KR101598598B1 - 지능적 서비스를 제공하는 통합 기지국 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

통합 기지국 장치는 사용자 단말과 무선 채널을 통해 연결되고, 무선 자원을 제어하는 기지국; 상기 사용자 단말의 이동성을 관리하는 이동성 관리 객체; 상기 기지국이 할당한 제1 단말 식별 정보 및 상기 이동성 관리 객체가 할당한 제2 단말 식별 정보를 매핑하여 저장하는 사용자 정보 관리 DB; 및 지능적 서비스가 발생하는 경우, 상기 지능적 서비스의 대상인 상기 제2 단말 식별 정보와 매핑된 상기 제1 단말 식별 정보를 상기 사용자 정보 관리 DB로부터 획득하여 상기 기지국으로 전달하여 상기 기지국을 통해 상기 사용자 단말에게 지능적 서비스가 제공되도록 하는 지능적 서비스 접속 제어부를 포함한다.

Description

지능적 서비스를 제공하는 통합 기지국 장치 및 그 방법{INTEGRATED BASE STATION AND METHOD FOR PROVIDING INTELLIGENT SERVICE}
본 발명은 지능적 서비스를 제공하는 통합 기지국 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
LTE(Long Term Evolution) 시스템은 eNodeB와 MME(Mobile Mobility Entity)가 S1 인터페이스로 분리되어 있다. S1 인터페이스는 S1-AP(S1-Application Part)/SCTP(Stream Control Transmission Protocol)/IP 를 사용한다.
여기서, MME는 NAS(Non Access Stratum) 메시지를 관장하며, 사용자 단말의 아이들 상태(Idle State) 관리 및 EPS 베이러를 제어하는 역할을 수행한다.
LTE 무선망 통신 프로토콜 메시지는 AS(Access Stratum) 메시지 및 NAS 메시지로 구성되어 있는데, AS 메시지는 무선 접속 관련 통신 메시지로 eNodeB에서 관리하며, NAS 메시지는 무선 서비스 관련 통신 메시지로 MME에서 관리하게 된다. 따라서, MME는 NAS(네트워크 계층)메시지를 통해 접속하는 사용자의 정보를 확인할 수 있으며, 이를 통해서 사용자에 최적화된 서비스가 가능하다.
그러나 eNodeB에서 처리하는 많은 무선 자원 관리 서비스는 이러한 사용자 정보 즉 MME에서 사용하는 사용자의 정보를 확인할 수 없어 무선망을 사용자 서비스에 맞게 최적으로 제공하기가 어렵다. 여기서, 사용자의 정보는 IMSI(International Mobile Subscriber Identify)나 TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity)를 포함한다.
한편, 사용자에 대한 지능적 접속 서비스 제어의 필요성이 LTE 시스템이 도입되면서 대두되고 있다. 이는 기존 WCDMA 망과의 연동이나, WCDMA망과 LTE 망간의 부하 분산, 그리고 LTE 망간의 부하 분산 등, 사용자 서비스 제공 시나리오에 따른 서비스를 제공할 필요성이 있기 때문이다.
그러나, eNodeB은 사용자에 대한 정보(IMSI나 TMSI)를 가지고 있지 않으므로, 사용자에 특화된 이러한 서비스를 제공하기 어려운 실정이다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자 별로 최적의 지능적 서비스 제공을 위한 기지국 구조로 이루어진 통합 기지국 장치 및 지능적 서비스 제공 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면 통합 기지국 장치가 제공된다. 이 장치는, 사용자 단말과 무선 채널을 통해 연결되고, 무선 자원을 제어하는 기지국; 상기 사용자 단말의 이동성을 관리하는 이동성 관리 객체; 상기 기지국이 할당한 제1 단말 식별 정보 및 상기 이동성 관리 객체가 할당한 제2 단말 식별 정보를 매핑하여 저장하는 사용자 정보 관리 DB; 및 지능적 서비스가 발생하는 경우, 상기 지능적 서비스의 대상인 상기 제2 단말 식별 정보와 매핑된 상기 제1 단말 식별 정보를 상기 사용자 정보 관리 DB로부터 획득하여 상기 기지국으로 전달하여 상기 기지국을 통해 상기 사용자 단말에게 지능적 서비스가 제공되도록 하는 지능적 서비스 접속 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면 지능적 서비스 제공 방법이 제공된다. 이 방법은, 통합 기지국 장치가 지능적 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 제1 단말 식별 정보-상기 제1 단말 식별 정보는 기지국이 사용자 단말을 식별하기 위해 사용함-와 제2 단말 식별 정보-상기 제2 단말 식별 정보는 이동성 관리 객체가 사용자 단말을 식별하기 위해 사용함-를 매핑하여 저장하는 단계; 지능적 서비스 요청이 발생하면, 상기 지능적 서비스의 대상 단말의 제2 단말 식별 정보와 매핑된 제1 단말 식별 정보를 검색하는 단계; 및 상기 제1 단말 식별 정보를 이용하여 상기 대상 단말에게 지능적 서비스를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 통합 기지국에 eNodeB와 MME(Mobile Mobility Entity)의 기능을 구현하고, eNodeB 및 MME가 각각 할당한 단말 식별 정보를 매핑하여 관리하며, 지능적 서비스를 제공할 때, 매핑된 정보를 활용하여 사용자에 대한 정보를 확인할 수 있다. 따라서, 다양한 망으로 구성된 오버레이 네트워크(Overlay Network)에서 사용자에 따른 차별화된 무선 접속 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통합 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지능적 서비스 제공 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 지능적 서비스를 제공하는 통합 기지국 장치 및 그 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 사용자 단말(UE)(100)은 이동통신 시스템(200)에 접속된다.
여기서, 이동통신 시스템(200)은 LTE(Long Term Evolution) 네트워크로서, 통합 기지국(210), S-GW(Serving Gateway)(230), P-GW(Packet date network GateWay)(250), 인터넷망(270) 및 지능적 서비스 관리 서버(290)를 포함한다.
통합 기지국(210)은 사용자 단말(UE)(100)과 직접적으로 연결되는 이동통신망 종단장치이고, 무선 자원을 소유하고 제어한다. 이러한 통합 기지국(210)은 도 2 및 도 3과 같이 구성되는데, 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
S-GW(230)는 사용자 단말(UE)(100)의 eNodeB 간 핸드오버 시, 또는 3GPP 무선망 사이를 이동시 이동성 앵커 역할을 수행한다.
P-GW(250)는 사용자 단말(UE)(100)의 IP(Internet Protocol) 주소를 할당하고, 코어 망의 패킷 데이터 관련 기능을 수행하며, 3GPP 무선망과 non-3GPP 무선망 사이 이동시 이동성 앵커 역할을 수행한다. 또한, 가입자에게 제공할 베어러 대역을 결정하고, 패킷 데이터에 대한 포워딩(Forwarding) 및 라우팅(Routing) 기능을 담당한다.
지능적 서비스 관리 서버(290)는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 망과의 연동이나, WCDMA망과 LTE 망간의 부하 분산, 그리고 LTE 망간의 부하 분산 등, 사용자 서비스 제공 시나리오에 따른 사용자에 특화된 서비스를 지능적 서비스 형태로 제공하는 서버이다. 예컨대, 특정 사용자에 대한 무선망 품질 정보 등을 수집하여 이를 관리하여 서비스에 이용할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통합 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 통합 기지국(210)은 eNodeB(211), MME(Mobile Mobility Entity)(213), 사용자 정보 관리 DB(215) 및 지능적 서비스 접속 제어부(217)를 포함한다.
이때, 도 3처럼, MME(213)에는 복수의 eNodeB 즉 eNodeB 1(211-1), …, eNodeB n(211-3)가 연결되어 있을 수 있다. 이러한 통합 기지국(210)은 다수의 eNodeB의 기능을 수행한다.
여기서, eNodeB(211)는 사용자 단말(UE)(100)과 무선 채널을 통해 연결되고, 무선 자원을 제어한다. 예를 들어, 셀 내 필요한 제어 정보를 시스템 정보로 생성하여 방송(Broadcasting)하거나, 또는 데이터나 제어 정보를 사용자 단말(UE)(10)과 송수신하기 위하여 무선 자원을 할당할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자 단말(UE)(100)로부터 현재 셀과 인접 셀들의 채널 측정 결과 정보를 취합하여 핸드오버를 결정하고, 핸드오버를 명령할 수 있다. 이를 위해 무선 자원 관리와 관련된 라디오 자원 관리 프로토콜(Radio Resource Control Protocol) 등의 제어 프로토콜을 구비한다.
따라서, 사용자 단말(UE)(100)은 eNodeB(211)에 접속한 경우, eNodeB(211), S-GW(230), P-GW(250)를 경유하는 데이터 전송 경로를 이용하여 데이터 네트워크에 접속한다.
MME(213)는 유휴 모드(idle)의 사용자 단말(UE)(100)을 관리하고, S-GW(230)및 P-GW(250)를 선정한다. 이와 더불어 로밍(Roaming) 및 인증(Authentication) 관련 기능을 수행한다. 사용자 단말(UE)(100)에서 발생하는 베어러 시그널을 처리한다.
사용자 정보 관리 DB(215)는 사용자 단말(UE)(100)의 C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier)와 사용자 단말(UE)(100)의 S-TMSI(SAE Temporary Mobile Subscriber Identity)를 사용자 단말(UE)(100) 별로 매핑한 정보를 저장한다.
여기서, C-RNTI는 연결모드(Connected mode) 단말에게 할당되는 셀 내에서 사용되는 ID로서, eNodeB(211)에 접속한 사용자를 식별할 때 사용된다.
S-TMSI는 MME(213)에서 관리하는 사용자 고유의 아이디이다. S-TMSI는 IMSI 기반으로 메시지를 제어할 경우 IMSI의 크기가 크므로, 이를 효과적으로 줄인 아이디이다. S-TMSI는 MME(213)에서 생성된다. MME(213)가 HSS(Home Subscriber Server)(미도시)로부터 사용자 관련 정보를 다운받아서 S-TMSI 기반으로 사용자 단말(UE)(100)을 제어한다.
지능적 서비스 접속 제어부(217)는 지능적 서비스 관리 서버(250)와 연동한다. 예를 들어, 특정 사용자에 대해서 시스템간(예, WCDMA, LTE) 핸드오버나 천이를 명령한다.
이때, eNodeB(211)가 할당한 C-RNTI는 MME(213)과 상호 신호교환을 통하여 MME(213)로 전달된다. 그리고 MME(213)는 자신이 할당한 S-TMSI와 C-RNTI를 매핑하여 사용자 정보 관리 DB(215)에 저장한다.
이후, 지능적 서비스 접속 제어부(217)는 지능적 서비스를 제공하기 위해 지능적 서비스 대상인 사용자 단말(UE)(100)의 S-TMSI에 매핑된 C-RNTI를 사용자 정보 관리 DB(215)로부터 획득하여 eNodeB(211)에게 전달한다.
통합 기지국(200)에서는 사용자에 따른 차별화된 무선 접속 서비스를 제공할 수 있다.
그러면, 통합 기지국 장치(200)가 C-RNTI와 S-TMSI 사이에 대응 관계를 통하여 지능적 서비스를 제공하는 일련의 과정에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지능적 서비스 제공 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, eNodeB(211)는 호가 발생(S101)하면, 해당 호를 요청한 사용자 단말(UE)(100)에게 C-RNTI를 할당한다(S103). 그리고 C-RNIT를 포함하는 호를 MME(213)에게 전달한다(S105).
MME(213)는 사용자 단말(UE)(100)에게 S-TMSI를 할당한다(S107). 그리고 사용자 정보 관리 DB(215)에게 S105 단계에서 수신된 C-RNTI 및 S107 단계에서 할당한 S-TMSI를 등록한다(S109). 그러면, 사용자 정보 관리 DB(215)에는 사용자 단말(UE)(100) 별로 C-RNTI 및 S-TMSI의 매핑 정보가 저장(S111)된다.
이후, 지능적 서비스 접속 제어부(215)는 지능적 서비스 관리 서버(290)로부터 지능적 서비스가 발생(S113)하면, 서비스 대상 사용자 단말(UE)(100)의 S-TMSI를 확인한다(S115). 그리고 사용자 정보 관리 DB(215)로 S-TMSI에 매핑된 C-RNTI를 조회(S117)하여 획득한다(S119).
그러면, 지능적 서비스 접속 제어부(215)는 S119 단계에서 획득한 C-RNTI를 포함하는 지능적 서비스 요청을 eNodeB(211)에게 전송한다(S121). 즉 지능적 서비스 접속 제어부(215)는 특정 사용자 단말(UE)(100)에 대한 지능적 접속 서비스를 제공해야 할 필요가 발생하면, 해당 사용자 단말(UE)(100)의 S-TMSI와 매핑된 C-RNIT를 사용자 정보 관리 DB(215)로부터 확인하여 eNodeB(211)에게 C-RNTI가 포함된 제어 메시지를 전달하여 지능적 접속 서비스가 사용자 단말(UE)(100)에게 제공되도록 한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

  1. 사용자 단말과 무선 채널을 통해 연결되고, 무선 자원을 제어하는 기지국;
    상기 사용자 단말의 이동성을 관리하는 이동성 관리 객체;
    상기 기지국이 할당하고, 상기 기지국에 접속한 사용자를 식별할 때 사용하기 위한 셀 식별 정보 및 상기 이동성 관리 객체가 관리하고 사용자 고유의 아이디인 단말 식별 정보를 매핑하여 저장하는 사용자 정보 관리 DB; 및
    지능적 서비스가 발생하는 경우, 상기 지능적 서비스의 대상인 상기 단말 식별 정보와 매핑된 상기 셀 식별 정보를 상기 사용자 정보 관리 DB로부터 획득하여 상기 기지국으로 전달하여 상기 기지국을 통해 상기 사용자 단말에게 지능적 서비스가 제공되도록 하는 지능적 서비스 접속 제어부
    를 포함하는 통합 기지국 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은 복수의 기지국을 포함하고,
    상기 이동성 관리 객체는 상기 복수의 기지국과 연결되며,
    상기 사용자 정보 관리 DB는,
    상기 셀 식별 정보 및 상기 단말 식별 정보를 사용자 단말 별로 저장하는 통합 기지국 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셀 식별 정보는, C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier)이고,
    상기 단말 식별 정보는, S-TMSI(SAE Temporary Mobile Subscriber Identity)인 통합 기지국 장치.
  4. 통합 기지국 장치가 지능적 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 통합 기지국 장치는 사용자 단말과 무선 채널을 통해 연결되고, 무선 자원을 제어하는 기지국, 상기 사용자 단말의 이동성을 관리하는 이동성 관리 객체 및 지능적 접속 제어부를 포함하고,
    상기 기지국이 할당하고, 상기 기지국에 접속한 사용자를 식별할 때 사용하기 위한 셀 식별 정보 및 상기 이동성 관리 객체가 관리하고 사용자 고유의 아이디인 단말 식별 정보를 서로 매핑하여 저장하는 단계;
    지능적 서비스 요청이 발생하면, 상기 지능적 접속 제어부가 상기 지능적 서비스의 대상 단말의 상기 단말 식별 정보와 매핑된 상기 셀 식별 정보를 검색하는 단계; 및
    상기 셀 식별 정보를 이용하여 상기 대상 단말에게 지능적 서비스를 제공하는 단계
    를 포함하는 지능적 서비스 제공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 저장하는 단계 이전에
    사용자 단말로부터 호가 발생하면, 상기 사용자 단말에게 상기 셀 식별 정보를 할당하는 단계; 및
    상기 사용자 단말에게 상기 단말 식별 정보를 할당하는 단계
    를 더 포함하는 지능적 서비스 제공 방법.
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