KR20120131179A - 동일한 apn 에 대한 다중 동시 pdn 연결들을 지원하는 방법 및 모바일 단말기 디바이스 - Google Patents

동일한 apn 에 대한 다중 동시 pdn 연결들을 지원하는 방법 및 모바일 단말기 디바이스 Download PDF

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Abstract

모바일 단말기에 대한 PDN 연결의 선택을 지원하는 방법으로서, 모바일 단말기는 액세스 포인트에 연결되고, 모바일 단말기는 PDN 게이트웨이 - 제 1 PDN 게이트웨이 - 를 통하여 APN에 대한 적어도 하나의 진행중인 세션을 가지는 액티브 모드에 있는, 상기 방법은, 제 1 PDN 게이트웨이보다 더 적합한 PDN 게이트웨이 - 제 2 PDN 게이트웨이 - 가 모바일 단말기에 대하여 이용가능해지는지 여부를 모니터링하는 단계, 및 이용가능하다면, 제 1 PDN 게이트웨이에 대한 현존하는 PDN 연결과 연관된 이미 진행중인 세션들을 유지하면서, 제 2 PDN 게이트웨이에 대한 신규의 PDN 연결을 확립함으로써 APN에 대한 모바일 단말기의 임의의 신규의 세션들을 확립하는 단계를 특징으로 한다. 더 나아가, PDN 연결 선택 지원 기능을 가지는 모바일 단말기가 개시된다.

Description

동일한 APN 에 대한 다중 동시 PDN 연결들을 지원하는 방법 및 모바일 단말기 디바이스{METHOD AND MOBILE TERMINAL DEVICE FOR SUPPORTING MULTIPLE SIMULTANEOUS PDN CONNECTIONS TO THE SAME APN}
본 발명은 모바일 단말기에 대한 PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법에 관한 것으로, 모바일 단말기는 액세스 포인트에 연결되고, 모바일 단말기는 PDN 게이트웨이 - 제 1 PDN 게이트웨이 - 를 통하여 APN에 대한 적어도 하나의 진행중인 세션 (ongoing session) 을 가지는 액티브 모드에 있다.
더 나아가, 본 발명은 PDN 연결 선택 지원 기능을 가지는 모바일 단말기에 관한 것으로, 모바일 단말기는 액세스 포인트에 연결되고, 모바일 단말기는 PDN 게이트웨이 - 제 1 PDN 게이트웨이 - 를 통하여 APN에 대한 적어도 하나의 진행중인 세션을 가지는 액티브 모드에 있다.
통상적으로, 네트워크 기반 이동성 네트워크들에서, 이동성 관리 기능은, 어느 게이트웨이가 특정 모바일 단말기, 예를 들어 진화된 패킷 시스템 (Evolved Packet Systems; EPS) 용어의 사용자 장비 (User Equipment; UE) 를 다룰 것인지를 결정한다. 예를 들어, EPS 네트워크들에서, 핸드오버 실행 결정을 담당하는 이러한 이동성 관리 기능은 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity; MME) 라고 불리는 네트워크 컴포넌트에 상주한다. 특히, UE가 액세스 포인트 네임 (Access point Name; APN) 에 대한 신규의 세션의 개시를 요청할 때마다, MME는 개별 패킷 데이터 네트워크 (Packet Data Network; PDN) 연결이 확립되어야 하는 UE 에 대한 PDN 게이트웨이를 선택한다.
최근에는 단일 UE의 다중 PDN 연결들을 지원하는 개념이 점점 더 중요성을 얻게 되었다. 현재의 해법에서는, 다중 APN들을 지원하는 UE는 각각 상이한 APN (예를 들어, 인터넷, IMS 등) 과 연관된 상이한 PDN 연결들 (상이한 IP 어드레스들에 대응함) 을 가질 수도 있다. 이러한 상황을 반영하는 통상의 시나리오가 도 1 에 예시된다. 도 1 에서, 기지국에 연결되어 있는 UE는 상이한 PDN 연결들을 실행중이다. PDN-게이트웨이 P-GW1을 통하여 UE는 인터넷과 연관되고, P-GW2를 통하여 UE는 IP 멀티미디어 서브시스템 (IP Multimedia Subsystem; IMS) 과 연관되며, P-GW3를 통하여 UE는 사설 네트워크와 연관된다.
UE에 의하여 확립된 상이한 PDN 연결들이 상이한 APN들로 디렉팅 (directed) 되지만, 현재의 표준들에 따르면 하나의 UE가 동일한 무선 기술을 통하여 동일한 APN에 대해 다중 PDN 연결들을 가지는 것이 지원되지 않는다. 예를 들어, 현재의 표준 3GPP 24.301은 섹션 6.5.1.4에서 PDN 연결성을 위한 UE들로부터의 요청들이 네트워크에 의하여 수락되지 않는 상이한 상황들을 특정한다. 이러한 요청을 수락하지 않는 한 가지 이유는 하나의 주어진 APN에 대하여 다중 PDN 연결들이 허용되지 않는다는 것이다 (#55에 특정됨). 더 나아가, 섹션 6.5.1.6에는 네트워크 측에서의 비정상적 케이스들이 특정되는데, 이러한 케이스들 중에는 네트워크가 기존의 PDN 연결과 동일한 APN 및 PDN 타입의 조합으로 PDN 연결성 요청 메시지를 수신하는 케이스가 있다.
일반적으로, UE가 특정 APN에 액세스하기 위하여 PDN 연결을 이용하고 있는 경우, 관련 PDN 게이트웨이 (관심 대상인 APN에 대한 게이트웨이) 는 UE 또는 네트워크가 그 PDN 연결을 끊기 전에는 변경되지 않는다. 서비스 중단을 피하기 위해, 현존하는 PDN 연결들이 단순히 해제되고 타겟 P-GW를 향하여 재확립되기 때문에 P-GW 재배치는 아이들 이동성 (idle mobility) 동안에만 실현가능하다. 결과적으로, UE가 특정 APN에 액세스하기 위한 PDN 연결을 가지고 있는 한 (즉, 액티브 모드에 있는 한), UE는 - 최신 기술에 따르면 - 동일한 APN에 대한 임의의 신규의 세션들을 셋업하기 위해 항상 동일한 P-GW를 이용할 것이다.
히타치에 의한 최근 제안 기술 (3GPP TSG SA WG2 Meeting #77, S2-100408) 에서, 진행중인 PDN 연결들을 "곧 혼잡하게 될" P-GW로부터 덜 혼잡한 P-GW로 옮기는 기술이 제안되었다. 그러나, 직관적으로 볼 때 이러한 동작은 너무 복잡하며 서비스 연속성에 심각한 영향을 미칠 수도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 구현하기 용이한 수단을 채택함으로써, 특정 APN에 대한 신규의 세션들을 론칭하는데 관심있는 모바일 단말기들의 지원이 신규의 세션들에 대한 신규의 최적화된 PDN 연결들을 확립하는 것과 관련하여 개선되는 동시에 동일한 APN에 대한 모바일 단말기의 진행중인 PDN 연결들 및 대응하는 진행중인 세션들이 훼손되지 않도록 하는 방식으로, 처음에 기술된 타입의 방법 및 모바일 단말기를 개선하고 추가 개발하는 것이다.
본 발명에 따르면, 전술된 목적은 청구항 제 1 항의 특징들을 포함하는 방법에 의하여 달성된다. 이 청구항에 따르면, 이러한 방법은,
제 1 PDN 게이트웨이보다 더 적합한 PDN 게이트웨이 - 제 2 PDN 게이트웨이 - 가 모바일 단말기에 대하여 이용가능해지는지 여부를 모니터링하는 단계, 및
이용가능하다면, 제 1 PDN 게이트웨이에 대한 현존하는 PDN 연결과 연관된 이미 진행중인 세션들을 유지하면서, 제 2 PDN 게이트웨이에 대한 신규의 PDN 연결을 확립함으로써 모바일 단말기의 APN에 대한 임의의 신규의 세션들을 확립하는 단계를 특징으로 한다.
더 나아가, 전술된 목적은 청구항 제 17 항의 특징들을 포함하는 모바일 단말기에 의하여 달성된다. 이 청구항에 따르면, 이러한 모바일 단말기는,
제 1 PDN 게이트웨이보다 더 적합한 PDN 게이트웨이 - 제 2 PDN 게이트웨이 - 가 이용가능해지는지 여부에 대한 정보를 수집하기 위한 수신 수단; 및
이용가능하다면, 제 1 PDN 게이트웨이에 대한 현존하는 PDN 연결과 연관된 이미 진행중인 세션들을 유지하면서, 제 2 PDN 게이트웨이에 대한 신규의 PDN 연결을 확립함으로써 APN에 대한 임의의 신규의 세션들을 확립하기 위한 결정 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기본적으로 모바일 단말기들이 동일한 APN에 대한 다중 세션들을 론칭할 필요성이 있다는 점이 우선 인식되어 왔다. 더 나아가, 신규의 세션들에 대해 관심 대상인 APN에 대한 현존하는 PDN 연결을 이용하는 것이 몇 가지 측면에서 불이익일 수도 있다는 점이 인식되어 왔다. 해법으로서, 본 발명은 다음과 같은 메커니즘을 제안한다 : 주어진 PDN 연결을 이용하여 특정 APN에 액세스하는 모바일 단말기에 대하여, 더 최적화된/적합한 PDN 게이트웨이가 예를 들어 모바일 단말기에 의하여 수행된 신규의 액세스 포인트로의 핸드오프의 결과로서 이용가능해진다면, UE가 동일한 APN에 대한 신규의 세션들을 개시하고자 할 때 모바일 단말기는 더 최적화된 PDN 게이트웨이에 대한 신규의 PDN 연결을 셋업할 것이다. 결과적으로, 본 발명은, 모바일 단말기들로 하여금, 이전과 동일한 APN에 대해 다른 최적화된 PDN 연결을 (예를 들어, 네트워크로부터의 트리거 시에 또는 모바일 단말기 자체에 의하여 적합한 것으로 판단될 때) 확립하도록 하는 메커니즘을 고안한다.
물론, 제 1 PDN 게이트웨이 (즉, 현재 채택된 게이트웨이) 보다 더 최적화된/적합한 2 개 이상의 PDN 게이트웨이가 동시에 이용가능해질 수 있다. 이 경우에, "제 2 PDN 게이트웨이" 라는 용어는 복수의 PDN 게이트웨이들 (예를 들어, 제 3, 제 4, 등등의 PDN 게이트웨이) 을 포함할 수 있는 것으로 이해되며, 그러면 이들로부터 예를 들어 가장 최적화된/적합한 PDN 게이트웨이가 선정될 수 있다. 예를 들어, 모바일 단말기가 계속 이동한다면, 이전의 세션들이 그들이 확립되었던 바로 그 PDN 게이트웨이 상에서 유지되는 동안, 모바일 단말기는 항상 신규의 세션들에 대해 가장 최적의 PDN 게이트웨이를 취할 수도 있다.
본 발명에 따르는 방법을 적용하는 것은, 즉, 진행중인 PDN 연결들을 유지하면서 신규의 IP 흐름들에 대해서 이용되는 액티브 이동성 (active mobility) 동안 모바일 단말기들에 대해 "적합한" PDN 연결들을 추가하는 것은, 모바일 단말기들로 하여금 항상 최적화된 PDN 연결들을 가질 수 있도록 한다. 본 발명이 바람직하게 적용될 수 있는 통상의 시나리오들에는, 예를 들어 오래 지속된 세션을 유지하면서 장거리 이동하는 모바일 단말기의 시나리오나, 또는 인접하며 부하가 적은 PDN 게이트웨이가 이용가능해진다면 더 자주 발생될 수 있는 선택된 IP 트래픽 오프로드 (Selected IP Traffic Offload; SIPTO) 의 맥락의 시나리오가 포함된다. 어떠한 경우에도, 그 결과로서 본 발명은 특히 효율적 부하 밸런싱 (efficient load balancing), 데이터 트래픽 루트 최적화 (data traffic route optimization), 서비스 지역화 (service localization), SIPTO (Selected IP Traffic Offload) 의 효율적 지원, 전체 네트워크 자원의 절감 등의 관점에서 오퍼레이터 (operator) 에게 중요한 장점을 갖는다. 그러나, 본 발명은 동일한 APN에 대해 다중 동시 PDN 연결들을 지원하는 모바일 단말기만을 고려한다는 점에 주목하여야 한다.
PDN 게이트웨이의 적합도 (degree of suitability) 의 효율적 및 일관적 결정과 관련하여, PDN 게이트웨이의 특정 특성들에 관련된 소정의 파라미터들이 고려된다는 것이 규정될 수도 있다. 특히, PDN 게이트웨이의 적합도는 그 PDN 게이트웨이의 성능 (capabilities), 그 PDN 게이트웨이의 부하 (load) 및/또는 그 PDN 게이트웨이의 모바일 단말기에 대한 지리적 근접성의 관점에서 결정될 수도 있다. 이러한 맥락에서, 복수의 상이한 파라미터들이 미리 정의된 정책들에 따라서 고려되고 가중화되는데, 이는 네트워크 오퍼레이터에 의하여 특정될 수도 있다는 것이 규정될 수도 있다. 예를 들어, 비록 PDN 게이트웨이의 모바일 단말기까지의 거리가 더 길다고 하더라도, 적은 양의 부하만을 가지는 PDN 게이트웨이가 비교적 부하가 많이 걸린 PDN 게이트웨이보다 더 적합하다고 간주될 수도 있다.
바람직한 실시형태에 따르면, 다른 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행한 모바일 단말기가 더 적합한 PDN 게이트웨이에 대한 액티브 서치 (active search) 를 수행한다는 것이 규정될 수도 있다. 모바일 단말기가 동일한 영역 (즉, 동일한 셀 내) 에 머무르는 경우에도, 모바일 단말기에 의하여 채택된 현재 PDN 게이트웨이는 가장 적합한 게이트웨이라는 자신의 지위를 잃을 수도 있는데, 즉, PDN 게이트웨이에 부하가 많이 가해지는 경우가 발생될 수 있다. 이 경우에, 최적의 PDN 게이트웨이에 대한 PDN 연결을 이용하여 임의의 신규의 세션들을 확립하는 관점에서, 핸드오버 이후에 액티브 스캔을 수행하는 것이 모바일 단말기에 대한 효율적인 수단임이 판명된다.
일반적으로, 더 적합한 PDN 게이트웨이의 이용가능성의 모니터링은 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity) 에 의하여 수행된다는 것이 규정될 수도 있으며, 이동성 관리 엔티티는 개별 EPS 명명법 (notation) 에 따라서 이하 간단하게 MME라고 불릴 것이다. MME는 특정 모바일 단말기에 대하여 이용가능한 임의의 보다 적합한 PDN 게이트웨이들이 존재하는지 여부를 검사하기 위한 상이한 메커니즘들을 적용할 수도 있다. 이러한 맥락에서, MME가 특정 게이트웨이 선택 메커니즘을 가진다고 간주된다. 더 나아가, MME가 실시간으로 PDN 게이트웨이들과 관련된 정보 (예를 들어, 부하) 에 대한 사전 지식을 가지고 있다고 간주된다. 예를 들어, MME는 추적 영역 갱신 (Tracking Area Update; TAU) 절차를 이용하여 더 최적의 PDN 게이트웨이가 이용가능하다는 것을 (응답으로) UE에 표시할 수도 있다. 추가적으로 또는 대안으로, MME는 가능한 PDN 게이트웨이들의 부하에 관련된 정보의 교환을 위하여 S5/S11 인터페이스들을 이용할 수도 있다.
MME가 현재 모바일 단말기에 의하여 채택된 것보다 더 적합한 하나 이상의 PDN 게이트웨이들이 모바일 단말기에 대하여 이용가능하다는 것을 알아낸 경우에, MME는 이것을 바람직하게는 NAS (Non-Access Stratum) 시그널링 (예를 들어, 핸드오프 커맨드 메시지들) 을 이용하여 모바일 단말기에 표시할 수도 있다. 특정 실시형태에서, 이러한 표시는 플래그를 포함하는데, 이 플래그에 기반하여 모바일 단말기가 APN에 대한 신규의 세션을 개시하고자 할 때 모바일 단말기는 신규의 최적화된 PDN 연결을 확립한다. 더 나아가, 이러한 표시는 MME가 더 적합하다고 식별한 하나 이상의 PDN 게이트웨이들의 IP 어드레스/IP 어드레스들의 명시적 표시 (exquisite indication) 일 수 있다.
바람직하게는, 모바일 단말기가 자신이 이미 진행중인 PDN 연결을 가지고 있는 APN에 대한 신규의 세션을 셋업하려고 하면, 모바일 단말기는 (예를 들어 NAS 시그널링을 이용하여) 자신이 현존하는 PDN 연결을 이용하여야 하는지 또는 신규의 연결을 고려해야 하는지 여부에 대하여 MME에 질의한다. 전술된 MME에 의하여 개시되는 해법과 비교하여, 모바일 단말기에 의하여 개시되는 해법은 때로는 모바일 단말기로부터 MME로의 불필요한 질의를 발생시킬 수도 있다. 그러나, 동일한 APN에 대해 다중 PDN 연결들을 허용하기 위하여 요구되는 수정 사항들 외에는, 네트워크 레벨에서는 더 이상 추가적인 수정 사항들이 요구되지 않는다. MME에 질의하는 것은 상이한 파라미터들에 기반하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 모바일 단말기가 APN에 대한 신규의 PDN 연결을 확립하고자 할 때마다, 모바일 단말기는 사용하기 적합한 PDN 게이트웨이에 대해 MME에 질의한다는 것이 규정될 수도 있다. 대안으로, 시그널링 오버헤드를 감소시키려는 목적으로, 질의는 모바일 단말기가 그 자신의 APN에 대한 가장 최근의 PDN 연결을 확립한 이후 특정 이벤트가 발생한 경우에만 MME로 전송된다는 것이 규정될 수도 있다. 예를 들어, 특정 이벤트는 모바일 단말기가 다수의 핸드오프를 수행한 것, 소정의 거리를 이동한 것, 및/또는 신규의 트래킹/서비스 영역 (tracking/service area) 에 진입한 것을 포함할 수도 있다. 다른 정책들도 역시 가능한데, 예를 들어 단지 특정 시간 주기 후 또는 모바일 단말기가 특정 시간 동안 특정 영역에 진입한 후에만 질의를 전송하는 것이 가능하다.
다른 바람직한 실시형태에 따르면, 모바일 단말기 자체에 의하여 또는 MME에 의하여 최적의 PDN 게이트웨이들의 식별을 개시하는 것 외에, 현재 PDN 게이트웨이의 개시 (initiative) 시에 모바일 단말기가 임의의 신규의 세션에 대해 더 최적의 PDN 게이트웨이를 고려하도록 트리거링된다는 것이 규정될 수도 있다. 예를 들어, 현재/제 1 PDN 게이트웨이 (즉, 모바일 단말기가 APN에 대한 적어도 하나의 진행중인 세션을 가지는 PDN 게이트웨이) 가 모바일 단말기가 다른 PDN 게이트웨이에 의하여 더 적합하게 서비스된다는 것을 인식하는 경우에, 현재/제 1 PDN 게이트웨이는 임의의 신규의 세션에 대한 임의의 인입 요청들을 간단히 거절할 수도 있다. 특히, 요청들의 거절은 현재/제 1 PDN 게이트웨이가 모바일 단말기로 에러 메시지를 전송함으로써 실현될 수도 있다. 그러나, 이러한 동작은, PDN 게이트웨이들이 예를 들어 인터넷 프로토콜 (IP) 과 같은 특정 네트워크 프로토콜의 각 흐름/세션 당 트래픽을 필터링하는 능력을 가지도록 요구하며, 또한 이들이 특히 이웃하는 게이트웨이들 같은 다른 PDN 게이트웨이들의 세트의 최적성 (optimality) 에 대한 지식을 가지고 있을 것을 요구한다. 이 정보는 PDN 게이트웨이들 간의 신규의 인터페이스를 이용하여 이웃하는 PDN 게이트웨이들 간에 교환될 수 있거나, O&M (Operation & Management) 에 의하여 배포될 수 있거나, 또는 MME에서 이용가능하다고 본다면 (전술된 바와 같이 S5/S11 인터페이스들에 의하여 수집된다면 (aggregated)), 이 정보는 MME에 의하여 배포될 수 있다.
바람직하게는, 현재/제 1 PDN 게이트웨이 (즉, 모바일 단말기가 APN에 대한 적어도 하나의 진행중인 세션을 가지는 PDN 게이트웨이) 가 미리 정의된 조건들 하에서 동작 개시하는 경우에, 게이트웨이는 모바일 단말기에, 다른 PDN 게이트웨이들을 통하여 APN에 대한 임의의 신규의 PDN 연결들을 확립하도록 통지한다. 이러한 통지는 PDN 게이트웨이와의 진행중인 연결들을 가지는 모든 모바일 단말기들로 전송될 수도 있다. 네트워크 오퍼레이터에 의하여 특정될 수도 있는 미리 정의된 조건들 중 하나는, 예를 들어 소정의 임계치를 초과하는 PDN 게이트웨이의 부하에 관련될 수도 있다. 특정 실시형태에서, 통지는 S5/S11 인터페이스들 및 이동성 관리 엔티티 (MME) 를 통한 NAS 시그널링을 이용함으로써 실현된다. 대안으로, 특별히 이 목적을 위해 설계되는 신규의 특정 시그널링 메시지들이 채택될 수도 있다. 다른 특정 실시형태에서, 통지는 데이터 패킷들 내에 또는 현존하는 시그널링 메시지들 내에 또는 이들 모두 내에 플래그를 설정함으로써 실현될 수 있는데, 이들은 예를 들어 프로토콜 구성 옵션 (Protocol Configuration Options; PCO) 을 이용함으로써 PDN 게이트웨이와 모바일 단말기 간에 교환된다.
다른 바람직한 실시형태에 따르면, 모바일 단말기는 신규의 IP 세션들 (모든 종류의 IP 흐름들 및 연결들을 포함함) 을, 그 신규의 IP 세션들이 확립될 때, 그 신규의 IP 세션들의 대응하는 PDN 게이트웨이들과 결합시킨다는 것이 규정될 수도 있다. 이러한 결합 (binding) 을 위한 직접적인 해법은 "목적지 피어의 IP 어드레스, 애플리케이션 타입 및 프로토콜 타입들" 을 PDN 게이트웨이와 매핑시키는 것일 수 있다. 이러한 맥락에서, 목적지 피어의 IP 어드레스, 애플리케이션 타입 및 기본적인 프로토콜 타입들에 기반하여 정의되는 세션이 예를 들어 SIP (Session Initiation Protocol), RTP (Real-time Transport Protocol), 및 RTCP (RealTime Control Protocol) 와 같은 2 개 이상의 프로토콜 타입을 가질 수도 있다는 점에 주목하는 것이 중요하다. 이러한 동작을 수행함으로써, 모바일 단말기들은 그들의 IP 흐름/연결/세션 중 어떤 것이 어떤 PDN 연결을 이용하는지를 항상 기억한다. 특정 PDN 연결과 연관된 모바일 단말기의 모든 IP 흐름들/연결들/세션들이 종료되는 경우에, 모바일 단말기는 개별 자원들을 릴리즈하기 위하여 관심 대상인 PDN 연결의 릴리즈를 트리거링할 수도 있다.
본 발명의 교시를 유익한 방법으로 설계 및 추가 개발하는 몇 가지 방법들이 존재한다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 한편으로는 특허 청구항 제 1 항 및 제 17 항에 종속되는 특허 청구항들을 참조하여야 하며, 다른 한편으로는 도면에 의하여 예시되는 본 발명의 실시형태의 바람직한 예에 대한 후속의 상세한 설명을 참조하여야 한다. 도면을 이용하여 본 발명의 실시형태의 바람직한 예에 대한 상세한 설명과 함께, 교시의 일반적으로 바람직한 실시형태들 및 추가 개발예들이 이하 설명될 것이다.
도 1 은 종래 기술에 따라 UE가 복수의 PDN 연결들을 확립한 시나리오를 예시하는 개략적인 도면이다.
도 2a 는 종래 기술에 따라 UE가 제 1 PDN 연결을 확립한 것을 예시하는 개략적인 도면이다.
도 2b 는 종래 기술에 따라 UE가 추가적인 세션을 확립한 도 2a 의 시나리오를 예시하는 개략적인 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따라 최적화된 PDN 연결 선택 지원 기능을 가지는 시나리오를 예시하는 개략적인 도면이다.
도 2a 는 다중 APN들을 지원하는 것으로 가정되는 사용자 장비 (User Equipment; UE) 가 액세스 포인트 eNB1 의 커버리지 영역 (원으로 표시됨) 내에 위치하는 종래 기술에 따른 시나리오를 예시한다. 액티브 모드에서 동작중이며 eNB1에 대한 연결을 확립한 UE가 PDN과 진행중인 세션을 가지는데, 이는 PDN-연결1 이라고 표시된다. 화살표로 예시된 바와 같이, PDN-연결1은 PDN 게이트웨이 LP-GW1 (로컬 P-GW1) 을 통하여 확립된다.
도 2b 는 도 2a 의 시나리오의 시간상 후속 시점, 그리고 UE가 eNB1로부터 eNB2로의 핸드오프를 수행한 이후를 예시한다. eNB2에 연결되면, UE는 소정의 시점에서 이전의 세션을 여전히 액티브 상태로 유지하면서 동일한 APN, 즉 도시된 PDN에 대한 신규의 세션 - 세션 2 - 을 개시하고자 한다. 비록 핸드오프 이후에 신규하며 더 적합한 PDN 게이트웨이인 (예를 들어, 부하 측면 및 UE로의 지리적 근접성 측면에서 더 적합한) LP-GW2가 이용가능해지지만, UE는 신규의 세션 2의 데이터를 수신하기 위하여 이전의 PDN 게이트웨이 (LP-GW1) 를 계속 사용한다. 시그널링에 대하여 (점선 화살표) 그리고 데이터에 대하여 (실선 화살표) 모두 예시된 바와 같이, UE 와 PDN 간의 연결은 eNB2, 진화된 패킷 코어 (Evolved Packet Core; EPC) 의 서빙 게이트웨이 (Serving Gateway; S-GW), 및 LP-GW1을 통하여 확립된다. 이것은, 종래 기술에 따르면 UE가 아이들 이동성 (idle mobility) 상태가 되지 않는다면 UE가 특정 APN에 대한 PDN 연결을 변경할 가능성이 없다는 사실에 기인한다. PDN 게이트웨이의 변경, 도 2b 의 경우에는 LP-GW1에서 LP-GW2로의 변경은, 이전의 PDN 연결이 단순히 해제되어 버리는 결과를 야기할 것이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 방법을 구현하는 시나리오를 개략적으로 예시한다. 기본적인 아키텍처는 도 2a 및 도 2b 에서와 같으며, 여기서 UE는, eNB1에 연결되면, LP-GW1을 통하여 도시된 PDN에 대해 PDN-연결1을 확립했다. 시간상 소정의 시점에서, UE는 eNB1로부터 eNB2로 핸드오프를 수행한다. 핸드오프는, 실선 화살표에 의하여 표시된 바와 같이, PDN-연결1의 세션의 데이터가 LP-GW1 및 S-GW2를 통하여 디렉팅 (directed) 되는 결과를 초래한다.
이런 상황에서 UE는 동일한 PDN과 신규의 세션을 확립하려고 한다. 본 발명에 따르면, 그리고 도 2b 에 예시된 시나리오와는 대조적으로, UE는 현재 채택되어 있는 것보다 더 적합한 PDN 게이트웨이가 이용가능해지는 여부에 대한 정보를 수집하기 위한 수신 수단을 포함한다. 더 나아가, UE는 임의의 진행중인 세션들을 기존의 PDN 연결을 이용하여 유지하면서 가능한 한 최적인 PDN 게이트웨이를 통하여 동일한 PDN과 임의의 신규의 세션을 확립하기 위한 결정 수단을 포함한다.
도 3 의 실시형태에서, 모니터링 프로세스를 수행한 결과, 핸드오프를 수행한 이후에, UE에 대하여 LP-GW1보다 LP-GW2가 더 적합한 PDN 게이트웨이라는 것을 알 수 있는데, 그 이유는 UE까지의 LP-GW2의 지리적 거리가 훨씬 짧기 때문이다. 그러므로, UE는 신규의 PDN 게이트웨이 LP-GW2를 통하여 신규의 PDN 연결을 확립하고, 점선 화살표로 표시된 것과 같이 신규의 PDN 연결을 이용하여 APN에 대한 임의의 신규의 세션을 론칭한다. 진행중인 세션은 이전의 PDN 연결을 계속 이용할 것인데, 즉, 이전의 PDN 연결을 이용하는 이전의 세션은 훼손되지 않고 종료시까지 계속 진행될 것이다. 그 후, 최신 절차에 따라 이전의 PDN 연결은 해제될 것이다.
도 3 에서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 방법은, UE가 다른 최적의 PDN 게이트웨이가 이용가능해지는 영역으로의 핸드오프를 수행하는 시나리오에 적용된다. 그러나, 이러한 해법은 UE가 동일한 영역에 머무르고 (즉, 동일한 셀 내에 머무르고), UE가 연결된 PDN 게이트웨이가 그 최적성을 잃어버리며 (예를 들어, 부하가 많이 걸리게 되며), 다른 최적의 PDN 게이트웨이 (예를 들어, 부하가 덜 걸린 게이트웨이) 가 이용가능한 경우라도 역시 적용될 수 있다.
더 나아가, 도 3과 연관되어 예시된 실시형태에서, 임의의 신규의 세션을 확립하기 위한 더 적합한 PDN 게이트웨이에 대한 변경은 UE 자체에 의하여 개시되었다. 그러나, 다른 실시형태에 따르면, 임의의 신규의 세션에 대한 더 최적의 PDN 게이트웨이를 고려하도록 UE를 트리거링하는 것은 네트워크의 MME일 수도 있다. 또 다른 실시형태에 따르면, 더 적합한 PDN 게이트웨이들을 고려하는 프로세스는 APN에 대한 현존하는 세션과 관련하여 UE가 현재 이용하고 있는 PDN 게이트웨이에 의하여 개시될 수도 있다. 예를 들어, 현재 채택된 PDN 게이트웨이가 UE가 다른 PDN 게이트웨이에 의하여 더 양호하게 서비스된다는 것을 인식하는 경우에, PDN 게이트웨이는 임의의 신규의 세션들에 대한 임의의 요청들을 간단히 거절할 수도 있다. 더 나아가, 현재 채택된 PDN 게이트웨이가 특정 조건들 하에서 동작 개시하는 경우에, 특히 미리 정의된 부하 임계치를 초과하기 시작하는 경우에, PDN 게이트웨이는 PDN 게이트웨이와의 진행중인 연결들 (ongoing connections) 을 가지는 UE들의 선택된 세트에, 신규의 세션들을 도모하기 위해 다른 PDN 게이트웨이들과 신규의 PDN 연결들을 확립하도록 통지할 수도 있다.
본 명세서에 설명된 본 발명의 다양한 변형들 및 다른 실시형태들은, 전술된 상세한 설명 및 관련 도면들에 제공된 교시들의 장점을 고려하여 본 발명이 속한 분야의 당업자들에게 이해될 것이다. 그러므로, 본 발명이 개시된 특정 실시형태들에 한정되는 것이 아니라 변형들 및 다른 실시형태들이 첨부된 특허청구의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다는 점이 이해될 것이다. 비록 본 명세서에서 특정 용어들이 채택되었지만, 이들은 일반적이며 설명적인 의미로만 이용된 것이며 한정의 목적을 위하여 이용된 것이 아니다.

Claims (17)

  1. 모바일 단말기에 대한 패킷 데이터 네트워크 (Packet Data Network; PDN) 연결들의 선택을 지원하는 방법으로서,
    상기 모바일 단말기는 액세스 포인트에 연결되고, 상기 모바일 단말기는 PDN 게이트웨이 - 제 1 PDN 게이트웨이 - 를 통하여 액세스 포인트 네임 (Access point Name; APN) 에 대한 적어도 하나의 진행중인 세션 (ongoing session) 을 가지는 액티브 모드에 있으며,
    상기 제 1 PDN 게이트웨이보다 더 적합한 PDN 게이트웨이 - 제 2 PDN 게이트웨이 - 가 상기 모바일 단말기에 대하여 이용가능해지는지 여부를 모니터링하는 단계; 및
    이용가능하다면, 상기 제 1 PDN 게이트웨이에 대한 현존하는 PDN 연결과 연관된 이미 진행중인 세션들을 유지하면서, 상기 제 2 PDN 게이트웨이에 대한 신규의 PDN 연결을 확립함으로써 상기 모바일 단말기의 상기 APN에 대한 임의의 신규의 세션들을 확립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PDN 게이트웨이의 적합도 (degree of suitability) 는, 상기 PDN 게이트웨이의 성능 (capabilities), 상기 PDN 게이트웨이의 부하 (load) 및/또는 상기 PDN 게이트웨이의 상기 모바일 단말기에 대한 지리적 근접성에 관하여 결정되는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기는, 다른 액세스 포인트로의 핸드오버를 수행한 이후에, 더 적합한 PDN 게이트웨이에 대한 액티브 서치 (active search) 를 수행하는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    더 적합한 PDN 게이트웨이들의 이용가능성에 대한 상기 모니터링은 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity; MME) 에 의하여 수행되는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동성 관리 엔티티 (MME) 는, 바람직하게는 NAS (Non-Access Stratum) 시그널링을 이용하여, 상기 모바일 단말기에 대하여 하나 이상의 적합한 PDN 게이트웨이들이 이용가능하다는 것을 상기 모바일 단말기에 표시하는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 표시는, 플래그 및/또는 상기 하나 이상의 적합한 PDN 게이트웨이들의 IP 어드레스/IP 어드레스들의 명시적 표시 (explicit indication) 를 포함하는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기는, 상기 APN에 대한 신규의 세션을 확립하고자 할 때마다, 사용하기 적합한 PDN 게이트웨이에 대해 상기 이동성 관리 엔티티 (MME) 에 질의하는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 질의는, 상기 모바일 단말기가 상기 모바일 단말기의 상기 APN에 대한 가장 최근의 PDN 연결을 확립한 이후 특정 이벤트가 발생한 경우에만 상기 이동성 관리 엔티티 (MME) 로 전송되는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 특정 이벤트는, 상기 모바일 단말기가 다수의 핸드오프를 수행한 것, 소정의 거리를 이동한 것, 및/또는 신규의 트래킹/서비스 영역 (tracking/service area) 에 진입한 것을 포함하는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 PDN 게이트웨이는, 상기 모바일 단말기가 다른 PDN 게이트웨이에 의하여 더 적합하게 서비스된다는 것을 인식하는 경우에, 상기 모바일 단말기로부터의 임의의 신규의 세션들에 대한 임의의 요청들을 거절하는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 요청들의 거절은 상기 제 1 PDN 게이트웨이가 상기 모바일 단말기로 에러 메시지를 전송함으로써 실현되는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 PDN 게이트웨이는, 미리 정의된 조건들 하에서 동작 개시하는 경우에, 상기 모바일 단말기에, 다른 PDN 게이트웨이들을 통하여 상기 APN에 대한 임의의 신규의 세션들을 확립하도록 통지하는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 통지는 S5/S11 인터페이스들 및 이동성 관리 엔티티 (MME) 를 통한 NAS 시그널링을 이용함으로써 실현되는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 통지는, 데이터 패킷들 내에 및/또는 상기 제 1 PDN 게이트웨이와 상기 모바일 단말기 간에 교환된 현존하는 시그널링 메시지들 내에 플래그를 설정함으로써 실현되는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기는, 상기 모바일 단말기가 상기 APN에 대해 확립한 세션들을 대응하는 PDN 게이트웨이와 결합 (bind) 시키는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모바일 단말기는, 개별 PDN 게이트웨이와 연관된 모든 IP 흐름들 및/또는 세션들이 종료되는 경우에, PDN 연결의 릴리즈를 트리거링하는, PDN 연결들의 선택을 지원하는 방법.
  17. 패킷 데이터 네트워크 (Packet Data Network; PDN) 연결 선택 지원 기능을 가지는 모바일 단말기로서,
    상기 모바일 단말기는 액세스 포인트에 연결되고, 상기 모바일 단말기는 PDN 게이트웨이 - 제 1 PDN 게이트웨이 - 를 통하여 액세스 포인트 네임 (Access point Name; APN) 에 대한 적어도 하나의 진행중인 세션 (ongoing session) 을 가지는 액티브 모드에 있으며,
    상기 모바일 단말기는,
    상기 제 1 PDN 게이트웨이보다 더 적합한 PDN 게이트웨이 - 제 2 PDN 게이트웨이 - 가 이용가능해지는지 여부에 대한 정보를 수집하기 위한 수신 수단; 및
    이용가능하다면, 상기 제 1 PDN 게이트웨이에 대한 현존하는 PDN 연결과 연관된 이미 진행중인 세션들을 유지하면서, 상기 제 2 PDN 게이트웨이에 대한 신규의 PDN 연결을 확립함으로써 상기 APN에 대한 임의의 신규의 세션들을 확립하기 위한 결정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 단말기.
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