KR102287669B1

KR102287669B1 - 가입자 프로파일 관리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102287669B1
Application number: KR1020190092287A
Authority: KR
Inventors: 박상길; 정원식; 최보현
Original assignee: 주식회사 엘지유플러스
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2021-08-10
Also published as: KR20210014350A

Abstract

본 발명은 가입자 프로파일 관리 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가입자 프로파일 관리 시스템은 제1 MME(Mobility Management Entity)와 제1 HSS(Home Subscriber Sever)를 포함하는 제1 전용 핵심망과 제2 MME와 제2 HSS를 포함하는 제2 전용 핵심망과 상기 제1 전용 핵심망 및 상기 제2 전용 핵심망과 연결되어 가입자 단말로부터 수신되는 메시지를 처리하는 기지국을 포함하고, 상기 기지국은 가입자 식별자가 포함된 제1 메시지가 상기 가입자 단말로부터 수신되면, 디폴트 경로로 설정된 상기 제1 MME(Mobility Management Entity)에 상기 제1 메시지를 전송하여 NAS(Non-Access Stratum) 메시지 경로 변경이 필요한지 확인한 후, 상기 확인 결과에 따라 상기 제1 메시지를 상기 제2 MME로 리라우팅(Rerouting)할 수 있다.

Description

가입자 프로파일 관리 방법 및 장치{Method and apparatus for managing subscriber profile}

본 발명은 이동 통신망에서의 가입자 프로파일 관리에 관한 것으로서, 상세하게, 서비스/디바이스 종류 별 가입자 프로파일이 분리 관리되도록 가입자 프로파일 서버를 분리 구축/운영함으로써 로밍 서비스 품질 저하를 미연에 방지하고, 망 확장에 따른 투자 비용 증가를 효과적으로 방지하는 것이 가능한 가입자 프로파일 관리 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래 기술을 구성하는 것은 아니다.

이동 통신 사업자는 망 확장에 따른 서비스 품질 보장 및 용이한 관리를 목적으로 서비스 별로 핵심망(Core Network)을 분리하여 운영할 수 있다.

이동 통신 시스템은 두 개 이상의 핵심망으로 구성될 수 있다.

일 예로, 이동 통신 시스템은 IoT(Internet of Things) 서비스를 제공하기 위한 제1 핵심망과 그 외 서비스를 제공하기 위한 제2 핵심망으로 분리 구축되어 운영될 수 있다.

핵심망이 분리 운영되는 경우, 사용자 단말의 망 접속 목적 및 가입자 프로파일에 따라 적합한 핵심망이 선택되어야 한다.

이를 위해, 종래에는 핵심망 분리 운영을 위한 기술로 PLMN(Public Land Mobile Network)을 분리 할당하는 기술 및 전용 핵심망(DCNs: Dedicated Core Networks) 기술이 사용되었다.

하지만, PLMN 분리 할당 기술의 경우, PLMN은 이동 통신 사업자가 정부로부터 할당 받은 네트워크 식별 번호로서, 이동 통신 사업자가 핵심망 분리를 위해 새로운 PLMN을 할당 받은 경우, 해외 로밍 방문국의 네트워크 장비에 신규로 할당 받은 PLMN을 일일이 등록해야 하는 불편함이 있다.

실제로, 해외 로밍 계약을 체결한 해외 이동 통신 사업자의 수는 매우 많으므로 신규 PLNM을 해외 네트워크 장비에 모두 등록하는데 장시간이 소요될 수 있으며, 등록 작업 오류로 인해 로밍 서비스 품질이 저하될 수 있는 문제점이 있다.

DCNs 기술은 이동 통신 사업자가 하나의 PLMN 내에서 복수의 전용 핵심망을 배치하는 것을 가능하게 한다. 가입자 단말을 서비스할 전용 핵심망의 선택은 별도 가입자 단말의 수정 없이, 가입자 정보 및 사업자 구성 정보에 기초하여 이루어진다.

특히, DCNs 기술은 이동 통신 사업자가 하나 이상의 교환 장비-예를 들면, 3GPP(3^rd Generation Partnership Project)에 정의된 MME(Mobility Management Entity)-의 분리 운영이 주목적인 기술이다.

하지만, 현재 DCNs 기술은 가입자 프로파일을 관리하는 장비들에 대한 분리 운영을 전혀 고려하고 있지 않으므로, 서비스 및 디바이스 타입 별 효과적으로 가입자 프로파일을 관리할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 가입자 프로파일 관리 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

실시 예로, 본 발명은 전용 핵심망 처리를 위해 가입자 프로파일 서버를 서비스/디바이스 타입 별 분리 구축하여 운영하는 가입자 프로파일 관리 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

실시 예로, 본 발명은 네트워크 엘리먼트(NE: Network Element)로부터 가입자 식별자가 포함된 메시지 수신 시 영업 전산 시스템을 통해 미리 등록된 가입자 정보에 따라 해당 메시지가 전송되어야 하는 가입자 프로파일 서버를 결정하여 라우팅을 수행하는 가입자 라우팅 노드를 추가 구비함으로써, 효과적으로 망을 확장하는 것이 가능한 가입자 프로파일 관리 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

실시 예로, 본 발명은 가입자 프로파일 서버 별 유지되는 더미 프로파일(Dummy Profile)을 이용해 전용 핵심망 처리를 수행하는 것이 가능한 가입자 프로파일 관리 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 가입자 프로파일 관리 방법, 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.

실시 예에 따른 가입자 프로파일 관리 방법은 제1 MME(Mobility Management Entity)와 제1 HSS(Home Subscriber Sever)을 포함하는 제1 전용 핵심망을 구성하는 단계와 제2 MME와 제2 HSS를 포함하는 제2 전용 핵심망을 구성하는 단계와 상기 제1 전용 핵심망 및 상기 제2 전용 핵심망에 기지국을 연결하는 단계와 가입자 식별자가 포함된 제1 메시지가 가입자 단말로부터 수신되면, 디폴트 경로로 설정된 상기 제1 MME(Mobility Management Entity)에 상기 제1 메시지를 전송하여 경로 변경이 필요한지 판단하는 단계와 상기 판단 결과, 상기 경로 변경이 필요하면, 상기 제1 메시지를 상기 기지국에서 상기 제2 MME로 리라우팅(Rerouting)하는 단계를 포함할 수 있다.

실시 예로, 상기 제1 MME가 제1 HSS(Home Subscriber Sever)로부터 상기 가입자 식별자에 상응하는 단말 사용 유형 값을 획득하고, 상기 단말 사용 유형 값에 기초하여 상기 제1 메시지에 대한 경로 변경이 필요한지 판단할 수 있다.

실시 예로, 상기 제1 메시지는 인증 및 위치 등록 메시지를 포함할 수 있다.

실시 예로, 상기 판단 결과, 상기 경로 변경이 필요하지 않으면, 인증 및 위치 등록 완료 메시지가 상기 가입자 단말에 전송될 수 있다.

실시 예로, 상기 제1 HSS는 상기 제1 전용 핵심망에 의해 제공되는 제1 서비스에 가입한 가입자의 정상 프로파일 및 상기 제2 전용 핵심망에 의해 제공되는 제2 서비스에 가입한 가입자의 더미 프로파일을 유지하고, 상기 제2 HSS는 상기 제2 서비스에 가입한 가입자의 정상 프로파일 및 상기 제1 서비스에 가입한 가입자의 더미 프로파일을 유지할 수 있다.

실시 예로, 상기 제1 MME는 상기 단말 사용 유형 값이 상기 제2 서비스이면, 상기 경로 변경이 필요한 것으로 판단하고, 상기 단말 사용 유형 값이 상기 제1 서비스이면, 상기 경로 변경이 필요하지 않은 것으로 판단할 수 있다.

실시 예로, 상기 제1 전용 핵심망은 4G 서비스를 제공하고, 상기 제2 전용 핵심망은 5G 서비스를 제공할 수 있다.

다른 실시 예로, 상기 제1 전용 핵심망은 5G 서비스를 제공하고, 상기 제2 전용 핵심망은 4G 서비스를 제공할 수도 있다.

실시 예로, 상기 방법은 상기 제1 HSS와 상기 제2 HSS에 연결되어 네트워크 엘리먼트로부터 수신된 제2 메시지를 상기 제1 HSS 또는 상기 제2 HSS로 라우팅하는 가입자 라우팅 노드를 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

실시 예로, 상기 가입자 라우팅 노드는 영업 전산 시스템과 연동되고, 신규 가입자 등록 시 상기 영업 전산 시스템으로부터 해당 신규 가입자가 가입한 서비스 타입을 등록 받을 수 있다.

실시 예로, 상기 제2 메시지는 상기 가입자 식별자를 포함하고, 상기 가입자 라우팅 노드는 상기 가입자 식별자에 상응하여 등록된 상기 서비스 타입에 상응하는 HSS로 상기 제2 메시지를 라우팅할 수 있다.

실시 예로, 상기 제2 메시지는 상기 가입자 식별자를 포함하고, 상기 가입자 라우팅 노드는 상기 가입자 식별자에 상응하여 등록된 상기 서비스 타입에 기초하여 상기 제2 메시지의 라우팅 경로를 결정하고, 상기 결정된 라우팅 경로를 상기 네트워크 엘리먼트로 전송할 수 있다.

실시 예로, 상기 네트워크 엘리먼트는 상기 제1 HSS 및 상기 제2 HSS와의 연동이 필요한 장치이고, CSCF(Call State Control Function) 및 AMF(Access and Mobility Management function)를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 가입자 프로파일 관리 시스템은 제1 MME(Mobility Management Entity)와 제1 HSS(Home Subscriber Sever)를 포함하는 제1 전용 핵심망과 제2 MME와 제2 HSS를 포함하는 제2 전용 핵심망과 상기 제1 전용 핵심망 및 상기 제2 전용 핵심망과 연결되어 가입자 단말로부터 수신되는 메시지를 처리하는 기지국을 포함하고, 상기 기지국은 가입자 식별자가 포함된 제1 메시지가 상기 가입자 단말로부터 수신되면, 디폴트 경로로 설정된 상기 제1 MME(Mobility Management Entity)에 상기 제1 메시지를 전송하여 NAS(Non-Access Stratum) 메시지 경로 변경이 필요한지 확인한 후, 상기 확인 결과에 따라 상기 제1 메시지를 상기 제2 MME로 리라우팅(Rerouting)할 수 있다.

실시 예로, 상기 판단 결과, 상기 경로 변경이 필요하지 않으면, 상기 제1 MME가 상기 기지국을 통해 인증 및 위치 등록 완료 메시지를 상기 가입자 단말에 전송할 수 있다.

실시 예로, 상기 제1 HSS는 상기 제1 전용 핵심망이 제공하는 제1 서비스에 가입한 가입자의 정상 프로파일 및 상기 제2 전용 핵심망이 제공하는 제2 서비스에 가입한 가입자의 더미 프로파일을 유지하고, 상기 제2 HSS는 상기 제2 서비스에 가입한 가입자의 정상 프로파일 및 상기 제1 서비스에 가입한 가입자의 더미 프로파일을 유지할 수 있다.

다른 실시 예로, 상기 제1 전용 핵심망은 5G 서비스를 제공하고, 상기 제2 전용 핵심망은 4G 서비스를 제공할 수 있다.

실시 예로, 상기 시스템은 상기 제1 HSS 및 상기 제2 HSS에 연결되어 네트워크 엘리먼트로부터 수신된 제2 메시지를 상기 제1 HSS 또는 상기 제2 HSS로 라우팅하는 가입자 라우팅 노드를 더 포함할 수 있다.

다른 실시 예로, 상기 제2 메시지는 상기 가입자 식별자를 포함하고, 상기 가입자 라우팅 노드는 상기 가입자 식별자에 상응하여 등록된 상기 서비스 타입에 기초하여 상기 제2 메시지의 라우팅 경로를 결정하고, 상기 결정된 라우팅 경로를 상기 네트워크 엘리먼트로 전송할 수 있다.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시 예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시 예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

실시 예에 따른 본 발명은 핵심망 분리 운영을 위한 가입자 프로파일 관리 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.

실시 예에 따른 본 발명은 가입자 프로파일 서버를 서비스/디바이스 타입 별 분리 구축하여 운영함으로써, 망 확장이 용이한 가입자 프로파일 관리 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.

실시 예에 따른 본 발명은 네트워크 엘리먼트(NE: Network Element)로부터 메시지 수신 시 영업 전산 시스템을 통해 미리 등록된 가입자 정보에 따라 해당 가입자 프로파일 서버로 정확하게 라우팅을 수행함으로써, 효과적으로 서비스 품질을 유지하는 것이 가능한 가입자 프로파일 관리 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 장점이 있다.

실시 예에 따른 본 발명은 가입자 프로파일 서버 별 유지되는 더미 프로파일(Dummy Profile)을 이용해 전용 핵심망(Decor: Dedicated Core Network) 처리를 수행함으로써, 망 확장 시 데이터베이스 구축에 소요되는 비용을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.

실시 예에 따른 본 발명은 망 확장 시 해외 로밍 서비스 품질이 저하될 수 있는 가능성을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 이동 통신 시스템 구성도이다.
도 2는 실시 예에 따른 5G NR 사용을 지원하는 SA와 NSA(EN-DC) 시스템 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 실시 예에 따른 5G NSA 시스템의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 핵심망 분리 운영을 위한 가입자 프로파일 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실시 예에 따른 더미 프로파일을 이용한 전용 핵심망 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 가입자 라우팅 노드를 이용한 네트워크 엘리먼트 메시지 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1은 실시 예에 따른 이동 통신망의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 이동 통신망은 4G 표준인 3GPP LTE(Long Term Evolution) 및(또는) 5G 표준인 NR(New Radio)에 기반하여 구성될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 4G 표준 및 5G 표준에 정의된 네트워크 엘리먼트와 다른 망-예를 들면, IoT망-의 디바이스들과 상호 연동되도록 구성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 이동 통신망은 UE(User Equipment, 10), eNB(Evolved Node B, 20), S-GW(Serving Gateway, 30), P-GW(Packet Data Network Gateway, 40), MME(Mobility Management Entity, 50), HSS(Home Subscriber Server, 60), SPR(Subscriber Profile Repository, 70), OFCS(Offline Charging System, 80), OCS(Online Charging System, 90), PCRF(Policy and Charging Rule Function, 100)을 포함하여 구성될 수 있다.

UE(10)는 LTE 및(또는) NR 표준을 따르는 사용자 단말로서, LTE Uu 인터페이스(15)를 eNB(20)와 연결될 수 있다. 여기서, LTE Uu 인터페이스(15)는 무선 인터페이스로서 제어 메시지를 송수신하기 위한 제어 평면 및 사용자 데이터를 제공하기 위한 사용자 평면이 정의된다.

실시 예에 따른 UE(10)는 NR 표준을 지원하는 기지국인 gNB 또는 LTE 및 NR 표준을 모두 지원하는 기지국인 en-gNB와도 연동될 수 있다.

eNB(20)는 UE(10)에 무선 인터페이스를 제공하는 장치로서, 무선 베어러 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 부하 제어(Load balancing) 및 셀 간 간섭 제어 등과 같은 무선 자원 관리 기능을 제공한다.

S-GW(30)는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)과 EPC(Evolved Packet Core)의 종단으로서, eNB(20)간 핸드오버 및 3GPP 시스템 간 핸드오버 시 앵커링 포인트(Anchoring point)가 된다. 여기서, E-UTRAN은 적어도 하나의 eNB(20)로 구성되며, EPC는 S-GW(30), P-GW(40) 및 MME(50)로 구성된다.

P-GW(40)는 UE(10)를 외부 PDN(Packet Data Network, 110)과 연결해주며 패킷 필터링(Packet filtering) 기능을 수행한다.

또한, P-GW(40)는 UE(10)에게 IP 주소를 할당하고 3GPP 시스템과 non-3GPP 시스템 간 핸드오버 시 모빌리티 앵커링 포인트(Mobility anchoring point)로 동작한다.

특히, P-GW(40)는 PCRF(100)로부터 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 수신하여, 이를 해당 서비스 흐름에 적용하며, UE(10)/SDF(Service Date Flow) 별 과금 기능을 제공한다.

MME(50)는 UE(10)의 네트워크 연결을 위한 엑세스 제어 기능, 네트워크 자원 할당 기능, 트래킹(Tracking) 기능, 페이징(Paging) 기능, 로밍(roaming) 기능, 핸드오버(Handover) 기능 등을 제공할 수 있다.

MME(50)는 복수의 eNB(20)를 관리하고, 기존 2G/3G 네트워크로의 핸드오버를 위해 소정 시그널링을 수행하여 게이트웨이를 선택할 수 있다.

또한, MME(50)는 HSS(60)와 연동하여 접속 UE(10)에 대한 인증 및 보안 설정 절차를 수행할 수 있으며, 유휴 단말들에 대한 위치 정보를 관리할 수 있다.

MME(50)는 HSS(60)로부터 인증 벡터를 획득하고, 해당 인증 벡터를 이용하여 UE(10)와 상호 인증을 수행할 수 있다. 인증 절차가 완료되면, MME(50)는 UE(10)와 MME(50) 사이의 보안을 위한 보안 키를 설정할 수 있다.

MME(50)의 또 다른 기능은 후술할 도면의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.

HSS(60)는 사용자 프로파일(Subscriber profile)이 저장된 데이터베이스로서, MME(50)에게 사용자 인증 정보 및 사용자 프로파일을 제공한다.

SPR(70)은 PCRF(100)에게 가입자 및 가입 관련 정보를 제공하며, PCRF(100)는 상기 가입자 및 가입 관련 정보를 이용하여 가입자 기반 PCC 규칙을 생성한다.

OFCS(80)는 CDR(Charging Data Record)기반의 과금 정보를 제공한다.

OCS(90)는 실시간 크래딧(Credit) 제어를 통해 용량(Volume), 시간(time), 이벤트(Event) 기반의 과금 기능을 제공한다.

PCRF(100)는 정책 및 과금 제어를 수행하는 엔터티로서 정책 제어 결정과 과금 제어 기능을 제공한다. PCRF(100)에서 생성된 PCC 규칙은 P-GW(40)로 전송된다.

실시 예에 따른 PCRF(100)와 P-GW(40)는 이동 사업자의 다양한 IP 서비스를 제공하는 IMS(IP Multimedia Subsystem)망과 연동될 수 있다.

이하에서는, LTE 네트워크를 구성하는 요소들 사이의 인터페이스를 간단히 설명하기로 한다.

LTE-Uu(15)는 UE(10)와 eNB(20)간의 무선 인터페이스로 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다.

S1-U(25)는 eNB(20)와 S-GW(30) 사이의 인터페이스로서, 사용자 평면을 제공한다. 이때, 베어러 별 GTP 터널링이 제공된다.

S5(35)는 S-GW(30)와 P-GW(40) 사이의 인터페이스로서, 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다. 이때, 사용자 평면은 베어러 별 GTP 터널링을 제공하고, 제어 평면은 GTP 터널 관리를 제공한다.

SGi(45)는 P-GW(40)와 PDN(110) 간 인터페이스로 사용자 평면 및 제어 평면을 정의한다. 사용자 평면에서는 IETF 기반 IP 패킷 포워딩(Forwarding) 프로토콜이 사용되고, 제어 평면에서는 DHCP와 RADIUS/Diameter와 같은 프로토콜이 사용된다.

S11(55)는 MME(50)와 S-GW(30) 간 인터페이스로서 제어 평면이 정의되며, 베어러 당 GTP 터널링이 제공된다.

X2(65)는 두 eNB(20) 또는 서로 사이한 RAT(Radio Access Technology)를 지원하는 두 기지국 간 인터페이스로서, 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다. 제어 평면에서는 X2-AP 프로토콜이 사용되며, 사용자 평면에서는 X2 핸드오버 시 데이터 포워딩(Forwarding)을 위해 베어러 당 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널링을 제공한다.

S6a(75)는 HSS(60)와 MME(50) 사이의 인터페이스로 제어 평면이 제공되며, UE 가입 정보 및 인증 정보를 교환하기 위해 사용된다.

Gx(85)는 PCRF(100)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, QoS(Quality of Service) 정책 및 과금 제어를 위한 정책 제어 규칙 및 과금 규칙을 전달하기 위해 사용된다.

Sp(95)는 SPR(70)과 PCRF(100) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, 사용자 프로파일을 전달하기 위해 사용된다.

Gz(105)는 OFCS(80)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, P-GW(40)로부터 OFCS(80)로의 CDR 전송을 위해 사용된다.

Gy(115)는 OCS(90)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, 실시간 크레딧(Credit) 제어 정보 교환을 위해 사용된다.

S1-AP(125)는 eNB(20)와 MME(50) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, 이동성 관리를 위한 제어 정보 교환을 위해 사용된다.

도 2는 실시 예에 따른 5G NR 사용을 지원하는 SA와 NSA(EN-DC) 시스템 구조를 설명하기 위한 도면이다.

3GPP 표준 단체의 총회에서 5G 구조에 대한 논의가 진행되는 과정에서, 2020년 이전 빠른 상용화 수요를 가진 국가의 통신 사업자들을 만족시켜야 한다는 요구와 새로운 서비스 창출이 가능한 표준 기술을 연구하고 만드는데 시간이 필요하다는 요구가 제기되었다.

이 두 가지 상반된 요구를 논의하는 과정에서 여러 가지 구조 후보안들이 논의되었고, 논의 결과 빠른 상용화를 원하는 사업자를 위한 새로운 NR(New Radio) 기술을 기존 LTE 시스템과 함께 사용하여 LTE 커버리지와 NR 커버리지를 동시에 제공하는　Non Standalone (NSA)　구조 (상기 도 2의 (b))와 NR 커버리지만을 제공하는 Stand Alone (SA)　구조 (상기 도 2의 (a))가 도입되었다.

상기 도 2의 5G NR 사용을 지원하는 SA 시스템과 NSA 시스템에는 다음의 세 가지 종류의 기지국 타입이 정의될 수 있다.

1) eNB: LTE 기술과 EPC(Enhanced Packet Core)와의 연동을 지원하는 LTE 시스템에서 사용되는 기지국

2) gNB: NR 기술 및 5G Core와의 연동을 지원하는 차세대 기지국

3) en-gNB: NR 기술 및 5G Core와의 연동을 지원하면서 동시에 LTE 시스템의 코어인　EPC와 기지국인 eNB와 연동되는 새로운 형태의 기지국

상기 세가지 기지국 타입 중 gNB는 상기 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 5G SA 구조에서만 사용된다.

이는 5G SA구조에서는 UE가 NR 기술로 제어하는 gNB의 리소스만을 사용하기 때문이다.

이에 반하여 5G NSA 구조에서의 UE는 LTE 기술을 지원하는 eNB의 리소스뿐만 아니라 eNB와 EPC와 연동하면서 NR 기술을 지원하는 en-gNB의 리소스도 사용한다.

상기 도 2의 (b)와 같이, 하나 이상의 RX/TX를 지원하는 단말이 하나 이상의 기지국들이 제어하는 리소스를 동시에 사용하는 기술을 Dual Connectivity (DC)라고 부르는데 5G NSA 구조는 3GPP 표준 단체에서 정의한 DC 기술에 기반하고 있다.

도 3은 실시 예에 따른 5G NSA 시스템의 상세 구조를 설명하기 위한 도면이다.

현재 3GPP 표준상의 5G NSA 구조는 NR을 Master Node(MN) 또는 Secondary Node(SN)에서 이용하는 것을 지원할 뿐만 아니라 코어 네트워크도 5G Core 또는 EPC를 이용하는 것도 지원한다.

표준은 여러 가지 조합의 NSA 구조를 지원하도록 정의되어 있지만, 현실적으로는 EPC와 LTE Macro 기지국으로 구성된 LTE 시스템을 전국망으로 사용 중인 통신 사업자의 경우, 기존 LTE 시스템을 최대한 활용하는 조합의 구조를 빠른 5G 상용화를 위해 고려하고 있는 실정이다.

일 예로, 5G NSA 구조는 LTE 시스템의 EPC를 코어 네트워크로 사용하고, LTE 기지국인 eNB를 MN으로 사용하고 NR 기지국인 en-gNB를 SN으로 사용하는 상기 도 4의 구조일 수 있다.

MN으로 동작하는 eNB는 LTE 시스템의 Core인 EPC의 컨트롤 엔티티 MME와 S1-MME 컨트롤 커넥션을 생성하여 MME와 UE가 NAS(Nan Access Stratum) 컨트롤 메시지를 송수신하는 것을 중계할 수 있다.

또한, eNB는 LTE 무선 기술을 이용하여 UE와 RRC(Radio Resource Control) 연결을 생성하고, RRC 연결에 기반한 RRC 상태를 관리할 수 있다.

SN으로 동작하는 en-gNB는 EPC와 연관되는 컨트롤 커넥션 및 NAS 메시지 중계에는 관여하지 않고 높은 용량의 데이터 송수신을 위한 추가적인 데이터 커넥션에만 관여할 수 있다.

추가적인 데이터 커넥션을 통해 데이터 송수신을 수행하는 en-gNB는 MN인 eNB와 달리 하기의 두 가지 경로 중 어느 하나를 이용하여 EPC와 데이터를 송수신할 수 있다.

첫번째 경로는 eNB를 통해서 데이터를 송수신하는 PGW/SGW<-->eNB<-->en-gNB 연결 경로일 수 있다.

이 경로에서 MN인 eNB는 LTE 무선 자원을 이용하여 직접 UE로 보내는 제1 데이터와 en-gNB를 통해 NR 자원을 이용하여 UE로 데이터를 전송하는 제2 데이터를 나누는 분할 노드(Split Node)로서의 역할을 수행할 수 있다.

두번째 경로는 PGW/SGW와 직접 데이터를 송수신하는 PGW/SGW<-->en-gNB 연결 경로이다.

이 경로에서 SGW는 eNB를 통해 UE와 송수신하는 제1 데이터와 en-gNB를 거쳐서 UE와 송수신하는 제2 데이터를 나누는 분할 노드(split Node)로서의 역할을 수행할 수 있다.

SN과 EPC 사이의 데이터 송수신에 상기한 두 연결 경로 중 어느 경로가 이용될지는 당업자의 선택에 따라 결정될 수 있다.

도 4는 실시 예에 따른 전용 핵심망 운영을 위한 가입자 프로파일 관리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

전용 핵심망은 적어도 하나의 핵심망 노드로 구성될 수 있으며, 다수 개의 전용 핵심망은 가입자에 제공되는 서비스 타입에 기초하여 분리 운영될 수 있다.

전용 핵심망은 적어도 하나의 무선 접속 기술(RAT: Radio Access Technologie)를 지원할 수 있다. 일 예로, 무선 접속 기술은 2세대 통신 기술인 GERAN(GSM EDGE Radio Access Technologies), 3세대 통신 기술인 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 및 4세대 통신 기술인 E-UTRAN(Evolved-UTRAN), 5세대 통신 기술인 NR(New Radio) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

실시 예에 따른 가입자 프로파일 관리 시스템은 전용 핵심망 운영을 위해, 단말 사용 유형-이하, UE-Usage Type이라 명함- 별 가입자를 분류하고, 분류된 가입자들의 프로파일을 각각 서로 다른 HSS에서 관리할 수 있다. 즉, 해당 전용 핵심망을 통해 제공 가능한 서비스 종류-즉, UE-Usage Type-에 따라 전용 핵심망 별 적어도 하나의 HSS가 구비되어 운영될 수 있다.

이하에서는, 이동 통신 사업자의 네트워크가 4G 서비스 가입자를 위한 핵심망과 5G 서비스 가입자를 위한 핵심망으로 구성되고, 각각의 핵심망이 하나의 HSS를 포함하여 구성된 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 가입자 프로파일 관리 시스템(400)은 4G 핵심망(410), 5G 핵심망(420), 기지국(430), 가입자 단말(440), 가입자 라우팅 노드(450) 및 외부 네트워크 엘리먼트(460)를 포함하여 구성될 수 있다.

4G 핵심망(410)은 4G HSS(411)와 4G MME(412)를 포함하여 구성될 수 있다.

실시 예에 따른 4G HSS(411)는 4G 서비스 가입자에 대한 프로파일과 5G 서비스 가입자에 대한 더미 프로파일을 내부 데이터베이스에 유지할 수 있다.

5G 핵심망(420)은 5G HSS(421)와 5G MME(422)를 포함하여 구성될 수 있다.

실시 예에 따른 5G HSS(421)는 5G 서비스 가입자에 대한 프로파일과 4G 서비스 가입자에 대한 더미 프로파일을 내부 데이터베이스에 유지할 수 있다.

HSS에 유지되는 가입자 프로파일은 고유 가입자 식별자-예를 들면, IMSI일 수 있음-, 인증 키 값, 가입 상품에 상응하는 QoS(Quallity of Service) 프로파일, UE-USAGE TYPE 등에 관한 정보를 포함할 수 있다.

본 실시 예에 따른 더미 프로파일은 실제 서비스 제공을 위한 가입자 정보가 아닌 전용 핵심망(DCNs) 처리를 위해 사용될 수 있다.

일 예로, 더미 프로파일은 해당 가입자가 어느 전용 핵심망 서비스에 가입되었는지를 식별하기 위한 정보-예를 들면, UE-USAGE TYPE-를 확인하기 위한 용도로 사용될 수 있다.

일 예로, 가입자 단말이 5G 서비스에 가입된 단말인 경우, 해당 가입자 단말의 UE-USAGE TYPE은 ‘5G’일 수 있다. 반면, 가입자 단말이 4G 서비스에 가입된 단말인 경우, 해당 가입자 단말의 UE-USAGE TYPE은 ‘4G’일 수 있다.

상기한 예에서는 전용 핵심망 별 UE-USAGE TYPE이 하나인 것으로 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 전용 핵심망 별 UE-USAGE TYPE은 복수 개로 정의될 수도 있다.

일 예로, 가입자 단말이 5G 프리미엄 서비스에 가입된 단말인 경우, 해당 가입자 단말의 UE-USAGE TYPE은 ‘5G_PLUS’로 정의될 수 있다. 가입자 단말이 5G 일반 서비스에 가입된 단말인 경우, 해당 가입자 단말의 UE-USAGE TYPE은 ‘5G_NORMAL’로 정의될 수 있다.

실시 예에 따른 UE-USAGE TYPE 값은 표준 정의 필드 값과 사업자 정의 필드 값을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 예에서, ‘5G’는 표준 정의 필드 값이고, ‘PLUS’ 또는 ‘NORMAL’은 사업자 정의 필드 값일 수 있다.

실시 예에 따른 HSS는 해당 전용 핵심망 내 UE-USAGE TYPE 단위로 구축되어 운영될 수 있다. 일 예로, 5G 핵심망(420)에는 정의된 UE-USAGE TYPE 별 HSS가 구축되어 운영될 수 있다.

기지국(430)은 4G MME(412) 및 5G MME(422)와 연동될 수 있다.

실시 예에 따른 기지국(430)은 4G 기지국(431), 5G NSA 기지국(432) 및 5G SA 기지국(433)을 포함하여 구성될 수 있다.

4G 기지국(431)은 4G 가입자 단말(441)이 접속될 수 있고, 5G SA 기지국(433)에는 5G 가입자 단말(442)에 접속될 수 있다.

5G NSA 기지국(432)에는 4G 가입자 단말(441) 및 5G 가입자 단말(442)이 접속될 수 있다.

이동 통신 사업자는 5G NSA 기지국(432)로 수신되는 메시지의 라우팅을 위해 디폴트 전용 핵심망 및(또는) 디폴트 MME를 미리 설정할 수 있다.

가입자 단말(440)이 네트워크에 초기 접속하는 경우, 해당 가입자 단말(440)로부터 수신된 메시지를 어느 전용 핵심망에 전송해야 하는지를 결정하기 위한 충분한 정보가 존재하지 않을 수 있다. 이 경우, 기지국(430)은 가입자 단말(440)로부터 수신된 메시지를 우선 디폴트 전용 핵심망으로 전송하고, 필요 시 다른 전용 핵심망으로 라우팅 경로를 재설정할 수 있다.

만약, 디폴트 MME가 4G MME(412)로 설정된 경우, 5G NSA 기지국(432)은 가입자 단말(440)로부터 특정 메시지가 수신되면, 해당 메시지를 무조건 4G MME(412)로 라우팅할 수 있다.

여기서, 특정 메시지는 가입자 단말(440)과 MME 사이에 송수신되는 메시지인 NAS(Non-Access Stratum) 메시지일 수 있다. 일 예로, NAS(Non-Access Stratum) 메시지는 위치 등록 및 갱신을 위한 메시지, 인증 및 보안을 위한 메시지, EPS 베어러 설정을 위한 메시지 등을 포함할 수 있다.

4G 기지국(431), 5G NSA 기지국(432) 및 5G SA 기지국(433)은 상호 신호를 교환할 수도 있다.

가입자 라우팅 노드(450)는 영업 전산 시스템(미도시)으로부터 신규 가입자 별 가입된 서비스 타입에 관한 정보를 수신하여 가입자 라우팅 테이블을 구성할 수 있다.

가입자 라우팅 노드(450)는 네트워크 엘리먼트(460)로부터 가입자 식별자가 포함된 메시지가 수신할 수 있다. 여기서, 가입자 식별자는 망내 해당 가입자를 고유하게 식별할 수 있는 고유 식별자로서, 국제 단말 가입자 식별자인 IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 및(또는) SIM 카드 고유 식별자인 ICCID(Integrated Circuit Card ID) 및(또는) 가입자 전화 번호인 CTN(Customer Telephone Number)을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

가입자 라우팅 노드(450)는 상기 구성된 가입자 라우팅 테이블을 참조하여 해당 가입자 식별자가 4G 서비스 가입자인지, 5G 서비스 가입자인지를 판단할 수 있다.

판단 결과, 4G 서비스 가입자이면, 가입자 라우팅 모드(450)는 수신된 메시지를 4G 핵심망(410)의 4G HSS(411)로 전달할 수 있다.

반면, 판단 결과, 5G 서비스 가입자이면, 가입자 라우팅 모드(450)는 수신된 메시지를 5G 핵심망(420)의 5G HSS(421)로 전달할 수 있다.

네트워크 엘리먼트(460)는 HSS와의 연동이 필요한 장치일 수 있으며, CSCF(Call State Control Function), AMF(Access and Mobility Management function) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

CSCF는 호 및 세션 처리에 관련된 부분을 담당하는 네트워크 엘리먼트로서, 인입호에 대한 게이트웨이로서의 기능(Incoming Call Gateway)과 호 제어 기능(Call Control Function), SPD(Serving Profile Database) 기능, 주소 처리(Address Handling) 기능 등을 수행할 수 있다.

인입호에 대한 게이트웨이로서의 기능은 Entry Point로 동작하고 입력호에 대한 라우팅을 수행하는 것을 의미한다.

또한 호 스크리닝 및 포워딩과 같은 입력호에 대한 서비스 트리거링을 수행하고, HSS와의 통신을 수행할 수 있다.

호 제어 기능은 호의 설정과 종료 및 상태/이벤트 관리, 다자간 서비스를 위한 기능 등을 포함할 수 있다.

SPD 기능은 홈 도메인의 HSS와 통신하여 사용자 프로파일 정보를 관리하는 기능 및 가입자 단말이 처음으로 접속 시도 시 홈 도메인을 알려주는 기존 망의 VLR(Visitor Location Register)와 유사한 기능을 포함할 수 있다.

CSCF는 그 기능에 따라 P-CSCF(Proxy 기능), I-CSCF(Interrogating 기능) 및 S-CSCF(Serving 기능) 등으로 구분될 수 있다.

P-CSCF는 DNS(Domain Name System) 질의 절차를 통해 획득된 I-CSCF 주소를 이용하여, UE(10)로부터 수신한 REGISTER 메시지를 I-CSCF에 전달할 수 있다.

I-CSCF는 해당 HSS에 사용자 권한 요청 (UAR: User Authorization Request) 메시지를 전송할 수 있다. HSS는 가입자 단말에 할당된 S-CSCF가 존재하지 않으면, 해당 가입자 단말의 역량 (capability) 정보를 포함하는 사용자 권한 응답(UAA: User Authorization Answer) 메시지를 I-CSCF에 전송할 수 있다. 여기서, 역량 정보는 해당 가입자 단말이 제공 받을 수 있는 역량을 AVP(Attribute Value Pair) 형태로 정리한 정보일 수 있다.

I-CSCF는 수신된 가입자 단말의 역량 정보를 기초로 하나의 S-CSCF를 선정하고, 선정된 S-CSCF로 REGISTER 메시지를 전달할 수 있다.

S-CSCF는 인증 정보 요청(MAR: Multimedia Authentication Request; MAR) 메시지를 HSS에 전송하여, 해당 가입자 단말에 대한 인증 정보를 획득하고, 획득된 인증 정보를 가입자 단말에 전송할 수 있다. 여기서, 인증 정보는 인증 벡터, 대칭 키 및 인증 알고리즘에 관한 정보가 포함될 수 있다.

AMF는 가입자 단말에 대한 인증 및 연결 관리, 이동성 관리 등의 기능을 제공하는 네트워크 엘리먼트다.

상기 도 4의 실시 예에서는 가입자 라우팅 노드(450)가 네트워크 엘리먼트(460)로부터 수신된 메시지를 직접 해당 HSS로 전송하는 것으로 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 실시 예에 따른 가입자 라우팅 노드(450)는 네트워크 엘리먼트(460)로부터 가입자 식별자가 포함된 경로 요청 메시지를 수신하면, 수신된 가입자 식별자에 상응하는 라우팅 경로를 결정하고, 결정된 라우팅 경로가 포함된 경로 응답 메시지를 해당 네트워크 엘리먼트(460)에 전송할 수 있다.

네트워크 엘리먼트(460)는 수신된 라우팅 경로에 따라 해당 메시지를 직접 해당 HSS로 전송할 수 있다.

상기한 도 4의 실시 예를 통해 본 발명은 핵심망 분리 운영을 위해 별도의 PLMN을 할당 받아 등록하거나 기존 DCNs 기술을 사용하지 않고도 HSS 망 분리 및 가입자 라우팅 노드를 통해 네트워크 엘리먼트로부터 수신된 메시지를 효과적으로 처리할 수 있는 장점이 있다.

도 5는 실시 예에 따른 더미 프로파일을 이용한 전용 핵심망 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

상기 도 5는 디폴트 전용 핵심망이 4G 핵심망이고, 디폴트 MME가 4G MME로 설정된 상태에서의 전용 핵심망 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 5G 가입자 단말(510)은 NAS 메시지인 인증 및 위치 등록 메시지를 기지국(520)으로 전송할 수 있다(S501). 여기서, 기지국(520)은 4G 기지국이거나 5G NSA 기지국일 수 있다.

인증 및 위치 등록 메시지에는 5G 가입자 단말을 식별하기 위한 가입자 식별자가 포함될 수 있다. 일 예로, 가입자 식별자는 IMSI일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

기지국(520)은 디폴트 MME로 설정된 4G MME(530)로 인증 및 위치 등록 메시지를 전달할 수 있다(S502).

4G MME(530)는 4G HSS(550)로 인증 및 위치 등록 메시지를 전송할 수 있다(S503).

4G HSS(550)는 내부 데이터베이스를 참조하여 인증 및 위치 등록 메시지에 포함된 가입자 식별자에 상응하는 가입자 프로파일을 검색할 수 있다.

4G HSS(550)는 가입자 프로파일 검색 결과에 기초하여 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type을 결정할 수 있다(S504).

실시 예에 따른 4G HSS(550)는 도면 번호 570에 도시된 바와 같이, 내부 데이터베이스에 4G 가입자에 대한 정상 프로파일과 5G 가입자에 대한 더미 프로파일을 유지할 수 있다.

4G HSS(550)는 가입자 식별자에 상응하는 가입자 프로파일 타입이 정상인지 더미인지를 식별할 수 있다. 식별 결과, 정상이면, 4G HSS(550)는 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type 값을 ‘4G’로 결정할 수 있다. 반면, 더미이면, 4G HSS(550)는 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type 값을 ‘5G’로 결정할 수 있다.

4G HSS(550)는 결정된 UE-Usage Type 값이 포함된 인증 및 위치 등록 응답 메시지를 4G MME(530)로 전송할 수 있다(S505).

4G HSS(550)는 인증 메시지 응답 시 해당 가입자 식별자에 대응하는 가입자 프로파일이 더미 프로파일이므로, 인증 관련 필수 정보를 미리 정의된 고정 값으로 설정하여 전송할 수 있다.

또한, 4G HSS(550)는 위치 등록 메시지 응답 시 디폴트(default) APN은 사업자가 사용하는 APN 정보-예를 들면, 인터넷-를 설정하고, 추가 APN 리스트에는 와일드 카드(Wild Card,‘*’)로 설정하여 전송할 수 있다.

가입자 단말 타입 별 디폴트 APN을 처리하는 규격이 상이할 수 있으므로, MME에서 모든 가입자 단말에 대해서 위치 등록 메시지의 처리를 완료한 후 NAS 메시지에 대한 경로 변경 동작-즉, 전용 핵심망 처리-을 수행하는 것이 필요하다.

상기한 인증 및 위치 등록 메시지 응답 과정을 통해 본원 발명은 해당 가입자의 전체 프로파일 정보-즉, 정상 프로파일 정보-가 아닌 최소한의 더미 프로파일 정보만으로도 인증 절차 및 위치 등록 절차를 완료할 수 있는 장점이 있다. 이에 따라, 전용 핵심망 처리를 위한 HSS의 효과적인 망 분리가 가능하다.

4G MME(530)는 인증 및 위치 등록 응답 메시지에 포함된 UE-Usage Type 값에 기초하여 경로 변경이 필요한지 판단할 수 있다(S506).

일 예로, 4G MME(530)는 UE-Usage Type 값이 ‘4G’이면, 경로 변경이 필요 없는 것으로 판단하고, UE-Usage Type 값이 ‘5G’이면 경로 변경이 필요한 것으로 판단할 수 있다.

상기한 506 단계의 판단 결과, 경로 변경이 필요하면, 4G MME(530)는 MME 그룹 식별자가 ‘5G’로 설정된 NAS 메시지 경로 변경 요청 메시지를 기지국(520)으로 전송할 수 있다(S507).

여기서, MME 그룹 식별자는 경로 변경 시 가입자 단말로부터 기 수신된 NAS 메시지가 리라우팅되어야 하는 전용 핵심망이 어떤 망인지를 식별하기 위한 정보이다.

상기한 506 단계의 판단 결과, 경로 변경이 필요하지 않은 경우, 4G MME(530)는 인증 및 위치 등록이 정상적으로 완료되었음을 지시하는 인증 및 위치 등록 완료 메시지를 5G 가입자 단말(510)에 전송할 수 있다.

기지국(520)은 NAS 메시지 경로 변경 요청 메시지가 수신되면, 수신된 메시지에 포함된 MME 그룹 식별자에 기초하여 기 수신된 NAS 메시지의 리라우팅(Rerouting)을 위한 전용 핵심망을 식별할 수 있다.

기지국(520)은 MME 그룹 식별자가 ‘5G’이므로, 기 수신된 인증 및 위치 등록 메시지를 5G MME(540)로 전송할 수 있다(S508).

5G MME(540)는 인증 및 위치 등록 메시지를 5G HSS(560)로 전달할 수 있다(S509).

5G HSS(560)는 내부 데이터베이스를 참조하여 인증 및 위치 등록 메시지에 포함된 가입자 식별자에 상응하는 가입자 프로파일을 검색할 수 있다.

5G HSS(560)는 가입자 프로파일 검색 결과에 기초하여 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type을 결정할 수 있다(S510).

실시 예에 따른 5G HSS(560)는 도면 번호 580에 도시된 바와 같이, 내부 데이터베이스에 5G 가입자에 대한 정상 프로파일과 4G 가입자에 대한 더미 프로파일을 유지할 수 있다.

5G HSS(560)는 가입자 식별자에 상응하는 가입자 프로파일 타입이 정상인지 더미인지를 식별할 수 있다. 식별 결과, 정상이면, 5G HSS(560)는 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type 값을 ‘5G’로 결정할 수 있다. 반면, 더미이면, 5G HSS(560)는 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type 값을 ‘4G’로 결정할 수 있다.

5G HSS(560)는 결정된 UE-Usage Type 값이 포함된 인증 및 위치 등록 응답 메시지를 5G MME(540)로 전송할 수 있다(S511).

5G MME(540)는 수신된 인증 및 위치 등록 응답 메시지를 기지국(520)으로 전달할 수 있다(S512).

기지국(520)은 인증 및 위치 등록이 완료되었음을 지시하는 인증 및 위치 등록 완료 메시지를 5G 가입자 단말(510)에 전송할 수 있다(S513).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전용 핵심망 처리 방법은 HSS 망 분리를 통해, 5G 가입자 단말(510)로부터 인증 및 위치 등록과 관련된 NAS 메시지 수신 시 4G MME(530)에서 5G MME(540)로의 경로 변경이 5G 가입자 단말(510)에 투명하게 이루어지므로, 5G 핵심망으로의 등록 절차가 빠르고 정확하게 완료될 수 있는 장점이 있다.

물론, 4G 가입자 단말의 경우에는, 별도 경로 변경 없이 4G 핵심망으로의 등록 절차가 정상적으로 수행될 수 있다.

도 6은 일 실시 예에 따른 가입자 라우팅 노드를 이용한 네트워크 엘리먼트 메시지 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 6은 다른 실시 예에 따른 더미 프로파일을 이용한 전용 핵심망 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

상기 도 6은 디폴트 전용 핵심망이 5G 핵심망이고, 디폴트 MME가 5G MME로 설정된 상태에서의 전용 핵심망 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 4G 가입자 단말(610)은 NAS 메시지인 인증 및 위치 등록 메시지를 기지국(620)으로 전송할 수 있다(S601). 여기서, 기지국(520)은 5G NSA(Non-Stand Alone 기지국일 수 있다.

인증 및 위치 등록 메시지에는 해당 4G 가입자 단말(610)을 식별하기 위한 가입자 식별자가 포함될 수 있다. 일 예로, 가입자 식별자는 IMSI일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

기지국(620)은 디폴트 MME로 설정된 5G MME(630)로 인증 및 위치 등록 메시지를 전달할 수 있다(S602).

5G MME(630)는 5G HSS(650)로 인증 및 위치 등록 메시지를 전송할 수 있다(S603).

5G HSS(650)는 내부 데이터베이스를 참조하여 인증 및 위치 등록 메시지에 포함된 가입자 식별자에 상응하는 가입자 프로파일을 검색할 수 있다.

5G HSS(650)는 가입자 프로파일 검색 결과에 기초하여 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type을 결정할 수 있다(S604).

실시 예에 따른 5G HSS(650)는 도면 번호 670에 도시된 바와 같이, 내부 데이터베이스에 5G 가입자에 대한 정상 프로파일과 4G 가입자에 대한 더미 프로파일을 유지할 수 있다.

5G HSS(650)는 가입자 식별자에 상응하는 가입자 프로파일 타입이 정상인지 더미인지를 식별할 수 있다. 식별 결과, 정상이면, 5G HSS(650)는 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type 값을 ‘5G’로 결정할 수 있다. 반면, 더미이면, 5G HSS(650)는 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type 값을 ‘4G’로 결정할 수 있다.

5G HSS(650)는 결정된 UE-Usage Type 값이 포함된 인증 및 위치 등록 응답 메시지를 5G MME(630)로 전송할 수 있다(S605).

5G HSS(650)는 인증 메시지 응답 시 해당 가입자 식별자에 대응하는 가입자 프로파일이 더미 프로파일이므로, 인증 관련 필수 정보를 미리 정의된 고정 값으로 설정하여 전송할 수 있다.

또한, 5G HSS(650)는 위치 등록 메시지 응답 시 디폴트(default) APN은 사업자가 사용하는 APN 정보-예를 들면, 인터넷-를 설정하고, 추가 APN 리스트에는 와일드 카드(Wild Card,‘*’)를 설정하여 전송할 수 있다.

5G MME(630)는 인증 및 위치 등록 응답 메시지에 포함된 UE-Usage Type 값에 기초하여 경로 변경이 필요한지 판단할 수 있다(S606).

일 예로, 5G MME(630)는 UE-Usage Type 값이 ‘5G’이면, 경로 변경이 필요 없는 것으로 판단하고, UE-Usage Type 값이 ‘4G’이면 경로 변경이 필요한 것으로 판단할 수 있다.

상기한 606 단계의 판단 결과, 경로 변경이 필요하면, 5G MME(630)는 MME 그룹 식별자가 ‘4G’로 설정된 NAS 메시지 경로 변경 요청 메시지를 기지국(620)으로 전송할 수 있다(S607).

실시 예로, MME 그룹 식별자는 특정 서비스를 지원하는 MME를 구분하기 위한 식별자일 수 있다. 다른 실시 예로, MME 그룹 식별자는 해당 전용 핵심망에 포함된 MME를 구분하기 위한 식별자일 수도 있다.

상기한 606 단계의 판단 결과, 경로 변경이 필요하지 않은 경우, 5G MME(630)는 인증 및 위치 등록이 정상적으로 완료되었음을 지시하는 인증 및 위치 등록 완료 메시지를 4G 가입자 단말(610)에 전송할 수 있다.

기지국(620)은 NAS 메시지 경로 변경 요청 메시지가 수신되면, 수신된 메시지에 포함된 MME 그룹 식별자에 기초하여 기 수신된 NAS 메시지의 리라우팅(Rerouting)을 위한 전용 핵심망을 식별할 수 있다.

기지국(620)은 MME 그룹 식별자가 ‘4G’이므로, 기 수신된 인증 및 위치 등록 메시지를 4G MME(640)로 전송할 수 있다(S608).

4G MME(640)는 인증 및 위치 등록 메시지를 4G HSS(660)로 전달하여 인증 및 위치 등록 절차를 수행할 수 있다(S609).

4G HSS(660)는 내부 데이터베이스를 참조하여 인증 및 위치 등록 메시지에 포함된 가입자 식별자에 상응하는 가입자 프로파일을 검색할 수 있다.

4G HSS(660)는 가입자 프로파일 검색 결과에 기초하여 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type을 결정할 수 있다(S610).

실시 예에 따른 4G HSS(660)는 도면 번호 680에 도시된 바와 같이, 내부 데이터베이스에 4G 가입자에 대한 정상 프로파일과 5G 가입자에 대한 더미 프로파일을 유지할 수 있다.

4G HSS(660)는 가입자 식별자에 상응하는 가입자 프로파일 타입이 정상인지 더미인지를 식별할 수 있다. 식별 결과, 정상이면, 4G HSS(660)는 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type 값을 ‘4G’로 결정할 수 있다. 반면, 더미이면, 4G HSS(660)는 해당 가입자 식별자에 상응하는 UE-Usage Type 값을 ‘5G’로 결정할 수 있다.

4G HSS(660)는 결정된 UE-Usage Type 값이 포함된 인증 및 위치 등록 응답 메시지를 4G MME(640)로 전송할 수 있다(S611).

4G MME(640)는 수신된 인증 및 위치 등록 응답 메시지를 기지국(620)으로 전달할 수 있다(S612).

기지국(620)은 인증 및 위치 등록이 완료되었음을 지시하는 인증 및 위치 등록 완료 메시지를 4G 가입자 단말(410)에 전송할 수 있다(S613).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전용 핵심망 처리 방법은 HSS 망 분리를 통해, 4G 가입자 단말(610)로부터 인증 및 위치 등록과 관련된 NAS 메시지 수신 시 5G MME(630)에서 4G MME(640)로의 경로 변경이 4G 가입자 단말(610)에 투명하게 이루어지므로, 4G 핵심망으로의 등록 절차가 빠르고 정확하게 완료될 수 있는 장점이 있다.

물론, 5G 가입자 단말의 경우에는, 별도 경로 변경 없이 5G 핵심망으로의 등록 절차가 정상적으로 수행될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결함" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결함" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

상기와 같이 설명된 방법들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 해당 장치에 다운로드되어 실행될 수도 있다.

또한, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

제1 MME(Mobility Management Entity)와 제1 HSS(Home Subscriber Sever)을 포함하는 제1 전용 핵심망을 구성하는 단계;
제2 MME와 제2 HSS를 포함하는 제2 전용 핵심망을 구성하는 단계;
상기 제1 전용 핵심망 및 상기 제2 전용 핵심망에 기지국을 연결하는 단계;
가입자 식별자가 포함된 제1 메시지가 가입자 단말로부터 수신되면, 디폴트 경로로 설정된 상기 제1 MME(Mobility Management Entity)에 상기 제1 메시지를 전송하여 경로 변경이 필요한지 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과, 상기 경로 변경이 필요하면, 상기 제1 메시지를 상기 기지국에서 상기 제2 MME로 리라우팅(Rerouting)하는 단계
를 포함하되,
상기 제1 HSS는 상기 제1 전용 핵심망에 의해 제공되는 제1 서비스에 가입한 가입자의 정상 프로파일 및 상기 제2 전용 핵심망에 의해 제공되는 제2 서비스에 가입한 가입자의 더미 프로파일을 유지하고,
상기 제2 HSS는 상기 제2 서비스에 가입한 가입자의 정상 프로파일 및 상기 제1 서비스에 가입한 가입자의 더미 프로파일을 유지하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 MME가 제1 HSS(Home Subscriber Sever)로부터 상기 가입자 식별자에 상응하는 단말 사용 유형 값을 획득하고, 상기 단말 사용 유형 값에 기초하여 상기 제1 메시지에 대한 경로 변경이 필요한지 판단하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제2항에 있어서,
상기 제1 메시지는 인증 및 위치 등록 메시지를 포함하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제2항에 있어서,
상기 단말 사용 유형 값에 기초한 판단 결과, 상기 경로 변경이 필요하지 않으면, 인증 및 위치 등록 완료 메시지를 상기 가입자 단말에 전송하는 가입자 프로파일 관리 방법.
삭제
제2항에 있어서,
상기 제1 MME는 상기 단말 사용 유형 값이 상기 제2 서비스이면, 상기 경로 변경이 필요한 것으로 판단하고, 상기 단말 사용 유형 값이 상기 제1 서비스이면, 상기 경로 변경이 필요하지 않은 것으로 판단하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 전용 핵심망은 4G 서비스를 제공하고, 상기 제2 전용 핵심망은 5G 서비스를 제공하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 전용 핵심망은 5G 서비스를 제공하고, 상기 제2 전용 핵심망은 4G 서비스를 제공하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 제1 HSS와 상기 제2 HSS에 연결되어 네트워크 엘리먼트로부터 수신된 제2 메시지를 상기 제1 HSS 또는 상기 제2 HSS로 라우팅하는 가입자 라우팅 노드를 구성하는 단계를 더 포함하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제9항에 있어서,
상기 가입자 라우팅 노드는 영업 전산 시스템과 연동되고, 신규 가입자 등록 시 상기 영업 전산 시스템으로부터 해당 신규 가입자가 가입한 서비스 타입을 등록 받는 것을 특징으로 하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제10항에 있어서,
상기 제2 메시지는 상기 가입자 식별자를 포함하고, 상기 가입자 라우팅 노드는 상기 가입자 식별자에 상응하여 등록된 상기 서비스 타입에 상응하는 HSS로 상기 제2 메시지를 라우팅하는 것을 특징으로 하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제10항에 있어서,
상기 제2 메시지는 상기 가입자 식별자를 포함하고, 상기 가입자 라우팅 노드는 상기 가입자 식별자에 상응하여 등록된 상기 서비스 타입에 기초하여 상기 제2 메시지의 라우팅 경로를 결정하고, 상기 결정된 라우팅 경로를 상기 네트워크 엘리먼트로 전송하는 것을 특징으로 하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제9항에 있어서,
상기 네트워크 엘리먼트는 상기 제1 HSS 및 상기 제2 HSS와의 연동이 필요한 장치이고, CSCF(Call State Control Function) 및 AMF(Access and Mobility Management function)를 포함하는 가입자 프로파일 관리 방법.
제1 MME(Mobility Management Entity)와 제1 HSS(Home Subscriber Sever)를 포함하는 제1 전용 핵심망;
제2 MME와 제2 HSS를 포함하는 제2 전용 핵심망; 및
상기 제1 전용 핵심망 및 상기 제2 전용 핵심망과 연결되어 가입자 단말로부터 수신되는 메시지를 처리하는 기지국
을 포함하고, 상기 기지국은 가입자 식별자가 포함된 제1 메시지가 상기 가입자 단말로부터 수신되면, 디폴트 경로로 설정된 상기 제1 MME(Mobility Management Entity)에 상기 제1 메시지를 전송하여 NAS(Non-Access Stratum) 메시지 경로 변경이 필요한지 확인한 후, 상기 확인 결과에 따라 상기 제1 메시지를 상기 제2 MME로 리라우팅(Rerouting)하되,
상기 제1 HSS는 상기 제1 전용 핵심망에 의해 제공되는 제1 서비스에 가입한 가입자의 정상 프로파일 및 상기 제2 전용 핵심망에 의해 제공되는 제2 서비스에 가입한 가입자의 더미 프로파일을 유지하고,
상기 제2 HSS는 상기 제2 서비스에 가입한 가입자의 정상 프로파일 및 상기 제1 서비스에 가입한 가입자의 더미 프로파일을 유지하는 것을 특징으로 하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
제14항에 있어서,
상기 제1 MME가 제1 HSS(Home Subscriber Sever)로부터 상기 가입자 식별자에 상응하는 단말 사용 유형 값을 획득하고, 상기 단말 사용 유형 값에 기초하여 상기 제1 메시지에 대한 경로 변경이 필요한지 판단하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
제15항에 있어서,
상기 제1 메시지는 인증 및 위치 등록 메시지를 포함하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
제15항에 있어서,
상기 판단 결과, 상기 경로 변경이 필요하지 않으면, 상기 제1 MME가 상기 기지국을 통해 인증 및 위치 등록 완료 메시지를 상기 가입자 단말에 전송하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
삭제
제15항에 있어서,
상기 제1 MME는 상기 단말 사용 유형 값이 상기 제2 서비스이면, 상기 경로 변경이 필요한 것으로 판단하고, 상기 단말 사용 유형 값이 상기 제1 서비스이면, 상기 경로 변경이 필요하지 않은 것으로 판단하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
제14항에 있어서,
상기 제1 전용 핵심망은 4G 서비스를 제공하고, 상기 제2 전용 핵심망은 5G 서비스를 제공하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
제14항에 있어서,
상기 제1 전용 핵심망은 5G 서비스를 제공하고, 상기 제2 전용 핵심망은 4G 서비스를 제공하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 제1 HSS 및 상기 제2 HSS에 연결되어 네트워크 엘리먼트로부터 수신된 제2 메시지를 상기 제1 HSS 또는 상기 제2 HSS로 라우팅하는 가입자 라우팅 노드를 더 포함하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
제22항에 있어서,
상기 가입자 라우팅 노드는 영업 전산 시스템과 연동되고, 신규 가입자 등록 시 상기 영업 전산 시스템으로부터 해당 신규 가입자가 가입한 서비스 타입을 등록 받는 것을 특징으로 하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
제23항에 있어서,
상기 제2 메시지는 상기 가입자 식별자를 포함하고, 상기 가입자 라우팅 노드는 상기 가입자 식별자에 상응하여 등록된 상기 서비스 타입에 상응하는 HSS로 상기 제2 메시지를 라우팅하는 것을 특징으로 하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
제23항에 있어서,
상기 제2 메시지는 상기 가입자 식별자를 포함하고, 상기 가입자 라우팅 노드는 상기 가입자 식별자에 상응하여 등록된 상기 서비스 타입에 기초하여 상기 제2 메시지의 라우팅 경로를 결정하고, 상기 결정된 라우팅 경로를 상기 네트워크 엘리먼트로 전송하는 것을 특징으로 하는 가입자 프로파일 관리 시스템.
제25항에 있어서,
상기 네트워크 엘리먼트는 상기 제1 HSS 및 상기 제2 HSS와의 연동이 필요한 장치이고, CSCF(Call State Control Function) 및 AMF(Access and Mobility Management function)를 포함하는 가입자 프로파일 관리 시스템.