KR102084967B1 - IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function) 및 그 제어방법과, 그 제어방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents

IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function) 및 그 제어방법과, 그 제어방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function) 및 그 제어방법과, 그 제어방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function)의 제어방법은, 발신측으로부터 호 연결 요청 신호를 수신하는 단계와; 상기 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디를 추출하여 기 등록된 서비스 아이디 항목과 비교하여 해당하는 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과 해당 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는 경우, 소정의 QoS 제어 장치에 해당 호 연결 요청 신호에 따른 트래픽에 QoS의 제어를 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function) 및 그 제어방법과, 그 제어방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체{P-CSCF(Proxy Call Session Control Function), CONTROL METHOD THEREOF, AND RECORDING MEDIUM FOR RECORDING PROGRAM FOR EXECUTING THE CONTROL METHOD}
본 발명은 IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function) 및 그 제어방법과, 그 제어방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 P-CSCF와 PCRF(Policy and Charging Rules Function)와 같은 연계되는 통신망에 포함된 소정 QoS 장치와의 통신 트래픽을 경감시킬 수 있는 IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function) 및 그 제어방법과, 그 제어방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체에 관한 것이다.
IMS(IP Multimedia Subsystem)은 인터넷 프로토콜(IP)을 기반으로 음성, 오디오, 비디오 및 데이터 등의 멀티미디어 서비스를 제공하는 규격으로서, 3GPP TS 23.228에 해당 규격의 내용이 포함되어 있다.
IMS는 다양한 망과 연계되어 이용될 수 있는데, 예를 들어 LTE(Long Term Evolution) 망과 연계되어 VoLTE(Voice Over LTE) 통신이 이루어지도록 할 수도 있다.
도 1은 이처럼 IMS 망이 그 연계망인 LTE 망과 통신하는 상태를 나타내고 있다.
동 도면에서 P-CSCF(Proxy Call State Control Function) 역시 IMS 망에 포함되는 엔터티인데, 설명의 편의를 위해 별도로 도시하였다.
LTE 망은 EPC(Evolved Packet Core)와 PCRF(Policy Charging and Rules Function)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 EPC는 MME(Mobility Management Entity), P-GW(Packet Data Network Gateway), S-GW(Serving Gateway) 등을 포함하는 것이다.
PCRF는 서비스 및 가입자 프로파일 기반으로 동적으로 Policy 및 과금 정책을 제공하는 시스템이다.
특히, PCRF는 P-CSCF와 같은 AF(Application Function)로부터 서비스 관련 정보를, SPR(Subscriber Profile Repository)로부터 가입자 정보를 받아 가입자가 요구한 서비스에 대한 QoS(Quality Of Service)를 제어하는 역할을 수행한다. 여기서 PCRF는 P-CSCF와의 통신에 따라 QoS 제어를 수행할 수 있다.
예를 들어 VoLTE 단말기의 호 연결 요청(즉, INVITE 신호) 전송에 따라 EPC가 P-CSCF에 INVITE 신호를 전달하면, P-CSCF는 PCRF에 AAR(Authorize and Authenticate Request) 신호를 전송하고, PCRF는 AAR에 대한 응답으로 AAA(AA-Answer) 신호를 전송한다.
이렇게 AAR/AAA 신호의 송수신이 이루어진 후에, PCRF는 사용자(가입자)로부터 요청된 서비스에 대한 QoS가 필요한지 여부를 판단하고, 판단결과 해당 서비스에 대해 QoS가 필요하다고 판단하는 경우에는 다른 장치들과의 통신을 통해 해당 서비스에 대해 QoS 제어가 이루어지도록 한다.
도 1(a)는 PCRF가 P-CSCF와 AAR/AAA 신호를 송수신한 후, 해당 서비스에 대한 QoS가 필요하다고 판단하는 경우 EPC와 통신하여 해당 서비스에 대한 QoS를 제어하는 과정을 나타내고 있고, 도 1(b)는 PCRF가 P-CSCF와 AAR/AAA 신호를 송수신한 후, 해당 서비스에 대한 QoS가 필요하지 않다고 판단하는 경우 QoS제어를 위한 아무런 조치도 취하고 있지 않음을 나타내고 있다.
그런데 종래의 P-CSCF는 호 연결 요청 신호가 EPC로부터 수신될 때마다 PCRF와 AAR/AAA 신호를 주고받도록 되어 있는데, 이는 도 1(b)에 도시된 바와 같이 PCRF가 QoS와 관련한 아무런 조치도 취하지 않는 서비스의 경우에도 AAR/AAA 신호를 주고받는 문제점을 야기하다.
즉, 도 1(a)의 경우에는 P-CSCF와 PCRF에 AAR/AAA 신호를 주고받는 것은 반드시 필요한 과정이라 할 수 있으나, 도 1(b)의 경우 P-CSCF와 PCRF 간에 주고받는 AAR/AAA 신호는 결과적으로 불필요하게 주고받는 신호라 할 수 있다.
이처럼 결과적으로 불필요한 신호의 송수신을 방치하게 되면 결국 처리 시간 지연 및 불필요한 네트워크 증설 비용을 발생시키게 된다.
3GPP TS 23.203, 29.212, 29.213, 29.214, 24.229, 23.401, 23.402
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 QoS를 제어하는 소정의 장치(예를 들어 PCRF)와의 불필요한 통신을 최소화하는 IMS 망에 구비된 P-CSCF 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function)는, 발신측으로부터 호 연결 요청 신호를 수신하는 수신부와; 상기 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디를 추출하여 기 등록된 서비스 아이디 항목과 비교하여 해당하는 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는지 여부를 판단하는 비교 판단부와; 상기 비교 판단부의 비교 결과 해당 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는 경우, 소정의 QoS 제어 장치에 해당 호 연결 요청 신호에 따른 트래픽에 QoS의 제어를 요청하는 요청부를 포함하여 구성된다.
또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function)의 제어방법은, 발신측으로부터 호 연결 요청 신호를 수신하는 단계와; 상기 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디를 추출하여 기 등록된 서비스 아이디 항목과 비교하여 해당하는 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과 해당 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는 경우, 소정의 QoS 제어 장치에 해당 호 연결 요청 신호에 따른 트래픽에 QoS의 제어를 요청하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, IMS 망의 P-CSCF는 QoS 제어가 필요한 트래픽인지 여부를 미리 판별하여 QoS 제어가 필요하다고 판단되는 경우에 한하여 QoS 제어 장치(일 예로 PCRF)와 통신함으로써, 불필요한 통신 발생을 미리 방지할 수 있다.
즉, P-CSCF는 QoS 제어가 필요 없는 서비스에 대해서는 QoS 제어 장치와 통신을 시도하지 않음으로써 불필요한 트래픽이 발생하는 것을 방지한다.
도 1은 종래의 P-CSCF와 PCRF 간의 통신 과정을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 P-CSCF의 기능 블록도이고,
도 3은 도 2의 P-CSCF의 저장부에 저장된 테이블의 일 예를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 P-CSCF의 제어흐름도이고,
도 5는 도 1과 비교되는 본 발명에 따른 P-CSCF가 상황에 따라 PCRF와 통신하는 과정을 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
이하 본 발명에 따른 각 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예에 불과하고, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 특히 본 발명은 각 실시예에 포함되는 개별 구성, 개별 기능, 또는 개별 단계 중 적어도 어느 하나 이상의 조합으로 구성될 수 있다.
본원발명의 일 실시예에 따른 IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(100)(Proxy Call Session Control Function)의 기능 블록은 도 2에 도시된 바와 같다.
동 도면에 도시된 바와 같이 P-CSCF(100)는 수신부(110), 비교 판단부(120), 요청부(130), 저장부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
저장부(140)는 P-CSCF(100)의 기능 수행을 위해 필요한 각종 정보들을 저장하고 있는데, 특히 저장부(140)에는 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 그렇지 않은 서비스를 구별하는 정보가 저장되어 있을 수 있다.
예를 들어 저장부(140)에는 도 3과 같은 테이블이 저장되어 있을 수 있다.
도 3의 데이터베이스의 첫 번째 칼럼은 등록된 순서에 따른 번호를 저장하는 컬럼이고, 두 번째 컬럼은 서비스 아이디를 저장하는 컬럼이며, 세 번째 컬럼은 QoS 제어가 필요한지 여부에 대한 정보를 저장하는 컬럼이고, 네 번째 컬럼은 해당서비스에 대한 정보를 저장하는 컬럼이다.
도 3을 참조하면, 가입자들이 이용할 수 있는 다양한 서비스들 중에, QoS 제어가 필요한 서비스는 VoLTE, VT, CS.Voice 서비스가 QoS 제어가 필요한 서비스임을 알 수 있다. 다만, 도 3의 테이블은 일 예에 해당하고, 서비스의 종류와 각 서비스의 QoS 제어 여부에 대한 매칭은 얼마든지 변경될 수 있다.
수신부(110)는 발신측으로부터 호 연결 요청 신호를 수신하는 기능을 수행한다.
예를 들어 IMS 망은 타 통신망과 연계하여 운용될 수 있는데, 여기서 타 통신망은 예를 들어 LTE(Long Term Evolution) 통신망일 수도 있고, 2G(2-Generation), 3G(3-Generation) 통신망과 같이 레거시 통신망일 수도 있다. 이때, 수신부(110)는 발신측의 통신망으로부터 호 연결 요청 신호를 수신하는 기능을 수행하는 것이다.
이하 본 실시예를 설명함에 있어서, IMS 망과 연계 운용되는 타 통신망은 LTE 통신망인 것을 일 예로 한다.
수신부(110)가 수신되는 호 연결 요청 신호는 가입자들 간에 통신이 이루어지도록 하는 신호에 해당하는 것으로서, 예를 들어 VoLTE 가입자로부터 호 연결 요청 신호가 송출된 경우, 수신부(110)는 LTE 망의 EPC로부터 SIP(Session initiation Protocol)에 따른 INVITE 신호를 호 연결 요청 신호로써 수신할 수 있다.
비교 판단부(120)는 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디를 추출하여 기 등록된 서비스 아이디 항목과 비교하여 해당하는 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는지 여부를 판단하는 기능을 수행한다.
예를 들어 호 연결 요청이 VoLTE 서비스 이용을 위한 요청인 경우, 그 호 연결 요청 신호에는 VoLTE 서비스 아이디가 포함되어 있고, 이 경우 비교 판단부(120)는 호 연결 요청 신호에 VoLTE 서비스 아이디를 추출할 수 있는 것이다.
비교 판단부(120)는 이렇게 호 연결 요청 신호로부터 추출한 서비스 아이디를 도 3의 테이블에 등록된 서비스 아이디 항목과 비교하여 그 서비스 아이디가 QoS 제어가 필요한 서비스에 대응되는지 여부를 판단하는 것이다.
요청부(130)는 비교 판단부(120)의 비교 판단 결과 해당 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는 경우, 소정의 QoS 제어 장치에 해당 호 연결 요청 신호에 따른 트래픽에 QoS의 제어를 요청하는 기능을 수행한다.
여기서 QoS 제어 장치는 P-CSCF(100)가 속한 IMS 망의 구성요소에 해당할 수도 있고, 다른 예로써 IMS 망과 연계된 통신망에 구비된 구성요소일 수도 있다. 일 예로 QoS 제어장치는 IMS 망과 연계되는 LTE(Long Term Evolution) 망에 구비된 PCRF(Policy and Charging Rules Function)일 수 있다.
예를 들어 PCRF는 SDF(Service Data Flow)에 대한 QoS 파라미터에 해당하는 QCI(QoS Class Identifier), ARP(Allocation and Retention Priority), MBR(Maximum Bit Rate), GBR(Guaranteed Bit Rate)을 제공할 수 있는데, 이러한 파라미터는 PGW(PDN GATEWAY)에 인스톨되어 각 SDF마다 적용될 수 있다.
여기서 SDF는 각 통신에 따른 아이피 플로우를 종류별로 구별한 것에 해당하고, 이 SDF가 사업자 정책을 반영한 QoS 규칙을 적용하는 단위가 되는 것이다. 즉, PCRF의 제어에 따라 PGW에 도착한 IP flow들은 SDF template에 의해 filtering 되어 각각의 종류별 SDF로 분류되고, 각 SDF는 PGW에 인스톨되어 있는 SDF QoS 파라미터에 의해 제어되는 것이다.
상술한 QoS 파라미터의 기능과 PCRF와 같은 QoS 제어 장치가 특정 서비스에 대한 트래픽에 QoS 제어를 수행하는 기술(일 예로 대역폭 제한 기술) 자체는 기 공지된 것이므로 보다 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 중요한 것은 IMS 망에 구비된 P-CSCF(100)가 모든 호 연결 요청에 대해서 QoS 제어장치(일 예로 PCRF)와 통신하는 것이 아니라 미리 선별된 트래픽(즉, QoS 제어가 필요한 것으로 판단된 트래픽)에 대해서만 QoS 제어장치와 통신하여 QoS 제어를 요청함으로써 결국 P-CSCF(100)와 QoS 제어 장치와의 통신 트래픽을 경감시키는데 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IMS 망의 P-CSCF(100)의 전체적인 제어 과정을 도 4를 참조하여 설명한다.
P-CSCF(100)는 연계 통신망으로부터 호 연결 요청 신호가 수신되면(단계 S1) 그 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디를 추출한다(단계 S3). 본 실시예에서 연계 통신망은 LTE 망이고, 호 연결 요청 신호는 SIP에 따른 INVITE 신호인 것을 일 예로 한다.
이어서 P-CSCF(100)는 호 연결 요청 신호에서 추출한 서비스 아이디를 기 등록된 서비스 아이디 항목과 비교하여(단계 S5) 그 서비스 아이디가 QoS 제어가 필요한 서비스에 대응되는 것인지 여부를 판단한다.
판단 결과 해당하는 서비스 아이디가 QoS 제어가 필요한 서비스에 대응되는 것일 때에는(단계 S7) P-CSCF(100)는 LTE 망에서 QoS 제어를 수행하는 PCRF에 해당하는 통신 플로우에 대해 QoS 제어를 수행하도록 요청하고, 판단 결과 해당하는 서비스 아이디가 QoS 제어가 필요한 서비스에 대응되지 않을 때에는(단계 S7) P-CSCF(100)는 PCRF에 어떠한 요청 신호도 전송하지 않고, 호 연결 요청에 대해서만 처리한다.
도 5는 본원발명에 따른 P-CSCF(100)가 QoS 제어가 필요한지 여부를 판단하고, 그에 따라 LTE 망의 PCRF와의 통신을 결정하는 과정을 나타낸다.
도 5(a)는 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디가 QoS 제어가 필요하다고 판단한 P-CSCF(100)가 LTE 망의 QoS 제어 장치인 PCRF에 QoS 제어 요청 메시지를 AAR에 포함시켜 전송하고, PCRF로부터 그에 대한 응답 신호인 AAA 신호를 수신한 상태를 나타내고 있다. 또한 도 5(a)에는 P-CSCF(100)로부터 AAR 신호를 수신한 PCRF가 EPC에 QoS 제어 메시지를 RAR(Re-Authentication Request) 신호에 포함시켜 전송하고, EPC로부터 그에 대한 응답 신호인 RAA(Re-Authentication Answer) 신호를 수신하는 과정을 나타내고 있다.
이에 반해 도 5(b)는 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디가 QoS 제어가 필요하지 않다고 판단한 P-CSCF(100)가 LTE 망의 PCRF에 AAR 신호를 전송하지 않는 과정을 나타내고 있다. 이 경우 P-CSCF(100)는 당연히 PCRF로부터 AAA 신호 역시 수신하지 않는다.
도 5를 도 1과 비교하면 도 5(a)의 신호 흐름은 도 1(a)의 신호 흐름과 차이가 없으나, 도 5(b)는 도 1(b)와 차이가 있음을 알 수 있다.
한편, 상술한 각 실시예를 수행하는 과정은 소정의 기록 매체(예를 들어 컴퓨터로 판독 가능한)에 저장된 프로그램에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 특허청구범위에 속한다면 본 발명에 포함된다는 것은 자명할 것이다.
100 : P-CSCF 110 : 수신부
120 : 비교 판단부 130 : 요청부
140 : 저장부

Claims (7)

  1. IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function)의 제어방법에 있어서,
    (a) 발신측으로부터 호 연결 요청 신호를 수신하는 단계와;
    (b) 상기 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디를 추출하여 기 등록된 서비스 아이디 항목과 비교하여 해당하는 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는지 여부를 판단하는 단계와;
    (c) 상기 (b) 단계의 판단 결과 해당 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는 경우, 소정의 QoS 제어 장치에 해당 호 연결 요청 신호에 따른 트래픽에 QoS의 제어를 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 P-CSCF의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 호 연결 요청 신호는 SIP(Session Initiation Protocol)에 따른 INVITE 신호인 것을 특징으로 하는 P-CSCF의 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 QoS 제어 장치는 IMS 망과 연계되는 LTE(Long Term Evolution) 망에 구비된 PCRF(Policy and Charging Rules Function)인 것을 특징으로 하는 P-CSCF의 제어방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  5. IMS(IP Multimedia Subsystem) 망에 구비된 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function) 장치에 있어서,
    발신측으로부터 호 연결 요청 신호를 수신하는 수신부와;
    상기 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디를 추출하여 기 등록된 서비스 아이디 항목과 비교하여 해당하는 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는지 여부를 판단하는 비교 판단부와;
    상기 비교 판단부의 판단결과 해당 호 연결 요청 신호에 포함된 서비스 아이디가 QoS(Quality Of Service) 제어가 필요한 서비스에 대응되는 경우, 소정의 QoS 제어 장치에 해당 호 연결 요청 신호에 따른 트래픽에 QoS의 제어를 요청하는 요청부를 포함하는 것을 특징으로 하는 P-CSCF 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수신부에 수신되는 연결 요청 신호는 SIP(Session Initiation Protocol)에 따른 INVITE 신호인 것을 특징으로 하는 P-CSCF 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 QoS 제어 장치는 IMS 망과 연계되는 LTE(Long Term Evolution) 망에 구비된 PCRF(Policy and ChargingRules Function)인 것을 특징으로 하는 P-CSCF 장치.
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