KR101564238B1 - 패킷 모바일 통신 시스템에서의 오버로드 제어 - Google Patents

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KR101564238B1
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Abstract

본 발명의 일 목적은, 일 실시예에서, 패킷 모바일 통신 시스템에서의 오버로드 제어를 위한 방법이며, 상기 방법은 - 오버로드의 경우, 다운링크 트래픽이 스로틀링(throttle)에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서의 모바일 단말기들에 대해 수신되는 다운링크 트래픽을 스로틀링하는 단계를 포함한다.

Description

패킷 모바일 통신 시스템에서의 오버로드 제어{OVERLOAD CONTROL IN A PACKET MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 모바일 통신 네트워크들 및 시스템들에 관한 것이다.
모바일 통신 네트워크들 및 시스템들에 대한 상세한 설명들은 문헌, 이를테면 특히 예를 들어 3GPP(제 3 세대 파트너쉽 프로젝트: 3rd Generation Partnership Project)와 같은 표준화 기구들에 의해 발행된 특별한 기술 규격서들에서 발견될 수 있다.
이러한 시스템들에서, 모바일 단말기 또는 사용자 장비(UE)는 무선 액세스 네트워크(Radio Access Network: RAN)와 코어 네트워크(Core Network: CN)를 포함하는 (특히, 패킷 기반의 액세스 네트워크와 같은) 액세스 네트워크를 통해 (특히, IP 기반의 모바일 서비스들과 같은) 모바일 서비스들로의 액세스를 갖는다.
3GPP 기반의 모바일 통신 시스템들의 예들은 2G GSM/GPRS, 3G UMTS, EPS (Evolved Packet System)로도 알려진 LTE를 포함한다. 무선 액세스 네트워크(RAN)의 예들은 (2G GSM/GPRS용) GERAN, (3G UMTS용) UTRAN, (LTE용) E-UTRAN을 포함한다. 패킷 코어 네트워크의 예들은 (2G 또는 3G용) GPRS 코어 및 (2G, 3G UTRAN 및 LTE용) 이볼브드(Evolved) 패킷 코어 EPC를 포함한다.
예를 들어, EPS 아키텍처는 3GPP TS 23.401로부터 취해지 도 1에 나타나 있다. EPS 내에서, EPC는 E-UTRAN을 통해 또는 UTRAN/GERAN을 통해 액세스될 수도 있다. EPC는 MME(이동성 관리 엔티티: Mobility Management Entity), SGW에 S4 인터페이스를 지원하여 S4-SGSN로 지칭되는 SGSN(서빙 GPRS 지원 노드: Serving GPRS Support Node), SGW(서빙 게이트웨이), 그리고 PGW(패킷 데이터 네트워크 PDN 게이트웨이: Packet Data Network PDN Gateway)와 같은 엔티티들을 포함한다. MME는 S1-MME 인터페이스를 통해 제어 플레인(control plane)에서 E-UTRAN과 인터페이싱한다. S4-SGSN은 lu/Gb 인터페이스를 통해 제어 플레인에서 UTRAN/GERAN과 각각 인터페이싱한다. SGW는 S11/S4 인터페이스를 통해 제어 플레인에서 MME/S4-SGSN과 각각 인터페이싱한다. SGW는 S1-U 인터페이스를 통해 사용자 플레인(user plane)에서 E-UTRAN과 인터페이싱한다. SGW는 S12 인터페이스를 통해 사용자 플레인에서 UTRAN과 인터페이싱한다. SGW는 S5/S8 인터페이스를 통해 사용자 플레인에서 PGW와 인터페이싱한다.
이러한 시스템들에서는, 문제점은 다수의 모바일 단말기들 또는 애플리케이션들이 통신 네트워크 리소스들을 동시에 요구할 수도 있다는 점이며, 이것은 네트워크 리소스들의 폭주(congestion) 또는 오버플로우를 유발할 수도 있고, 시스템이 더 이상 적합하게 동작하는 것이 불가능할 수도 있는 심각한 결과들을 가질 수도 있다. 특히, 예를 들어 EPS와 같은 시스템에서, 통신 네트워크 리소스들 제어와 관련된 다수의 기능들을 담당하는 MME/S4-SGSN과 같은 코어 네트워크 엔티티들은 폭주되거나 오버로드될 수도 있다.
이 문제는 예를 들어 3GPP와 같은 표준화 기구들에 의해 현재 지정된 바와 같이, 머신형 통신(Machine Type Communication: MTC)으로도 지칭되는 머신 투 머신(Machine to Machine: M2M) 통신의 모바일 네트워크들에서의 도입과 함께 특히 점점 더 중요해지고 있다. 3GPP TS 22.368로부터 취해지는 도 2에 도시된 바와 같이, MTC 디바이스로도 지칭되는 머신형 통신으로 설비된 UE는 MTC 서버(들) 및/또는 다른 MTC 디바이스(들)을 갖는 모바일 네트워크(운영자 도메인)를 통해 통신한다.
M2M 또는 MTC형의 모바일 네트워크들에서의 애플리케이션들의 도입과 함께, 매우 큰 수의 단말기들 또는 MTC 디바이스들 또는 MTC 애플리케이션들이 통신 네트워크 리소스들을 동시에 요구하여 폭주 또는 오버로드의 위험을 상당히 증가시킨다는 위험이 존재한다.
특히 (비록 배타적으로는 아니지만) M2M 통신용의 이러한 시스템들에서 오버로드 제어를 제공할 필요가 있다.
이들 및 다른 목적들은 본 발명의 일 양태에서, 일 실시예에서, 패킷 모바일 통신 시스템에서의 오버로드 제어를 위한 방법에 의해 달성되며, 상기 방법은,
- 오버로드의 경우, 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드(idle mode)에서의 모바일 단말기들에 대해 수신되는 다운링크 트래픽을 스로틀링하는 단계를 포함한다.
이들 및 다른 목적들은 이러한 방법을 수행하도록 구성된 특히 패킷 모바일 통신 시스템의 코어 네트워크 엔티티들과 같은 엔티티들에 의해 본 발명의 다른 양태들에서 달성된다. 이러한 엔티티들은 특히 EPS용의 MME/ S4- SGSN 및 SGW, 또는 GPRS/UMTS용의 (GGSN과의 Gn 인터페이스를 지원하는 바와 같은 Gn-SGSN으로도 지칭되는) SGSN 및 GGSN을 포함할 수도 있다.
본 발명의 이들 및 다른 목적들은 첨부 도면들과 관련된 이하의 설명으로부터 더 명확해질 것이다.
- 도 1은 EPS 아키텍처를 도시하도록 의도된 도면.
- 도 2는 모바일 네트워크들에서의 MTC의 도입을 도시하도록 의도된 도면.
- 도 3은 EPC로의 EPS 및 E-UTRAN 액세스의 경우에 대해, 본 발명의 실시예에 따른 DL MTC 트래픽 감소를 도시하도록 의도된 도면.
- 도 4는 EPC로의 EPS 및 UTRAN/GERAN 액세스의 경우에 대해, 본 발명의 실시예에 따른 DL MTC 트래픽 감소를 도시하도록 의도된 도면.
- 도 5는 GPRS/UMTS의 경우에 대해 본 발명의 실시예에 따른 DL MTC 트래픽 감소를 도시하도록 의도된 도면.
이하에서 설명되는 본 발명의 실시예들에서, MTC는 일 예로서 보다 구체적으로 고려될 것이다. 그러나 본 발명의 실시예들이 이러한 예에 한정되는 것은 아니다.
이하에 설명되는 본 발명의 실시예들에서, EPS의 경우가 주로 고려될 것이다. 그러나 본 발명의 예들이 이러한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명은 또한 GPRS/UMTS에 적용된다.
전술한 바와 같이, M2M 또는 MTC와 같은 애플리케이션들의 모바일 네트워크에서의 도입에 대한 일 문제는, 매우 큰 수의 (MTC 디바이스로 지칭되는) 모바일 단말기들 또는 MTC 애플리케이션들이 통신 네트워크 리소스들을 동시에 요구하여 폭주 또는 오버로드의 위험을 상당히 증가시킨다는 점이다.
특히, 일 문제는, 유휴 모드에서의 매우 큰 수의 모바일 단말기들이 다운링크(DL) 트래픽에 대해 다시 활성화되는 것을 동시에 필요로 하고,, 이 경우 (ECM-유휴로부터 ECM-접속으로의 모바일 EPS 접속 관리 상태의 천이에 대한 이러한 경우에서 수행될 네트워크-트리거된 서비스 요구 절차에 관련된 기능들을 포함하는 다수의 기능들을 담당하는) MME 또는 S4-SGSN과 같은 코어 네트워크 엔티티들이 오버로드될 수도 있는 위험이 있다는 점이다.
네트워크-트리거된 서비스 요구 절차는 특히 이하의 단계들을 포함한다:
- 유휴 모드에서의 UE를 향한 DL 트래픽의 수신시에, SGW가 MME/S4-SGSN에 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송하는 단계.
- MME/S4-SGSN이 다운링크 데이터 통지 수신응답 메시지를 이용하여 SGW에 응답하는 단계.
- MME/S4-SGSN이 UE가 등록되는 트래킹 영역(들)/라우팅 영역(들)에 속하는 eNodeB(들)/RNC(들)/BSS(들)에 페이징(Paging) 메시지를 전송하는 단계.
- 그 후, UE 트리거형 서비스 요구 절차가 수행될 수도 있다. UE 트리거형 서비스 요구 동안, 많은 시그널링 메시지들이 모바일과 MME/S4-SGSN 사이에서 앞뒤로 교환될 필요가 있다.
모든 이들 단계들은 MME/S4-SGSN에서의 시그널링 용량을 소비하며, MME/S4-SGSN의 폭주의 경우, 이들 단계들을 트리거하는 DL 트래픽이 대부분의 M2M 관련 트래픽과 같은 낮은 우선권의 트래픽에 대응할 때 이들 단계들을 회피할 필요가 있다.
전술한 문제를 해결하기 위한 가능한 접근법은 이하와 같을 수도 있다.
유휴 모드에서의 MTC 디바이스를 향한 DL MTC 트래픽의 수신시에, SGW는 이 MTC 디바이스를 위해 MME/S4-SGSN에 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다. 오버로드 조건들 하에서의 MME/S4-SGSN은 이것이 MTC PDN 접속이라는 지식에 기초하여 UE를 향한 네트워크-개시된 서비스 요구를 트리거하는 대신에 SGW로부터의 요구를 거절하도록 결정할 수도 있다.
그러나, 이러한 접근법은 MTC 트래픽에 의해 유발되는 (즉, SGW와 각 MME 및 S4-SGSN 사이에서의) S11 및 S4 인터페이스들 상에서 시그널링 트래픽을 감소시키도록 허용하지 않을 것이다. 이것은 (오버로드 하에서의) MME/S4-SGSN이 MTC 트래픽에 대해 수신되는 다운링크 데이터 통지 메시지들을 프로세싱하고 이 메시지에 답하도록 여전히 요구하므로, MME/S4-SGSN 상에 프로세싱 로드를 여전히 수반할 것이다. 따라서, MTC 트래픽의 피크로부터 기인할 MME 또는 S4-SGSN 오버로드는 운영자의 모든 트래픽에 영향을 미칠 것이다. 이것은, 정확히는 운영자들이, 피크 시간들에서 또는 MME/S4-SGSN이 폭주를 경험하기 시작할 때, MTC 트래픽만을 스로틀링(throttle)하거나 금지할 수 있기를 원하여 (스로틀링되거나 금지된) MTC 트래픽에 대해 (스로틀링되지 않거나 금지되지 않은) 정규 트래픽에 일종의 우선순위를 제공하기 때문에, 운영자들이 원하지 않는 것이다.
따라서, 이러한 결함들의 일부 또는 전부를 회피하는 것이 가능할 상이한 접근법에 대한 필요가 존재한다. 보다 일반적으로 모바일 네트워크들에서 폭주 또는 오버로드 제어를 개선할 필요가 있다.
이하에 설명된 본 발명의 실시예들은 특히 이러한 필요들을 다룬다.
일 실시예에서, 오버로드일 때의 EPC 및 GPRS 코어 네트워크(MME 및 SGSN)는 머신 투 머신 애플리케이션들에 의해 생성되는 DL 시그널링 로드를 감소시키도록 허용되어야 하고, 또는 네트워크가 MTC 통신들에 대한 트래픽의 증가를 수용하도록 준비하지 않는 동안의 시간의 구간들에서 (예컨대, 번잡 시간(busy hours) 동안에) 오버로드 조건들 외에서 조차도 마찬가지이다.
일 실시예에서, 오버로드를 경험하기 시작하는 MME 또는 SGSN은, 기존의 비-MTC 트래픽에 대한 정상적인 동작들(예컨대, 음성, 데이터, 시그널링)을 여전히 허용하면서, MTC 디바이스들/애플리케이션들에 의해 생성되는 시그널링 트래픽의 일부 또는 전부의 스로틀링을 트리거하는 것이 가능해야 한다.
일 실시예에서, 오버로드를 경험하기 시작하는 MME 또는 S4-SGSN은, 유휴 모드에서의 디바이스들에 대해 수신되는 DL MTC 트래픽, 즉 SGW가 다운링크 데이터 통지 메시지를 MME/S4-SGSN에 정상적으로 전송하여 네트워크-개시된 서비스 요구 절차를 트리거할 트래픽을 스로틀링하도록 SGW들에게 요구하는 것이 가능해야 한다.
DL MTC 시그널링 트래픽에 대한 스로틀링은 트래픽의 소스에 가장 가까운 지점에서 발생해야 한다.
일 실시예에서, - ECM-유휴 상태 또는 PMM-유휴 모드에서 MTC 디바이스들에 대해 수신되는 DL MTC 트래픽, 즉 SGW가 다운링크 데이터 통지 메시지를 MME/S4-SGSN에 정상적으로 전송하여 네트워크-개시된 서비스 요구 절차를 트리거할 트래픽이 스로틀링된다.
도 3은 EPC로의 EPS 및 E-UTRAN 액세스의 경우에 대해, 본 발명의 실시예에 따른 DL MTC 트래픽 감소를 도시하도록 의도된다.
오버로드(즉, 그 로드가 임계치를 초과하여 MTC 트래픽 스로틀링을 시작함)를 경험하기 시작하는 MME는, 스로틀링 팩터(%)에 따른 유휴 모드에서, 그리고 요구에서 지정되는 스로틀링 지연 동안, MTC 디바이스들에 대한 DL MTC 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구함으로써 그 로드를 감소시킬 수도 있다. 이러한 요구는, 예컨대 다운링크 데이터 통지 수신응답 메시지 내에서 전송될 수도 있다.
그 스로틀링 지연 동안, 스로틀링 팩터에 비례하여, SGW는 그 MME에 의해 그리고 S1 베어러(bearer) 없이 서빙되는 MTC PDN 접속 상에서 수신되는 DL 패킷들을 드롭(drop)하고, 비-스로틀링된 DL 패킷들에 대해서만 MME에 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다.
SGW는 스로틀링 지연의 만료시에 정상적인 동작들을 재개한다(resume). MTC 스로틀링 팩터와 스로틀링 지연의 최근 수신된 값은 그 MME로부터 수신된 임의의 이전 값들을 대체한다. "MTC 스로틀링 지연"의 수신은 그 MME와 연관된 SGW 타이머를 재시작한다.
DL IP 패킷들을 드롭할 때, SGW는, 드롭되었던 DL IP 패킷의 소스에게, 패킷을 반복해도 소용없다는 것을 전해야 하는 PDN 접속의 UL 데이터 흐름에서의 ICMP 패킷(예컨대, ICMP "목적지 도달 불가")을 전송할 수도 있다.
MME는, PDN 접속을 셋업할 때, PDN 접속이 MTC 트래픽에 대한 것인지 아닌지를 SGW에 시그널링할 수도 있다.
도 4는 EPC로의 EPS 및 UTRAN/GERAN 액세스의 경우에 대해, 본 발명의 실시예에 따른 DL MTC 트래픽 감소를 도시하도록 의도된다.
도 4는 도 3과 유사하며, MME는 S4-SGN에 의해 대체되고 eNB는 RNC/BSS에 의해 대체된다.
도 5는 GPRS/UMTS의 경우에 대해, 본 발명의 실시예에 따른 DL MTC 트래픽 감소를 도시하도록 의도된다.
도 5에서, 오버로드(즉, 그 로드가 임계치를 초과하여 MTC 트래픽 스로틀링을 시작함)를 경험하기 시작하는 Gn-SGSN로도 지칭되는 SGSN은, 스로틀링 팩터(%)에 따른 유휴 모드에서 그리고 스로틀링 지연 동안 MTC 디바이스들에 대한 DL MTC 트래픽을 스로틀링함으로써 그 로드를 감소시킬 수도 있다.
그 스로틀링 지연 동안, 스로틀링 팩터에 비례하여, Gn-SGSN은 그 Gn-SGSN에 의해 그리고 무선과 lu 베어러 없이 서빙되는 MTC PDN 콘텍스트 상에서 수신되는 DL 패킷들을 드롭하고, 비-스로틀링된 DL 패킷들에 대해서만 RNC/BSS에 페이징(Paging) 메시지를 전송한다.
Gn-SGSN은 스로틀링 지연의 만료시에 정상적인 동작들을 재개한다. Gn-SGSN은 적시에 임의의 지점에서 상이한 MTC 스로틀링 팩터 및 스로틀링 지연 값들을 인가하도록 결정할 수도 있다.
DL IP 패킷들을 드롭할 때, Gn-SGSN은, 드롭되었던 DL IP 패킷의 소스에게, 패킷을 반복해도 소용없다는 것을 전해야 하는 ICMP 패킷(예컨대, ICMP "목적지 도달 불가")을 PDP 콘텍스트의 UL 데이터 흐름에서 전송할 수도 있다.
Gn-SGSN은, PDP 콘텍스트를 셋업할 때, PDP 콘텍스트가 MTC 트래픽을 위한 것인지 아닌지를 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 MTC에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 보다 일반적으로, MME/S4-SGSN은 PDN 접속의 셋업 동안, 이 PDN 접속(이것이 무엇을 위해 사용되는지와는 상관없음)이 후보인지 또는 스로틀링을 위한 것이 아닌지를 시그널링할 수도 있으며, 또는 MME/S4-SGSN는 DL 트래픽이 스로틀링되어야 하는 가장 높은 ARP(할당 보유 우선권: Allocation Retention Priority) 우선권을 스로틀링하는 것을 활성화할 때 시그널링할 수도 있다. SGW는, 스로틀링을 위한 PDN 접속들 후보만을, 또는 MME/S4-SGSN에 의해 시그널링되는 ARP 우선권보다 낮은 ARP 우선권을 갖는 베어러들 상에서 수신되는 DL 트래픽만을 스로틀링할 것이다. 그 후, DL MTC 트래픽의 특정 스로틀링은 단지 MTC PDN 접속들을 스로틀링에 대한 후보로서 마킹함으로써, 또는 MTC 트래픽에 특정의 낮은 ARP 우선권을 할당함으로써 달성될 수 있다. 이것은 또한 약간 더 높은 우선권 MTC 트래픽에 대한 정상적인 동작들을 유지하면서 특정 MTC 트래픽을 스로틀링하도록 허용할 것이다.
일 양태에서, 일 실시예에서, 패킷 모바일 통신 시스템에서의 오버로드 제어를 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은,
- 오버로드의 경우, 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서 모바일 단말기들에 대해 수신되는 다운링크 트래픽을 스로틀링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 제 1 엔티티로서 지칭되는 코어 네트워크 엔티티에서의 오버로드의 경우, 제어 플레인에서 무선 액세스 네트워크와 그리고 제어 플레인에서 제 2 엔티티로서 지칭되는 코어 네트워크 엔티티와 인터페이싱하는 단계로서, 상기 제 1 엔티티가 상기 제 2 엔티티에게 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 요구하는, 상기 인터페이싱 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 스로틀링 팩터에 따라, 상기 제 1 엔티티가 상기 제 2 엔티티에게 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 요구하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 스로틀링 지연 동안, 상기 제 1 엔티티가 상기 제 2 엔티티에게 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 요구하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 상기 요구의 수신시, 상기 제 2 엔티티는 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서의 상기 모바일 단말기들에 대해 수신되는 다운링크 패킷들을 드롭하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 상기 제 2 엔티티가 상기 드롭한다는 것을, 사용자 플레인에서 상기 제 2 엔티티와 인터페이싱하는 제 3 엔티티로서 지칭되는 코어 네트워크 엔티티에게 알리는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 상기 제 2 엔티티가 ICMP "목적지 도달 불가" 메시지를 상기 제 3 엔티티에 전송하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 상기 요구의 수신시, 상기 제 2 엔티티는, 스로틀링에 대한 후보가 아닌 모바일 단말기들 또는 모바일 단말기 접속들에 대해서만, 또는 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기들 또는 모바일 단말기 접속과 연관된 트래픽의 스로틀링 팩터 미만의 비율로, 유휴 모드에서의 모바일 단말기들에 대한 다운링크 시그널링을 상기 제 1 엔티티에 전송하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 모바일 단말기 또는 모바일 단말기 접속이 스로틀링에 대한 후보라면, 상기 제 1 엔티티가 상기 제 2 엔티티에 시그널링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 패킷 접속을 셋업할 때, 모바일 단말기 또는 모바일 단말기 접속이 스로틀링에 대한 후보라면, 상기 제 1 엔티티가 상기 제 2 엔티티에 시그널링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 오버로드를 경험하기 시작하는 S4-SGSN 또는 MME가, 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서의 모바일 단말기들에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 오버로드를 경험하기 시작하는 S4-SGSN 또는 MME가, 요구에서 지정되는 스로틀링 팩터에 따라, 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서의 모바일 단말기들에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 오버로드를 경험하기 시작하는 S4-SGSN 또는 MME가, 요구에서 지정되는 스로틀링 지연에 따라, 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서의 단말기들에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 오버로드를 경험하기 시작하는 S4-SGSN 또는 MME가, 다운링크 데이터 통지 수신응답 메시지 내에서, 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서의 단말기들에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서의 모바일 단말기들에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신할 때, SGW가 상기 모바일 단말기들 또는 베어러들에 대해 수신되는 다운링크 패킷들을 드롭하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- SGW가 상기 드롭한다는 것을, 드롭되었던 DL IP 패킷의 소스에게 알리는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- SGW가 상기 드롭한다는 것을, PGW를 통해 UL에 전송된 ICMP "목적지 도달 불가" 메시지를 통해, 드롭되었던 DL IP 패킷의 소스에게 알리는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서의 모바일 단말기들에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신할 때, SGW가 비-스로틀링된 다운링크 패킷들에 대해서만 S4-SGSN/MME에 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 스로틀링 지연을 포함하여, 유휴 모드에서의 모바일 단말기들에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신할 때, SGW가 스로틀링 지연의 만료시에 정상적인 동작을 재개하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 스로틀링에 대한 후보인 모바일 단말기 또는 모바일 단말기 접속에 대해 PDN 접속이 셋업되는지의 여부를 MME/S4-SGSN이 SGW에 시그널링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 제 4 엔티티로서 지칭되는 코어 네트워크 엔티티에서의 오버로드의 경우, 제어 플레인에서 무선 액세스 네트워크와 그리고 사용자 플레인에서 제 5 엔티티로서 지칭되는 코어 네트워크 엔티티와 인터페이싱하는 단계로서, 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 상기 제 4 엔티티가 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하는, 상기 인터페이싱 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 스로틀링 팩터에 따라, 상기 제 4 엔티티가 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 스로틀링 지연 동안, 상기 제 4 엔티티가 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 상기 제 4 엔티티가, 모바일 단말기들 또는 모바일 단말기 접속들이 스로틀링에 대한 후보가 아닌 경우에 한해, 또는 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기들 또는 모바일 단말기 접속과 연관된 트래픽의 스로틀링 팩터 미만의 비율로, 유휴 모드에서의 모바일 단말기들에 대한 다운링크 시그널링을 전송하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 상기 제 4 엔티티가 상기 드롭한다는 것을 상기 제 5 엔티티에게 알리는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 상기 제 4 엔티티가 ICMP "목적지 도달 불가" 메시지를 상기 제 5 엔티티에 전송하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 오버로드를 경험하기 시작하는 Gn-SGSN이, 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서의 단말기들에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 오버로드를 경험하기 시작하는 Gn-SGSN이 스로틀링 팩터에 따라 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 오버로드를 경험하기 시작하는 Gn-SGSN이 스로틀링 지연 동안 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 오버로드를 경험하기 시작하는 Gn-SGSN이, 다운링크 트래픽이 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기에 또는 모바일 단말기 접속에 속할 때 유휴 모드에서의 모바일 단말기들에 대해 수신되는 다운링크 패킷들을 드롭하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- Gn-SGSN이 상기 드롭한다는 것을, 드롭되었던 DL IP 패킷의 소스에게 알리는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- Gn-SGSN이 상기 드롭한다는 것을, GGSN을 통해 UL에 전송된 ICMP "목적지 도달 불가" 메시지를 통해, 드롭되었던 DL IP 패킷의 소스에게 알리는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은,
- 오버로드를 경험하기 시작하는 Gn-SGSN이, 스로틀링에 대한 후보가 아닌 모바일 단말기들 또는 모바일 단말기 접속들에 대해서만, 또는 스로틀링에 대한 후보로서 선언된 모바일 단말기들 또는 모바일 단말기 접속과 연관된 트래픽의 스로틀링 팩터 미만의 비율로, 유휴 모드에서의 모바일 단말기들에 대한 다운링크 시그널링을 전송하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 스로틀링에 대한 모바일 단말기들 후보는 머신형 통신(MTC) 디바이스들을 포함한다.
일 실시예에서, 스로틀링에 대한 모바일 단말기들 후보는 리소스들의 할당에 대해 낮은 우선권 레벨을 갖는 모바일 단말기들을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 우선권 레벨은 QoS 파라미터 할당 보유 우선권(ARP)에 의해 주어진다.
다른 양태들에서, 특히 EPS에 대한 MME/ S4- SGSN 및 SGW, 또는 GPRS/UMTS에 대한 SGSN 및 GGSN과 같이, 이러한 방법을 수행하기 위해 구성된 특히 모바일 통신 시스템의 코어 네트워크 엔티티들과 같은 엔티티들이 제공된다.
전술한 수단들의 상세한 구현은 본 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에 대해 임의의 특별한 문제를 발생시키지 않으므로, 이러한 수단들은 본 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에 대해 이들의 기능을 통해 상기 개시된 것보다 더 충분히 개시될 필요는 없다.
본 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자는 다양한 상기 설명의 방법들의 단계들이 프로그래밍된 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있음을 용이하게 인식할 것이다. 본 명세서에서, 몇몇 실시예들은 또한 프로그램 저장 디바이스들, 예컨대, 머신 또는 컴퓨터 판독가능하고 머신 실행가능 또는 컴퓨터 실행가능한 명령들의 프로그램들을 인코딩한 디지털 데이터 저장 매체를 커버(cover)하도록 의도되며, 여기서 상기 명령들은 상기 전술한 방법들의 일부 또는 전부를 수행한다. 프로그램 저장 매체들은, 예컨대 디지털 메모리들, 자기 디스크들과 자기 테이프들과 같은 자기 저장 매체, 하드 드라이브들, 또는 광 판독가능 디지털 데이터 저장 매체일 수도 있다. 실시예들은 또한 전술한 방법들의 상기 단계들을 수행하도록 프로그래밍된 컴퓨터들을 커버하도록 의도된다.
UE: 사용자 장비
RAN: 무선 액세스 네트워크
MME: 이동성 관리 엔티티
CN: 코어 네트워크
MTC: 머신형 통신

Claims (37)

  1. 패킷 모바일 통신 시스템에서의 오버로드 제어를 위한 방법으로서, 상기 방법은, 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity: MME) 또는 S4-서빙 GPRS 지원 노드(S4-Serving GPRS Support Node: S4-SGSN)에서,
    - 오버로드를 경험하기 시작할 때, 스로틀링 팩터에 따라 유휴 모드에서 모바일 단말(UE)에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 상기 MME 또는 S4-SGSN가 서빙 게이트웨이들(SGW)에게 요구하는 단계를 포함하는, 오버로드 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    오버로드를 경험하기 시작하는 상기 S4-SGSN 또는 MME가, 상기 요구에서 지정되는 상기 스로틀링 팩터에 따라, 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    오버로드를 경험하기 시작하는 상기 S4-SGSN 또는 MME가, 상기 요구에서 지정되는 스로틀링 지연 동안, 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    오버로드를 경험하기 시작하는 상기 S4-SGSN 또는 MME가, 다운링크 데이터 통지 수신응답(Downlink Data Notification Ack) 메시지 내에서, 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 S4-SGSN 또는 MME는 그것의 로드가 상기 다운링크 트래픽 스로틀링을 시작하는 임계치를 초과할 때 오버로드를 경험하기 시작하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  6. 패킷 모바일 통신 시스템에서의 오버로드 제어 방법으로서,
    서빙 게이트웨이(SGW)에서, 스로틀링 팩터에 따라 유휴 모드에서 모바일 단말(UE)에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 S4-서빙 GPRS 지원 노드(S4-Serving GPRS Support Node: S4-SGSN) 또는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity: MME)로부터 수신할 때, 상기 SGW가 상기 트래픽에 대해 수신되는 다운링크 패킷들을 드롭하는 단계를 포함하는, 오버로드 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    스로틀링 팩터를 지정하는 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 상기 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신할 때, 상기 스로틀링 팩터에 비례하여, 상기 SGW가 다운링크 패킷들을 드롭하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    - 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신할 때, 상기 SGW는 비-스로틀링된 다운링크 패킷들에 대해서만 S4-SGSN 또는 MME에 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 스로틀링 지연을 지정하는 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신할 때, 상기 SGW는 스로틀링 지연 만료시에 정상적인 동작을 재개하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 스로틀링 팩터 및 스로틀링 지연의 최종 수신된 값은 상기 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신되는 임의의 이전 값들을 대체하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  11. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 스로틀링 지연의 수신은 상기 S4-SGSN 또는 MME와 연관된 SGW 타이머를 재시작하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 트래픽은 머신형 통신(Machine Type Communication: MTC) 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 트래픽은 할당된 낮은 할당 보유 우선권(Allocation Retention Priority: ARP)을 갖는 트래픽에 대응하는, 오버로드 제어 방법.
  14. - 오버로드를 경험하기 시작할 때, 스로틀링 팩터에 따라 유휴 모드에서의 모바일 단말기들(UE)에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 서빙 게이트웨이들(SGW)에게 요구하는 수단을 포함하는, S4-Serving GPRS Support Node (S4-SGSN).
  15. 제 14 항에 있어서,
    S4-SGSN의 로드가 상기 다운링크 트래픽 스로틀링을 시작하는 임계치를 초과할 때 오버로드를 경험하기 시작하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, S4-Serving GPRS Support Node (S4-SGSN).
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    - 상기 요구에서 지정되는 스로틀링 팩터에 따라, 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 수단을 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, S4-Serving GPRS Support Node (S4-SGSN).
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    - 상기 요구에서 지정되는 스로틀링 지연 동안, 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 수단을 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, S4-Serving GPRS Support Node (S4-SGSN).
  18. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    - 다운링크 데이터 통지 수신응답 메시지 내에서, 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 수단을 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, S4-Serving GPRS Support Node (S4-SGSN).
  19. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 트래픽은 머신형 통신(Machine Type Communication: MTC) 트래픽에 대응하는, S4-Serving GPRS Support Node (S4-SGSN).
  20. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 트래픽은 할당된 낮은 할당 보유 우선권(Allocation Retention Priority: ARP)을 갖는 트래픽에 대응하는, S4-Serving GPRS Support Node (S4-SGSN).
  21. - 스로틀링 팩터에 따라 유휴 모드에서의 모바일 단말기들(UE)에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 S4-서빙 GPRS 지원 노드(S4-Serving GPRS Support Node: S4-SGSN) 또는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity: MME)로부터 수신할 때, 상기 트래픽에 대해 수신되는 다운링크 패킷들을 드롭하는 수단을 포함하는, 서빙 게이트웨이(SGW).
  22. 제 21 항에 있어서,
    - 상기 요구에서 지정되는 스로틀링 팩터에 따라 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신할 때, 상기 스로틀링 팩터에 비례하여, 상기 트래픽에 대해 수신되는 다운링크 패킷들을 드롭하는 수단을 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 서빙 게이트웨이(SGW).
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    - 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신할 때, 비-스로틀링된 다운링크 패킷들에 대해서만 S4-SGSN 또는 MME에 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송하는 수단을 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 서빙 게이트웨이(SGW).
  24. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    - 상기 요구에서 지정되는 스로틀링 지연에 따라 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하기 위한 요구를 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신할 때, 스로틀링 지연 만료시에 정상적인 동작을 재개하는 수단을 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 서빙 게이트웨이(SGW).
  25. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    - 스로틀링 팩터 및 스로틀링 지연의 최종 수신된 값은 상기 S4-SGSN 또는 MME로부터 수신되는 임의의 이전 값들을 대체하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 서빙 게이트웨이(SGW).
  26. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    스로틀링 지연의 수신은 S4-SGSN 또는 MME와 연관된 SGW 타이머를 재시작하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 서빙 게이트웨이(SGW).
  27. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 트래픽은 머신형 통신(Machine Type Communication: MTC) 트래픽에 대응하는, 서빙 게이트웨이(SGW).
  28. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 트래픽은 할당된 낮은 할당 보유 우선권(Allocation Retention Priority: ARP)을 갖는 트래픽에 대응하는, 서빙 게이트웨이(SGW).
  29. - 오버로드를 경험하기 시작할 때, 스로틀링 팩터에 따라 유휴 모드에서의 모바일 단말기들(UE)에 대한 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 서빙 게이트웨이들(SGW)에게 요구하는 수단을 포함하는, 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity: MME).
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 MME의 로드가 상기 다운링크 트래픽 스로틀링을 시작하는 임계치를 초과할 때 오버로드를 경험하기 시작하는 단계를 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 이동성 관리 엔티티 (MME).
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    - 상기 요구에서 지정되는 스로틀링 팩터에 따라, 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 수단을 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 이동성 관리 엔티티 (MME).
  32. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    - 상기 요구에서 지정되는 스로틀링 지연 동안, 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 수단을 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 이동성 관리 엔티티 (MME).
  33. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    - 다운링크 데이터 통지 수신응답 메시지 내에서, 상기 다운링크 트래픽을 스로틀링하도록 SGW에게 요구하는 수단을 포함하고, 상기 트래픽은 낮은 우선순위 트래픽에 대응하는, 이동성 관리 엔티티 (MME).
  34. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 트래픽은 머신형 통신(Machine Type Communication: MTC) 트래픽에 대응하는, 이동성 관리 엔티티 (MME).
  35. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 트래픽은 할당된 낮은 할당 보유 우선권(Allocation Retention Priority: ARP)을 갖는 트래픽에 대응하는, 이동성 관리 엔티티 (MME).
  36. 삭제
  37. 삭제
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