KR101641096B1

KR101641096B1 - 이동통신 시스템에서 노드 간 경로 관리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101641096B1
Application number: KR1020090012542A
Authority: KR
Inventors: 진선일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2016-07-20
Also published as: US20100208596A1; KR20100093389A

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 노드 간 경로 관리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 이동통신 시스템에서 노드 간 경로를 관리하는 노드의 방법은, 제 2 노드의 비정상적인 동작을 결정하는 과정과, 상기 제 2 노드와 세션을 갖는 적어도 하나의 노드를 검색하는 과정과, 상기 비정상적인 동작이 발생됨을 알리는 경로 실패 메시지를 상기 적어도 하나의 노드로 전송하는 과정과, 상기 적어도 하나의 노드로부터 상기 경로 실패 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함하여, 불필요한 호 해제 메시지 생성 및 전송을 방지함으로써, 중간 노드 및 상대 노드의 과부하가 발생되는것을 방지하고, 자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

EPC(Evolved Packet Core), 경로 관리(path management), 호 관리(call management), 재시동 횟수(recovery count)

Description

이동통신 시스템에서 노드 간 경로 관리 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR MANAGEMENTING PATH BETWEEN NODES IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 노드 간의 경로 관리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, EPC(Evolved Packet Core) 시스템에서 특정 노드가 비정상적으로 동작하는 경우에 해당 노드에 대한 경로를 관리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 비동기 광대역 코드 분할 접속(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템 및 단말 규격에 이어 차세대 이동 통신을 위한 표준화를 계속하고 있으며, EPC(Enhanced Packet Core)에 대한 구조와 관련 프로토콜 표준화를 진행 중에 있다.

도 1은 일반적인 EPC 시스템의 구조를 도시하고 있다.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 EPC 시스템(100)에서 다수의 이동성 관리 앤티티(MME: Mobility Management Entity)(110)는 사용자 평면 베어러(user plane bearer)를 제공하기 위해 복수의 서빙 게이트웨이(S-GW: Serving GateWay)들 중 하나의 서빙 게이트웨이(S-GW)(120)를 선택하여 베어러를 생성 및 갱신한다. 또한, 상기 서빙 게이트웨이(S-GW)(120)는 3GPP 망 안에서의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트(anchor point) 역할을 하며, PDN(Packet Data Network) 게이트웨이(P-GW)(130) 3GPP망과 non-3GPP 망과의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트(anchor point) 역할을 할 수 있다.

상기와 같은 EPC 시스템에서는 하기 표 1과 같은 형식의 에코 요청(echo request) 및 에코 응답(echo response) 메시지를 통해 각 노드가 정상적으로 동작하고 있는지 확인하여 각 노드간의 경로를 관리한다.

하기 표 1은 에코 요청 및 에코 응답 메시지의 형식을 나타내고 있다.

Information elements	P	Condition/comment	CR	IE Type
Recovery	M	NONE	1	Revocery
Private	O	NONE	0	Private Extension

여기서, 상기 "Recovery"는 해당 노드의 시스템 재시동 횟수를 나타낸다.

즉, 상기 EPC 시스템의 각 노드는 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 시스템의 재시동 횟수를 포함하는 에코 요청 및 에코 응답 메시지를 통해 상대 노드와의 경로에 문제가 발생했는지 여부를 파악하여 관리한다.

하지만, 상기와 같이 에코 요청 및 에코 응답 메시지를 통한 경로 관리는 노드와 노드를 대상으로 하는 경로 관리 방식으로서, 중간 노드 역할을 수행하는 시스템의 추가로 인한 경로 관리 방식에는 적합하지 않다. 예를 들어, 상기 EPC 시스템에서 MME와 S-GW 및 P-GW를 살펴보면, 상기 MME가 비정상적으로 동작하는 경우 상기 S-GW는 상기 MME와의 에코 요청 및 에코 응답 메시지의 송수신을 통해 상기 MME가 비정상적으로 동작함을 판단하고 상기 MME에 연계된 호 데이터를 삭제할 수 있다. 그러나, 상기 P-GW는 상기 MME의 비정상 동작을 알지 못하므로 상기 MME에 연계된 호를 해제하기 위해서 P-GW로 호 해제 메시지를 전송해야한다. 이때, 상기 S-GW는 상기 MME와 연계되어 설정된 호의 갯 수만큼 호 해제 메시지를 생성하여 해당 P-GW로 전송해야 한다. 예를 들어, 상기 MME와 연계되어 설정된 호가 100만개라고 가정하면, 상기 S-GW는 순간적으로 100만개의 호 해제 메시지를 생성하여 해당 P-GW로 전송해야 한다. 이는, 상기 호 해제 메시지를 생성 및 전송하는 S-GW 뿐만 아니라, 상기 호 해제 메시지를 수신하는 P-GW의 시스템 과부하를 유발시킬 수 있으며, 특정 경로에 혼잡을 발생시킬 수 있는 문제를 가진다.

상기와 같이, 종래에 제공되는 경로 관리 방식은 시스템의 과부하를 유발시키거나 혼잡 상황을 발생시키는 등의 문제점을 가진다. 따라서, 보다 효율적으로 경로 관리를 수행하는 기법이 제공될 필요가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 본 발명은 이동통신 시스템에서 노드 간 경로 관리 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 EPC(Evolved Packet Core) 시스템에서 특정 노드가 비정상적으로 동작하는 경우 해당 노드에 대한 호를 관리하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 EPC 시스템에서 해당 노드 주소를 포함하는 세션 생성 및 갱신 메시지를 이용하여 해당 노드와의 경로가 비정상적인 경우에 해당 노드에 대한 호를 해제하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 EPC 시스템에서 노드와 노드 사이의 중간 노드가 특정 노드와의 경로가 비정상적인 상태임을 다른 노드로 알리는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 EPC 시스템에서 특정 노드에 대한 경로가 비정상인 상태임을 알리는 메시지를 수신하여 특정 노드에 관련된 호 데이터를 삭제하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 노드 간 경로 관리 방법은, 제 2 노드의 비정상적인 동작을 결정하는 과정과, 상기 제 2 노드와 세션을 갖는 적어도 하나의 노드를 검색하는 과정과, 상기 비정상적인 동작이 발생됨을 알리는 경로 실패 메시지를 상기 적어도 하나의 노드로 전송하는 과정과, 상기 적어도 하나의 노드로부터 상기 경로 실패 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 노드 간 경로를 관리하는 중간 노드의 장치는, 제 2 노드의 비정상적인 동작을 결정하고, 상기 제 2 노드와 세션을 갖는 적어도 하나의 노드를 검색하는 제어부와, 상기 비정상적인 동작이 발생됨을 알리는 경로 실패 메시지를 상기 적어도 하나의 노드로 전송하고, 상기 적어도 하나의 노드로부터 상기 경로 실패 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 송수신부를 포함한다.

삭제

본 발명은 EPC(Evolved Packet core) 시스템에서 노드 주소를 포함하는 세션 생성 및 갱신 메시지와 특정 노드에 대한 비정상적 상태를 알리는 메시지를 이용하여 노드간 경로 관리를 수행함으로써, 불필요한 호 해제 메시지 생성 및 전송을 방 지하여 중간 노드 및 상대 노드의 과부하가 발생되는것을 방지하고, 자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 경로 실패 발생 시에 처리 절차를 간략화하여 시스템을 안정시키고 자원을 절약하는 효과를 얻을 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 본 발명에서는 EPC(Evolved Packet core) 시스템에서 노드 주소를 포함하는 세션 생성 및 갱신 메시지와 특정 노드에 대한 경로 실패(path failure) 발생을 알리는 메시지를 이용하여 노드간 경로 관리를 수행하는 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다.

이하 본 발명에서는 상기 EPC 시스템에서 제안하는 S5/S8/S11/S4 인터페이스를 통해 노드간 경로 관리를 위하여 하기 표 2 및 표 3과 같이 호 설정 관련 메시지에 해당 호에 대한 상위 노드의 주소 정보를 추가한다.

하기 표 2는 본 발명에 따라 세션 생성 요청(Create Session Request) 메시지에 추가되는 정보를 나타낸다.

Information Elements	P	Condition/Comment	CR	IE Type
MME S11 Adress for Path Fail Check	M	signaling을 위한 상위 MME 혹은 SGSN의 Address 정보.	1	IP Address

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 상기 "MME S11 Adress for Path Fail Check"는 해당 호의 시그널링을 위한 상위 노드의 주소 정보, 즉, MME(Mobility Management Entity) 혹은 SGSN(Servicing GPRS Support Node)의 주소를 나타내는 정보 요소이다.

하기 표 3은 본 발명에 따라 세션 갱신 요청(Update Session Request) 메시지에 추가되는 정보를 나타낸다.

Information Elements	P	Condition/Comment	CR	IE Type
eNodeB S1-U Address	M	Data Traffic(S1-2, S12)을 위한 ENodeB or RNC의 Address 정보.	1	IP Address

상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 상기 "eNodeB S1-U Address"는 해당 호의 데이터 트래픽(data traffic)을 위한 상위 노드의 주소 정보, 즉, ENodeB 혹은 RNC(Radio Network Controller)의 주소를 나타내는 정보 요소이다.

상기 표 2 및 3과 같이, 본 발명에서는 호 설정에 관련된 세션 생성 요청 및 세션 갱신 요청 메시지에 해당 호의 상위 노드 주소 정보를 포함하여 전송함으로써, 상기 세션 생성 요청 및 세션 갱신 요청 메시지를 수신한 노드가 상기 상위 노드의 주소 정보를 해당 호와 연계 저장하여 상기 상위 노드에 대해 경로 실패가 발생되었을 시, 상기 상위 노드와 연계 저장된 호 데이터를 삭제하도록 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 EPC 시스템에서 제안하는 S5/S8/S11/S4 인터페이스를 통해 노드간 경로 관리를 위하여 특정 노드에 대한 경로 실패를 다른 노드로 알리기 위한 메시지를 추가로 정의한다. 즉, 본 발명에서는 특정 노드에 대한 경로 실패를 다른 노드로 알리는 경로 실패 통지(Path Failure Notification) 메시지와 이에 대한 응답(Path Failure Acknowledgement) 메시지인 경로 실패 응답 메시지를 추가 정의한다.

하기 표 4는 본 발명에 따라 추가 정의되는 메시지 헤더를 나타낸다.

octets	8	7	6	5	4	3	2	1
1	2			FFS	T=0	E=0	S=1	FFS
2	Message Type - 4 or 5
3	Message Length (1st Octet)
4	Message Length (2nd Octet)
5	Sequence Number (1st Octet)
6	Sequence Number (2nd Octet)
7	spare
8	spare

상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 추가 정의되는 메시지는 일반적인 경로 관리 메시지와 같이 TEID(Tunnel Endpoint ID)가 존재하지 않음을 나타내도록 T=0으로 설정하고, 메시지 타입(Message Type)은 reserved 상태인 번호로 설정한다. 여기서는, 경로 실패 통지 메시지의 메시지 타입을 현재 reserved 상태인 4로 설정하고, 경로 실패 응답 메시지의 메시지 타입을 현재 reserved 상태인 5로 설정하는 것을 예로 들었으나, reserved 상태인 다른 번호로 설정할 수도 있다.

하기 표 5 본 발명에 따라 추가 정의되는 경로 실패 통지 메시지의 페이로드 구성을 나타낸다.

Information elements	P	Condition / Comment	CR	IE Type
Recovery	M	NONE	1	Recovery
Node Type	M	Path Fail이 발생한 노드의 TYPE (eNodeB, MME, S-GW, P-GW, RNC, SGSN)	1	Node Type
Failed Node Address	M	path fail이 발생 한 노드의 IP Address 정보	1	IP Address
Private Extension	O	NONE	0	Private Extension

상기 표 5에 나타낸 바와 같이, "Recovery"는 해당 노드의 시스템 재시동 횟수를 나타내고, "Node Type"은 경로 실패가 발생한 노드의 타입을 나타내고, "Failed Node Address"는 경로 실패가 발생한 노드의 IP 주소 정보를 나타내며, "Private Extension"은 그 외 추가될 수 있는 정보를 나타낸다. 즉, 상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 추가되는 경로 실패 통지 메시지는 경로 실패가 발생된 노드의 타입과 주소를 포함함으로써, 상기 경로 실패 통지 메시지를 수신한 노드가 상기 메시지에서 나타낸 노드에 대한 경로 실패 발생을 인지할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 "Node Type"은 하기 표 6과 같이 구성되며, 각 노드의 타입은 하기 표 7에 나타낸 바와 같이 정의한다.

octets	8	7	6	5	4	3	2	1
1	Type = 138 (decimal)
2-3	Length = 1 (decimal)
4	NODE Type

NODE Types	Values (Decimal)
<reserved>	0
MME	1
S-GW	2
P-GW	3
SGSN	4
GGSN	5
eNodeB	6
RNC	7
<spare>	8-255

여기서, 상기 표 7은 각 노드의 타입 값을 예를 들어 정의한 것으로, 각 노드의 타입 값은 다른 값으로 정의될 수도 있다.

하기 표 8 본 발명에 따라 추가 정의되는 경로 실패 응답 메시지의 페이로드 구성을 나타낸다.

Information elements	P	Condition / Comment	CR	IE Type
Recovery	M	NONE	1	Recovery
Private Extension	O	NONE	0	Private Extension

상기 표 8에 나타낸 바와 같이, "Recovery"는 해당 노드의 시스템 재시동 횟수를 나타내고, "Private Extension"은 그 외 추가될 수 있는 정보를 나타낸다.

그러면, 이하에서는 상술한 설명을 바탕으로 본 발명에 따라 경로 관리를 수행하는 각 노드의 구성 및 절차에 대해 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 EPC 시스템에서 각 노드의 블록 구성을 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 각 노드는 송수신부(200), 호 분배 및 자원 관리부(Call Distribution & Resource Management Module)(202), 호 세션 관리부(Call Session Management Module)(204), 호 관련 정보 저장부(206)를 포함하여 구성된다.

상기 통신부(200)는 상대 노드와 송수신되는 메시지를 처리하는 역할을 수행한다.

상기 호 분배 및 자원 관리부(202)는 각 노드에 호를 적절하게 분배하고 자원을 관리하는 역할을 수행하며, 본 발명에 따라 호 설정을 위한 세션 생성 요청 메시지 혹은 세션 갱신 요청 메시지에 해당 호의 상위 노드의 주소 정보를 포함시키거나 상기 세션 생성 요청 메시지 혹은 세션 갱신 응답 메시지로부터 해당 호의 상위 노드의 주소 정보를 확인하여 해당 호에 관련된 정보와 상기 확인된 상위 노드의 주소 정보를 상기 호 관련 정보 저장부(206)로 제공한다. 또한, 상기 호 분배 및 자원 관리부(202)는 본 발명에 따라 상대 노드로 에코 요청 메시지에 대한 응답인 에코 응답 메시지를 통해 상기 상대 노드와의 경로가 정상적인지 여부를 판단한다. 여기서, 상기 호 분배 및 자원 관리부(202)는 상기 에코 응답 메시지가 기 설정된 시간 내에 수신되는지 여부 혹은 수신된 에코 응답 메시지에 포함된 재시동 횟수의 변경 여부를 통해 상기 상대 노드와의 경로가 정상적인지 여부를 판단할 수 있다. 상기 호 분배 및 자원 관리부(202)는 상기 에코 응답 메시지가 기 설정된 시간 내에 수신되지 않거나 수신된 에코 응답 메시지에 포함된 재시동 횟수가 변경된 경우, 상대 노드와의 경로가 비정상적인 상태임을 판단하여 경로 실패가 발생됨을 인지하여 상기 호 세션 관리부(204)로 상기 상대 노드에 대한 경로 실패가 발생됨을 알린다.

상기 호 세션 관리부(204)는 상기 호 분배 및 자원 관리부(202)로부터 특정 노드에 대한 경로 실패가 발생됨을 알리는 신호가 입력될 시, 상기 호 관련 정보 저장부(206)를 통해 상기 특정 노드에 대한 호와 상기 호에 연계된 다른 노드들의 정보를 확인한 후, 상기 확인된 다른 노드들로 상기 특정 노드의 타입 및 주소 정보를 포함하는 경로 실패 통지 메시지를 전송하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 또한, 상기 호 세션 관리부(204)는 상기 다른 노드들로부터 경로 실패 응답 메시지가 수신될 시, 상기 호 관련 정보 저장부(206)에 저장된 정보 중 상기 특정 노드에 대한 호에 관련된 정보를 삭제하기 위한 기능을 제어 및 처리한다. 또한, 상기 호 세션 관리부(204)는 다른 노드로부터 경로 실패 통지 메시지가 수신될 시, 수신된 경로 실패 통지 메시지를 분석하여 경로 실패가 발생한 노드의 타입 및 주소를 확인하고, 상기 호 관련 정보 저장부(206)에 저장된 호 관련 정보들 중 상기 확인된 노드 타입 및 주소에 해당하는 호 관련 정보들을 삭제하기 위한 기능을 제어 및 처리한다.

상기 호 관련 정보 저장부(206)는 호 관련 정보들을 저장하며, 본 발명에 따라 호 관련 정보와 해당 호에 대한 노드의 정보를 연계하여 저장한다.

도 3은 본 발명에 따른 EPC 시스템에서 노드 간 경로 관리를 위한 호 설정 절차를 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, MME(302)는 310단계에서 기지국 및 단말(eNB/MS)(300)로부터 요청된 호 설정을 위한 세션 생성 요청 메시지를 S-GW(304)로 전송하고, 상기 S-GW(304)는 312단계에서 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 상기 세션 생성 요청 메시지에 상기 MME(302)의 주소 정보를 포함시켜 P-GW(306)로 전송한다.

이후, 상기 P-GW(306)는 314단계에서 상기 세션 생성 요청 메시지에 의해 생성되는 호와 상기 세션 생성 요청 메시지에 포함된 MME(302)의 주소 정보를 연계하여 저장하고, 316단계에서 세션 생성 응답 메시지를 상기 S-GW(304)로 전송한다. 여기서, 상기 P-GW(306)는 상기 314단계와 316단계를 병렬적으로 수행할 수도 있으며, 상기 316단계를 먼저 수행하고 상기 314단계를 수행할 수도 있다.

이후, 상기 S-GW(304)는 318단계에서 상기 세션 생성 응답 메시지를 상기 MME(302)로 전송하고, 320단계에서 상기 MME(302)와 P-GW(306)간에 생성된 호에 대한 정보와 상기 MME(302) 및 P-GW(306)의 주소 정보를 연계하여 저장한다. 여기서, 상기 S-GW(304)는 상기 318단계와 320단계를 병렬적으로 수행할 수도 있으며, 상기 320단계를 먼저 수행하고 상기 318단계를 수행할 수도 있다.

이후, 상기 MME(302)는 322단계에서 상기 기지국 및 단말(eNB/MS)(300)와의 무선 접속 베어러(Radio Access Bearer)를 설정하고, 324단계에서 세션 갱신 요청 메시지를 상기 S-GW(304)로 전송하고, 상기 S-GW(304)는 326단계에서 상기 표 3에 나타낸 바와 같이 상기 세션 갱신 요청 메시지에 해당 호의 상위 노드인 기지국(300)의 주소 정보를 포함시켜 상기 P-GW(306)로 전송한다.

이후, 상기 P-GW(306)는 328단계에서 상기 세션 갱신 요청 메시지에 의해 갱신되는 호와 상기 세션 갱신 요청 메시지에 포함된 기지국(300)의 주소 정보를 연계하여 저장하고, 330단계에서 세션 갱신 응답 메시지를 상기 S-GW(304)로 전송한다. 여기서, 상기 P-GW(306)는 상기 328단계와 330단계를 병렬적으로 수행할 수도 있으며, 상기 330단계를 먼저 수행하고 상기 328단계를 수행할 수도 있다.

이후, 상기 S-GW(304)는 332단계에서 상기 세션 생성 응답 메시지를 상기 MME(302)로 전송한다. 이때, 상기 S-GW(304)는 상기 320단계에서 저장된 정보와 상기 기지국(300) 주소를 연계하여 저장할 수 있다.

또한 여기서는, 상기 S-GW(304)가 P-GW(306)로 전송하는 세션 생성 요청 메시지 및 세션 갱신 요청 메시지에 해당 호에 대한 상위 노드의 주소 정보를 포함시켰으나, 상기 MME(302)에서 S-GW(304)로 전송하는 세션 생성 요청 메시지 및 세션 갱신 요청 메시지에도 상기 해당 호에 대한 상위 노드의 주소 정보가 포함될 수도 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 S-GW의 호 설정 절차를 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 상기 S-GW는 401단계에서 MME로부터 호 설정을 위한 세션 생성 요청 메시지를 수신하고, 403단계에서 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 상기 MME의 주소 정보를 포함하는 세선 생성 요청 메시지를 생성하여 해당 P-GW로 전송한다. 이후, 상기 S-GW는 405단계에서 상기 P-GW로부터 세션 생성 응답 메시지를 수신하고, 407단계에서 상기 MME와 P-GW의 주소 정보와 상기 MME와 P-GW 간에 생성될 호에 대한 정보를 연계하여 저장하고, 409단계로 진행하여 상기 MME로 세션 생성 응답 메시지를 전송한다.

이후, 상기 S-GW는 411단계에서 MME로부터 세션 갱신 요청 메시지가 수신되는지 검사하고 상기 세션 갱신 요청 메시지가 수신될 시, 413단계에서 상기 표 3에 나타낸 바와 같이 상기 세션 갱신 요청 메시지에 해당 호의 상위 노드인 기지국(eNB)의 주소 정보를 포함시켜 상기 P-GW로 전송한다. 이후, 상기 S-GW는 415단계에서 상기 P-GW로부터 세션 갱신 응답 메시지를 수신하고, 417단계에서 상기 세션 생성 응답 메시지를 상기 MME로 전송한다. 이때, 상기 S-GW는 상기 407단계에서 저장된 정보와 상기 기지국(eNB)의 주소 정보를 연계하여 저장할 수 있다.

이후, 상기 S-GW는 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 P-GW의 호 설정 절차를 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 P-GW는 501단계에서 S-GW로부터 세션 생성 요청 메시지가 수신되면, 503단계에서 상기 세션 생성 요청 메시지를 분석하여 MME의 주소 정보를 확인하고, 확인된 주소 정보를 상기 세션 생성 요청 메시지에 해당하는 호와 연계하여 저장한다. 여기서, 상기 P-GW는 상기 MME의 주소 정보와 해당 호를 연계하여 저장할 시, 상기 S-GW의 정보를 함께 연계하여 저장할 것이다. 이후, 상기 P-GW는 505단계에서 세션 생성 응답 메시지를 상기 S-GW로 전송한다.

이후, 상기 P-GW는 507단계에서 상기 S-GW로부터 상기 세션 갱신 요청 메시지가 수신되는지 검사하고, 상기 세션 갱신 요청 메시지가 수신되면, 509단계에서 상기 세션 갱신 요청 메시지를 분석하여 해당 호의 상위 노드인 기지국의 주소 정보를 확인하고, 상기 세션 갱신 요청 메시지에 의해 갱신되는 호와 상기 확인된 기지국의 주소 정보를 연계하여 저장한다. 이후, 상기 P-GW는 511단계에서 세션 갱신 응답 메시지를 상기 S-G로 전송하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

상술한 도 3 내지 5와 같이, 상기 S-GW가 상기 P-GW로 전송하는 세션 생성 요청 메시지 및 세션 갱신 메시지에 해당 호에 대한 상위 노드의 주소 정보를 포함시킴으로써, 상기 P-GW는 설정된 호 각각에 대한 상위 노드의 주소 정보를 저장 및 관리할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 기지국에 대한 경로 실패 발생 시 경로 관리 절차를 도시하고 있다.

상기 도 6을 참조하면, S-GW(604)는 610단계에서 eNB(600)로 에코 요청 메시지를 전송하고, 612단계에서 기 설정된 시간 동안 상기 eNB(600)로부터 에코 응답 메시지가 수신되기를 기다린다.

여기서, 상기 eNB(600) 혹은 상기 eNB(600)와의 경로 상에 비정상적인 상황이 발생하여 상기 S-GW(604)가 상기 기 설정된 에코 응답 메시지를 수신하지 못하는 경우, 상기 S-GW(604)는 상기 eNB(600)에 대한 경로 실패 발생을 인식하고, 614단계에서 상기 eNB(600)에 연계 저장된 MME(602)와 P-GW(606)의 정보를 검색한다. 이후, 상기 S-GW(604)는 616단계 및 622단계를 통해 상기 검색된 MME(602)와 P-GW(606)로 경로 실패 통지 메시지를 전송한다. 이때, 상기 경로 실패 통지 메시지는 상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 경로 실패가 발생된 노드 즉, 상기 eNB(600)의 노드 타입과 주소 정보를 포함한다.

이후, 상기 MME(602)와 P-GW(606)는 각각 618단계 및 624단계에서 상기 S-GW(604)로 표 8에 나타낸 바와 같이 경로 실패 응답 메시지를 전송하고, 620단계 및 626단계에서 상기 경로 실패 통지 메시지를 분석하여 경로 실패가 발생된 노드가 상기 eNB(600)인 것을 확인하고, 상기 eNB(600)의 주소 정보에 연계 저장된 호 관련 정보들을 삭제한다. 여기서, 상기 MME(602)는 S1 인터페이스를 통해 상기 eNB(600)에 대한 경로 실패를 미리 인식하여 상기 호 관련 정보들을 삭제할 수도 있을 것이다.

한편, 상기 S-GW(604)는 상기 618단계 및 624단계를 통해 상기 MME(602)와 P-GW(606) 각각으로부터 경로 실패 응답 메시지가 수신되면, 628단계에서 상기 eNB(600)의 주소 정보에 연계 저장된 호 관련 정보들을 삭제한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 MME에 대한 경로 실패 발생 시 경로 관리 절차를 도시하고 있다.

상기 도 7을 참조하면, S-GW(702)는 710단계에서 MME(700)로 에코 요청 메시지를 전송하고, 712단계에서 기 설정된 시간 동안 상기 MME(700)로부터 에코 응답 메시지가 수신되기를 기다린다.

여기서, 상기 MME(700) 혹은 상기 MME(700)와의 경로 상에 비정상적인 상황이 발생하여 상기 S-GW(702)가 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지를 수신하지 못하거나 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지를 수신하였으나, 수신된 에코 응답 메시지에 포함된 재시동 횟수 정보가 변경되었을 경우, 상기 S-GW(702)는 상기 MME(700)에 대한 경로 실패 발생을 인식한다. 이에 따라, 상기 S-GW(702)는 714단계에서 상기 MME(700)에 연계 저장된 P-GW(704)의 정보를 검색한다. 이후, 상기 S-GW(702)는 716단계에서 상기 검색된 P-GW(704)로 경로 실패 통지 메시지를 전송한다. 이때, 상기 경로 실패 통지 메시지는 상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 경로 실패가 발생된 노드 즉, 상기 MME(700)의 노드 타입과 주소 정보를 포함한다.

이후, 상기 P-GW(704)는 718단계에서 상기 S-GW(702)로 표 8에 나타낸 바와 같이 경로 실패 응답 메시지를 전송하고, 720단계에서 상기 경로 실패 통지 메시지를 분석하여 경로 실패가 발생된 노드가 상기 MME(700)인 것을 확인하고, 상기 MME(700)의 주소 정보에 연계 저장된 호 관련 정보들을 삭제한다.

한편, 상기 S-GW(702)는 상기 718단계를 통해 상기 P-GW(704)로부터 경로 실패 응답 메시지가 수신되면, 722단계에서 상기 MME(700)의 주소 정보에 연계 저장된 호 관련 정보들을 삭제한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 P-GW에 대한 경로 실패 발생 시 경로 관리 절차를 도시하고 있다.

상기 도 8을 참조하면, S-GW(802)는 810단계에서 P-GW(804)로 에코 요청 메시지를 전송하고, 812단계에서 기 설정된 시간 동안 상기 P-GW(804)로부터 에코 응답 메시지가 수신되기를 기다린다.

여기서, 상기 P-GW(804) 혹은 상기 P-GW(804)와의 경로 상에 비정상적인 상황이 발생하여 상기 S-GW(802)가 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지를 수신하지 못하거나 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지를 수신하였으나, 수신된 에코 응답 메시지에 포함된 재시동 횟수 정보가 변경되었을 경우, 상기 S-GW(802)는 상기 P-GW(804)에 대한 경로 실패 발생을 인식한다. 이에 따라, 상기 S-GW(802)는 814단계에서 상기 P-GW(804)에 연계 저장된 MME(800)의 정보를 검색한다. 이후, 상기 S-GW(802)는 716단계에서 상기 검색된 MME(800)로 경로 실패 통지 메시지를 전송한다. 이때, 상기 경로 실패 통지 메시지는 상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 경로 실패가 발생된 노드 즉, 상기 P-GW(804)의 노드 타입과 주소 정보를 포함한다.

이후, 상기 MME(800)는 818단계에서 상기 S-GW(802)로 표 8에 나타낸 바와 같이 경로 실패 응답 메시지를 전송하고, 820단계에서 상기 경로 실패 통지 메시지를 분석하여 경로 실패가 발생된 노드가 상기 P-GW(804)인 것을 확인하고, 상기 P-GW(804)의 주소 정보에 연계 저장된 호 관련 정보들을 삭제한다. 여기서, 상기 MME(800)는 상기 호 관련 정보 삭제 시에 해당 eNB로 시간 간격(time interval)을 두고 순차적으로 호 삭제 요청 메시지를 전송함으로써, 순간적인 호 해제로 인해 eNB에 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 S-GW(802)는 상기 818단계를 통해 상기 MME(800)로부터 경로 실패 응답 메시지가 수신되면, 822단계에서 상기 P-GW(804)의 주소 정보에 연계 저장된 호 관련 정보들을 삭제한다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 S-GW에 대한 경로 실패 발생 시 경로 관리 절차를 도시하고 있다.

상기 도 9를 참조하면, 먼저 MME(900)는 910단계에서 S-GW(902)로 에코 요청 메시지를 전송하고, 912단계에서 기 설정된 시간 동안 상기 S-GW(902)로부터 에코 응답 메시지가 수신되기를 기다린다.

여기서, 상기 S-GW(902) 혹은 상기 S-GW(902)와의 경로 상에 비정상적인 상황이 발생하여 상기 MME(900)가 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지를 수신하지 못하거나 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지를 수신하였으나, 수신된 에코 응답 메시지에 포함된 재시동 횟수 정보가 변경되었을 경우, 상기 MME(900)는 상기 S-GW(902)에 대한 경로 실패 발생을 인식한다. 이에 따라, 상기 MME(900)는 914단계에서 상기 S-GW(902)의 주소 정보에 연계 저장된 호 관련 정보들을 검색하여 삭제한다. 여기서, 상기 MME(900)는 상기 호 관련 정보 삭제 시에 해당 eNB로 시간 간격(time interval)을 두고 순차적으로 호 삭제 요청 메시지를 전송함으로써, 순간적은 호 해제로 인해 eNB에 과부하가 발생되는 것을 방지할 수 있다.

한편, P-GW(904)는 920단계에서 S-GW(902)로 에코 요청 메시지를 전송하고, 912단계에서 기 설정된 시간 동안 상기 S-GW(902)로부터 에코 응답 메시지가 수신되기를 기다린다.

여기서, 상기 S-GW(902) 혹은 상기 S-GW(902)와의 경로 상에 비정상적인 상황이 발생하여 상기 P-GW(904)가 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지를 수신하지 못하거나 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지를 수신하였으나, 수신된 에코 응답 메시지에 포함된 재시동 횟수 정보가 변경되었을 경우, 상기 P-GW(904)는 상기 S-GW(902)에 대한 경로 실패 발생을 인식한다. 이에 따라, 상기 P-GW(904)는 924단계에서 상기 S-GW(902)의 주소 정보에 연계 저장된 호 관련 정보들을 검색하여 삭제한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 S-GW가 상대 노드에 대한 경로 실패 발생을 인식하여 경로 관리를 수행하는 절차를 도시하고 있다.

상기 도 10을 참조하면, 상기 S-GW는 1001단계에서 상대 노드로 에코 요청 메시지를 전송한 후, 1003단계에서 기 설정된 시간 내에 상기 상대 노드로부터 에코 응답 메시지가 수신되는지 검사한다. 이때, 상대 노드는 eNB, MME 및 P-GW 중 어느 하나일 수 있다.

상기 S-GW는 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지가 수신되지 않을 시 하기 1007단계로 진행하고, 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지가 수신될 시 1005단계로 진행하여 수신된 에코 응답 메시지에 포함된 재시동 횟수 정보가 변경되었는지 여부를 검사한다.

상기 S-GW는 상기 재시동 횟수 정보가 변경되지 않았을 시, 상기 상대 노드가 정상 동작함을 인식하고 본 발명에 따른 알고리즘을 종료하는 반면, 상기 재시동 횟수 정보가 변경되었을 시, 1007단계에서 상기 상대 노드의 시스템이 다운되거나 상대 노드와의 경로 상에 비정상적인 상황으로 인해 경로 실패가 발생됨을 인식한다. 이후, 상기 S-GW는 1009단계에서 상기 상대 노드에 연계된 노드의 정보를 검색하고, 1011단계에서 상기 표 5와 같이 상기 상대 노드의 타입 및 주소 정보를 포함하는 경로 실패 통지 메시지를 상기 검색된 노드로 전송한다.

이후, 상기 S-GW는 1013단계에서 상기 검색된 노드로부터 경로 실패 응답 메시지를 수신하고, 1015단계에서 상기 상대 노드 및 검색된 노드와 연계된 호에 관련된 데이터를 삭제한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 MME 혹은 P-GW가 S-GW로부터 경로 실패가 발생됨을 수신하여 경로 관리를 수행하는 절차를 도시하고 있다. 여기서는, P-GW를 예로 들어 설명하며, MME에도 동일하게 적용된다.

상기 도 11을 참조하면, 상기 P-GW는 1101단계에서 상대 노드 즉, S-GW로부터 경로 실패 통지 메시지를 수신하고, 1103단계에서 상기 경로 실패 통지 메시지를 분석하여 상기 경로 실패가 발생한 노드의 타입 및 주소 정보를 확인한다.

이후, 상기 P-GW는 1105단계에서 상기 확인된 노드 타입 및 주소에 해당하는 노드에 연계 저장된 호 관련 데이터를 검색한 후, 1107단계에서 상기 검색된 호 관련 데이터를 삭제하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 MME 혹은 P-GW가 상대 노드에 대한 경로 실패가 발생을 인식하여 경로 관리를 수행하는 절차를 도시하고 있다. 여기서는, P-GW를 예로 들어 설명하며, MME에도 동일하게 적용된다.

상기 도 12를 참조하면, 상기 P-GW는 1201단계에서 상대 노드인 S-GW로 에코 요청 메시지를 전송한 후, 1203단계에서 기 설정된 시간 내에 상기 S-GW로부터 에코 응답 메시지가 수신되는지 검사한다.

상기 P-GW는 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지가 수신되지 않을 시 하기 1207단계로 진행하고, 상기 기 설정된 시간 내에 에코 응답 메시지가 수신될 시 1205단계로 진행하여 수신된 에코 응답 메시지에 포함된 재시동 횟수 정보가 변경되었는지 여부를 검사한다.

상기 P-GW는 상기 재시동 횟수 정보가 변경되지 않았을 시, 상기 S-GW가 정상 동작함을 인식하고 본 발명에 따른 알고리즘을 종료하는 반면, 상기 재시동 횟수 정보가 변경되었을 시, 1207단계에서 상기 S-GW의 시스템이 다운되거나 상기 S-GW와의 경로 상에 비정상적인 상황으로 인해 경로 실패가 발생됨을 인식한다. 이후, 상기 P-GW는 1209단계에서 상기 S-GW에 연계 저장된 호 관련 데이터를 검색한 후, 1211단계에서 상기 검색된 호 관련 데이터를 삭제하고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

상술한 설명에서, 각 노드에서 호 관련 정보 삭제 시, 호 해제 정보 및 과금 정보가 정상적으로 관리될 수 있도록 해야할 것이다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 EPC 시스템에서 각 노드의 블록 구성을 도시하는 도면,

도 3은 본 발명에 따른 EPC 시스템에서 노드 간 경로 관리를 위한 호 설정 절차를 도시하는 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 S-GW의 호 설정 절차를 도시하는 도면,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 P-GW의 호 설정 절차를 도시하는 도면,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 기지국에 대한 경로 실패 발생 시 경로 관리 절차를 도시하는 도면,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 MME에 대한 경로 실패 발생 시 경로 관리 절차를 도시하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 P-GW에 대한 경로 실패 발생 시 경로 관리 절차를 도시하는 도면,

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 S-GW에 대한 경로 실패 발생 시 경로 관리 절차를 도시하는 도면,

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 S-GW가 상대 노드에 대한 경로 실패 발생을 인식하여 경로 관리를 수행하는 절차를 도시하는 도면,

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 MME 혹은 P-GW가 S-GW로 부터 경로 실패가 발생됨을 수신하여 경로 관리를 수행하는 절차를 도시하는 도면, 및

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 EPC 시스템에서 MME 혹은 P-GW가 상대 노드에 대한 경로 실패가 발생을 인식하여 경로 관리를 수행하는 절차를 도시하는 도면.

Claims

이동통신 시스템에서 노드 간 경로를 관리하는 제 1 노드의 방법에 있어서,

제 2 노드의 비정상적인 동작을 결정하는 과정과,

상기 제 2 노드와 세션을 가지며, 상기 제2 노드에 대한 호(call)와 관련되는 적어도 하나의 노드를 검색하는 과정과,

상기 비정상적인 동작이 발생되었음을 알리는 경로 실패 메시지를 상기 적어도 하나의 노드로 전송하는 과정과,

상기 적어도 하나의 노드로부터 상기 경로 실패 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 과정과,

상기 응답 메시지에 기초하여 상기 호와 관련된 정보를 상기 제1 노드에서 삭제하는 과정을 포함하고,

상기 경로 실패 메시지는,

상기 제2 노드의 유형 및 상기 제2 노드의 주소에 관한 정보를 포함하며,

상기 적어도 하나의 노드에서 상기 호와 관련된 데이터를 삭제하기 위한 메시지인 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제 2 노드의 비정상적인 동작을 결정하는 과정은,

상기 제 1 노드의 시스템 재시동 횟수를 포함하는 경로 관리 메시지를 상기 제 2 노드와 송수신하는 과정을 더 포함하며,

임계 시간 내에 경로 관리 응답 메시지가 수신되지 않거나 수신된 경로 관리 응답 메시지에 포함된 상기 제 2 노드의 시스템 재시동 횟수가 변경된 경우 상기 제 2 노드의 비정상적인 동작을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제 2 노드의 비정상적인 동작을 결정하는 과정은,

상기 호와 관련된 노드들 중 적어도 하나로부터 상기 제 2 노드의 비정상적인 동작이 감지됨을 알리는 메시지를 수신하는 과정을 더 포함하는 방법.
제1 항에 있어서, 상기 경로 실패 메시지는,

상기 제 2 노드의 시스템 재시동 횟수를 더 포함하는 방법.
삭제
삭제
삭제
제1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 노드를 검색하는 과정은,

상기 호와 관련된 노드들에 대한 주소 정보에 기반하여 상기 적어도 하나의 노드를 검색하는 과정을 포함하고,

상기 호와 관련된 노드들에 대한 주소 정보는,

상기 호에 대한 설정 메시지에 기반하여 결정되고,

상기 설정 메시지는,

상기 호와 관련된 노드들 중 적어도 하나로부터 수신되는 방법.
제8 항에 있어서, 상기 설정 메시지는,

세션 설정 메시지와 세션 갱신 메시지 중 어느 하나인 방법.
이동통신 시스템에서 노드 간 경로를 관리하는 제 1 노드의 장치에 있어서,

제 2 노드의 비정상적인 동작을 결정하도록 구성되고,

상기 제 2 노드와 세션을 가지며, 상기 제2 노드에 대한 호(call)와 관련되는 적어도 하나의 노드를 검색하도록 구성되는 제어부와,

상기 비정상적인 동작이 발생되었음을 알리는 경로 실패 메시지를 상기 적어도 하나의 노드로 전송하도록 구성되고,

상기 적어도 하나의 노드로부터 상기 경로 실패 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하도록 구성되는 송수신부를 포함하고,

상기 제어부는,

상기 응답 메시지에 기초하여 상기 호와 관련된 정보를 상기 제1 노드에서 삭제하도록 더 구성되며,

상기 경로 실패 메시지는,

상기 제2 노드의 유형 및 상기 제2 노드의 주소에 관한 정보를 포함하며,

상기 적어도 하나의 노드에서 상기 호와 관련된 데이터를 삭제하기 위한 메시지인 장치.
제 10항에 있어서, 상기 송수신부는,

상기 제 1 노드의 시스템 재시동 횟수를 포함하는 경로 관리 메시지를 상기 제 2 노드와 송수신하도록 더 구성되며,

상기 제어부는,

임계 시간 내에 경로 관리 응답 메시지가 수신되지 않거나 수신된 경로 관리 응답 메시지에 포함된 제 2 노드의 시스템 재시동 횟수가 변경된 경우 상기 제 2 노드에 대한 경로의 비정상적인 동작을 결정하도록 구성되는 장치.
제 10항에 있어서, 상기 송수신부는,

상기 호와 관련된 노드들 중 적어도 하나로부터 상기 제 2 노드의 비정상적인 동작이 감지됨을 알리는 메시지를 수신하도록 더 구성되는 장치.
제 10항에 있어서, 상기 경로 실패 메시지는,

상기 제 2 노드의 시스템 재시동 횟수를 더 포함하는 장치.
삭제
삭제
삭제
제 10항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 호와 관련된 노드들에 대한 주소 정보에 기반하여 상기 적어도 하나의 노드를 검색하도록 구성되고,

상기 호와 관련된 노드들에 대한 주소 정보는,

상기 호에 대한 설정 메시지에 기반하여 결정되고,

상기 설정 메시지는,

상기 호와 관련된 노드들 중 적어도 하나로부터 수신되는 장치.
제17 항에 있어서, 상기 설정 메시지는,

세션 설정 메시지와 세션 갱신 메시지 중 어느 하나인 장치.