KR101481337B1 - Mobile Communication System Based on Software Defined Networks and Method for Processing Access of Mobile Equipment thereof - Google Patents

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KR101481337B1
KR101481337B1 KR1020130143967A KR20130143967A KR101481337B1 KR 101481337 B1 KR101481337 B1 KR 101481337B1 KR 1020130143967 A KR1020130143967 A KR 1020130143967A KR 20130143967 A KR20130143967 A KR 20130143967A KR 101481337 B1 KR101481337 B1 KR 101481337B1
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김영한
선경재
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숭실대학교산학협력단
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Abstract

Disclosed are a mobile communications system based on a software-defined network and a method of the same for processing the connection of user equipment. According to the present invention, the mobile communications system includes: a mobility management entity (MME) to receive a connection request message from user equipment; a software-defined network (SDN) controller to generate a flow table about a message moving path and determine a policy on the assignment of IP addresses to user equipment, if the connection request message is received from the MME; and a packet gateway (P-GW) to assign an IP address to the user equipment based on the policy, if a session request message is received from the MME. The MME and the P-GW are connected through an open interface. The MME can transmit the session request message to the P-GW based on the flow table generated by the SDN controller.

Description

소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템 및 이의 단말 접속 처리 방법{Mobile Communication System Based on Software Defined Networks and Method for Processing Access of Mobile Equipment thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a software-defined network-based mobile communication system,

본 발명은 소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템 및 이의 단말 접속 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단말의 접속 과정을 단순화할 수 있는 이동통신 시스템 및 이의 단말 접속 처리 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a software-defined network-based mobile communication system and a terminal connection processing method thereof, and more particularly, to a mobile communication system and a terminal connection processing method for simplifying a connection procedure of a terminal.

도 1은 종래기술에 따른 4세대 이동통신 시스템 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 종래기술에 따른 이동통신 시스템에서 단말 접속 처리 절차의 흐름도이다. FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a fourth generation mobile communication system according to the related art, and FIG. 2 is a flowchart of a terminal connection processing procedure in a conventional mobile communication system.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 기존 4세대 이동통신 시스템 구조는 단말이 접속하는 지점인 eNB(evolved Node B)와 단말의 이동성을 관리하는 MME(Mobility Management Entity), 인증을 관리하는 HSS(Home Subscriber Server), 단말 사용자의 가입 정보에 따라 정책 결정을 담당하는 PCRF(Policy and Charging Rules Function) 서버, 패킷 전달을 담당하는 S-GW(Serving Gateway) 및 IP 주소 할당과 외부 인터넷과의 연결 통로의 역할을 수행하는 P-GW(Packet Data Network Gateway)로 구성되어 있다. 각각의 기능들은 특정 인터페이스를 통해서 연결되며, 단말별로 각 기능 간에 인터페이스가 터널링 형식으로 설정된다. Referring to FIGS. 1 and 2, the existing fourth generation mobile communication system architecture includes an evolved Node B (eNB), a Mobility Management Entity (MME), and an HSS (Policy and Charging Rules Function) server for policy decision according to the subscription information of the terminal user, an S-GW (Serving Gateway) for packet delivery, and a connection path between the IP address allocation and the external internet And a Packet Data Network Gateway (P-GW). Each function is connected through a specific interface, and the interface between each function is set in a tunneling format for each terminal.

기존 네트워크에서 단말이 접속하는 과정은 크게 단말의 인증 과정과 위치 등록 과정, 데이터 통신을 위한 세션 요청 과정 및 정책 결정 과정으로 진행된다. 해당 과정들을 수행하기 위해서 각 기능들은 단말로부터 받은 단말의 정보와 함께 인터페이스 설정을 위한 ID 할당 과정을 수행한다.The process of connecting a terminal in an existing network proceeds largely through an authentication process of a terminal, a location registration process, a session request process for data communication, and a policy decision process. In order to perform the processes, each of the functions performs an ID assignment process for setting an interface together with information of a terminal received from the terminal.

이는, 하나의 단말이 접속하여 통신을 하기 위해서는 총 6개의 인터페이스가 설정되어야 하며, 이는 6개의 터널링 인터페이스가 생성됨을 의미한다. 이러한 인터페이스를 설정하고 운영하는 과정에서 많은 네트워크 자원들이 소비되며, 이는 전체 네트워크의 확장성 및 한정된 네트워크 사용에 한계를 가져올 수 있다. This means that a total of six interfaces must be set in order for one terminal to access and communicate, which means that six tunneling interfaces are created. In setting up and operating these interfaces, a lot of network resources are consumed, which may limit the scalability of the entire network and limited network usage.

종래기술에 따르면, 초기 접속 절차 수행 과정에서 각각의 기능들 간의 인터페이스 설정을 위해서 추가적인 메시지 생성 및 동작 수행들이 많아 초기 접속 과정이 지연되고 네트워크 자원을 많이 소비하는 문제가 있다. According to the related art, there is a problem that the initial connection process is delayed and network resources are consumed due to a lot of additional message generation and operation for the interface setting between the respective functions in the initial connection procedure.

이는 확장성에도 영향을 미칠 수 있다. 또한 인증과 정책 결정을 담당하는 기능들은 물리적으로 분리되어 있어서 절차상 동일한 내용의 정보를 여러 과정을 거쳐서 해당 기능에 전달해야 한다. 종래 네트워크에서의 패킷 전달 방식은 하드웨어적으로 구현이 되어 있기 때문에 동적인 패킷 경로 변경 또는 동적인 정책 적용에 용이하지 않아 다양하게 변화하는 네트워크 환경과 가입자의 정보에 유연하게 대처할 수 없는 문제점이 있다.This can also affect scalability. In addition, the functions that are responsible for authentication and policy decisions are physically separated, so that the same information in the procedure must be passed through various processes to the corresponding functions. Since the packet forwarding method in the conventional network is implemented in hardware, it is not easy to change a dynamic packet route or apply a dynamic policy, and thus there is a problem that it can not flexibly cope with various changing network environments and subscriber information.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 단말 초기 접속 절차를 지연 없이 수행할 수 있으며, 다양한 상황에 유연하게 대처할 수 있는 소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템 및 이의 단말 접속 처리 방법을 제안하고자 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a software defined network-based mobile communication system capable of performing a terminal initial access procedure without delay and flexibly coping with various situations, I would like to propose.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템으로서, 단말로부터 접속 요청 메시지를 수신하는 이동 관리 엔티티(Mobile Management Entity); 상기 이동 관리 엔티티로부터 상기 접속 요청 메시지가 수신되는 경우 메시지 이동 경로에 관한 플로우 테이블 및 단말 IP 할당을 위한 정책을 결정하는 SDN 컨트롤러(Software Defined Network Controller); 및 상기 이동 관리 엔티티로부터 세션 요청 메시지가 수신되는 경우, 상기 정책을 참조하여 상기 단말을 위한 IP를 할당하는 패킷 게이트웨이(P-GW)를 포함하되, 상기 이동 관리 엔티티 및 상기 패킷 게이트웨이는 개방형 인터페이스를 통해 연결되며, 상기 이동 관리 엔티티는 상기 컨트롤러가 생성한 플로우 테이블을 참조하여 상기 세션 요청 메시지를 상기 패킷 게이트웨이로 전송하는 이동통신 시스템이 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a software defined network-based mobile communication system including: a mobile management entity for receiving an access request message from a terminal; An SDN controller (Software Defined Network Controller) for determining a flow table for a message movement path and a policy for terminal IP allocation when the connection request message is received from the mobility management entity; And a packet gateway (P-GW) for allocating an IP for the mobile station with reference to the policy when a session request message is received from the mobile management entity, wherein the mobile management entity and the packet gateway comprise an open interface And the mobile management entity transmits the session request message to the packet gateway by referring to the flow table generated by the controller.

상기 SDN 컨트롤러는 상기 이동 관리 엔티티로부터 상기 접속 요청 메시지 전달 받아 상기 접속 요청 메시지에 포함된 단말 고유 정보를 이용하여 인증 정보를 생성하고, 상기 단말의 위치를 업데이트할 수 있다. The SDN controller receives the connection request message from the mobility management entity, generates authentication information using the unique information included in the connection request message, and updates the location of the terminal.

상기 SDN 컨트롤러는 상기 접속 요청 메시지 수신 시 생성한 플로우 테이블 및 정책을 상기 이동 관리 엔티티와 연결되는 것으로 결정된 패킷 게이트웨이로 전송할 수 있다. The SDN controller may transmit the flow table and the policy generated upon reception of the connection request message to a packet gateway determined to be connected to the mobility management entity.

상기 단말에 서비스를 제공하는 서빙 게이트웨이를 더 포함하되, 상기 이동 관리 엔티티, 상기 패킷 게이트웨이 및 상기 서빙 게이트웨이는 상기 단말에 대해 상기 SDN 컨트롤러에 의해 결정된 정책을 적용할 수 있다. The mobile management entity, the packet gateway and the serving gateway may apply a policy determined by the SDN controller to the terminal to provide a service to the terminal.

상기 이동통신 시스템은 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크일 수 있다. The mobile communication system may be an evolved packet core (EPC) network.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템의 단말 접속 처리 방법으로서, (a) 이동 관리 엔티티(Mobile Management Entity)가 단말로부터 접속 요청 메시지를 수신하여 SDN 컨트롤러로 전달하는 단계; (b) SDN 컨트롤러가 상기 접속 요청 메시지가 수신되는 경우 메시지 이동 경로에 관한 플로우 테이블 및 단말 IP 할당을 위한 정책을 결정하는 단계; (c) 상기 이동 관리 엔티티가 상기 플로우 테이블을 참조하여 세션 요청 메시지를 패킷 게이트웨이로 전송하는 단계; 및 (d) 상기 패킷 게이트웨이가 상기 결정된 정책을 참조하여 상기 단말을 위한 IP를 할당하는 단계를 포함하는 단말 접속 처리 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of processing a terminal connection of a software defined network-based mobile communication system, the method comprising the steps of: (a) receiving a connection request message from a mobile management entity and transmitting the connection request message to an SDN controller; (b) determining, by the SDN controller, a policy for a message flow path and a terminal IP allocation when the connection request message is received; (c) transmitting the session request message to the packet gateway by the mobility management entity with reference to the flow table; And (d) allocating an IP for the terminal with reference to the determined policy by the packet gateway.

본 발명에 따르면, 4세대 이동통신망인 EPC 네트워크의 중앙 네트워크 망을 SDN 기반의 네트워크로 재구성함으로써 중앙 네트워크망 내의 단말에 따른 인터페이스 설정 과정을 제거하고 패킷의 경로를 설정할 수 있다. According to the present invention, by reconfiguring the central network of the EPC network, which is the fourth generation mobile communication network, into an SDN-based network, it is possible to eliminate the interface setting process according to the terminals in the central network and set the path of the packet.

또한 사용자 인증 및 정책 결정을 수행하는 기능을 중앙 제어 기능으로 통합하여 인증 절차를 줄이고 망 내에 정책 연동을 동적으로 용이하게 각 기능에 적용할 수 있다. In addition, it integrates the function of performing user authentication and policy decision with the central control function to reduce the authentication procedure and apply the policy interlocking in the network dynamically easily to each function.

도 1은 종래기술에 따른 4세대 이동통신 시스템 구조를 도시한 도면.
도 2는 종래기술에 따른 이동통신 시스템에서 단말 접속 처리 절차의 흐름도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 단말 접속 처리 과정을 도시한 흐름도.1 illustrates a structure of a fourth generation mobile communication system according to the prior art;
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001]
3 is a diagram illustrating a structure of a mobile communication system according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a terminal connection process in a mobile communication system according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a structure of a mobile communication system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신 시스템은 SDN(Software Defined Network) 컨트롤러(300), 이동 관리 엔티티(MME, 302), 서빙 게이트웨이(S-GW, 304) 및 패킷 게이트웨이(P-GW, 306)를 포함할 수 있다. 3, the mobile communication system according to the present invention includes a SDN (Software Defined Network) controller 300, a mobile management entity (MME) 302, a serving gateway (S-GW) 304, and a packet gateway P -GW, 306).

본 발명에 따른 이동통신 시스템에서, 이동 관리 엔티티(MME, 302), 서빙 게이트웨이(S-GW, 304) 및 패킷 게이트웨이(P-GW, 306)는 소프트웨어 정의 네트워크 기반 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크에 편입되며, SDN 컨트롤러(300)의 제어에 따라 단말의 접속 절차를 처리한다. In the mobile communication system according to the present invention, the MME 302, the serving gateway (S-GW) 304 and the packet gateway (P-GW) 306 are connected to a software defined network based Evolved Packet Core network And processes the connection procedure of the terminal under the control of the SDN controller 300.

소프트웨어 정의 네트워크는 최근 네트워크 구축, 관리, 운용 등에서 발생하는 높은 비용과 복잡성을 근본적으로 해결하기 위해 제안된 것으로서, 기존 네트워크 장비의 제어부분과 패킷 전달부분을 분리하는 구조를 가지고 있다. A software defined network has recently been proposed to fundamentally solve the high cost and complexity of network construction, management and operation, and has a structure for separating the control part and the packet transfer part of existing network equipment.

본 발명에 따르면, SDN 컨트롤러(300)는 기존 4세대 이동통신 시스템에서 인증 및 정책 결정 등을 담당하는 HSS 및 PCRF 기능이 편입된다. According to the present invention, the SDN controller 300 incorporates HSS and PCRF functions for authentication and policy determination in the existing 4G mobile communication system.

SDN 컨트롤러(300)와 이동 관리 엔티티(MME, 302), 서빙 게이트웨이(S-GW, 304) 및 패킷 게이트웨이(P-GW, 306)는 프로그래밍이 가능한 개방형 인터페이스를 통해 연결되며, 각 장비(302,304,306)에서 새로운 플로우가 발생하면 패킷을 SDN 컨트롤러(300)로 전달하며, SDN 컨트롤러(300)는 플로우의 경로 및 처리 방식을 결정하여 각 장비들에 플로우 엔트리 생성을 명령한다. The SDN controller 300 and the mobile management entity MME 302, the serving gateway S-GW 304 and the packet gateway P-GW 306 are connected via a programmable open interface, The SDN controller 300 determines a flow path and a processing method of the flow and instructs each equipment to generate a flow entry.

이와 같은 SDN 컨트롤러(300)의 동작 과정이 오픈플로우(OpenFlow)로 정의될 수 있다. The operation process of the SDN controller 300 may be defined as an open flow.

각 기능은 플로우 엔트리들을 테이블 형태로 유지하고, 이를 플로우 테이블이라 하는데, 각 기능은 플로우 테이블에 정보가 유지되고 있는 플로우에 대해서는 SDN 컨트롤러(300)에 요청함이 없이 처리하고, 플로우 테이블 내에 정보가 없는 경우에만 SDN 컨트롤러(300)에 요청한다. Each function maintains the flow entries in the form of a table, which is referred to as a flow table. Each function performs processing without requesting the SDN controller 300 for the flow in which the information is held in the flow table, It requests the SDN controller 300 only when it is absent.

본 발명에 따르면, 단말(User Equipment: UE, 310)과 인접한 곳에 위치하는 노드 B(eNB, 308)는 소프트웨어 정의 네트워크에 통합되지 않으며, 노드 B와 이동 관리 엔티티(302) 및 서빙 게이트웨이(304)는 기존과 동일한 인터페이스를 유지한다. According to the present invention, a Node B (eNB) 308 located adjacent to a User Equipment (UE) 310 is not integrated into a software defined network, and a Node B, a mobility management entity 302 and a serving gateway 304, Maintains the same interface as the existing one.

반면, 소프트웨어 정이 네트워크에 포함된 이동 관리 엔티티(302), 서빙 게이트웨이(304) 및 패킷 게이트웨이(306)는 SDN 에이전트(SDN agent)가 설치되며, SDN 에이전트를 통해 SND 컨트롤러(300)와 개방형 인터페이스로 연결된다. On the other hand, the SDN agent (SDN agent) is installed in the mobile management entity 302, the serving gateway 304 and the packet gateway 306, which are included in the network, and are connected to the SND controller 300 through the SDN agent .

도 4는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 단말 접속 처리 과정을 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a terminal connection process in the mobile communication system according to the present invention.

도 4를 참조하면, 단말(310)와 노드 B(308)는 RRC 연결 설정(Radio Resource Control Connection Setup)을 수행한다(단계 400). Referring to FIG. 4, the UE 310 and the Node B 308 perform an RRC connection setup (step 400).

단계 400에서, 단말(310)은 노드 B(308)로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하고, 노드 B가 RRC 연결 여부를 판단하여 RRC 연결 설정 메시지를 수락하는 과정을 포함할 수 있다. In step 400, the UE 310 may transmit an RRC connection request message to the Node B 308, determine whether the Node B has an RRC connection, and accept the RRC connection setup message.

RRC 연결 설정이 완료된 이후, 단말은 이동 관리 엔티티(302)로 접속 요청(Attach Request) 메시지를 전송한다(단계 402).After the RRC connection setup is completed, the terminal transmits an Attach Request message to the mobility management entity 302 (step 402).

접속 요청에는 단말 고유 식별 정보가 포함된다. The connection request includes terminal unique identification information.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 이동 관리 엔티티(302)는 접속 요청 메시지를 SDN 컨트롤러(300)로 전달한다(단계 404). According to a preferred embodiment of the present invention, the mobility management entity 302 forwards the connection request message to the SDN controller 300 (step 404).

도 2의 기존 시스템에서의 이동 관리 엔티티(302)는 접속 요청 메시지 수신 시, 접속 요청을 분석하여 HSS로 인증 정보를 요청하지만, 본 발명에 따른 인증 과정 등은 SDN 컨트롤러(300)에서 수행하며, 이동 관리 엔티티(302)는 접속 요청 메시지를 그대로 전달하는 기능만을 수행한다.The mobile management entity 302 in the existing system of FIG. 2 analyzes the connection request and requests the authentication information to the HSS when receiving the connection request message. However, the authentication process according to the present invention is performed by the SDN controller 300, The mobility management entity 302 merely transfers the connection request message as it is.

SDN 컨트롤러(300)는 인증 벡터를 생성하며(단계 406), 인증 정보를 이동 관리 엔티티(302)로 전송한다(단계 408). The SDN controller 300 generates an authentication vector (step 406) and sends authentication information to the mobility management entity 302 (step 408).

이후, 이동 관리 엔티티(302)는 단말(310)과 인증 요청을 전송하고, 이에 대한 응답을 수신하여 인증 절차를 완료한다(단계 410). Then, the mobility management entity 302 transmits an authentication request to the terminal 310, receives a response thereto, and completes the authentication procedure (step 410).

한편, 본 발명에 따른 SDN 컨트롤러(300)는 인증 정보를 이동 관리 엔티티(302)로 전송한 이후, 위치 업데이트를 수행하며(단계 412), SDN 네트워크에 포함된 각 기능들 간의 통신 경로를 생성하고, 이에 대한 플로우 테이블을 생성한다(단계 414). Meanwhile, the SDN controller 300 according to the present invention transmits the authentication information to the mobility management entity 302, performs location update (step 412), creates a communication path between each function included in the SDN network , And generates a flow table for it (step 414).

이동 관리 엔티티(302), 서빙 게이트웨이(304) 및 패킷 게이트웨이(306)는 단계 414에서 생성된 플로우 테이블을 유지한다(단계 416).The mobile management entity 302, the serving gateway 304 and the packet gateway 306 maintain the flow table generated in step 414 (step 416).

단계 410에서 인증 절차가 완료된 이후, 이동 관리 엔티티(302)는 플로우 테이블을 참조하여 패킷 게이트웨이(306)에 세션 요청 메시지(Session Request Msg.)를 전송한다(단계 418).After the authentication procedure is completed in step 410, the mobility management entity 302 transmits a session request message (Session Request Msg.) To the packet gateway 306 with reference to the flow table (step 418).

단계 418은 단말(310)의 외부 통신을 위한 주소 요청 메시지를 패킷 게이트웨이(306)로 전송하는 과정이며, 이때 메시지는 미리 SDN 컨트롤러(300)에서 생성한 플로우 테이블에 포함된 경로를 통해 전달된다. Step 418 is a process of transmitting an address request message for external communication of the UE 310 to the packet gateway 306. At this time, the message is transmitted through the path included in the flow table generated in advance by the SDN controller 300.

패킷 게이트웨이(306)는 이동 관리 엔티티(302)의 요청을 수신하여 단말의 통신을 위한 IP를 할당하고(단계 420), 세션 요청 응답 메시지(Session Response Msg.)를 이동 관리 엔티티(302)로 전송한다(단계 422). The packet gateway 306 receives the request of the mobile management entity 302 and allocates an IP for communication of the mobile communication terminal 302 at step 420 and transmits a session response message to the mobile management entity 302 (Step 422).

기존 이동통신 시스템에서는 각 기능간 인터페이스 설정을 위한 ID 할당 과정 및 터널링 설정을 수행해야 하지만, 본 발명에 따르면 SDN 컨트롤러(300)에서 생성한 플로우 테이블을 참조하여 불필요한 메시지 교환 절차 및 터널링 과정이 생략될 수 있다. In the conventional mobile communication system, the ID assignment process and the tunneling setting for the interface setting between the respective functions should be performed. However, according to the present invention, the unnecessary message exchange procedure and the tunneling process are omitted by referring to the flow table generated by the SDN controller 300 .

한편, IP 할당 과정과 독립적으로 SDN 컨트롤러(300)는 정책 결정 과정을 수행한다(단계 424). Meanwhile, the SDN controller 300 performs the policy determination process independently of the IP allocation process (step 424).

정책은 단말 정보, 네트워크 환경 및 가입자의 과금 정보 등에 따라 결정될 수 있다. The policy can be determined according to the terminal information, the network environment, the billing information of the subscriber, and the like.

단계 424에서 결정된 정책 정보는 이미 이동 관리 엔티티(302)와 연결될 패킷 게이트웨이(306)로 전송되며 패킷 게이트웨이(306)는 정책 정보를 참조하여 IP 할당을 수행한다. The policy information determined in step 424 is transmitted to the packet gateway 306 that is already connected to the mobility management entity 302 and the packet gateway 306 performs the IP allocation with reference to the policy information.

또한, 기존 구조에서는 패킷 게이트웨이(306)에서 IP주소 할당 후에 PCRF에 정책 결정에 대한 요청을 보내게 되지만, 본 발명에서는 SDN 컨트롤러가 지속적으로 해당 단말에 대한 정보를 가지고 있으므로 패킷 게이트웨이(306)에서 따로 요청을 하지 않아도 언제든지 단말이 통신하는 경로의 기능들에 정책을 결정하여 내려줄 수 있다.In the conventional architecture, the packet gateway 306 sends a request for policy determination to the PCRF after assigning an IP address. In the present invention, however, the SDN controller continuously keeps information on the corresponding terminal, It is possible to determine a policy for the functions of the path through which the terminal communicates at any time without requesting it.

상기한 바와 같이 오픈플로우를 이용하여 정책 적용 과정이 수행된다(단계 426).The policy application process is performed using the open flow as described above (step 426).

한편, 이동 관리 엔티티(302)는 접속 수락 메시지를 단말(310)로 전송하며(단계 428), 이후, 단말의 접속 절차가 완료된다(단계 430). Meanwhile, the mobility management entity 302 transmits a connection acceptance message to the terminal 310 (step 428), after which the terminal connection procedure is completed (step 430).

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (8)

소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템으로서,
단말로부터 접속 요청 메시지를 수신하는 이동 관리 엔티티(Mobile Management Entity);
상기 이동 관리 엔티티로부터 상기 접속 요청 메시지가 수신되는 경우 메시지 이동 경로에 관한 플로우 테이블 및 단말 IP 할당을 위한 정책을 결정하는 SDN 컨트롤러(Software Defined Network Controller); 및
상기 이동 관리 엔티티로부터 세션 요청 메시지가 수신되는 경우, 상기 정책을 참조하여 상기 단말을 위한 IP를 할당하는 패킷 게이트웨이(P-GW)를 포함하되,
상기 이동 관리 엔티티 및 상기 패킷 게이트웨이는 개방형 인터페이스를 통해 연결되며, 상기 이동 관리 엔티티는 상기 컨트롤러가 생성한 플로우 테이블을 참조하여 상기 세션 요청 메시지를 상기 패킷 게이트웨이로 전송하는 이동통신 시스템. A software defined network based mobile communication system,
A mobile management entity that receives an access request message from a terminal;
An SDN controller (Software Defined Network Controller) for determining a flow table for a message movement path and a policy for terminal IP allocation when the connection request message is received from the mobility management entity; And
And a packet gateway (P-GW) for allocating an IP for the mobile station by referring to the policy when a session request message is received from the mobile management entity,
Wherein the mobility management entity and the packet gateway are connected through an open interface and the mobility management entity transmits the session request message to the packet gateway with reference to a flow table generated by the controller. 제1항에 있어서,
상기 SDN 컨트롤러는 상기 이동 관리 엔티티로부터 상기 접속 요청 메시지 전달 받아 상기 접속 요청 메시지에 포함된 단말 고유 정보를 이용하여 인증 정보를 생성하고, 상기 단말의 위치를 업데이트하는 이동통신 시스템. The method according to claim 1,
The SDN controller receives the connection request message from the mobility management entity, generates authentication information using the unique information included in the connection request message, and updates the location of the terminal. 제1항에 있어서,
상기 SDN 컨트롤러는 상기 접속 요청 메시지 수신 시 생성한 플로우 테이블 및 정책을 상기 이동 관리 엔티티와 연결되는 것으로 결정된 패킷 게이트웨이로 전송하는 이동통신 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the SDN controller transmits a flow table and a policy generated at the time of receiving the connection request message to a packet gateway determined to be connected to the mobility management entity. 제1항에 있어서,
상기 단말에 서비스를 제공하는 서빙 게이트웨이를 더 포함하되,
상기 이동 관리 엔티티, 상기 패킷 게이트웨이 및 상기 서빙 게이트웨이는 상기 단말에 대해 상기 SDN 컨트롤러에 의해 결정된 정책을 적용하는 이동통신 시스템. The method according to claim 1,
And a serving gateway for providing a service to the terminal,
Wherein the mobile management entity, the packet gateway and the serving gateway apply policies determined by the SDN controller to the terminal. 제1항에 있어서,
상기 이동통신 시스템은 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크인 이동통신 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the mobile communication system is an EPC (Evolved Packet Core) network. 소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템의 단말 접속 처리 방법으로서,
(a) 이동 관리 엔티티(Mobile Management Entity)가 단말로부터 접속 요청 메시지를 수신하여 SDN 컨트롤러로 전달하는 단계;
(b) SDN 컨트롤러가 상기 접속 요청 메시지가 수신되는 경우 메시지 이동 경로에 관한 플로우 테이블 및 단말 IP 할당을 위한 정책을 결정하는 단계;
(c) 상기 이동 관리 엔티티가 상기 플로우 테이블을 참조하여 세션 요청 메시지를 패킷 게이트웨이로 전송하는 단계; 및
(d) 상기 패킷 게이트웨이가 상기 결정된 정책을 참조하여 상기 단말을 위한 IP를 할당하는 단계를 포함하는 단말 접속 처리 방법. A method of processing a terminal-connected network of a software-defined network-based mobile communication system,
(a) a mobile management entity receives an access request message from a terminal and transmits the access request message to an SDN controller;
(b) determining, by the SDN controller, a policy for a message flow path and a terminal IP allocation when the connection request message is received;
(c) transmitting the session request message to the packet gateway by the mobility management entity with reference to the flow table; And
(d) the packet gateway allocating an IP for the terminal with reference to the determined policy. 제6항에 있어서,
상기 (b) 단계에 선행하여, 상기 SDN 컨트롤러가 상기 접속 요청 메시지에 포함된 단말 고유 정보를 이용하여 인증 정보를 생성하고, 상기 단말의 위치를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 단말 접속 처리 방법. The method according to claim 6,
Wherein the SDN controller generates the authentication information using the terminal unique information included in the connection request message and updates the location of the terminal prior to the step (b). 제6항에 있어서,
(b) 단계 이후, 상기 SDN 컨트롤러가 생성한 플로우 테이블 및 정책을 상기 이동 관리 엔티티와 연결되는 것으로 결정된 패킷 게이트웨이로 전송하는 단계를 더 포함하는 단말 접속 처리 방법.

The method according to claim 6,
and transmitting the flow table and policy generated by the SDN controller to a packet gateway determined to be connected to the mobility management entity after step (b).

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170044926A (en) * 2015-10-16 2017-04-26 에스케이텔레콤 주식회사 Method and Apparatus for Controlling Service-Based Mobile Edge Computing in Network Environment
KR20180046476A (en) * 2016-10-28 2018-05-09 에스케이텔레콤 주식회사 Apparatus and method for controlling access based on software defined perimeter
WO2021060856A1 (en) * 2019-09-24 2021-04-01 프라이빗테크놀로지 주식회사 System and method for secure network access of terminal
US11652801B2 (en) 2019-09-24 2023-05-16 Pribit Technology, Inc. Network access control system and method therefor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100071827A (en) * 2008-12-19 2010-06-29 한국전자통신연구원 Mobile gateway apparatus and method for connecting ip based service thereof
KR20120015734A (en) * 2010-08-13 2012-02-22 삼성전자주식회사 Method and apparatus for providing service for user equipment in mobile communication system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100071827A (en) * 2008-12-19 2010-06-29 한국전자통신연구원 Mobile gateway apparatus and method for connecting ip based service thereof
KR20120015734A (en) * 2010-08-13 2012-02-22 삼성전자주식회사 Method and apparatus for providing service for user equipment in mobile communication system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170044926A (en) * 2015-10-16 2017-04-26 에스케이텔레콤 주식회사 Method and Apparatus for Controlling Service-Based Mobile Edge Computing in Network Environment
KR102203324B1 (en) 2015-10-16 2021-01-14 에스케이텔레콤 주식회사 Method and Apparatus for Controlling Service-Based Mobile Edge Computing in Network Environment
KR20180046476A (en) * 2016-10-28 2018-05-09 에스케이텔레콤 주식회사 Apparatus and method for controlling access based on software defined perimeter
KR102400471B1 (en) * 2016-10-28 2022-05-20 에스케이텔레콤 주식회사 Apparatus and method for controlling access based on software defined perimeter
WO2021060856A1 (en) * 2019-09-24 2021-04-01 프라이빗테크놀로지 주식회사 System and method for secure network access of terminal
US11652801B2 (en) 2019-09-24 2023-05-16 Pribit Technology, Inc. Network access control system and method therefor

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