KR101721464B1

KR101721464B1 - 분산된 진화 패킷 코어 아키텍처를 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101721464B1
Application number: KR1020157035727A
Authority: KR
Inventors: 케팔리말일 매튜 존; 힝훙 앤소니 찬; 즈셴 샹; 호스로우 토니 샤부리안; 서지 매닝
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2017-03-30
Also published as: WO2014190197A1; EP2989812A4; EP2989812B1; CN105264918B; US20140348130A1; US9271197B2; EP3451710B1; JP2016522643A; JP6202416B2; CN105264918A; KR20160010569A; EP2989812A1; EP3451710A1

Abstract

UE와 네트워크 사이의 접속에 대한 세션 핸들링을 위한 일 실시예로서의 방법은, 제1 분산된 EPC에서, 제1 분산된 EPC를 통한 접속을 통해 사용자 세션과 IP 세션을 구축하는 단계를 포함한다. 제1 분산된 EPC는 IP 세션이 앵커되는 제1 PGW를 포함한다. 본 방법은 또한, UE가 제1 분산된 EPC를 넘어 제2 분산된 EPC로 이동하는 경우, 제1 분산된 EPC에서 세션들에 대한 최초의 IP 리소스를 유지하고 최초의 접속 리소스를 해제하는 단계도 포함한다. 본 방법은 이후, 제2 분산된 EPC에 대해 제1 PGW와 제2 PGW 사이에서 터널을 구축한다. 이 터널은 제2 분산된 EPC에서 최초의 IP 리소스와 새로운 접속 리소스를 이용한다. 본 방법은 이후, 제1 PGW를 통해 터널로부터 네트워크게 데이터를 보낸다.

Description

분산된 진화 패킷 코어 아키텍처를 위한 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR DISTRIBUTED EVOLVED PACKET CORE ARCHITECTURE}

삭제

본 발명은 일반적으로는 진화 패킷 코어(evolved packet core, EPC)에 관환 것이며, 구체적으로는 분산된 EPC를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

3GPP LTE와 Wi-Fi는 사용자 세션이 높은 중앙집적도의 데이터 센터 또는 중앙 오피스에서 관리되는 중앙집중형 아키텍처를 이용한다. 사용자에게, 예를 들어 인터넷 서핑, 인스턴트 메시징, 및 비디오 스트리밍을 동시에 수행하는 멀티태스킹이 가능하도록 하는 높은 기능성의 사용자 장비(user equipment, UE)에 의해, 데이터 센서 또는 중앙 오피스의 사용자 세션의 핸들링(handling)이 그 데이터 센터 또는 중앙 오피스의 성능 한계에 도달할 수 있다.

또한, 수천에서 수백만의 장치들이 결부되어 있는 스몰 셀(small cell), 헤트-넷(het-net), 기계 대 기계(machine to machine, M2M), 및 장치의 네트워크의 배치 증가에 따라, 많은 수의 사용자 세션이 존재하게 되고, 그 중 일부는 더욱 국부(local)(예컨대, 가까운 위치에서 발생 및 종료함)인 반면, 다른 것들은 더욱 원거리이다. 이러한 장치들 각각은 모바일일 수 있다. 진화 패킷 코어(EPC) 네트워크는 인터넷 프로토콜(IP) 세션을 중심적으로 앵커(anchor)하여, 이에 따라 장치가 레이어 2 앵커 포인트(layer 2 anchor point) 사이에서 이전(transition)하는 중에도 동일한 IP 세션을 유지할 수 있다.
(특허문헌 1) 국제공개공보 WO 2009/034071 A2
(비특허문헌 1) 3GPP Technical Specification 23.002

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 사용자 장비(UE)와 네트워크 간의 접속에 대해 사용자 세션 및 인터넷 프로토콜(IP) 세션을 관리하는 방법은, 제1 분산된 진화 패킷 코어(evolved packet core, EPC)에서, 제1 분산된 EPC를 통한 접속을 통해 사용자 세션 및 IP 세션을 구축하는 단계를 포함한다. 제1 분산된 EPC는 IP 세션이 앵커된(anchored) 제1 패킷 데이터 네트워크(packet data network, PDN) 게이트웨이(PDN gateway, PGW)를 포함한다. 본 방법은 또한, UE가 제1 분산된 EPC를 넘어 제2 분산된 EPC로 이동하는 경우, 제1 분산된 EPC에서 IP 세션에 대해 최초의 IP 리소스를 유지하고 사용자 세션에 대해 최초의 접속 리소스를 해제하는 단계를 포함한다. 본 방법은 이후, 제1 PGW와 제2 분산된 EPC에 대한 제2 PGW 사이의 터널을 구축한다. 터널은 제2 분산된 EPC에서 최초의 IP 리소스와 새로운 접속 리소스를 이용한다. 본 방법은 이후, 사용자 세션과 IP 세션에 대한 데이터를 제1 PGW를 통해 터널로부터 및 상기 네트워크에 라우트(route)한다.

일 실시예로서의 분산된 EPC는 사용자 평면과 제어 평면을 포함한다. 사용자 평면은 네트워크 및 UE를 서빙하는 무선 노드 사이에서 접속 가능하다. 사용자 평면은 PGW와 SGW를 포함한다. PGW는 UE에 대해 IP 세션을 앵커하도록 구성된다. SGW는 UE에 대해 사용자 세션을 앵커하도록 구성된다. 제어 평면은, IP 세션과 사용자 세션에 대한 제1 접속을 조정(coordinate)하도록 구성된 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)를 포함한다. UE가 다른 분산된 EPC에 접속된 다른 무선 노드에 의해 서빙되도록 이전하는 경우, MME는 PGW로 하여금 접속 리소스를 해제하고 제1 접속에 대한 IP 리소스를 유지하게끔 명령하도록 구성된다. MME는 중앙집중된 EPC에 그 해제와 유지를 알리도록 더 구성된다. MME는, 중앙집중된 EPC로부터의 허가에 따라, 그 PGW 및 다른 분산된 EPC에 대한 다른 PGW 사이의 터널을 통해 IP 세션 및 사용자 세션에 대한 제2 접속을 조정하도록 더 구성된다.

UE를 서빙하기 위한 일 실시예의 EPC는 중앙 EPC, 제1 분산된 EPC, 및 제2 분산된 EPC를 포함한다. 중앙 EPC는 인증 정보를 저장하고 UE를 인증 및 식별하도록 구성된 홈 가입자 서버(home subscriber server, HSS)를 포함한다. 제1 분산된 EPC는 제1 SGW, 제1 PGW, 및 제1 MME를 포함한다. 제1 SGW는 제1 무선 노드에 접속될 수 있다. 제1 SGW는 UE에 대해 사용자 세션을 앵커하고, 사용자 데이터를 제1 무선 노드를 통해 UE에 및 UE로부터 라우트(route)하도록 구성된다. 제1 PGW는 제1 SGW와 네트워크 사이에 접속 가능하다. 제1 PGW는 UE에 대해 IP 세션을 앵커하고, 제1 SGW와 네트워크 사이에서 사용자 데이터를 라우트하도록 구성된다. 제1 MME는 HSS로부터의 UE의 인증을 수신하고 사용자 세션과 IP 세션의 구축을 조정하도록 구성된다. 제2 분산된 EPC는 제2 SGW, 제2 PGW, 및 제2 MME를 포함한다. 제2 SGW는 제2 무선 노드에 접속될 수 있고, 사용자 데이터를 제2 무선 노드에 및 제2 무선 노드로부터 라우트하도록 구성된다. 제2 PGW는 제2 SGW와 네트워크 사이에 접속 가능하다. 제2 PGW는 제2 SGW와 네트워크 사이에서 사용자 데이터를 라우트하도록 구성된다. UE가 제1 무선 노드에 의해 서빙되는 것으로부터 제2 무선 노드에 의해 서빙되는 것으로 이전하는 경우, 제1 MME는 제1 PGW로 하여금 사용자 세션에 대한 접속 리소스를 해제하고 IP 세션에 대한 IP 리소스를 유지하도록 명령하게끔 구성된다. 제1 MME는 이후 접속 리소스의 해제와 IP 리소스의 유지를 HSS에 알린다. UE가 제2 무선 노드와의 접속을 개시하는 경우, 제2 MME는 HSS로부터 UE의 재인증을 수신하도록 구성된다. 제2 MME는 이후, 제1 PGW와 제2 PGW 사이의 터널을 구축하기 위해 HSS 및 제1 MME를 조정한다. 터널은 IP 리소스에 따라 구축된다. 사용자 데이터는 이후, 제1 PGW에 대한 터널을 통해, UE로부터 제2 PGW로, 그리고 네트워크로 라우트된다.

본 발명 및 본 발명의 장점들의 더욱 완전한 이해를 위해, 첨부한 도면들과 함께 이하의 설명들이 참고된다.
도 1은 통신 시스템의 일 실시예의 블록도이다.
도 2는 EPC의 일 실시예의 블록도이다.
도 3은 하나의 분산된 EPC에 의해 서빙되는 것으로부터 다른 분산된 EPC에 의해 서빙되는 것으로 이전하는 UE를 설명하는 블록도이다.
도 4는 UE와 네트워크 사이의 접속에 대해 사용자 세션 및 IP 세션을 관리하는 방법의 일 실시예의 흐름도이다.
도 5는 처리 시스템의 블록도이다.

실시예들의 구성 및 이용이 이하에서 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명이 특정 문맥의 넓은 다양성으로 구체화될 수 있는 다수의 적용 가능한 발명적 개념들을 제공한다는 것을 이해하여야 한다. 설명되는 구체적인 실시예들은 단지 본 발명을 특정 방식으로 구성 및 이용하는 것을 설명하는 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

EPC는 사용자 데이터를 취급하기 위한 기능적 프레임워크와 복수의 사용자, 예컨대 UE에 대한 사용자 세션을 제공하는 네트워크 아키텍처이다. EPC는 LTE 액세스 네트워크와 같은 액세스 네트워크를 하나 이상의 외부 네트워크에 접속한다. 외부 네트워크는 인터넷, 협력 네트워크, 및 IP 멀티미디어 코어 네트워크 서브시스템(IP multimedia core network subsystem, IMS)을 포함할 수 있다. 액세스 네트워크는 일반적으로 외부 네트워크에 액세스하거나 액세스 네트워크 상의 다른 UE와 통신하기 위해 다양한 UE가 접속하는 복수의 무선 노드를 포함한다.

도 1은 통신 시스템(100)의 일 실시예의 블록도이다. 통신 시스템(100)은 액세스 네트워크를 외부 네트워크(120-1 내지 120-2)에 접속하는 EPC(110)를 포함한다. 액세스 네트워크는 복수의 무선 노드를 포함한다. 특정 실시예에서는, 무선 노드는 진화된 노드 B(enhanced node B, eNB)이다. 통신 시스템(100)은 eNB(130-1 내지 130-4)를 포함한다. eNB(130-1 내지 130-4)는 UE(140-1 내지 140-7)dhk 같은 모바일 사용자에게 무선 액세스를 제공한다. eNB(130-1 내지 130-4)는 외부 네트워크(120-1 내지 120-2)에 액세스를 제공한다.

다른 실시예에서는, 통신 시스템(100)은 임의의 수의 무선 노드 및 UE를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, EPC(110)는 임의의 수의 외부 네트워크에 액세스 네트워크를 접속할 수 있다. 특정 실시예에서는, 복수의 EPC는 외부 네트워크(120-1 내지 120-2)를 통해 서로 접속할 수 있다.

전형적인 EPC는 몇 개의 기능성 모듈을 포함하는데, 그 기능은 사용자 평면(plane) 내의 기능 또는 제어 평면 내의 기능으로서 일반적으로 분류된다. 사용자 평면은 사용자 데이터, 예컨대 페이로드(payload) 데이터를 취급한다. 제어 평면은 접속 및 관리자 정책을 조정한다. 사용자 평면의 기본적인 요소는 서빙 게이트웨이(serving gateway, SGW)와 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network, PDN, gateway, PGW)이다. 제어 평면의 기본적인 요소는 홈 가입자 서버(HSS), 이동성 관리 엔티티(MME), 정책 및 과금 규칙 기능(a policy and charging rules function, PCRF) 및 가입자 공급 보관소(subscriber provisioning repository, SPR)이다. EPC 네트워크 아키텍처에 관한 추가 정보를 위해, 3GPP Technical Specification 23.002 (2014년 3월 10일)을 참고하며, 위 문서의 내용은 참조에 의해 본 명세서에 병합된다.

HSS는 사용자 관련 정보 및 가입자 관련 정보를 포함하는 데이터베이스이다. HSS는 또한 이동성 관리, 호출 및 세션 설정, 사용자 인증, 및 액세스 허가에서의 지원 기능들을 제공한다. MME는 적절한 eNB, SGW, 및 PGW의 선택, 접속의 조정 및 설정, 및 다양한 세션에 대한 리소스의 관리와 관련된 시그널링 및 로직을 다룬다. MME는 또한 다수의 다른 기능들 사이에서 인증 및 식별을 지원한다. PCRF는 서비스 데이터 흐름의 정책 및 과금 제어를 위한 정책 결정 지점이다. PCRF는 또한 적용 가능한 정책 및 과금 결정을 선택 및 제공한다. 일부 경우에서는, PCRF는 동적인 서비스 품질(quality of service, QoS) 제어 정책을 제공한다. SPR은 PCRF에 의한 가입 기반 정책 및 과금 제어를 위해 필요한 가입자 관련 정보를 저장한다.

SGW는 UE와 외부 네트워크 사이의 IP 데이터 트래픽을 이송한다. SGW는 무선 노드와 EPC 사이의 인터페이스로서 서비스를 제공하고, 무선 노드들 사이에서 UE 세션 및 레이어 2 이동성(layer 2 mobility)에 대한 앵커 지점으로서 서비스를 제공한다. SGW는 PGW에 논리적으로 접속된다. PGW는 UE에 대한 IP 세션을 앵커하고, 외부 네트워크와 EPC 사이의 인터페이스로서 서비스를 제공한다. PGW는, PDN으로 지칭되기도 하는 외부 네트워크에 그리고 외부 네트워크로부터 IP 데이터 트래픽을 이송한다.

하나의 PGW에 접속되는 무선 노드에 의해 서빙되는 것으로부터 다른 PGW에 접속된 다른 무선 노드에 의해 서빙되는 것으로의 UE의 이전 중에, 전형적인 EPC에서는, 하나의 PGW에 대한 제1 MME가 다른 PGW에 대한 제2 MME에 핸드오버 중의 컨텍스트(context) 이전에 대해 알리게 된다. 리소스를 해제하도록 제1 MME에 대해 UE에 의한 요구가 있으면 통신이 개시된다. 여기에서는, UE가 컨텍스트 이전을 제2 MME에게 직접 알릴 수 있고, 제2 MME는 제1 MME에 알릴 수 있다는 것으로 이해된다.

전형적인 시스템은, SGW, PGW, 및 MME, PCRF 등과 같은 서버를 중앙집중형 데이터 센서 또는 중앙 오피스에서 호스트한다. 브로드 밴드, 케이블 또는 전용 파이버(fiber) 네트워크와 같은 다양한 네트워크들은 eNB와 SGW 사이에서 IP 트래픽을 백홀한다(backhaul). 대응하는 사용자 세션에 대한 모든 IP 세션은 중앙 데이터 센터 내의 PGW에 백홀된다. 그로부터 IP 세션은 개개의 목적지에 라우트된다. EPC에 의해 서빙되는 특정 영역 내의 UE 세션이 증가하거나 또는 특정 밀도에 도달하면, 여기에서는, 백홀된 IP 세션이 PGW의 용량에 도달할 것으로 이해된다.

다른 EPC 기능성의 중앙집중을 유지하면서 특정 EPC 기능성을 분산함으로써 사용자 세션과 IP 세션이 더욱 효과적으로 다뤄질 수 있다는 것으로 이해된다. MME, SGW, 및 PGW에 의해 수행되는 것을 포함하는 세션 핸들링 기능은, 액세스 네트워크 및 그들의 개개의 무선 노드에 대해 더욱 국부적으로 분산될 수 있다. 분산된 기능성은 전용 서버상에서 구현되거나 또는 다양한 분산 위치에서 가상으로(virtually) 구현될 수 있다. 여기에서, HSS와 SPR에 의해 수행되는 것을 포함하는 특정 가입자 관련 기능성은, 중앙집중된 상태를 유지하는 반면, PCRF에 의해 수행되는 것을 포함하는 다른 것들은 분산될 수 있다. 정책 및 네트워크에 대해 중앙집중된 요소는 도메인에 대해 정적인, 종합적인 정책을 관리할 수 있다. 분산된 요소는 사용자 수준에서 IP 데이터 흐름마다의 정책 및 네트워크 선택을 관리할 수 있다. 정책 및 네트워크 선택은 부분적으로 또는 전부 분산될 수 있다는 것으로 이해된다. 부분적으로 분산되는 경우, 중앙집중된 정책 및 네트워크 선택 기능은 가입자 정보와 동적인 네트워크 상태를 통해 종합적인 정책을 조정한다. 그렇지 않고, 전부 분산된 아키텍처에서는, 이들 기능들이 다양한 분산된 EPC에 다양하게 분산된다. 분산된 EPC에서, IP 데이터 흐름이 반드시 중앙 데이터 센터에 백홀되는 것은 아니지만, 대신에 분산된 EPC로부터 목적지 외부 네트워크에 라우트된다.

도 2는 EPC(200)의 일 실시예의 블록도이다. EPC(200)는 중앙집중된 EPC(210)와 분산된 EPC(220-1, 220-2, 220-3)를 포함한다. 중앙집중된 EPC(210)는 HSS(214)와 SPR(212)을 포함한다. 분산된 EPC(220-1, 220-2, 220-3)는 eNB(204-1 내지 204-12)를 외부 네트워크(202)에 접속한다.

분산된 EPC(220-1, 220-2, 220-3) 각각은 개개의 제어 평면 및 사용자 평면을 포함한다. 예를 들어, 분산된 EPC(220-1)는 제어 평면(222-1)과 사용자 평면(224-1)을 포함한다. 사용자 평면(224-1)은 eNB(204-1 내지 204-12)로부터 외부 네트워크(202)로 흐르는 사용자 데이터를 취급한다. 사용자 평면(224-1)은 EPC(200)와 eNB(204-1 내지 204-4) 사이의 인터페이스로서 서비스를 제공하는 복수의 SGW(230-1)를 포함한다. SGW(230-1)는 eNB(204-1 내지 204-4)에 의해 서빙되는 UE에 대해 사용자 세션을 앵커한다. SGW(230-1)는 PGW(232-1)에 논리적으로 접속된다. PGW(232-1)는 EPC(200)와 외부 네트워크(202) 사이의 인터페이스로서 서비스를 제공한다. PGW(232-1)는 eNB(204-1 내지 204-4)에 의해 서빙되는 UE에 대해 IP 세션을 앵커한다. 제어 평면(222-1)은 PCRF(228-1)와 MME(226-1)를 포함한다. PCRF(228-1)는 PGW(232-1)에 대한 정책 결정 지점으로서 서비스를 제공한다. MME(226-1)는 eNB(204-1 내지 204-4), SGW(230-1), 및 PGW(232-1)를 통해 UE에 대한 접속을 조정한다. 특정 제어 신호는 제어 평면(220-1)으로부터 중앙집중된 EPC(210)까지 흐른다.

PCRF(228-1 내지 228-3), MME(226-1 내지 226-3), PGW(232-1 내지 232-3), 및 SGW(230-1 내지 230-3)는 하나 이상의 프로세서, 하나 이상의 주문형 반도체(application specific integrated circuit, ASIC), 하나 이상의 필드-프로그래머블 게이터 어레이(field-programmable gate array, FPGA), 전용 논리 회로, 또는 이들의 임의의 조합(모두 종합하여 프로세서로 지칭됨)에서 구현될 수 있다. PCRF(228-1 내지 228-3) 및 MME(226-1 내지 226-3)에 대한 개개의 기능은 프로세서에 의한 실행을 위해 비일시적인 메모리 내에 명령어로서 저장될 수 있다.

도 3은 eNB(204-2)에 의해 서빙되는 것으로부터 eNB(204-12)dp 의해 서빙되는 것으로 UE(310)가 이전하는 방법을 설명하는 EPC(300)의 블록도이다. EPC(300)는 외부 네트워크(202)를 eNB(204-1 내지 204-12)에 의해 서빙되는 UE에 접속하는 분산된 EPC(220-1 및 220-3) 및 중앙집중된 EPC(210)를 포함한다. EPC(300)는 외부 네트워크(202)를 통해 대응하는 노드(corresponding node, CN)(320)에 UE(310)를 접속시킴으로써 UE(310)를 서빙한다.

먼저, UE(310)는 eNB(204-2)를 통해, 분산된 EPC(220-1)에 의해 서빙된다. UE(310)는 MME(226-1)으로부터의 제어 시그널링을 통해 HSS(214)에 의해 인증된다. 인증되면, 외부 네트워크(202)를 통해, eNB(204-2), SGW(230-1), PGW(232-1)를 통과하여 UE(310)로부터 CN(320)으로의 IP 데이터 흐름이 구축된다. UE(310)에 대한 사용자 세션이 SGW(230-1)에서 앵커된다. IP 세션은 PGW(232-1)에서 앵커된다.

UE(310)가 위치를 변경하는 경우, eNB(204-2)에 의해 서빙되는 것으로부터 eNB(204-12)에 의해 서빙되는 것으로 이전한다. UE(310)가 eNB(204-12)에, 최후에는 MME(226-3)에 시그널링을 하여 접속 리소스의 해제를 요구한다. MME(226-3)는 MME(226-1)에 그 요구를 알리고, MME(226-1)는 PGW(232-1)로 하여금 접속 리소스를 해제하도록 명령하고, HSS(214)에 시그널링하여 그 해제된 접속 리소스를 통지한다. MME(226-1)는 또한, 대체로 UE(310)에 대한 IP 주소를 포함하는, UE(310)에 대한 IP 리소스가 유지되고 있음을 HSS(214)에 알린다. HSS(214)는 UE(310)에 대한 복수의 세션 블라인딩(blinding)을 유지하도록 구성된다.

UE(310)는 이후, 그의 새로운 위치에서 eNB(204-12)와의 접속을 개시한다. eNB(204-12)는 유지되고 있는 IP 리소스로 접속을 설정하기 위해 MME(226-3)에 제어 신호를 릴레이한다. MME(226-3)는 HSS(214)를 통해 UE(310)를 재인증한다. HSS(214)는 PGW(232-1)의 주소를 포함하는, 유지되고 있는 IP 리소스를 제공한다. MME(226-3)는 SGW(230-3)와 eNB(204-12)를 통해 PGW(232-3)와 접속을 조정한다. MME(226-3)는 또한, PGW(232-3)와 PGW(232-1)로부터의 터널을 구축하기 위해 PGW(232-3)를 조정한다. IP 세션은 PGW(232-1)에서 앵커된 상태로 유지되는 반면, 사용자 세션은 SGW(230-3)으로 이전된다. UE(310)로부터의 사용자 데이터는 이후 eNB(204-12)로부터 SGW(230-3)에, PGW(232-3)에, 터널을 통해 PGW(232-1)에, 다음으로 외부 네트워크(202) 및 CN(32)에 라우트된다.

UE(310)는 SGW(230-3)와 PGW(232-3)을 통해 외부 네트워크(202)에 직접 새로운 IP 세션을 구축할 수도 있는데, 그동안 최초의 IP 세션에 대한. 터널을 통한 PGW(232-1)에의 IP 데이터 흐름을 유지한다.

도 4는 UE와 네트워크 사이의 접속에 있어서 사용자 세션과 IP 세션을 관리하는 방법의 일 실시예에 대한 흐름도이다. 본 방법은 시작 단계(410)에서 시작한다. 제1 접속 단계(420)에서, 사용자 세션과 IP 세션은 제1 분산된 EPC에서 구축된다. IP 세션은 제1 분산된 EPC에 대해 제1 PGW에서 앵커된다. 이전 단계(430)에서, UE가 제1 분산된 EPC를 넘어 제2 분산된 EPC로 이전하면, 사용자 세션에 대한 최초의 접속 리소스는 해제된다. 최초의 IP 리소스는 유지된다. 제1 분산된 EPC는 중앙 EPC에서의 HSS에 유지된 IP 리소스와 해제된 접속 리소스를 통지한다. 제2 접속 단계(440)에서, 제1 PGW와 제2 PGW 사이에서 제2 분산된 EPC에 대해 터널이 구축된다. 터널은. HSS로부터 회수된 최초의 IP 리소스를 이용한다. 새로운 접속은 제2 분산된 EPC를 통해 조정된 새로운 접속 리소스를 이용한다. 제1 분산된 EPC에서의 제1 MME와 제2 분산된 EPC에서의 제2 MME 사이의 조정에 의해 터널이 구축된다. 라우팅 단계(450)에서, 사용자 데이터가 UE로부터 제2 PGW에, 터널을 통해 제1 PGW에, 그리고 네트워크에 라우트된다. 본 방법은 종료 단계(460)에서 종료한다.

도 5는 본 명세서에서 설명된 장치와 방법을 구현하기 위해 이용 가능한 처리 시스템(500)의 블록도이다. 특정 장치는 도시된 모든 요소, 또는 그 요소들의 하위집합만 이용 가능하며, 그 집적도는 장치에 따라 다양할 수 있다. 나아가, 장치는 복수의 처리 유닛, 프로세서, 메모리, 전송기, 수신기 등과 같은 복수의 실례적 요소를 포함할 수 있다. 처리 시스템(500)은 스피커, 마이크로폰, 마우스, 터치스크린, 키패드, 키보드, 프린터, 디스플레이, 및 이와 유사한 것 등과 같은 하나 이상의 입/출력 장치를 구비한 처리 유닛(502)을 포함할 수 있다. 처리 유닛은 버스(520)에 접속된 중앙 처리 장치(CPU)(514), 메모리(508), 대용량 저장 장치(504), 비디오 어댑터(510), 및 I/O 인터페이스(512)를 포함할 수 있다.

버스(520)는 메모리 버스 또는 메모리 제어기, 주변 버스, 비디오 버스, 또는 이와 유사한 것 등을 포함하는 하나 이상의 임의의 유형의 몇몇의 버스 아키텍처일 수 있다. CPU(514)는 임의의 유형의 전자적 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(506)는 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM), 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 동기 DRAM(SDRAM), 리드-온리 메모리(ROM), 이들의 조합 또는 이와 유사한 것 등과 같은 임의의 유형의 시스템 메모리를 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, 메모리(508)는 부트-업에서 이용되는 ROM과, 프로그램의 실행 중에 이용되는 프로그램 및 데이터 저장용 DRAM을 포함할 수 있다.

대용량 저장 장치(504)는 데이터, 프로그램, 및 다른 정보를 저장하고, 버스(520)를 통해 액세스 가능한 데이터, 프로그램, 및 다른 정보를 조성하도록 구성되는 임의의 유형의 저장 장치를 포함할 수 있다. 대용량 저장 장치(504)는, 예를 들면, 하나 이상의 반도체 드라이브, 하드 디스크 드라이브, 자기 디스크 드라이브, 광학 디스크 드라이브, 또는 이와 유사한 것 등을 포함할 수 있다.

비디오 어댑터(510)와 I/O 인터페이스(512)는 외부의 입력 장치 및 출력 장치를 처리 유닛(502)에 접속하기 위한 인터페이스를 제공한다. 도시된 것처럼, 입력 장치와 출력 장치의 예시들은 비디오 어댑터(510)에 접속된 디스플레이(518)와 I/O 인터페이스(512)에 접속된 마우스/키보드/프린터(516)를 포함한다. 다른 장치는 처리 유닛(502)에 접속 가능하고, 추가의 또는 더 적은 수의 인터페이스 카드가 이용 가능하다. 예를 들어, 범용 직렬 버스(USB)(도시되지 않음)와 같은 직렬 인터페이스가 프린터를 위한 인터페이스를 제공하기 위해 이용 가능하다.

처리 유닛(502)은 또한, 노드 또는 상이한 네트워크에 액세스하기 위한 이더넷 케이블 또는 이와 유사한 것 등과 같은 유선 링크 및/또는 무선 링크를 포함할 수 있는 하나 이상의 네트워크 인터페이스(506)를 포함한다. 네트워크 인터페이스(506)는 처리 유닛(502)으로 하여금 네트워크를 통해 원격 유닛들과 통신할 수 있도록 한다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스(506)는 하나 이상의 전송기/전송 안테나 및 하나 이상의 수신기/수신 안테나를 통해 무선 통신을 제공할 수 있다. 일 실시예에서는, 처리 유닛(502)은 다른 처리 유닛, 인터넷, 원격 저장 설비, 또는 이와 유사한 것 등과 같은 원격 장치들과의 통신 및 데이터 처리를 위해 근거리 네트워크(522) 또는 광역 네트워크에 접속된다.

본 발명이 설명적인 실시예들을 참고하여 설명되었지만, 이 설명은 한정의 의미로 이해되도록 의도되지는 않았다. 설명된 실시예들의 다양한 수정과 조합, 그리고 본 발명의 다른 실시예들은 본 명세서를 참고할 때 통상의 기술자에게 명확하게 될 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위가 이러한 임의의 수정 또는 실시예들을 아우르는 것으로 의도된다.

Claims

사용자 장비(user equipment, UE)와 네트워크 사이의 접속에 대해 사용자 세션 및 인터넷 프로토콜(internet protocol, IP) 세션을 관리하는 관리 방법으로서,
제1 분산된 진화 패킷 코어(evolved packet core, EPC)에서, 상기 제1 분산된 EPC를 통한 접속을 통해 상기 사용자 세션과 IP 세션을 구축하는 단계 - 상기 제1 분산된 EPC는 상기 IP 세션이 앵커(anchor)되는 제1 패킷 데이터 네트워크(packet data network, PDN) 게이트웨이(gateway)(PGW)를 포함함 -;
상기 UE가 상기 제1 분산된 EPC를 넘어 제2 분산된 EPC로 이동하는 경우, 상기 제1 분산된 EPC에서 상기 IP 세션에 대한 최초의 IP 리소스는 유지하고 상기 사용자 세션에 대한 최초의 접속 리소스는 해제하는 단계;
상기 제1 PGW와 상기 제2 분산된 EPC에 대한 제2 PGW 사이에 터널을 구축하는 단계 - 상기 터널은 상기 제2 분산된 EPC에서 상기 최초의 IP 리소스와 새로운 접속 리소스를 이용함 -; 및
상기 제1 PGW를 통해, 상기 사용자 세션 및 IP 세션에 대한 데이터를 상기 터널로부터 상기 네트워크에 라우팅(routing)하는 단계
를 포함하는 관리 방법.
제1항에 있어서,
상기 최초의 IP 리소스는 유지하고 최초의 접속 리소스는 해제하는 단계는, 중앙집중된 EPC에서 홈 가입자 서버(home subscriber server, HSS)에 알리는 단계를 더 포함하는 관리 방법.
제2항에 있어서,
상기 터널을 구축하는 단계는, 상기 최초의 IP 리소스에 따라 상기 HSS를 통해 상기 UE를 재인증하는 단계를 포함하는, 관리 방법.
제3항에 있어서,
상기 터널을 구축하는 단계는, 상기 최초의 IP 리소스의 값을 상기 HSS로부터 획득하는 단계를 포함하는, 관리 방법.
제2항에 있어서,
상기 터널을 구축하는 단계는, 상기 제1 분산된 EPC에서 제1 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)에 의해, 상기 최초의 IP 리소스에 따라 상기 제2 분산된 EPC에서의 제2 MME를 조정하는 단계를 포함하는, 관리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 분산된 EPC에서의 제2 이동성 관리 엔티티(MME)에서, 상기 최초의 접속 리소스를 해제하고 상기 최초의 IP 리소스와 IP 세션을 유지하기 위한 요구를 상기 UE로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 관리 방법.
제6항에 있어서,
상기 최초의 접속 리소스를 해제하기 위한 요구를 상기 제1 분산된 EPC에서의 제1 MME에 포워딩하는 단계를 더 포함하는 관리 방법.
제1항에 있어서,
상기 사용자 세션과 IP 세션을 구축하는 단계, 상기 유지하고 해제하는 단계, 상기 터널을 구축하는 단계, 및 상기 라우팅하는 단계는 적어도 하나의 처리 시스템 상에서 구현되는 가상 기능에 의해 수행되는, 관리 방법.
분산된 진화 패킷 코어(EPC)로서,
사용자 장비(UE)를 서빙하는 무선 노드와 네트워크 사이에 접속 가능한 사용자 평면; 및
제어 평면
을 포함하고,
상기 사용자 평면은,
상기 UE에 대해 인터넷 프로토콜(IP) 세션을 앵커하도록 구성된 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW); 및
상기 UE에 대해 사용자 세션을 앵커하도록 구성된 서빙 게이트웨이(serving gateway, SGW)
를 포함하며,
상기 제어 평면은,
상기 사용자 세션과 IP 세션에 대해 제1 접속을 조정하고, 상기 UE가 다른 분산된 EPC에 접속된 다른 무선 노드에 의해 서빙되도록 이전하는 경우,
상기 PGW에 접속 리소스를 해제하고 상기 제1 접속에 대해 IP 리소스를 유지하도록 명령하고;
상기 해제 및 유지를 중앙집중된 EPC에 알리며;
상기 중앙집중된 EPC로부터의 허가에 따라, 상기 PGW와 상기 다른 분산된 EPC에 대한 다른 PGW 사이의 터널을 통해 상기 사용자 세션과 IP 세션에 대한 제2 접속을 조정하도록 구성된 이동성 관리 엔티티(MME) - 여기서 상기 터널은 상기 다른 분산된 EPC에서 유지된 상기 IP 리소스와 새로운 접속 리소스를 이용함 -
를 포함하는, 분산된 EPC.
제9항에 있어서,
상기 SGW는, 상기 SGW에 접속 가능한 복수의 무선 노드들 사이에서 UE 이동성에 대해 상기 사용자 세션을 앵커하도록 더 구성되는, 분산된 EPC.
제9항에 있어서,
상기 제어 평면은 상기 중앙집중된 EPC에서 홈 가입자 서버(HSS)에 접속 가능한, 분산된 EPC.
제11항에 있어서,
상기 MME는 상기 제1 접속 동안 상기 HSS를 통해 상기 UE를 인증하도록 더 구성되는, 분산된 EPC.
제9항에 있어서,
상기 MME는, 상기 제1 접속 동안 상기 접속 리소스를 해제하고 상기 IP 세션을 유지하기 위해, 상기 다른 분산된 EPC에 대한 다른 MME로부터 요구를 수신하도록 더 구성되고,
상기 요구는 상기 UE에서 발생하여 상기 UE로부터 상기 다른 무선 노드를 통과하여 상기 다른 MME에 전달되는, 분산된 EPC.
제9항에 있어서,
상기 PGW, 상기 SGW, 및 상기 MME는 적어도 하나의 처리 시스템 상에서 가상 기능으로서 구현되는, 분산된 EPC.
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