KR20110026464A - 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출 지원 방법 - Google Patents

이동통신 시스템을 이용한 긴급호출 지원 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 무선 자원 관리 엔터티(radio resource management entity)가, 사용자 단말기 (user equipment (UE))로부터 긴급호출이 있음을 나타내는 메시지를 수신하는 단계; 사용자 단말기와 무선 자원 관리 엔터티 사이에 PRC 연결을 설정하는 단계; 무선 자원 관리 엔터티가 그 상위 레이어 노드(upper layer node)로 긴급 서비스 지시를 포함하는 메시지를 전송하는 단계; 및 상위 레이어 노드가 사용자 단말기와 긴급호출을 연결-설정하는 단계를 포함한다. 이러한 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법은, 긴급 서비스가 수행되지 않는 비율을 줄일 수 있는 반면에 긴급 서비스를 수행하는 속도를 향상시킬 수 있다.

Description

이동통신 시스템을 이용한 긴급호출 지원 방법 {Method for supporting an emergency call in a mobile communication system}
본 발명은 통신 분야에 관한 것으로서, 특히 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출 지원 방법에 관한 것이다.
도 1은 3세대 이동통신 시스템(3rd Generation Mobile Communication System Partnership Project (3GPP))에 대한 종래의 구성도이다. 도 1을 참고하여 종래의 3GPP 시스템 구성을 설명하면 다음과 같다.
사용자 단말기(User Equipment (UE))(101)는 데이터를 수신하는 일종의 단말기를 나타낸다. 노드 B (Node B) (102)는 무선 망 서브시스템 (Radio Network Subsystem (RNS))을 이용하여 무선으로 신호를 송수신하는 일종의 노드를 나타낸다. 제어 무선 망 제어기 (Controlling Radio Network Controller (CRNC)) (103)는 일종의 무선 망 제어기로서 노드 B를 직접 제어한다. 무선 망 제어기 (Radio Network Controller (RNC))와 UE 사이는 무선 인터페이스(air interface)로 연결된다. 서빙 무선 망 제어기 (Serving Radio Network Controller (SRNC))(104)는 RNC로서, 운반자 정보 (bearer information)를 제어하고, 운반자 정보의 예는 무선 자원 제어 (Radio Resource Control (RRC))의 상태(status)를 들 수 있다. SRNC 및 CRNC 사이는 Iur로 알려진 인터페이스로 연결된다. 일반 팩킷 무선 서비스(General Packet Radio Service)는 GPRS로 줄여 쓰기로 하고, 게이트웨이 GPRS 지원 노드(Gateway GPRS Supporting Node)는 GGSN으로 줄여 쓰기로 하며, 서빙 GPRS 지원 노드(Serving GPRS Supporting Node)는 SGSN로 줄여 쓰기로 한다. 이때 GGSN(105) 및 SGSN(106)는 라우팅 기능을 수행하여 데이터를 전송한다. SGSN 및 RNC 사이는 1u 로 알려진 인터페이스로 연결된다. 외부 공중 데이터 망(External Public Data Network (E-PDN)) (107)은 데이터 자원을 공급한다.
도 2는 진화된 시스템 아키텍쳐 (System Architecture Evolution (SAE))의 구성도이다. 도 2를 참고하여 SAE 시스템 구조를 설명하면 다음과 같다.
사용자 단말기(User Equipment (UE))(201)는 데이터를 수신하는 일종의 단말기를 나타낸다. EUTRAN (또는 eNB로 알려짐) (202)는, 진화된 시스템인 SAE에 무선으로 접근하는 망으로서, 그 무선 망에 롱-텀 이볼루션(Long Term Evolution (LTE)) 기술을 통해 휴대전화기가 접근하도록 한다. eNB도 S1 인터페이스를 통해서 휴대 전화기의 이동 관리 엔터티(mobility management entity (MME)((203) 및 사용자 평면 엔터티 (user plane entity) (서빙 게이트웨이) (204) 에 연결된다. MME(203)는 UE의 세션 콘텍스트 (secession contexts) 및 모바일 콘텐스트(mobile contexts)를 관리하고 보안에 대한 사용자 정보를 저장한다. 서빙 게이트웨이(서빙 GW)(204)는 주로 사용자 평면에 대한 기능을 제공한다. S1-MME 인터페이스는 UE에 대한 무선 접근 운반자(radio access bearer)를 연결-설정하고(establishing), 무선 접근 망을 통해서 UE로부터 MME로 메시지들을 전달한다. MME(203) 와 서빙 게이트웨이(204)를 조합한 기능은 초기 SGSN(206)의 기능과 비슷하다. MME와 서빙 게이트웨이는 같은 물리 엔터티(physical entity)에 위치해 있을 수 있다. PDN 게이트웨이(205)는 요금부과(billing) 기능, 적법한 가로채기(lawful interception) 기능 등을 수행한다. 서빙 게이트웨이와 PDN 게이트웨이도 같은 물리 엔터티에 위치해 있을 수 있다. SGSN(206)은 UMTS에서 데이터 전송을 위해 라우팅 기능을 수행하도록 구성된다. 기존 SGSN는, 접근 포인트 네임(Access Point Name (APN))을 기반으로, 해당하는 게이트웨이 GPRS 지원 노드(Gateway GPRS Supporting Node (GGSN))를 찾아내도록 구성된다. HSS(207)는 홈 가입자 서브시스템(home subscriber subsystem)으로서, 사용자 정보를 저장하고, 그 사용자 정보는 UE의 현재 위치, 서빙 노드의 주소, 보안에 대한 사용자 정보, UE가 활성시킨 팩킷 데이터 프로토콜(Packet Data Protocol (PDP)) 콘텍스트, 등을 포함한다. PCRF(208)는 인터페이스 S7을 통해서 QoS 정책과 요금부과 기준을 제공한다.
일반적으로, 사용자 데이터 스트림은 PDN 게이트웨이(205)를 지나서 서빙 게이트웨이(204)로 전송된다. 그 서빙 게이트웨이(204)는 eNB로 데이터를 전송한다. UE는 GPRS 터널링 프로토콜(GPRS Tunneling Protocol (GTP)) 채널을 사용하여 eNB에 위치한다. 그 다음에, eNB는 해당하는 UE에 그 데이터를 전송한다.
도 3은 SAE에 있는 S1 인터페이스의 구성도이다. EPC는 SAE의 핵심 망 (core network)이다. 각 eNB는 MME 풀(pool)에 있는 다수의 MME와 연결된다. 또한 각 eNB는 S-GW 풀 (S-GW Pool)에 있는 다수의 S-GW와 연결된다.
HNB (3G HNB, LTE HNB, 및 다른 접근 시스템에 있는 HNB를 포함)는 하나의 홈(home)에 적용된 노드 B로서 대학교, 회사 등과 같은 장소에 적용될 수 있다. HNB는 플러그-앤-플러그(Plug-and-Play) 장치로서, 개방 형태로 구현될 수 있고, 또한 폐쇄된 가입자 그룹 형태로 구현될 수 이다. 폐쇄된 가입자 그룹 형태를 갖는 HNB와 공통 매크로 기지국(common macro base station) 사이의 차이점은 보통은 모든 UE들에게 HNB에 그 접근을 허용하지 않는다는 데에 있다. 예를 들어, 어느 사용자 홈에 속한 UE이거나 가족 구성원들 중에 한 명이 그 HNB에 접근하도록 승인된 UE만이 그 홈의 HNB에 접근할 수 있다. 어느 회사에 배치된 HNB의 경우에, 그 회사의 경영자와 그 접근 권한이 부여된 동업자들(granted partners) 만이 그 HNB에 접근할 수 있다. 동일 접근 가입자 집단(same access subscriber set) (예를 들어, 동일한 회사에 배치된 HNB들)을 가지는 HNB 그룹은 폐쇄된 가입자 그룹(Closed Subscriber Group (CSG))을 의미한다.
도 4는 3G HNB의 구성도이다. UTRAN은 3G HNB 과 3G HNB GW을 포함한다. HNB 및 HNB GW는 HNB RAN을 구성한다. 3G HNB은 초기 노드 B의 기능들 및 RRC, RLC, MAC 등과 같은 RNC의 몇몇 기능들을 수행한다. 3G HNB GW은 핵심 망에 연결된 하나의 노드로서 NNSF의 기능들을 수행한다. HNB 및 HNB GW 사이는 Iuh로 알려진 인터페이스로 연결된다. 3G HNB GW는 lu 인터페이스를 통해서 그 핵심 망에 접근된다.
HNB 또는 HNB GW는 UE에 접근하는 제어를 수행한다. HNB 또는 HNB GW는 UE들의 목록을 저장하고, HNB는 UE들의 신원(identity)를 통해서 UE들에 접근한다. HNB RAN가 UE로부터 메시지를 받으면, UE의 IMSI를 바탕으로 UE가 접근에 대하여 승인되었는지에 대하여 판별된다. 수신한 메시지가 IMSI를 포함하고 있지 않으면, HNB RAN 은 UE에게 식별 요청 메시지를 전송할 수 있다. UE의 IMSI는 UE로부터 응답 메시지를 받으면 구해질 수 있다. HNB 과 HNB GW 중에 어느 하나가 UE에 접근하는 제어를 수행하기에 더 적당하다고 결론을 내릴 수 없다. 거의 대부분 회사들은, HNB GW가 UE의 접근 제어를 수행해야 한다는 결정, 예를 들어, UE가 접근하는 동작에 대하여 승인해야 지 그렇지 않은 지에 대한 결정을 지원해 왔다.
종래의 시스템들에서, 무선 자원 관리 엔터티 (radio resource management entity) (예를 들어, HNB, RNC 또는 eNB)가 UE로부터 무선 링크 설정 요청(Radio Link Setup Request) 메시지를 받고 나면, 정보 요소인 연결-설정 원인 (Establishment Cause)을 바탕으로 긴급 서비스가 존재하고 있음이 알려진다. 그러나, 무선 자원 관리 엔터티의 상위-층 노드(예를 들어, SGSN 또는 HNB GW)는 접근될 서비스가 긴급 서비스임을 알지 못한다. 따라서, 그 상위 층 노드는 UE의 접근 제어를 수행하고, 이는 긴급 서비스를 제어하지 못하게 하거나 긴급 서비스를 제어하는데 지연시키는 문제점을 일으킨다.
본 발명의 목적은 이동통신 시스템을 이용하여 긴급 서비스를 지원하는 방법을 제공하는 데에 있다. 무선 자원 관리 엔터티가, 접근될 서비스가 긴급 서비스임을 그 무선 자원 관리 엔터티의 상위 층 노드에게 알리기 위하여, 그 상위 층 노드에게 전송하는 제1 메시지에 긴급 서비스 지시가 포함됨으로써, 그 상위 층 노드는, 접근 제어를 하지 않고, 그 서비스에 할당되는 자원들이 우선순위가 매겨질 수 있도록, 하나의 긴급 서비스로서 그 서비스를 처리할 수 있다.
이를 위하여, 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법은: 무선 자원 관리 엔터티(radio resource management entity)가, 사용자 단말기 (user equipment (UE))로부터 긴급호출이 있음을 나타내는 메시지를 수신하는 단계; 상기 사용자 단말기와 상기 무선 자원 관리 엔터티 사이에 PRC 연결을 설정하는 단계; 상기 무선 자원 관리 엔터티가 그 상위 레이어 노드(upper layer node)로 상기 긴급 서비스 지시를 포함하는 메시지(the message containing emergency service indication)를 전송하는 단계, 상기 무선 자원 관리 엔터티가 긴급 서비스를 나타내는 경우에, 접근 제어를 수행하지 않고; 및 상기 상위 레이어 노드가 상기 사용자 단말기와 긴급호출을 연결-설정하는 단계(establishing)를 포함한다.
본 발명에 따른 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법은, 긴급 서비스가 수행되지 않는 비율을 줄일 수 있는 반면에 긴급 서비스를 수행하는 속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 3GPP 시스템 구성도이다.
도 2는 SAE 시스템 망의 구성도이다.
도 3은 S1 인터페이스의 구성도이다.
도 4는 3G HNB의 구성도이다.
도 5는 3G 시스템에서 SGSN에게 긴급 서비스를 알리는 방법을 나타낸 절차도이다.
도 6은 3G 시스템에서 HNB GW에게 긴급 서비스를 알리는 방법을 나타낸 절차도이다.
도 7은 SAE 시스템에서 MME에게 긴급 서비스를 알리는 방법을 나타낸 절차도이다.
도 8은 SGSN, MME 및 HNB GW에서 수행되는 동작들을 나타낸 순서도이다.
도 9는 IMS 긴급 서비스를 접근하는 순서를 나타낸 도이다.
도 5는 3G 시스템에 적용된, 본 발명에 따른 방법의 실시예이다. 이후에 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명과 직접 관련이 없는 기술 내용은 생략한다.
대기모드에서 동작하는 사용자 단말기(UE)는 긴급 서비스를 수행할 수 있다. 이를 위해, 사용자 단말기는RRC 연결 설정 과정을 시작한다. 501단계에서 UE는 RNC로 RRC 연결 설정 요청(RRC Connection Setup Request) 메시지를 전송한다. 그 메시지에는 정보 요소인 연결-설정 원인 (Establishment Cause)이 "긴급호출(emergency call)" 설정되어 있다. RNC가 메시지를 받은 후, 502 단계에서, 연결-설정 원인이 "긴급호출"이라고 설정되어 있으면 그 연결-설정 원인을 저장한다. 그 밖의 경우에, RNC는 연결-설정 원인을 저장할 필요가 없다. UE가 접근에 대한 권한이 부여되었는지 그렇지 않은 지에 대한 판단을 바탕으로, RNC는 UE의 접근 제어를 수행할 필요가 없다 (예를 들어, UE가 현재 셀에 접근될 지에 대한 승인 여부를 판단할 필요가 없다). 본 발명은 무선 자원의 상태를 바탕으로 서비스에 접근하는 제어에 관심을 두고 있지 않다. 503 단계에서, RNC는 UE로 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 전송한다. 504 단계에서, UE는 RNC로 RRC 연결 설정 완료 (RRC Connection Setup Complete) 메시지를 전송한다. 505단계에서, UE는 RNC로 초기 직접 전달 (Initial Direct Transfer) 메시지를 전송한다. 초기 직접 전달 (Initial Direct Transfer) 메시지는 비-접근 스트라텀(Non- Access Stratum (NAS)) 메시지를 포함한다. 비-접근 스트라텀(Non- Access Stratum (NAS)) 메시지에는 서비스 요청, 라우팅 영역 갱신 (Routing Area Update (RAU) )요청, 첨부 요청, 등이 있다.
506 단계에서, RNC는 SGSN로 초기 UE (Initial UE) 메시지를 전송한다. 초기 UE 메시지는 긴급 서비스 지시(Emergency Service Indication)를 포함하고, 이러한 긴급 서비스 지시는 RRC에 대한 연결-설정 원인이 "긴급 서비스"로 설정되어 있을 경우에만 존재한다. 또한 초기 UE 메시지는 505단계에 있는 NAS 메시지도 포함한다.
그 다음에 SGSN는 초기 UE 메시지를 수신한다. 수신한 메시지에 긴급 서비스 지시가 포함되어 있으면, UE가 접근에 대한 권한이 부여되었는지 그렇지 않은 지에 대한 판단을 바탕으로, SGSN는 UE의 접근 제어를 수행할 필요가 없다 (예를 들어, UE가 현재 서비스 영역에 접근될 지에 대한 승인 여부를 판단할 필요가 없다. 현재 서비스 영역은 라우팅 영역(routing area (RA)) 및 위치 영역(location area (LA))을 포함한다).
507 단계에서, SGSN는 506 단계에서 수신한 NAS 메시지에 따라 종래 절차를 수행한다. 예를 들어, 506단계에서 수신한 메시지가 서비스 요청 메시지이면, 종래 기술에 따라, SGSN은 UE로 서비스 수락(service accept) 메시지(NAS 메시지)를 전송할 지를 결정하고, 그 다음에 무선 접근 운반자 (Radio Access Bearer (RAB)) 설정 절차를 시작한다. 506단계에서 수신한 메시지가 라우팅 영역 갱신 요청(Routing Area Update Request) 메시지이면, SGSN는 UE로 RAU 수락(RAU Accept) 메시지 (NAS 메시지)를 전송한다. 이러한 모든 절차는 종래의 절차와 같고, 그에 따라 그 상세한 설명은 생략한다. SGSN로부터 UE로 NAS 메시지를 전송하는 과정은, lu 인터페이스를 통해서 직접 전달 메시지를 이용해서 수행되고, 무선 인터페이스 (air interface)를 통해서 다운링크 직접 전달(Downlink Direct Transfer) 메시지를 이용해서 수행된다.
접근될 긴급호출이 IMS 긴급 서비스인 경우, UE 엔터티와 IMS 엔터티 사이는 IMS 신호를 교환할 필요가 있고, 이는 도 9에 나타나 있다.
도 6는 3G HNB 시스템에 적용된, 본 발명에 따른 방법의 실시예이다. 이후에 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명과 직접 관련이 없는 기술 내용은 생략한다.
대기모드에서 동작하는 사용자 단말기(UE)는 긴급 서비스를 수행할 수 있다. 이를 위해, 사용자 단말기는RRC 연결 설정 과정을 시작한다. 601단계에서 UE는 HNB로 RRC 연결 설정 요청(RRC Connection Setup Request) 메시지를 전송하고, 그 메시지에는 정보 요소인 연결-설정 원인 (Establishment Cause)이 "긴급호출(emergency call)"로 설정되어 있다. HNB가 메시지를 받은 후, 602 단계에서, 연결-설정 원인이 "긴급호출"이라고 설정되어 있으면 그 연결-설정 원인을 저장한다. 그 밖의 경우에, HNB는 연결-설정 원인을 저장할 필요가 없다. UE가 접근에 대한 권한이 부여되었는지 그렇지 않은 지에 대한 판단을 바탕으로, HNB는 UE의 접근 제어를 수행할 필요가 없다 (예를 들어, UE가 현재 HNB 셀에 접근될 지에 대한 승인 여부를 판단할 필요가 없다). 본 발명은 무선 자원의 상태를 바탕으로 서비스에 접근하는 제어에 관심을 두고 있지 않다. 603 단계에서, HNB는 UE로 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 전송한다. 604 단계에서, UE는 HNB로 RRC 연결 설정 완료 (RRC Connection Setup Complete) 메시지를 전송한다. 605단계에서, UE는 HNB로 초기 직접 전달 (Initial Direct Transfer) 메시지를 전송한다. 초기 직접 전달 (Initial Direct Transfer) 메시지는 비-접근 스트라텀(Non- Access Stratum (NAS)) 메시지를 포함한다. 비-접근 스트라텀(Non- Access Stratum (NAS)) 메시지에는 서비스 요청, RAU요청, 첨부 요청, 등이 있다.
606단계에서, HNB는 HNB GW로 초기 직접 전달 메시지를 전송한다. 그 초기 직접 전달 메시지는 HNB와 HNB GW 사이에 전송되는 접근 스트라텀 메시지로서, 홈 노드 B 응용 프로토콜(Home Node B Application Protocol (HNBAP)) 메시지를 예로 들 수 있다. 초기 UE (Initial UE) 메시지는 긴급 서비스 지시(Emergency Service Indication)를 포함하고, 이러한 긴급 서비스 지시는 RRC에 대한 연결-설정 원인이 "긴급 서비스"로 설정되어 있을 경우에만 존재한다. 또한 초기 UE 메시지는 605단계에 있는 NAS 메시지도 포함한다. 그 다음에 HNB GW는 초기 직접 전달 메시지를 수신한다. 수신한 메시지에 긴급 서비스 지시가 포함된 경우에, HNB GW는 UE에 접근하는 제어를 수행할 필요가 없다 (예를 들어, HNB GW는 UE가 현재 HNB에 접근이 허용되었는지에 대하여 판단할 필요가 없다). 다른 한편, 수신한 메시지에 UE의 IMSI가 포함되어 있지 않으면, HNB GW는 UE로부터 UE의 IMSI를 얻기 위하여 식별 요청 과정(identification request process)을 수행할 필요가 없다.
한편, HNB는 HNB GW로 초기 직접 전달 메시지를 전송하기 전에 UE 등록 과정을 수행한다. 이를 위하여, 606a 단계에서, HNB는 UE 등록 요청(UE Registration) 메시지를 HNB GW로 전송한다. UE 등록 요청 메시지는 등록 형태와 HNB ID를 포함한다. 또한 UE로서 설정된 경우에, UE 등록 요청 메시지는 등록 형태가 UE ID도 포함한다. 또한 HNB는 UE 등록 요청 메시지를 이용하여 긴급 서비스 지시를 HNB GW로 전송할 수 있다. HNB GW는 UE의 접근 제어를 수행할 필요가 없다 (예를 들어, HNB GW는 UE가 현재 HNB에 접근이 허용 되었는지에 대한 판단 과정을 수행할 필요가 없다). 606b 단계에서, HNB GW는 UE의 접근을 수락하고 등록 수락(Registration Accept) 메시지를 HNB로 전송한다. 그 다음에 606 단계를 수행한다. HNB가 UE 등록 요청(UE Registration Request) 메시지에 긴급 서비스 지시를 포함시키면, 606단계에서 초기 직접 전달 메시지는 긴급 서비스 지시를 포함할 필요가 없다.
607 단계에서, HNB GW는 RANAP 메시지, 즉 초기 UE 메시지를 SGSN에 전송하고, 그 메시지는 NAS 메시지를 포함하며 선택적으로 긴급 서비스 지시를 더 포함할 수도 있다. SGSN가 초기 UE 메시지를 수신한 다음에, 수신된 메시지에 긴급 서비스 지시가 포함되어 있다면, UE가 접근에 대한 권한이 부여되었는지에 대한 판단을 바탕으로, SGSN은 UE의 접근 제어를 수행할 필요가 없다 (예를 들어, UE가 현재 서비스 영역에 접근될 지에 대한 승인 여부를 판단할 필요가 없고, 현재 서비스 영역은 라우팅 영역(routing area (RA)) 및 위치 영역(location area (LA))을 포함한다). 이러한 경우, SGSN은 긴급 서비스를 위하여 자원 할당에 대한 우선 순위를 매길 수 있다.
608단계에서, SGSN는 607에서 수신한 NAS 메시지에 따라 UE로 다운링크 NAS 메시지를 전송한다. SGSN로부터 UE로 NAS 메시지를 전송하는 과정은, lu 인터페이스를 통해서 직접 전달 메시지를 이용해서 수행되며, Iuh 인터페이스를 통해서 직접 전달 메시지를 이용해서 수행되고, 무선 인터페이스(air interface)를 통해서 다운링크 직접 전달(Downlink Direct Transfer) 메시지를 이용해서 수행된다.
608단계에서, SGSN는 607단계에서 수신한 NAS 메시지에 따라 종래의 절차를 수행한다. 예를 들어, 607단계에서 수신한 메시지가 서비스 요청 메시지이면, 종래 기술에 따라, SGSN 은 UE로 서비스 수락 메시지(NAS 메시지)를 전송할 지를 결정하고, 그 다음에 무선 접근 운반자 (Radio Access Bearer (RAB)) 설정 절차를 시작한다. 607단계에서 수신한 메시지가 라우팅 영역 갱신 요청(Routing Area Update Request) 메시지이면, SGSN는 UE로 RAU 수락(RAU Accept) 메시지 (NAS 메시지)를 전송한다. 이러한 모든 절차는 종래의 절차와 같고, 그에 따라 그 상세한 설명은 생략한다. SGSN로부터 UE로 NAS 메시지를 전송하는 과정은, lu 인터페이스를 통해서 직접 전달 메시지를 이용해서 수행되며, Iuh 인터페이스를 통해서 직접 전달 메시지를 이용해서 수행되고, 무선 인터페이스 (air interface)를 통해서는 다운링크 직접 전달(Downlink Direct Transfer) 메시지를 이용해서 수행된다.
접근될 긴급호출이 IMS 긴급 서비스인 경우, UE 엔터티와 IMS 엔터티 사이는IMS 신호를 교환할 필요가 있고, 이는 도 9에 나타나 있다.
HNB GW가 LTE HNB 구성에 포함된 환경에서, LTE HNB가 긴급 서비스를 지원하는 과정은 도 6에 나타낸 과정과 동일하다. 이런 경우, 도 6에 나타낸 SGSN의 기능들은 MME에서 수행된다. 단계 608은 LTE에서 수행되는 종래의 절차(예를 들어, 초기 콘텍스트 연결-설정 과정, 무선 운반자 설정 절차 및 TAU 수락 절차)에 대응한다. LTE HNB 구성에 HNB GW가 포함되지 있지 않는 환경이라면, LTE HNB가 긴급 서비스를 지원하는 과정은 도 7에 나타낸 과정과 동일하다.
도 7은 SAE 시스템에 적용된, 본 발명에 따른 방법의 실시예이다. 이후에 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명과 직접 관련이 없는 기술 내용은 생략한다.
대기모드에서 동작하는 사용자 단말기(UE)는 긴급 서비스를 수행할 수 있다. 이를 위해, 사용자 단말기는RRC 연결 설정 과정을 시작한다. 701단계에서 UE는 eNB로 RRC 연결 설정 요청(RRC Connection Setup Request) 메시지를 전송한다. 그 메시지에는 정보 요소인 연결-설정 원인 (Establishment Cause)이 "긴급호출(emergency call)"로 설정되어 있다. eNB가 메시지를 받은 후, 702 단계에서, 연결-설정 원인이 "긴급호출"이라고 설정되어 있으면 그 연결-설정 원인을 저장한다. 그 밖의 경우에, eNB는 연결-설정 원인을 저장할 필요가 없다. UE가 접근에 대한 권한이 부여되었는지 그렇지 않은 지에 대한 판단을 바탕으로, eNB는 UE의 접근 제어를 수행할 필요가 없다 (예를 들어, UE가 현재 셀에 접근될 지에 대한 승인 여부를 판단할 필요가 없다). 본 발명은 무선 자원의 상태를 바탕으로 서비스에 접근하는 제어에 관심을 두고 있지 않다. 703 단계에서, eNB는 UE로 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 전송한다. 704 단계에서, UE는 eNB로 RRC 연결 설정 완료 (RRC Connection Setup Complete) 메시지를 전송한다. 705단계에서, UE는 eNB로 업링크 정보 전달 (Uplink Information Transfer) 메시지를 전송한다. 업링크 정보 전달 (Uplink Information Transfer) 메시지는 비-접근 스트라텀(Non- Access Stratum (NAS)) 메시지를 포함한다. 비-접근 스트라텀(Non- Access Stratum (NAS)) 메시지에는 서비스 요청, 추적 영역 갱신 (tracking area update (TAU))요청, 첨부 요청, 등이 있다.
706 단계에서, eNB는 MME로 초기 UE(Initial UE) 메시지를 전송한다. 초기 UE 메시지는 긴급 서비스 지시(Emergency Service Indication)를 포함하고, 이러한 긴급 서비스 지시는 RRC에 대한 연결-설정 원인이"긴급 서비스"로 설정되어 있을 경우에만 존재한다. 또한 초기 UE 메시지는 705단계에 있는 NAS 메시지도 포함한다.
그 다음에 MME는 초기 UE 메시지를 수신한다. 수신한 메시지에 긴급 서비스 지시가 포함되어 있으면, UE가 접근에 대한 권한이 부여되었는지 그렇지 않은 지에 대한 판단을 바탕으로, MME는 UE의 접근 제어를 수행할 필요가 없다 (예를 들어, UE가 현재 서비스 영역에 접근에 대한 승인 여부를 판단할 필요가 없다. 현재 서비스 영역은 TA 및 위치 영역(location area)을 포함한다).
707 단계에서, MME는 706 단계에서 수신한 NAS 메시지에 따라 종래 절차를 수행한다. 예를 들어, 706단계에서 수신한 메시지가 서비스 요청 메시지이면, MME는 무선 접근 운반자 설정(Radio Access Bearer Setup) 절차를 포함하는 초기 콘텍스트 설정(initial context setup) 절차를 시작한다. 706단계에서 수신한 메시지가 TAU 요청(TAU Request) 메시지이면, MME는 UE로 TAU 수락(TAU Accept) 메시지 (NAS 메시지)를 전송한다. 이러한 모든 절차는 종래의 절차와 같고, 그에 따라 그 상세한 설명은 생략한다. MME로부터 UE로 NAS 메시지를 전송하는 과정은, S1 인터페이스를 통해서 다운링크 NAS 전송 (downlink NAS transport) 메시지를 이용해서 수행되고, 무선 인터페이스 (air interface)를 통해서는 다운링크 정보 전달(Downlink Information Transfer) 메시지를 이용해서 수행된다.
접근될 긴급호출이 IMS 긴급 서비스인 경우, UE 엔터티와 IMS 엔터티 사이는IMS 신호를 교환할 필요가 있다. 이러한 과정은 종래의 과정과 같고, 그에 따라 그 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 노드(예를 들어, 도5에 나타낸 SGSN, 도 6에 나타낸 HNB GW 또는 SGSN 및 도 7에 나타낸 MME)가 긴급 서비스 지시를 수신하는 동작을 설명하는 순서도이다. 이러한 과정은 아래에서 상세하게 설명한다. 본 발명과 직접 관련이 없는 기술 내용은 생략한다.
801 단계에서, 무선 망 노드 장치(radio network node device) (예를 들어, SGSN, MME 또는 HNB GW)는 메시지를 수신한다. 무선 망 자원 관리 엔터티 (radio network resource management entity) (예를 들어, RNC, eNB, HNB 또는 HNB GW)로부터 전송되어 수신한 메시지가, 도6의 606 단계의 초기 직접 전달(Initial Direct Transfer) 메시지이거나 도 5의 506단계와 도 7의 706 단계의 초기 UE(Initial UE) 메시지인 경우 (802 단계) 그리고 그 수신한 메시지가 긴급 서비스 지시를 포함하는 경우 (803 단계), 해당하는 무선 망 노드 장치는, 예를 들어 HNB GW라면, 도 8의 804 단계를 수행한다. 그렇지 않으면, 해당하는 무선 망 노드 장치는, 예를 들어 SGSN 또는 MME이라면, 도 8의 806 단계를 수행한다.
804단계에서, 수신한 메시지가 긴급 서비스 지시를 포함하는 경우에, HNB GW는 UE의 접근 제어를 수행할 필요가 없다 (예를 들어, UE가 HNB의 등록 목록에 있는지 또는 없는지에 대하여 검사할 필요가 없다). HNB GW는 수신한 NAS 메시지를 핵심 망 노드 장치(예를 들어, SGSN 또는 MME)로 전달(forward)한다.
또한, 805 단계에서, HNB GW는 긴급 서비스에 대한 정보를 저장한다. HNB GW가 자원 할당 기능과 연계되는 경우, UE에게 자원 할당에 대한 우선 순위를 매길 필요가 있다. 그 밖의 다른 절차는 종래의 절차와 같고 그에 따라 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
806단계에서, SGSN 또는 MME는 긴급 서비스에 대한 정보를 저장한다. 또한, UE가 접근 권한이 부여되었는지 그렇지 않은 지에 대한 판단을 바탕으로, SGSN 또는 MME가 UE의 접근 제어를 수행할 필요가 없다 (예를 들어, UE가 현재 서비스 영역에 접근에 대한 승인 여부를 판단할 필요가 없다. 현재 서비스 영역은 라우팅 영역(routing area (RA)) 및 위치 영역(location area (LA))을 포함한다). SGSN 또는 MME는 접근될 서비스를 위하여 자원 할당에 대한 우선 순위를 매길 필요가 있다. 그 밖의 다른 절차는 종래의 절차와 같고 그에 따라 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9는 UE가 IMS 긴급 서비스를 검출하는 주요 동작을 나타낸 순서이다. 이러한 과정은 아래에서 상세하게 설명한다.
901 단계에서, UE는 긴급 세션 (emergency session)을 연결-설정하기 위한 요청을 검출한다.
아래 설명할 902~ 906 단계는 특정 조건일 때 건너 뛸 수 있다.
902 단계에서, 다른 활성 세션들로 인하여, UE가 긴급호출에 대한 연결-설정을 수행하기에 필요한 자원과 능력이 충분히 확보되어 있지 않으면, 그 UE는 예약된 운반자 자원(preserved bearer resource)을 해제하기 위하여 현재 통신을 종료해야 한다.
903단계에서, 운반자 등록 과정이 필요하지만 아직까지 수행되지 않았다면, 그 UE는 인터넷프로토콜 연결 접근 망 (IP connection access network (IP-CAN))과 함께 운반자 등록을 수행해야 한다. 그 결과, 운반자 등록 과정은 더 이상 필요로 하지 않다.
이 단계에서, IP-CAN는 UE에게 IP 주소를 할당한다.
904 단계에서, IP-CAN 이 IMS 신호 전송을 위한 운반자 자원을 예약할 필요가 있다면, UE는 IP- CAN 내에 자원을 예약해야 한다. 904단계에서, IP-CAN가 UE에게 어떠한 IP 주소도 할당하지 않았다면, IP-CAN는 운반자 자원을 요청하는 과정에서 UE에게 IP 주소를 할당해야 한다.
905 단계에서, UE는 프록시-호출 세션 제어기능(Proxy-call session control function (P-CSCF)) 발견 과정 (discovery process)을 수행한다. UE는 지역 망에서 긴급 세션에 적합한 P-CSCF를 발견한다. P-CSCF를 발견하는 자세한 방법은 IP-CAN에 따라 달라진다.
906 단계에서, UE가 IMS 망을 조회하기에 권한이 부여될 정도로 충분하게 신뢰된다면, 그 UE는 IMS 긴급 등록 과정을 시작한다. UE는 903 단계 또는 904 단계에서 구해진 IP 주소를 905단계에서 선택된 P-CSCF에게 제공한다. 신호 전송을 위한 IP 주소는 동기 방식으로 903 단계 또는 904 단계에서 할당된다. IMS 등록 요청은 긴급 공통 사용자 ID를 포함해야 한다. 잠재해서 등록된 긴급 공통 사용자 ID는 연계된 전화 통합 자원 ID(Tel unified resource ID (URI))를 포함해야 하고, 이러한 전화 통합 자원 ID는 공중 전화망 (public switched telephone network (PSTN))을 통해서 사용자에게 전화를 거는데 사용된다. 요청된 등록을 종료하는 과정은 서비스 시스템의 내부 정책과 규칙에 따라 서빙 CSCF (serving CSCF (S-CSCF)) 에 의해 설정될 수 있다. 이어지는 등록 절차는 다른 등록 절차와 동일하다. UE가 IMS 망을 인증하기에 충분히 신뢰되지 않으면, 그 UE는, 다른 IMS 긴급 등록 요청을 시작하는 대신에, P-CSCF에게 긴급 세션을 곧바로 연결-설정한다 (907 단계에 나타냄).
907단계에서, IMS 긴급 등록이 완료되면, UE는 IMS 세션 연결-설정 절차 (IMS session establishment procedure)을 이용하여 IMS 긴급 세션 연결-설정을 시작하고, 이때 IMS 세션 연결-설정 절차에서 긴급 세션 지시자 (emergency session indicator) 는 긴급 공통 사용자 ID(an emergency common user ID)와 연계된다. IMS 긴급 등록이 완료되지 않으면, UE는 IMS 세션 연결-설정 절차를 이용하여 IMS 긴급 세션 연결-설정을 시작해야 하고, 이때 IMS 세션 연결-설정 절차에서 긴급 세션 지시자는 다른 등록된 긴급 공통 사용자 ID (any registered emergency common user ID)와 연계된다.
도 9에 나타낸 실시예에 의하면, IMS 긴급호출을 연결-설정하는 과정은 주로 IMS 신호 전송에 따라 달라짐을 알 수 있다. 도 5에 나타낸 방법에 따라, SGSN이 수행하는 접근 스트라텀은, 연결-설정될 서비스가 긴급 상황이고 그에 따라 긴급 서비스로 처리될 수 있음을 알려준다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (7)

  1. 무선 자원 관리 엔터티(radio resource management entity)가, 사용자 단말기 (user equipment (UE))로부터 긴급호출이 있음을 나타내는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 사용자 단말기와 상기 무선 자원 관리 엔터티 사이에 PRC 연결을 설정하는 단계;
    상기 무선 자원 관리 엔터티가 그 상위 레이어 노드(upper layer node)로 상기 긴급 서비스 지시를 포함하는 메시지(the message containing emergency service indication)를 전송하는 단계; 및
    상기 상위 레이어 노드가 상기 사용자 단말기와 긴급호출을 연결-설정하는 단계(establishing)를 포함하는 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 무선 자원 관리 엔터티는
    홈 노드 B(home Node B), 무선 망 제어기 RNC, 진화된 노드 비(enhanced Node B (eNB)) 및 홈 노드 B 게이트웨이(home Node B gateway) 중에서 적어도 하나를 포함하는 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 상위 레이어 노드는
    홈 노드 B 게이트웨이, SGSN 및 MME 중에서 적어도 하나를 포함하는 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 무선 자원 관리 엔터티는
    "긴급호출"로서 설정된 연결-설정의 원인을 저장하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 무선 자원 관리 엔터티로부터 그 상위 레이어 노드(upper layer node)로 전송되는 상기 메시지는
    초기 사용자 단말기 메시지인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 무선 자원 관리 엔터티로부터 그 상위 레이어 노드(upper layer node)로 전송되는 상기 메시지는
    사용자 단말기 등록 요청 메시지인 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 상위 레이어 노드는
    무선 자원 관리 엔터티가 긴급 서비스를 나타내는 경우에, 접근 제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템을 이용한 긴급호출을 지원하는 방법.
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