KR20110121977A

KR20110121977A - 이동 통신 시스템 및 그 시스템에서 시그널링 메시지 관리 방법

Info

Publication number: KR20110121977A
Application number: KR1020100041521A
Authority: KR
Inventors: 임한나; 임채권; 배범식; 조성연
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2011-11-09
Also published as: EP2568660B1; WO2011139072A3; EP2568660A2; WO2011139072A2; US9363389B2; CN103119891A; US20130051282A1; CN103119891B; EP2568660A4

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서, 단말이 보낸 시그널링 메시지를 과금하기 위해, 네트워크가 과금 데이터를 만드는 방법에 대한 발명이다. 본 발명은 단말로부터 시그널링 메시지를 수신한 MME(Mobility Management Entity)가 과금 데이터 생성 기능이 있는 PGW(Packet Data Networks Gateway)에게 상기 메시지 수신을 알려, PGW가 과금 데이터를 생성하도록 하는 두 가지 방법을 제안한다. 이러한 방법들을 통해 MME는 시그널링 메시지에 과금하기 위한 특정한 구성을 따로 구비하지 않고도, 단말로부터 수신되는 시그널링 메시지에 과금할 수 있다.

Description

이동 통신 시스템 및 그 시스템에서 시그널링 메시지 관리 방법{MOBILE COMMUNICATION AND METHOD FOR MANAGING SIGNALING MESSAGE THEREOF}

본 발명은 이동 통신 시스템 및 그 이동 통신 시스템에서 시그널링 메시지를 관리하는 방법에 관한 것으로, 특히 단말이 전송하는 시그널링 메시지에 과금을 하기 위해 네트워크에서 과금 데이터를 관리하는 방법 및 그를 수행하는 이동 통신 시스템에 관한 것이다.

근래에 Machine Type Communication(이하 MTC) 에 대한 관심이 날로 증가하고 있다. 그 대표적인 예는 전력량을 측정하는 Metering 기기에 통신모듈을 탑재하여, Metering 기기 관리자가 상기 기기와 무선통신으로 데이터를 주고받거나, 관리작업을 하는 것이다. 상기 예는 전력뿐만 아니라 가스, 수도 등에 적용될 것으로 예상된다. 또한, 물류 등 그 적용범위는 날로 늘어날 것으로 예상된다.

MTC의 가장 많은 부분을 차지하는 Metering 단말는 전기, 수도, 가스와 같이 사용자가 사용하는 물리량을 측정하고, 측정된 사용량을 일정 주기에 한 번씩 전송한다. 이에 따라 Metering 단말의 데이터 크기와 빈도는 휴대 단말기, 컴퓨터와 같이 데이터 통신을 위해 사용되는 통신 단말이 전송하는 데이터 크기보다 작고, 사용되는 빈도도 낮다. 그에 반하여 Metering 단말이 전송하는 시그널링 메시지는 통신 단말보다 상대적으로 잦다. 그래서 다수의 Metering 단말이 네트워크에 접속하는 경우, 코어 네트워크 부하를 증가시키는 등의 영향을 미치게 된다.

이에 따라, 사업자들은 MTC 단말의 시그널링 메시지에 데이터 패킷처럼 과금하기를 원하고 있다. 그러나, 현재 이동 통신 시스템은 통신 단말에서 이용되는 데이터 패킷만 과금하고 있으며, 시그널링 메시지에 대한 과금 데이터를 생성하는 기능이 없다. 이에 따라 MTC 단말이 전송하는 시그널링 메시지에 대하여 과금하는 방법의 필요성이 대두된다.

본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 이동 통신 시스템에서 단말이 보낸 시그널링 메시지를 과금하는 방안을 제안한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 MME(Mobility Management Entity) 시그널링 메시지 관리 방법은 단말로부터 시그널링 메시지가 수신되면, 상기 시그널링 메시지를 전송한 상기 단말에 과금을 하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정과, 시그널링 과금 데이터를 생성하는 PGW(Packet data Networks Gateway)에 상기 생성된 시그널링 과금 정보를 전송하는 과정을 포함한다.

그리고 본 발명의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정은 상기 시그널링 메시지에 포함된 단말의 식별 정보를 통해 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하는 과정과, 상기 단말이 과금 대상 단말이면, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 PGW에 전송하는 과정은 일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과, 상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 과정임을 특징으로 한다.

다음으로 본 발명의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 PGW에 전송하는 과정은 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하는 과정과, 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과, 상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 과정임을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정은 상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 GTP(Gerneral Packet Radio Service Tunneling Protocol) tunnel 정보를 이용하여 IP 데이터를 생성하는 과정임을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에서 이동 통신 시스템의 시그널링 메시지 관리 방법은 단말이 시그널링 메시지를 MME(Mobility Management Entity)에 전송하는 과정과, 상기 MME는 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하여, 상기 시그널링 메시지에 과금하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하고, 상기 시그널링 과금 정보를 PGW(Packet data Networks Gateway)에 전송하는 과정과, 상기 PGW는 상시 수신된 시그널링 과금 정보를 이용하여 시그널링 과금 데이터를 생성하는 과정을 포함한다.

그리고 본 발명의 이동 통신 시스템의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 PGW에 전송하는 과정은 일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과, 상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 과정임을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 이동 통신 시스템의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 PGW에 전송하는 과정은 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하는 과정과, 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과, 상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 과정임을 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에서 이동 통신 시스템의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 PGW에 전송하는 과정은 상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 GTP(Gerneral Packet Radio Service Tunneling Protocol) tunnel 정보를 이용하여 IP 데이터를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

다음으로 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템은 시그널링 메시지를 MME(Mobility Management Entity)로 전송하는 단말과, 상기 단말로부터 상기 시그널링 메시지가 수신되면, 상기 시그널링 메시지를 전송한 상기 단말에 과금을 하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하고, 상기 생성된 시그널링 과금 정보를 PGW(Packet data Networks Gateway)에 전송하는 상기 MME와, 상기 MME로부터 수신된 상기 시그널링 과금 정보를 이용하여 시그널링 과금 데이터를 생성하는 상기 PGW로 구성된다.

그리고 본 발명의 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템에서 상기 MME는 상기 시그널링 메시지에 포함된 단말의 식별 정보를 통해 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하여, 상기 단말이 과금 대상 단말이면, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템에서 상기 MME는 일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, 상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 것을 특징으로 한다.

다음으로 본 발명의 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템에서 상기 MME는 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하여, 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, 상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템에서 상기 MME는 상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 GTP(Gerneral Packet Radio Service Tunneling Protocol) tunnel 정보를 이용하여 IP 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 이동 통신 시스템에서 단말이 전송하는 시그널링 데이터에 과금할 수 있다. 그리고 LTE 시스템에서 MME(Mobility Management Entity)의 구조를 변경하지 않고도, 단말로부터 전송되는 시그널링 데이터의 과금을 처리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 주기별로 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따라 전송된 시그널링 메시지별로 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따라 단말별 데이터에 따라 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 MME의 시그널링 메시지를 관리하는 과정을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

단말은 네트워크망을 통해 메시지를 송수신할 수 있는 정보 처리 장치를 의미한다. 특히 단말은 단말을 구분하기 위한 식별 정보, 단말의 위치에 대한 정보, 주변 기지국과 송수신되는 신호의 세기 등과 같이 단말의 상태를 나타내는 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 전송하는 모든 정보 처리 장치를 포함할 수 있다. 여기서 단말은 MTC(Machine Type Communication) 단말로 가정하여 설명한다.

MTC 단말은 전기 계량기, 수도 계량기, 가스 계량기와 같이 건물 등과 같은 장소에서 사용되는 물리량들을 측정하며, 통신 기능을 수행할 수 있어 해당 관리 서버로 전송하는 단말들을 포함한다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 단말이 보낸 시그널링 메시지를 과금하기 위해 네트워크에서 과금 데이터를 만드는 방법에 대한 발명이다. 여기서 3GPP 단체에서 표준화된 SAE(System Architecture Evolution)/LTE(Long Term Evolution) 시스템의 네트워크를 예로 들어 실시예를 기술하였다. 그러나, 다른 망에서도 본 발명은 적용될 수 있음을 밝힌다.

본 발명에 따르면, 단말로부터 시그널링 메시지를 수신한 MME(Mobility Management Entity)가 과금 데이터 생성 기능이 있는 PGW(Packet Data Network Gateway)에게 시그널링 메시지를 전송한 단말에 과금하기 위한 시그널링 과금 정보를 전송하여 시그널링 과금 데이터를 생성하도록 할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 간략하게 설명하자면 다음과 같다.

MME는 시그널링 메시지가 도착했음을 control plane을 통해 NAS 메시지로 PGW에게 알린다. 이 때, MME는 시그널링 메시지가 도착했을 때마다, 또는 일정 시간 동안 도착한 시그널링 메시지의 개수를 세어 상기 일정 시간 간격마다, 또는 단말에게 특정 이벤트가 발생했음을 알리는 시그널링 메시지가 도착했을 때마다 시그널링 과금 정보를 PGW에 전송할 수 있다. 또는 MME는 이미 저장해놓고 있는 단말 context를 이용하여, 시그널링 과금 정보가 포함된 IP Data를 생성하여 user plane을 통해 PGW에게 보낸다. 그러면 PGW는 수신된 시그널링 과금 정보를 이용하여 과금 데이터를 생성한다.

이하에서는 단말에서 전송되는 시그널링 메시지에 과금하는 방법에 대하여 도 1 내지 6을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 이동 통신 시스템은 단말(100)(UE; User Equipment), eNB(130)(eNodeB), MME(150)(Mobility Management Entity), SGW(170)(Serving Gateway), PGW(190)(Packet Data Network Gateway; PDN Gateway)로 구성될 수 있다.

단말(100)은 네트워크 망과 연결되어 각종 데이터를 송수신할 수 있는 장치이다. 여기서 단말(100)은 MTC(Machin Type Communication) 단말로 가정하여 설명한다. MTC 단말(100)은 통신 기능을 구비한 전기 계량기, 수도 계량기, 전기 계량기 등이 될 수도 있고, 휴대 단말기, 컴퓨터 등과 같이 포함될 수 있다. 또한 MTC 단말(100)은 단말(100)의 식별 정보, 단말(100)의 위치를 나타내는 정보, 주변 기지국에 대한 정보, 전기, 수도와 같은 특정 물리량의 측정 데이터와 같은 특정 정보 등을 포함하는 시그널링 메시지를 전송할 수 있다.

eNB(130)는 단말(100)과 연결되는 기지국을 의미한다.

MME(150)는 SAE/LTE 시스템에서 단말(100)의 이동성을 관리하는 엔터티이다. 여기서 MME(150)는 eNB(130)를 통해 단말(100)로부터 전송되는 시그널링 메시지를 이용하여 PGW(190)에 시그널링 과금 정보를 전송할 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, MME(150)는 수신된 시그널링 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 확인한다. 그리고 MME(150)는 확인된 단말(100)의 식별 정보를 통해 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말인지 판단한다. 만약 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말이면, MME(150)는 시그널링 과금 정보를 생성하여 PGW(190)로 전송한다. 시그널링 과금 정보는 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)의 식별 정보, 시그널링 메시지의 종류에 대한 정보, 시그널링 메시지가 전송된 횟수에 대한 정보 등을 포함한다. 시그널링 메시지는 단말(100)의 상태에 대한 정보를 포함하는 메시지로, 단말(100)의 식별 정보가 변경되었을 때 전송되는 메시지, 단말(100)의 이동에 따라 위치가 변경되었을 때 전송되는 메시지, 단말(100)과 연결된 eNB가 변경되었을 때 전송되는 메시지 등을 포함할 수 있다.

SGW(170)는 단말(100)이 서로 다른 3GPP 시스템 내에서 이동시, 이동성을 관리하며, 패킷 라우팅을 관리하는 엔터티이다. PGW(190)는 단말(100)에게 IP address를 할당하고, 데이터 패킷 연결을 관리하며, 상기 데이터 패킷에 따라 과금 데이터를 생성한다.

S1-U(191)는 eNB(130)와 SGW(170) 사이의 reference point로, user plane tunneling 기능을 담당하며, 트래픽 프로토콜인 GTP-U(General Packet Radio Service User Plane) 프로토콜을 사용한다.

S5(193)는 SGW(170)와 PGW(190)사이의 reference point로, user plane tunneling 과 tunnel management 기능을 담당하며, GTP(General Packet Radio Service Tunnelling Protocol) 또는 PMIP(Proxy Mobile IP) 관련 프로토콜을 사용한다. 본 발명에서는 S5 GTP 프로토콜로 실시예를 설명하기로 한다.

이와 같은 구성으로 구성된 이동 통신 시스템에서 단말(100)이 시그널링 메시지를 eNB(130)를 통해 MME(150)로 전송하면, MME(150)는 시그널링 메시지에 따른 시그널링 과금 정보를 생성하여 PGW(190)로 전달한다. 이때 MME(150)는 시그널링 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 이용하여 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말인지 판단한다. 그리고 MME(150)는 시그널링 과금 정보를 단말(100)로부터 시그널링 메시지를 수신할 때마다 PGW(190)에 전송한다. 또는 MME(150)는 설정된 일정 주기 동안 시그널링 메시지가 수신된 횟수를 확인하고, 확인된 횟수가 포함된 시그널링 과금 정보를 PGW(190)에 전송한다. 또는 MME(150)는 수신된 시그널링 메시지의 종류를 확인하여, 확인된 시그널링 종류에 따라 PGW(190)에 시그널링 과금 정보를 전송한다.

본 발명에 따르면, MME(150)는 단말(100)로부터 시그널링 메시지가 도착했음을 시그널링 과금 정보가 포함된 control plane 메시지로 PGW(190)에게 알린다. 상기 control plane 메시지는 시그널링 메시지의 도착을 알리는 용도로 본 발명에서 새로 제안되는 메시지이다. 또한, MME(150)가 PGW(190)에게 보내는 시그널링 과금 정보가 포함된 control plane 메시지를 전송하는 방안으로는 다음과 같이 세 가지 방법으로 구분된다.

첫번째 방법은 MME(150)가 단말(100)로부터 시그널링 메시지가 도착했을 때마다 (도착을 알리는) control plane 메시지를 보내는 것이다.

두번째 방법은 MME(150)가 일정 시간 동안 도착한 시그널링 메시지의 개수를 카운팅하고, 일정 시간 간격마다 control plane 메시지를 보내는 것이다.

세번째 방법은 MME(150)가 단말(100)에게 특정 이벤트가 발생했음을 알리는 시그널링 메시지가 도착했을 때마다 PGW(190)에 control plane 메시지를 보내는 것이다.

다음으로 이동 통신 시스템에서 시그널링 메시지가 수신될 때마다 시그널링 과금 정보를 전송하는 첫번째 방법에 대하여 도 2를 참조로 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면이다. 여기서 단말(100)이 보내는 시그널링 메시지로 TAU(Tracking Area Update) Request 메시지를 예로 들어 설명한다. TAU Request 메시지는 단말(100)이 주기적으로(periodic TAU Request) 또는 특정 이벤트가 발생했을 때 (event triggered TAU Request) 네트워크에게 자신의 위치를 알리는 용도의 메시지이다. 이 외 다른 메시지도 본 발명에 적용될 수도 있다.

본 발명의 제1 실시예에서 MME(150)는 단말(100)로부터 시그널링 메시지인 periodic TAU Request와 event triggered TAU request가 도착했을 때마다, 시그널링 메시지의 도착을 알리는 control plane 메시지를 PGW(190)에게 전달한다. 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같은 과정을 통해 이동 통신 시스템은 시그널링 메시지를 관리할 수 있다.

도 2를 참조하면, 단말(100)은 210단계에서 주기적으로 또는 특정 이벤트가 발생했을 때 eNB(130)로 TAU Request 메시지를 보낸다. 시그널링 메시지인 TAU Request 메시지는 단말(100)의 식별 정보, 단말(100)이 위치한 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 그리고 특정 이벤트는 단말(100)이 이동해서 eNB의 정보가 변경되는 이벤트 또는 단말(100)의 식별 정보가 바뀌어서 이를 MME(150)에 알릴 필요가 있는 이벤트 등을 의미한다.

eNB(130)는 220단계에서 TAU Request 메시지를 MME(150)에게 전달한다. MME(150)는 230단계에서 TAU Request 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 과금이 적용되는 과금 대상 단말인지 판단한다. 과금 대상 단말인지 판단하는 방법으로 MME(150)를 제공하는 사업자에 의해 설정된 과금 대상 단말 리스트에 단말(100)의 식별 정보가 포함되어 있는지 확인하는 방법이 있을 수 있다. 또는 과금 대상 단말인지 판단하는 방법으로 단말(100)의 식별 정보를 통해 통신 기능을 수행하기 위한 단말(100)인지, 특정 기능을 수행하기 위한 단말(100)인지를 확인하는 방법이 있을 수 있다.

만약 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말이면, MME(150)는 240단계에서 SGW(170)에게 control plane 메시지로 정의된 TAU Request Notify 메시지를 전송한다. TAU Request Notify 메시지는 본 발명이 새로 제안하는 control plane 메시지로, 단말(100)로부터 TAU Request를 수신했음을 PGW(190)에게 알리는 용도이다. 또한 TAU Request Notify 메시지는 시그널링 과금 정보를 포함하는 메시지이다. 시그널링 과금 정보는 단말(100)의 식별 정보, 시그널링 메시지의 종류에 대한 정보, 전송된 횟수 정보 등이 포함될 수 있다. 여기서 TAU Request Notify 메시지 자체가 TAU Request 를 나타내도록 하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉 모든 종류의 시그널링 도착을 의미하는 Notify 메시지는 TAU Request가 하나의 parameter에 포함될 수 있도록 구현될 수도 있다.

다음으로 SGW(170)는 250단계에서 TAU Request Notify 메시지를 PGW(190)에 전달한다. 그러면 PGW(190)는 260단계에서 수신된 TAU Request Notify 메시지를 확인하고, 시그널링 과금 데이터(Signaling CDR;Signaling Climate Data Records)를 생성(generation)한다. 즉 PGW(190)는 수신된 TAU Request Notify 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 해당 단말(100)에 할당될 시그널링 과금 데이터를 생성한다. 다음으로 PGW(190)는 270단계에서 TAU Request 메시지를 수신했다는 것을 알리는 TAU Request Notify ack 메시지를 SGW(170)에게 전송한다.

다음으로 SGW(170)는 280단계에서 TAU Request Notify ack 메시지를 MME(150)에게 전달한다. 이를 수신한 MME(150)는 290단계에서 220단계의 TAU Request 메시지에 대한 응답으로, 단말(100)에게 TAU accept 메시지를 전송한다. 이때 TAU Accept 메시지는 290단계에서 전송되는 것을 가정하여 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉 TAU Accept 메시지는 230단계에서 단말(100)에게 전송될 수도 있다.

지금까지는 시그널링 메시지가 수신될 때마다 시그널링 과금 정보가 포함된 control plane 메시지를 전송하여 과금하는 방법에 대하여 설명했다. 다음으로 일정 주기에 따라 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 확인하여, 과금하는 방법에 대하여 도 3을 참조로 설명한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 주기별로 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면이다. 여기서 단말(100)이 보내는 시그널링 메시지로 TAU(Tracking Area Update) Request를 예로 들어 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에서는 MME(150)가 일정 주기 동안 periodic TAU Request 와 event triggered TAU request가 수신되는 횟수를 확인하고, 확인된 횟수를 정해진 주기마다 PGW(190)로 전송한다.

도 3을 참조하면, 단말(100)은 310단계에서 주기적으로 또는 특정 이벤트가 발생했을 때 eNB(130)로 TAU Request 메시지를 보낸다. 그러면 eNB(130)는 315단계에서 TAU Request 메시지를 MME(150)에게 전달한다. 여기서 시그널링 메시지인 TAU Request 메시지는 단말(100)의 식별 정보, 단말(100)이 위치한 위치 정보 등을 포함할 수 있다.

MME(150)는 320단계에서 TAU Request 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 과금이 적용되는 과금 대상 단말인지 판단한다. 과금 대상 단말인지 판단하는 방법으로 MME(150)를 제공하는 사업자에 의해 설정된 과금 대상 단말 리스트에 단말(100)의 식별 정보가 포함되어 있는지 확인하는 방법이 있을 수 있다. 또는 과금 대상 단말인지 판단하는 방법으로 단말(100)의 식별 정보를 통해 통신 기능을 수행하기 위한 단말(100)인지, 특정 기능을 수행하기 위한 단말(100)인지를 확인하는 방법이 있을 수 있다.

그리고 MME(150)는 325단계에서 TAU Request 메시지에 대한 응답으로, 단말(100)에게 TAU accept 메시지를 전송한다. 그리고 MME(150)는 330단계에서 미리 설정된 주기 동안 단말(100)로부터 TAU Request 메시지가 수신되는 횟수를 카운트한다. 설정된 주기가 완료되면, MME(150)는 335단계에서 본 발명이 제안하는 control plane 메시지인 TAU Request Notify 메시지를 SGW(170)에게 보낸다. 이때 TAU Request Notify 메시지는 시그널링 과금 정보를 포함하며, 330단계에서 카운트된 횟수에 대한 정보도 함께 포함한다.

다음으로 SGW(170)는 340단계에서 TAU Request Notify 메시지를 PGW(190)에 전달한다. 그러면 PGW(190)는 345단계에서 수신된 TAU Request Notify 메시지를 확인하고, 시그널링 과금 데이터를 생성한다. 즉 PGW(190)는 수신된 TAU Request Notify 메시지에 포함된 시그널링 메시지가 수신된 횟수 및 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 해당 단말(100)에 할당될 시그널링 과금 데이터를 생성한다. 그리고 PGW(190)는 350단계에서 생성된 시그널링 과금 데이터가 포함된 TAU Request Notify ack 메시지를 SGW(170)에게 전송한다. 다음으로 SGW(170)는 355단계에서 TAU Request Notify ack 메시지를 MME(150)에게 전달한다. 이후에는 도면에 도시되지 않았지만, MME(150)는 수신된 TAU Request 메시지에 대한 응답으로, 단말(100)에게 TAU accept 메시지를 전송한다.

다음으로 이동 통신 시스템에서 시그널링 메시지의 종류에 따라 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법에 대하여 도 4를 참조로 설명한다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따라 전송된 시그널링 메시지별로 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.

본 발명의 제3 실시예에서는 MME(150)가 주기적으로 단말(100)의 위치에 대한 정보가 포함된 periodic TAU Request 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고 있다가, event triggered TAU request 메시지가 도착하면, PGW(190)에게 event triggered TAU request의 도착을 알리는 메시지에 카운팅한 시그널링 메시지가 수신된 횟수에 대한 정보를 포함하여 전달한다.

도 4를 참조하면, 단말(100)은 410단계에서 주기적으로 또는 특정 이벤트가 발생했을 때 eNB(130)로 TAU Request 메시지를 보낸다. 그러면 eNB(130)는 415단계에서 TAU Request 메시지를 MME(150)에게 전달한다. 그리고 MME(150)는 420단계에서 TAU Request 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 과금이 적용되는 과금 대상 단말인지 판단한다. 다음으로 MME(150)는 425단계에서 TAU Request 메시지에 대한 응답으로, 단말(100)에게 TAU accept 메시지를 전송한다. 이후 MME(150)는 430단계에서 단말(100)로부터 전송된 TAU Request 메시지가 주기적으로 전송되는 periodic TAU Request 메시지인지, 특정 event가 발생되어 전송된 event triggered TAU Request 메시지인지 확인한다. 여기서 특정 이벤트는 단말(100)이 이동해서 eNB의 정보가 변경되는 이벤트 또는 단말(100)의 식별 정보가 바뀌어서 이를 MME(150)에 알릴 필요가 있는 이벤트 등을 의미한다.

만약 MME(150)는 확인된 시그널링 메시지가 periodic TAU Request 메시지인 경우, 시그널링 메시지가 수신된 횟수를 카운팅한다. 반면에 수신된 시그널링 메시지가 event triggered TAU Request 메시지인 경우, MME(150)는 435단계에서 TAU Request notify 메시지를 SGW(170)에게 보낸다. 이때 TAU Request notify 메시지에 시그널링 과금 정보가 포함된다. 그리고 시그널링 과금 정보는 어떤 이벤트로 인해 단말(100)이 TAU Request 메시지를 전송했는지를 알려주는 parameter 정보를 포함할 수 있다. MME(150)가 TAU Request 메시지를 유발한 이벤트에 해당하는 parameter 정보를 시그널링 과금 정보에 포함시키는 이유는 단말(100)이 특정 상황으로 인해, 시그널링 메시지를 보내는 경우 단말(100)에게 추가 과금을 하기 위함이다. 예를 들면, MME(150)를 제공하는 사업자와 단말(100)을 제공하는 사업자 간에 정해진 지역 내에서만 이동하는 또는 고정된 단말(100)은 단말(100)의 이동으로 인해 망에 발생하는 시그널링 부하가 적기 때문에 저렴한 과금을 부가하기로 계약되어 있다고 가정한다. 그리고 단말(100)이 이동하는 경우, 추가 과금을 하기로 계약되어 있다고 가정한다. 따라서 단말(100)이 새로운 지역으로 이동해서, MME(150)에게 TAU Request를 전송한 경우, MME(150)는 단말(100)의 이동 정보를 event parameter를 통해 PGW(190)에게 전송한다. 그러면 MME(150)를 제공하는 사업자는 단말(100)의 이동에 따른 추가 과금을 할 수 있다. 이러한 경우 시그널링 과금 정보는 event triggered TAU Request가 도착할 때까지 단말(100)로부터 periodic TAU Request 메시지가 수신된 횟수에 대한 정보를 포함한다.

SGW(170)는 440단계에서 TAU request notify 메시지를 PGW(190)에게 전달한다. 그러면 PGW(190)는 445단계에서 수신된 TAU Request Notify 메시지를 확인하고, 시그널링 과금 데이터를 생성한다. 즉 PGW(190)는 수신된 TAU Request Notify 메시지에 포함된 시그널링 메시지가 수신된 횟수 및 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 해당 단말(100)에 할당될 시그널링 과금 데이터를 생성한다.

그리고 PGW(190)는 450단계에서 생성된 시그널링 과금 데이터가 포함된 TAU Request Notify ack 메시지를 SGW(170)에게 전송한다. 다음으로 SGW(170)는 455단계에서 TAU Request Notify ack 메시지를 MME(150)에게 전달한다. 이후에는 도면에 도시되지 않았지만, MME(150)는 수신된 TAU Request 메시지에 대한 응답으로, 단말(100)에게 TAU accept 메시지를 전송한다.

이상에서 설명한 제1 내지 제3 실시예는 필요에 따라, 조합되어 사용될 수도 있다. 예를 들면, MME(150)가 Event triggered TAU Request 메시지를 수신하면, 제1 실시예처럼 바로 TAU Request notify 메시지를 PGW(190)에게 전달하고, periodic TAU request 메시지를 수신하면, 제2 실시예처럼 일정시간 동안 수신된 시그널링 메시지의 횟수를 카운팅하고, 카운팅된 횟수를 포함하는 TAU Request notify 메시지 PGW(190)에게 전달한다. 그러면 PGW(190)는 수신된 TAU Request notify 메시지를 확인하여 시그널링 과금 데이터를 생성한다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따라 단말별 데이터에 따라 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면이다. 여기서 단말(100)의 식별 정보인 user data를 IP data로 설명한다. 그리고 MME(150)는 관리하는 단말(100)의 Uplink S1-U GTP tunnel 정보를 가지고 있다. 또한 SGW(170)는 단말(100)이 망에 접속해 있는 동안, 상기 uplink S1-U GTP tunnel에 대한 리소스를 유지한다. 여기서 S1-U GTP Tunnel 정보는 SGW(170)의 IP address 와 GTP TEID를 들 수 있다. 또한, SGW(170)와 PGW(190) 사이는 uplink S5 GTP-U 역시 단말(100)이 망에 접속해 있는 동안 유지된다.

본 발명의 제4 실시예에 따르면 MME(150)는 단말(100)로부터 시그널링 메시지를 수신하면 해당 단말(100)의 IP data를 대신 생성하며, S1-U GTP tunnel 정보를 이용해 PGW(190)까지 생성된 IP data를 전송한다. 여기서 IP data는 단말(100)이 전송한 시그널링 메시지와 일대일로 대응되는 것으로 가정하여 설명한다. 따라서 PGW(190)는 MME(150)로부터 IP data가 수신되면, IP data를 분석하지 않고도 MME(150)에 시그널링 메시지이 수신되었음을 판단할 수 있다. 그리고 MME(150)가 생성한 IP data 내에 시그널링 메시지를 포함하여 전송할 수 있다.

도 5를 참조하면, 단말(100)은 510단계에서 MME(150)에게 NAS 시그널링 메시지를 보낸다. NAS 시그널링 메시지에 제1 실시예 내지 제 3 실시예에서 설명한 TAU Request 메시지가 포함될 수 있다. 다음으로 MME(150)는 520단계에서 상기 설명한 Uplink S1-U GTP tunnel 정보를 이용해, 시그널링 메시지를 전송한 IP data를 생성한다.

MME(150)는 530단계에서 Uplink S1 GTP-U로 생성된 IP data를 SGW(170)에게 전송한다. 그리고 SGW(170)는 540단계에서 Uplink S5 GTP-U로 IP data를 PGW(190)에게 전송한다. 그러면 PGW(190)는 수신한 Ip data를 보고, 시그널링 과금 데이터를 생성한다.

이와 같은 실시예들을 통해 이동 통신 시스템에서 단말(100)로부터 전송되는 시그널링 메시지에 과금할 수 있다. 다음으로 MME(150)에서 수신되는 시그널링 메시지에 따라 시그널링 과금 정보를 생성하여 관리하는 방법에 대하여 도 6을 참조로 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 MME의 시그널링 메시지를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, MME(150)는 610단계에서 단말(100)로부터 시그널링 메시지를 수신하면, 620단계에서 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말인지 판단한다. 시그널링 메시지는 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)의 식별 정보, 단말(100)이 위치한 위치 정보, 전기, 수도와 같은 물리량을 측정한 측정 데이터와 같은 특정 데이터에 해당하는 정보를 포함할 수 있다. 그리고 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말인지 판단하는 방법으로 시그널링 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 통해 확인하는 방법이 있을 수 있다. MME(150)를 제공하는 사업자는 과금을 부여할 단말(100)의 식별 정보를 과금 대상 단말 리스트로 가지고 있다. 그리고 MME(150)에 시그널링 메시지가 수신되면, 시그널링 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보가 과금 대상 단말 리스트에 포함되어 있는지 판단한다.

만약 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말이면, MME(150)는 630단계에서 시그널링 과금 정보를 생성한다. 여기서 시그널링 과금 정보는 해당 단말(100)의 식별 정보, 단말(100)이 위치한 위치 정보, 시그널링 메시지가 수신된 횟수, 시그널링 메시지의 종류에 대한 정보로 구성된다.

MME(150)는 640단계에서 생성된 시그널링 과금 정보가 포함된 control plane 메시지를 PGW(190)로 전송한다. 이때 MME(150)는 시그널링 과금 정보가 포함된 control plane 메시지를 시그널링 메시지가 수신될 때마다 전송할 수 있다. 또는 MME(150)는 미리 설정된 일정 주기 동안 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, 일정 주기가 완료되면, 카운팅된 횟수를 시그널링 과금 정보에 포함시켜 전송할 수 있다. 또는 MME(150)는 시그널링 메시지의 종류를 확인하여, 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 수신되는 횟수를 카운팅하고, 특정 이벤트 발생에 따라 전송되는 시그널링 메시지이면, 카운팅된 횟수가 포함된 시그널링 과금 정보를 PGW(190)로 전송할 수 있다. 그리고 MME(150)는 단말(100)로부터 시그널링 메시지가 수신되면, 단말(100)의 업링크 GTP(Gerneral Packet Radio Service Tunneling Protocol) tunnel 정보를 이용하여 IP 데이터를 생성하고, 생성된 IP 데이터가 포함되는 시그널링 과금 정보를 PGW(190)에 전송할 수 있다.

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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

MME(Mobility Management Entity)의 시그널링 메시지 관리 방법에 있어서,
단말로부터 시그널링 메시지가 수신되면, 상기 시그널링 메시지를 전송한 상기 단말에 과금을 하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정과,
시그널링 과금 데이터를 생성하는 PGW(Packet data Networks Gateway)에 상기 생성된 시그널링 과금 정보를 전송하는 과정을 포함하는 시그널링 메시지 관리 방법.
제1항에 있어서, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정은
상기 시그널링 메시지에 포함된 단말의 식별 정보를 통해 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하는 과정과,
상기 단말이 과금 대상 단말이면, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
제2항에 있어서, 상기 PGW에 전송하는 과정은
일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과,
상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
제2항에 있어서, 상기 PGW에 전송하는 과정은
상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하는 과정과,
상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과,
상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
제2항에 있어서, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정은
상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 GTP(Gerneral Packet Radio Service Tunneling Protocol) tunnel 정보를 이용하여 IP 데이터를 생성하는 과정임을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
제1항에 있어서, 상기 시그널링 메시지는
TAU(Tracking Area Update) Request 메시지임을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
이동 통신 시스템의 시그널링 메시지 관리 방법에 있어서,
단말이 시그널링 메시지를 MME(Mobility Management Entity)에 전송하는 과정과,
상기 MME는 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하여, 상기 시그널링 메시지에 과금하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하고, 상기 시그널링 과금 정보를 PGW(Packet data Networks Gateway)에 전송하는 과정과,
상기 PGW는 상시 수신된 시그널링 과금 정보를 이용하여 시그널링 과금 데이터를 생성하는 과정을 포함하는 시그널링 메시지 처리 방법.
제7항에 있어서, 상기 PGW에 전송하는 과정은
일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과,
상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
제7항에 있어서, 상기 PGW에 전송하는 과정은
상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하는 과정과,
상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과,
상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
제7항에 있어서, 상기 PGW에 전송하는 과정은
상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 GTP(Gerneral Packet Radio Service Tunneling Protocol) tunnel 정보를 이용하여 IP 데이터를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
시그널링 메시지를 MME(Mobility Management Entity)로 전송하는 단말과,
상기 단말로부터 상기 시그널링 메시지가 수신되면, 상기 시그널링 메시지를 전송한 상기 단말에 과금을 하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하고, 상기 생성된 시그널링 과금 정보를 PGW(Packet data Networks Gateway)에 전송하는 상기 MME와,
상기 MME로부터 수신된 상기 시그널링 과금 정보를 이용하여 시그널링 과금 데이터를 생성하는 상기 PGW로 구성된 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템.
제11항에 있어서, 상기 MME는
상기 시그널링 메시지에 포함된 단말의 식별 정보를 통해 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하여, 상기 단말이 과금 대상 단말이면, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 MME는
일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, 상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 MME는
상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하여, 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, 상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템.
제12항에 있어서, 상기 MME는
상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 GTP(Gerneral Packet Radio Service Tunneling Protocol) tunnel 정보를 이용하여 IP 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템.