KR102487991B1 - 통신 시스템, 통신 제어 장치, 노드 장치 및 통신 방법 - Google Patents
통신 시스템, 통신 제어 장치, 노드 장치 및 통신 방법 Download PDFInfo
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Abstract
MME들의 부하 상황 등에 따라, 호 처리를 서비스하도록 MME 를 동적으로 변경할 수 있는 통신 시스템이 제공된다. 본 발명의 통신 시스템은: 통신 제어 장치들 (10) 내지 (12); 통신 제어 장치들과 함께, 통신 단말에 관한 호 처리를 실행하는 노드 장치 (20) 를 포함한다. 통신 제어 장치들 (10) 내지 (12) 은, 통신 단말의 가입자 데이터를 공유하는 컨텍스트 공유 그룹을 형성한다. 노드 장치 (20) 는, 컨텍스트 공유 그룹에서의 제 1 통신 제어 장치를 선택하고, 제 1 통신 제어 장치에 호 처리 메시지를 송신한다. 제 1 통신 제어 장치는, 컨텍스트 공유 그룹에서 공유되는 가입자 데이터를 이용하여 호 처리를 실행한다.
Description
본 발명은 통신 시스템에 관련되고, 보다 구체적으로, 복수의 통신 제어 장치들 중에서 한 통신 제어 장치를 선택하는 통신 시스템에 관한 것이다.
스마트 폰 및 테블릿 단말들의 보급에 의해, 코어 네트워크에 배치되는 MME들 (Mobile Management Entities) 은, 이들의 디바이스들의 애플리케이션들에 의해 생성된 광범위한 종류의 시그널링을 핸들할 것이 필요하다. 또한, MTC (Machine Type Communication) 서비스들의 제공, 군중들 속에서의 임의의 이벤트들의 실시, 또는 재해 상황에서, 통신이 확립되는 시간 또는 장소에 따라 시그널링의 특징들이 크게 변화하여 예상치 못한 시그널링이 증가한다. 이러한 환경을 이겨내기 위해, 모바일 통신 제공자들은 과잉 투자를 억제하고 TCO (Total Cost Ownership) 를 삭감하면서, 서비스 품질을 유지해야 한다.
따라서, MME 에 요청되는 것은 장치의 성능, 이용가능한 자원들 또는 부하 조건들 등에 따라 동적으로 시그널링하는 것과 관련된 동작 부하 밸런싱을 실현하는 메카니즘이다. 예를 들어, 비특허문헌 1 에는, MME 에 있어서의 시그널링 제어의 방식이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 1 은 eNB (evolved NodeB)-바이-eNB 기반으로 다른 MME 에 대하여 서비스 책임을 이전하는 것에 의해 MME 에서의 혼잡을 회피하기 위하여 부하를 밸런싱하는 것을 개시한다.
인용 문헌
특허 문헌
특허 문헌 1: 일본 공표 특허 공보 제 2014-533011 호
비특허
문헌
비특허문헌 1: 3GPP TS 23.401 V13.1.0 (2014-12) 5.3.2 어태치 절차
그러나, 비특허 문헌 1 은 통신 단말에 관련한 MM 컨텍스트 (가입자 데이터) 와 같은 호 처리에서 필요한 정보가 한번 특정의 MME 에서 생성될 때, 그 통신 단말에 관한 호 처리를 실시함에 있어서 , 호 처리에 필요한 정보가 생성되었던 MME 가 계속 이용되는 것이 개시된다. 따라서, 불행하게도, 호 처리에 있어서, MME들의 부하 상황 등에 따라, 호 처리를 서비스하는 MME 를 동적으로 변경할 수 없다. 또한, 특허문헌 1 은, eNB-바이-eNB 기반에서 서비스 책임을 이전하기 때문에, MME들 간의 부하 밸런싱을 완전하게 또는 적절하게 실현하지 못한다.
본 발명의 목적은, 상기 문제를 해결하고, MME들 간의 부하 밸런싱을 보다 효과적으로 실현가능한 통신 시스템, 통신 제어 장치, 노드 장치, 및 통신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 통신 시스템은, 복수의 통신 제어 장치들; 및 상기 복수의 통신 제어 장치들과 함께, 통신 단말에 관한 호 처리를 포함하는 제어 처리를 실행하는 노드 장치를 포함한다. 복수의 통신 제어 장치는, 통신 단말의 가입자 데이터를 공유하는 컨텍스트 공유 그룹을 형성한다. 상기 노드 장치는, 컨텍스트 공유 그룹에서의 제 1 통신 제어 장치를 선택하고, 제 1 통신 제어 장치에 호 처리 메시지를 송신한다. 제 1 통신 제어 장치는, 컨텍스트 공유 그룹에서 공유되는 가입자 데이터를 이용하여 호 처리를 실행한다.
본 발명의 제 2 양태에 따른 통신 제어 장치는, 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 다른 통신 제어 장치와 함께 통신 단말의 가입자 데이터를 공유하는 컨텍스트 공유부를 포함하고, 여기에서, 노드 장치로부터 호 처리 메시지의 수신시, 컨텍스트 공유 그룹에서 공유되는 가입자 데이터를 이용하여 호 처리를 실행한다.
본 발명의 제 3 양태에 따른 노드 장치는 통신 제어 장치와 함께 통신 단말에 관한 호 처리를 포함하는 제어 처리를 실행하며, 노드 장치가 호 처리 메시지를 송신할 때마다, 노드 장치는 통신 단말의 가입자 데이터를 공유하는 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 복수의 통신 제어 장치들 중에서 한 통신 제어 장치를 선택하고, 선택된 통신 제어 장치에 호 처리 메시지를 포함하는 제어 처리 메시지를 송신한다.
본 발명의 제 4 양태에 따른 통신 방법은, 복수의 통신 제어 장치들과, 복수의 통신 제어 장치들과 함께 통신 단말에 관한 호 처리를 포함하는 제어 처리를 실행하는 노드 장치를 구비하는 통신 시스템에서 실행되는 통신 방법이다. 복수의 통신 제어 장치는, 통신 단말의 가입자 데이터를 공유하는 컨텍스트 공유 그룹을 형성한다. 노드 장치는 컨텍스트 공유 그룹에서의 제 1 통신 제어 장치를 선택한다. 노드 장치는 선택된 제 1 통신 제어 장치에 호 처리 메시지를 송신한다. 제 1 통신 제어 장치는, 컨텍스트 공유 그룹에서 공유되는 가입자 데이터를 이용하여 호 처리를 실행한다.
본 발명에 의해, MME들의 부하 상황 등에 따라, MME들의 부하 밸런싱을 보다 효과적으로 실현할 수 있는 통신 시스템, 통신 제어 장치, 노드 장치 및 통신 방법을 제공한다.
도 1 은 실시형태 1 에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한다.
도 2 는 실시형태 2 에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한다.
도 3 은 실시형태 2 에 따른 MME 의 구성을 도시한다.
도 4 는 실시형태 2 에 따른 eNB 의 구성을 도시한다.
도 5 는 실시형태 2 에 따른 S-GW 의 구성을 도시한다.
도 6 은 실시형태 2 에 따른 HSS 의 구성을 도시한다.
도 7 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 eNB 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 8 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 eNB 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 9 는 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 eNB 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 10 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 11 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 12 는 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 13 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 14 는 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 15 는 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 HSS 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 16 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 HSS 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 17 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 HSS 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 18 은 실시형태 2 에 따른 eNB, S-GW 및 HSS 에 의해 관리되는 관리 정보를 도시한다.
도 19 는 실시형태 2 에 따른 호 처리를 도시한다.
도 20 은 실시형태 2 에 따른 호 처리를 도시한다.
도 21 은 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되었을 때에, eNB 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 22 는 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 23 은 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 24 는 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 25 는 실시형태 3 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, eNB 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 26 은 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, eNB 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 27 은 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 28 은 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 29 는 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 30 은 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, HSS 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 31 은 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, HSS 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 32 는 실시형태 5 에 따라 MME 의 WF 가 변경될 때에, eNB 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 33 은 실시형태 6 에 따른 HSS 에 관한 인터페이스를 예시한다.
도 34 는 실시형태 6 에 따른 HSS 에 관한 인터페이스를 예시한다.
도 35 는 실시형태 6 에 따른 컨텍스트 정보를 저장하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 36 은 실시형태 6 에 따른 컨텍스트 정보를 저장하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 37 은 실시형태 7 에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한다.
도 2 는 실시형태 2 에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한다.
도 3 은 실시형태 2 에 따른 MME 의 구성을 도시한다.
도 4 는 실시형태 2 에 따른 eNB 의 구성을 도시한다.
도 5 는 실시형태 2 에 따른 S-GW 의 구성을 도시한다.
도 6 은 실시형태 2 에 따른 HSS 의 구성을 도시한다.
도 7 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 eNB 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 8 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 eNB 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 9 는 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 eNB 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 10 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 11 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 12 는 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 13 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 14 는 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 15 는 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 HSS 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 16 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 HSS 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 17 은 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 HSS 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 18 은 실시형태 2 에 따른 eNB, S-GW 및 HSS 에 의해 관리되는 관리 정보를 도시한다.
도 19 는 실시형태 2 에 따른 호 처리를 도시한다.
도 20 은 실시형태 2 에 따른 호 처리를 도시한다.
도 21 은 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되었을 때에, eNB 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 22 는 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 23 은 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 24 는 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 25 는 실시형태 3 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, eNB 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 26 은 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, eNB 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 27 은 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 28 은 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 29 는 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, S-GW 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 30 은 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, HSS 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 31 은 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되었을 때에, HSS 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 32 는 실시형태 5 에 따라 MME 의 WF 가 변경될 때에, eNB 에 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 33 은 실시형태 6 에 따른 HSS 에 관한 인터페이스를 예시한다.
도 34 는 실시형태 6 에 따른 HSS 에 관한 인터페이스를 예시한다.
도 35 는 실시형태 6 에 따른 컨텍스트 정보를 저장하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 36 은 실시형태 6 에 따른 컨텍스트 정보를 저장하는 처리의 흐름을 도시한다.
도 37 은 실시형태 7 에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한다.
실시형태 1
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태들에 대한 설명이 주어진다. 처음에, 도 1 을 참조하여, 본 발명의 실시형태 1 에 따른 통신 시스템의 예시적인 구성에 대한 설명이 주어진다. 도 1 의 통신 시스템은, 통신 제어 장치들 (10 내지 12) 및 노드 장치 (20) 를 포함한다. 도 1 은, 노드 장치 (20) 가 통신 제어 장치들 (10 내지 12) 에 접속되어 있지만, 노드 장치 (20) 는 2개 이상의 통신 제어 장치들에 접속될 수도 있다.
통신 제어 장치들 (10 내지 12) 은 각각, CPU (Central Processing Unit) 가 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 것에 의해 동작하는 컴퓨터 장치일 수도 있다. 또한, 통신 제어 장치들 (10 내지 12) 은 3GPP (3rd Generation Partnership Project) 에 있어서 규정된 MME들 또는 SGSN들 (Serving GPRS Support Nodes) 일 수도 있다.
노드 장치 (20) 는 통신 제어 장치들 (10 내지 12) 과, 통신 단말에 관한 호 처리를 포함하는 제어 처리를 실행한다. 호 처리는 예를 들어, 통신 단말이 음성 통화 또는 데이터 통신 등을 실시할 때에 실행되는, 코어 네트워크 내의 경로 설정 등의 제어 처리에 상당한다. 노드 장치 (20) 는, CPU (Central Processing Unit) 가 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 것에 의해 동작하는 컴퓨터 장치일 수도 있다. 또한, 노드 장치 (20) 는 3GPP 에 정의되는 eNB (evolved Node B), RNC (Radio Network Controller), S-GW (Serving Gateway) 또는 HSS(Home Subscriber Server) 등일 수도 있다.
통신 단말은 예를 들어, 휴대 전화, 스마트폰 또는 통신 기능을 갖는 테블릿 단말 등일 수도 있다. 또한, 통신 단말은, 퍼스널 컴퓨터 등의 컴퓨터 장치일 수도 있다.
통신 제어 장치들 (10 내지 12) 은, 통신 단말의 가입자 데이터를 공유하는 컨텍스트 공유 그룹을 형성한다. 통신 제어 장치들 (10 내지 12) 이 가입자 데이터를 공유하는 것은 통신 제어 장치 (10) 에 이용가능한 임의의 가입자 데이터가 통신 제어 장치들 (11 및 12) 에도 이용가능하다는 것을 의미한다. 예를 들어, 가입자 데이터를 관리하는 서버 장치가 있을 때, 통신 제어 장치들 (10 내지 12) 은 서버 장치로부터 적절할 때 가입자 데이터를 취출할 수도 있다. 대안으로서, 각각의 통신 제어 장치들은 서로에 대해 가입자 데이터를 송수신하는 것에 의해, 다른 통신 제어 장치에 의해 유지되는 가입자 데이터를 취출할 수도 있다.
노드 장치 (20) 가 통신 단말에 관한 호 처리, 또는 제어 처리를 실행할 때, 노드 장치 (20) 는 컨텍스트 공유 그룹 내의 임의의 통신 제어 장치를 선택한다. 또한, 노드 장치 (20) 는 선택한 통신 제어 장치에, 호 처리 메시지, 또는 제어 메시지를 송신한다. 호 처리 메시지는, 예를 들어, 3GPP 에 정의된 제어 메시지일 수도 있다. 3GPP 는 예를 들어, 통신 단말의 전원이 ON 상태로 천이했을 때에 송신되는 연결 요청 (Attach Request) 메시지 등 여러가지 제어 메시지들을 정의한다. 노드 장치는, 통신 제어 장치로부터 통지되는 정보 (예를 들어, 각 통신 제어 장치의 혼잡 상황이나, 각각의 통신 제어 장치의 용량, 통신 제어 장치 간에 공유하고 있는 가입자 데이터 (컨텍스트 공유 그룹) 의 정보 등) 에 기초하여 통신 제어 장치를 선택한다.
노드 장치 (20) 에 의해 선택된 통신 제어 장치, 요컨대, 노드 장치 (20) 에 의해 송신된 호 처리 메시지, 또는 제어 메시지를 수신한 통신 제어 장치는, 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 통신 제어 장치들 간에 공유된 가입자 데이터를 이용하여 호 처리, 또는 제어 처리를 실행한다. 예를 들어, 노드 장치 (20) 에 의해 선택된 통신 제어 장치가 내부에, 호 처리의 대상이 되는 통신 단말의 가입자 데이터를 유지하고 있을 때, 통신 제어 장치는 유지된 가입자 데이터를 이용하여 호 처리, 또는 제어 처리를 실행한다. 노드 장치 (20) 에 의해 선택된 통신 제어 장치가 내부에, 호 처리의 대상이 되는 통신 단말의 가입자 데이터를 유지하고 있지 않을 때, 통신 제어 장치는 서버 장치에 의해 관리되고 있는 가입자 데이터를 취출할 수도 있거나, 또는 다른 통신 제어 장치로부터 가입자 데이터를 취출할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 도 1 의 통신 시스템을 이용하는 것에 따라, 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 통신 제어 장치는, 통신 단말의 가입자 데이터를 공유할 수 있다. 따라서, 노드 장치는, 통신 제어 장치들 중 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 어느 통신 제어 장치를 선택하여도, 통신 단말의 호 처리, 또는 제어 처리를 실행할 수 있다.
따라서, 노드 장치 (20) 는 호 처리, 또는 제어 처리를 실행할 때에 통신을 서비스하는 통신 제어 장치를 동적으로 변경할 수 있다. 따라서, 노드 장치 (20) 는 예를 들어, 통신 제어 장치의 부하 상황에 따라, 통신 제어 장치를 변경할 수도 있다. 그 결과, 노드 장치 (20) 는 복수의 통신 제어 장치들 중에서 부하 밸런싱 제어를 실시할 수 있다. 또한, 노드 장치는, 가입자 데이터를 공유하는 통신 제어 장치를 통하여 가입자-바이-가입자 기반으로 호 처리 메시지, 또는 제어 메시지를 분산 할 수 있다. 이에 따라, 노드 장치-바이-노드 장치 기반으로 메시지들이 분산되는 경우에 비해, 위의 노드 장치는, 통신 제어 장치들 중에서 섬세한 분할 단위로 보다 적절히 메시지의 분산을 실시할 수 있다.
실시형태 2
계속해서, 도 2 를 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 통신 시스템의 예시적 구성에 대한 설명이 주어진다. 도 2 의 통신 시스템은 3GPP 에서 정의된 장치들에 의해 구성된다. 도 2 의 통신 시스템은, MME들 (30 내지 60), eNB (70), HSS (80), S-GW (90), P-GW (Packet Data Network-Gateway)(100) 및 UE (User Equipment)(110) 를 포함한다. MME들 (30 내지 60) 은 도 1 에서의 통신 제어 장치들에 대응한다. eNB (70), HSS (80) 및 S-GW (90) 는 도 1 에서의 노드 장치에 대응한다. UE (110) 는 통신 단말에 대응한다.
또한, MME들은 3GPP 에서 정의된 SGSN들로 대체될 수도 있고, 그리고 eNB 는 3GPP 에서 정의된 RNC에 의해 대체될 수도 있다.
도 2 에서 MME (30) 및 MME (40) 가, 컨텍스트 공유 그룹 A 에 속하고 MME (50) 및 MME (60) 가, 컨텍스트 공유 그룹 B 에 속한다. 또한, MME들 (30~60) 은, 컨텍스트 공유 그룹이 아닌 MME 그룹에 속할 수도 있다. MME 그룹은, eNB (70) 가 컨텍스트 정보를 생성하는 제 1 MME 에 대한 후보인 MME들에 의해 형성된다. 컨텍스트 정보는, 도 1 을 참조하여 설명한 가입자 데이터에 상당한다. 요컨대, MME 그룹은, 복수의 컨텍스트 공유 그룹들을 포함할 수도 있다. 대안적으로, MME 그룹에 속하는 MME들과 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 MME들은 서로 동일할 수도 있다.
일반적으로, eNB (70) 는, 처음으로 MME (30) 에 있어서 UE (110) 에 관한 컨텍스트 정보를 생성하는 것을 결정할 때, 이후의 호 처리에 있어서 모든 단계에서 MME (30) 를 선택한다. 이와 대조적으로, 본원의 실시형태들에 있어서는, eNB (70) 가 처음에 MME (30) 에서 컨텍스트 정보를 생성했을 경우에도, 이후의 호 처리에서의 임의의 단계에서 MME (30) 또는 MME (40) 를 선택할 수 있다. 또한, HSS (80) 및 S-GW (90) 는 또한 처음에 컨텍스트 정보가 생성되었던 MME와는 상이한 MME 를 선택하는 것에 의해 호 처리를 실행할 수 있다.
다음으로, 도 3 을 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 MME (30) 의 예시적인 구성에 대한 설명이 주어진다. MME들 (40 내지 60) 은, MME (30) 와 실질적으로 동일한 구성이며, 따라서 이것의 상세한 설명을 생략한다.
MME (30) 는, 다이어미터 통신부 (31), S1AP (S1 애플리케이션) 통신부 (32), GTP (General packet radio service Tunneling Protocol)-C 통신부 (33), 컨텍스트 공유부 (34), 컨텍스트 기억부 (35) 및 MME 호 처리부 (36) 를 포함한다. 다이어미터 통신부 (31) 는 MME (30) 와 HSS (80) 사이의 인터페이스로서 이용된다. S1AP 통신부 (32) 는 MME (30) 와 eNB (70) 사이의 인터페이스로서 이용된다. GTP-C 통신부 (33) 는 MME (30) 와 S-GW (90) 사이의 인터페이스로서 이용된다.
컨텍스트 공유부 (34) 는 호 처리의 대상이 되는 UE (110) 의 컨텍스트 정보를 취출한다. 예를 들어, 서버 장치 등이 컨텍스트 공유 그룹 A 에 속하는 MME 에서 생성된 Context 정보를 관리할 때, 컨텍스트 공유부 (34) 는 서버 장치로부터 호 처리의 대상이 되는 UE (110) 의 컨텍스트 정보를 취출할 수도 있다. 대안으로서, 컨텍스트 공유부 (34) 는, 호 처리의 대상이 되는 UE (110) 의 컨텍스트 정보를 컨텍스트 공유 그룹 A 에 속하는 MME (40) 로부터 취출할 수도 있다.
컨텍스트 기억부 (35) 는 컨텍스트 공유부 (34) 에 의해 취출된 컨텍스트 정보 및 MME (30) 에 의해 생성된 컨텍스트 정보를 저장한다. 컨텍스트 기억부 (35) 는, 예를 들어, MME (30) 내부의 메모리일 수도 있거나 또는 MME (30) 에 부착된 외부 메모리 장치 등일 수도 있다. 대안적으로, 컨텍스트 정보는 HSS (80) 가 컨텍스트 정보를 유지하는 것에 의해 그리고 복수의 MME들이 필요에 따라 HSS (80) 에 액세스를 행하는 것에 의해 복수의 MME들에 의해 공유될 수도 있다.
또한, 컨텍스트 기억부 (35) 는, MME (30) 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 유지한다. 여기에서, 컨텍스트 기억부 (35) 는, 컨텍스트 공유 그룹 A 를 나타내는 정보를 유지한다. 컨텍스트 기억부 (35) 는 예를 들어, MME (30) 내부의 메모리일 수도 있거나 또는 MME (30) 에 부착된 외부 메모리 장치 등일 수도 있다. 대안적으로, 컨텍스트 기억부 (35) 에 의해 유지된 컨텍스트 정보는 HSS (80) 가 컨텍스트 기억부 (35) 를 유지하고 그리고 복수의 MME들이 필요에 따라 HSS (80) 에 액세스를 행하는 것에 의해 복수의 MME들에 의해 공유될 수도 있다.
MME 호 처리부 (36) 는 컨텍스트 기억부 (35) 에 저장된 컨텍스트 정보 및 컨텍스트 공유 그룹 A 를 나타내는 정보를 이용하여, 호 처리를 실행한다. MME 호 처리부 (36) 는 다이어미터 통신부 (31), S1AP 통신부 (32) 또는 GTP-C 통신부 (33) 를 통하여, 호 처리에 관한 메시지를 eNB (70), HSS (80) 또는 SGW (90) 와 송신 및 수신한다.
계속해서, 도 4 를 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 eNB (70) 의 예시적인 구성에 대한 설명이 주어진다. eNB (70) 는, S1AP 통신부 (71), S1AP 호 처리부 (72), RRC (Radio Resource Control) 처리부 (73), 무선 처리부 (74), GTP-U 통신부 (75), GTP-U 처리부 (76) 및 컨텍스트 기억부 (77) 를 포함한다.
S1AP 통신부 (71) 는 MME들 (30 내지 60) 과 통신하는 인터페이스로서 이용된다. S1AP 호 처리부 (72) 는 컨텍스트 기억부 (77) 에 저장되어 있는 정보를 이용하여, MME들 (30 내지 60) 과 eNB (70) 사이에서 호 처리를 실행한다.
S1AP 호 처리부 (72) 는 S1AP 통신부 (71) 를 통하여 MME들 (30 내지 60) 과 eNB (70) 사이에서 호 처리에 관한 메시지를 송신 및 수신한다. 또한, S1AP 호 처리부 (72) 는 컨텍스트 기억부 (77) 에 저장되어 있는 정보를 이용하여, 호 처리가 실행되어지는 MME를 선택한다.
RRC (Radio Resource Control) 처리부 (73) 는 UE (110) 와 함께 이용되는 RRC 프로토콜에 관한 처리를 실행한다. 예를 들어, RRC 처리부 (73) 는 UE (110) 에 대하여 접속 상태를 관리하는 처리를 실행할 수도 있다. 무선 처리부 (74) 는, UE (110) 와 무선 통신할 때의 인터페이스로서 이용된다.
GTP-U 통신부 (75) 는, S-GW (90) 와 통신하는 인터페이스로서 이용된다. GTP-U 처리부 (76) 는 GTP-U 통신부 (75) 를 통하여 S-GW (90) 와 함께 사용자 데이터를 송신하고 수신한다.
컨텍스트 기억부 (77) 는, MME들 (30 내지 60) 로부터 수신되는 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 저장한다. 예를 들어, 컨텍스트 기억부 (77) 는 컨텍스트 공유 그룹과, 서로 연관된 그 그룹에 속하는 MME들을 저장한다. 또한, 컨텍스트 기억부 (77) 는 MME들과 연관되어 MME들을 선택함에 있어서 참조하는 WF (Weight Factor) 를 저장할 수도 있다.
계속해서, 도 5 를 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 S-GW (90) 의 예시적 구성에 대한 설명이 주어진다. S-GW (90) 는, GTP-C 통신부 (91), GTP-U 통신부 (92), GTP-C 처리부 (93), 컨텍스트 기억부 (94) 및 GTP-U 처리부 (95) 를 포함한다.
GTP-C 통신부 (91) 는 MME들 (30 내지 60) 과 통신하는 인터페이스로서 이용된다. GTP-U 통신부 (92) 는 eNB (70) 와 통신하는 인터페이스로서 이용된다.
GTP-C 처리부 (93) 는 GTP-C 통신부 (91) 를 통하여 MME들 (30 내지 60) 과 S-GW (90) 사이의 호 처리에 관한 메시지를 송신 및 수신한다. 또한, GTP-C 처리부 (93) 는 컨텍스트 기억부 (94) 에 저장되어 있는 정보를 이용하여, 호 처리를 실시하는 MME 를 선택한다. GTP-U 처리부 (95) 는, GTP-U 통신부 (92) 를 통하여 eNB (70) 와 사용자 데이터를 송신 및 수신한다.
컨텍스트 기억부 (94) 는, MME들 (30 내지 60) 로부터 수신되는 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 저장한다. 예를 들어, 컨텍스트 기억부 (77) 는 컨텍스트 공유 그룹과, 서로 연관된 그 그룹에 속하는 MME들을 저장한다. 또한, 컨텍스트 기억부 (94) 는 MME들과 연관되어 MME들을 선택함에 있어서 참조하는 WF 를 저장할 수도 있다.
계속해서, 도 6 을 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 HSS (80) 의 예시적인 구성에 대한 설명이 주어진다. HSS (80) 는, 다이어미터 통신부 (81), 가입자 정보 처리부 (82) 및 가입자 정보 기억부 (83) 를 포함한다. 다이어미터 통신부 (81) 는 MME들 (30 내지 60) 과 통신하는 인터페이스로서 이용된다.
가입자 정보 기억부 (83) 는, MME들 (30 내지 60) 로부터 수신되는 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 저장한다. 예를 들어, 가입자 정보 기억부 (83) 는 컨텍스트 공유 그룹과, 서로 연관된 그 그룹에 속하는 MME들을 저장한다. 또한, 가입자 정보 기억부 (83) 는 MME들과 연관되어 MME들을 선택함에 있어서 참조하는 WF 를 저장할 수도 있다.
가입자 정보 처리부 (82) 는 다이어미터 통신부 (81) 를 통하여 MME들 (30 내지 60) 과 HSS (80) 사이에서 호 처리에 관한 메시지를 송신 및 수신한다. 또한, 가입자 정보 처리부 (82) 는 가입자 정보 기억부 (83) 에 저장되어 있는 정보를 이용하여, 호 처리가 실행되어지는 MME를 선택한다.
계속해서, 도 7 을 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 eNB 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 먼저, eNB (70) 는, S1 접속을 확립하기 위해서, MME 그룹 안의 모든 MME 에 대해, S1 세트업 요청 (S1 SETUP REQUEST) 메시지를 송신한다 (S11).
다음으로, 각각의 MME들은, S1 세트업 요청 메시지에 대한 응답으로서 S1 세트업 응답 (S1 SETUP RESPONSE) 메시지를 eNB (70) 에 송신한다(S12). 각각의 MME들은, S1 세트업 응답 메시지에 대해, MME가 속하는 컨텍스트 공유 그룹, GUMMEI (Globally Unique MME Identifier) 및 WF (Weight Factor) 를 설정한다. GUMMEI 는, MME들 각각을 고유하게 식별하기 위한 식별 정보이다. WF 는 eNB (70) 가 호 처리를 실행하는 MME 를 선택함에 있어서 이용하는 우선순위 정보이다. 예를 들어, eNB (70) 는, 더 높은 WF 값을 갖는 MME 를 빈번하게 선택할 수도 있고 더 낮은 WF 값을 갖는 MME 를 덜 빈번하게 선택할 수도 있다. eNB (70) 는, S1 세트업 응답 메시지 상에 설정된 정보를 유지한다.
계속해서, 도 8 을 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름으로서, 도 7 에 도시된 것과는 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 처음에, MME (30) 및 MME (40) 는, MME (30) 및 MME (40) 중 어느 쪽이 대표 MME 인지를 결정하는 대표 선택 처리를 진행한다 (S20). 대표 선택 처리는, 동일한 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 복수의 MME들 중에서 실행된다. 예를 들어, 대표 MME 로는, 보다 낮은 수의 식별 정보를 가진 MME 가 선택될 수도 있다. 그 밖의 기준들에 의해 대표 MME 가 선택될 수도 있다. 여기서, MME (30) 가 대표 MME 로서 선택된 것으로 본다. 또한, 대표 선택 처리에서, 대표 MME 가 아닌 다른 MME (40) 등은, 대표 MME 에 자신의 GUMMEI 및 WF 등의 정보를 송신할 수도 있다.
다음으로, eNB (70) 는, S1 접속을 확립하기 위해서, MME 그룹 안의 모든 MME 에 대해, S1 세트업 요청 메시지를 송신한다 (S21). 도 8 에서는, eNB (70) 가, MME (30) 및 MME (40) 에 S1 세트업 요청 메시지를 송신하는 것을 도시하고 있지만, MME 그룹 안의 모든 MME 에 대해 S1 세트업 요청 메시지가 송신되고 있음을 이해해야 한다.
다음으로, 대표 MME 인 MME (30) 는, eNB (70) 에, 컨텍스트 공유 그룹, 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME 의 GUMMEI, 및 모든 MME의 WF 를 설정한 S1 세트업 응답 메시지를 송신한다 (S22). 대표 MME 가 아닌 MME (40) 는, S1 접속의 확립을 위해서, S1 세트업 응답 메시지를 eNB (70) 에 송신한다. MME (40) 에 의해 송신된 S1 세트업 응답 메시지에는, 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보가 설정되지 않을 수도 있다.
계속해서, 도 9 를 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름으로서, 도 7 및 도 8 에 도시된 것과는 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 도 9 에서는, EMS (Element Management System) 장치가, eNB (70) 에 대해, 컨텍스트 공유 그룹, 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME의 GUMMEI, 및 모든 MME 의 WF 에 관한 정보를 등록한다 (S31).
계속해서, 도 10 을 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 MME 로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 처음에, 각각의 MME들은, MME 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹 및 WF 를 그 위에 설정한 GTP 에코 요청 (GTP Echo REQUEST) 메시지를 S-GW (90) 에 송신한다 (S41). S-GW (90) 는 GTP 에코 요청 메시지의 송신원 (sender) 의 IP 어드레스를 이용하여 각각의 MME 를 식별한다. S-GW (90) 는 GTP 에코 요청 메시지 상에 설정되어 있는 정보를 유지한다.
다음으로, S-GW (90) 는 GTP 에코 응답 (GTP Echo RESPONSE) 메시지를 MME들 각각에 송신한다 (S42). 일반적으로, GTP 에코 요청 메시지 및 GTP 에코 응답 메시지는 MME들과 S-GW 사이에 어떠한 장해가 발생하고 있는지의 여부를 결정하기 위해 이용된다.
계속해서, 도 11 을 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름으로서, 도 10 에 도시된 것과는 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 도 11 에서, S-GW (90) 는 GTP 에코 요청 메시지를 MME들 각각에 송신한다 (S51). 다음으로, 각각의 MME들은, MME 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹 및 WF 를 그 위에 설정한 GTP 에코 응답 메시지를 S-GW (90) 에 송신한다 (S52).
계속해서, 도 12 를 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름으로서, 도 10 및 도 11 에 도시된 것과는 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다.
처음에, MME (30) 및 MME (40) 는, MME (30) 및 MME (40) 중 어느 쪽이 대표 MME 인지를 결정하는 대표 선택 처리를 진행한다 (S60). 대표 선택 처리는, 동일한 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 복수의 MME들 중에서 실행된다. 여기서, MME (30) 가 대표 MME 로서 선택된 것으로 본다.
다음으로, 대표 MME 인 MME (30) 는, S-GW (90) 에, 컨텍스트 공유 그룹 및 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME 의 WF 를 그 위에 설정한 GTP 에코 요청 메시지를 송신한다 (S61). MME (30) 는 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 각각의 MME 의 식별 정보인 IP 어드레스와 WF 를 서로에 대해 연관하여 설정할 수도 있다. 대표 MME 가 아닌 MME (40) 는 통상적인 GTP 에코 요청 메시지를 S-GW (90) 에 송신한다 (S62).
다음으로, S-GW (90) 는, GTP 에코 요청 메시지에 대한 응답 메시지로서 GTP 에코 응답 메시지를 MME들 각각에 송신한다 (S63).
계속해서, 도 13 을 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름으로서, 도 10 내지 도 12 에 도시된 것과는 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 처음에, MME (30) 및 MME (40) 는 도 12 의 스텝 S60 과 마찬가지로, 대표 선택 처리를 실시한다 (S70). 다음으로, S-GW (90) 는, MME 그룹 안의 모든 MME 에 대해 GTP 에코 요청 메시지를 송신한다 (S71).
다음으로, 대표 MME 인 MME (30) 는, GTP 에코 요청 메시지에 대한 응답 메시지로서, 컨텍스트 공유 그룹 및 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME 의 WF 를 그 위에 설정한 GTP 에코 요청 메시지를 S-GW (90) 에 송신한다 (S72).
대표 MME 가 아닌 MME (40) 는, GTP 에코 요청 메시지에 대한 응답 메시지로서 GTP 에코 응답 메시지를 S-GW (90) 에 송신한다 (S73).
계속해서, 도 14 를 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름으로서, 도 10 내지 도 13 에 도시된 것과는 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 도 14 에서는, EMS (Element Management System) 장치가, S-GW (90) 에 대해, 컨텍스트 공유 그룹, 및 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME 의 WF 에 관한 정보를 등록한다 (S81).
계속해서, 도 15 를 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 MME들로부터 HSS (80) 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 처음에, MME들 각각은 HSS (80) 와의 SCTP (Stream Control Transmission Protocol) 접속을 확립한다 (S90).
다음으로, MME들 각각은, MME 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹, Origin-Host 및 WF 를 그 위에 설정한 컨텍스트 공유 그룹 갱신 요청 (Update Context Shared Group REQUEST) 메시지를 HSS (80) 에 송신한다 (S91). 오리진-호스트 (Origin-Host) 는 MME들을 식별하는 정보이다. HSS (80) 는, 컨텍스트 공유 그룹 갱신 요청 메시지 상에 설정되어 있는 정보를 유지한다.
다음으로, HSS (80) 는, 컨텍스트 공유 그룹 갱신 요청 메시지에 대한 응답으로서 컨텍스트 공유 그룹 갱신 회신 (Update Context Shared Group ANSWER) 메시지를 MME들 각각에 송신한다 (S92).
계속해서, 도 16 을 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름으로서, 도 15 에 도시된 것과는 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 처음에, MME (30) 및 MME (40) 는 도 12 의 스텝 S90 과 마찬가지로, SCTP 접속을 확립한다 (S100). 다음으로, MME (30) 및 MME (40) 는, MME (30) 및 MME (40) 중 어느 쪽이 대표 MME 인지를 결정하는 대표 선택 처리를 진행한다 (S101). 대표 선택 처리는, 동일한 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 복수의 MME들 중에서 실행된다. 여기서, MME (30) 가 대표 MME 로서 선택된 것으로 본다.
다음으로, 대표 MME 인 MME (30) 는, HSS (80) 에, 컨텍스트 공유 그룹, 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME 의 오리진-호스트, 및 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME 의 WF 를 설정한 컨텍스트 공유 그룹 갱신 요청 메시지를 송신한다 (S102). 다음으로, HSS (80) 는, 컨텍스트 공유 그룹 갱신 요청 메시지에 대한 응답으로서 컨텍스트 공유 그룹 갱신 회신 메시지를 MME (30) 에 송신한다 (S103).
계속해서, 도 17 을 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름으로서, 도 15 및 도 16 에 도시된 것과는 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 도 17 에서는, EMS (Element Management System) 장치가, HSS (80) 에 대해, 컨텍스트 공유 그룹, 및 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME 의 WF 에 관한 정보를 등록한다 (S111).
도 7 내지 도 17 에서, 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 수신한 eNB (70), S-GW (90) 및 HSS (80) 는 도 18 에 나타내는 바와 같이 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 관리한다. 도 18 에 나타낸 관리 정보에서, 컨텍스트 공유 그룹 및 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 MME들은 서로 연관되어 관리된다. 또한, MME들 상에 설정된 WF 의 값들은 개개의 MME와 연관되어 또한 관리된다. 컨텍스트 공유 그룹 A 에는, MME (30) 내지 MME (#N) 가 속한다. 컨텍스트 공유 그룹 B 에는, MME (50) 및 MME (60) 가 속한다. 또한, 예를 들어, MME (30) 가 컨텍스트 공유 그룹 A 에 속해 있고, WF 로서, 50 의 값을 갖는 것을 도시한다.
또한, MME 를 식별하는 정보는, 노드의 종류에 의해 상이할 수도 있다. 예를 들어, eNB 는 MME들의 식별 정보로서 GUMMEI 를 이용할 수도 있고; SGW 는, MME 의 식별 정보로서 IP 어드레스를 이용할 수도 있고; HSS 는 MME들의 식별 정보로서 오리진-호스트를 사용할 수도 있다.
계속해서, 도 19 및 도 20 을 참조하여 본 발명의 실시형태 2 에 따른 호 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 처음에, UE (110) 는 사용자가 전원 버튼을 압하하는 것에 의해 장치가 기동될 때 NAS (Non-Access Stratum): 연결 요청 (Attach REQUEST) 메시지를 eNB (70) 에 송신한다 (S121). UE (110) 는 NAS: 연결 요청 메시지에 대해, GUTI (Globally Unique Temporary Identifier) 를 설정한다. GUTI 는, GUMMEI 및 M-TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) 에 의해 형성된 정보이다. GUTI 는 UE 를 고유하게 식별하기 위해서 이용되는 일시적 식별 정보이다.
다음으로, eNB (70) 는 NAS: 연결 요청 메시지의 목적지인 MME 를 선택한다 (S122). eNB (70) 는, MME 를 선택함에 있어서, NAS: 연결 요청 메시지에 대해 설정되어 있는 GUTI 로부터, GUMMEI 를 특정한다. GUTI 에 기초하여 특정되는 GUMMEI 는 이전의 연결 처리에서, UE (110) 에 관한 컨텍스트 정보가 생성된 MME, 또는 eNB 에 의해 선택된 MME 를 나타내고 있다. eNB (70) 는, 도 18 에 도시된 관리 정보에 기초하여, GUMMEI 에 의해 식별되는 MME 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹을 특정할 수 있다. eNB (70) 는, 특정된 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 MME들 중에서, WF 에 따라 MME 를 선택한다. 도 19 에서는 eNB (70) 가 MME (30) 를 선택한 것으로 본다.
다음으로, eNB (70) 는 선택된 MME 에, NAS: 연결 요청/S1AP: 초기 UE (Initial UE) 메시지를 송신한다 (S123). 다음으로, MME (30) 는, UE (110) 에 관한 인증 벡터 (Authentication Vector：AV) 를 취출하기 위해서, HSS (80) 로의 인증 정보 요청 (Authentication Information REQUEST) 메시지를 선택한다 (S124). 다음으로, HSS (80) 는, AV 가 설정된 인증 정보 회신 (Authentication Information ANSWER) 메시지의 목적지인 MME 를 선택한다 (S125). HSS (80) 는, 도 18 에 나타낸 관리 정보를 이용하여, 인증 정보 요청 메시지의 송신원인 MME (30) 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹을 특정한다. HSS (80) 는 특정된 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 MME들 중에서, WF 에 따라 MME 를 선택한다. 도 19 에서, HSS (80) 가 MME (#N) 를 선택한다고 본다. MME (#N) 는, MME (30) 가 유사하게 속하는 컨텍스트 공유 그룹 A 에 포함된다고 본다.
다음으로, HSS (80) 는, 인증 정보 회신 메시지를, 선택된 MME (#N) 에 송신한다 (S126). 이러한 방식으로, HSS (80) 는, 인증 정보 요청 메시지의 송신원인 MME (30) 가 아닌 MME (#N) 에, 인증 정보 회신 메시지를 송신할 수 있다. 다음으로, MME (#N) 는, eNB (70) 에, 인증 요청 (Authentication REQUEST) 메시지를 송신한다 (S127).
다음으로 도 20 을 참조하면, MME (30) 는, S-GW (90) 에 세션을 생성하기 위하여, 세션 생성 요청 (Create Session REQUEST) 메시지를 S-GW (90) 에 송신한다 (S128). 다음으로, S-GW (90) 는, 세션 생성 응답 (Create Session RESPONSE) 메시지의 목적지인 MME 를 선택한다 (S129). S-GW (90) 는 도 18 에 도시된 관리 정보를 이용하여, 세션 생성 요청 메시지의 송신원인 MME (30) 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹을 특정한다. S-GW (90) 는 특정된 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 MME들 중에서, WF 에 따라 MME 를 선택한다. 도 20 에서, S-GW (90) 가 MME (#N) 를 선택한다고 본다.
다음으로, S-GW (90) 는, 세션 생성 응답 메시지를, 선택된 MME (#N) 에 송신한다 (S130). 이러한 방식으로, S-GW (90) 는, 세션 생성 응답 메시지의 송신원인 MME (30) 가 아닌 MME (#N) 에, 세션 생성 응답 메시지를 송신할 수 있다.
다음으로, MME (#N) 는, eNB (70) 에, NAS: 연결 수락 (Attach Accept)/S1AP: 초기 컨텍스트 세트업 요청 (Initial Context Setup REQUEST) 메시지를 송신한다 (S131). 스텝 S131 에서, eNB (70) 는, NAS: 연결 요청 메시지의 목적지인 MME (30) 가 아닌 MME (#N) 로부터 NAS: 연결 수락 메시지를 수신할 수 있다.
다음으로, eNB (70) 는 UE (110) 에, NAS: 연결 수락 메시지를 송신한다 (S132). 다음으로, eNB (70) 가 스텝 S131 에서, S1AP: 초기 컨텍스트 세트업 요청 메시지를 수신할 때, S1AP: 초기 컨텍스트 세트업 응답 (Initial Context Setup RESPONSE) 메시지의 목적지인 MME 를 선택한다 (S133). 여기에서, eNB (70) 는, 컨텍스트 공유 그룹 A 중에서 MME (#N) 를 선택한다고 본다. 다음으로, eNB (70) 는, S1AP: 초기 컨텍스트 세트업 응답 메시지를, 선택된 MME (#N) 에 송신한다. 이러한 방식으로, eNB (70) 는, 스텝 S123 에서 NAS: 연결 요청 메시지의 목적지인 MME (30) 가 아닌 MME (#N) 에 S1AP: 초기 컨텍스트 세트업 응답 메시지를 송신할 수 있다.
다음으로, MME (#N) 는 베어러 변경 요청 (Modify Bearer REQUEST) 메시지를 S-GW (90) 에 송신한다 (S135). 다음으로, S-GW (90) 는, 베어러 변경 응답 (Modify Bearer RESPONSE) 메시지의 목적지인 MME 를 선택하기 위하여, 스텝 S129 와 동일하게 동작한다 (S136). 여기에서, S-GW (90) 가 MME (30) 를 선택한다고 본다. 다음으로, S-GW (90) 는, 베어러 변경 응답 메시지를, 선택된 MME (30) 에 송신한다.
위에 기술된 바와 같이, MME는 동일한 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 다른 MME 와, UE 에 관한 컨텍스트 정보를 공유할 수 있다. 이에 따라, eNB, S-GW 및 HSS 에 의해 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 임의적인 MME 에 대해 호 처리 메시지가 송신된 경우에도 UE 의 호 처리를 계속할 수 있다.
또한, MME들 주변의 노드 장치인 eNB, S-GW 및 HSS 는, UE 의 호 처리를 실시할 때에, 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 임의적인 MME 에 대해 호 처리 메시지를 송신할 수 있다. 이에 따라, eNB, S-GW 및 HSS 는, MME들에서 실행되는 호 처리의 부하 밸런싱을 실현한다.
실시형태 3
계속해서, 도 21 을 참조하여 본 발명의 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되는 경우에 MME들로부터 eNB 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다.
처음에, MME 가 증설된 후에, 증설된 MME 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 다른 MME 가 S1 세트업 메시지의 기동을 요청하는 S1 세트업 요청 메시지를 eNB (70) 에 송신한다 (S151). 도 21 에서는, 증설된 MME 가, 컨텍스트 공유 그룹 A 에 속하고, 컨텍스트 공유 그룹 A 내의 MME (30) 가, S1 세트업 요청 메시지를 eNB (70) 에 송신한다.
이후 시점으로부터, 도 7 또는 도 8 에 도시된 처리들이 실행되고 eNB (70) 는, S1 세트업 응답 메시지 상에 설정된 컨텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 수신한다.
S1 세트업 요청 메시지를 송신하는 MME 는, 예를 들어, 증설된 MME 가 컨텍스트 공유 그룹에 속하기 전에 대표로서 선택된 MME 일 수도 있거나, 관리자 등으로부터 증설된 MME 에 관한 정보를 수신한 MME 일 수도 있다. 또한, 증설된 MME 와 기존의 MME 가 대표 선택 처리를 진행하고 증설된 MME 가 대표 MME 로서 선택되고 증설된 MME 가 S1 세트업 요청 메시지를 송신할 수도 있다.
또한, MME 가 S1 세트업 요청 메시지를 송신하는 대신에, 도 9 에 도시된 바와 같이, EMS 장치가, eNB (70) 에 증설된 MME 에 관한 정보를 등록할 수도 있다. eNB (70) 는, 증설된 MME 에 관한 정보가 등록될 때, 도 7 및 도 8 에 도시된 바와 같이, S1 세트업 요청 메시지를 모든 MME 또는 단지 증설된 MME 에만 송신할 수도 있다.
계속해서, 도 22 를 참조하여 본 발명의 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되는 경우에 MME들로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 처음에, 증설된 MME 는, 증설된 MME 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹 및 WF를 그 위에 설정한 GTP 에코 요청 메시지를 S-GW (90) 에 송신한다 (S161).
S-GW (90) 는 도 18 에 도시된 정보를 관리한다. GTP 에코 요청 메시지를 수신시, 도 18 에 도시된 정보에 증설된 MME 에 관한 정보를 추가하여, 이에 의해 관리 정보를 갱신한다 (S162). 다음으로, S-GW (90) 는 GTP 에코 응답 메시지를 증설된 MME 에 송신한다 (S163).
계속해서, 도 23 을 참조하여 본 발명의 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되는 경우에 MME들로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름으로서, 도 22 에 도시된 것과는 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다.
처음에, MME 가 증설될 때, 증설된 MME 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹 중에서, 대표 MME 가 선택된다 (S171). 여기서, MME (#N) 가 대표 MME 로서 선택된 것으로 본다. 다음으로, 대표 MME 는, S-GW (90) 에, 컨텍스트 공유 그룹 및 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME 의 WF 를 그 위에 설정한 GTP 에코 요청 메시지를 송신한다 (S172).
스텝 S173 및 S174 는, 도 22 의 스텝 S162 및 S163 와 같고, 이에 따라 상세한 설명을 생략한다. 스텝 S174 에서는, S-GW (90) 는, 대표 MME에, GTP 에코 요청 메시지를 송신함을 주지한다.
계속해서, 도 24 를 참조하여 본 발명의 실시형태 3 에 따라 MME 가 증설되는 경우에 MME들로부터 S-GW 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름으로서, 도 22 및 도 23 에 도시된 것과는 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다.
스텝 S181 은 도 23 의 스텝 S171 과 같고 따라서 그 상세한 설명을 생략한다. 다음으로, S-GW (90) 는 MME 그룹에 속하는 모든 MME 에 대해 GTP 에코 요청 메시지를 송신한다 (S182). 다음으로, 대표 MME는, S-GW (90) 에, 컨텍스트 공유 그룹 및 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME 의 WF 를 그 위에 설정한 GTP 에코 응답 메시지를 송신한다 (S183). 여기에서, 대표 MME 가 아닌 MME 는, 컨텍스트 공유 그룹 등의 정보를 그 위에 설정함이 없이 GTP 에코 응답 메시지를 S-GW (90) 에 또한 송신할 수도 있다. 스텝 S184 는, 도 23 의 스텝 S173 와 같기 때문에 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도 22 내지 도 24 에 도시된 바와 같이, GTP 에코 요청 메시지 및 GTP 에코 응답 메시지를 이용하는 대신에, 도 14 에 도시된 바와 같이 EMS 장치가, S-GW (90) 상에 증설된 MME 에 관한 정보를 등록할 수도 있다. 또한, 도 22 내지 도 24 에 도시된 바와 같이, GTP 에코 요청 메시지 및 GTP 에코 응답 메시지를 이용하는 대신에, 3GPP 에서 현재 정의되지 않는 신규의 메시지를 이용하여 S-GW (90) 에 증설된 MME 에 관한 정보가 송신될 수도 있다.
계속해서, 본 발명의 실시형태 3 에 따라 증설된 MME로부터 HSS 로 콘텍스트 공유 그룹에 관한 정보를 통지하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. MME 가 증설될 때, 도 15 및 도 16 과 마찬가지로, 증설된 MME 와 HSS (80) 사이에서 SCTP 접속이 확립된다. SCTP 접속이 확립된 후, 도 15 및 도 16 과 마찬가지로, 컨텍스트 공유 그룹 갱신 요청 메시지를 이용하여, HSS 는, 증설된 MME 에 관한 컨텍스트 공유 그룹 등의 정보를 통지받는다.
이상 설명한 바와 같이, MME 가 증설될 때, eNB (70), S-GW (90) 및 HSS (80) 는, MME 가 증설된 것을 파악하고, 관리 정보를 갱신할 수 있다. eNB (70), S-GW (90) 및 HSS (80) 는, WF 의 값에 따라 증설된 MME 를 선택함으로써, 증설된 MME 를 이용해 호 처리를 수행할 수 있다. 요컨대, eNB (70), S-GW (90) 및 HSS (80) 는, 증설된 MME 에 대해 동적으로 호 처리 메시지를 송신할 수 있다.
실시형태 4
계속해서, 도 25 를 참조하여 본 발명의 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되는 경우 eNB (70) 에 관한 정보를 갱신하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 처음에, 감설 대상이 되는 MME 는, 감설 처리를 개시한다 (S191). MME 의 감설 처리는, 예를 들어, MME 의 전원을 OFF 로 턴하거나 또는 MME 를 셧다운시킬 수도 있다.
MME 가 감설 처리시, 감설된 MME 와 eNB (70) 사이의 S1AP 접속이 접속해제된다. 이 때, eNB (70) 는, S1AP 의 접속 해제를 검출한다 (S192). 다음으로, eNB (70) 는, 도 18 을 참조하여 설명한 관리 정보로부터, 감설된 MME 에 관한 정보를 삭제하는 것에 의해, 관리 정보를 갱신한다 (S193). 여기에서, 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 MME 가, 감설된 MME 뿐일 때, eNB (70) 는 또한 RRC 접속을 접속해제할 수도 있다.
도 25 를 참조한 설명에서는 MME 를 감설하는 경우에 대해 설명했지만, 도 25 에 도시된 처리 흐름은, 임의의 MME 에 장해가 발생했을 경우에도 적용가능하다.
계속해서, 도 26 을 참조하여 본 발명의 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되는 경우 eNB (70) 에 관한 정보를 갱신하는 처리의 흐름으로서, 도 25 에 도시된 것과 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 감설 대상이 되는 MME 는, 감설 처리를 개시하기 전에, MME 셧다운 표시 (MME Shutdown Indication) 메시지를 eNB (70) 에 송신한다 (S201). 감설 대상이 되는 MME 는, 감설 처리의 개시를 통지하기 위하여 eNB (70) 에 MME 셧다운 표시 메시지를 송신한다. 또한, MME 셧다운 표시 메시지는 상이한 명칭으로 지칭되는 메시지일 수도 있다.
감설 대상이 되는 MME 는, MME 셧다운 표시 메시지 상에서, 컨텍스트 공유 그룹, GUMMEI 및 셧다운 시간을 설정할 수도 있다. 셧다운 시간은 예를 들어, 감설 대상이 되는 MME 가 감설 처리를 개시하는 시점, 또는 MME 가 감설 처리를 개시할 때까지의 나머지 초 등을 나타내는 정보일 수도 있다. 이러한 방식으로, 감설 대상이 되는 MME 는 셧다운 시간을 eNB (70) 에 송신함으로써, 예를 들어, MME 가 갑자기 감설하는 것에 의한 호 차단을 방지한다. 예를 들어, MME 셧다운 표시 메시지를 수신한 eNB (70) 는 감설 대상이 되는 MME 와의 호 처리에 대해 더 높은 우선순위를 둘 수도 있다.
계속해서, 도 27 을 참조하여 본 발명의 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되는 경우 S-GW (90) 에 관한 정보를 갱신하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. S-GW (90) 는, MME 와 정상적으로 접속하는지의 여부를 확인하기 위하여, 주기적으로 GTP 에코 요청 메시지를 MME 에 송신한다 (S211). 여기에서, MME 가 감설될 때, S-GW (90) 는, 송신된 GTP 에코 요청 메시지에 대한 응답 신호를 수신하지 않을 것이다. 이에 따라, S-GW (90) 는, GTP 에코 요청 메시지의 송신을 반복한다 (S212).
다음으로, S-GW (90) 가, GTP 에코 요청 메시지의 송신을 미리 정해진 횟수에 대해 반복하는 것에도 불구하고 응답 메시지를 수신하지 않을 때, S-GW (90) 가 MME 가 감설되었거나 또는, MME 에 장해가 발생되었다고 판정한다. 이 경우, S-GW (90) 는 감설되었거나 장해가 발생되었다고 판정된 MME 의 엔트리를 삭제하여 도 18 의 관리 정보를 갱신한다 (S213).
계속해서, 도 28 을 참조하여 본 발명의 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되는 경우 S-GW (90) 에 관한 정보를 갱신하는 처리의 흐름으로서, 도 27 에 도시된 것과 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 감설 대상이 되는 MME 는 감설을 개시하기 전에, 감설의 정보를 그 위에 설정한 GTP 에코 요청 메시지를 S-GW (90) 에 송신한다 (S221). 감설 대상이 되는 MME 는, GTP 에코 요청 메시지에, 예를 들어, 감설 대상이 되는 MME 가 속하는 컨텍스트 공유 그룹 및 감설하는 것을 나타내는 감설 플래그 등을 신규의 IE (Information Element) 로서 설정할 수도 있다.
다음으로, S-GW (90) 는 스텝 S221 에서 GTP 에코 요청 메시지의 수신시, 감설되는 MME 의 엔트리를 삭제하여, 도 18 에서의 관리 정보를 갱신한다 (S222). 다음으로, S-GW (90) 는 GTP 에코 응답 메시지를 감설 대상이 되는 MME 에 송신한다 (S223).
계속해서, 도 29 를 참조하여 본 발명의 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되는 경우 S-GW (90) 에 관한 정보를 갱신하는 처리의 흐름으로서, 도 27 및 도 28 에 도시된 것과 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 도 28 에서, 감설 대상이 되는 MME 는 S-GW (90) 에, GTP 에코 요청 메시지를 송신함으로써 감설을 통지한다. 반면, 도 29 에서, 감설 대상이 되는 MME 는 MME 셧다운 표시 메시지를 S-GW (90) 에 송신하는 것에 의해 감설을 통지한다. 감설 대상이 되는 MME 는, MME 셧다운 표시 메시지 상에서, 컨텍스트 공유 그룹 및 셧다운 시간을 설정할 수도 있다. 셧다운 시간은 예를 들어, 감설 대상이 되는 MME 가 감설 처리를 개시하는 시점, 또는 MME 가 감설 처리를 개시할 때까지의 나머지 초 등을 나타내는 정보일 수도 있다.
다음으로, S-GW (90) 는 스텝 S221 에서 GTP MME 셧다운 표시 메시지의 수신시, 감설되는 MME 의 엔트리를 삭제하여, 도 18 에서의 관리 정보를 갱신한다 (S232). 여기에서, S-GW (90) 는, MME 셧다운 표시 메시지에 대한 응답 메시지를 송신하는 일 없이 처리를 종료한다.
또한, 도 27 내지 도 29 에 도시된 바와 같이 GTP 에코 요청 메시지 및 MME 셧다운 표시 메시지를 이용하는 대신에, 도 14 에 도시된 바와 같이 EMS 장치가, S-GW (90) 상에 감설된 MME 에 관한 정보를 등록할 수도 있다. 또한, 도 27 내지 도 29 에 도시된 바와 같이 GTP 에코 요청 메시지 및 MME 셧다운 표시 메시지를 이용하는 대신에, 현재 3GPP 에서 정의되지 않는 신규의 메시지를 이용하여, 감설된 MME 에 관한 정보가 S-GW (90) 에 송신될 수도 있다.
계속해서, 도 30 을 참조하여 본 발명의 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되는 경우 HSS (80) 에 관한 정보를 갱신하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 처음에, 감설 대상이 되는 MME 는, 감설 처리를 개시한다 (S241). MME 의 감설 처리는, 예를 들어, MME 의 전원을 OFF 로 턴하거나 또는 MME 를 셧다운시킬 수도 있다.
MME 가 감설 처리시, 감설된 MME 와 HSS (80) 사이의 SCTP 접속이 접속해제된다. 이 때, HSS (80) 는, SCTP 의 접속 해제를 검출한다 (S242). 다음으로, HSS (80) 는, 도 18 을 참조하여 설명한 관리 정보로부터, 감설된 MME 에 관한 정보를 삭제하는 것에 의해, 관리 정보를 갱신한다 (S243).
계속해서, 도 31 을 참조하여 본 발명의 실시형태 4 에 따라 MME 가 감설되는 경우 HSS (80) 에 관한 정보를 갱신하는 처리의 흐름으로서, 도 30 에 도시된 것과 상이한 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. 감설 대상이 되는 MME 는, 감설 처리를 개시하기 전에, MME 셧다운 표시 메시지를 HSS (80) 에 송신한다 (S252). 감설 대상이 되는 MME 는, 감설 처리의 개시를 통지하기 위하여 HSS (80) 에 MME 셧다운 표시 메시지를 송신한다. 또한, MME 셧다운 표시 메시지는 상이한 명칭으로 지칭되는 메시지일 수도 있다.
감설 대상이 되는 MME 는, MME 셧다운 표시 메시지 상에서, 컨텍스트 공유 그룹, Origin-Host 및 셧다운 시간을 설정할 수도 있다. 셧다운 시간은 예를 들어, 감설 대상이 되는 MME 가 감설 처리를 개시하는 시점, 또는 MME 가 감설 처리를 개시할 때까지의 나머지 초 등을 나타내는 정보일 수도 있다. 이러한 방식으로, 감설 대상이 되는 MME 는 셧다운 시간을 eNB (70) 에 송신함으로써, 예를 들어, MME 가 갑자기 감설하는 것에 의한 호 차단을 방지한다. 예를 들어, MME 셧다운 표시 메시지를 수신한 HSS (80) 는 감설 대상이 되는 MME 와의 호 처리에 대해 더 높은 우선순위를 둘 수도 있다.
다음으로, 감설 대상이 되는 MME 는, 셧다운 시간으로 표시된 타이밍에서 감설 처리를 개시한다 (S252). 또한, HSS (80) 는, 도 18 에 도시된 관리 정보로부터, 감설 대상이 되는 MME 의 엔트리를 삭제하는 것에 의해, 관리 정보를 갱신한다.
위에 설명한 바와 같이, MME 가 감설될 때, eNB (70), S-GW (90) 및 HSS (80) 는, MME 가 감설된 것을 파악하고, 관리 정보를 갱신할 수 있다. 관리 정보를 갱신한 후, eNB (70), S-GW (90) 및 HSS (80) 는, 감설된 MME 에 호 처리 메시지를 송신하지 않을 것이다.
통상, MME 를 감설할 때, 감설 대상이 되는 MME 는 MME 가 유지하고 있는 UE 의 컨텍스트 정보를 다른 MME에 트랜스퍼해야 한다. 이러한 경우, 일반적으로, MME 는 UE 로 하여금 연결해제 (Detach) 하고 다시 연결 (Attach) 하게 하여, UE 의 컨텍스트 정보가 다른 MME 에서 새롭게 생성되게 한다. 여기에서, 통신 중의 UE 가 연결해제되게 될 때, 통신 중의 UE 의 통신이 일시적으로 중단되어 버린다는 문제가 있었다.
이에 대조적으로, 실시형태 4 에 따른 통신 시스템에서, MME들은 외부의 서버 장치 등에 저장된 컨텍스트 정보를 공유한다. 이에 따라, MME 를 감설하는 경우에, UE 가 연결해제할 필요가 없다. 따라서, 실시형태 4 에 따른 통신 시스템에 의해, UE 의 통신을 중단시키는 일 없이, 임의의 MME 가 감설될 수 있다.
또한, 컨텍스트 정보가 서버 장치 등에 저장되어 있는 경우에도, 임의의 MME 의 감설로 인하여 컨텍스트 정보가 손실되지 않을 것이다. 이에 따라, 나머지 MME들은 감설된 MME 대신에 서버 장치 등에 저장되어 있는 컨텍스트 정보를 이용하여 호 처리를 계속할 수 있다.
실시형태 5
계속해서, 도 32 를 참조하여 본 발명의 실시형태 5 에 따라 MME 가 업스케일 또는 다운스케일되는 경우 HSS (80) 에 관한 정보를 갱신하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다. MME 를 업스케일하는 것은 MME 의 성능을 향상시키는 것을 의미하고 MME 를 다운스케일하는 것은 MME 의 성능을 저하시키는 것을 의미한다. MME 가 업스케일될 때, 업스케일된 MME 는 보다 큰 양의 호 처리를 다룰 수도 있다. 이러한 경우에, 업스케일된 MME 는 주변 노드 장치들에 의해 선택되는 업스케일된 MME의 기회를 확대시키도록 증가된 WF 값을 제공받는다. MME 가 다운스케일될 때, 다운스케일된 MME 는 주변 노드 장치들에 의해 선택되는 다운스케일된 MME 의 기회를 축소시키도록 감소된 WF 값을 제공받는다. 도 32 를 참조하여, 업스케일 또는 다운스케일에 기인하여 변경된 임의의 WF 를 eNB (70) 에 통지하는 처리의 흐름에 대한 설명이 주어진다.
처음에, 컨텍스트 공유 그룹 A 에 속하는 MME (#N) 는 업스케일 또는 다운스케일되는 것으로 본다 (S261). 다음으로, MME (#N) 는, eNB (70) 에, MME 구성 갱신 (MME Configuration Update) 메시지를 송신한다 (S262). MME (#N) 는 MME 구성 갱신 메시지 상에서, 컨텍스트 공유 그룹, GUMMEI 및 갱신된 WF 값을 설정할 수도 있다.
다음으로, eNB (70) 는, 도 18 에 도시된 관리 정보에서, MME (#N) 의 WF 값을 갱신한다 (S263). 다음으로, eNB (70) 는 MME 구성 갱신 확인응답 (MME Configuration Update Acknowledge) 메시지를 MME (#N) 에 송신한다.
또한, 도 32 를 참조하여 보면, 자신의 WF 를 변경한 MME (#N) 가 MME 구성 갱신 메시지를 eNB (70) 에 송신하는 경우에 대한 설명이 주어졌지만, 컨텍스트 공유 그룹 A 에 속하는 대표 MME 가, MME 구성 갱신 메시지를 eNB (70) 에 송신할 수도 있다. 이 경우, 대표 MME 는, 컨텍스트 공유 그룹과 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 모든 MME 의 GUMMEI 및 WF 를 MME 구성 갱신 메시지 상에서 설정할 수도 있다. 대안으로서, 대표 MME 는, 컨텍스트 공유 그룹과 자신의 WF 를 갱신한 임의의 MME 의 GUMMEI 및 갱신된 WF 를 MME 구성 갱신 메시지 상에서 설정할 수도 있다.
또한, 도 9 에 도시된 바와 같이, EMS 장치가, eNB (70) 상에 MME (#N) 의 갱신된 WF 에 관한 정보를 등록할 수도 있다.
계속해서, MME 가 업스케일 또는 다운스케일된 경우에 S-GW (90) 에 관한 정보를 갱신하는 처리 흐름에 대한 설명이 주어진다. MME 가 업스케일 또는 다운스케일될 때, 도 10 내지 도 13 에 도시된 처리와 마찬가지로, MME 는 GTP 에코 요청 메시지 또는 GTP 에코 응답 메시지 상에서 갱신된 WF 를 설정한다. 대안으로서, 도 14 에 도시된 처리와 마찬가지로, EMS 장치는 S-GW (90) 상에, 업스케일 또는 다운스케일된 MME 의 갱신된 WF 에 관한 정보를 등록할 수도 있다.
계속해서, MME 가 업스케일 또는 다운스케일된 경우에 HSS (80) 에 관한 정보를 갱신하는 처리 흐름에 대한 설명이 주어진다. MME 가 업스케일 또는 다운스케일될 때, 도 15 및 도 16 에 도시된 처리와 마찬가지로, MME 는 컨텍스트 공유 그룹 갱신 요청 메시지 상에서 갱신된 WF 를 설정한다. 대안으로서, 도 17 에 도시된 처리와 마찬가지로, EMS 장치는 HSS (80) 상에, 업스케일 또는 다운스케일된 MME 의 갱신된 WF 에 관한 정보를 등록할 수도 있다.
위에 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시형태 5 에 따른 통신 시스템은 MME들의 성능에서의 임의의 변화에 따라, 동적으로 MME들의 부하 밸런싱을 실행할 수 있다.
또, WF 는 MME 에서 혼잡 상태들의 발생시 변경될 수도 있다. 예를 들어, 임의의 MME 에 혼잡 상태가 발생할 때, 혼잡상태가 있는 MME 는 자신의 WF 를 감소시킬 수도 있다. 따라서, 주변의 노드 장치에 의해 선택될 MME 의 기회가 축소하여, 혼잡상태가 방지된다.
실시형태 6
계속해서, 도 33 및 도 34 를 참조하여, 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 MME들이, 컨텍스트 정보를 공유하기 위해서, 컨텍스트 정보를 저장하는 장치로서 HSS (80) 를 이용하는 경우의 구성에 대해 설명한다.
도 33 은 MME (30) 가 S6a 인터페이스를 통하여 HSS (80) 에 접속되는 것을 도시한다. 도 33 은 MME (30) 가 HSS (80) 에 접속되는 것을 도시하지만, 복수의 MME들이 S6a 인터페이스를 통하여 HSS (80) 에 접속된다.
도 34 는 S6a 인터페이스를 통하여 HSS-FE (Front End)(85) 에 접속되고 Ud 인터페이스를 통하여 UDR (User Data Repository)(86) 에 접속되는 것을 도시한다. 또한, HSS-FE (85) 는 Ud 인터페이스를 통하여 UDR (86) 에 접속되어 있다.
UDR (86) 은 UE 의 가입자 데이터를 유지한다. 또한, HSS-FE (85) 는 MME (30) 와 UDR (86) 사이에 배치되어 MME (30) 와 UDR (86) 사이의 통신을 중계한다. 이러한 방식으로, HSS (80) 의 구성은, 데이터의 기억부인 UDR (86) 과, MME (30) 와 통신하는 인터페이스로서 동작하는 HSS-FE (85) 로 분리될 수도 있다.
계속해서, 도 35 및 도 36 을 참조하여 HSS (80) 또는 UDR (86) 에 있어서 MME 에서 형성된 컨텍스트 정보를 저장하는 처리 흐름의 설명이 주어진다.
처음에, eNB (70) 는 도 19 에서의 스텝 S122 등과 마찬가지로, NAS: 연결 요청 메시지의 목적지가 되는 MME 를 선택한다 (S271). 여기에서, eNB (70) 는, MME (30) 를 선택한다고 본다. 다음으로, eNB (70) 는 선택된 MME (30) 에, NAS: 연결 요청 메시지를 송신한다 (S272).
다음으로, MME (30) 는 NAS: 연결 요청 메시지의 송신원인 UE 에 관한 컨텍스트 정보를 생성한다 (S273). 예를 들어, MME (30) 는 NAS: 연결 요청 메시지의 송신원인 UE 에 관한 컨텍스트 정보를 HSS (80) 이 내부에 저장하지 않을 때 컨텍스트 정보를 생성한다.
다음으로, MME (30) 는, 생성된 컨텍스트 정보를 HSS (80) 또는 UDR (86)(이하, HSS (80) 등으로 지칭된다) 에 저장하기 위하여, 컨텍스트 풋 요청 (Context Put REQUEST) 메시지를 송신한다 (S275). 다음으로, HSS (80) 등은 컨텍스트 풋 요청 메시지 상에 설정되어 있는 컨텍스트 정보를 자신의 메모리 등에 저장한다 (S275). 다음으로, HSS (80) 등은, 컨텍스트 풋 회신 (Context Put ANSWER) 메시지를 MME (30) 에 송신한다. 여기서, HSS (80) 등은 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 임의적인 MME 를 선택하지 않고, 컨텍스트 풋 요청 메시지를 송신하였던 MME 에, 컨텍스트 풋 회신 메시지를 송신한다.
다음으로, MME (30) 는, UE 를 인증하는데 필요한 인증 벡터 (AV) 를 취출하기 위하여, HSS (80) 등에 인증 정보 요청 메시지를 송신한다 (S277). 다음으로, HSS (80) 등은 특정된 UE 의 인증 벡터 상에 설정한 인증 정보 회신 메시지를 MME (30) 에 송신한다.
다음으로, MME (30) 는, HSS (80) 등으로부터 수신된 인증 벡터를 HSS (80) 등으로 송신하기 위하여, HSS (80) 등에 컨텍스트 풋 요청 메시지를 송신한다. HSS (80) 등은 컨텍스트 정보가 단계 275 에서 저장된 UE 의 인증 벡터를 반영하도록 컨텍스트 정보를 갱신한다 (S280). 다음으로, HSS (80) 는 컨텍스트 풋 회신 메시지를 MME (30) 에 송신한다 (S281).
다음으로, UE 를 인증하기 위하여, MME (30) 는 eNB (70) 를 통하여 UE 에 인증 요청 메시지를 송신한다 (S282). 다음으로, eNB (70) 는, 인정 응답 메시지를 송신하기 위하여, 스텝 S271 에서와 마찬가지로 목적지인 MME 를 선택한다 (S283). 여기에서, eNB (70) 가 컨텍스트 공유 그룹 A 에 속하는 MME (#N) 를 선택한다고 본다.
다음으로, eNB (70) 는, 선택된 MME (#N) 에 인증 응답 메시지를 송신한다 (S284).
다음으로, 도 36 을 참조하여 UE 에 관한 컨텍스트 정보를 취출하기 위하여, MME (#N) 는 HSS (80) 등에 컨텍스트 겟 요청 메시지를 송신한다 (S285). 다음으로, HSS (80) 는 특정된 UE 의 컨텍스트 정보를 그 위에 설정한 컨텍스트 겟 회신 메시지를 MME (#N) 에 송신한다 (S286).
다음으로, MME (#N) 는 UE 를 인증한다 (S287). 다음으로, HSS (80) 에서 인증을 반영한 컨텍스트 정보를 저장하기 위하여, MME (#N) 는 컨텍스트 정보를 그 위에 설정한 컨텍스트 풋 요청 (Context Put REQUEST) 메시지를 HSS (80) 에 송신한다 (S288). 다음으로, HSS (80) 등은 컨텍스트 풋 요청 메시지 상에 설정되어 있는 컨텍스트 정보를 이용하여 현재 컨텍스트 정보를 갱신한다 (S289). 다음으로, HSS (80) 등은, 컨텍스트 풋 회신 (Context Put ANSWER) 메시지를 MME (#N) 에 송신한다 (S290).
여기에서, 도 35 의 스텝들 S277 내지 S281 은 UE 를 인증하는데 필요한 인증 벡터를 HSS 로부터 취출하고, 인증 벡터를 HSS (80) 에 저장된 컨텍스트에 저장하는 동작들을 도시한다. 이에 따라, HSS (80) 등이, 저장된 컨텍스트 정보에 인증 벡터를 저장할 때, 스텝들 S277 내지 S281 이 생략될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태 6 에 따른 통신 시스템에 의해, HSS 는, MME 에서 생성된 컨텍스트 정보를 저장할 수 있다. 따라서, 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 복수의 MME들은 HSS로부터 컨텍스트 정보를 취출하는 것에 의해 다른 MME 에서 생성된 컨텍스트 정보를 각각 이용할 수 있다.
실시형태 7
계속해서, 도 37 을 참조하여 본 발명의 실시형태 7 에 따른 통신 시스템의 예시적 구성에 대한 설명이 주어진다. 도 37 에서 도시된 통신 시스템은 컨텍스트 공유 그룹에 속하는 MME들에 있어서 도 2 에 도시된 통신 시스템과 상이하다. 도 37 에서, 도 2 에 도시된 통신 시스템과의 차이에 대한 설명이 주로 주어진다.
도 37 에 도시된 통신 시스템에서, MME (30) 및 MME (40) 가, 컨텍스트 공유 그룹 C 에 속한다. 또한, MME (40), MME (50) 및 MME (60) 는 컨텍스트 공유 그룹 D 에 속한다. 요컨대, MME (40) 은, 컨텍스트 공유 그룹 C 와 컨텍스트 공유 그룹 D 양쪽에 속한다. 이 방식으로 MME 는 복수의 컨텍스트 공유 그룹들에 속할 수도 있다.
도 37 에 도시된 바와 같이 구성된 컨텍스트 공유 그룹에서, 도 19 에서의 호 처리가 실행될 때, NAS: 연결 요청 메시지 상에 설정된 GUTI 에 의해 특정된 GUMMEI 는 MME (40) 를 나타내면, eNB (70) 는 MME (40) 가 속하는 것이 어느 컨텍스트 공유 그룹인지를 특정할 수 없다.
따라서, 이러한 경우, 컨텍스트 공유 그룹을 특정가능한 정보는 GUMMEI 상에 설정되지 않을 수도 있다. 예를 들어, GUMMEI 의 MMEC 영역은 MMEC + 컨텍스트 공유 그룹 ID 로 세분될 수도 있다. 대안으로서, eNB (70) 에 의해 MME (40) 에 송신된 NAS: 연결 요청 메시지에 응답하여 MME 에 의해 송신된 메시지에 있어서, 컨텍스트 공유 그룹이 특정될 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태 7 에 따른 통신 시스템이 MME들이 복수의 컨텍스트 공유 그룹들에 속하도록 허용하는 것에 의해, 복수의 컨텍스트 공유 그룹들에 속하는 MME들 각각이, 컨텍스트 공유 그룹 들에서의 대체 장치로서 역할을 할 수도 있다.
또한, 본 발명은 위에 설명된 실시형태들에 한정된 것이 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경될 수 있음을 주지한다.
이상, 본 발명은 실시형태들을 참조하여 설명하였지만, 본원 발명은 상술한 설명으로 제한되지 않는다. 본원 발명의 구성들 및 세부사항들은 발명의 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 여러가지 방식들로 변경될 수 있다.
이 출원은, 2015년 3월 12일에 출원된 일본 특허출원 번호 제2015-049573 에 기초하여 그 이익을 우선권으로 청구하며, 그 개시의 전체 내용을 본원에 참조로서 포함한다.
10: 통신 제어 장치
11: 통신 제어 장치
12: 통신 제어 장치
20: 노드 장치
30: MME
31: 다이어미터 통신부
32: S1AP 통신부
33: GTP-C 통신부
34: 컨텍스트 공유부
35: 컨텍스트 기억부
36: MME 호 처리부
40: MME
50: MME
60: MME
70: eNB
71: S1AP 통신부
72: S1AP 호 처리부
73: RRC 처리부
74: 무선 처리부
75: GTP-U 통신부
76: GTP-U 처리부
77: 컨텍스트 기억부
80: HSS
81: 다이어미터 통신부
82: 가입자 정보 처리부
83: 가입자 정보 기억부
85: HSS-FE
86: UDR
90: S-GW
91: GTP-C 통신부
92: GTP-U 통신부
93: GTP-C 처리부
94: 컨텍스트 기억부
95: GTP-U 처리부
100: P-GW
110: UE
11: 통신 제어 장치
12: 통신 제어 장치
20: 노드 장치
30: MME
31: 다이어미터 통신부
32: S1AP 통신부
33: GTP-C 통신부
34: 컨텍스트 공유부
35: 컨텍스트 기억부
36: MME 호 처리부
40: MME
50: MME
60: MME
70: eNB
71: S1AP 통신부
72: S1AP 호 처리부
73: RRC 처리부
74: 무선 처리부
75: GTP-U 통신부
76: GTP-U 처리부
77: 컨텍스트 기억부
80: HSS
81: 다이어미터 통신부
82: 가입자 정보 처리부
83: 가입자 정보 기억부
85: HSS-FE
86: UDR
90: S-GW
91: GTP-C 통신부
92: GTP-U 통신부
93: GTP-C 처리부
94: 컨텍스트 기억부
95: GTP-U 처리부
100: P-GW
110: UE
Claims (17)
- 통신 단말의 이동 관리를 수행하는 복수의 통신 제어 장치와, 상기 통신 단말에 관한 사용자 데이터를 중계하는 노드 장치와, 상기 통신 단말에 관한 데이터를 저장하고 상기 복수의 통신 제어 장치의 각각에 접속되는 데이터 저장 장치를 구비하는 통신 시스템의 통신 방법으로서,
상기 노드 장치에 의해, 상기 통신 단말을 위해 상기 복수의 통신 제어 장치 중에서 제 1 통신 제어 장치를 선택하는 단계;
상기 제 1 통신 제어 장치에 의해, 상기 통신 단말에 관한 컨텍스트를 상기 복수의 통신 제어 장치의 각각에 접속된 상기 데이터 저장 장치에 저장하는 단계; 및
상기 노드 장치가, 상기 제 1 통신 제어 장치를 선택한 후에, 상기 복수의 통신 제어 장치 중에서 상기 제 1 통신 제어 장치와는 상이한 제 2 통신 제어 장치를 선택한 경우에, 상기 제 2 통신 제어 장치에 의해, 상기 통신 단말에 관한 컨텍스트를 상기 데이터 저장 장치로부터 취출하는 단계를 포함하는, 통신 시스템의 통신 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 노드 장치는, 상기 복수의 통신 제어 장치 내의 부하 밸런싱을 고려하여, 상기 복수의 통신 제어 장치 중에서 상기 제 1 통신 제어 장치와는 상이한 상기 제 2 통신 제어 장치를 선택하는, 통신 시스템의 통신 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 통신 시스템이, 상기 통신 단말의 이동 관리를 수행하는 복수의 통신 제어 장치를 각각에 갖는 복수의 그룹을 구비하고 있는 경우에, 상기 노드 장치에 의해, 상기 복수의 그룹 중에서 하나의 그룹을 식별하는 식별표시를 상기 통신 단말로부터 수신하는 단계;
상기 노드 장치에 의해, 상기 식별표시를 사용하여 상기 복수의 그룹 중에서 상기 하나의 그룹을 식별하는 단계; 및
상기 노드 장치에 의해, 상기 하나의 그룹에 속하는 상기 복수의 통신 제어 장치 내의 부하 밸런싱을 고려하여, 상기 복수의 통신 제어 장치 중에서 상기 제 1 통신 제어 장치 또는 상기 제 2 통신 제어 장치를 선택하는 단계를 더 포함하는, 통신 시스템의 통신 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 통신 제어 장치에 의해, 상기 컨텍스트를 사용하여, 상기 통신 단말에 관한 호 처리를 실행하는 단계를 더 포함하는, 통신 시스템의 통신 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 컨텍스트는, 상기 제 1 통신 제어 장치에 의해 생성되고, 상기 데이터 저장 장치에 저장되는, 통신 시스템의 통신 방법. - 통신 시스템으로서,
통신 단말의 이동 관리를 수행하는 복수의 통신 제어 장치;
상기 통신 단말에 관한 사용자 데이터를 중계하는 노드 장치; 및
상기 통신 단말에 관한 데이터를 저장하고 상기 복수의 통신 제어 장치의 각각에 접속되는 데이터 저장 장치를 구비하고,
상기 노드 장치가, 상기 통신 단말을 위해 상기 복수의 통신 제어 장치 중에서 제 1 통신 제어 장치를 선택하고;
상기 제 1 통신 제어 장치가, 상기 통신 단말에 관한 컨텍스트를 상기 복수의 통신 제어 장치의 각각에 접속된 상기 데이터 저장 장치에 저장하며; 그리고
상기 노드 장치가, 상기 제 1 통신 제어 장치를 선택한 후에, 상기 복수의 통신 제어 장치 중에서 상기 제 1 통신 제어 장치와는 상이한 제 2 통신 제어 장치를 선택한 경우에, 상기 제 2 통신 제어 장치가, 상기 통신 단말에 관한 컨텍스트를 상기 데이터 저장 장치로부터 취출하는, 통신 시스템. - 제 6 항에 있어서,
상기 노드 장치는, 상기 복수의 통신 제어 장치 내의 부하 밸런싱을 고려하여, 상기 복수의 통신 제어 장치 중에서 상기 제 1 통신 제어 장치와는 상이한 상기 제 2 통신 제어 장치를 선택하는, 통신 시스템. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 통신 시스템이, 상기 통신 단말의 이동 관리를 수행하는 복수의 통신 제어 장치를 각각에 갖는 복수의 그룹을 구비하고 있는 경우에, 상기 노드 장치는, 상기 복수의 그룹 중에서 하나의 그룹을 식별하는 식별표시를 상기 통신 단말로부터 수신하고;
상기 노드 장치는, 상기 식별표시를 사용하여 상기 복수의 그룹 중에서 상기 하나의 그룹을 식별하며; 그리고
상기 노드 장치는, 상기 하나의 그룹에 속하는 상기 복수의 통신 제어 장치 내의 부하 밸런싱을 고려하여, 상기 복수의 통신 제어 장치 중에서 상기 제 1 통신 제어 장치 또는 상기 제 2 통신 제어 장치를 선택하는, 통신 시스템. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 통신 제어 장치는, 상기 컨텍스트를 사용하여, 상기 통신 단말에 관한 호 처리를 실행하는, 통신 시스템. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 컨텍스트는, 상기 제 1 통신 제어 장치에 의해 생성되고, 상기 데이터 저장 장치에 저장되는, 통신 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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