 (a)와 같이 기존과 같이 고정(Static)으로 스레시홀드 값을 할당하는 경우와 도 5의 (b)와 같이 본 실시예에 따라 다이나믹(Dynamic)하게 스레시홀드 값을 할당하는 경우를 비교하여 설명하면 다음과 같다.
예를 들어, 특정 가입자들에게 HDTV 월 1GB(기가바이트)를 총 가능 사용량으로 할당하고 이를 초과하는 경우 400 Kbps의 PCC 제어를 수행하는 사용량 모니터링 제어(Usage Monitoring Control)를 수행한다고 가정할 때,
도 5의 (a)와 같이 10MB 단위의 고정 스레시홀드(Static Threshold) 할당 시, 1GB 사용량 도달 시까지 총 100회의 PGW와 PCRF간의 사용량(Usage) 통보를 위한 트래픽이 발생하게 된다.
대조적으로, 도 5의 (b)와 같이 다이나믹 스레시홀드(Dynamic Threshold) 할당 시, 초기 스레시홀드 값은 300 MB와 같은 큰 값을 할당하고, 이후 1GB 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 줄여서 총 46회의 PGW와 PCRF간의 사용량 통보를 위한 트래픽으로 줄일 수 있다.
또한, 다이나믹 스레시홀드 할당의 이점으로 만약 사용자가 초기 스레시홀드 값 이내, 혹은 두 번째 스레시홀드 값 이내에 서만 해당 서비스 이용 시, 사용량 모니터링으로 인한 네트워크 트래픽 부하 증가는 거의 발생하지 않게 된다.
즉, 초기 첫 번째와 두 번째 사용량 통보 문턱(스레시홀드 값)을 높일수록 네트워크 트래픽 부하 증가를 현저히 줄일 수 있다.
도 5의 (b)와 같이 다이나믹 스레시홀드 할당 시 1GB 사용량 도달 시까지 스레시홀드 값을 점차 줄여나가는 이유는 다음과 같다.
① 네트워크 혹은 단말 동작 이상으로 PGW 내의 사용량(Usage) 정보가 유실되는 경우, 이는 임계치 도달 시의 데이터 사용량 제어 기회 유실을 의미하며 스레시홀드 값이 클수록 사업자의 제어 기회 유실이 크게 된다. 이는 사용량에 따른 제어 기회 유실을 의미하며, 과금 유실을 의미하는 것은 아니다.
② 사용량 모니터링 제어(Usage Monitoring Control)는 특정 서비스의 사용량 임계치 도달 시 QoS 제어를 하는 기능으로 사용량 임계치가 다양할수록 사업자는 다양한 요금제 상품 구현이 가능해진다. 스레시홀드 값을 작게 할 수록 사용량 임계치에 대한 세분화된 제어가 가능해진다. 예를 들어, 전체 누적 사용량의 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100% 단위 별로 QoS 제어를 통해 다양한 요금제 출시를 지원할 수 있다.
다시 도 3에서, 잔여량 갱신부(233)는 사용자 세션이 연결되어 PCEF(240)로부터 스레시홀드 값의 단위로 모니터링 되어 통보된 데이터 사용량의 수신 시 해당 가입자(또는 사용자라 칭함)의 데이터 잔여량을 계산하여 자체 갱신하기 위한 것으로, 예를 들어, 세션이 연결되어 서비스 중 PCEF(240)로부터 스레시홀드 값의 단위로 사용량이 통보될 때마다 잔여량을 계산하여 자체 갱신하도록 한다.
모니터링 요청부(235)는 설정된 스레시 홀드 값을 PCEF(240)에 통지하고 잔여량 갱신부(233)에서 갱신된 데이터 잔여량을 기초로 PCEF(240)에게 사용량 모니터링을 지속할 것을 요청하기 위한 것으로, 예를 들어, 해당 세션의 초기화 시 스레시홀드 설정부(231)에서 설정된 스레시 홀드 값을 PCEF(240)로 전달하고, PCEF(240)로부터 수신된 사용량 통보에 대한 응답으로 PCEF(240)에게 설정된 스레시홀드 값 단위로 사용량을 모니터링 할 것을 요청할 수 있다.
최종 잔여량 통지부(237)는 해당 세션의 해제 시 잔여량 갱신부(233)에서 갱신된 최종 데이터 잔여량을 SPR(210)로 통보하여 SPR(210)에서 해당 가입자의 최종 데이터 잔여량을 갱신할 수 있도록 하기 위한 것으로, 세션이 연결되어 서비스 계속 중일 경우에는 잔여량을 SPR(210)로 통보하지 않고 특히 해당 세션의 해제 시의 최종 잔여량만을 SPR(210)로 통보하도록 한다.
PCRF(230)의 최종 잔여량 통지부(237)가 SPR(210)로 최종 데이터 잔여량을 통보하는 이유는, PCRF(230) 내의 가입자 정보는 단말이 LTE 망으로부터 분리(Detach)(단말 Power-Off의 경우나, 음영지역에 빠지는 경우 등)가 되는 경우 삭제되는 휘발성 DB이므로, SPR(210)과 같은 영구적인 가입자 DB로 사용량 즉, 최종 데이터 잔여량을 통보하여 저장하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에서 '최종 데이터 잔여량'이란 세션 연결 시부터 세션 해제 시까지의 구간 중에서 세션 해제 시 또는 단말 분리(Detach) 시 등에 잔여량 갱신부(233)에서 계산된 잔여량을 나타내는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법의 흐름도로, 도 2의 시스템에 적용되므로 그 시스템의 동작과 병행하여 설명한다.
먼저, PGW(240)는 PCRF(230)로 과금 신용 요청 개시 메시지(Charging Credit Request Initiation: CCR-Init 메시지)를 전송하고(S401), PCRF(230)는 SPR(210)로 가입자 정보 조회 요청 메시지를 통하여 해당 가입자의 가입자 정보(Subscription Information)를 요청한다(S402). 한편, SPR(210)은 경우에 따라서 PCRF(230) 내부에 존재할 수도 있다.
이어 SPR(210)은 PCRF(230)로 가입자 정보 응답 메시지를 통하여 해당 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량 정보를 포함하는 가입자 정보를 전달한다(S403). SPR(210)이 관리하고 있는 가입자 정보는 가입자의 서비스 종류, 가입 및 활성화 여부, 요금 방법, 요금제, APN, 총 (가능) 사용량, 잔여량 등과 같은 정보를 포함한다.
이어 PCRF(130)는 스레시홀드 값을 설정하고, PGW(140)로 과금 신용 응답 개시 메시지(Charging Credit Answer Initiation: CCA-Init 메시지)를 통하여 그 설정된 스레시홀드 값을 전송한다(S404).
한편 단계 S404에서 PCRF(230)는, 일 예로 서비스 별로 차등하여 스레시홀드 값을 설정하거나, 다른 예로 도 5의 (b)와 같이 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시에는 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 실제 사용량이 총 (가능) 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 초기의 스레시홀드 값과 비교하여 상대적으로 점차 작아지게 설정하는 다이나믹 스레시홀드 설정 방식을 사용할 수 있는데, 이러한 스레시홀드 값 설정 방법은 전술한 도 3의 스레시홀드 설정부(231)에 대한 설명과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
이어, PGW(240)는 해당 세션이 연결되어 사용자에게 해당 서비스가 제공될 때(S405), PCRF(230)로부터 받은 스레시홀드 값 단위로 사용량을 모니터링하고 그 결과 사용량이 스레시홀드 값에 도달하면, 즉 세션 개시 시 단계 S404의 CCA-Init 메시지(또는 세션 개시 후에는 단계 S409의 CCA-Update 메시지)를 받은 후부터의 누적 (데이터) 사용량을 모니터링하여 그 결과 해당 누적 사용량이 스레시 홀드 값에 도달(일치 또는 초과)하는 순간(S406), PCRF(230)로 과금 신용 요청 갱신 메시지(Charging Credit Request Update: CCR-Update 메시지)를 전송하여 해당 사용량을 통보하며(S407), PCRF(230)는 총 (가능) 사용량에서 해당하는 실시간 사용량을 뺀 잔여량을 계산하여 자체 갱신한 다음(S408), 그 갱신된 잔여량에 기초하여 과금 신용 응답 갱신 메시지(Charging Credit Answer Update: CCA-Update 메시지)를 PGW(240)로 전송하여 스레시홀드 값 단위로 사용량 모니터링을 계속할 것을 지시한다(S409).
계속하여, PGW(240)와 PCRF(230) 간에는 전술한 단계 S406~S409의 과정과 동일한 과정을 반복하여 수행한다(S410~S413)
이후, PGW(240)는 해당 세션이 해제되면(S414), CCR-Term 메시지를 PCRF(230)로 전송하여 세션 해제 및 단계 S413의 CCA-Update 메시지를 받은 후부터 세션 해제 시까지의 누적 사용량을 통보하고(S415), PCRF(230)는 직전 갱신된 잔여량에서 해당 사용량을 뺀 최종 잔여량을 계산하고 그 계산된 최종 잔여량 정보를 SPR(210)로 전송한다(S416).
마지막으로, SPR(210)은 최종 잔여량을 갱신한 후 갱신 성공(Success) 메시지를 PCRF(230)로 전송하고(S417), PCRF(230)는 단계 S415의 CCR-Term 메시지에 대한 응답으로 CCA-Term 메시지를 PGW(240)로 전송한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서의 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 기록 매체는 본 발명의 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 기록 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
210: 가입 프로파일 저장소(Subscription Profile Repository: SPR)
220: 어플리케이션 함수(Application Function: AF)
230: 정책 및 과금 규칙 함수(Policy and Charging Rules Function: PCRF)
231: 스레시홀드 설정부
233: 잔여량 갱신부
235: 모니터링 요청부
237: 최종잔여량 통지부

Claims (16)

  1. 세션의 연결 시부터 해제 시까지 PCEF로부터 스레시홀드 값의 단위로 모니터링 되어 통보된 데이터 사용량의 수신 시마다 해당 가입자의 데이터 잔여량을 계산하여 갱신하는 잔여량 갱신부;
    상기 세션이 지속되는 동안 상기 잔여량 갱신부에서 데이터 잔여량의 갱신 시마다 해당 갱신된 데이터 잔여량을 기초로 상기 PCEF에게 사용량 모니터링을 지속할 것을 요청하는 모니터링 요청부; 및
    상기 세션의 해제 시 상기 잔여량 갱신부에서 갱신된 최종 데이터 잔여량을 SPR로 통보하여 SPR에서 해당 가입자의 최종 데이터 잔여량을 갱신할 수 있도록 하는 최종 잔여량 통지부를 포함하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    서비스 별로 차등하여 상기 스레시홀드 값을 설정하기 위한 스레시홀드 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스레시홀드 설정부는 해당 서비스의 대역폭을 기초로 상기 스레시홀드 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시에는 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 실제 사용량이 상기 총 (가능) 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 초기의 스레시홀드 값과 비교하여 상대적으로 점차 작아지게 설정하는 스레시홀드 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링 요청부는 설정된 스레시홀드 값을 PCEF에 통지하는 것을 특징으로 하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치.
  6. 서비스 별로 차등하여 스레시홀드 값을 설정하고, 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시에는 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 사용량이 상기 총 (가능) 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 초기의 스레시홀드 값과 비교하여 상대적으로 점차 작아지게 설정하기 위한 스레시홀드 설정부; 및
    PCEF에게 상기 설정된 스레시홀드 값 단위로 사용량을 모니터링 할 것을 요청하는 모니터링 요청부를 포함하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스레시홀드 설정부는 해당 서비스의 대역폭을 기초로 상기 스레시홀드 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 장치.
  8. 삭제
  9. PCRF에서 수행하는 방법에 있어서,
    (a) 세션의 연결 시부터 해제 시까지 PCEF로부터 스레시홀드 값의 단위로 모니터링 되어 통보된 데이터 사용량의 수신 시마다 해당 가입자의 데이터 잔여량을 계산하여 갱신하는 단계;
    (b) 상기 세션이 지속되는 동안 상기 단계 (a)에서 데이터 잔여량의 갱신 시마다 해당 갱신된 데이터 잔여량을 기초로 상기 PCEF에게 사용량 모니터링을 지속할 것을 요청하는 단계; 및
    (c) 상기 세션의 해제 시 상기 잔여량 갱신부에서 갱신된 최종 데이터 잔여량을 SPR로 통보하여 SPR에서 해당 가입자의 최종 데이터 잔여량을 갱신할 수 있도록 하는 단계를 포함하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    (d) 서비스 별로 차등하여 상기 스레시홀드 값을 설정하기 위한 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단계 (d)는 해당 서비스의 대역폭을 기초로 상기 스레시홀드 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    (e) 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시에는 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 실제 사용량이 상기 총 (가능) 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 초기의 스레시홀드 값과 비교하여 상대적으로 점차 작아지게 설정하기 위한 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법.
  13. PCRF에서 수행하는 방법으로서,
    (a) 서비스 별로 차등하여 스레시홀드 값을 설정하고, 가입자에게 할당된 총 (가능) 사용량에 대한 초기 사용 시에는 스레시홀드 값을 상대적으로 크게 설정하고 사용량이 상기 총 (가능) 사용량에 도달할수록 스레시홀드 값을 초기의 스레시홀드 값과 비교하여 상대적으로 점차 작아지게 설정하기 위한 단계; 및
    (b) PCEF에게 상기 설정된 스레시홀드 값 단위로 사용량을 모니터링 할 것을 요청하는 단계를 포함하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 단계 (a)는 해당 서비스의 대역폭을 기초로 상기 스레시홀드 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법.
  15. 삭제
  16. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항의 상기 사용량 모니터링 시 트래픽 부하 감소를 위한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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US20130132570A1 (en) * 2010-07-26 2013-05-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatuses for policy decisions on usage monitoring

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