KR102034157B1 - 서비스형 전용망 서비스를 제공하는 통신 시스템 및 동작 방법 - Google Patents

Abstract

서비스형 전용망 서비스를 제공하는 통신 시스템 및 동작 방법이 제공된다. 이 시스템은 서비스형 전용망 서비스를 제공하는 통신 시스템으로서, 전용망 서비스를 제공하는 통신 시스템으로서, 단말로부터 접속 요청을 수신하면, 상기 단말의 가입자 프로파일에 포함된 접속점 이름(Access Point Name, APN)의 오퍼레이터 식별자(Operator Identifier, OI)를 획득하고, 상기 오퍼레이터 식별자를 포함하는 세션 생성 요청을 생성하는 이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, MME), 그리고 상기 세션 생성 요청을 수신하고, 관리하는 복수의 전용망 중에서 상기 세션 생성 요청에 포함된 오퍼레이터 식별자에 해당하는 전용망을 선택하며, 선택한 전용망과 상기 단말 간의 세션을 생성하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, P-GW)를 포함한다.

Description

서비스형 전용망 서비스를 제공하는 통신 시스템 및 동작 방법{COMMUNICATION SYSTEM AND OPERATING METHOD FOR PROVIDING PRIVATE NETWORK SERVICE AS A SERVICE}

본 발명은 접속점 이름(Access Point Name, 이하, 'APN'이라 통칭함)을 이용하여 전용망 서비스를 제공하는 기술에 관한 것이다.

오늘날 이동통신 시스템의 발전으로 인하여 차세대 이동통신기술인 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution, 이하, 'LTE'라 통칭함) 통신 시스템을 기반으로 한 통신 서비스가 진행되고 있다. 이러한 LTE 통신 시스템은 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, 이하, 'MME'라 통칭함), 서빙 게이트웨이(Serving Gateway, 이하, 'S-GW'라 통칭함), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, 이하, 'P-GW'라 통칭함)를 포함하는 진화된 패킷 시스템(evolved Packet System, 이하, 'EPS'라 통칭함)을 포함하고 있으며, 이 EPS를 이용하여 사용자들에게 서비스를 제공하고 있다.

이때, EPS를 변경없이 그대로 사용하면서 단말을 전용망으로 접속하기 위한 기술은 대표적으로 APN을 변경하는 것이다. 그런데 이처럼 APN을 변경하는 방식은 단말에서 공용 APN 또는 전용 APN 중 어느 하나를 선택하여 접속해야 하므로, 단말에 종속된다. 단말에서 APN을 선택할 수 있는 기능이 추가되어야만 구현될 수 있다.

APN 선택 기능을 지원하지 않은 단말에는 적용되기 불가능하므로, 특정 단말에서만 전용망 접속이 국한되는 문제가 있다.

또한, 새롭게 출시되는 모든 단말에 APN 선택 기능이 구현되어야 하는 제조상의 문제점도 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 네트워크 단에서 APN을 변경하는 방안이 제안되었다. 단말의 요청에 따라 단말에게 허가된 전용망 APN으로 네트워크 단에서 변경함으로써, 공용망 또는 전용망 사이를 전환할 수 있다. 네트워크 단에서는 단말의 APN 중 오퍼레이터 식별자(Operator Identifier, 이하, 'APN-OI'라 통칭함)를 변경한다. 이처럼 변경된 APN-OI는 MME에서 세션 생성을 요청할 P-GW를 선택하는데 이용된다.

하지만, 3GPP 표준에 의하면 APN-OI는 MME가 P-GW/S-GW를 선택하기 위한 구분자 용도로만 쓰이지 해당 값이 P-GW/S-GW에는 전달되지 않는다.

만약, P-GW에서 복수의 전용망을 관리하고자 할 경우, 즉, 여러 종류의 전용망이 함께 수용되어 있는 P-GW의 경우, APN-OI를 모르기 때문에 전용망 별로 라우팅은 불가능한 상황이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 네트워크 단에서 APN-OI 대체(replacement) 기술을 이용하여 서로 다른 가입자를 위한 복수의 전용망을 하나의 P-GW에서 수용하는 서비스형 전용망 서비스를 제공하는 통신 시스템 및 동작 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 특징에 따르면, 통신 시스템은 전용망 서비스를 제공하는 통신 시스템으로서, 단말로부터 접속 요청을 수신하면, 상기 단말의 가입자 프로파일에 포함된 접속점 이름(Access Point Name, APN)의 오퍼레이터 식별자(Operator Identifier, OI)를 획득하고, 상기 오퍼레이터 식별자를 포함하는 세션 생성 요청을 생성하는이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, MME), 그리고 상기 세션 생성 요청을 수신하고, 관리하는 복수의 전용망 중에서 상기 세션 생성 요청에 포함된 오퍼레이터 식별자에 해당하는 전용망을 선택하며, 선택한 전용망과 상기 단말 간의 세션을 생성하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, P-GW)를 포함한다.

상기 통신 시스템은,

상기 복수의 전용망에 대응하는 각각의 오퍼레이터 식별자를 저장하고, 기 정의된 트리거 이벤트가 발생한 상기 단말로부터 전용망 접속 요청이 수신되면, 상기 단말이 가입한 전용망에 해당하는 오퍼레이터 식별자를 확인하며, 상기 단말의 가입자 프로파일에 포함된 접속점 이름의 오퍼레이터 식별자를 상기 확인한 오퍼레이터 식별자로 변경하는 가입자 장치를 더 포함하고,

상기 이동성 관리 장치는,

상기 단말의 가입자 프로파일을 상기 가입자 장치에게 요청하여 수신할 수 있다.

상기 가입자 장치는,

상기 확인한 오퍼레이터 식별자로 변경한 이후, 상기 단말이 현재 접속한 망의 세션 해제를 상기 이동성 관리 장치에게 요청하고,

상기 이동성 관리 장치는,

상기 단말의 세션을 해제한 후, 상기 단말로부터 접속 요청이 수신되면, 상기 가입자 프로파일을 상기 가입자 장치로부터 획득하고, 상기 가입자 프로파일에 포함된 접속점 이름에 대응하는 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이의 주소 정보를 확인하여 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에게 상기 세션 생성 요청을 전송할 수 있다.

상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는,

상기 확인한 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망의 IP 정보를 상기 단말에게 할당하고,

상기 이동성 관리 장치는,

상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이로부터 수신한 상기 전용망의 IP 정보를 포함하는 접속 응답을 상기 단말로 전송할 수 있다.

상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는,

상기 복수의 전용망 별로 대응하는 각각의 오퍼레이터 식별자를 매핑한 매핑 테이블을 저장하고,

상기 이동성 관리 장치로부터 수신된 세션 생성 요청으로부터 상기 오퍼레이터 식별자를 확인하고, 상기 확인한 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망을 상기 매핑 테이블로부터 확인할 수 있다.

상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는,

상기 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망 별로 각각의 IP 정보를 더 저장하고,

상기 확인한 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망의 IP 정보를 상기 저장부로부터 확인하여 상기 단말에게 할당하고, 할당한 전용망 IP를 포함하는 세션 생성 응답을 상기 이동성 관리 장치로 전송할 수 있다.

상기 접속점 이름은,

상기 오퍼레이터 식별자에 의해 구분되는 공용망 접속을 위한 공용망 접속점 이름과 전용망 접속을 위한 복수의 전용망 접속점 이름을 포함하고,

상기 복수의 전용망 접속점 이름 각각은,

상기 복수의 전용망 각각을 구분하기 위한 전용망 식별자가 포함된 오퍼레이터 식별자를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 코어망에 위치하고, 복수의 전용망과 코어망을 연결시켜 트래픽을 송수신하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, P-GW)의 동작 방법으로서, 복수의 전용망에 대응하는 각각의 접속점 이름(Access Point Name, APN)의 오퍼레이터 식별자(Operator Identifier, OI)를 저장하는 단계, 단말의 이동성 및 세션을 관리하는 이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, MME)로부터 세션 생성 요청을 수신하는 단계, 상기 세션 생성 요청으로부터 오퍼레이터 식별자를 확인하는 단계, 상기 복수의 전용망 중에서 확인한 오퍼레이터 식별자에 해당하는 전용망을 식별하는 단계, 그리고 식별한 전용망과 단말 간의 세션을 생성하고, 세션 생성 응답을 상기 이동성 관리 장치로 전송하는 단계를 포함한다.

상기 식별하는 단계와 상기 전송하는 단계 사이에,

상기 확인한 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망의 IP 정보를 상기 단말에게 할당하는 단계를 더 포함하고,

상기 세션 생성 응답은, 상기 전용망의 IP 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 코어망에 위치하고, 단말의 이동성 및 세션을 관리하는 이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, MME)의 동작 방법으로서, 단말로부터 접속 요청이 수신되면, 가입자 장치에게 요청하여 상기 단말의 가입자 프로파일을 수신하는 단계, 상기 가입자 프로파일로부터 접속점 이름(Access Point Name, APN)을 확인하는 단계, 상기 접속점 이름의 오퍼레이터 식별자를 포함하는 세션 생성 요청을 생성하는 단계, 그리고 상기 접속점 이름에 해당하고, 복수의 전용망과 코어망을 연결시켜 트래픽을 송수신하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, P-GW)에게 상기 세션 생성 요청을 전송하는 단계를 포함한다.

상기 전송하는 단계 이후,

상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이로부터 상기 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망의 IP 정보가 포함된 세션 생성 응답을 수신하는 단계, 그리고 상기 전용망의 IP 정보를 포함하는 접속 응답을 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 가입자 장치의 동작 방법으로서, 복수의 전용망에 대응하는 각각의 접속점 이름(Access Point Name, APN)의 오퍼레이터 식별자(Operator Identifier, OI)를 저장하는 단계, 기 정의된 트리거 이벤트가 발생한 단말로부터 전용망 접속 요청을 수신하는 단계, 상기 단말이 가입한 전용망에 대응하는 오퍼레이터 식별자를 식별하는 단계, 그리고 상기 단말의 가입자 프로파일에 포함된 접속점 이름의 오퍼레이터 식별자를 상기 식별한 오퍼레이터 식별자로 변경하는 단계를 포함한다.

상기 변경하는 단계 이후,

상기 단말의 이동성 및 세션을 관리하는 이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, MME)에게 상기 단말의 세션 해제를 요청하는 단계, 상기 단말의 접속 요청에 따라 상기 이동성 관리 장치로부터 상기 단말의 가입자 프로파일 요청을 수신하는 단계, 그리고 상기 식별한 오퍼레이터 식별자를 포함하는 가입자 프로파일을 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 전용망이 수용된 P-GW를 이용하여 가입자 별로 사전 지정된 특정 전용망에 접속시키기 위해서 단말에서 APN을 변경하지 않고, 네트워크 단에서 전용망 별로 설정된 APN-OI를 변경함으로써, 단말 종속성을 탈피하고 네트워크의 변경 사항을 최소화할 수 있다.

또한, 단말 기능을 변경하지 않고, 단말을 전용망에 접속시킬 수 있으므로, 단말 규격에 상관없이 범용적으로 전용망 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 이미 구축된 이동통신망의 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server, HSS)를 이용하여 가입자 프로파일의 APN-OI를 변경함으로써 시스템 변경을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 시스템의 초기 구축 비용을 절감할 수 있고, 전용망 서비스를 유지 및 관리하는데 투입되는 비용도 최소할 수 있으며, 서비스 확장과 제어가 용이하다.

또한, 하나의 P-GW에서 복수의 전용망을 관리할 수 있으므로, 전용망 별로 트래픽 통계 수집이 가능하고 운용 관리의 편의성이 높아지며, 전용망 별로 서비스 품질(Quality Of Service, QoS) 제어가 가능한 구조를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 APN의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 매핑 테이블을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제2 매핑 테이블을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전용망 접속을 위한 사전 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전용망 접속 과정을 나타낸 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 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 단말(Terminal)은 사용자 기기로서, 디바이스(Device), UE(User Equipment), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등의 용어로 언급될 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이제, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 서비스형 전용망 서비스를 제공하는 통신 시스템 및 동작 방법에 대하여 설명한다.

본 발명에서 전용망은 전용 네트워크, 사설망(Private Network), 인트라넷(Intranet) 이라고도 할 수 있다. 이러한 전용망은 특정 가입자를 대상으로 외부 접근이 제한된 이동통신 서비스를 제공한다.

공용망은 공용 네트워크, 공중망(Public Network), 인터넷(Internet)이라고도 할 수 있다. 이러한 공용망은 불특정 다수를 대상으로 이동통신 서비스를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 Private LTE(Long Term Evolution) 기술을 이용할 수 있다. 이러한 Private LTE 기술은 LTE 통신 시스템의 EPC(Evolved Packet Core)를 통해 공중망과 전용망을 분리하고, 특정 지역 또는 특정 가입자만 전용망에 접속하도록 하는 기술이다. 이때, 공중망은 일반 LTE망이라고 할 수 있고, 전용망은 전용 LTE망이라고 할 수도 있다.

여기서, LTE의 하이 레벨 아키텍처는 3개의 주요 구성 요소들을 포함하는데, 단말(UE), E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) 및 EPC를 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 여기서, EPS(Evolved Packet System)는 E-UTRAN 및 EPC를 지칭한다.

EPC는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving Gateway), P-GW(Packet data network Gateway)를 포함하며, LTE 통신 시스템에서 사용되는 통신 기술, 네트워크 장치 구성 들의 개념이 본 발명의 실시예에서 참조될 수 있다.

EPC를 통해 공용망과 전용망으로 구분하여 서비스하기 위해서 APN이 이용된다.

APN은 이동통신망에서 접속하고자 하는 패킷 데이터 네트워크(Packet Date Network, 이하, 'PDN'이라 통칭함)를 식별하기 위한 정보로서, PDN ID라고도 불린다. APN은 가입자 등록 정보로서 가입자 장치(Home Subscriber Server, 이하, 'HSS'라 통칭함)에 프로비저닝(provisioning)되어 있으며, 단말(100)의 초기 접속시 HSS로부터 MME로 제공되어, 세션 생성에 이용된다. 이러한 APN의 구성에 대해서 설명하면 도 1과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 APN의 구성을 나타낸다.

도 1을 참조하면, APN은 가변 길이를 가지고, 두 개의 메인 구성들, 즉, APN-NI(Access Point Name Network Identifier)와 APN-OI(Access Point Name Operator Identifier)로 구성된다. 그리고 APN-NI와 APN-OI는 도트(.)를 사이에 둔다.

APN-NI는 네트워크 식별자(ID)로서, 일반적으로 통신 사업자의 도메인이 기록되며, 변경할 수 없다. 예를 들면, 공용망 APN 이든 전용망 APN 이든 관계없이 'lte'로 설정될 수 있다.

APN-OI는 네크워크 식별자 뒤에 붙여지는 망 운영을 위한 사업자 ID, 즉, 오퍼레이터 식별자로서, 공용 P-GW를 나타내는 도메인 또는 전용 P-GW를 나타내는 도메인이 기록된다.

예를 들면, 공용 APN-OI는 공용 P-GW를 나타내는 'internet.kt.com'으로 설정될 수 있다.

또한, 전용 APN-OI는 전용 P-GW를 나타내는 'enterpriseA.telecom.com'으로 설정될 수 있다.

종래에는 APN-OI는 MME가 공용 P-GW와 전용 P-GW를 선택하기 위한 용도로만 사용되었다. 그러나 본 발명에서는 APN-OI는 서로 다른 가입자를 위한 복수의 전용망을 식별하도록 사용된다. 이때, 전용망 구분을 위한 APN-OI는 전용망 식별정보를 포함하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 전용망이 기업 가입자를 위한 전용망일 경우, APN-OI는 기업명 또는 기업 도메인을 포함할 수 있다.

이처럼, 복수의 전용망 별로 각각 설정된 APN-OI를 이용하여 서비스형 전용망 서비스를 제공하는 Private LTE 기술이 적용된 네트워크 구성에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 구성도이다.

도 2를 참조하면, 단말(100)은 이동통신 접속망(200)을 통해 코어망(300)에 연결된다.

단말(100)은 기 정의된 트리거 이벤트가 발생하면, 전용망 접속 요청을 전송한다. 이때, 전용망 접속 요청은 단말(100)의 식별 정보 또는 가입자 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, MSISDN(Mobile Station International ISDN Number), IMSI(international mobile subscriber identity) 등이 포함될 수 있다.

여기서, 기 정의된 트리거 이벤트는 수동으로 또는 자동으로 발생할 수 있다.

기 정의된 트리거 이벤트가 수동으로 발생하는 경우, 하나의 실시예에 따르면, 단말(100)은 전용 앱을 탑재할 수 있다. 그리고 단말(100)은 전용 앱을 실행하거나 또는 전용 앱 메뉴에서 전용망 접속을 선택함으로써, 기 정의된 트리거링 이벤트가 발생할 수 있다.

이때, 전용 앱은 스마트폰 앱일 수 있다. 이러한 전용 앱은 사용자가 선택하여 다운로드하여 설치하거나 또는 단말 제조사에 의해 설치되어 있을 수 있다

다른 실시예에 따르면, 기 정의된 트리거 이벤트는 전용망 모드를 사용자가 온 또는 오프하는 경우 또는 사용자가 디바이스 메뉴에서 접속망으로 전용망을 선택하는 경우 발생할 수 있다.

또 다른 실시 형태로서, 단말(100)은 전용망 서비스 식별코드(예컨대, *770001)로 다이얼링을 수행하는 경우, 트리거 이벤트가 발생할 수 있다.

또 다른 실시 형태로서, 단말(100)이 피쳐코드(feature code)를 포함하는 문자(SMS)를 발신하는 경우 발생할 수 있다. 피쳐코드는 숫자 또는 문자 등의 조합으로 이루어질 수 있다.

또한, 기 정의된 트리거 이벤트가 자동으로 발생하는 경우, 단말(100)이 전용망 서비스 지역에 진입하는 경우 발생한다. 전용망 서비스 지역 진입 여부는 셀 ID(CELL ID), 지피에스(GPS), 글로나스(GLONASS), 지오펜스(GEOFFENCE) 등 모든 위치 확인을 가능케 하는 기술을 이용할 수 있다. 전용망 서비스 지역은 기업의 출입 관리 시스템과 연동하여 설정될 수 있다.

이동통신 접속망(200)은 단말(100)을 코어망(300)과 연결시키는 접속망으로서, 와이파이(Wi-Fi), E-UTRAN 등이 될 수 있다.

코어망(300)은 LTE 통신 시스템의 EPC일 수 있다. 코어망(300)은 단말(100)의 요청에 따라 패킷 데이터 네트워크(Packet Data Network, PDN)(400)와 통신 세션을 설정한다. 여기서, PDN(400)은 공용망(401) 및 복수의 전용망(403, 405)을 포함한다.

코어망(300)은 복수의 네트워크 장치를 포함하는데, 복수의 네트워크 장치는 MME(301), HSS(303), DNS(Domain Name Server)(305), S-GW(307), 공용 P-GW(309) 및 전용 P-GW(311)를 포함한다.

MME(301)는 E-UTRAN에서의 제어 평면 엔터티로, NAS(Non Access Stratum) 시그널링을 통해 단말(100)의 이동성 관리 및 세션 관리 기능을 제공하는 네트워크 장치이다. MME(301)는 단말(100)로부터 접속 요청(Attach Request)을 수신하면, 단말(100)의 가입자 프로파일을 HSS(303)로 요청하여 수신한다. 그리고 가입자 프로파일에서 APN을 확인한 후에, 이 APN에 해당하는 공용 P-GW IP 또는 전용 P-GW IP로단말(100)이 접속되도록 유도한다.

MME(301)는 APN과 대응되는 IP를 DNS(305)로 질의하여, APN에 해당하는 IP 주소를 획득한다. 그리고 획득한 IP 주소를 이용하여 단말(100)의 사용자 트래픽을 전송하기 위한 세션 생성을 요청한다. 즉, APN에 해당하는 P-GW(309, 311)에게 세션 생성을 요청하는 베어러 설정 메시지(Create Session request)를 전송한다.

이때, MME(301)는 DNS(305)로부터 수신한 IP 주소를 이용하여 이때, MME(301)는 베어러 설정 메시지에 가입자 프로파일에서 확인한 APN-OI를 포함시킨다.

한 실시예에 따르면, MME(301)는 베어러 설정 메시지의 새로 정의된 필드에 APN-OI를 포함시킬 수 있다.

HSS(303)는 가입자 정보를 저장하는 가입자 장치로서, 가입자 프로파일을 단말(100)별로 구분하여 저장한다. 가입자 프로파일에는 단말(100)의 전용망 가입 유무가 기록되고, 단말(100)의 APN이 기록된다.

또한, HSS(303)는 전용망 서비스에 가입된 단말(100)의 식별정보와 전용망 APN-OI가 매핑된 제1 매핑 테이블을 저장한다. 제1 매핑 테이블은 복수의 전용망(403, 405)에 대응하는 각각의 APN-OI를 저장하는데, 도 3과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 매핑 테이블을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 제1 매핑 테이블(500)은 가입자 구분 항목(501) 및 전용망 구분 항목(503)을 포함한다.

가입자 구분 항목(501)은 가입자 식별정보를 저장한다. 예를 들면, 단말 전화번호, IMSI, MSISDN 등이 될 수 있다.

전용망 구분 항목(503)은 전용망 식별정보와 각 전용망에 해당하는 APN-OI를 포함한다.

다시, 도 2를 참조하면, HSS(303)는 단말(100)로부터 전용망 접속 요청이 수신되면, 단말(100)이 전용망 서비스에 가입되어 있는지 여부를 인증하고, 인증 결과에 따라 선택적으로 단말(100)의 가입자 프로파일의 APN-OI를 변경한다.

HSS(303)는 단말(100)이 전용망 서비스에 가입된 경우, 제1 매핑 테이블(500)로부터 단말(100)이 가입한 전용망을 식별하고, 식별한 전용망에 매핑된 APN-OI를 확인한다. 그리고 단말(100)의 가입자 프로파일에 기록된 공용 APN-OI(Access Point Name-Operator Identifier)를 제1 매핑 테이블(500)로부터 확인한 전용망 APN-OI로 변경한다.

HSS(303)는 APN-OI가 변경된 가입자 프로파일을 MME(301)의 요청에 따라 MME(301)로 전송한다. 그러면, 단말(100)에서 APN을 변경하지 않아도 단말(100)을 전용망으로 접속하도록 할 수 있다.

한편, HSS(303)는 가입자 프로파일의 APN-OI를 변경한 경우, 단말(100)에 대한 EPS 세션 종료를 MME(301)로 요청하여, 단말(100)과 공용 P-GW(309) 간에 사전에 형성된 EPS 세션이 종료되게 한다.

S-GW(307)는 단말(100)에 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(payload traffic)을 처리하는 세션 제어 기능을 수행한다.

P-GW(309, 311)는 단말(100)을 PDN(400)과 연결해주고 IP 라우팅 및 포워딩 기능을 제공하며 패킷 필터링을 제공한다.

P-GW(309, 311)는 공용망 P-GW(309)와 전용망 P-GW(311)로 구분된다.

공용망 P-GW(309)는 단말(100)을 공용망(401)에 접속시키는 게이트웨이로서, 단말(100)의 가입자 프로파일에 공용망 APN-OI가 수록된 경우, 단말(100)을 공용망(401)과 연결시킨다.

전용망 P-GW(311)는 복수의 전용망(1, ..., N)(403, 405)을 관리하여 서비스형 전용망을 제공한다. 즉, 특정 전용망을 위해 별도로 구축된 dedicated P-GW가 아닌 서로 다른 가입자를 위한 각각의 전용망(403, 405)을 모두 수용한다.

전용망 P-GW(311)는 단말(100)을 단말(100)의 가입자 프로파일에 기록된 전용망 APN-OI에 해당하는 전용망(403, 405)으로 접속시키기 위한 게이트웨이이다.

전용망 P-GW(311)는 단말(100)이 기 설정된 전용망 접속 허용조건을 만족하는지 여부를 인증할 수 있으며, 인증이 성공한 경우에 한하여, 통신 세션을 형성할 수 있다. 전용망 P-GW(311)가 수행하는 인증은 정당한 가입자인지 확인하는 가입자 인증, 전용망 서비스 지역에서 전용망 접속을 요청한 것인지 확인하는 위치 인증 등을 포함할 수 있다.

이때, 전용망 P-GW(311)는 복수의 전용망(403, 405) 별로 대응하는 각각의 APN-OI를 매핑한 제2 매핑 테이블을 관리한다. 이러한 제2 매핑 테이블은 도 4와 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제2 매핑 테이블을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 제2 매핑 테이블(600)은 APN-OI 식별 항목(601), 전용망 구분 항목(603), 전용망 IP 항목(605)을 포함한다.

APN-OI 식별 항목(601)은 전용망 P-GW(311)가 관리하는 모든 전용망(403, 405)들에 대응하는 각각의 APN-OI를 포함한다.

전용망 구분 항목(603)은 전용망(403, 405)들의 이름 등 전용망을 식별할 수 있는 정보를 포함하며, 해당 전용망의 가입자명을 포함할 수도 있다. 예를들면, 전용망이 기업 가입자를 위한 것이라면, 기업명을 포함할 수도 있다.

전용망 IP 항목(605)은 각각의 전용망(403, 405)에서 사용하기 위한 IP 정보를 포함한다. 이러한 IP 정보는 IP 대역이 될 수 있다.

다시, 도 2를 참조하면, 전용망 P-GW(311)는 S-GW(307)를 통해 MME(301)로부터 수신한 세션 생성 요청, 즉, 베어러 설정 메시지로부터 APN-OI를 확인한다. 그리고 확인한 APN-OI에 대응하는 전용망을 제2 매핑 테이블(600)로부터 확인한다. 확인한 전용망의 IP 정보를 단말(100)에 할당한다.

전용망 P-GW(311)는 할당한 전용망 IP를 포함하는 세션 생성 응답, 즉 베어러 응답 메시지를 S-GW(307)를 통해 MME(301)로 전송한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전용망 접속을 위한 사전 절차를 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, HSS(303)는 전용망 P-GW(311)가 관리 또는 수용하는 복수의 전용망(403, 405)에 대응하는 각각의 APN-OI 정보를 저장한다(S101).

이후, 단말(100)에서 기 정의된 트리거 이벤트가 발생(S103)하면, 단말(100)은 HSS(303)로 전용망 접속 요청을 전송한다(S103). 이때, 단말(100)은 HSS(303)로 바로 전용망 접속 요청을 전송할 수도 있고, 앱 서버(미도시) 등의 중개 서버(미도시)를 경유하여 전용망 접속 요청을 전송할 수도 있다.

HSS(303)는 단말(100)의 식별정보를 토대로, 단말(100)의 가입자 프로파일을 확인하고, 가입자 프로파일을 토대로 단말(100)이 전용망 서비스에 가입한 단말인지를 인증한다(S107).

인증 성공 여부를 판단(S109)하여 인증에 실패하는 경우, HSS(303)는 단말(100)로 전용망 접속 실패 응답을 전송한다(S111).

반면, 인증에 성공하는 경우, HSS(303)는 제1 매핑 테이블(500)로부터 단말(100)이 가입한 전용망에 대응하는 APN-OI를 확인한다(S113).

HSS(303)는 단말(100)의 가입자 프로파일의 APN-OI를 S113 단계에서 확인한 APN-OI로 변경한다(S115).

HSS(303)는 APN-OI의 변경이 완료되면, MME(301)로 기존에 형성된 EPS 세션 종료를 요청한다(S117).

그러면, MME(301)는 단말(100)과 세션이 형성되어 있는지 여부를 판별하여, 세션이 형성된 경우에 단말(100)과 기존에 형성된 EPS 세션을 종료한다(S119). 그리고 MME(301)는 단말(100)에게 접속 해제를 요청(Detach Request)한다(S121).

단말(100)은 MME(301)의 요청에 따라 접속된 세션 및 접속을 해제한다(S123).

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전용망 접속 과정을 나타낸 흐름도로서, 도 5의 과정 이후에 수행된다.

도 6을 참조하면, 전용 P-GW(311)는 복수의 전용망(403, 405) 각각에 대응하는 APN-OI 정보를 저장한다(S201). 이때, S201 단계는 도 5 및 도 6의 과정이 수행되기 전에, 사전에 이루어진다.

도 5에서 S123 단계 이후, EPS 세션이 종료된 단말(100)은 MME(301)로 접속 요청(Attach Request)을 전송한다(S203). 이때, 단말(100)은 EPS 세션이 종료되자마자 자동으로 MME(301)로 접속을 요청할 수 있으며, 또한 사용자의 조작에 의해 접속을 시도할 수도 있다.

MME(301)는 접속 요청이 수신되면, HSS(303)로 단말(100)의 가입자 프로파일을 요청하여(S205) 수신한다(S207).

MME(301)는 S207 단계에서 수신한 가입자 프로파일에서 APN을 확인하고 확인한 APN에 대응하는 IP 주소를 DNS(305)로부터 획득한다(S209).

MME(301)는 S207 단계에서 수신한 가입자 프로파일에서 APN-OI를 확인한다(S211). 그리고 확인한 APN-OI를 포함하는 세션 생성 요청을 생성한다(S213). 그리고 S209 단계에서 획득한 IP 주소에 해당하는 P-GW(309, 311)에게 세션 생성 요청을 전송한다(S215). 이때, P-GW가 전용망이든 공용망이든 관계없이 APN-OI는 세션 생성 요청에 포함된다. 또는 전용망일 경우에만 APN-OI를 세션 생성 요청에 포함시킬 수도 있다. 이는 다양한 실시예로 채택될 수 있다.

한편, 획득한 IP 주소에 해당하는 P-GW가 전용망 P-GW(311)인 경우, 전용망 P-GW(311)는 MME(301)로부터 수신한 세션 생성 요청으로부터 APN-OI를 확인하고, 확인한 APN-OI에 대응하는 전용망을 제2 매핑 테이블(600)로부터 선택한다(S217).

전용망 P-GW(311)는 S219 단계에서 선택한 전용망의 IP를 단말(100)에게 할당한다(S219). 그리고 선택한 전용망(403, 405)과 단말(100) 간의 세션을 생성한다(S221).

전용망 P-GW(311)는 S219 단계에서 할당한 전용망 IP를 포함하는 세션 생성 응답을 MME(301)로 전송한다(S223).

MME(301)는 세션 생성 응답에 포함된 전용망 IP를 접속 수락 메시지에 포함시키고, 접속 수락 메시지를 단말(100)로 전송한다(S225).

그러면, 단말(100)은 전용망(403, 405)에 접속하여 전용망 트래픽을 송수신한다(S229). 이때, 한 예시에 따르면, 단말(100)은 이미 알고 있는 S-GW(307)에게 전용망 트래픽을 송신한다. 그러면, S-GW(307)는 단말(100)과 세션이 설정된 전용망 P-GW(311)로 트래픽을 전달한다. 이때, S-GW(307)는 트래픽 라우팅시 MME(301)에서 설정한 P-GW(311) 정보를 이용한다. 이때, 수신 경로도 마찬가지로 이루어진다.

이상 설명한 바와 같이, APN-OI 정보가 S-GW(307) 및 P-GW(309, 311)에 까지 전달된다. 종래에는 APN-OI 정보가 S-GW(307) 및 P-GW(309, 311)에는 전달되지 않아 특정 S-GW(307) 및 P-GW(309, 311)를 선택하는데만 이용되므로, P-GW(309, 311)에서 특정 PDN으로 분기를 할 수 있는 기준 정보가 없었다.

하지만, 본 발명에서는 세션 생성 요청을 통해 APN-OI 정보를 P-GW(309, 311)까지 전달함으로써, APN-OI별 PDN을 선택할 수 있다. 따라서, 여러 종류의 전용망이 함께 수용되어 있는 P-GW(311)에서 전용망(403, 405) 별로 라우팅이 가능하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.

또한, 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 (13)

1. 적어도 두개의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, P-GW), 그리고
   단말로부터 접속 요청을 수신하면, 상기 단말의 가입자 프로파일로부터 획득한 접속점 이름(Access Point Name, APN)의 오퍼레이터 식별자(Operator Identifier, OI)를 이용하여 상기 적어도 두개의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 중에서 하나를 선택하고, 선택한 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에게 세션 생성 요청을 전송하는 이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, MME)를 포함하고,
   상기 세션 생성 요청은,
   상기 오퍼레이터 식별자를 포함하고,
   상기 선택한 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는,
   연결된 복수의 망 중에서 상기 오퍼레이터 식별자에 대응하는 망을 선택하고, 선택한 망과 상기 단말 간의 세션을 생성하는, 통신 시스템.
2. 제1항에서,
   복수의 전용망에 대응하는 각각의 오퍼레이터 식별자를 저장하고, 기 정의된 트리거 이벤트가 발생한 상기 단말로부터 전용망 접속 요청이 수신되면, 상기 단말이 가입한 전용망에 해당하는 오퍼레이터 식별자를 확인하며, 상기 단말의 가입자 프로파일에 포함된 접속점 이름의 오퍼레이터 식별자를 상기 확인한 오퍼레이터 식별자로 변경하는 가입자 장치를 더 포함하고,
   상기 이동성 관리 장치는,
   상기 단말의 가입자 프로파일을 상기 가입자 장치에게 요청하여 수신하는 통신 시스템.
3. 제2항에서,
   상기 가입자 장치는,
   상기 확인한 오퍼레이터 식별자로 변경한 이후, 상기 단말이 현재 접속한 망의 세션 해제를 상기 이동성 관리 장치에게 요청하고,
   상기 이동성 관리 장치는,
   상기 단말의 세션을 해제한 후, 상기 단말로부터 접속 요청이 수신되면, 상기 가입자 프로파일을 상기 가입자 장치로부터 획득하고, 상기 가입자 프로파일에 포함된 접속점 이름에 대응하는 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이의 주소 정보를 확인하여 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에게 상기 세션 생성 요청을 전송하는 통신 시스템.
4. 제3항에서,
   상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는,
   상기 확인한 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망의 IP 정보를 상기 단말에게 할당하고,
   상기 이동성 관리 장치는,
   상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이로부터 수신한 상기 전용망의 IP 정보를 포함하는 접속 응답을 상기 단말로 전송 하는 통신 시스템.
5. 제1항에서,
   상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는,
   복수의 전용망 별로 대응하는 각각의 오퍼레이터 식별자를 매핑한 매핑 테이블을 저장하고,
   상기 이동성 관리 장치로부터 수신된 세션 생성 요청으로부터 상기 오퍼레이터 식별자를 확인하고, 상기 확인한 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망을 상기 매핑 테이블로부터 확인하는 통신 시스템.
6. 제5항에서,
   상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는,
   상기 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망 별로 각각의 IP 정보를 더 저장하고,
   상기 확인한 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망의 IP 정보를 저장부로부터 확인하여 상기 단말에게 할당하고, 할당한 전용망 IP를 포함하는 세션 생성 응답을 상기 이동성 관리 장치로 전송하는 통신 시스템.
7. 제6항에서,
   상기 접속점 이름은,
   상기 오퍼레이터 식별자에 의해 구분되는 공용망 접속을 위한 공용망 접속점 이름과 전용망 접속을 위한 복수의 전용망 접속점 이름을 포함하고,
   상기 복수의 전용망 접속점 이름 각각은,
   상기 복수의 전용망 각각을 구분하기 위한 전용망 식별자가 포함된 오퍼레이터 식별자를 포함하는 통신 시스템.
8. 코어망에 위치하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, P-GW)의 동작 방법으로서,
   복수의 전용망에 대응하는 각각의 접속점 이름(Access Point Name, APN)의 오퍼레이터 식별자(Operator Identifier, OI)를 저장하는 단계,
   단말의 이동성 및 세션을 관리하는 이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, MME)로부터 세션 생성 요청을 수신하는 단계,
   상기 세션 생성 요청으로부터 오퍼레이터 식별자를 확인하는 단계,
   상기 복수의 전용망 중에서 확인한 오퍼레이터 식별자에 해당하는 전용망을 식별하는 단계, 그리고
   식별한 전용망과 단말 간의 세션을 생성하고, 세션 생성 응답을 상기 이동성 관리 장치로 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는,
   상기 이동성 관리 장치 및 복수의 전용망과 연결되고,
   상기 세션 생성 요청은,
   상기 이동성 관리 장치에 연결된 적어도 두개의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 중에서 상기 오퍼레이터 식별자를 기초로 상기 이동성 관리 장치가 선택한 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이로 전송되는 동작 방법.
9. 제8항에서,
   상기 식별하는 단계와 상기 전송하는 단계 사이에,
   상기 확인한 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망의 IP 정보를 상기 단말에게 할당하는 단계를 더 포함하고,
   상기 세션 생성 응답은, 상기 전용망의 IP 정보를 포함하는 동작 방법.
10. 코어망에 위치하고, 단말의 이동성 및 세션을 관리하는 이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, MME)의 동작 방법으로서,
    단말로부터 접속 요청이 수신되면, 가입자 장치에게 요청하여 상기 단말의 가입자 프로파일을 수신하는 단계,
    상기 가입자 프로파일로부터 접속점 이름(Access Point Name, APN)의 오퍼레이터 식별자(Operator Identifier, OI)를 확인하는 단계,
    적어도 두개의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, P-GW) 중에서 상기 오퍼레이터 식별자에 대응하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이를 선택하는 단계,
    상기 접속점 이름의 오퍼레이터 식별자를 포함하는 세션 생성 요청을 생성하는 단계, 그리고
    상기 선택한 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에게 상기 세션 생성 요청을 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 선택한 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는,
    복수의 망과 연결되고,
    상기 세션 생성 요청에 포함된 오퍼레이터 식별자는,
    상기 선택한 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이가 상기 복수의 망 중에서 상기 단말과 세션을 연결할 망을 선택하는데 사용되는, 동작 방법.
11. 제10항에서,
    상기 전송하는 단계 이후,
    상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이로부터 상기 오퍼레이터 식별자에 대응하는 전용망의 IP 정보가 포함된 세션 생성 응답을 수신하는 단계, 그리고
    상기 전용망의 IP 정보를 포함하는 접속 응답을 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 동작 방법.
12. 가입자 장치의 동작 방법으로서,
    복수의 전용망에 대응하는 각각의 접속점 이름(Access Point Name, APN)의 오퍼레이터 식별자(Operator Identifier, OI)를 저장하는 단계,
    기 정의된 트리거 이벤트가 발생한 단말로부터 전용망 접속 요청을 수신하는 단계,
    상기 단말이 가입한 전용망에 대응하는 오퍼레이터 식별자를 식별하는 단계, 그리고
    상기 단말의 가입자 프로파일에 포함된 접속점 이름의 오퍼레이터 식별자를 상기 식별한 오퍼레이터 식별자로 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 오퍼레이터 식별자는,
    이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, MME)가 적어도 두개의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, P-GW) 중에서 하나를 선택하는데 사용되고, 상기 이동성 관리 장치로부터 상기 선택된 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이로 전송되는 세션 생성 요청에 포함되며,
    상기 선택된 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이가 연결된 복수의 망 중에서 상기 단말과 세션을 연결할 망을 선택하는데 사용되는, 동작 방법.
13. 제12항에서,
    상기 변경하는 단계 이후,
    상기 단말의 이동성 및 세션을 관리하는 이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, MME)에게 상기 단말의 세션 해제를 요청하는 단계,
    상기 단말의 접속 요청에 따라 상기 이동성 관리 장치로부터 상기 단말의 가입자 프로파일 요청을 수신하는 단계, 그리고
    상기 식별한 오퍼레이터 식별자를 포함하는 가입자 프로파일을 상기 단말로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 동작 방법.

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