KR101486740B1

KR101486740B1 - 방문 및 홈 네트워크들로부터 패킷 필터링／분류 및／또는 정책 제어 지원

Info

Publication number: KR101486740B1
Application number: KR1020107001540A
Authority: KR
Inventors: 토마스 웨인 앤더슨; 해롤드 아아론 라저스; 청-진 리우; 스틴슨 사무엘 매타이
Original assignee: 알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2015-02-04
Also published as: WO2009017738A4; WO2009017738A2; JP2010535454A; CN101779478A; US7844728B2; EP2177062A2; EP2177062B1; WO2009017738A3; JP5675354B2; CN101779478B; US20090037999A1; KR20100039852A

Abstract

IP 멀티미디어 서브시스템(IMS)을 통해 선택된 인터넷 프로토콜(IP) 멀티미디어 애플리케이션으로의 액세스를 지원하는 방법은 로밍 모바일 노드(MN), 즉 무선 원격통신 시스템에 의해 서브되는 사용자 장비(UE:10)를 위해 제공된다. 상기 방법은: UE(10)이 로밍하고 있는 방문 네트워크의 로컬 액세스 게이트웨이(30)와 UE(10) 사이에서 제 1 IP 터널(20)을 확립하는 단계로서, 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서 앵커되는, 상기 제 1 IP 터널(20) 확립 단계; UE(10)이 속하는 홈 네트워크의 홈 게이트웨이(40')와 UE(10) 사이에서 제 2 IP 터널(22')을 확립하는 단계로서, 홈 게이트웨이(40')에서 앵커되는, 상기 제 2 IP 터널(22') 확립 단계; 변하는 QoS 레벨들로 제 1 터널(20) 내에서 지원되는 복수의 데이터 흐름들(20a,20b,...20n) 중 하나로 대응하는 트래픽을 적절히 분류하기 위해 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서 수신되는 패킷들을 필터링하는 단계; UE(10)를 위한 홈 게이트웨이(40')에서 데이터 패킷들을 수신하는 단계; 및 변하는 QoS 레벨들에서 제 2 터널(22') 내에서 지원되는 복수의 데이터 흐름들(22a,22b,..22n) 중 하나로 대응하는 트래픽을 적절히 분류하기 위해 홈 게이트웨이(40')에서 수신되는 패킷들을 필터링하는 단계를 포함한다.

Description

방문 및 홈 네트워크들로부터 패킷 필터링／분류 및／또는 정책 제어 지원{PACKET FILTERING／CLASSIFICATION AND／OR POLICY CONTROL SUPPORT FROM BOTH VISITED AND HOME NETWORKS}

본 발명의 주제는 무선 원격통신 네트워크들의 분야에 관련된다. 인터넷 프로토콜(IP) 멀티미디어 서브시스템과 연관하여 특정한 애플리케이션이 있으며, 그 상세내용이 여기에서 참조된다. 하지만, 본 발명의 주제의 특징들이 또한 비슷한 네트워크들, 디바이스들 및/또는 애플리케이션들로 수정가능하다는 것을 이해될 것이다.

무선 원격통신 분야들에서 잘 알려져 있는 바와 같이, IP 멀티미디어 서브시스템(IMS)은 IP 멀티미디어를 무선 모바일 디바이스 사용자들에게 전달하기 위한 기본체계(무선 표준체 제 3 세대 파트너십 프로젝트(3rd Generation Partnership Project: 3GPP))이다. 즉, IMS는 무선 원격통신 시스템 또는 네트워크에서 IP 멀티미디어 애플리케이션들 및/또는 서비스들의 사용을 지원한다. 일반적으로, IMS는 무선 네트워크 서비스 제공자들 및/또는 오퍼레이터들로 하여금, IP 멀티미디어 세션들을 관리하는데 사용되는 인터넷 애플리케이션들, 서비스들 및/또는 프로토콜들(예컨대, SIP(Session Initiation Protocol)을 포함함)에 기초하거나 또는 그 위에 설치된 그들의 가입자들(모바일 사용자들)에게 멀티미디어 서비스들을 제공하게 할 수 있다.

일반적으로, 무선 원격통신들 및/또는 패킷 스위치형 네트워크들의 분야에서, 용어 QoS(Quality of Service)는 리소스 예약 제어 메커니즘들(resource reservation control mechanisms)에 관련된다. 예를 들어, 이들 메커니즘들은 상이한 사용자들 및/또는 데이터 흐름들(data flows)에 상이한 QoS 레벨들 및/또는 분류들(classifications)을 제공하거나, 확립된 규칙들 및/또는 정책들에 따라 네트워크 트래픽에 임의 레벨의 성능을 공급한다. 예를 들어, (실시간 또는 대화형 트래픽과 같은) 몇몇 트래픽 타입들은 일반적으로, 적절한 성능을 달성하기 위해 보다 높은 QoS 레벨을 요구하는 반면에, 보다 낮은 QoS 레벨은 다른 타입들의 트래픽을 만족시킬 수 있다. 임의의 주어진 시간에, 그 시간에 경험되는 특정한 트래픽 로드(traffic load)에 이용가능한 제한된 양의 네트워크 리소스들이 존재할 수 있다. 따라서, 통상적으로, 리소스 할당 및/또는 관리(예컨대, 대역폭 헌납(bandwidth dedication), 지터(jitter) 및/또는 지연시간 제어(latency control), 손실 특성 관리 등을 포함함)를 최적화하기 위해 각각의 데이터 흐름이 나타내는 트래픽의 타입에 기초하여 상이한 데이터 흐름들에 변화된 QoS 레벨들을 제공하는 것이 바람직하다.

일반적으로, IMS를 통해 다양한 멀티미디어 애플리케이션들 및/또는 서비스들로 액세스를 허용하기 위한 그리고/또는 QoS 레벨들을 세팅하거나 그렇지 않으면 결정하기 위한 규칙들 및/또는 정책들은 PCRF(Policy Control Rule Function)의 도움으로 확립된다. 정책 펑션(policy function)은 일반적으로, 적절한 QoS 레벨들에서 인증된 가입자들에게 요청된 서비스들을 제공하기 위해 다양한 네트워크 리소스들을 조정한다(coordinate). 그것은 가입자들이 사용하고자 할 수 있는 서비스들에 대한 정책 규칙들을 식별한다. 정책 제어 아키텍쳐는 동적 QoS를 결정하고 시행하며, 요청된 특정한 서비스를 제공하는데 포함되는 네트워크 하부구조 요소들(network infrastructure elements)에 대한 액세스 허용 정책들을 규제한다(regulate). PCRF는 정책 규칙들의 결정을 위한 실시간으로 전용된 노드(node)이다. 예를 들어, 정책 규칙들의 세트는 액세스 허용을 검증하고, QoS를 관리하는 등등 모두를 실시간으로 하도록 활성될 수 있다. PCRF는 액세스 게이트웨이 노드에서 구현되는 정책 제어 시행 펑션(Policy Control Enforcement Function: PCEF)과의 상호작용을 통해 이들 정책 규칙들을 시행한다. 정책 규칙들은 (예컨대, 가입자 정책 저장소(Subscriber Policy Repository: SPR)에 보유된 가입 프로파일과 같은) 고정 정보(static information), 동적 정보, 및 이용가능한 리소스들에 기초하여 규정될 수 있다. 따라서, 일단 서비스 요청에 만족되는 이러한 규칙들의 조합은, 요청된 대역폭 또는 적절한 QoS 레벨을 갖는 서비스를 허용하거나, 서비스를 거부하는 것과 같은 요구된 동작을 트리거할 수 있다. 정책 규칙들에 대한 이러한 타입의 프레임워크는 무선 네트워크 오퍼레이터들로 하여금 네트워크 리소스들을 최적으로 사용하면서 서비스 논리(service logic)를 배치하도록 허용한다.

이제, 도 1을 참조하면, 방문 및 홈 원격통신 네트워크(visited and a home telecommunications network)의 관련 부분들이 도시되어 있다. 통상적인 무선 또는 모바일 로밍 시나리오(roaming scenario)에서, -일반적으로, 여기에서 사용자 장비(user equipment: UE)(10)로서 언급되는- 멀티미디어 인에이블형 모바일 노드(multimedia enabled mobile node: MN), 모바일 단말(MT), 또는 이동국(MS)은 예컨대 적절한 IMS를 통해, 선택된 IP 멀티미디어 애플리케이션들 및/또는 서비스들을 액세스하기 위해 두 개의 IP 터널들(20, 22)을 지원할 수 있다. 이 방식에서 두 개의 IP 터널들의 사용은 일반적으로 듀얼 IP 앵커링(dual IP anchoring)으로서 언급된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 각각의 터널은 일반적으로 UE(10)에 및/또는 그로부터 상이한 다양한 타입들의 트래픽 또는 데이터 흐름들을 전달할 수 있다.

도시된 바와 같이, 제 1 IP 터널(20)은 일반적으로 로컬 또는 방문 네트워크에서, 즉 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서 앵커(anchor)된다. 일반적으로, 터널(20)은 통상적으로 UE(10)에 및/또는 그것으로부터 베어러 트래픽(bearer traffic)을 전달한다. 터널(20)을 국부적으로 앵커링함으로써, 베어러 트래픽 라우팅(bearer traffic routing)은 예컨대 이 트래픽을 홈 네트워크에 백홀(backhaul)하지 않음으로써 최적화될 수 있다. 따라서, 이송 및/또는 설비 비용들 및/또는 오버헤드(overhead)에서의 절감이 구현될 수 있다. 제 2 IP 터널(22)은 일반적으로 홈 네트워크, 즉 홈 게이트웨이(40)에서 앵커링된다. 일반적으로, 터널(22)은 통상적으로 UE(10)에 및/또는 그것으로부터 제어 시그널링 및/또는 애플리케이션 데이터를 전달한다. 이 방식에서, 홈 네트워크는 UE(10)에 의해 IMS를 통해 액세스되는 IP 멀티미디어 애플리케이션들 및/또는 서비스들에 대해 상당한 정도의 제어를 보다 쉽게 유지할 수 있다.

하지만, 종래의 실시예들에서는, 패킷 필터링 및 정책 시행(policy enforcement)은 터널(20)에 의해 전달되는 트래픽에 대해 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서만 적용 및/또는 지원된다. 도시된 바와 같이, 이것은 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서 구현되는 패킷 분류 펑션 및/또는 PCEF(32)에 의해 달성된다. 즉, 일반적으로, 패킷 필터링은 특정한 트래픽 타입, 즉 최상의 노력, 실시간 오디오 및 비디오 등등에 적합한 적절한 QoS 레벨을 갖는 복수의 개별 서비스 또는 데이터 흐름들(예컨대, 데이터 흐름들(20a,20b,...,20n)) 각각으로 다운링크 트래픽(즉, 터널(20)에 의해 UE(10)에 전달되는 트래픽)을 분류하기 위해 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서만 적용된다. 유사하게는, 정책 시행 또한, 예컨대 PCEF(32)에서 SPR(50), 홈 PCRF(hPCRF)(52) 및/또는 방문 PCRF(vPCRF)(54)로 전파되는 정책 규칙들에 따라, 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서만 지원된다.

도시된 아키텍처로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 패킷 분류 및/또는 정책 시행은 전통적으로 터널(22)에 대한 홈 게이트웨이(40)에서 지원되지 않는다. 오히려, "홈 트래픽"의 모든 타입들은 하나의 터널(22) 내에서 이송된다. 결국, 터널(22)에서 QoS 차이(differentiation)의 결핍(lack)은 높은 우선권 트래픽(high priority traffic)에 대해 지연 및/또는 혼잡(congestion)을 야기하고 바람직하지 않게 총 리소스 효율(downgrade total resource efficiency)을 열화시킬 수 있다.

따라서, 상술한 문제점들 등을 해소하는 새롭고 개선된 시스템 및/또는 방법이 제공된다.

일 실시예에 따라, IP 멀티미디어 서브시스템(IMS)을 통해 선택된 인터넷 프로토콜(IP) 멀티미디어 애플리케이션으로의 액세스를 지원하는 방법은 무선 원격통신 시스템에 의해 서브(serve)되는 로밍 모바일 노드(MN)를 위해 제공된다. 상기 방법은: MN이 로밍하고 있는 방문 네트워크의 로컬 액세스 게이트웨이와 MN 사이에 제 1 IP 터널을 확립하는 단계로서, 제 1 터널이 로컬 액세스 게이트웨이에서 앵커링되는, 상기 제 1 IP 터널 확립 단계; MN이 속하는 홈 네트워크의 홈 게이트웨이와 MN 사이에 제 2 IP 터널을 확립하는 단계로서, 제 2 터널이 홈 게이트웨이에서 앵커링되는, 상기 제 2 IP 터널 확립 단계; MN를 위한 로컬 액세스 게이트웨이에서 데이터 패킷들을 수신하는 단계; 변하는 QoS(Quality of Service) 레벨들로 제 1 터널 내에서 지원되는 복수의 데이터 흐름들 중 하나로 대응하는 트래픽을 적절히 분류하기 위해 로컬 액세스 게이트웨이에서 수신되는 패킷들을 필터링하는 단계; MN에 대한 홈 게이트웨이에서 데이터 패킷들을 수신하는 단계; 및 변하는 QoS 레벨들로 제 2 터널 내에서 지원되는 복수의 데이터 흐름들 중 하나로 대응하는 트래픽을 적절히 분류하기 위해 홈 게이트웨이에서 수신되는 패킷을 필터링하는 단계를 포함한다.

또 다른 실시예에 따라, 무선 원격통신 네트워크는 IP 멀티미디어 서브시스템(IMS)을 통해 선택된 인터넷 프로토콜(IP) 멀티미디어 애플리케이션에 대해 무선 원격통신 네트워크 액세스에 의해 서브되는 로밍 모바일 사용자 장비(UE)를 제공한다. 네트워크는: UE가 로밍하고 있는 방문 네트워크의 일부인 로컬 액세스 게이트웨이로서, 제 1 IP 터널이 UE와 로컬 액세스 사이에서 확립되고, 제 1 터널이 로컬 액세스 게이트웨이에서 앵커링되는 상기 로컬 액세스 게이트웨이; UE가 속하는 홈 네트워크의 일부인 홈 게이트웨이로서, 제 2 IP 터널이 UE와 홈 게이트웨이 사이에서 확립되고, 제 2 터널이 홈 게이트웨이에서 앵커링되는, 상기 홈 게이트웨이; 로컬 액세스 게이트웨이에서 구현되는 제 1 패킷 분류 펑션으로서, 변하는 QoS 레벨들로 제 1 터널 내에서 지원되는 복수의 데이터 흐름들 중 하나로 대응하는 트래픽을 적절히 분류하기 위해 UE를 위한 로컬 액세스 게이트웨이에서 수신되는 데이터 패킷들을 필터링하도록 동작하는, 상기 제 1 패킷 분류 펑션; 및 홈 게이트웨이에서 구현되는 제 2 패킷 분류 펑션으로서, 변하는 QoS 레벨들로 제 2 터널 내에서 지원되는 복수의 데이터 흐름들 중 하나로 대응하는 트래픽을 적절히 분류하기 위해 UE를 위한 홈 게이트웨이에서 수신되는 데이터 패킷들을 필터링하도록 동작하는, 상기 제 2 패킷 분류 펑션을 포함한다.

여기에서 개시되는 발명의 주제에 대한 다수의 장점들 및 이점들은 본 명세서를 읽고 이해하는 기술분야의 당업자들에게는 명백해질 것이다.

발명의 주제는 다양한 성분들, 성분들의 배치들, 및 다양한 스텝들 및 스텝들의 배치의 형태를 취할 수 있다. 도면들은 바람직한 실시예들을 예시하는 목적만을 위한 것이며, 제한하는 것으로서 고려되지는 않는다. 또한, 도면들이 규격에 따르지 않음을 이해해야 한다.

본 발명은 듀얼 IP 앵커링 접근법을 사용하여 IMS를 통해 선택된 IP 멀티미디어 애플리케이션들 및/또는 서비스들에 로밍 무선 또는 모바일 디바이스 액세스를 제공한다. 특히, 본 발명은 방문 네트워크 트래픽뿐만 아니라 홈 네트워크 트래픽에 대한 QoS 및/또는 액세스 허용 조정(access permission regulation) 및/또는 관리를 지원하는 시스템 및/또는 방법을 제공한다.

도 1은 무선 로밍 시나리오와 연계하여 듀얼 IP 앵커링을 구현하는 종래의 네트워크 아키텍처를 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 특징들을 실시하기에 적합한 무선 로밍 시나리오와 연계하여 듀얼 IP 앵커링을 구현하기 위한 예시적인 네트워크 아키텍처를 도시하는 블록도.

명료화 및 간략화를 위해, 본 명세서는 구조적 및/또는 기능적 요소들, 관련된 통신 표준들, 프로토콜들 및/또는 서비스들, 및 여기에서 제공되는 바람직한 실시예들에 따라 수정 또는 변경되는 것을 제외하고 그들의 구성 또는 동작에 대해 추가적인 상세한 설명없이 기술분야에서 일반적으로 알려진 다른 성분들을 참조한다.

본 명세서는 듀얼 IP 앵커링 접근법을 사용하여 IMS를 통해 선택된 IP 멀티미디어 애플리케이션들 및/또는 서비스들에 로밍 무선 또는 모바일 디바이스 액세스를 제공하는 것에 관련된다. 특히, 본 명세서는 방문 네트워크 트래픽뿐만 아니라 홈 네트워크 트래픽에 대한 QoS 및/또는 액세스 허용 조정(access permission regulation) 및/또는 관리를 지원하는 시스템 및/또는 방법을 제공한다. 앞의 목적은 IP 터널들 중 하나가 앵커링되는 홈 게이트웨이에서 부가적인 패킷 필터링 및/또는 정책 시행 지원을 구현함으로써 적절히 달성된다.

도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 종래의 것과 유사한 원격통신 네트워크 아키텍처가 도시되어 있고, 여기서, 유사한 참조 문자들은 유사한 요소들과 같다. 하지만, 도 2에 도시된 예시적인 실시예는, 도 2의 예시적인 실시예에 도시된 홈 게이트웨이(40´)에는 패킷 분류 펑션 및/또는 PCEF(42)이 설치 또는 제공되는 반면에, 종래의 홈 게이트웨이(40)는 이러한 펑션들을 포함하거나 지원하지 않으므로 도 1과는 명백히 다르다. 그러므로, 도 2에 도시된 예시적인 실시예에 따라, QoS 및 정책 시행은 방문 네트워크 및 홈 네트워크 트래픽 둘 모두를 위해 적용 및/또는 지원된다. 반대로, 도 1에 도시된 종래의 실시예에 따라, QoS 및 정책 시행은 방문 네트워크 트래픽을 위해 적용 및/또는 지원되고, 홈 네트워크 트래픽을 위해 적용 및/또는 지원되지 않는다.

특히, 도 2에는, UE(10)(예컨대, 멀티미디어 인에이블형 MT, MS 또는 다른 MN)이 로밍하고 있는 방문 네트워크 및 홈 원격통신 네트워크의 관련 부분들이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, UE(10)는 예컨대 적절한 IMS를 통해 선택된 IP 멀티미디어 애플리케이션들 및/또는 서비스들을 액세스하기 위해 두 개의 IP 터널들(20, 22')을 지원한다. 이 방식에서 두 개의 IP 터널들의 사용은, 위에서 나타낸 바와 같이, 종종 듀얼 IP 앵커링으로서 언급된다. 이해할 수 있는 바와 같이, 각각의 터널은 UE(10)에 및/또는 그것으로부터 다양한 타입들의 트래픽 또는 데이터 흐름들을 선택적으로 전달한다.

도 2의 예시된 실시예에서, 제 1 IP 터널(20)은 로컬 또는 방문 네트워크, 즉 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서 앵커링된다. 적합하게는, 터널(20)은 통상적으로 UE(10)에 및/또는 그것으로부터 베어러 트래픽을 전달한다. 제 2 IP 터널(22')은 홈 네트워크에서, 즉 홈 게이트웨이(40')에서 앵커링된다. 적합하게는, 터널(22')는 통상적으로 UE(10)에 및/또는 그것으로부터 제어 시그널링 및/또는 애플리케이션 데이터를 전달한다.

일반적인 방식에서, 패킷 필터링 및/또는 정책 시행은 터널(20)에 의해 전달되는 트래픽을 위한 로컬 액세스 게이트웨이(30)에 적용 및/또는 지원된다. 도시된 바와 같이, 앞의 것은 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서 구현되는 패킷 분류 펑션 및/또는 PCEF(32)에 의해 달성된다. 예를 들어, 패킷 필터링은 특정한 트래픽 타입, 예컨대 최상의 노력, 실시간 오디오 및 비디오 등에 어울리는 적절한 QoS 레벨을 갖는 복수의 개별 서비스 또는 데이터 흐름들 각각(예컨대, 데이터 흐름들(20a,20b,...,20n))으로 다운링크 트래픽(즉, 터널(20)에 의해 UE(10)에 전달되는 트래픽)을 분류하기 위해 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서 적용된다. 유사하게는, 정책 시행은 또한 예컨대 SPR(50), hPCRF(52) 및/또는 vPCRF(54)로부터 PCEF(32)에 전파되는 정책 규칙에 따라서 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서 지원된다.

선택적으로, 패킷 필터링 및/또는 분류는 트래픽 흐름 템플릿(Traffic Flow Template: TFT)로서 일반적으로 알려진 것을 사용하여 일반적인 방식으로 로컬 액세스 게이트웨이(30)에서 구현되는 패킷 분류 펑션 및/또는 PCEF(32)에 의해 수행된다. 일반적으로, TFT는 예컨대, 특정한 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 콘텍스트(context)에 대해 라우트(route)되도록 필터들을 매칭하는 트래픽을 허용하는 8개까지의 필터들의 시리즈(series)이다. 예를 들어, PDP 콘텍스트는 GPRS(General Packet Radio Service) 네트워크를 통해 운용되는 PDN(Public Data Network)와 UE(10) 사이의 논리적인 연관을 나타내는 데이터 구조이다. 콘텍스트는 라우팅, QoS 등과 같은 양태들을 규정한다. 실제에서, 인입하는 데이터 패킷들이 로컬 액세스 게이트웨이(30)에 도달할 때, 여기에서 구현되는 패킷 분류 펑션은 TFT에 기초하여 PDP 콘텍스트 선택을 행하고, 특정된 QoS 속성들(attributes)에 따라, 인입하는 데이터 패킷들을 정확한 PDP 콘텍스트에 매핑한다.

3GPP로써 규정되는 것으로서 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)에서, 앞에서 언급된 PDP는 일반적으로, GPRS 네트워크와 연계하여 사용된다. 물론, 선택적으로, 적용가능한 액세스 네트워크 또는 아키텍처는 3GPP 2(Third Generation Partnership Program 2)로써 규정되는 것으로서 CDMA(Code Division Multiple Access) 및/또는 HPRD(High Packet Rate Data) 시스템들을 포함할 수 있다. 이 경우에, 포인트-포인트 프로토콜(Point-to-Point Protocol: PPP)은 일반적으로, MN(즉, UE(10))과 패킷 데이터 서빙 노드(Packet Data Serving Node: PDSN)(즉, 로컬 액세스 게이트웨이(30)) 사이에서 사용되고, 몇몇 예들에서, non-PPP는 예컨대 VoIP(Voice over IP)를 지원하기 위해 3GPP2에 의해 차후에 채택되는 인헨스먼트들(enhancements)에 따라 MN과 PDSN 사이에서 사용된다. 아무튼, 본 발명의 주제가 또한, 이러한 대안의 네트워크, 아키텍처들 및/또는 통신 프로토콜들에 적용가능하다는 것이 이해될 것이다.

부가적으로, 도 2에 도시된 예시적인 실시예에 따라, 패킷 필터링 및/또는 정책 시행은 또한 터널(22')에 의해 전달되는 트래픽을 위한 홈 게이트웨이(40')에서 적용 및/또는 지원된다. 도시된 바와 같이, 이것은, 홈 게이트웨이(30)에서 구현되는 패킷 분류 펑션 및/또는 PCEF(42)에 의해 달성된다. 예를 들어, 패킷 필터링은 특정한 트래픽 타입, 예컨대 최상의 노력, 실시간 오디오 및 비디오 등에 어울리는 적절한 QoS 레벨을 갖는 복수의 개별 서비스 또는 데이터 흐름들 각각(예컨대, 데이터 흐름들(22a,22b,...,22n))으로 다운링크 트래픽(즉, 터널(22')에 의해 UE(10)에 전달되는 트래픽)을 분류하기 위해 홈 게이트웨이(40')에서 적용된다. 유사하게는, 정책 시행은 또한 예컨대 SPR(50) 및/또는 hPCRF(52)로부터 PCEF(42)에 전파되는 정책 규칙들에 따라서, 홈 게이트웨이(40')에서 지원된다.

특히, 도 2의 예시적인 실시예에 따라서, 복수의 데이터 흐름들(22a,22b,...,22n)에는, UE(10)와 홈 게이트웨이(40') 사이에 확립된 IP 터널(22') 내에서 변하는 QoS 레벨들이 할당된다. 따라서, UE(10)를 위한 홈 게이트웨이(40')에 의해 수신되는 인입하는 트래픽은 특정 타입인 문제의 트래픽을 위한 적절한 QoS 레벨을 갖는 데이터 흐름들(22a,22b,...,22n) 중 하나로 트래픽을 분류하기 위해 패킷 분류 펑션 및/또는 PCEF(42)에 의해 필터링된다. 적합하게는, 앞에서 언급된 필터링은 UE(10)와 연관된 표준 IP 5-튜플 어드레스(standard IP 5-tuple address)에 기초하여 수행된다.

일반적으로, 홈 게이트웨이(40')에 의해 수신되는 데이터의 각각의 패킷은 예컨대 소스 IP 어드레스, 소스 포트, 목적지 IP 어드레스, 목적지 포트 및 프로토콜 식별(protocol identification)을 포함하는 표준 IP 5-튜플 어드레스를 공통으로 갖는 헤더를 포함한다. 실제에서, 패킷 분류 펑션 및/또는 PCEF(42)는 5-튜플 어드레스의 값을 검출하기 위해 패킷 헤더들을 선택적으로 모니터링하고, 이 정보에 기초하여, 예컨대, SPR(50) 및/또는 hPCRF(52)로부터 PCEF(42)에 전파되는 정책 규칙들에 따라, 패킷을 위한 적절한 QoS 레벨을 세팅 또는 결정한다. 선택적으로, 앞의 결정에 따라서, 대응하는 QoS를 갖거나 또는 지원하는 데이터 흐름들(22a,22b,...22n) 중 하나로 라우트되거나 또는 지향되도록 하기 위해 패킷을 마킹 또는 태그(tag)한다. 적합하게는, 패킷을 위한 요구된 및/또는 적절한 QoS를 나타내거나 반영하기 위해 패킷 헤더 내의 적절한 필드가 마킹되거나 세팅되며, 예컨대, ToS(Type of Service) 바이트, DSCP(Differentiated Services Code Point), CoS(Class of Service) 필드 등은 선택적으로 마킹 또는 세팅된다. 따라서, 유사하게 식별된 QoS 목적지들을 갖는 패킷들은 동일한 데이터 흐름, 즉 대응하는 QoS를 갖거나 또는 지원하는 데이터 흐름들(22a,22b,... 22n) 중 하나로 적절히 종합(aggregate)된다. 이 방식에서, 터널(22') 내의 QoS 차이(differentiation)의 확립은 일반적으로, 보다 효과적인 리소스 할당 및/또는 사용을 야기하고, 그리고/또는 혼잡을 완화하거나 또는 홈 네트워크로부터 보다 우선순위 트래픽을 지연시키는 경향이 있다.

도 2에 도시되지는 않았지만, 실제에서 홈 게이트(40)와 UE(10) 사이에 확립된 IP 터널(22')은 무선 액세스 네트워크(RAN)와 같은 하나 이상의 다양한 타입들의 네트워크들 및/또는 네트워크 서브시스템들을 터널링 및/또는 확장(extend) 또는 통과한다. 터널(22')이 통과하는 앞에서 언급된 네트워크들 또는 네트워크 서브시스템들은 일반적으로 IP 터널(22')의 외부에 존재하는 것으로서 보여질 수 있다. 즉, IP 터널(22') 내에서 할당된 데이터 흐름들(22a,22b,...22n)은 통상적으로 터널(22')이 확립되는 외부 네트워크들 및/또는 네트워크 서브시스템들에 투명하다(transparent). 따라서, 홈 게이트웨이(40)는 임의의 주어진 시간에 터널(22') 내에 전달되는 데이터 흐름들(22a,22b,..22n)에 대한 특정 QoS 레벨들을 외부 네트워크들에 알리기 위해 선택적으로 제공된다. 적합하게는, 예를 들어, 이것은 문제의 특정 시간에 터널(22') 내에 전달되는 데이터 흐름들(22a,22b,...22n)을 형성하는 패킷들의 헤더들로부터 DSCP 값들을 전송하거나 통신함으로써 달성된다. 따라서, 터널(22')이 확립되는 외부 네트워크들 및/또는 네트워크 서브시스템들은, 임의의 주어진 시간에 터널(22') 내에 전달되는 투명한 데이터 흐름들(22a,22b,...22n)에 대한 QoS 레벨들을, 적합하게는 패킷 당, 충분히 지원하기 위해 이러한 방식으로 "외부" 터널(22')(예컨대, 홈 게이트웨이(40)에 의해 여기에 통신되는 DSCP 값에 대응하도록 외부 네트워크들 및/또는 네트워크 서브시스템들에서 DSCP를 적절히 세팅함으로써)에 대한 QoS를 선택하거나 또는 리소스들을 할당할 수 있다.

결론적으로, 여기에서 제공되는 특정한 예시적인 실시예들에서, 임의의 구조적 및/또는 기능적인 특징들은 규정된 요소들 및/또는 성분들에 포함되는 것으로서 설명된다는 것을 이해해야 한다. 하지만, 이들 특징들은 동일 또는 유사한 이점으로, 전용되는 다른 요소들 및/또는 성분들에 포함될 수 있음이 또한 고려된다. 또한, 예시적인 실시예들의 다른 특징들이 요구된 애플리케이션들에 적합한 다른 대안의 실시예들을 달성하기 위해 전용되는 것으로서 선택적으로 사용될 수 있고, 다른 대안의 실시예들은 여기에 포함된 양태들의 각각의 장점들을 구현한다.

또한, 여기에서 설명되는 특정한 요소들 또는 성분들이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 그것들의 조합을 통해 적절히 구현되는 그들의 기능을 가질 수 있음이 이해될 것이다. 부가적으로, 함께 포함되는 것으로서 여기에서 설명된 임의의 요소들이 적절한 환경들 하에서 독립 요소들 또는 개별 요소들일 수 있다. 유사하게는, 하나의 특정한 요소에 의해 실행되는 것으로서 설명된 복수의 특정한 펑션들은 개별 펑션들을 수행하기 위해 독립적으로 동작하는 복수의 개별 요소들에 의해 수행될 수 있고 , 또는 임의의 개별 펑션들은 통일하여 동작하는 복수의 개별 요소들에 의해 나뉘어지고 실행될 수 있다. 대안으로, 서로 구별되는 것으로서 여기에서 설명 및/또는 도시된 몇몇 요소들 또는 성분들은 물리적 또는 기능적으로 조합될 수 있다.

요약하면, 본 명세서는 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었다. 명백하게는, 본 명세서를 읽고 이해할 시에 수정예들 및 변경예들이 가능하다. 본 발명은, 첨부된 청구범위 및 그것의 등가물들의 범위 내에 있는 한, 모든 이러한 수정예들 및 변경예들을 포함하는 것으로서 고려된다는 것이 의도된다.

10: 무선/모바일 UE 30: 로컬 액세스 게이트웨이
32: 패킷 분류 및 PCEF 40: 홈 게이트웨이
42 : 패킷 분류 및 PCEF 50: SPR
52: hPCRF 54: vPCRF

Claims

IP 멀티미디어 서브시스템(IMS)을 통해, 선택된 인터넷 프로토콜(IP) 멀티미디어 애플리케이션에 대한 엑세스를 무선 원격통신 시스템에 의해 서브되는(served) 로밍 모바일 노드(roaming mobile node: MN)에 제공하는 방법에 있어서,
(a) 상기 MN이 로밍하고 있는 방문 네트워크(visited network)의 로컬 액세스 게이트웨이(local access gateway)와 상기 MN 사이에 제 1 IP 터널을 확립하는(establishing) 단계로서, 상기 제 1 IP 터널은 상기 로컬 액세스 게이트웨이에서 앵커(anchor)되는, 상기 제 1 IP 터널 확립 단계;
(b) 상기 MN이 속하는 홈 네트워크의 홈 게이트웨이와 상기 MN 사이에 제 2 IP 터널을 확립하는 단계로서, 상기 제 2 IP 터널은 상기 홈 게이트웨이에서 앵커되는, 상기 제 2 IP 터널 확립 단계;
(c) 상기 로컬 액세스 게이트웨이에서 상기 MN을 위한 데이터 패킷들을 수신하는 단계;
(d) 갖가지의(varying) QoS(Quality of Service) 레벨들로 상기 제 1 IP 터널 내에서 지원되는 복수의 데이터 흐름들 중 하나로 대응하는 트래픽을 분류하기 위해 상기 로컬 액세스 게이트웨이에서 수신된 패킷들을 필터링하는 단계;
(e) 상기 홈 게이트웨이에서 상기 MN을 위한 데이터 패킷들을 수신하는 단계;
(f) 갖가지의 QoS 레벨들로 상기 제 2 IP 터널 내에서 지원되는 복수의 데이터 흐름들 중 하나로 대응하는 트래픽을 분류하기 위해 상기 홈 게이트웨이에서 수신된 패킷들을 필터링하는 단계;
(g) 상기 제 2 IP 터널 내에서 지원되는 상기 데이터 흐름들을 위한 QoS 레벨들의 확립 및 상기 IP 멀티미디어 애플리케이션으로의 액세스 허용 중 적어도 하나를 규제하는(regulate) 하나 이상의 정책 규칙들(policy rules)에 따라 상기 홈 게이트웨이에서 정책 시행(policy enforcement)을 제공하는 단계; 및
(h) 상기 홈 게이트웨이에서 상기 제 2 IP 터널이 확립된 네트워크 또는 네트워크 서브시스템 중 적어도 하나로, 상기 제 2 IP 터널 내에서 현재 지원되는 하나 이상의 데이터 흐름들을 위한 QoS를 반영하는 QoS 표시(indication)를 통신하는 단계를 포함하는, 로밍 모바일 노드에 선택된 인터넷 프로토콜 멀티미디어 애플리케이션에 대한 엑세스를 제공하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 IP 터널 내에서 지원되는 상기 데이터 흐름들을 위한 QoS 레벨들의 확립 및 상기 IP 멀티미디어 애플리케이션으로의 액세스 허용 중 적어도 하나를 규제하는 하나 이상의 정책 규칙들에 따라 상기 로컬 액세스 게이트웨이에서 정책 시행을 제공하는 단계를 더 포함하는, 로밍 모바일 노드에 선택된 인터넷 프로토콜 멀티미디어 애플리케이션에 대한 엑세스를 제공하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 홈 게이트웨이에서 패킷들의 필터링 단계는 각각의 패킷의 헤더에 포함되는 5-튜플 어드레스(5-tuple address)에 기초하고, 상기 5-튜플 어드레스는 소스 IP 어드레스, 소스 포트, 목적지 IP 어드레스, 목적지 포트 및 프로토콜 식별(protocol identification)을 포함하는, 로밍 모바일 노드에 선택된 인터넷 프로토콜 멀티미디어 애플리케이션에 대한 엑세스를 제공하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 로컬 액세스 게이트웨이에서 패킷들의 필터링 단계는 일련의 필터들로서, 상기 필터들에 매칭하는 트래픽이 특정한 PDP(Packet Data Protocol) 콘텍스트(context) 상에 라우트(route)되도록 허용하는, 상기 일련의 필터들을 포함하는 TFT(Traffic Flow Template)를 사용하여 실행되고, 상기 PDP 콘텍스트는 상기 MN과 PDN(Public Data Network) 사이의 논리적인 연관(logical association)을 나타내는 데이터 구조이고 상기 연관의 양태들을 규정하고, 상기 양태들은 트래픽 라우팅과 QoS 중 적어도 하나와 관련되는, 로밍 모바일 노드에 선택된 인터넷 프로토콜 멀티미디어 애플리케이션에 대한 엑세스를 제공하는 방법.
IP 멀티미디어 서브시스템(IMS)을 통해, 선택된 인터넷 프로토콜(IP) 멀티미디어 애플리케이션에 대한 액세스를 무선 원격통신 네트워크에 의해 서브되는 로밍 모바일 사용자 장비(UE)에 제공하는 무선 원격통신 네트워크에 있어서:
상기 UE가 로밍하고 있는 방문 네트워크의 일부인 로컬 액세스 게이트웨이;
상기 UE와 상기 로컬 액세스 게이트웨이 사이에 확립되는 제 1 IP 터널로서, 상기 로컬 액세스 게이트웨이에서 앵커되는, 상기 제 1 IP 터널;
상기 UE가 속하는 홈 네트워크의 일부인 홈 게이트웨이;
상기 UE와 상기 홈 게이트웨이 사이에 확립되는 제 2 IP 터널로서, 상기 홈 게이트웨이에서 앵커되는, 상기 제 2 IP 터널;
상기 로컬 액세스 게이트웨이에서 구현되는 제 1 패킷 분류 펑션(first packet classification function)으로서, 갖가지의 QoS 레벨들로 상기 제 1 IP 터널 내에서 지원되는 복수의 데이터 흐름들 중 하나로 대응하는 트래픽을 분류하기 위해 상기 로컬 액세스 게이트웨이에서 수신된 상기 UE를 위한 데이터 패킷들을 필터링하도록 동작하는, 상기 제 1 패킷 분류 펑션;
상기 홈 게이트웨이에서 구현되는 제 2 패킷 분류 펑션으로서, 갖가지의 QoS 레벨들로 상기 제 2 IP 터널 내에서 지원되는 복수의 데이터 흐름들 중 하나로 대응하는 트래픽을 분류하기 위해 상기 홈 게이트웨이에서 수신된 상기 UE를 위한 데이터 패킷들을 필터링하도록 동작하는, 상기 제 2 패킷 분류 펑션;
상기 홈 게이트웨이에서 구현되는 정책 시행 펑션으로서, 상기 제 1 IP 터널 내에서 지원되는 상기 데이터 흐름들을 위한 QoS 레벨들의 확립 및 상기 IP 멀티미디어 애플리케이션으로의 액세스 허용 중 적어도 하나를 정책 규칙들에 따라 규제하도록 동작하는, 상기 정책 시행 펑션; 및
상기 제 2 IP 터널에서 지원되는 상기 데이터 흐름들이 투명하도록(transparent) 상기 제 2 IP 터널이 확립되는 외부 네트워크 또는 외부 네트워크 서브시스템 중 적어도 하나를 포함하고;
상기 홈 게이트웨이는 상기 제 2 IP 터널 내에서 현재 지원되는 하나 이상의 데이터 흐름들의 QoS 레벨을 상기 외부 네트워크 또는 상기 외부 네트워크 서브시스템 중 적어도 하나에 알리기 위해 제공되는, 무선 원격통신 네트워크.
제 5 항에 있어서,
상기 로컬 액세스 게이트웨이에서 구현되는 정책 시행 펑션으로서, 상기 제 1 IP 터널 내에서 지원되는 상기 데이터 흐름들을 위한 QoS 레벨들의 확립 및 상기 IP 멀티미디어 애플리케이션으로의 액세스 허용 중 적어도 하나를 정책 규칙들에 따라 규제하도록 동작하는, 상기 정책 시행 펑션을 더 포함하는, 무선 원격통신 네트워크.
제 1 항에 있어서,
상기 정책 시행을 제공하기 위해, 상기 홈 게이트웨이에서 구현된 시행 펑션에 상기 정책 규칙들을 보급하는 단계를 더 포함하고, 상기 정책 규칙들은 상기 홈 네트워크의 정책 제어 규칙 펑션(PCRF) 및 상기 MN과 연관된 가입 프로필(subscription profile)을 포함하는 가입자 정책 저장소(SPR) 중 적어도 하나로부터 보급되는, 로밍 모바일 노드에 선택된 인터넷 프로토콜 멀티미디어 애플리케이션에 대한 엑세스를 제공하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 통신 단계는:
상기 제 2 IP 터널이 확립된 상기 네트워크 또는 네트워크 서브시스템 중 적어도 하나에서 대응하는 QoS 레벨을 적용하기 위해 상기 제 2 IP 터널 내부로부터 상기 제 2 IP 터널 외부 DSCP(Differentiated Services Code Point)로 QoS 레벨을 카피하는(copying) 단계를 포함하는, 로밍 모바일 노드에 선택된 인터넷 프로토콜 멀티미디어 애플리케이션에 대한 엑세스를 제공하는 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 무선 원격통신 네트워크는:
정책 규칙들이 상기 정책 시행 펑션에 보급되는, 상기 홈 네트워크의 정책 제어 규칙(PCRF) 및 상기 UE와 연관된 가입 프로필을 포함하는 가입자 정책 저장소(SPR) 중 적어도 하나를 더 포함하는, 무선 원격통신 네트워크.
제 5 항에 있어서,
상기 홈 게이트웨이는 대응하는 QoS가 상기 제 2 IP 터널 외부에 적용되도록 QoS 레벨을 상기 제 2 IP 터널 내부로부터 상기 외부 네트워크 또는 상기 외부 네트워크 서브시스템 중 적어도 하나에 의해 채용되는 DSCP로 카피하는, 무선 원격통신 네트워크.