KR101568222B1 - Method and apparatus for providing packet data service - Google Patents
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Abstract
본 발명은 NAT 환경에서의 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 네트워크에서 외부 제휴 사업자 망과 연동하여 패킷 데이터 서비스를 제공하는 방법은 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터 제1 사용자 식별자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 수신하는 제 1단계와 상기 제1 사용자 식별자를 제 2 사용자 식별자로 변환하는 제2 단계와 상기 변환된 제2 사용자 식별자에 대응하여 미리 저장된 UE IP 주소를 추출하는 제3 단계와 상기 추출된 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 제4 단계를 포함하되, 상기 PCC 규칙을 이용하여 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터의 패킷 데이터 흐름을 제어하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의한 NAT 환경에서의 패킷 데이터 서비스 제공 방법은 외부 제휴 서비스 망을 통해 보다 다양한 응용 서비스를 제공할 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus for providing packet data service in an NAT environment. A method for providing a packet data service in cooperation with an external partner network in an LTE network according to an embodiment of the present invention includes a first step of receiving a service request message including a first user identifier from the external partner network, A second step of converting a first user identifier into a second user identifier, a third step of extracting a UE IP address previously stored corresponding to the converted second user identifier, and a third step of extracting a PCC rule using the extracted UE IP address And controlling the packet data flow from the external alliance provider network using the PCC rule. Therefore, the packet data service providing method in the NAT environment according to the present invention can provide more various application services through the external affiliate service network.
Description
본 발명은 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게, NAT(Network Address Translation) 환경에서의 PCRF(Policy and Charging Rule Function) 바인딩 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
LTE(Long Term Evolution) 네트워크는 무선 접속망(E-UTRAN) 관련 기술을 다루는 LTE 부분과 Core 망 관련 기술을 다루는 EPC(Enhanced Packet Core) 부분으로 나누어지고 LTE와 EPC를 통합하여 EPS(Enhanced Packet System)라 일컫는다. LTE 네트워크는 E2E all-IP 네트워크이므로 사용자 단말이 기지국에 접속하는 무선링크로부터 최종 서비스 제공자로 연결해주는 PDN(Packet Data Network)까지의 트래픽 흐름은 모두 IP 기반으로 동작한다.The LTE (Long Term Evolution) network is divided into the LTE (E-UTRAN) related technologies and the EPC (Enhanced Packet Core) . Since the LTE network is an E2E all-IP network, all traffic flows from a wireless link that a user terminal connects to a base station to a packet data network (PDN) that connects to a final service provider operate on an IP basis.
LTE 단말을 구매한 사용자가 이동 통신 사업자-이하, "사업자"라 명함- 망에 가입할 때는 서비스 종류와 요금제를 선택하고, 사업자는 이러한 가입 정보를 기준으로 가입 프로파일(subscription profile)을 구성하여 가입자의 서비스 이용을 제어한다.When a user who has purchased an LTE terminal selects a service type and a fee plan when subscribing to a mobile communication service provider (hereinafter referred to as a "carrier") network, a provider configures a subscription profile based on the subscription information, And the like.
LTE 서비스를 이용하는 사용자는 서비스 별 할당되는 APN(Access Point Name)을 통해 EPS 세션(EPS session)을 생성하거나 변경할 수 있다.A user using the LTE service can create or change an EPS session through an Access Point Name (APN) assigned to each service.
LTE 네트워크는 사용자가 EPS 세션을 생성/변경 시 망 자원을 어떻게 할당하고, 과금은 어떻게 제어할지 결정하여 세션이 유지되는 동안 적용한다. 이를 정책 및 과금 제어(PCC; Policy and Charging Control) 규칙이라 하며, PCC 기능을 수행하는 주요 엔터티(Entity)로는 PCRF(Policy and Charging Control Function)와 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)가 있다.The LTE network determines how the user allocates network resources when creating / modifying EPS sessions and how to control charging, and applies them during the session. Policy and Charging Control (PCC) rules are known. Entities that perform PCC functions include Policy and Charging Control Function (PCRF) and Policy and Charging Enforcement Function (PCEF).
LTE 네트워크에서 PCC 관련 표준 규격으로는 3GPP TS 29.212 “Policy and Charging Control (PCC); Reference point”, 3GPP TS 29.213 “Policy and Charging Control signaling flows and Quality of Service (QoS) parameter mapping", 3GPP TS 29.214 “Policy and Charging Control over Rx reference Point” 및 3GPP TS 23.203 “Policy and Charging Control architecture” 등이 있다.PCC-related standards in LTE networks include 3GPP TS 29.212 "Policy and Charging Control (PCC); Reference point ", 3GPP TS 29.213 " Policy and Charging Control signaling flows and QoS parameter mapping ", 3GPP TS 29.214 " Policy and Charging Control over Rx reference Point ", and 3GPP TS 23.203 & .
하지만, 상기한 3GPP 표준 규격들에는 단말에 할당되는 IP 주소가 변경되지 않는 경우의 PCRF 바인딩 기법만이 개시되어 있다.However, only the PCRF binding technique when the IP address allocated to the terminal does not change is disclosed in the 3GPP standard specifications.
최근, 사업자는 네트워크 자원 활용을 통한 새로운 수익 모델로서 통신사 내부적으로 제공하는 서비스뿐만 아니라 외부 제휴 사업자와의 직접 연동을 통한 수익 다각화에 많은 관심을 가지고 있다.In recent years, operators are paying a lot of attention not only to services provided internally by carriers but also to profit diversification through direct linkage with external partners as a new revenue model through network resource utilization.
하지만, 외부 제휴 사업자와의 서비스 연동 시, 단말의 IP 주소가 변경되는 상황이 발생될 수 있다.However, when the service is interworked with an external affiliate, the IP address of the terminal may change.
현재, 사업자는 통신사 네트워크 보호 및 고객 정보 보안을 위해 외부 망으로의 연동 시에는 LTE 망에서 할당된 Private IP 주소를 공중망-예를 들면, 인터넷망-을 위한 공중 IP 주소(Public IP Address)로 변환하는 장비인 NAT(Network Address Translation)를 도입하고 있다.At present, in order to protect the carrier network and secure the customer information, the business operator converts the private IP address allocated in the LTE network into a public IP address for the public network (for example, the Internet) NAT (Network Address Translation).
현재 3GPP 표준 규격에 따른 PCRF는 LTE 망에서 할당된 단말 IP 주소와 외부 제휴 사업자로부터의 서비스 데이터 흐름(SDF: Service Data Flow)상에 포함된 단말 IP 주소가 상이한 경우, 서비스 데이터 흐름을 LTE 망의 EPC 베어러(Bearer)에 매핑하는 바인딩 동작을 수행할 수 없다.The PCRF according to the current 3GPP standard specifies that when a terminal IP address allocated in an LTE network is different from a terminal IP address included in a service data flow (SDF) from an external affiliate, It is impossible to perform a binding operation to map to an EPC bearer.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 NAT 환경에서의 PCRF 바인딩 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a PCRF binding method in a NAT environment.
본 발명의 다른 목적은 기존 LTE 망과의 호환이 가능한 PCRF 바인딩 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a PCRF binding method compatible with existing LTE networks.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 외부 제휴 업체와의 연동을 통해 사용자에게 다양한 응용 서비스를 제공하는 것이 가능한 PCRF 바인딩 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a PCRF binding method capable of providing a variety of application services to users through interworking with various external affiliates.
본 발명의 또 다른 목적은 LTE 네트워크 보안 및 고객 정보 보안을 유지하는 것이 가능한 NAT 환경에서의 PCRF 바인딩 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a PCRF binding method in an NAT environment capable of maintaining LTE network security and customer information security.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 방법들을 지원하는 장치, 시스템 및 기록 매체를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus, a system, and a recording medium that support the above methods.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.
본 발명은 NAT 환경에서의 패킷 데이터 서비스 제공 방법 및 이를 지원하는 장치 및 시스템을 제공한다.The present invention provides a packet data service providing method in an NAT environment and an apparatus and a system supporting the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 네트워크에서 외부 제휴 사업자 망과 연동하여 패킷 데이터 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터 제1 사용자 식별자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 수신하는 제 1단계와 상기 제1 사용자 식별자를 제 2 사용자 식별자로 변환하는 제2 단계와 상기 변환된 제2 사용자 식별자에 대응하여 미리 저장된 UE IP 주소를 추출하는 제3 단계와 상기 추출된 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 제4 단계를 포함하되, 상기 PCC 규칙을 이용하여 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터의 패킷 데이터 흐름을 제어하는 것을 특징으로 한다.A method for providing a packet data service in cooperation with an external partner network in an LTE network according to an embodiment of the present invention includes receiving a service request message including a first user identifier from the external partner network, A second step of converting the first user identifier into a second user identifier, a third step of extracting a UE IP address stored in advance corresponding to the converted second user identifier, And a fourth step of generating a rule, wherein the packet data flow from the external partner network is controlled using the PCC rule.
여기서, 상기 제 1 사용자 식별자는 MDN이고, 상기 제2 사용자 식별자는 MSISDN인 것을 특징으로 한다.Here, the first user identifier is an MDN, and the second user identifier is an MSISDN.
또한, 상기 서비스 요청 메시지는 상기 LTE 네트워크와 간접 연동되는 외부 제휴 사업자로부터 수신되는 것을 특징으로 한다.The service request message is received from an external affiliate that is indirectly linked to the LTE network.
또한, 상기 외부 제휴 사업자에 대응하는 APN이 미리 설정되어 상기 LTE 네트워크에 유지되되, 상기 APN 정보를 더 이용하여 상기 PCC 규칙을 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, an APN corresponding to the external affiliate is previously set and maintained in the LTE network, and the PCN rule is generated by further using the APN information.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LTE 네트워크의 PCRF에서 패킷 데이터 서비스를 제공하는 방법은 AF로부터 MSISDN이 포함된 AA Request 메시지를 수신되는 제1 단계와 상기 AA Request를 통해 요청된 응용 서비스가 직접 연동 서비스인지 여부를 판단하는 제2 단계와 상기 판단 결과, 직접 연동이 아닌 경우, 상기 AA Request에 포함된 제1 UE IP 주소를 상기 MSISDN에 대응하여 미리 할당된 제2 UE IP 주소로 변환하는 제3 단계와 상기 제2 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 제4 단계를 포함할 수 있다.A method of providing a packet data service in a PCRF of an LTE network according to another embodiment of the present invention includes a first step of receiving an AA Request message including an MSISDN from an AF, And if it is determined that the service is not directly connected, converting the first UE IP address included in the AA Request into a second UE IP address allocated in advance corresponding to the MSISDN, And a fourth step of generating a PCC rule using the second UE IP address.
여기서, 상기 AA Request 메시지는 미디어 구성 번호(Media Component Number) AVP를 포함하되, 상기 제 2 단계는 상기 미디어 구성 번호 AVP의 값에 따라 상기 요청된 서비스가 외부 제휴 서비스인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Herein, the AA Request message includes a Media Component Number (AVP) AVP, and the second step includes determining whether the requested service is an external affiliate service according to the value of the media configuration number AVP .
또한, 상기 AA Request 메시지는 AF 응용 식별자 AVP를 포함하되, 상기 AF 응용 식별자 AVP의 값에 따라 상기 외부 제휴 서비스가 직접 연동 서비스인지 간접 연동 서비스인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.In addition, the AA Request message includes an AF application identifier AVP, and determines whether the external affiliate service is a direct link service or an indirectly linked service according to the value of the AF application identifier AVP.
또한, 상기 간접 연동 서비스인 경우, 상기 제3 단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.In the case of the indirectly linked service, the third step is performed.
또한, 상기 AA Request는 상기 요청된 응용 서비스에 대응하는 APN 정보를 더 포함하되, 상기 APN 정보를 더 이용하여 상기 PCC 정책을 생성하는 것을 특징으로 한다.The AA Request further includes APN information corresponding to the requested application service, and the APC information is further used to generate the PCC policy.
또한, 상기 LTE 네트워크는 NAT를 통해 외부 패킷 데이터 망과 연동되며, 상기 제1 UE IP 주소는 상기 제2 UE IP 주소에 대응되도록 상기 NAT에 의해 할당된 공중 IP 주소인 것을 특징으로 한다.In addition, the LTE network is interworked with an external packet data network through NAT, and the first UE IP address is a public IP address allocated by the NAT to correspond to the second UE IP address.
또한, 상기 PCRF는 Gx 인터페이스를 통해 P-GW와 연동되며, 상기 P-GW가 상기 제2 UE IP 주소를 할당하여 상기 PCRF에 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the PCRF is interworked with the P-GW through the Gx interface, and the P-GW assigns the second UE IP address to the PCRF.
또한, 상기 PCC 규칙은 SDF(Service Data Flow) 템플릿(Template)을 포함하되, 상기 변환된 UE IP 주소가 상기 SDF 템플릿의 구성에 이용되는 것을 특징으로 한다.In addition, the PCC rule includes an SDF (Service Data Flow) template, and the converted UE IP address is used in the configuration of the SDF template.
또한, 상기 SDF 템플릿은 포트 정보를 포함하되, 상기 직접 연동이 아닌 경우, UE에 대응되는 포트 정보를 "ALL"로 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the SDF template includes port information, and when the SDF template is not directly linked, the port information corresponding to the UE is set to "ALL ".
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 외부 제휴 사업자 망과 연동하여 패킷 데이터 서비스를 제공하는 시스템은 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터 MDN을 포함하는 사용 통보 메시지를 수신하고, 상기 MDN을 MSISDN으로 변환하는 AF와 상기 MSISDN에 대응하는 제1 UE IP 주소를 추출하고, 상기 추출된 제1 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 PCRF와 상기 PCRF로부터 상기 PCC 규칙을 수신하여 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터의 IP 흐름을 UE에 전달하는 P-GW를 포함할 수 있다.The system for providing the packet data service in cooperation with the external alliance provider network according to another embodiment of the present invention receives the use notification message including the MDN from the external alliance provider network, A PCRF for extracting a first UE IP address corresponding to the MSISDN, generating a PCC rule using the extracted first UE IP address, and a PCF for receiving IPC from the external affiliate provider network And a P-GW for delivering the flow to the UE.
여기서, 상기 제1 UE IP 주소는 상기 UE의 상기 외부 제휴 사업자 망으로의 접속 요청에 따라 상기 P-GW에 의해 할당되는 것을 특징으로 한다.Here, the first UE IP address is allocated by the P-GW in response to a connection request of the UE to the external alliance carrier network.
또한, 상기 제1 UE IP 주소를 공중 IP 주소인 제2 UE IP 주소 변환하는 NAT을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method further includes a NAT for converting the first UE IP address to a second UE IP address that is a public IP address.
또한, 상기 서비스 요청 메시지는 ASP 정보를 더 포함하되, 상기 AF가 상기 ASP 정보에 상응하는 APN을 결정하여 상기 PCRF에 제공하는 것을 특징으로 한다.The service request message further includes ASP information, and the AF determines an APN corresponding to the ASP information and provides the determined APN to the PCRF.
본 발명의 일 실시예에 따른 외부 제휴 사업자 망과 연동하여 패킷 데이터 서비스를 제공하는 장치는 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터 제1 사용자 식별자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 수신하는 수단과 상기 제1 사용자 식별자를 제 2 사용자 식별자로 변환하는 수단과 상기 변환된 제2 사용자 식별자에 대응하여 미리 저장된 UE IP 주소를 추출하는 수단과 상기 추출된 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 수단을 포함하되, 상기 PCC 규칙을 이용하여 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터의 패킷 데이터 흐름을 제어하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for providing a packet data service in cooperation with an external alliance provider network according to an embodiment of the present invention includes means for receiving a service request message including a first user identifier from the external alliance provider network, Means for extracting a UE IP address stored in advance corresponding to the converted second user identifier, and means for generating a PCC rule using the extracted UE IP address, And controls the flow of packet data from the external alliance provider network by using the rule.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 AF와 연동하여 패킷 데이터 서비스를 제공하는 장치는 상기 AF로부터 MSISDN이 포함된 AA Request 메시지를 수신되는 수단과 상기 AA Request를 통해 요청된 응용 서비스가 직접 연동 서비스인지 여부를 판단하는 수단과 상기 판단 결과, 직접 연동이 아닌 경우, 상기 AA Request에 포함된 제1 UE IP 주소를 상기 MSISDN에 대응하여 미리 할당된 제2 UE IP 주소로 변환하는 수단과 상기 제2 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 수단을 포함하되, 상기 AF가 외부 제휴 사업자 망으로부터 수신된 MDN을 상기 MSISDN으로 변환하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for providing a packet data service in cooperation with an AF according to another embodiment of the present invention includes means for receiving an AA Request message including an MSISDN from the AF and means for determining whether the application service requested through the AA Request is a direct link service Means for converting a first UE IP address included in the AA Request into a second UE IP address allocated in advance corresponding to the MSISDN when the determination result is not directly linked; Means for generating the PCC rule using the IP address, wherein the AF converts the MDN received from the external affiliate network into the MSISDN.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And can be understood and understood.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the method and apparatus according to the present invention will be described as follows.
첫째, 본 발명은 기존 LTE 망과의 호환이 가능한 PCRF 바인딩 방법을 제공하는 장점이 있다.First, the present invention has an advantage of providing a PCRF binding method compatible with existing LTE networks.
둘째, 본 발명은 외부 제휴 사업자와의 연동을 통해 사용자에게 보다 다양한 서비스를 제공하는 장점이 있다.Second, the present invention has an advantage of providing a variety of services to users through cooperation with external affiliates.
셋째, 본 발명은 LTE 망에서 할당된 Private IP 주소를 외부 제휴 사업자에 노출하지 않음으로써, LTE 망의 보안을 효과적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.Third, the present invention is advantageous in that the security of the LTE network can be effectively maintained by not exposing the private IP address allocated in the LTE network to the external affiliate.
넷째, 본 발명은 AF에서 제공되는 UE IP 주소를 P-GW에 의해 할당된 UE IP 주소와 일치되도록 하는 NAT 환경에서의 PCRF 바인딩 기법을 제공하는 장점이 있다.Fourth, the present invention is advantageous in that it provides a PCRF binding technique in a NAT environment in which the UE IP address provided by the AF is matched with the UE IP address assigned by the P-GW.
다섯째, 본 발명은 P_GW와 AF간 직접 연동이 불필요하므로, 외부 제휴 사업자로부터의 트래픽 증가에 따른 장비 증설 부담이 줄어드는 장점이 있다.Fifth, since the present invention does not require direct interworking between P_GW and AF, there is an advantage that burden of equipment expansion due to increase of traffic from an external affiliate is reduced.
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.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LTE 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크상의 트래픽 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크에서의 IP 주소 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 이해를 돕기 위한 IP 주소 할당 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCC 규칙의 데이터 구조이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 네트워크의 패킷 데이터 망 연동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MDN의 매핑을 이용한 PCRF 바인딩 방법의 일반적인 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 신규 가입자 식별자를 이용한 PCRF 바인딩 방법을 설명하기 위한 절차도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, NAT 환경을 고려한 PCRF 바인딩 매커니즘을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. It is to be understood, however, that the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute a new embodiment.
1 is a configuration diagram of an LTE network according to the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining traffic flows on an LTE network for facilitating understanding of the present invention. FIG.
3 is a diagram for explaining an IP address assignment method in an LTE network for facilitating understanding of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining an IP address assignment procedure to help understand the present invention.
5 is a data structure of PCC rules according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining a packet data network interworking method of an LTE network according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a general concept of a PCRF binding method using a mapping of MDN according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a PCRF binding method using a new subscriber identifier according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram for explaining a PCRF binding mechanism considering NAT environment according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.
도 1은 본 발명에 따른 LTE 네트워크 구성도이다.1 is a configuration diagram of an LTE network according to the present invention.
도 1을 참조하면, 도 1을 참조하면, LTE 네트워크는 UE(User Equipment, 10), eNB(Evolved Node B, 20), S-GW(Serving Gateway, 30), P-GW(Packet Data Network Gateway, 40), MME(Mobility Management Entity, 50), HSS(Home Subscriber Server, 60), SPR(Subscriber Profile Repository, 70), OFCS(Offline Charging System, 80), OCS(Online Charging System, 90), PCRF(Policy and Charging Rule Function, 100)을 포함하여 구성될 수 있다.1, an LTE network includes a UE (User Equipment) 10, an Evolved Node B (eNB) 20, an S-GW (Serving Gateway) 30, a Packet Data Network Gateway An MCS (Mobility Management Entity) 50, an HSS (Home Subscriber Server) 60, an SPR (Subscriber Profile Repository) 70, an OFFCS (Offline Charging System) 80, an OCS (Online Charging System) (Policy and Charging Rule Function, 100).
UE(10)는 LTE 사용자 단말로서, LTE Uu 인터페이스(15)를 eNB(20)와 연결된다. 여기서, LTE Uu 인터페이스(15)는 무선 인터페이스로서 제어 메시지를 송수신하기 위한 제어 평면 및 사용자 데이터를 제공하기 위한 사용자 평면이 정의된다. The
eNB(20)는 UE(10)에 무선 인터페이스를 제공하는 장치로서, 무선 베어러 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 부하 제어(Load balancing) 및 셀 간 간섭 제어 등과 같은 무선 자원 관리 기능을 제공한다.The
S-GW(30)는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)과 EPC(Evolved Packet Core)의 종단으로서, eNB(20)간 핸드오버 및 3GPP 시스템 간 핸드오버 시 앵커링 포인트(Anchoring point)가 된다. 여기서, E-UTRAN은 적어도 하나의 eNB(20)로 구성되며, EPC는 S-GW(30), P-GW(40) 및 MME(50)로 구성된다.The S-
P-GW(40)는 UE(10)를 외부 PDN(Packet Data Network, 110)과 연결해주며 패킷 필터링(Packet filtering) 기능을 수행한다. 또한, P-GW(40)는 UE(10)에게 IP 주소를 할당하고 3GPP 시스템과 non-3GPP 시스템 간 핸드오버 시 모빌리티 앵커링 포인트(Mobility anchoring point)로 동작한다. 특히, P-GW(40)는 PCRF(100)로부터 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 수신하여, 이를 해당 서비스 흐름에 적용하며, UE(10)/SDF(Service Date Flow) 별 과금 기능을 제공한다.The P-
HSS(60)는 사용자 프로파일(Subscriber profile)을 저장된 데이터베이스로서, MME(50)에게 사용자 인증 정보 및 사용자 프로파일을 제공한다.The
SPR(70)은 PCRF(100)에게 가입자 및 가입 관련 정보를 제공하며, PCRF(100)는 상기 가입자 및 가입 관련 정보를 이용하여 가입자 기반 PCC 규칙을 생성한다.The
OFCS(80)는 CDR(Charging Data Record)기반의 과금 정보를 제공한다.
OCS(90)는 실시간 크래딧(Credit) 제어를 통해 용량(Volume), 시간(time), 이벤트(Event) 기반의 과금 기능을 제공한다.
PCRF(100)는 정책 및 과금 제어를 수행하는 엔터티로서 정책 제어 결정과 과금 제어 기능을 제공한다. PCRF(100)에서 생성된 PCC 규칙은 P-GW(40)로 전송된다.The
이하에서는, LTE 네트워크를 구성하는 요소들 사이의 인터페이스를 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the interface between the elements constituting the LTE network will be briefly described.
LTE-Uu(15)는 UE(10)와 eNB(20)간의 무선 인터페이스로 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다.The LTE-
S1-U(25)는 eNB(20)와 S-GW(30) 사이의 인터페이스로서, 사용자 평면을 제공한다. 이때, 베어러 별 GTP 터널링이 제공된다.The S1-
S5(35)는 S-GW(30)와 P-GW(40) 사이의 인터페이스로서, 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다. 이때, 사용자 평면은 베어러 별 GTP 터널링을 제공하고, 제어 평면은 GTP 터널 관리를 제공한다.
SGi(45)는 P-GW(40)와 PDN(110) 간 인터페이스로 사용자 평면 및 제어 평면을 정의한다. 사용자 평면에서는 IETF 기반 IP 패킷 포워딩(Forwarding) 프로토콜이 사용되고, 제어 평면에서는 DHCP와 RADIUS/Diameter와 같은 프로토콜이 사용된다.
S11(55)는 MME(50)와 S-GW(30) 간 인터페이스로서 제어 평면이 정의되며, 베어러 당 GTP 터널링이 제공된다.
X2(65)는 두 eNB(20) 간 인터페이스로서, 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다. 제어 평면에서는 X2-AP 프로토콜이 사용되며, 사용자 평면에서는 X2 핸드오버 시 데이터 포워딩(Forwarding)을 위해 베어러 당 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널링을 제공한다.
S6a(75)는 HSS(60)와 MME(50) 사이의 인터페이스로 제어 평면이 제공되며, UE 가입 정보 및 인증 정보를 교환하기 위해 사용된다.S6a (75) is provided with a control plane as an interface between the
Gx(85)는 PCRF(100)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, QoS(Quality of Service) 정책 및 과금 제어를 위한 정책 제어 규칙 및 과금 규칙을 전달하기 위해 사용된다.The
Sp(95)는 SPR(70)과 PCRF(100) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, 사용자 프로파일을 전달하기 위해 사용된다.Sp (95) is an interface between the
Gz(105)는 OFCS(80)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, P-GW(40)로부터 OFCS(80)로의 CDR 전송을 위해 사용된다.
Gy(115)는 OCS(90)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, 실시간 크레딧(Credit) 제어 정보 교환을 위해 사용된다.
도2는 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크상의 트래픽 흐름을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2 is a view for explaining traffic flows on an LTE network for facilitating understanding of the present invention. FIG.
보다 상세하게, 도2는 LTE 네트워크 참조 모델의 사용자 평면에서 인터넷 트래픽 흐름을 보여준다. 도면 부호 200a는 UE(10)로부터 인터넷으로의 트래픽 흐름-이하, "상향 링크 트래픽 흐름"이라 명함-을 도면 부호 200b는 인터넷으로부터 UE(10)로의 트래픽 흐름-이하, "하향 링크 트래픽 흐름"이라 명함-을 나타낸다.More specifically, Figure 2 shows the Internet traffic flow in the user plane of the LTE network reference model.
IP 패킷은 S1-U(25) 및 S5(35) 인터페이스 상에서 각각 GTP 터널을 통해 전송된다. 여기서, GTP 터널은 UE(10)가 LTE 망에 초기 접속 시 제어 시그널링을 통해 EPS 베어러 별로 설정된다.IP packets are transmitted over the GTP tunnel on the S1-U (25) and S5 (35) interfaces, respectively. Here, the GTP tunnel is set for each EPS bearer through control signaling when the
하나의 S1-U(25)와 S5(35) 인터페이스 상에는 여러 EPS 베어러가 설정되므로, 이들을 구분하기 위해 각 GTP 터널 설정 시 상향 및 하향으로 터널 종단점 식별자(TEID:Tunnel Endpoint Identifier)가 할당된다. S1-U(25) 인터페이스에서 GTP 터널이 설정될 때는 상향으로 S-GW(20)에 종단점을 갖는 TEID(UL S1-TEID)가 할당되고 하향으로 eNB(20)에 종단점을 갖는 TEID(DL S1-TEID)가 할당된다. 유사하게, S5(35) 인터페이스에서 GTP 터널이 설정될 때는 상향으로 P-GW(40)에 종단점을 갖는 TEID(UL S5-TEID)와 하향으로 S-GW(30)에 종단점을 갖는 TEID(DL S5-TEID)가 할당된다.Since several EPS bearers are set on one of the S1-
사용자 IP 패킷이 S1-U(25)와 S5(35) 인터페이스 상에서 GTP 터널을 통해 전송될 때, eNB(20), S-GW(30) 및 P-GW(40)는 GTP 패킷 헤더에 GTP 터널 생성시 할당 받은 TEID를 삽입하여 전송하다. S-GW(30)는 상향에서 S1-GTP 터널을 종단하고 사용자 IP 패킷을 S5-GTP 터널로 전송하기 위하여 UL S1-TEID와 UL S5-TEID 간 맵핑 정보를 갖고 있어야 한다. 유사하게, 하향에서는 DL S5-TEID와 DL S1-TEID간 맵핑 정보를 유지해야 한다.The
이하에서는 상기 도 2를 참조하여 각 엔터티가 상향 및 하향 인터넷 트래픽 흐름을 처리하는 절차를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 2, a procedure for each entity to process uplink and downlink Internet traffic flows will be described in detail.
우선, 상향 링크에 있어서, UE(10)는 내부 발생된 사용자 IP 패킷을 LTE-Uu(15) 인터페이스를 통해 eNB(20)로 전송한다. eNB(20)는 S-GW IP 주소를 목적지 주소, eNB(20) 주소를 발신 주소, UL S1-TEID를 TEID로 설정된 S1 GTP 헤더를 구성한 후 수신된 사용자 IP 패킷에 추가하여 S1 GTP 터널을 통해 S-GW(30)로 전송한다.First, in the uplink, the
S-GW(30)는 S1 GTP 터널을 통해 사용자 IP 패킷을 수신하면, P-GW(40) IP 주소를 목적지 주소, S-GW(30)를 발신 주소, UL S5-TEID를 TEID로 설정된 S5 GTP 헤더를 구성한다. 이후, 설정된 S5 GTP 헤더를 사용자 IP 패킷에 추가하여 S5 GTP 터널을 통해 P-GW(40)에 전송한다.When receiving the user IP packet through the S1 GTP tunnel, the S-
연이어, P-GW(40)는 S5 GTP 헤더를 제어하여 사용자 IP 패킷을 추출한 후 IP 라우팅을 통해 인터넷에 전송한다.Subsequently, the P-
하향 링크 트래픽 흐름을 살펴보면, P-GW(40)는 인터넷을 통해 UE(10)로 향하는 사용자 IP 패킷을 수신한다. P-GW(40)는 S-GW IP 주소를 목적지 주소, P-GW IP 주소를 발신 주소, DL S5-TEID를 TEID로 구성된 S5 GTP 헤더를 사용자 IP 패킷에 추가한 후 S5-GTP 터널을 통해 S-GW(30)로 전송한다.Referring to the downlink traffic flow, the P-
S-GW(30)는 S5 GTP 터널을 통해 수신된 사용자 IP 패킷에 eNB IP 주소를 목적지 주소, S-GW IP 주소를 발신 주소, DL S1-TEID를 TEID로 구성된 S1 GTP 헤더를 추가한 후 S1 GTP 터널을 통해 eNB(20)에 전송한다.The S-
eNB(20)는 S1 GTP 헤더가 제거된 사용자 IP 패킷을 무선링크 상의 베어러인 데이터 무선 베어러(DRB: Data Radio Bearer)를 통해 UE(10)에 전송한다.The
상기한 도2의 GTP 터널은 사용자 IP 패킷을 전달하기 위한 사용자 평면 GTP 터널-이하, "GTP-U 터널"이라 명함-임을 주의해야 한다.It should be noted that the GTP tunnel shown in FIG. 2 is a user plane GTP tunnel for transmitting a user IP packet, hereinafter referred to as a "GTP-U tunnel ".
도 3은 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크에서의 IP 주소 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다. 좀 더 상세하게, 도 2는 LTE 네트워크에서 사용자 단말이 LTE 망에 접속할 때 LTE 망이 사용자 단말에 IP 주소를 할당하는 방법에 관한 것으로서, 대표적인 IP 주소 할당 방법인 유동 IP 주소 할당(Dynamic IP Address Allocation) 방법과 고정 IP 주소 할당(Static IP Address Allocation) 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining an IP address assignment method in an LTE network for facilitating understanding of the present invention. More specifically, FIG. 2 illustrates a method for allocating an IP address to a user terminal in a LTE network when a user terminal accesses an LTE network in the LTE network. The method includes a Dynamic IP Address Allocation ) Method and a static IP address allocation method.
일반적으로, UE(10)가 LTE 망으로 초기 접속 시 LTE 망에 PDN(110) 연결을 요청한다. UE(10)에게 PDN(110) 연결을 제공하기 위해 P-GW(40)는 UE(10)가 사용할 IP 주소-즉, PDN 주소-를 할당하고, 이를 UE(10)에 전달한다. 여기서, PDN 주소는 P-GW(40)와 UE(10) 간에 디폴트 베어러(Default bearer)가 설정되는 과정에서 P-GW(40)로부터 UE(10)에 전달되며, UE(10)는 상기 PDN 주소를 이용하여 PDN(110)이 제공하는 서비스에 접속할 수 있다.Generally, the
이때, P-GW(40)가 UE(10)에게 IP 주소를 할당하는 방법은 UE(10)가 LTE 망에 접속할 때마다 동적으로 생성되는 유동 IP 주소 할당 방법과 사용자가 서비스 가입 시 할당 받은 IP 주소를 UE(10)가 LTE 망에 접속할 때 HSS(60)에 저장된 가입자 프로파일을 참조하여 제공하는 고정 IP 주소 할당 방법이 있을 수 있다.The P-
좀 더 상세하게, 유동 IP 주소 할당 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 사업자가 P-GW(40)에 IP 풀(Pool)을 미리 구성한 후 UE(10)가 LTE 망에 접속하면, IP 풀을 참조하여 동적으로 IP 주소를 할당한다.More specifically, as shown in FIG. 3, when a UE accesses an LTE network after a provider configures an IP pool in the P-
반면, 고정 IP 주소 할당 방법은 사용자가 사업자 망에 가입 시 사업자가 UE(10)에 영구적으로 사용할 IP 주소를 할당하여 HSS(60)에 유지하고, UE(10)가 LTE 망에 접속하면, P-GW(40)가 HSS(60)로부터 해당 UE(10)에 대응하는 IP 주소를 수신하여 UE(10) 전달한다.On the other hand, in the fixed IP address assignment method, when a user joins a service provider network, a service provider allocates an IP address to be permanently used to the
UE(10)는 LTE 망으로의 초기 접속 시 PDN 연결을 요구하는 과정에서 PCO(Protocol Configuration Option) 파라미터를 이용하여 외부 프로토콜 및 어플리케이션 관련한 소정의 프로토콜 정보를 요청할 수 있다. 여기서, 프로토콜 정보는 DNS 서버 주소를 포함할 수 있다.The
상기한 PCO에 대한 상세한 내용은 3GPP TS 24.008에 개시된 내용을 참조하기로 한다.The details of the above-mentioned PCO will be described in detail in 3GPP TS 24.008.
도 4는 본 발명의 이해를 돕기 위한 IP 주소 할당 절차를 설명하기 위한 도면이다. 좀 더 상세하게, 도 4는 고정 IP 주소 할당 절차를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining an IP address assignment procedure to help understand the present invention. More specifically, FIG. 4 is a diagram for explaining a static IP address assignment procedure.
도 4를 참조하면, UE(10)는 전원이 인가(Power On)되면, MME(50)로 PDN 연결 요청 메시지(PDN Connectivity Request Message)를 전송한다(S401). 이때, PDN 연결 요청 메시지는 IMSI(International Mobile Station Identity), PDN 타입=IPv4, PCO=DNS Server IPv4 Address Request 등의 정보를 포함할 수 있다. 여기서, IMSI는 LTE 망 내부에서 가입자를 식별하기 위한 고유 식별 정보이다.Referring to FIG. 4, the
MME(50)는 IMSI를 포함하는 위치 갱신 요구 메시지(Location Update Request Message)를 HSS(60)에 전송한다(S403).The
HSS(60)는 IMSI에 대응하는 가입자 프로파일을 내부 데이터베이스로부터 조회하여 해당 가입자에 미리 할당된 고정 IP 주소를 포함하는 위치 갱신 응답 메시지(Location Update Answer Message)를 MME(50)에 전송한다(S405).The
MME(50)는 HSS(60)로부터 수신된 고정 IP 주소 및 UE(10)로부터 수신된 IMSI(International Mobile Subscriber Identity), PDN 타입=IPv4, PCO=DNS Server IPv4 Address Request 등을 포함하는 세션 생성 요구 메시지(Create Session Request Message)를 S-GW(30)에 전송한다(S407).The
연이어, S-GW(30)는 수신된 세션 생성 요구 메시지를 P-GW(40)에 전달한다(S409).Subsequently, the S-
이 후, 상기한 단계 409 및 단계 407에서의 요구 메시지에 대한 응답으로, P-GW(40)와 S-GW(30)는 각각 세션 생성 응답 메시지(Create Session Response Message)를 MME(50)에 전송한다. 여기서, 세션 생성 응답 메시지는 PDN 주소 필드에 상기 고정 IP 주소, PCO 필드에 사용자가 요청한 DNS 서버 IP 주소를 포함할 수 있다.Thereafter, in response to the request message in
MME(50)는 상기 고정 IP 주소 및 DNS IP 주소-여기서, DNS IP 주소는 primary DNS IP 주소와 Secondary DNS IP 주소가 포함될 수 있음-가 포함된 디폴트 EPS 베어러 활성 요청 메시지(Activate Default EPS Bearer Context Request)를 UE(10)에 전송한다(S415). 여기서, 상기 EPS 세션 관리 메시지-이하, "ESM(EPS Session Management) 메시지"라 명함-의 하나인 디폴트 EPS 베어러 활성 요청 메시지는 EPS 이동성 관리 메시지-이하. "EMM(EPS Mobility Management) 메시지"라 명함-인 접속 수락 메시지(Attach Accept Message)에 포함되어 전달될 수 있다.The
이 후, 고정 IP 주소 및 DNS IP 주소가 UE(10)의 내부 메모리에 저장되며(S417), UE(10)와 P-SW(40) 간에는 디폴트 EPS 베어러가 설정된다(S419). 이때, UE(10)는 설정된 디폴트 EPS 베어러를 통해 PDN(110)에 접속하여 사용자 IP 패킷을 송수신할 수 있다.Thereafter, a static IP address and a DNS IP address are stored in the internal memory of the UE 10 (S417), and a default EPS bearer is set between the
이하에서는 LTE 네트워크에서의 정책 및 과금 제어에 대해 간단히 살펴보기로 한다.Hereinafter, policy and accounting control in an LTE network will be briefly described.
PCRF(100)는 서비스 데이터 흐름(SDF:Service Data Flow) 별로 PCC 규칙을 결정하고, 결정된 PCC 규칙을 Gx(85) 인터페이스를 통해 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)-예를 들면, P-GW(40)-에 전달한다. 여기서, PCC 규칙은 사업자 정책-예를 들면, QoS 정책, gate status, 과금 방법 등을 포함함-을 기반으로 결정될 수 있다. 또한, PCC 규칙은 특정 SDF에 속한 패킷의 검출, 서비스의 식별, SDF에 적용할 과금 파라미터 및 SDF에 대한 정책 제어에 관한 정보가 포함될 수 있다.The
PCRF(100)는 SGi(45) 인터페이스상에 송/수신되는 사용자 IP 패킷들이 어떤 SDF에 대응되는지를 검출하기 위한 소정 패킷 필터(Packet Filter)-예를 들면, SDF template-를 생성하고, 이를 PCC 규칙에 적용할 수 있다. 또한, P-GW(40)는 PCRF(100)로부터 수신된 PCC 규칙을 이용하여 SDF QoS와 LTE 베어러 QoS를 바인딩한 후 EPS 베어러에 반영할 수 있다.The
여기서, SDF template은 상기한 PCC 규칙에 포함된다. SDF template은 상향 및 하향 링크 각각에 대해 발신지 IP 주소(Source IP Address), 목적지 IP 주소(Destination IP Address), 발신지 포트(Source Port), 목적지 포트(Destination Port) 및 프로토콜 식별자(Protocol Identifier) 로 구성되는 5-tuple 기반의 SDF 구분자(Classifire)이다.Here, the SDF template is included in the above PCC rule. The SDF template consists of a source IP address, a destination IP address, a source port, a destination port, and a protocol identifier for each of the uplink and the downlink. Is a 5-tuple based SDF delimiter (Classifire).
일반적으로 하나의 UE가 사용하는 응용 서비스에 따라 또는 송수신되는 트래픽의 종류에 따라 다수의 IP 흐름(flow)-또는, "서비스 흐름(Service Flow)"이라고도 명함-들이 존재할 수 있다. 예를 들면, 응용 서비스는 네이버 접속, 다음 접속, 카카오톡, 게임, VoIP, YouTube 등을 포함할 수 있다. 이들 IP 흐름들은 5-tuple 기반의 SDF template를 이용하여 SDF로 매핑시킬 수 있다. 상기와 같이, 여러 개의 IP 흐름들이 각각 5-tuple 기반으로 분류되어 SDF로 매핑이 되면, P-GW(40)는 SDF 별로 QoS를 처리한 후 해당 SDF를 EPS 베어러로 매핑시킬 수 있다.In general, there may be a plurality of IP flows or a "Service Flow" depending on the application service used by one UE or depending on the type of traffic transmitted and received. For example, an application service may include a Naver connection, a next connection, a Kakao Talk, a game, VoIP, YouTube, and the like. These IP flows can be mapped to SDF using a 5-tuple-based SDF template. As described above, when a plurality of IP flows are classified into 5-tuple-based SDFs, the P-
이하에서는 도 5를 참조하여 PCC 규칙의 구성 요소를 살펴보기로 한다.Hereinafter, the components of the PCC rule will be described with reference to FIG.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 PCC 규칙의 데이터 구조이다.5 is a data structure of PCC rules according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, PCC 규칙의 데이터 구조는 정책 규칙명(Policy Rule Name, 501) 필드, SDF 템플릿(SDF Template, 503) 필드, SDF 보장 전송율(SDF GBR(Guaranteed Bit Rate), 505) 필드, SDF 최대 전송율(SDF MBR(Maximum Bit Rate, 507) 필드, SDF QCI(QoS Class Identifier)/ARP(Allocation Retention Priority)(509) 필드, SDF 게이팅 상태(SDF Gating Status, 511) 필드, SDF 과금(SDF Charging, 513) 필드 등을 포함할 수 있다.5, the data structure of the PCC rule includes a
정책 규칙명(501)은 인터넷 서비스(internet), 음성 서비스(Voice), P2P(Point to Point) 서비스 등을 포함할 수 있다. The
SDF 템플릿(503)은 패킷 필터링에 사용되는 템플릿 정보로서 상향 및 하향 링크 각각에 대해 설정될 수 있다. SDF 템플릿은 IP 패킷을 필터링하기 위한 Source IP Address, Destination IP Address, Source Port, Destination Port 및 Layer 4 protocol(UDP or TCP) 등의 정보가 포함될 수 있다. 예를 들면, 인터넷 서비스의 경우, UL(UE IP, *, *, *, *)/DL(*, UE IP, *, *, *)와 같이 UE에 할당된 IP 주소만이 필터링 파라미터로 사용될 수 있다.The
SDF 보장 전송율(505), SDF 최대 전송율(507)은 해당 SDF에 대해 보장되어야 할 데이터 전송 속도 및 최대 전송 속도를 각각 지시한다. 여기서, 전송율은 상향 및 하향 링크에 대해 각각 설정될 수 있다. 예를 들면, 인터넷 서비스에 대한 SDF 최대 전송율(507)은 상향 및 하향 링크 모두에 대해 무제한(Unlimited)로 설정될 수 있다.The SDF guaranteed
SDF QCI/ARP(509)는 해당 SDF에 대해 보장해야 할 채널 품질 및 우선 순위 보여주는 정보이다.The SDF QCI /
SDF 게이팅 상태(511)는 해당 SDF에 상응하여 할당된 QoS를 보장하기 위해 해당 SDF의 패킷 흐름이 차단되어야 하는지를 지시하는 정보이다. 예를 들면, SDF 게이팅 상태(511)는 개방(Open) 또는 폐쇄(Closed) 중 어느 하나의 값으로 설정될 수 있다. The
SDF 과금(513)은 해당 SDF에 대한 과금이 온라인(Online) 또는 오프라인(Offline) 중 어디에서 이루어지는 것이 적절한지 지시하는 정보이다.The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 네트워크의 패킷 데이터 망 연동 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining a packet data network interworking method of an LTE network according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, LTE 네트워크는 패킷 데이터 망과의 연동을 위해 AF(Application Function, 610) 및 NAT(Network Address Translation, 630) 중 적어도 하나가 추가로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, at least one of an application function (AF) 610 and a network address translation (NAT) 630 may be additionally provided for interworking with the packet data network of the LTE network.
여기서, 패킷 데이터 망은 LTE 망과 직접적으로 연동되어 운영되며, IP 멀티미디어 서비스를 제공하는 IMS(IP Multimedia Subsystem, 620)와 인터넷(100)에 연결되어 외부 제휴 사업자의 서비스를 제공하는 외부 제휴 사업자 망으로 구분될 수 있다. 예를 들면, 응용 서비스 제공자(ASP: Application Service Provider, 640)는 사업자에 의해 직접 관리되지 않으며, 사업자와의 서비스 제휴에 따라 별도의 과금 및 정책 규칙이 적용되어 서비스를 제공하는 외부 제휴 사업자 망일 수 있다.Here, the packet data network is directly operated in cooperation with the LTE network. The packet data network is composed of an IMS (IP Multimedia Subsystem) 620 for providing IP multimedia services, an external affiliate provider network . For example, an application service provider (ASP) 640 may not be directly managed by a service provider, but may be an external service provider network that provides services based on service charges and policy rules have.
특히, 패킷 데이터 망은 P-GW(40)와 AF(610)에서 관리하는 UE IP 주소의 동일 여부에 따라, 직접 연동(Direct linkage) 망과 간접 연동(Indirect linkage) 망으로 구분될 수 있다.In particular, the packet data network can be divided into a direct linkage network and an indirect linkage network according to whether the UE IP addresses managed by the P-
본 발명에 따른 AF(610)는 PCRF(100)에 패킷 데이터 망으로부터 요청된 서비스 흐름(Service Flow)에 대한 QoS를 요청하는 장비로서, IMS(620) 시스템의 P-CSCF(Proxy Call State Control Function )이거나 응용 서비스 제공자(640)와 같은 외부 제휴 사업자 망에 직접 연동하기 위한 게이트웨이(Gateway)일 수 있다.The
여기서, P-CSCF(Proxy Call State Control Function)는 UE(10)가 무선망 엑세스를 통해서 IMS 도메인으로 접속할 때 처음 만나는 진입점(entry point)으로서, UE(10)의 아웃바운드 프록시 서버(Outbound proxy server)로서 동작한다. 즉, UE(10)는 IMS(620)에 등록하거나 SIP(Session Initiation Protocol) 세션을 설정하기에 앞서 P-CSCF에 접속하여야 한다.The P-CSCF (Proxy Call State Control Function) is an entry point that the
본 발명에 따른 NAT(630)는 사업자가 통신사 네트워크 보호 및 보안을 위해 외부 망으로의 연동 시에 LTE 망의 P-GW(40)에 의해 할당된 Private IP 주소를 공중망-예를 들면, 인터넷망-을 위한 공중 IP 주소(Public IP Address)로 변환하는 장비일 수 있다.The NAT 630 according to the present invention is used by a service provider to provide a private IP address allocated by the P-
현재 3GPP 표준 규격에 명시된 바인딩 방법은 UE에 할당된 IP 주소를 식별자로 사용하여 AF(610)에 요청되는 서비스 흐름과 LTE 베어러를 매핑한다.The binding method specified in the current 3GPP standard specification maps an LTE bearer to a service flow requested to the
하지만, 간접 연동(650)의 경우, ASP(640)에서 관리하는 UE IP 주소와 LTE 망 내부에서 관리하는 UE IP 주소가 서로 상이할 수 있다. 따라서, P-GW(40) 및 PCRF(100)에서 관리되는 UE IP 주소와 AF(610)가 ASP(640)로부터 수신한 UE IP 주소는 서로 다를 수 있다. 상기한 문제점으로 인해 LTE 망은 UE(10)에 의해 요청된 외부 제휴 사업자의 서비스를 제공할 수 없다. However, in the case of indirect interworking 650, the UE IP address managed by the
반면, 직접 연동(600)의 경우는, IMS(620)에서 관리되는 UE IP 주소와 LTE 망에서 관리되는 UE IP 주소가 동일하므로 원활하게 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 직접 연동(600)은 UE IP 주소를 이용하여 Rx(625) 인터페이스 및 Gx(85) 인터페이스상에서의 세션 바인딩이 가능하다. 여기서, Rx(625)는 AF(610)와 PCRF(100) 간의 인터페이스로서, 제어 평면을 제공한다. 예를 들면, AF(610)는 PDN으로부터 요청된 서비스 흐름에 대한 PCC 규칙의 생성을 Rx(625) 인터페이스를 통해 PCRF(100)에 요청할 수 있다.On the other hand, in the case of the direct interworking 600, since the UE IP address managed in the IMS 620 and the UE IP address managed in the LTE network are the same, the service can be smoothly provided. That is, the direct interworking 600 is capable of session binding on the Rx 625 interface and the
특히, 직접 연동(600)의 경우, AF(610)가 APN을 사업자 내부 망으로 인지할 수 있으나, 간접 연동(650)에 있어서는 AF(610)가 외부 제휴 사업자 망을 사업자 내부 APN으로 인지할 수 없다.In particular, in the case of the direct interworking 600, the
또한, 직접 연동(600)의 경우, 가입자 식별자인 IMSI가 P-GW(40), PCRF(100) 및 AF(610)에서 모두 동일하게 인지될 수 있다. 하지만, 간접 연동(650)의 경우에는 외부 제휴 사업자 망에서는 IMSI와는 다른 별도의 사용자 식별자-예를 들면, 이메일 주소, 사용자 로그인 아이디 등을 포함함-가 사용될 수 있다. 따라서, 원활한 서비스 제공을 위해 외부 제휴 사업자와 통신 사업자는 사용자 식별자에 대한 공유가 필요할 수 있다. 특히, 사용자가 특정 서비스에 가입하거나 탈퇴할 때마다 통신사와의 정보 공유가 요구될 수 있다. 이는 과도한 업무 부하를 야기할 뿐만 아니라 별도의 사용자 식별자를 유지하기 위한 데이터베이스가 요구될 수 있다.Also, in the case of the direct interworking 600, the IMSI which is the subscriber identifier may be recognized in the P-
일반적으로, IMSI는 가입자에 할당되는 고유한 식별 정보로서 보안상의 이유로 외부 제휴 사업자와 공유되는 것은 고려 대상이 될 수 없다. 따라서, 간접 연동(650)의 경우, AF(610) 및 ASP(640)가 IMSI를 가입자 식별자로 사용할 수 없다.In general, the IMSI is unique identification information assigned to subscribers and can not be shared with external partners for security reasons. Therefore, in the case of the indirect interworking 650, the
본 발명의 일 실시예에 따른 PCRF에서의 바인딩 방법은 외부 제휴 사업자에 의해 제공 가능한 가입자 구분자인 MDN(Mobile Directory Number)과 통신 사업자에 의해 망 내부에서 관리하는 MSISDN(Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number) 사이의 소정 매핑 과정을 통해 효과적으로 제공될 수 있다.The binding method in the PCRF according to an exemplary embodiment of the present invention includes an MDN (Mobile Directory Number), which is a subscriber identifier that can be provided by an external affiliate, and an MSISDN (Mobile Subscriber Integrated Services Digital Network Number) The present invention is not limited thereto.
MDN은 가입자에 의해 인지되는 일반적인 전화 번호로서, 예를 들면, MDN은 "10-1234-5678"과 같은 10~11자리의 숫자 포맷일 수 있다.The MDN is a generic phone number recognized by the subscriber, e.g., the MDN may be a 10 to 11 digit number format such as "10-1234-5678 ".
반면, MSISDN은 착신 가입자로의 호 라우팅 및 과금을 위해 사용되는 국제 표준 가입자 식별자로서 IMSI와 함께 모바일 가입자를 식별하기 위한 중요한 정보로 사용된다. ITU-T recommendation E.164에 따른 MSISDN은 하기와 같이 구성될 수 있으며, 일반적으로 최대 15자리의 숫자로 SIM/USIM 카드에 기입되는 전화번호일 수 있다.On the other hand, the MSISDN is an international standard subscriber identifier used for call routing and billing to the called party, and is used as important information for identifying the mobile subscriber along with the IMSI. The MSISDN according to the ITU-T recommendation E.164 may be configured as follows, and may generally be a telephone number written to the SIM / USIM card with a maximum of 15 digits.
MSISDN = 국가코드(CC: Country Code)+국가 목적지 코드(NDC: National Destination Code)+가입자 번호(SN: Subscriber Number), 또는MSISDN = country code (CC) + country destination code (NDC) + subscriber number (SN), or
MSISDN = 국가코드(CC: Country Code)+번호 계획 지역(NPA: Number Planning Area)+가입자 번호(SN: Subscriber Number)MSISDN = Country Code + Number Planning Area (NPA) + Subscriber Number (SN)
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MDN의 매핑을 이용한 PCRF 바인딩 방법의 일반적인 개념을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 7 is a diagram for explaining a general concept of a PCRF binding method using a mapping of MDN according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 간접 연동의 경우, P-GW(40) 및 PCRF(100)에서의 UE IP 주소(710)와 AF(610) 및 ASP(640)에서의 UE IP 주소(710)가 서로 상이할 수 있다. 또한, 가입자 식별자(720)에 있어서도, P-GW(40) 및 PCRF(100)는 IMSI 값을 사용하고, AF(610) 및 ASP(640)는 응용 서비스 레벨에서 관리되는 사용자 식별자(User ID)를 사용할 수 있다. 특히, APN의 경우, LTE 네트워크 내부에서는 "internet"으로 설정되며, 외부 망의 접속 포인트인 AF(610)는 ASP 별로 APN을 설정할 수 있다.7, the
일반적으로 APN은 UE(10)가 LTE 네트워크에 접속하여 데이터 통신을 연결할 때 필요한 대상을 지정하는 문자열이다. 예를 들면, APN 설정은 UE(10)를 인터넷에 연결시키기 위한 공급자 설정에 해당될 수 있으며, 다양한 네트워크 서비스와 인터넷 연결을 제공하는 계약된 사업자의 이름이 설정될 수 있다.In general, an APN is a character string that specifies an object required when the
특히, 본 발명은 LTE 네트워크 내부에서 사용되는 UE IP 주소와 외부 망에서 사용되는 UE IP 주소가 다를 때 발생되는 PCRF 바인딩 문제점을 해결하기 위해 새로운 가입자 식별자-이하, "신규 가입자 식별자"라 명함-로 LTE 네트워크 내부에서는 MSISDN이 ASP(640)와 같은 외부 망에서는 MDN이 사용될 수 있다.In particular, in order to solve the PCRF binding problem that occurs when the UE IP address used in the LTE network is different from the UE IP address used in the external network, a new subscriber identifier (hereinafter referred to as a "new subscriber identifier" In the LTE network, the MSISDN may be used in the external network such as the
만약, AF(610)는 ASP(640)로부터 해당 ASP 정보 및 MDN을 포함하는 소정의 서비스 요청 메시지를 수신하면, AF(610)는 MDN을 MSISDN으로 변환하고 ASP 정보-여기서, ASP에 상응하는 APN을 결정할 수 있다. 이때, 변환된 MSISDN의 구조는 하기의 예와 같이 "국가코드(+82)+네트워크 코드(10)+이동 가입자 식별 번호(80803459)"의 구조일 수 있다.If the
예) ASP(620)으로부터 수신된 MDN : 01080803459Ex) MDN received from ASP 620: 01080803459
AF(610)에서 변환된 MSISDN : +821080803459MSISDN converted by AF 610: +821080803459
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 신규 가입자 식별자를 이용한 PCRF 바인딩 방법을 설명하기 위한 절차도이다.8 is a flowchart illustrating a PCRF binding method using a new subscriber identifier according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, UE(10)는 교보 문고 웹 사이트에 접속하여 교보 문고 서버인 ASP(640)로 특정 전자북(eBOOK) 컨텐츠를 다운로드하기 위한 소정의 요청 메시지를 전송한다(S801).Referring to FIG. 8, the
ASP(640)는 다운로드 요청된 컨텐츠의 전송 용량-예를 들면, 50MB-을 결정하고(S803), ASP 정보, MDN, 상기 결정된 전송 용량 정보 등이 포함된 소정의 사용 통보 메시지를 AF(610)에 전송한다(S805). 이때, ASP(640)는 신규 가입자 식별자로 MDN을 관리하며, 사용 통보 메시지를 통해 해당 다운로드 서비스에 대한 별도 과금 및 QoS를 AF(610)에 요청할 수 있다.The
특히, 상기 사용 통보 메시지의 일측-예를 들면, 패킷 헤더-에는 해당 ASP(640)의 IP 주소-이하, "ASP IP 주소"라 명함- 및 ASP(640)에 의해 할당된 UE IP 주소-이하, "ASP UE IP 주소"라 명함- 등이 포함될 수 있다. 여기서, 상기 ASP IP 주소 및 ASP UE IP 주소는 해당 다운로드 패킷을 필터링하기 위한 SDF Template(503)의 구성에 사용될 수 있다. 특히, ASP UE IP 주소는 ASP(640)가 NAT(630)으로부터 수신한 UE IP 주소로서, LTE 네트워크 내부의 UE IP 주소와 서로 상이함을 주의해야 한다.Particularly, the IP address of the
AF(610)는 수신된 MDN을 기반으로 MSISDN을 생성하고, 수신된 ASP 정보에 대응되는 APN을 결정한다(S807). 여기서, ASP 정보는 응용 서비스 타입을 식별하기 위한 정보가 포함될 수 있으며, AF(610)는 응용 서비스 타입 별 APN을 미리 설정하여 소정의 기록 영역-예를 들면, APN 데이터베이스일 수 있음-에 유지할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 AF(610)는 외부 제휴 사업자에 의해 제공되는 응용 서비스 별로 APN을 정의하고 이를 소정의 기록 영역에 유지할 수 있다.The
AF(610)는 ASP 정보, MSISDN, 전송 용량 정보, ASP IP 및 ASP UE IP 주소로 구성된 필터 정보 등으로 구성된 서비스 정보(Service information)를 표준에 정의된 AA(Authentication and Authorization) Request 메시지를 이용하여 PCRF(100)에 전송한다(S809).The
다음은 3GPP TS 29.214에 정의된 AA Request 메시지의 구성을 보여준다.The following shows the configuration of the AA Request message defined in 3GPP TS 29.214.
<AA-Request> ::= < Diameter Header: 265, REQ, PXY ><AA-Request> :: = <Diameter Header: 265, REQ, PXY>
< Session-Id ><Session-Id>
{ Auth-Application-Id }{Auth-Application-Id}
{ Origin-Host }{Origin-Host}
{ Origin-Realm }{Origin-Realm}
{ Destination-Realm }{Destination-Realm}
[ Destination-Host ][Destination-Host]
[ AF-Application-Identifier ][AF-Application-Identifier]
*[ Media-Component-Description ]* [Media-Component-Description]
[Service-Info-Status ][Service-Info-Status]
[ AF-Charging-Identifier ][AF-Charging-Identifier]
[ SIP-Forking-Indication ][SIP-Forking-Indication]
*[ Specific-Action ]* [Specific-Action]
*[ Subscription-ID ]* [Subscription-ID]
[ Reservation-Priority ][Reservation-Priority]
[ Framed-IP-Address ][Framed-IP-Address]
[ Framed-IPv6-Prefix ][Framed-IPv6-Prefix]
[ Service-URN ][Service-URN]
[ Origin-State-Id ][Origin-State-Id]
*[ Proxy-Info ]* [Proxy-Info]
*[ Route-Record ]* [Route-Record]
*[ AVP ]* [AVP]
Media-Component-Description ::= < AVP Header: 517 >Media-Component-Description :: = <AVP Header: 517>
{ Media-Component-Number } ; Ordinal number of the media comp. {Media-Component-Number}; Ordinal number of the media comp.
*[ Media-Sub-Component ] ; Set of flows for one flow identifier * [Media-Sub-Component]; Set of flows for one flow identifier
[ AF-Application-Identifier ] [AF-Application-Identifier]
[ Media-Type ] [Media-Type]
[ Max-Requested-Bandwidth-UL ] [Max-Requested-Bandwidth-UL]
[ Max-Requested-Bandwidth-DL ] [Max-Requested-Bandwidth-DL]
[ Flow-Status ] [Flow-Status]
[ Reservation-priority ] [Reservation-priority]
[ RS-Bandwidth ] [RS-Bandwidth]
[ RR-Bandwidth ] [RR-Bandwidth]
*[ Codec-Data ]* [Codec-Data]
Media-Sub-Component ::= < AVP Header: 519 >Media-Sub-Component :: = <AVP Header: 519>
{ Flow-Number } ; Ordinal number of the IP flow{Flow-Number}; Ordinal number of the IP flow
0*2[ Flow-Description ] ; UL and/or DL0 * 2 [Flow-Description]; UL and / or DL
[ Flow-Status ][Flow-Status]
[ Flow-Usage ][Flow-Usage]
[ Max-Requested-Bandwidth-UL ][Max-Requested-Bandwidth-UL]
[ Max-Requested-Bandwidth-DL ][Max-Requested-Bandwidth-DL]
*[ AVP ]* [AVP]
여기서, Media-Component-Description AVP는 미디어 구성 번호(Media Component Number), AF 응용 식별자(AF-Application-Identifier), 대역폭(bandwidth), 미디어 타입(Media-Type), Flow-Status, codec data 등의 다양한 AVP(Attribute Value Pair)가 포함될 수 있다.Here, the Media-Component-Description AVP includes a Media Component Number, an AF-Application-Identifier, a bandwidth, a Media-Type, a Flow-Status, A variety of AVPs (Attribute Value Pairs) may be included.
본 발명의 일 실시예에 따른 PCRF(100)는 미디어 구성 번호 AVP의 값에 따라 AF로부터 요청된 응용 서비스가 내부 LTE 네트워크로부터 요청된 서비스-예를 들면, LTE IMS 망을 통해 제공되는 서비스일 수 있음-인지 외부 제휴 사업자 망으로부터 요청된 서비스인지를 판단할 수 있다.The
AF 응용 식별자는 AF 세션이 속한 특정 서비스를 지시하기 위한 식별 정보이며, PFCF(100)가 응용 서비스 별 다른 QoS를 적용하기 위해 AF 응용 식별자를 사용할 수 있다.The AF application identifier is identification information for indicating a specific service to which the AF session belongs, and the
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 PCRF(100)는 AF(610)로부터 요청된 응용 서비스가 LTE 네트워크와 직접 연동되는 서비스인지 간접 연동되는 서비스인지를 AF 응용 식별자 AVP를 통해 식별할 수 있다. 즉, AF(610)는 패킷 데이터 망으로부터 요청된 응용 서비스가 직접 연동 서비스-여기서, 직접 연동 서비스는 사업자와 직접 연동되는 외부 제휴 사업자의 서비스도 포함됨-인지 간접 연동 서비스인지를 AA Request 메시지의 AF 응용 식별자 AVP를 통해 PCRF(100)에 알릴 수 있다.In particular, the
상기한 AA Request에 포함된 AVP들에 대한 세부 설명은 3GPP TS 29.214의 설명으로 대체하기로 한다.The detailed description of the AVPs included in the AA Request will be replaced with the description of 3GPP TS 29.214.
이후, PCRF(100)는 수신된 서비스 정보에 기반하여 NAT 환경을 고려한 바인딩 메커니즘(Binding Mechanism) 및 QoS 제어 처리(QoS Control Manipulation) 동작을 수행한다(S811 내지 S813). 이때, 수신된 서비스 정보에 상응하는 PCC 규칙이 생성된다.Thereafter, the
상기한 NAT 환경을 고려한 바인딩 메커니즘(Binding Mechanism) 및 QoS 제어 처리(QoS Control Manipulation)에 대해서는 후술할 도9의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.Binding Mechanism and QoS Control Manipulation in consideration of the above-mentioned NAT environment will be clarified through the description of FIG. 9 to be described later.
PCRF(100)는 생성된 PCC 규칙을 Gx(85) 인터페이스를 통해 P-GW(40)에 전달한다(S815). 이때, PCRF(100)는 표준에 정의된 RAR(Re-Auth Request) 메시지를 이용하여 PCC 규칙을 P-GW(40)에 전달할 수 있다. 여기서, RAR 메시지의 세부 구조에 대한 설명은 3GPP TS 29.214의 내용으로 대체한다.The
이 후, P-GW(40)는 수신된 PCC 규칙을 이용하여 ASP(640)로부터 수신되는 다운로드 패킷을 UE(10)에 전송한다(S817).Thereafter, the P-
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, NAT 환경을 고려한 PCRF 바인딩 매커니즘을 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for explaining a PCRF binding mechanism considering NAT environment according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, PCRF(100)는 AAR 메시지를 AF(610)로부터 수신하면, AAR 메시지에 포함된 미디어 구성 번호(Media Component Number) 값이 "0"인지 여부를 확인한다(S901). 여기서, 미디어 구성 번호는 AAR 메시지가 IMS 망으로부터 수신된 제어 신호인지 여부를 판단하기 위한 정보로 이용될 수 있다.Referring to FIG. 9, when receiving the AAR message from the
PCRF(100)는 미디어 구성 번호가 "0"인 경우, 수신된 AAR 메시지가 IMS 제어 신호인 것으로 판단할 수 있다(S903).If the media configuration number is "0 ", the
PCRF(100)는 UE IP 주소가 변경되지 않았음이 확인되면, AAR 메시지상의 IPv4를 위한 Framed-IP-Address AVP 또는 IPv6를 위한 Framed-IPv6-Prifix AVP를 참조하여 UE IP 주소를 추출한다(S905 내지 S907).When it is determined that the UE IP address has not been changed, the
이후, PCRF(100)는 추출된 UE IP 주소를 이용하여 패킷 필터링에 사용될 SDF Template(503) 생성한다(S909).Thereafter, the
연이어, PCRF(100)는 QoS 및 과금 정보를 선택한다(S911). 이때, PCRF(100)는 AAR 메시지 내에 포함된 QoS 및 과금 정보에 상응하는 AVP를 참조하거나 PCRF(100) 내부에 미리 설정된 APN 별 PCC 규칙-상기한 도 5 참조-을 참조하여 QoS 및 과금 정보-즉, PCC 규칙-를 선택할 수 있다.Subsequently, the
이후, PCRF(100)는 선택된 PCC 규칙을 포함된 RAR 메시지를 Gx(85) 인터페이스를 통해 P-GW(40)에 전달한다.Then, the
만약, 상기한 901 단계에서, 미디어 구성 번호가 "0"이 아닌 경우, PCRF(100)는 AF 응용 식별자가 직접 연동 서비스에 상응하는 값인지 확인한다(S915).If the media configuration number is not "0 " in
확인 결과, 직접 연동 서비스이면(S917), PCRF(100)는 상기한 905 단계를 수행한다.As a result of checking, if it is the direct link service (S917), the
만약, 상기한 915 단계의 확인 결과, 직접 연동 서비스가 아닌 경우, PCRF(100)는 AAR 메시지에 MSISDN 정보가 포함되어 있는지 확인한다(S919).If it is determined in
확인 결과, MSISDN이 포함된 경우, PCRF(100)는 AAR 메시지에 APN 정보가 존재하는지 여부를 확인한다(S921).If it is determined that the MSISDN is included, the
확인 결과, APN 정보가 존재하면, PCRF(100)는 AAR 메시지의 Media-Sub- Component AVP의 하부 필드인 Flow-Description AVP에 포함된 UE IP 주소를 P-GW(40)에 의해 할당된 UE IP 주소로 변경한다(S923). 여기서, Flow-Description AVP에 포함된 목적지 IP 주소(Destination IP Address)는 NAT(630)에 의해 변경된 UE IP 주소일 수 있다. 따라서, PCRF(100)는 P-GW(40)에서 원활한 패킷 필터링이 이루어지도록 Flow-Description AVP에 포함된 목적지 IP 주소(Destination IP Address)를 P-GW(40)에 의해 할당된 UE IP 주소-여기서, UE IP 주소는 상기 수신된 MSISDN에 일대일 대응될 수 있음-로 변경해야 한다.If the APN information exists, the
PCRF(100)는 변경된 UE IP 주소를 이용하여 패킷 필터링에 사용될 SDF Template(503)을 생성한다(S925). 이때, PCRF(100)는 해당 SDF에 대해 실제 사용되는 포트(Port) 정보를 알 수 없으므로, SDF Template상의 포트를 "ALL"로 설정할 수 있다. 이에 따라, P-GW(40)는 해당 SDF에 대한 패킷 필터링 시 수신되는 패킷의 포트 정보를 무시하고, 단순히 발신지 및 목적지 IP 주소 정보만을 확인하여 세션 바인딩 작업을 수행할 수 있다.The
이후, PCRF(100)는 PCRF(100)는 QoS 및 과금 정보를 선택한다(S927). 이때, PCRF(100)는 AAR 메시지 내에 포함된 QoS 및 과금 정보에 상응하는 AVP를 참조하거나 PCRF(100) 내부에 미리 설정된 APN 별 PCC 규칙-상기한 도 5 참조-을 참조하여 QoS 및 과금 정보-즉, PCC 규칙-를 선택할 수 있다.Thereafter, the
PCRF(100)는 선택된 PCC 규칙을 포함하는 RAR 메시지를 Gx(85) 인터페이스를 통해 P-GW(40)에 전송한다(S929).The
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
10: UE 20: eNB
40: P-GW 100: PCRF
610: AF 630: NAT
640: ASP 730: APN10: UE 20: eNB
40: P-GW 100: PCRF
610: AF 630: NAT
640: ASP 730: APN
Claims (19)
상기 LTE 네트워크와 간접 연동되는 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터 제1 사용자 식별자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 수신하는 제 1단계;
상기 제1 사용자 식별자를 제 2 사용자 식별자로 변환하는 제2 단계;
상기 변환된 제2 사용자 식별자에 대응하여 미리 저장된 UE IP 주소를 추출하는 제3 단계; 및
상기 추출된 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 제4 단계
를 포함하되, 상기 PCC 규칙을 이용하여 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터의 서비스 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 방법.A method for providing a packet data service in an LTE network in cooperation with an external alliance carrier network,
A first step of receiving a service request message including a first user identifier from the external alliance carrier network indirectly linked to the LTE network;
A second step of converting the first user identifier into a second user identifier;
A third step of extracting a UE IP address previously stored corresponding to the converted second user identifier; And
A fourth step of generating a PCC rule using the extracted UE IP address
And controlling the service flow from the external alliance provider network using the PCC rule.
상기 제 1 사용자 식별자는 MDN이고, 상기 제2 사용자 식별자는 MSISDN인 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first user identifier is an MDN and the second user identifier is an MSISDN.
상기 외부 제휴 사업자에 대응하는 APN이 미리 설정되어 상기 LTE 네트워크에 유지되되, 상기 APN 정보를 더 이용하여 상기 PCC 규칙을 생성하는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 방법. The method according to claim 1,
Wherein the APN corresponding to the external affiliate provider is preset and maintained in the LTE network, and the PCC rule is generated by further using the APN information.
AF로부터 MSISDN이 포함된 AA Request 메시지를 수신되는 제1 단계;
상기 AA Request 메시지가 외부 제휴 서비스 메시지인지를 확인하는 제2 단계;
상기 확인 결과, 상기 외부 제휴 서비스 메시지인 경우, 상기 AA Request를 통해 요청된 응용 서비스가 간접 연동 서비스인지를 판단하는 제3 단계;
상기 판단 결과, 상기 요청된 응용 서비스가 상기 간접 연동 서비스인 경우, 상기 AA Request에 포함된 제1 UE IP 주소를 상기 MSISDN에 대응하여 미리 할당된 제2 UE IP 주소로 변환하는 제4 단계; 및
상기 제2 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 제5 단계
를 포함하는, 패킷 데이터 서비스 제공 방법.A method for providing a packet data service in a PCRF of an LTE network,
A first step of receiving an AA Request message including an MSISDN from the AF;
A second step of checking whether the AA Request message is an external affiliate service message;
A third step of determining, in the case of the external affiliate service message, whether the application service requested through the AA request is an indirectly linked service;
A fourth step of converting the first UE IP address included in the AA Request into a second UE IP address allocated in advance corresponding to the MSISDN when the requested application service is the indirectly connected service; And
And a fifth step of generating a PCC rule using the second UE IP address
The method comprising the steps of:
상기 AA Request 메시지는 미디어 구성 번호(Media Component Number) AVP(Attribute Value Pair)를 포함하되, 상기 제 2 단계는 상기 미디어 구성 번호 AVP의 값에 따라 상기 AA Request 메시지가 IMS(IP Multimedia Subsystem) 메시지인지 또는 상기 외부 제휴 서비스 메시지인지를 확인하는, 패킷 데이터 서비스 제공 방법.6. The method of claim 5,
The AA Request message includes a Media Component Number (AVP) attribute value pair, and the second step determines whether the AA Request message is an IMS (IP Multimedia Subsystem) message according to the value of the media configuration number AVP Or the external association service message.
상기 AA Request 메시지는 AF 응용 식별자 AVP를 포함하되,
상기 AF 응용 식별자 AVP의 값에 따라 상기 외부 제휴 서비스가 간접 연동 서비스인지 여부를 판단하는, 패킷 데이터 서비스 제공 방법.The method according to claim 6,
The AA Request message includes an AF application identifier AVP,
And determines whether the external affiliate service is an indirectly linked service according to the value of the AF application identifier AVP.
상기 AF 응용 식별자 AVP의 값에 따라 상기 외부 제휴 서비스가 직접 연동 서비스인 경우, 상기 AA Request 메시지상의 IPv4를 위한 Framed-IP-Address AVP 또는 IPv6를 위한 Framed-IPv6-Prifix AVP를 참조하여 UE IP 주소를 추출하고, 상기 추출된 UE IP 주소를 이용하여 상기 PCC 규칙을 생성하는, 패킷 데이터 서비스 제공 방법. 8. The method of claim 7,
If the external association service is a direct interworking service according to the value of the AF application identifier AVP, it refers to a Framed-IP-Address AVP for IPv4 or a Framed-IPv6-Prifix AVP for IPv6 on the AA Request message, And generates the PCC rule using the extracted UE IP address.
상기 AA Request는 상기 요청된 응용 서비스에 대응하는 APN 정보를 더 포함하되, 상기 APN 정보를 더 이용하여 상기 PCC 정책을 생성하는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the AA Request further includes APN information corresponding to the requested application service, and further generates the PCC policy using the APN information.
상기 LTE 네트워크는 NAT를 통해 외부 패킷 데이터 망과 연동되며, 상기 제1 UE IP 주소는 상기 제2 UE IP 주소에 대응되도록 상기 NAT에 의해 할당된 공중 IP 주소인 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the LTE network is interworked with an external packet data network through a NAT and the first UE IP address is a public IP address assigned by the NAT to correspond to the second UE IP address .
상기 PCRF는 Gx 인터페이스를 통해 P-GW와 연동되며, 상기 P-GW가 상기 제2 UE IP 주소를 할당하여 상기 PCRF에 제공하는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the PCRF is interworked with a P-GW through a Gx interface, and the P-GW assigns the second UE IP address to the PCRF.
상기 PCC 규칙은 SDF(Service Data Flow) 템플릿(Template)을 포함하되, 상기 변환된 UE IP 주소가 상기 SDF 템플릿의 구성에 이용되는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the PCC rules include an SDF (Service Data Flow) template, and the converted UE IP address is used in the configuration of the SDF template.
상기 SDF 템플릿은 포트 정보를 포함하되, 직접 연동 서비스가 아닌 경우, UE에 대응되는 포트 정보를 'ALL'로 설정하는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the SDF template includes port information and sets port information corresponding to the UE to 'ALL' when the SDF template is not a direct interworking service.
LTE 네트워크와 간접 연동되는 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터 MDN을 포함하는 사용 통보 메시지를 수신하면, 상기 MDN을 MSISDN으로 변환하는 AF;
상기 MSISDN에 대응하는 제1 UE IP 주소를 추출하고, 상기 추출된 제1 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 PCRF; 및
상기 PCRF로부터 상기 PCC 규칙을 수신하여 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터의 IP 흐름을 UE에 전달하는 P-GW
를 포함하는 패킷 데이터 서비스 제공 시스템.A system for providing a packet data service in cooperation with an external alliance provider network,
An AF for converting the MDN to an MSISDN when receiving a usage notification message including an MDN from the external alliance carrier network indirectly linked to the LTE network;
A PCRF for extracting a first UE IP address corresponding to the MSISDN and generating a PCC rule using the extracted first UE IP address; And
A P-GW for receiving the PCC rule from the PCRF and delivering the IP flow from the external affiliate network to the UE
And a packet data service providing system.
상기 제1 UE IP 주소는 상기 UE의 상기 외부 제휴 사업자 망으로의 접속 요청에 따라 상기 P-GW에 의해 할당되는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 시스템.15. The method of claim 14,
Wherein the first UE IP address is allocated by the P-GW according to a connection request of the UE to the external alliance carrier network.
상기 제1 UE IP 주소를 공중 IP 주소인 제2 UE IP 주소 변환하는 NAT을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 시스템.15. The method of claim 14,
Further comprising a NAT for converting the first UE IP address to a second UE IP address that is a public IP address.
상기 서비스 요청 메시지는 ASP 정보를 더 포함하되, 상기 AF가 상기 ASP 정보에 상응하는 APN을 결정하여 상기 PCRF에 제공하는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 시스템.15. The method of claim 14,
Wherein the service request message further includes ASP information, wherein the AF determines an APN corresponding to the ASP information and provides the determined APN to the PCRF.
LTE 네트워크와 간접 연동되는 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터 제1 사용자 식별자를 포함하는 서비스 요청 메시지를 수신하는 수단;
상기 제1 사용자 식별자를 제 2 사용자 식별자로 변환하는 수단;
상기 변환된 제2 사용자 식별자에 대응하여 미리 저장된 UE IP 주소를 추출하는 수단; 및
상기 추출된 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 수단
을 포함하되, 상기 PCC 규칙을 이용하여 상기 외부 제휴 사업자 망으로부터의 패킷 데이터 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 패킷 데이터 서비스 제공 장치.An apparatus for providing a packet data service in cooperation with an external partner network,
Means for receiving a service request message including a first user identifier from the external alliance carrier network that is indirectly associated with an LTE network;
Means for converting the first user identifier into a second user identifier;
Means for extracting a UE IP address stored in advance corresponding to the converted second user identifier; And
Means for generating a PCC rule using the extracted UE IP address
Wherein the control unit controls packet data flow from the external affiliate network using the PCC rule.
상기 AF로부터 MSISDN이 포함된 AA Request 메시지를 수신하는 수단;
상기 AA Request 메시지가 외부 제휴 서비스 메시지인지를 확인하는 수단;
상기 확인 결과, 상기 외부 제휴 서비스 메시지인 경우, 상기 AA Request를 통해 요청된 응용 서비스가 간접 연동 서비스인지를 판단하는 수단;
상기 판단 결과, 상기 요청된 응용 서비스가 상기 간접 연동 서비스인 경우, 상기 AA Request에 포함된 제1 UE IP 주소를 상기 MSISDN에 대응하여 미리 할당된 제2 UE IP 주소로 변환하는 수단; 및
상기 제2 UE IP 주소를 이용하여 PCC 규칙을 생성하는 수단
을 포함하되, 상기 AF가 LTE 네트워크와 간접 연동되는 외부 제휴 사업자 망으로부터 수신된 MDN을 상기 MSISDN으로 변환하는 것을 특징으로 하는, 패킷 데이터 서비스 제공 장치.An apparatus for providing a packet data service in cooperation with an AF,
Means for receiving an AA Request message including an MSISDN from the AF;
Means for confirming whether the AA Request message is an external affiliate service message;
Means for determining whether the application service requested through the AA Request is an indirectly interworking service in case of the external affiliate service message;
If it is determined that the requested application service is the indirectly-linked service, converting the first UE IP address included in the AA Request into a second UE IP address allocated in advance corresponding to the MSISDN; And
Means for generating a PCC rule using the second UE IP address
, Wherein the AF converts an MDN received from an external affiliate network indirectly interworking with the LTE network into the MSISDN.
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---|---|---|---|
KR1020140000761A KR101568222B1 (en) | 2014-01-03 | 2014-01-03 | Method and apparatus for providing packet data service |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR20150081112A KR20150081112A (en) | 2015-07-13 |
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Citations (2)
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WO2011144083A2 (en) * | 2011-05-25 | 2011-11-24 | 华为技术有限公司 | Policy control method and device |
WO2012103931A1 (en) | 2011-02-01 | 2012-08-09 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Method and apparatus for pcc support for scenarios with nat/napt in the pdn-gw |
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WO2012103931A1 (en) | 2011-02-01 | 2012-08-09 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Method and apparatus for pcc support for scenarios with nat/napt in the pdn-gw |
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