KR101520811B1 - Ims 망에서 호 세션을 제어하는 방법 및 이를 수행하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 IMS 망에서 호 세션을 제어하는 방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 IPv6 망에 장애가 발생하여 IPv6망 접속이 불가능한 경우, 프록시-호 세션 제어 기능(P-CSCF) 서버가 단말에 에러 메시지를 전송하고 IPv6 망에서의 가입자 정보를 삭제하여 단말이 IPv4망을 통하여 재 접속할 수 있도록 지원하는 방법이다. 단말은 홈 가입자 서버(HSS)로부터 IPv4망으로 재접속하기 위한 메시지를 수신하되 IPv4 주소를 할당 받고, 할당 받은 IPv4 주소로 인터넷 프로토콜 멀티미디어 서브시스템(IMS)에 등록한 후 상기 IPv4망을 이용할 수 있다.

Description

IMS 망에서 호 세션을 제어하는 방법 및 이를 수행하는 장치{Method and Apparatus for controlling call session in the Internet Protocol Multimedia Subsystem}

본 발명은 IMS(Internet Protocol Multimedia Subsystem) 망에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IMS 망에서 호 세션을 제어하는 방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.

현재 3GPP (3rd Generation Partnership Project)는 초고속 무선 네트워크를 통해 멀티미디어를 제작, 전달 및 재생하는 표준으로서의 역할을 수행하고 있으며, 이러한 3GPP 표준에서 제시되고 있는 아이피 멀티미디어 서브시스템(Internet Protocol Multimedia Subsystem; IMS)은 차세대 IP 기반 멀티미디어 서비스를 제공하는 시스템이라고 볼 수 있다.

보다 구체적으로, IMS(Internet Protocol Multimedia Subsystem)는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol; IP)을 기반으로 하여 음성, 오디오, 비디오 및 데이터 등의 멀티미디어 서비스를 제공하는 규격이다. 기본적으로 IMS는 범용의 인터넷 기반 기술과 표준화된 네트워크 기능들을 사용함으로써 서비스의 가격 경쟁력 향상과 신속한 서비스 개발 및 변경을 추구한다.

이러한, IMS는 액세스 네트워크(Access Network)와는 독립적이며, 세션 관리 기능의 개선으로 인해 서로 다른 네트워크의 애플리케이션(Application)들이 손쉽게 연동되어 서비스 간 글로벌 연동 및 유무선 망의 컨버전스(convergence)를 촉진시킬 수 있다. IMS는 초기 All-IP망인 광대역 부호 분할 다중 접속(W-CDMA)망에서 다른 이동 통신 시스템 간의 상호 연동 및 컨버전스를 위하여 제안되었지만, 현재는 이동 통신 시스템뿐만 아니라 IP 망을 기반으로 하는 각종 유무선 통합 망을 지원하는 기술로 확대되고 있는 실정이다.

한편, IMS 서비스란 이동통신 가입자(또는 이동통신 단말)에게 하부 IP 전송 프로토콜을 기반으로 하는 다양한 형태의 패킷(packet) 서비스들을 동시에 제공하는 것을 말한다. IMS 서비스는 이동가입자에게 IP 전송 프로토콜을 기반으로 하는 다양한 타입의 패킷(packet) 기반 서비스를 동시에 제공할 수 있는 것으로서, 이동통신 가입자가 기존의 음성, 영상 등의 실시간 서비스는 물론, 파일전송, 전자메일 또는 단문메시지 등을 포함하는 비 실시간 서비스를 동시에 사용할 수 있게 하거나 또는 이들 서비스를 이용한 새로운 서비스를 이용할 수 있게 하는 것을 의미한다.

이동통신 가입자가 위와 같은 IMS 서비스를 제공받기 위해서는 등록 과정을 수행해야 하는데, 이러한 등록 과정에서는 반드시 이동통신 가입자의 이동통신 단말기의 호 및 서비스를 제어할 호 제어 기능을 할당해야 한다.

또한, 이러한 IMS 서비스 제공을 위한 IMS 핵심 망 내 서브시스템의 중요한 기능 요소로 호 세션 제어 기능(Call Session Control Function; CSCF) 블록과 홈 가입자 서버(Home Subscribe Server; HSS)가 있다.

상기 HSS는 이동통신 가입자의 마스터 데이터베이스(master database)의 역할을 수행하는 것으로서, 홈 위치 등록기(Home Location Register)의 기능과 IP 멀티미디어 가입자의 이동성 관리 및 인증을 위한 기능이 통합된 일종의 데이터베이스(Database; DB)이다.

상기 CSCF는 SIP(Session Initiation Protocol)를 이용한 등록 및 멀티미디어 호 처리 기능을 담당하는 장치로서, 중계 호 세션 제어 기능 (Proxy-Call Session Control Function, 이하 P-CSCF라 함) 블록, 질의/응답 호 제어 기능 (Interrogate-Call Session Control Function, 이하 I-CSCF라 함) 블록, 서빙 호 제어 기능(Serving-Call Session Control Function, 이하 S-CSCF라 함)블록으로 나뉘어진다.

여기에서 P-CSCF는 이동가입자가 네트워크에 최초 접속하는 지점이다. P-CSCF는 이동가입자의 SIP 등록 요구 메시지를 가입자의 홈 도메인을 참조하여 I-CSCF로 전달하는 역할을 수행하며, 이동가입자와의 보안관계를 유지하도록 한다. 또한, I-CSCF는 이동가입자의 SIP 등록을 수행하는 S-CSCF의 주소를 HSS로부터 획득하여 이동가입자의 실제 등록을 담당한 S-CSCF를 할당하는 역할을 한다. 또한, S-CSCF는 이동가입자의 가입 정보를 HSS로부터 다운로드(download)하여 저장하고 이동가입자에게 해당 서비스를 제공한다.

한편, IMS 호 처리를 위해서는, 이동가입자의 IP와 ID(Identifier), 예컨대 전화번호, 로그인 ID 등을 이용하여 S-CSCF에 등록을 해야 한다. 이때, 어느 S-CSCF에 등록해야 할지는 I-CSCF가 HSS에 질의하여 판단하는데, 이러한 과정을 포함하는 전체 호 처리 과정에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이동가입자의 요청을 받은 P-CSCF가 I-CSCF에 등록 요청을 하면, I-CSCF는 등록할 S-CSCF를 찾기 위해 HSS로 S-CSCF 검색 요청을 한다.

HSS는 기존에 등록되어 있는 S-CSCF가 존재하는지를 판단하고, 기존에 등록되어 있는 S-CSCF가 존재할 경우(재등록의 경우)에는 해당 S-CSCF 정보를 I-CSCF로 응답하고, 그렇지 않을 경우에는 I-CSCF가 스스로 판단하라고 알려주게 된다.

HSS가 S-CSCF 정보를 알려줄 경우에는, I-CSCF는 해당 S-CSCF로 등록 요청 메시지를 전송하고, 등록 요청 메시지를 전달받은 S-CSCF는 이동가입자가 자신에게 등록이 되어 있음을 알리는 상태 메시지를 HSS로 전송하게 된다.

이에 대해, HSS가 해당 S-CSCF로 등록 상태 응답 메시지를 전송하면, 해당 S-CSCF에 대한 IMS 호 처리 서비스 제어가 가능하게 된다.

현재 IMS 망을 통한 서비스, 특히 IPv6(Internet Protocol Version 6) 망을 통한 서비스 중, 망에 장애가 발생하는 경우에는 해당 망을 사용할 수 없는 실정이며, 이에 대한 복구가 되기 전까지는 당해 망을 통한 서비스를 이용하지 못하는 문제점이 존재하고 있다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 IMS(Internet Protocol Multimedia Subsystem) 망에서 호 세션 제어 기능(Call Session Control Function) 블록에서 호 세션을 설정하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 IMS(Internet Protocol Multimedia Subsystem) 망에서 단말이 호 세션을 설정하는 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 IMS(Internet Protocol Multimedia Subsystem) 망에서 홈 가입자 서버(home subscriber server; HSS)가 호 세션을 설정하는 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 IPv6망에 장애가 발생한 경우, 단말이 IPv6망에 호 개설 요청 시, IPv4망으로 자동 재접속하여 통신을 수행할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 호 개설을 지시하는 초대(INVITE) 메시지를 기 할당된 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 망을 통하여 제 1 서버에게 전송하며, 상기 제 1 서버로부터 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 나타내는 에러 메시지를 수신하고, 상기 호 개설을 지시하는 초대 메시지를 인터넷 프로토콜 버전 4(IPv4) 망을 통하여 전송하도록 지시하는 유도 메시지를 제 2 서버로부터 수신하며, 상기 유도 메시지를 기반으로 IPv4 주소를 할당 받아 상기 IMS에 상기 IPv4 망을 통하여 상기 호 개설 신호를 전송하는 것을 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명인 IMS망에서 단말이 호 세션을 제어하는 방법에 있어서, 상기 제 1 서버는 프록시-호 세션 제어 기능(Proxy-Call Session Control Function; P-CSCF) 서버이고, 상기 제 2 서버는 가입자 정보관리서버(Home Subscriber Server; HSS)인 것을 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명인 IMS망에서 단말이 호 세션을 제어하는 방법에 있어서, 상기 유도 메시지는, 서빙-호 세션 제어 기능(Serving-CSCF; S-CSCF) 서버가 상기 가입자 정보관리서버(HSS)로 전송한 서버 할당 요청(Server Assignment Request; SAR) 메시지에 기초하여 생성되고, 상기 SAR 메시지는, 상기 P-CSCF 서버가 상기 S-CSCF 서버로 전송한 가입자 등록 해지 메시지에 기초하여 생성되는 것을 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명인 IMS망에서 단말이 호 세션을 제어하는 방법에 있어서, 상기 가입자 등록 해지 메시지는, 상기 IPv6 망에 장애가 있음을 나타내는 프라이빗 헤더(Private Header)가 추가된 것을 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명인 IMS망에서 단말이 호 세션을 제어하는 방법에 있어서, 상기 초대 메시지는, 상기 단말이 상기 제 1 서버로부터 호 개설의 실패를 지시하는 에러 메시지를 수신한 후에 재전송하는 것을 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명인 IMS망에서 단말이 호 세션을 제어하는 방법에 있어서, 상기 IPv4 주소는, 상기 단말이 IMS 패킷 데이터 네트워크(IMS Packet Data Network)에 접속하여 할당 받는 것을 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명인 IMS망에서 단말이 호 세션을 제어하는 방법에 있어서, 상기 에러 메시지는 500 에러(error) 메시지인 것을 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명인 IMS망에서 단말이 호 세션을 제어하는 방법에 있어서, 상기 IMS에 상기 IPv4 망을 통하여 상기 단말의 가입자 정보를 등록하는 것을 더 포함하되, 상기 가입자 정보는, 상기 단말의 QoS(Quality of Service) 정보 및 바인딩(binding) 정보를 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명인 IMS망에서 단말이 호 세션을 제어하는 방법에 있어서, 상기 호는, 음성통화, 영상통화, SMS 전송 또는 데이터 전송에 관한 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 포함하여 이루어진다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인터넷 프로토콜 멀티미디어 서브시스템(IMS)망에서, 프록시-호 세션 제어 기능(P-CSCF) 서버가 단말의 호 세션을 처리하는 방법에 있어서, 상기 단말로부터 기 할당된 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 망을 통하여 호 개설을 위한 초대 메시지(invite message)를 수신하며, 상기 수신한 초대 메시지를 상호 접속 경계 제어 기능(Interconnection Border Control Function; IBCF) 서버로 전송하고, 상기 IBCF 서버로부터 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 지시하는 에러 메시지를 수신하고, 상기 수신한 에러 메시지를 상기 단말에게 전송하되, 상기 단말로부터 초대 메시지를 재수신하는 경우, 상기 단말에게 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 지시하는 에러 메시지를 전송하고, 상기 단말의 가입자 정보를 삭제하는 것을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명인 IMS망에서 프록시-호 세션 제어 기능(P-CSCF) 서버가 단말의 호 세션을 처리하는 방법에 있어서, 상기 단말로부터 초대 메시지를 재수신하는 경우, 상기 P-CSCF가 서빙-호 세션 제어 기능(Serving-CSCF; S-CSCF) 서버로 가입자 등록 해지 메시지를 전송하는 것을 더 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명인 IMS망에서 프록시-호 세션 제어 기능(P-CSCF) 서버가 단말의 호 세션을 처리하는 방법에 있어서, 상기 가입자 등록 해지 메시지는, 상기 IPv6 망에 장애가 있음을 나타내는 프라이빗 헤더(Private Header)가 추가된 것을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명인 IMS망에서 프록시-호 세션 제어 기능(P-CSCF) 서버가 단말의 호 세션을 처리하는 방법에 있어서, 상기 가입자 정보는, 상기 단말의 QoS(Quality of Service) 정보 및 바인딩(binding) 정보를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명인 IMS망에서 프록시-호 세션 제어 기능(P-CSCF) 서버가 단말의 호 세션을 처리하는 방법에 있어서, 상기 에러 메시지는 500 error 메시지인 것을 포함하여 이루어진다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인터넷 프로토콜 멀티미디어 서브시스템(IMS)망에서 호 세션(Call Session)을 제어하는 단말에 있어서, 송신부 및 수신부를 포함하는 RF 유닛(Radio Frequency Unit), 상기 송신부 및 수신부와 연결되어 상기 장치의 통신 수행을 지원하는 프로세서(Processor)를 포함하되, 상기 프로세서는 호 개설을 지시하는 초대(INVITE) 메시지를 기 할당된 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 망을 통하여 제 1 서버에게 전송하며, 상기 제 1 서버로부터 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 나타내는 에러 메시지를 수신하고, 상기 호 개설을 지시하는 초대 메시지를 인터넷 프로토콜 버전 4(IPv4) 망을 통하여 전송하도록 지시하는 유도 메시지를 제 2 서버로부터 수신하며, 상기 유도 메시지를 기반으로 IPv4 주소를 할당받아 상기 IMS에 상기 IPv4 망을 통하여 상기 호 개설 신호를 전송하도록 제어하는 것을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명인 IMS망에서 호 세션(Call Session)을 제어하는 단말에 있어서, 상기 제 1 서버는 프록시-호 세션 제어 기능(Proxy-Call Session Control Function; P-CSCF) 서버이고, 상기 제 2 서버는 가입자 정보관리서버(Home Subscriber Server; HSS)인 것을 포함하여 이루어진다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인터넷 프로토콜 멀티미디어 서브시스템(IMS)망에서, 단말의 호 세션을 처리하는 장치에 있어서, 송신부 및 수신부를 포함하는 RF 유닛(Radio Frequency Unit), 상기 송신부 및 수신부와 연결되어 상기 장치의 통신 수행을 지원하는 프로세서(Processor)를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 단말로부터 기 할당된 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 망을 통하여 호 개설을 위한 초대 메시지(invite message)를 수신하며, 상기 수신한 초대 메시지를 상호 접속 경계 제어 기능(Interconnection Border Control Function; IBCF) 서버로 전송하고, 상기 IBCF 서버로부터 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 지시하는 에러 메시지를 수신하고, 상기 수신한 에러 메시지를 상기 단말에게 전송하되, 상기 단말로부터 초대 메시지를 재수신하는 경우, 상기 단말에게 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 지시하는 에러 메시지를 전송하고, 상기 단말의 가입자 정보를 삭제하도록 제어하는 것을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명인 IMS망에서 단말의 호 세션을 처리하는 장치에 있어서, 상기 단말로부터 초대 메시지를 재수신하는 경우, 상기 장치가 서빙-호 세션 제어 기능(Serving-CSCF; S-CSCF) 서버로 가입자 등록 해지 메시지를 전송하는 것을 더 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명인 IMS망에서 단말의 호 세션을 처리하는 장치에 있어서, 상기 가입자 등록 해지 메시지는, 상기 IPv6 망에 장애가 있음을 나타내는 프라이빗 헤더(Private Header)가 추가된 것을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명인 IMS망에서 단말의 호 세션을 처리하는 장치에 있어서, 상기 가입자 정보는, 상기 단말의 QoS(Quality of Service) 정보 및 바인딩(binding) 정보를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명인 IMS망에서 단말의 호 세션을 처리하는 장치에 있어서, 상기 에러 메시지는 500 에러(error) 메시지인 것을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따르면 IMS(Internet Protocol Multimedia Subsystem) 망에서 호 세션 제어 기능(Call Session Control Function) 블록에서 호 세션을 설정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 IMS(Internet Protocol Multimedia Subsystem) 망에서 단말이 호 세션을 설정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 IMS(Internet Protocol Multimedia Subsystem) 망에서 홈 가입자 서버(home subscriber server; HSS)가 호 세션을 설정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 IPv6망에 장애가 발생한 경우, 단말이 IPv6망에 호 개설 요청 시, IPv4망으로 자동 재접속하여 통신을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 무선 통신 시스템에서 단말이 이용하는 인터넷 프로토콜 망에 장애가 발생하는 경우UE-CSCF 등의 타 장비 개발없이, 기존의 VoLTE(Voice over LTE) 단말도 통신이 가능한 인터넷 프로토콜 망에 접속하여 연속적인 서비스를 받는 것이 가능하다. 또한, 호 발신시 순차적으로 자동 복구가 되기 때문에, 장애 복구로 인한 망 부하를 제어할 수 있으며, 이와 함께 실제 서비스 요청을 하는 가입자를 우선적으로 복구하기 때문에, 사용자 불편을 최소화하는 효과가 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 IMS 망이 존재하는 네트워크 시스템 구조를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 IMS 망 내의 네트워크 시스템 구조를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일실시형태에 따른 호 세션 연결 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일실시형태에 따른 호 세션 연결 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일실시형태에 따른 단말의 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일실시형태에 따른 호 세션 제어 기능 블록의 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 단말 및 IMS 망 내의 네트워크 노드의 장치 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/ EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 IMS 망이 존재하는 네트워크 시스템 구조를 예시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 네트워크 시스템은 제 1 IMS 망(100)과 제 2 IMS 망(130)을 포함한다.

제 1 IMS 망(100)은 복수 개의 네트워크 노드를 포함하는데, 여기에는 IMS 서버(Server)(108), 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server, 이하 HSS라 칭함)(104), 텔레포니 어플리케이션 서버(Telephony Application Server, TAS)(106), IM(Instant Messaging) 서버(102), MGCF(Media Gateway Control Function)(110), MSG(Messaging Gateway)(112), CSCF(Call Session Control Function)(114)가 포함될 수 있다.

또한, 제 2 IMS 망(130)도 복수 개의 네트워크 노드를 포함할 수 있으며, 여기서 IMS 서버(138), HSS(134), TAS(136), IM 서버(132), MGCF(140), MSG(Messaging Gateway)(142), CSCF(144)가 포함될 수 있다.

여기서, 제 1 IMS 망(100)과 제 2 IMS 망(130)은 서로 간에 이기종 IMS 망(Heterogeneous IMS network)에 해당한다. 예를 들어, 제 1 IMS 망(100)은 가입자로서 이동통신이 가능한 이동 단말이 이용하는 IMS 망이고 제 2 IMS 망(130)은 가입자로서 유선 단말이 이용하는 IMS 망이 될 수 있다.

IMS 서버(108, 138)는 가입자들의 세션(Session)을 제어하고, HSS(104, 134)는 가입자들의 프로파일(Profile)을 저장하는 기능을 수행한다. TAS(106, 136)는 부가 서비스를 제공하는 기능을 수행하며, 본 발명과 관련된 기능에 대해서는 이하에서 더 구체적으로 설명할 것이다. IM 서버(102, 132)는 메시지 서비스를 제공하는 역할을 하고, MGCF(110, 140)은 제 IMS 망(100)과 제 2 IMS 망(130) 간의 영상/음성 서비스를 가능하게 한다. 그리고, MSG(112, 142)는 제 1 IMS 망(100) 및 제 2 IMS 망(130) 간의 메시지 서비스를 가능하게 하는 역할을 수행한다.

그리고, 도 1에서는 CSCF(114, 144)는 프록시(Proxy) CSCF(P-CSCF), 서빙(serving) CSCF(S-CSCF), interrogation CSCF(I-CSCF)를 포함하는 개념으로서 도시하고 있으나, 도 1에 도시한 것과 다르게 독립적인 네트워크 노드로 구성될 수 있다.

P-CSCF는 IMS 망 내에서 단말에 대한 최초 컨택 포인트(contact point) 역할을 하고, SIP(Session Initiation Protocol) 등록 시에 단말과 I-CSCF 간 프록시 역할과, SIP 호 설정 시 단말과 S-CSCF 간 프록시 역할과, P-CSCF와 각 단말 사이의 보안 관련(security association) 관리를 수행한다. S-CSCF는 SIP 등록을 수행하며, 등록된 단말에 대한 세션 제어 및 세션 상태 관리를 수행한다. I-CSCF는 하나의 사업자 망에 대한 컨택 포인트 역할을 하며, 착신 단말에 대한 S-CSCF를 찾거나, 현재 사업자 망의 서비스 영역 안으로 로밍한 단말의 발신 S-CSCF를 찾으며, 외부로부터 사업자 망의 설정(configuration), 커패시티(capacity), 토폴로지(topology)를 숨기기 위한 기능도 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 IMS 망 내의 네트워크 시스템 구조를 예시한 도면이다.

IMS는 유무선 망에서 기본적으로 음성이나 영상통화 등의 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있도록 구축되어 있다. IMS 플랫폼의 구조는 IMS 망에서는 호 처리를 하는 다수의 호 세션 제어 기능(Call Session Control Function; CSCF) 블록이 존재한다.

이는 SIP기반의 멀티미디어 세션 제어를 위한 기본 기능을 수행하는 인프라 시스템으로서, 역할에 따라 Proxy-CSCF(P-CSCF), Interrogating-CSCF(I-CSCF), Serving-CSCF(S-CSCF)로 분류된다.

특히 P-CSCF의 경우 사용자가 IMS망에 접속할 때 가장 먼저 만나는 지점이다. 사용자는 자신의 P-CSCF의 주소를 알고 있다. P-CSCF는 포워딩 기능뿐만 아니라 IMS-ALG 기능을 통해 NAT 내의 단말에 대한 통신 지원도 가능하다.

I-CSCF는 다른 망으로부터 들어오는 모든 호에 대해서 접점 역할 및 망 내에 로밍한 타 망 가입자와의 접점 역할을 수행한다. 이러한 역할로 인해 I-CSCF는 방화벽 역할도 가능해진다. S-CSCF는 모든 세션에 대한 관리뿐만 아니라, 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server; HSS)와 연동하여 가입자의 프로파일을 이용해 호 처리를 해준다. Breakout Gateway Control Function (BGCF)는 IMS 망에서 PSTN을 통해 들어오는 호에 대해서 연결해주는 기능을 한다. Media Gateway Control Function(MGCF)는 Media Gateway(MGW)의 미디어 채널을 위한 연결 제어에 관한 호를 제어한다.

일반적으로 네트워크 주소 변환기(Network Address Translation; NAT)는 단말의 애플리케이션마다 임시로 공인 IP 주소를 할당하고, 자신을 통과하는 모든 패킷의 헤더를 변환함으로써, 외부 IP 망으로부터의 라우팅 및 패킷 수신을 가능하게 하는 역할을 한다. 즉, 로컬 네트워크에서만 사용 가능한 사설 IP 주소를 할당 받은 단말이 외부의 공중망(Public Network)을 이용하는 경우에 있어서, NAT는 단말에게 할당된 사설 IP 주소를 공인 IP 주소로, 공인 IP 주소를 사설 IP 주소로 상호 변환하는 역할을 한다. 또한, NAT의 하나로서 PAT(Port Address Translation)는 IP 주소뿐만 아니라 TCP/UDP의 포트 번호를 변환한다. NAT는 별도의 독립적 디바이스로 존재할 수도 있으나, 일반적으로는 라우터의 한 기능으로 존재하게 된다.

하지만, 이와 같은 NAT는 OSI 모델의 제3 및 제4 계층의 헤더까지만 분석이 가능하고 이보다 상위 계층의 헤더에 대해서는 분석하지 못한다. 네트워크 종단의 단말간 미디어를 수신하게 되는 수신용 주소(IP 및 Port) 정보를 상호 간에 교환하는 방식인 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol; 이하, SIP라 함) 기반 세션 설정에서는 NAT 내부에 있는 사설 IP 주소를 할당 받은 단말이 이러한 SIP 기반 서비스를 외부 망과 수행하게 된다.

또한, IMS는 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 제공하는 SIP/SDP 프로토콜을 사용하여 세션에 대한 관리를 한다. 즉, IMS는 SIP 기반 하에 단-대-단 (end-to-end) 멀티미디어 서비스가 가능하게 한다. 이하, SIP/SDP 프로토콜을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

SIP란 시그널링 프로토콜로서, 즉 인터넷 상에서 통신하고자 하는 지능형 단말들이 서로를 식별하여 그 위치를 찾고, 그들 상호 간에 멀티미디어 통신 세션을 생성하거나 삭제 및 변경하기 위한 절차를 명시한 응용 수준의 시그널링 프로토콜이다. 이러한 SIP를 이용한 통신에서, 발신자(caller)는 수신자(callee)와 새로운 세션을 생성하거나 기존의 세션에 수신자를 참여시키기 위하여, 수신자에게 텍스트 형식으로 구성된 메시지를 전송한다. 이와 같이 설정된 세션의 실제적인 내용은, 일반적으로 오디오, 비디오, 텍스트 또는 화이트보드 등과 같은 하나 이상의 미디어 형식을 포함하여 기술되며 이를 위해 SDP(Session Description Protocol)라는 인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol)이 사용된다.

메시지 종류	값	기능
INVITE	1xx	정보(informational)
ACK	2xx	성공(success)
BYE	3xx	redirection
CANCEL	4xx	클라이언트 에러(client error)
REGISTER	5xx	서버 에러(server error)
OPTION	6xx	글로벌 에러(global error)

상기 표 1은 SIP 메시지의 종류와 기능을 보여준다. 표 1에 도시된 바와 같이, 각 메시지의 종류는 그 해당하는 값의 앞자리 숫자(예를 들면, INVITE의 경우 1xx 이고 CANCEL의 경우 4xx 이다)로 구분된다. SIP의 모든 메시지는 텍스트 기반이며 소정 메시지를 전달할 때에는 전송 제어 프로토콜(TCP: Transmission Control Protocol) 또는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP: User Datagram Protocol)를 사용하여 여러 개의 메시지가 하나의 TCP 세그먼트나 UDP 데이터 그램에 의해 보내진다.

상호 접속 경계 제어 기능(Interconnection Border Control Function; IBCF)은 IMS 망간 연동 시, 망과 망 사이의 경계 조절자(Border Controller) 역할을 수행하고, 다양한 네트워크와 연동 시 보안 및 연동 관련 이슈를 처리하는 시스템이다. 즉, IBCF는 IMS 망간 연동 기능을 수행하는 시스템이다. IBCF는 NAT 환경에 있는 단말이 접속해 오는 경우, 단말이 갖는 사설 IP 주소와 NAT에서 부여된 공인 IP 주소를 모두 관리한다.

즉, 단말이 가질 수 있는 두 가지 주소, 사 IP 주소와 공인 IP 주소 모두를 관리함으로써, 단말이 이용할 수 있는 모든 주소와 포트에 대하여 SIP 메시지 전송이 이루어 질 수 있도록 한다.

또한, IBCF는 Transition Gateway(TrGW)와 연결되어, TrGW로 단말의 정보를 제공하는데, 이 때, 단말이 NAT 환경에 있는 경우, 사설 IP 주소와 공인 IP 주소를 모두 제공한다.

이하에서는 단말이 IPv6 망에서 통신 서비스를 이용하려는 경우에 있어서, IPv6 망에 장애가 발생한 경우에 호 설정 방법에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 다른 일실시형태에 따른 호 세션 연결 과정을 도시한 도면이다.

단말(300)은 IPv6망에 등록이 되어 있는 상태를 전제로 설명하기로 한다. 즉, 단말은 IPv6망에 등록이 된 상태이므로 IPv6 주소를 할당 받은 상태이며, 상기 할당 받은 주소를 이용하여 P-CSCF(302)로 INVITE 메시지를 전송할 수 있다. P-CSCF(302)는 사용자가 IMS망에 접속할 때 가장 먼저 만나는 지점으로서, 사용자는 자신의 P-CSCF(302)의 주소를 알고 있다. P-CSCF(302)는 단말(300)로부터 수신한 INVITE 메시지를 IBCF(308)로 포워딩(Forwarding) 할 수 있다. (S310)

앞서 언급한 바와 같이 IBCF(308)은 IMS 망간 연동 시, 망과 망 사이의 경계 조절자(Border Controller)역할을 수행하고, 다양한 네트워크와 연동 시 보안 및 연동 관련 이슈를 처리하는 시스템으로서, IBCF(308)은 현재 IMS 망 (예를 들어, IPv6망)에 장애가 발생하였음을 알리는 500 에러(Error) 메시지를 P-CSCF(302)로 전송할 수 있다.

P-CSCF(302)는 IBCF(308)로부터 수신한 500 에러 메시지를 통해 현재 IMS 망(IPv6망)에 장애가 발생하였음을 인지할 수 있으며, 장애가 발생하였음을 인지한 P-CSCF(302)는 500 에러 메시지를 단말(300)에게 전송한다.

또한, P-CSCF(302)는 IBCF(308)로부터 500 에러 메시지를 수신하여 IPv6 망에 장애가 발생하였음을 인지하는 경우, 단말에게 500 에러 메시지를 전송함과 함께 긴급 플래그(Emergency Flag)를 온(On) 상태로 설정할 수 있으며, (S320) 이는 IPv6의 긴급 복구를 위한 설정이다.

한편, 단말(300)은 INVITE 메시지 전송에 대한 응답으로 P-CSCF(302)로부터 500 에러 메시지를 수신하면, IPv6망에 에러가 발생한 것을 알 수 있으며, 이 경우 다시 접속을 시도하기 위하여 앞선 S310 단계와 같이 IPv6 주소를 이용하여 P-CSCF(402)로 INVITE 메시지를 재전송할 수 있다.

이 때, P-CSCF(302)는 긴급 플래그를 온(ON)으로 설정한 상태이므로, 즉 IPv6 망에 장애가 발생한 상태임을 P-CSCF(302)가 이미 인지하고 있는 상태이므로 아직 IPv6망에 존재하고 있는 장애가 해소되지 않았다면, P-CSCF(302)는 단말(300)에게 다시금 500 에러 메시지를 전송할 수 있다.

P-CSCF(302)는 단말(300)로부터의 2회의 INVITE 메시지 수신을 통해 단말(300)이 IMS 서비스를 요구하고 있음을 알 수 있다. 이 경우 계속적인 IPv6 망으로의 접속 시도에 대응하기 위하여, P-CSCF(302)는 해당 가입자의 정보를 삭제할 수 있다(S330).

상기 삭제하는 해당 가입자의 정보로는 QoS(Quality of service) 정보, 바인딩 정보 및 SIP 시그널링 베어러(SIP Signaling bearer) 정보 등이 포함될 수 있다. 또한 P-CSCF(302)는 정책관리시스템(Policy and Charging Rules Function; PCRF) 블록에 인증 계정 요청 (Authentication Accounting Request; AAR) 메시지를 전송할 수 있으며, 상기 AAR 메시지를 수신한 PCRF는 SIP 시그널링 베어러(SIP Signaling Bearer)를 해제할 수 있다. (S340)

또한, P-CSCF(302)는 S-CSCF(304)로 등록 해지(De-registration) 메시지를 전송할 수 있으며(S350), 이 때, IPv6 망 장애 정보를 전송하기 위하여 미리 정의된 별도의 프라이빗 헤더(Private Header)를 추가할 수 있다.

한편, S-CSCF(304)는 P-CSCF(302)로부터 등록 해지 메시지를 수신하고, 상기 별도의 프라이빗 헤더(Private Header)를 확인할 수 있다. S-CSCF(304)는 HSS(306)로 서버 할당 요청(Server Assignment Request; SAR) 메시지를 전송할 수 있으며S360), 이 때, 서버 할당 타입 AVP (Attribution Value Pair)를 4 (TIMEOUT_DEREGISTRATION)으로 설정할 수 있다. 이는 자동으로 단말 재접속을 유도하기 위함이다.

HSS(306)은 S-CSCF(304)로부터 서버 할당 타입 AVP가 4 (TIMEOUT_DEREGISTRATON)인 SAR 메시지를 수신하여, 상기 단말(300)이 IMS망에 재접속을 할 수 있도록 CLR 메시지를 전송할 수 있다(S370). 이 때 HSS(306)의 CLR 메시지에는 가입자의 초기 APN으로, IMS_V4 APN 정보를 포함할 수 있다. 즉, IPv4 망으로 재접속을 유도할 수 있다.

HSS(306)로부터 재접속 유도 메시지(CLR 메시지)를 수신한 단말(300)은 IMS 망에 다시 접속을 시도하기 위하여 IMS PDN(Packet Data Network)에 재연결할 수 있다. 단말(300)은 상기 IMS PDN 재연결을 통해 SPGW로부터 IPv4 주소를 할당 받을 수 있다. 이 경우 단말(300)은 상기 할당 받은 IPv4주소를 이용하여 HSS(306)로 등록 메시지를 전송하게 되고, 등록 성공 후에 200 OK 메시지를 수신할 수 있다. IMS 망에 IPv4주소로 등록을 성공한 단말(300)은 음성 송수신을 포함하는 IMS 서비스를 새롭게 혹은 계속해서 이용할 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 일실시형태에 따른 호 세션 연결 과정을 도시한 도면이다.

앞서 설명한 도3이 IPv6 망 장애시 IPv6 가입자에 대한 음성 통화(voice) 호 세션 연결 과정인 것과는 달리, 도4에서는 IPv6 망 장애시 IPv6 가입자에 대한 문자 메시지 발신(short message service) 과정에 대하여 설명하기로 한다.

또한, 단말(400)은 IPv6망에 등록이 되어 있는 상태를 전제로 설명하기로 한다. 즉, 단말은 IPv6망에 등록이 된 상태이므로 IPv6 주소를 할당 받은 상태이며, 상기 할당 받은 주소를 이용하여 P-CSCF(402)로 INVITE 메시지를 전송할 수 있다. P-CSCF(402)는 사용자가 IMS망에 접속할 때 가장 먼저 만나는 지점으로서서, 사용자는 자신의 P-CSCF(402)의 주소를 알고 있다. P-CSCF(402)는 단말(400)로부터 수신한 INVITE 메시지를 IBCF(408)로 포워딩(Forwarding) 할 수 있다. (S410)

상호 접속 보더 제어 기능(Interconnection Border Control Function; IBCF)(408)은 IMS 망간 연동 시, 망과 망 사이의 경계 조절자(Border Controller)역할을 수행하고, 다양한 네트워크와 연동 시 보안 및 연동 관련 이슈를 처리하는 시스템이다. IBCF(408)은 현재 IMS 망 (예를 들어, IPv6망)에 장애가 발생하였음을 알리는 500 에러(Error) 메시지를 P-CSCF(402)로 전송할 수 있다.

P-CSCF(402)는 IBCF(408)로부터 수신한 500 에러 메시지를 통해 현재 IMS 망(IPv6망)에 장애가 발생하였음을 인지할 수 있으며, 장애가 발생하였음을 인지한 P-CSCF(402)는 500 에러 메시지를 단말(400)에게 전송한다.

또한, P-CSCF(402)는 IBCF(408)로부터 500 에러 메시지를 수신하여, IPv6 망에 장애가 발생하였음을 인지하는 경우, 단말에게 500 에러 메시지를 전송함과 함께 긴급 플래그(Emergency Flag)를 온(On) 상태로 설정할 수 있으며, (S420) 이는 IPv6의 긴급 복구를 위한 설정이다.

한편, 단말(400)은 INVITE 메시지 전송에 대한 응답으로 P-CSCF(402)로부터 500 에러 메시지를 수신하면, IPv6망에 에러가 발생한 것을 알 수 있으며, 이 경우 다시 접속을 시도하기 위하여 앞선 S410 단계와 같이 IPv6 주소를 이용하여 P-CSCF(402)로 INVITE 메시지를 재전송할 수 있다.

이 때, P-CSCF(402)는 긴급 플래그를 온(ON)으로 설정한 상태이므로, 즉 IPv6 망에 장애가 발생한 상태임을 P-CSCF(402)가 이미 인지하고 있는 상태이므로 아직 IPv6망에 존재하고 있는 장애가 해소되지 않았다면, P-CSCF(402)는 단말(400)에게 다시금 500 에러 메시지를 전송할 수 있다.

P-CSCF(402)는 단말(400)로부터의 2회의 INVITE 메시지 수신을 통해 단말(400)이 IMS 서비스를 요구하고 있음을 알 수 있다. 이 경우 계속적인 IPv6망으로의 접속 시도에 대응하기 위하여, P-CSCF(402)는 해당 가입자의 정보를 삭제할 수 있다(S430).

상기 삭제하는 해당 가입자의 정보로는 QoS(Quality of service) 정보, 바인딩 정보 및 SIP 시그널링 베어러(SIP Signaling bearer) 정보 등이 포함될 수 있다. 또한 P-CSCF(402)는 정책관리시스템(Policy and Charging Rules Function; PCRF) 블록에 인증 계정 요청 (Authentication Accounting Request; AAR) 메시지를 전송할 수 있으며, 상기 AAR 메시지를 수신한 PCRF는 SIP 시그널링 베어러(SIP Signaling Bearer)를 해제할 수 있다. (S440)

또한, P-CSCF(402)는 S-CSCF(404)로 등록 해지(De-registration) 메시지를 전송할 수 있으며(S450), 이 때, IPv6 망 장애 정보를 전송하기 위하여 미리 정의된 별도의 프라이빗 헤더(Private Header)를 추가할 수 있다.

한편, S-CSCF(404)는 P-CSCF(402)로부터 등록 해지 메시지를 수신하고, 상기 별도의 프라이빗 헤더(Private Header)를 확인할 수 있다. S-CSCF(404)는 HSS(406)로 서버 할당 요청(Server Assignment Request; SAR) 메시지를 전송할 수 있으며(S460), 이 때, 서버 할당 타입 AVP (Attribution Value Pair)를 4 (TIMEOUT_DEREGISTRATION)으로 설정할 수 있다. 이는 자동으로 단말 재접속을 유도하기 위함이다.

HSS(406)은 S-CSCF(404)로부터 서버 할당 타입 AVP가 4 (TIMEOUT_DEREGISTRATON)인 SAR 메시지를 수신하여, 상기 단말(400)이 IMS망에 재접속을 할 수 있도록 CLR 메시지를 전송할 수 있다(S470). 이 때, HSS(406)의 CLR 메시지에는 가입자의 초기 APN으로, IMS_V4 APN 정보를 포함할 수 있다. 즉, IPv4 망으로 재접속을 유도할 수 있다.

HSS(406)로부터 재접속 유도 메시지(CLR 메시지)를 수신한 단말(400)은 IMS 망에 다시 접속을 시도하기 위하여 IMS PDN(Packet Data Network)에 재연결할 수 있다. 단말(400)은 상기 IMS PDN 재연결을 통해 SPGW로부터 IPv4 주소를 할당 받을 수 있다. 이 경우 단말(400)은 상기 할당 받은 IPv4주소를 이용하여 등록 메시지를 HSS(406)로 전송하게 되고, 등록 성공 후에 200 OK 메시지를 수신할 수 있다. IMS 망에 IPv4주소로 등록을 성공한 단말(400)은 SMS 메시지 송수신을 포함하는 IMS 서비스를 새롭게 혹은 계속해서 이용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 일실시형태에 따른 단말의 동작 과정을 도시한 도면이다.

도 5에서 단말은 IPv6망에 등록이 되어 있는 상태를 전제로 설명하기로 한다. 즉, 단말은 IPv6망에 등록이 된 상태이므로 IPv6 주소를 할당 받은 상태이다.

단말은 IMS 망에 서비스 요청을 하기 위하여 기 할당 받은 IPv6 주소를 이용하여 INVITE 메시지를 P-CSCF로 전송한다. P-CSCF는 단말로부터 수신한 상기 INVITE 메시지를 IBCF로 전송하고, IBCF에서는 망에 장애가 발생하였음을 나타내는 500 에러(Error) 메시지를 P-CSCF를 통해 단말로 전송할 수 있다. 이 경우 단말은 상기 500 에러 메시지를 수신하여 망에 장애가 발생하였음을 알 수 있다. (S510)

단말은 상기 500 에러 메시지를 수신함으로써 IMS망(IPv6망)에 장애가 발생하였음을 알지만, 언제 다시 장애가 복구가 되는지를 알 수 없기 때문에 INVITE 메시지를 전송하여 200 OK 메시지를 수신하여야만 상기 망 장애가 복구되었음을 알 수 있다. 따라서, 단말은 IPv6 주소를 이용하여, 다시금 INVITE 메시지를 P-CSCF를 통해 IBCF로 전송할 수 있다. 아직 망 장애가 복구되지 않았다고 가정할 경우, P-CSCF는 단말에게 다시 500 에러 메시지를 전송하게 되고, 단말은 상기 500 에러 메시지를 다시금 수신함으로써 아직까지 망 장애가 복구되지 않았음을 알 수 있다. (S520)

이 때, P-CSCF는 IPv6 IMS 망에 장애가 발생하였으므로 상기 IPv6의 긴급 복구를 위한 설정인 긴급 플래그(Emergency Flag)를 온(on) 상태로 설정할 수 있으며, 단말의 가입자 정보를 삭제하여 다른 IMS 망으로의 접속을 유도할 수 있다. 상기 삭제하는 단말의 가입자 정보로는 QoS(Quality of service) 정보, 바인딩 정보 및 SIP 시그널링 베어러(SIP Signaling bearer) 정보 등이 포함될 수 있으며, 상기 단말의 가입자 정보 삭제와 관련된 일련의 과정은 앞서 도3 및 도4에서 설명하였으므로 생략하기로 한다.

HSS는 단말에게 CLR 메시지를 전송할 수 있다. 단말은 HSS가 전송한 CLR 메시지를 수신할 수 있다(S530). CLR 메시지는 HSS에서 서버 할당 타입 AVP 값이 4(TIMEOUT_DEREGISTRATION)인 SAR 메시지 수신 시에 단말의 재접속(reattachment)을 위하여 전송된다. 따라서 CLR 메시지는 단말 입장에서 볼 때 일종의 재접속 유도 메시지로서 적용될 수 있다. HSS는 해당 단말의 초기(default) APN (Access Point Name)으로 IMS_V4 APN을 이용하며, 이는 IPv4 망으로의 재접속을 유도하기 위한 설정이다.

이에 따라 단말은 초기 APN이 IMS_V4 APN으로 설정되었으므로, IPv4 망으로의 재접속을 시도할 수 있다. 단말은 IMS PDN 재연결을 통해서 SPGW로부터 IPv4 주소를 할당받으며, 할당받은 IPv4 주소에 기초하여 IPv4 망에 등록하기 위한 등록 요청(REGISTER) 메시지를 전송하고, 200 OK 메시지를 수신함으로서 IPv4 망에 등록됨을 알 수 있다. (S540)

도 6은 본 발명의 또 다른 일실시형태에 따른 호 세션 제어 기능 블록의 동작 과정을 도시한 도면이다.

도 6에서 단말은 IPv6망에 등록이 되어 있는 상태를 전제로 설명하기로 한다. 즉, 단말은 IPv6망에 등록이 된 상태이므로 IPv6 주소를 할당 받은 상태이다.

단말은 IMS 망에 서비스 요청을 하기 위하여 기 할당 받은 IPv6 주소를 이용하여 INVITE 메시지를 P-CSCF로 전송한다. P-CSCF는 단말(또는 사용자)이 IMS망에 접속할 때 가장 먼저 만나게 되는 지점으로서, 단말은 P-CSCF의 주소를 알고 있다. P-CSCF는 단말로부터 수신한 IPv6 INVITE 메시지를 IBCF로 전송할 수 있다. 이 경우 IPv6 망에 장애가 발생한 상황을 전제하면, P-CSCF는 IBCF로부터 IPv6 망에 장애가 발생하였음을 알리는 500 에러 메시지를 수신하는 경우, 수신한 상기 500 에러 메시지를 단말로 전송할 수 있다. (S610)

P-CSCF는 IBCF로부터 상기 500 에러 메시지를 수신하였으므로, 이 메시지를 통해서 현재 망에 장애가 발생하였음을 인지할 수 있으며, 상기 IPv6 망을 긴급 복구하기 위한 설정인 긴급복구 플래그(Emergency Flag)를 온(on) 상태로 설정할 수 있다. (S620)

또한, P-CSCF가 IPv6 긴급복구 플래그를 온(ON) 상태로 설정한 상황에서, 단말로부터 IPv6 INVITE 메시지를 재수신하게 되면, P-CSCF는 망 장애가 복구되지 않았다면 INVITE 메시지를 IBCF로 전송하지 않고, 바로 단말로 망 장애가 있음을 알리는 500 에러 메시지를 전송할 수 있다. (S630)

이후, P-CSCF는 계속적인 단말의 서비스 요청에 대하여 서비스를 제공하기 위한 방법으로서, 본 발명의 일실시예에 따라 단말이 장애가 있는 IPv6망이 아닌IPv4 망을 이용하여 서비스를 이용할 수 있도록 IPv4 망으로의 유도 메시지를 전송하기 위한 일련의 과정을 수행한다. 이러한 IPv4 망으로의 유도 메시지를 전송하기 위한 일련의 과정은 앞서 도3 및 도4에서 상세히 설명하였으므로 생략하기로 한다.

한편, P-CSCF는 다른 IMS 망으로의 접속을 유도하기 위해 단말의 가입자 정보를 삭제할 수 있으며(S640), 상기 삭제하는 단말의 가입자 정보에는 QoS(Quality of service) 정보, 바인딩 정보 등이 포함될 수 있다. 또한, SIP 시그널링 베어러(SIP Signaling bearer) 정보를 가입자 정보로서 삭제할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 단말 및 IMS 망 내의 네트워크 노드의 장치 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 단말(700) 및 IMS 망 내의 네트워크 노드(750)는 각각 RF 유닛(710, 760), 프로세서(720, 770) 및 선택적으로 메모리(730, 780)를 포함할 수 있다. 그리고, 각 RF 유닛(710, 760)은 송신기(711, 761) 및 수신기(712, 762)를 포함할 수 있다.

단말(700)의 예를 들면, RF 유닛(710)이 포함하는 송신기(711) 및 수신기(712)는 네트워크 노드 및 다른 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되어 있으며, 프로세서(720)는 송신기(711) 및 수신기(712)와 기능적으로 연결되고, 상기 송신기(711) 및 수신기(712)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 프로세서(720)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신기(711)로 전송하며, 수신기(712)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 또한, 필요한 경우 프로세서(720)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(730)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 단말(700)은 앞서 도1 내지 도6에서 설명한 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다.

한편, 도7에 도시하지는 않았으나, 단말(700)은 그 기기 타입에 따라 다양한 추가 구성을 포함할 수 있다.

또한, 도7은 단말(700)과 네트워크 노드 사이에 통신이 이루어지는 경우를 예를 들어 도시하고 있으나, 각각의 네트워크 노드들은 도7에 도시된 각 장치 구성과 동일한 형태로 앞서 도1 내지 도6에서 설명한 다양한 실시형태들에 따른 방법을 수행할 수 있다.

한편, 네트워크 노드(750)의 RF 유닛(760)에 포함된 송신기(761) 및 수신기(762)는 다른 네트워크 노드들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(770)는 송신기(761) 및 수신기(762)와 기능적으로 연결되어, 상기 송신기(761) 및 수신기(762)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 프로세서(770)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신기(761)로 전송하며, 수신기(762)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(770)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(730)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 네트워크 노드는 앞서 도1 내지 도6에서 설명한 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다.

단말(700) 및 네트워크 노드(750) 각각의 프로세서(720, 770)는 각각 단말 및 네트워크 노드에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(720, 770)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리(730, 780)들과 연결될 수 있다. 메모리(730, 780)는 프로세서(720, 770)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.

프로세서(720, 770)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다.

한편, 프로세서(720, 770)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(720, 770)에 구비될 수 있다.

한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(720, 770) 내에 구비되거나 메모리(730, 780)에 저장되어 프로세서(720, 770)에 의해 구동될 수 있다.

본 명세서에서, 단말(700) 및 IMS 망 내의 네트워크 노드(750)가 다른 노드들로부터 신호를 수신하거나 송신하는 기능, 저장하는 기능을 제외한 기능들에 대해서는 특별한 언급이 없더라도 프로세서(120, 170)가 처리하는 것으로 가정한다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

700 단말 750 네트워크 노트
710 RF 유닛 760 RF 유닛
711 송신기 761 송신기
712 수신기 762 수신기
720 프로세서 770 프로세서
730 메모리 780 메모리

Claims (21)

1. 인터넷 프로토콜 멀티미디어 서브시스템(Internet Protocol Multimedia Subsystem; IMS)에서 단말이 호 세션(Call Session)을 제어하는 방법에 있어서,
   호 개설을 지시하는 초대(INVITE) 메시지를 기 할당된 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 망을 통하여 제 1 서버에게 전송하며,
   상기 제 1 서버로부터 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 나타내는 에러 메시지를 수신하고,
   상기 호 개설을 지시하는 초대 메시지를 인터넷 프로토콜 버전 4(IPv4) 망을 통하여 전송하도록 지시하는 유도 메시지를 제 2 서버로부터 수신하며,
   상기 유도 메시지를 기반으로 IPv4 주소를 할당받아 상기 IMS에 상기 IPv4 망을 통하여 상기 호 개설 신호를 전송하는, 단말이 호 세션을 제어하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 서버는 프록시-호 세션 제어 기능(Proxy-Call Session Control Function; P-CSCF) 서버이고, 상기 제 2 서버는 가입자 정보관리서버(Home Subscriber Server; HSS)인 것을 특징으로 하는, 단말이 호 세션을 제어하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 유도 메시지는, 서빙-호 세션 제어 기능(Serving-CSCF; S-CSCF) 서버가 상기 가입자 정보관리서버(HSS)로 전송한 서버 할당 요청(Server Assignment Request; SAR) 메시지에 기초하여 생성되고,
   상기 SAR 메시지는, 상기 P-CSCF 서버가 상기 S-CSCF 서버로 전송한 가입자 등록 해지 메시지에 기초하여 생성되는, 단말이 호 세션을 제어하는 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가입자 등록 해지 메시지는, 상기 IPv6 망에 장애가 있음을 나타내는 프라이빗 헤더(Private Header)가 추가된 것을 특징으로 하는, 단말이 호 세션을 제어하는 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 초대 메시지는, 상기 단말이 상기 제 1 서버로부터 호 개설의 실패를 지시하는 에러 메시지를 수신한 후에 재전송한 것임을 특징으로 하는, 단말이 호 세션을 제어하는 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 IPv4 주소는, 상기 단말이 IMS 패킷 데이터 네트워크(IMS Packet Data Network)에 접속하여 할당 받는 것을 특징으로 하는, 단말이 호 세션을 제어하는 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 에러 메시지는 500 에러(error) 메시지인 것을 특징으로 하는, 단말이 호 세션을 제어하는 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 IMS에 상기 IPv4 망을 통하여 상기 단말의 가입자 정보를 등록하는 것을 더 포함하되,
   상기 가입자 정보는, 상기 단말의 QoS(Quality of Service) 정보 및 바인딩(binding) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말이 호 세션을 제어하는 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 호는, 음성통화, 영상통화, SMS 전송 또는 데이터 전송에 관한 신호 중 적어도 하나 이상의 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말이 호 세션을 제어하는 방법.
10. 인터넷 프로토콜 멀티미디어 서브시스템(IP Multimedia Subsystem; IMS)망에서, 프록시-호 세션 제어 기능(Proxy-Call Session Control Function; P-CSCF) 서버가 단말의 호 세션을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 단말로부터 기 할당된 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 망을 통하여 호 개설을 위한 초대 메시지(invite message)를 수신하며,
    상기 수신한 초대 메시지를 상호 접속 경계 제어 기능(Interconnection Border Control Function; IBCF) 서버로 전송하고,
    상기 IBCF 서버로부터 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 지시하는 에러 메시지를 수신하고, 상기 수신한 에러 메시지를 상기 단말에게 전송하되,
    상기 단말로부터 초대 메시지를 재수신하는 경우, 상기 단말에게 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 지시하는 에러 메시지를 전송하고, 상기 단말의 가입자 정보를 삭제하는, 단말의 호 세션을 처리하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 단말로부터 초대 메시지를 재수신하는 경우,
    상기 P-CSCF가 서빙-호 세션 제어 기능(Serving-CSCF; S-CSCF) 서버로 가입자 등록 해지 메시지를 전송하는 것을 더 포함하는, 단말의 호 세션을 처리하는 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 가입자 등록 해지 메시지는, 상기 IPv6 망에 장애가 있음을 나타내는 프라이빗 헤더(Private Header)가 추가된 것을 특징으로 하는, 단말의 호 세션을 처리하는 방법.
13. 제10항에 있어서,
    상기 가입자 정보는, 상기 단말의 QoS(Quality of Service) 정보 및 바인딩(binding) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말의 호 세션을 처리하는 방법.
14. 제10항에 있어서,
    상기 에러 메시지는 500 에러(error) 메시지인 것을 특징으로 하는, 단말의 호 세션을 처리하는 방법.
15. 인터넷 프로토콜 멀티미디어 서브시스템(Internet Protocol Multimedia Subsystem; IMS)망에서 호 세션(Call Session)을 제어하는 단말에 있어서,
    송신부 및 수신부를 포함하는 RF 유닛(Radio Frequency Unit);
    상기 송신부 및 수신부와 연결되어 상기 단말의 통신 수행을 지원하는 프로세서(Processor)를 포함하되,
    상기 프로세서는 호 개설을 지시하는 초대(INVITE) 메시지를 기 할당된 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 망을 통하여 제 1 서버에게 전송하며,
    상기 제 1 서버로부터 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 나타내는 에러 메시지를 수신하고,
    상기 호 개설을 지시하는 초대 메시지를 인터넷 프로토콜 버전 4(IPv4) 망을 통하여 전송하도록 지시하는 유도 메시지를 제 2 서버로부터 수신하며,
    상기 유도 메시지를 기반으로 IPv4 주소를 할당받아 상기 IMS에 상기 IPv4 망을 통하여 상기 호 개설 신호를 전송하도록 제어하는, 단말.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 서버는 프록시-호 세션 제어 기능(Proxy-Call Session Control Function; P-CSCF) 서버이고, 상기 제 2 서버는 가입자 정보관리서버(Home Subscriber Server; HSS)인 것을 특징으로 하는, 단말.
17. 인터넷 프로토콜 멀티미디어 서브시스템(IP Multimedia Subsystem; IMS)망에서, 단말의 호 세션을 처리하는 장치에 있어서,
    송신부 및 수신부를 포함하는 RF 유닛(Radio Frequency Unit);
    상기 송신부 및 수신부와 연결되어 상기 장치의 통신 수행을 지원하는 프로세서(Processor)를 포함하되,
    상기 프로세서는 상기 단말로부터 기 할당된 인터넷 프로토콜 버전 6(IPv6) 망을 통하여 호 개설을 위한 초대 메시지(invite message)를 수신하며,
    상기 수신한 초대 메시지를 상호 접속 경계 제어 기능(Interconnection Border Control Function; IBCF) 서버로 전송하고,
    상기 IBCF 서버로부터 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 지시하는 에러 메시지를 수신하고, 상기 수신한 에러 메시지를 상기 단말에게 전송하되,
    상기 단말로부터 초대 메시지를 재수신하는 경우, 상기 단말에게 상기 IPv6 망을 통한 호 개설의 실패를 지시하는 에러 메시지를 전송하고, 상기 단말의 가입자 정보를 삭제하도록 제어하는, 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 단말로부터 초대 메시지를 재수신하는 경우,
    상기 장치가 서빙-호 세션 제어 기능(Serving-CSCF; S-CSCF) 서버로 가입자 등록 해지 메시지를 전송하는 것을 더 포함하는, 장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 가입자 등록 해지 메시지는, 상기 IPv6 망에 장애가 있음을 나타내는 프라이빗 헤더(Private Header)가 추가된 것을 특징으로 하는, 장치.
20. 제17항에 있어서,
    상기 가입자 정보는, 상기 단말의 QoS(Quality of Service) 정보 및 바인딩(binding) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
21. 제17항에 있어서,
    상기 에러 메시지는 500 에러(error) 메시지인 것을 특징으로 하는, 장치.

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