KR20130038092A

KR20130038092A - 오프로드된 트래픽의 서비스 품질 정책 설정방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20130038092A
Application number: KR1020110102746A
Authority: KR
Inventors: 이지은; 이건복; 김봉기; 유재형
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2013-04-17
Also published as: WO2013051793A1

Abstract

본 발명은 QoS 관리, 정책 또는 규칙 결정 및 이들을 단말에 적용하는 관리장치의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법및 그 장치에 관한 것이다.

Description

오프로드된 트래픽의 서비스 품질 정책 설정방법 및 그 장치 {METHOD FOR PROVISIONING QoS POLICY WITH OFFLOADED TRAFFIC AND APPARATUS THEREOF}

본 발명은 오프로드된 트래픽의 서비스 품질(QoS) 정책 설정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

시스템 아키텍처에 따라 QoS 관리, 정책 또는 규칙 결정 및 이들을 단말에 적용하는 관리장치에 관한 정보를 알 수 없는 경우가 있다. 이 경우 코어 네트워크에 포함되지 않는 제3네트워크에 의해 제공되는 어플리케이션 서비스도 해당 어플리케이션에 맞는 QoS 및 과금 정책을 적용할 수 없는 문제점이 있다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 코어 네트워크에 포함되지 않는 제3네트워크에 의해 제공되는 어플리케이션 서비스도 해당 어플리케이션에 맞는 QoS 및 과금 정책을 적용할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 어플리케이션 관리 장치의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로, 코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계, 상기 BPCF의 주소를 이용하여 상기 BPCF로 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm을 조회하는 단계, 상기 BPCF에 의해 DRA(Diameter Routing Agent)를 이용하여 획득된 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 상기 BPCF로부터 수신하는 단계, 및 상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 특정 인터페이스 시그널링을 수행하거나 상기 Realm 정보에 포함된 Realm 도메인 정보를 이용하여 DRA로부터 PCRF 정보를 수신하고 수신한 상기 PCRF 정보를 이용하여 PCRF와 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 제공한다.

다른 측면에서, 본 발명은, 어플리케이션 관리 장치의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로, 코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계, 획득한 BPCF의 주소로 상기 BPCF가 특정 인터페이스를 통해 PCRF로 상기 어플리케이션 관리 장치와의 세션 생성을 트리거하는 요청을 전달하여 요청하는 단계, 및 상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은, 어플리케이션 관리 장치의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로, 코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계, 획득한 BPCF 주소로 PCRF로 제공할 서비스 정보를 전달하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은, 코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계, 상기 BPCF의 주소를 이용하여 상기 BPCF로 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 조회하는 단계, 상기 BPCF에 의해 DRA(Diameter Routing Agent)를 이용하여 획득된 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 상기 BPCF로부터 수신하는 단계, 및 상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 특정 인터페이스 시그널링을 수행하거나 상기 Realm 정보에 포함된 Realm 도메인 정보를 이용하여 DRA로부터 상기 PCRF 정보를 수신하고 수신한 상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 수행하는 어플리케이션 관리 장치를 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은, 코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계, 획득한 BPCF의 주소로 상기 BPCF가 특정 인터페이스를 통해 PCRF로 상기 어플리케이션 관리 장치와의 세션 생성을 트리거하는 요청을 전달하여 요청하는 단계, 및 상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 수행하는 어플리케이션 관리 장치를 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은, 코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계, 획득한 BPCF 주소로 PCRF로 제공할 서비스 정보를 전달하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은, 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로, 어플리케이션 관리 장치로부터 PCRF 정보 또는 특정 단말의 Realm 정보에 대한 요청 메시지를 수신하는 단계, 상기 특정 단말의 단말 로컬 IP 주소로 DRA(Diameter Routing Agent)를 이용하여 PCRF 주소를 획득하는 단계, 획득된 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 상기 어플리케이션 관리 장치로 전송하는 단계를 포함하는 BPCF의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은, 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로, 어플리케이션 관리 장치로부터 특정 인터페이스를 통해 PCRF와 상기 어플리케이션 관리 장치의 세션 생성을 트리거하는 요청 메시지를 수신하는 단계, 및 PCRF와 상기 어플리케이션 관리 장치의 세션 생성을 요청하는 요청 메시지를 상기 PCRF에 전송하는 단계를 포함하는 BPCF의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은, 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로,어플리케이션 관리 장치로부터 제공할 서비스 정보를 수신하는 단계, 및 상기 제공할 서비스 정보를 PCRF로 전달하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은, 코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 기능, 상기 BPCF의 주소를 이용하여 상기 BPCF로 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 조회하는 기능, 상기 BPCF에 의해 DRA(Diameter Routing Agent)를 이용하여 획득된 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 상기 BPCF로부터 수신하는 기능, 및 상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 특정 인터페이스 시그널링을 수행하거나 상기 Realm 정보에 포함된 Realm 도메인 정보를 이용하여 DRA로부터 상기 PCRF 정보를 수신하고 수신한 상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 기능을 수행하여 상기 트래픽을 오프로드하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은, 코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 기능, 획득한 BPCF의 주소로 상기 BPCF가 특정 인터페이스를 통해 PCRF로 상기 어플리케이션 관리 장치와의 세션 생성을 트리거하는 요청을 전달하여 요청하는 기능, 및 상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 기능을 수행하여 상기 트래픽을 오프로드하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은, 코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 기능, 및 획득한 BPCF 주소로 PCRF로 제공할 서비스 정보를 전달하는 기능 수행하여 상기 트래픽을 오프로드하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

본 발명은 코어 네트워크에 포함되지 않는 제3네트워크에 의해 제공되는 어플리케이션 서비스도 해당 어플리케이션에 맞는 QoS 및 과금 정책을 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 적용되는 시스템 아키텍처를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 제1환경에서 시스템 아키텍처를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 제1환경에서 로컬 네트워크가 펨토시스템인 경우 시스템 아키텍처를 구체적으로 도시하고 있다.
도 4는 NAT(Network Address Translation)가 사용되지 않았다고 가정하였을 때 도 2의 WLAN에서 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정 절차의 흐름도이다.
도 5는 일실시예에 따른 제2환경에서 시스템 아키텍처를 구체적으로 도시하고 있다.
도 6은 도 5의 시스템 아키텍처에서 DRA를 이용한 PCRF 선택 방법의 개념을 도시하고 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 로밍 케이스에서의 프록시 모드 DRA가 동작하는 방식의 흐름도이다.
도 8은 또다른 실시예에 따른 로밍 케이스에서의 리다이렉트 모드 DRA가 동작하는 방식의 흐름도이다.
도 9는 또다른 실시예에 따른 AF가 BPCF로 PCRF 또는 UE의 Realm 주소를 조회하는 절차의 흐름도이다.
도 10은 또다른 실시예에 따른 BPCF 트리거를 통해 Xx 세션 생성 절차의 흐름도이다.
도 11은 또다른 실시예에 따른 BPCF가 AF가 H-PCRF로 제공할 정보를 Relay해주는 절차의 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 적용되는 시스템 아키텍처를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 적용되는 시스템 아키텍처(100)는 코어 네트워크 또는 EPC 네트워크(Evolved Packet Core Network, 110)과 광대역 네트워크 또는 BBF 접속 네트워크(BroadBand Forum Access Network, 120), 로컬 네트워크(Local Network, 130), 제3네트워크(140), 단말(150)을 포함한다.

EPC 네트워크(110)는 기지국간 핸드오버를 위한 로컬 이동성 앵커 포인트 이거나 대용량의 데이터 패킷을 분석해 유해한 데이터를 차단하고 보안 기능을 제공하는 EPC 제1게이트웨이(112) 및 외부 IP 네트워크의 연결 포인트인 EPC 제2게이트웨이(114), QoS 관리 ,정책 또는 규칙 결정 및 이들을 단말에 적용하는 EPC QoS 및 정책 관리장치(116), 단말 등의 인증절차를 관리하는 EPC 인증장치(118)를 전부 또는 일부 포함할 수 있다.

EPC 네트워크(110)에 포함된 기지국은 일정한 반경의 셀을 서비스 영역으로 하고 일반적으로 단말(150)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 시스템 종류에 따라 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node) 등 다른 용어로 불릴 수도 있다.

BBF 접속 네트워크(120)는 기지국간 핸드오버를 위한 로컬 이동성 앵커 포인트이거나 홈에 장치들을 인터넷 또는 다른 광대역 네트워크로 연결하는데 사용되는 BBF 제1게이트웨이(122) 및 외부 IP 네트워크의 연결 포인트인 BBF 제2게이트웨이(124), BBF QoS 관리와 정책 또는 규칙 결정 및 이들을 단말에 적용하는 QoS 및 정책 관리장치(126), 단말 등의 인증절차를 관리하는 BBF 인증장치(128)를 전부 또는 일부 포함할 수 있다.

로컬 네트워크(130)는 로컬 기지국 또는 접속 장치로써 펨토 시스템(132) 또는 WIPI AP(WIFI Access Point, 134), BBF 장치(136) 중 하나를 포함하는 로컬 네트워크일 수 있다. 이때 로컬 네트워크(130)는 미도시한 로컬 게이트웨이를 별도로 포함할 수도 있다.

제3네트워크(140)는 EPC 네트워크(110)의 운영자의 IP 서비스를 제공받을 수 없는 별도의 네트워크일 수 있다. 예를 들어 제3네트워크(140)는 운영주체가 별도로 존재하지 않은 인터넷 망일 수 있다. 제3네트워크(140)는 제3네트워크의 어플리케이션의 정보를 관리하는 어플리케이션 관리 장치(142)를 포함할 수 있다. 어플리케이션 관리 장치(142)는 도 1에서 제3네트워크(140)에 포함되는 것으로 설명하였으나 EPC 네트워크(110)에 포함될 수도 있다.

어플리케이션 관리 장치(142)는 어플리케이션 기능(Application Function, AF) 또는 트래픽 검색 기능(Traffic Detection Function, TDF)일 수 있다.

단말(150)은 무선 통신에서의 사용자 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, LTE-A, HSPA 등에서의 UE는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

단말(150)은 로컬 네트워크(130)과 BBF 접속 네트워크(120), EPC 네트워크(110)를 경유하여 IP서비스를 받을 수도 있다. 도 1에 도시한 시스템 아키텍처에서는 단말(150)로부터 발생된 모든 트래픽이 EPC 네트워크(110)로 전달될 수 있다. 이 경우 단말(150)로부터 발생된 모든 트래픽은 BBF 접속 네트워크(120)의 BBF 제1게이트웨이(122) 및 BBF 제2게이트웨이(124), EPC 네트워크(110)의 EPC 제1게이트웨이(112) 및 제2게이트웨이(114)를 통해 EPC 네트워크(110)내로 전달될 수 있다. 이하 이러한 환경을 제1환경이라 한다.

이 때 단말(150)은 자신의 로컬 IP 주소를 할당 받아 EPC 네트워크 기반의 액세스 인증 수단에 의해 EPC 네트워크(110)에 인증을 거친다. 이 절차 후에, 그 UE 로컬 IP 주소(UE local IP address)는 QoS 및 정책 관리장치(116)에 알려진다. UE 로컬 IP 주소(UE local IP address)는 BBF 도메인에 의해 단말에 할당된 공인 IP 주소(the public IP address assigned to the UE by the BBF domain)일 수 있다.

단말(150)로부터 오프로드된 트래픽은 오프로드된 네트워크에 있는 단말의 피어(peer)로 라우팅된다. 예를 들어, 단말의 피어(peer)가 EPC내의 EPC 어플리케이션 관리장치(미도시)인 경우, 단말(150)의 IP 서비스를 감지한 EPC내의 EPC 어플리케이션 관리장치(미도시)는 EPC QoS 및 정책 관리장치(116)로 특정 인터페이스 시그널링을 발생하여 어플리케이션 관련 정보를 전달할 수 있다.

이때 EPC QoS 및 정책 관리장치 (116)를 통해 생성된 정책(Policy) 또는 규칙(rule)는 특정 인터페이스를 통해 BBF QoS 및 정책 관리장치(126)로 전달되어 BBF 제2게이트웨이(124)에 최종 적용된다. 이 규칙에는 UE 로컬 IP 주소가 포함되므로 BBF 도메인에서 패킷들을 이 단말(150)과 연관시킬 수 있게 한다.

이때 EPC 네트워크(110)를 경유하여 서비스를 받는 단말(150)의 경우에는, 예를 들어, 단말의 피어(peer)가 제3네트워크 내의 어플리케이션 관리장치(142)인 경우, 제3네트워크(140)내의 어플리케이션 관리장치(142)가 홈 망의 EPC QoS 및 정책 관리장치(116)를 알 수 있으므로 즉시 Rx 인터페이스를 이용하여 특정 어플리케이션에 해당하는 QoS 및 과금 정책(Charging Policy)를 적용받을 수 있다.

한편 도 1에 도시한 시스템 아키텍처(100)에서는 단말(150)로부터 발생된 모든 트래픽이 EPC 네트워크(110)를 경유하지 않고 바로 로컬 네트워크(130)과 BBF 접속 네트워크(120)에서 인터넷의 IP 서비스를 받도록 오프로드할 수도 있다. 이하 이러한 환경을 제2환경이라 한다.

하지만, 이 경우 단말(150)이 EPC 네트워크(110)를 통과하지 않고 제3네트워크(140), 예를 들어 제 3의 인터넷 망으로 트래픽을 오프로드하기 때문에 어플리케이션 관리장치(142)가 단말(150)의 홈 QoS 및 정책 관리장치 정보를 확인할 수 없다. 어플리케이션 관리장치(142)는 오로지 단말(150)이 BBF 접속 네트워크(120)을 통해 할당받은 단말 IP 주소만을 얻을 수 있기 때문이다. 따라서 제2환경에서 EPC QoS 및 정책 관리장치(116)를 찾을 수 있는 방법이 존재해야만 제2환경에서도 어플리케이션 별로 제공받을 수 있는 QoS 및 과금 정책(Charging Policy)을 단말(150)이 전달받을 수 있다.

본 명세서에서 단말(150), EPC 네트워크(110)의 기지국, 로컬 네트워크(130)의 로컬 기지국 또는 접속 장치는 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 송수신 주체로서 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.

무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.

업링크(Uplink, 또는 상향링크) 전송 및 다운링크(Downlink, 또는 하향링크) 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

본 발명의 일실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-advancedA로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명의 실시예가 적용되는 시스템은 업링크 및/또는 다운링크 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)를 지원할 수 있으며, 링크 적응(link adaptation)을 위해 CQI(channel quality indicator)를 사용할 수 있다. 또한, 다운링크와 업링크 전송을 위한 다중 접속 방식은 서로 다를 수 있으며, 예컨데, 다운링크는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하고, 업링크는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용할 수 있는 것과 같다.

단말(150)과 네트워크(110, 120, 130, 140) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(L1), 제2 계층(L2), 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있으며, 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다.

도 2는 도 1의 제1환경에서 시스템 아키텍처를 구체적으로 나타낸 도면이다.

도 2에 도시한 제1환경에서 시스템 아키텍처(200)는 로컬 네트워크의 장치가 WIPI AP이며 비로밍(Non-Roaming)시 도 1의 시스템 아키텍처(100) 중 하나이다.

도 2를 참조하면 제1환경에서 시스템 아키텍처(200)는 EPC 네트워크(210)와 BBF 접속 네트워크(220), 로컬 네트워크(230), 단말(250)을 포함한다. 도 2에서 도시한 시스템 아키텍처(200)는 제1환경에서 단말(250)이 로컬 네트워크(230)과 BBF 접속 네트워크(220), EPC 네트워크(210)를 경유하여 IP서비스를 받을 수 있으므로 단말(250)의 피어(peer)가 EPC 네트워크(210)내에 존재하는 경우, 도 1에서 도시된 제3네트워크(140)를 포함하지 않을 수 있다.

EPC 네트워크(210)는 대용량의 데이터 패킷을 분석해 유해한 데이터를 차단하고 보안 기능을 제공하는 ePDG(enhanced Packet Data Gateway, 212) 및 외부 IP 네트워크의 연결 포인트인 P-GW(214), 도 1의 EPC QoS 및 정책 관리장치(116)의 실시예로서 QoS 관리 및 정책 또는 규칙 결정, 이들을 단말에 적용하는 PCRF(216), 단말 등의 인증절차를 관리하는 3GPP AAA 서버(218)를 전부 또는 일부 포함할 수 있다. ePDG(212)는 도 1의 EPC 제1게이트웨이(112)의 일종이며 P-GW(214)는 도 1의 EPC 제2게이트웨이(114)의 일종이다.

이때 PCRF(216)는 로밍시, 방문 PCRF(visited PCRF 또는 vPCRF)와 홈 PCRF(home PCRF 또는 hPCRF)으로 나눌 수 있다.

BBF 접속 네트워크(220)는 단말 장치들을 인터넷 또는 다른 광대역 네트워크로 연결하는 RG(Residential Gateway, 222) 및 외부 IP 네트워크의 연결 포인트인 BRAS(Broadband Remote Access Server)/BNG(Broadband Network Gateway)(224), 도 1의 BBF QoS 및 정책 관리장치(126)로 QoS 관리와 정책 또는 규칙 결정 및 이들을 단말에 적용하는 BPCF(226), 단말 등의 인증절차를 관리하는 BBF AAA 프록시(228)를 전부 또는 일부 포함할 수 있다. RG(222)는 도 1의 BBF 제1게이트웨이(122)의 일종이며 BRAS/BNG(224)는 도 1의 BBF 제2게이트웨이(124)의 일종이다.

RG(222)는 홈에 장치들을 인터넷 또는 다른 광대역 네트워크로 연결하는데 사용되는 홈 네트워킹 장치(home networking device) 또는 게이트웨이이다.

BRAS(Broadband Remote Access Server )는 사용자 트래픽에 대한 광대역 네트워크 게이트웨이(Broadband Network Gateway) 또는 집합 포인트(aggregation point)이다. BRAS는 접속 네트워크와 NSP 또는 ASP 사이 집합 능력(예를 들어 IP, PPP, Ethernet)을 제공한다. 집합과 함께 BRAS(Broadband Remote Access Server )는 접속 네트워크에서 정책 관리와 IP QoS를 제공할 수 있다.

BNG(Broadband Network Gateway)는 대역과 QoS 정책이 적용될 수 있는 IP Edge 라우터(IP Edge Router)이다. BNG(Broadband Network Gateway)는 BRAS 대신에 사용될 수 있다. 이하에서 BRAS 또는 BNG를 BNG/BRAS(224)라고 명명한다.

로컬 네트워크(230)는 로컬 기지국 또는 접속 장치로써 WIPI AP(234) 또는 BBF 장치(236) 중 하나를 포함하는 로컬 네트워크일 수 있다. 이때 로컬 네트워크(230)는 미도시한 로컬 게이트웨이를 별도로 포함할 수도 있다.

로컬 네트워크(230)는 전술한 EPC 네트워크(210)와 계층적으로 연동하는 네트워크로서, 일 예로, 홈 네트워크나 오피스 네트워크 등과 같이 매크로 네트워크(210)에 비해 상대적으로 작은 규모의 네트워크를 의미한다. 이러한 로컬 네트워크(230)는 IEEE 802.11x 계열 또는 WLAN의 표준규격에 따라 단말(250)과 통신하는 WIFI AP(234) 또는 BBF와 통신하는 BBF 장치(236) 중 적어도 하나를 포함한다.

도 1의 시스템 아키텍처를 더욱 상세하게 나타내고 장치 간 인터페이스를 표시한 도 2에서, 단말(250)과 기지국 사이 접속 네트워크(220, 230)과 EPC 네트워크(210) 사이의 제어 플레인(Control Plane)과 사용자 플레인(User Plane)은 서로 다른 인터페이스(Interface)로 교환된다.

즉, eNB로 표시된 기지국과 MME 사이의 제어 플레인은 S1-MME 인터페이스를 사용하고 eNB로 표시된 기지국과 S-GW 사이의 사용자 플레인은 S1-U 인터페이스를 사용할 수 있다. 한편, eNB로 표시된 기지국은 X2 인터페이스를 사용하고 S-GW과 P-GW(214)는 S5 인터페이스를 사용하고 P-GW(214)와 인터넷 망은 SGi 인터페이스를 사용할 수 있다.

ePDG(212)와 P-GW(214)는 S2b 인터페이스를 사용할 수 있고 P-GW(214)와 PCRF(216)는 Gx 인터페이스를 사용할 수 있고 ePDG(212)와 PCRF(216)은 Gxb* 인터페이스를 사용할 수 있고 P-GW(214)와 인터넷 망은 SGi 인터페이스를 사용할 수 있고 ePDG(212)와 3GPP AAA 서버(218)은 SWm 인터페이스를 사용할 수 있고 P-GW(214)와 3GPP AAA 서버(218)은 SWm 인터페이스를 사용할 수 있다.

또한 S-GW과 P-GW(214)는 S5 인터페이스를, HLR/HSS와 3GPP AAA 서버(218)은 SWx 인터페이스를 사용할 수 있다.

한편 EPC 네트워크(210)의 PCRF(216)과 BBF 접속 네트워크(220)의 BPCF(226)는 S9a 인터페이스를 사용할 수 있고 EPC 네트워크(210)의 3GPP AAA 서버(218)와 BBF 접속 네트워크(220)의 BBF AAA 프록시(228)는 SWa 인터페이스를 사용할 수 있다.

또한 단말(250)과 ePDG(212)는 SWu 인터페이스를 사용할 수 있다.

3GPP 가입자가 BBF 접속 네트워크(220)와 연동하여 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크(210)를 통해 IP 서비스를 제공받는 제1환경에서 단말로부터 발생된 모든 트래픽이 EPC 네트워크(210)로 전달된다. BBF 접속 네트워크(220)과 EPC 네트워크(210)의 사업자가 비신뢰관계일 경우 ePDG(212)를 통해 EPC 네트워크(210)로 트래픽이 전달된다. 전달된 트래픽은 P-GW(214)로 전달된다. PCRF(216)를 통해 생성된 정책 또는 규칙은 s9a 인터페이스를 통해 BPCF(226)로 전달되어 BRAS/BNG(224)에 최종 적용된다.

도 3은 도 1의 제1환경에서 로컬 네트워크가 펨토시스템인 경우 시스템 아키텍처를 구체적으로 도시하고 있다.

도 3에 도시한 시스템 아키텍처(300)는 EPC 네트워크(310)과 BBF 접속 네트워크(320), 로컬 네트워크(330), 단말(미도시)을 전부 또는 일부 포함한다.

EPC 네트워크(310)는 도 1의 EPC 제1게이트웨이로 S-GW(312)와 도 1의 EPC 제2게이트웨이로 P-GW(314), PCRF(316), 도 1의 EPC 인증장치로 3GPP AAA 서버(미도시)를 포함한다. P-GW(314), PCRF(316), 3GPP AAA 서버(미도시)는 도 2에 도시한 P-GW(214), PCRF(216), 3GPP AAA 서버(218)와 실질적으로 동일하다.

도 1의 EPC 제1게이트웨이로 S-GW(312)의 주요 역할/기능은 기지국간 핸드오버를 위한 로컬 이동성 앵커 포인트이다. S-GW(312)의 세부기능은 사용자 단말 채널 관리, 사용자 단말 IP 할당, PCRF와의 연동을 통한 정책강화, 패킷 루팅 및 포워딩 등일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

EPC 네트워크(310)는 진화(Evolved) UTRAN의 기지국과 제어신호(Control Signal)의 처리를 담당하는 이동성 관리 장치(Mobility Management Entity, 315)를 포함할 수 있다. MME(315)는 단말(미도시) 및 S-GW(312) 등으로부터 수신한 제어신호 이외에 사업자 정책, QoS(Quality of Service), 가입자 정보 등의 처리를 담당할 수 있다.

한편, EPC 네트워크(310)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 보안을 위해 별도의 게이트웨이, 예를 들어 SeGW(Security Gateway, 317)를 포함할 수도 있다. EPC 네트워크(310)은 S-GW(312)와 로컬 기지국(332) 사이 로컬 기지국(332)용 별도의 게이트웨이, 예를 들어 HeNB GW(319)를 포함할 수 있다.

EPC 네트워크(310)의 구성에 따라 동일 네트워크 영역 내에 P-GW(314)와 S-GW(312) 하단에 다수의 MME가 존재하며, 또한 MME 하단에는 MME가 관리하는 다수의 기지국(eNB)가 존재할 수 있다. 본 명세서에서 하나의 P-GW(314) 및 S-GW(312)와 그 하단을 구성하는 다수의 MME와 eNB들을 동일 네트워크로 정의한다.

BBF 접속 네트워크(320)는 단말 장치들을 인터넷 또는 다른 광대역 네트워크로 연결하는 RG(Residential Gateway, 322) 및 외부 IP 네트워크의 연결 포인트인 BRAS(Broadband Remote Access Server)/BNG(Broadband Network Gateway)(324), QoS 관리와 정책 또는 규칙 결정 및 이들을 단말에 적용하는 BPCF(326), 단말 등의 인증절차를 관리하는 BBF AAA 프록시(미도시)를 전부 또는 일부 포함할 수 있다.

로컬 네트워크(330)는 EPC 네트워크(310)의 S-GW(312)와 연결되는 미도시한 로컬 게이트웨이(Local Gateway 또는 L-GW), 이러한 로컬 게이트웨이(L-GW)와 연결되는 로컬 기지국을 포함하는 구조로 되어 있다.

위에서 언급한 로컬 기지국은, 일 예로, UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 망의 기지국으로 옥내에 설치하며 셀 커버리지 규모는 펨토셀에 해당하는 Home NodeB(HNB), 또는 EPS(Evolved Packet System) 망의 기지국으로 옥내에 설치하며 셀 커버리지 규모는 펨토셀에 해당하는 Home eNodeB(HeNB)를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 이러한 로컬 기지국은 로컬 네트워크(330)에 포함되는 것을 제외하고 기능적인 면에서 매크로 네트워크의 기지국과 동일할 수 있다.

로컬 게이트웨이(L-GW)는 로컬 기지국과 패킷 데이터 네트워크인 인터넷 망 사이에 위치하며, 로컬 기지국과 인터넷 망 사이에 베어러(Bearer)를 생성하거나, 로컬 기지국과 로컬 게이트웨이(L-GW) 사이에 베어러를 생성하게 하고, 생성된 베어러를 통해 데이터 전송이 가능하도록 한다.

도 3에 도시한 바와 같이 제1환경에서는 로컬 네트워크(330)에서 발생한 모든 트래픽이 BBF 접속 네트워크(320)을 거쳐 S-GW(312), P-GW(314) 등 EPC 네트워크(310)로 전송된다. EPC 네트워크(310)의 PCRF(316)를 통해 생성된 정책 또는 규칙은 s9a 인터페이스를 통해 BPCF(326)로 전달되어 BRAS/BNG(324)에 최종 적용된다.

도 4는 NAT(Network Address Translation)가 사용되지 않았다고 가정하였을 때 도 2의 WLAN에서 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정 절차의 흐름도이다.

도 4를 참조하면 NAT가 사용되지 않았다고 가정하였을 때 도 2의 WLAN에서 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정 절차는 다음과 같다. 이때 PCRF(216)는 로밍시 방문 PCRF(visited PCRF 또는 vPCRF, 216(v))와 홈 PCRF(home PCRF 또는 hPCRF, 216(h))으로 나눌 수 있다.

1. 제1환경에서 정의된 초기 접속(attach) 및 핸드오버 호 플로우어(handover call flows)를 진행한다(S410). 이 때 단말(250)은 자신의 로컬 IP 주소를 할당받아 3GPP-기반의 액세스 인증 수단에 의해 또는 S2b/S2c 터널 설정의 일부로써 EPC 네트워크 또는 3GPP 망(210)에 인증을 거친다. 이 절차 후에, 그 UE 로컬 IP 주소는 PCRF(216)에 알려진다. S9a 인터페이스는 BPCF(226) 또는 PCRF(216)가 트리거(Trigger)하여 생성될 수 있다.

2-3. 이 단말(250)를 위한 정책(Policy)이 BBF 접속 네트워크(220)로 전송된다(S420,S430). 이러한 규칙들은 단말의 로컬 IP 주소를 포함하므로 BBF 도메인에서 패킷들을 이 단말(250)과 연관시킬 수 있게 한다.

4. UE로부터 오프로드된 트래픽은 오프로드된 망에 있는 UE(250)의 피어(peer)로 라우팅된다(S440). 그 피어(peer)인 어플리케이션 관리 장치로 AF나 BBF 도메인 내의 TDF는 오프로드된 트래픽을 감지할 수 있다.

5. UE(250)의 IP 서비스를 감지한 AF 또는 TDF가 PCRF(216)로 Xx 시그널링이 발생한다(S450).

6-7. 이전 단계의 결과로써, 동적 정책(dynamic policy)은 BBF 접속 네트워크(220)로 전송된다(S460,S470). 이 규칙에는 UE 로컬 IP 주소가 포함되므로 BBF 도메인에서 패킷들을 이 UE와 연관시킬 수 있게 한다.

전술한 바와 같이 제1환경에서 EPC 네트워크를 경유하여 서비스를 받는 UE의 경우에는, AF가 Home 망의 PCRF를 알 수 있으므로 즉시 Rx 인터페이스를 이용하여 특정 어플리케이션에 해당하는 QoS 및 Charging Policy를 적용받을 수 있다.

하지만, 제2환경에서는 UE가 홈(Home) 또는 방문(Visited) EPC 네트워크를 통과하지 않고 제 3의 인터넷 망으로 트래픽을 오프로드하기 때문에 AF가 UE의 홈(Home) PCRF 정보를 확인할 방안이 없다. AF는 오로지 UE가 BBF 접속 네트워크를 통해 할당받은 IP주소만을 얻을 수 있기 때문이다. 따라서 제2환경에서 Home-PCRF를 찾을 수 있는 방법이 존재해야만 제2환경에서도 어플리케이션 별로 제공받을 수 있는 QoS 및 과금 정책(Charging Policy)를 UE가 전달받을 수 있다.

도 5는 일실시예에 따른 제2환경에서 시스템 아키텍처를 구체적으로 도시하고 있다.

도 5를 참조하면 제2환경에서의 시스템 아키텍처(500)는 EPC 네트워크(510)와 BBF 접속 네트워크(520), 로컬 네트워크(530), 제3네트워크(540), 단말(550)을 전부 또는 일부 포함한다. 도 5에 EPC 네트워크(510)의 구성요소들은 도 2 또는 도 3의 구성요소와 동일 또는 실질적으로 동일하다.

EPC 네트워크(510)는 도 1의 EPC 제1게이트웨이로 S-GW(512)와 도 1의 EPC 제2게이트웨이로 P-GW(514), PCRF(516), 도 1의 EPC 인증장치로 3GPP AAA 서버(518)를 포함한다. P-GW(514), PCRF(516), 3GPP AAA 서버(518)는 도 2 및 도 3에 도시한 P-GW(214, 314), PCRF(216, 316), 3GPP AAA 서버(218, 318)와 실질적으로 동일하다. S-GW(512), MME(515), SeGW(Security Gateway, 517), HeNB GW(519)는 도 3의 S-GW(312), MME(315), SeGW(Security Gateway, 317), HeNB GW(319)와 실질적으로 동일하다.

BBF 접속 네트워크(520)는 단말 장치들을 인터넷 또는 다른 광대역 네트워크로 연결하는 RG(522) 및 외부 IP 네트워크의 연결 포인트인 BRAS/BNG (524), QoS 관리와 정책 또는 규칙 결정 및 이들을 단말에 적용하는 BPCF(526), 단말 등의 인증절차를 관리하는 BBF AAA 프록시(528)를 전부 또는 일부 포함할 수 있다.

로컬 네트워크(530)는 EPC 네트워크(510)의 S-GW(512)와 연결되는 미도시한 로컬 게이트웨이(Local Gateway 또는 L-GW, 534), 이러한 로컬 게이트웨이(L-GW)와 연결되는 로컬 기지국(532)을 포함하는 구조로 되어 있다.

위에서 언급한 로컬 기지국(532)은, 일 예로, UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 망의 기지국으로 옥내에 설치하며 셀 커버리지 규모는 펨토셀에 해당하는 Home NodeB(HNB), 또는 EPS(Evolved Packet System) 망의 기지국으로 옥내에 설치하며 셀 커버리지 규모는 펨토셀에 해당하는 Home eNodeB(HeNB)를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 이러한 로컬 기지국(532)은 로컬 네트워크(510)에 포함되는 것을 제외하고 기능적인 면에서 EPC 네트워크(510)의 기지국과 동일할 수 있다.

로컬 게이트웨이(L-GW, 534)는 로컬 기지국(532)과 패킷 데이터 네트워크인 인터넷 망 사이에 위치하며, 로컬 기지국(532)과 인터넷 망 사이에 베어러(Bearer)를 생성하거나, 로컬 기지국(532)과 로컬 게이트웨이(L-GW, 534) 사이에 베어러를 생성하게 하고, 생성된 베어러를 통해 데이터 전송이 가능하도록 한다.

다시말해 로컬 게이트웨이(534)는 EPC 네트워크(510)을 위한 P-GW(5140의 기능 중 일부 혹은 전부를 포함일 수 있거나 UMTS를 위한 GGSN(Gateway GPRS Support Node)의 기능 중 일부 혹은 전부를 포함할 수 있다.

제 3 인터넷 망으로 제3네트워크(540)는 EPC 네트워크(510)의 운영자의 IP 서비스를 제공받을 수 없는 별도의 네트워크일 수 있다. 예를 들어 제3네트워크(540)는 운영주체가 별도로 존재하지 않은 인터넷 망일 수 있다. 제3네트워크(540)는 제3네트워크의 어플리케이션의 정보를 관리하는 어플리케이션 관리 장치(542)를 포함할 수 있다. 어플리케이션 관리 장치(542)는 도 1에서 제3네트워크(540)에 포함되는 것으로 설명하였으나 EPC 네트워크(110)에 포함될 수도 있다.

어플리케이션 관리 장치(542)는 어플리케이션 기능(Application Function, AF) 또는 트래픽 검색 기능(Traffic Detection Function, TDF)일 수 있다.도 2 또는 도 4에 도시한 바와 같이 UE(250)는 제1환경에서는 EPC 네트워크(210)를 통해서 IP 서비스를 제공 받았으며, 이에 따라 PCRF(216)를 통해서 BPCF(226)로 어플리케이션 별 QoS 및 과금 정책(Charging Policy)를 언제든지 제공받을 수 있다.

한편 도 5에 도시한 바와 같이 제2환경이 됨에 따라 UE(550)는 EPC 네트워크(510)를 통하지 않고 데이터를 제3네트워크, 예를 들어 제 3의 인터넷 망(540)으로 즉시 오프로드하여 인터넷의 IP 서비스를 제공받게 된다. UE(510)는 제 3의 인터넷 망(550)으로 오프로드시, 로컬 네트워크(530)의 WIFI AP(534) 또는 펨토(532), BBF 장치(536) 중 일부 또는 모두를 활용할 수 있다.

이 때, 제 3 인터넷 망(540)에 포함된 어플리케이션 관리 장치, 예를 들어 AF(542)는 UE 로컬 IP 주소만을 알 수 있기 때문에 BBF 접속 네트워크(520)에서 할당받은 IP 주소만을 가지고는 PLMN망(로밍시 H-PLMN)을 확인할 수 없어 UE(550)는 PCRF(516)로부터 어플리케이션 별 QoS 및 과금 정책을 제공받을 수 없게 된다.

이에 따라 본 실시예에서는 제 3의 인터넷 망(540)에 위치한 AF(542)와 BPCF(526) 간 인터페이스를 정의하고, 이 인터페이스를 통해 PCRF(516)의 주소 또는 PCRF(516)를 찾기 위한 EPC 네트워크(510)의 Realm 주소를 얻어올 수 있는 기능을 추가한다.

UE의 BBF에서 할당받은 단말 로컬 IP 주소를 추가로 획득하여 PCRF 매핑을 찾을 때 도 6에 도시한 DRA(Diameter Routing Agent, 660)를 통해 이 정보를 이용할 수 있다. 본 명세서에서는 AF와 BPCF간 인터페이스의 이름은 Rxa로 명명하며, Rxa를 통해 PCRF를 획득할 수 있다. AF(542)-PCRF(526) 인터페이스(Rxa)에서는 H-PCRF 정보를 얻기 위한 정보 조회에 대한 기능이 제공된다.

도 6은 도 5의 시스템 아키텍처에서 DRA를 이용한 PCRF 선택 방법의 개념을 도시하고 있다.

도 6을 참조하면 DRA(Diameter Routing Agent, 660)는 UE(550)의 BBF 접속 네트워크(520)에서 할당받은 로컬 IP 주소를 추가로 획득하여, 복수의 PCRF들(516a 내지 516c) 중에서 엔티티와의 PCRF 매핑을 찾을 때 이 정보를 이용할 수 있다.

DRA(660)는 홈 망의 PCRF(516)와 연동이 필요한 모든 엔티티들(Entity), 예를 들어 S-GW(512), P-GW(514), ePDG(도 2의 212) 등에 포함되면서 특정 UE(550)에 대한 적절한 PCRF(516)의 주소를 제공하는 역할을 한다. DRA(660)에는 UE(550)의 NAI, UE의 IPv4주소 또는 IPv6주소, APN, 특정 UE의 특정 IP-CAN세션에 할당된 PCRF 주소 등이 저장되어 있다. 따라서 PCRF 정보가 필요한 엔티티들은 DRA에 Diameter Request를 보내면서 UE의 정보를 제공하여 해당 UE(550)의 PCRF 정보를 얻어올 수 있다.

PCRF(516)와 연동이 필요한 엔티티로는 S-GW(512), P-GW(514), PCEF(Policy and Charging Enforcement Function), BBERF(Bearer Binding and Event Reporting Function), AF(Application Function), TDF(Traffic Detection Function), ePDG(도 2의 212), Non-3GPP GW 등 PCRF와의 연동이 필요한 모든 엔티티가 포함될 수 있다. PCRF의 주소가 필요하거나 또는 연동이 필요한 엔티티는 모두 엔티티에 적용되어 있는 DRA로 Diameter Request 메시지를 전달한다. DRA는 많은 PCRF들 중 해당 UE를 위한 PCRF 정보를 찾아 Diameter Request 메시지를 전달한다.

DRA의 동작 방식을 좀 더 상세히 설명하면 프록시(proxy) 모드와 리다이렉트(Redirect) 모드가 있다. 이 두 모드 모두 해당 엔티티들에게 PCRF 주소를 전달해 주도록 기능한다.

도 7은 다른 실시예에 따른 로밍 케이스에서의 프록시 모드 DRA가 동작하는 방식의 흐름도이다. 도 7에서 DRA(660)를 호출한 특정 엔티티가 DRA(660)를 이용하여 특정 엔티티의 PCRF의 주소를 알 수 있다.

도 7을 참조하면 프록시 모드를 이용할 경우에는 특정 엔티티(770), 예를 들어 AF(542) 또는 TDF, BPCF(526), 3GPP AAA 서버(518)는 트리거링되면(S710), DRA(660)에 요청 메시지, 예를 들어 Diameter Request를 보낸다(S720). DRA(660)는 Diameter Request를 특정 엔티티(770)로부터 수신하면 해당 UE(550)를 위한 PCRF(516)가 존재하는지 확인하고, 해당 UE(550)를 위한 PCRF(516)가 없을 경우 DRA(660)는 PCRF-UE 매핑을 생성한다(S730).

DRA(660)는 해당 Diameter Request를 PCRF(516)로 전달한다(S740).

PCRF(516)가 해당 Request에 대해 응답을 DRA(660)에 전송한다(S750).

DRA(660)는 PCRF(516)로부터 해당 Request에 대해 응답을 수신하면 이 응답 메시지를 다시 최초 DRA(660)를 호출한 특정 엔티티, 예를 들어 AF(542) 또는 TDF, BPCF(526), 3GPP AAA 서버(518)로 전달한다(S760). 이후 해당 엔티티는 해당 UE가 담당하는 PCRF 정보를 획득할 수 있다.

도 8은 또다른 실시예에 따른 로밍 케이스에서의 리다이렉트 모드 DRA가 동작하는 방식의 흐름도이다. 도 8에서 DRA(660)를 호출한 특정 엔티티가 DRA(660)를 이용하여 특정 엔티티의 PCRF의 주소를 알 수 있다.

도 8을 참조하면 리다이렉트 모드를 이용할 경우에는 특정 엔티티(770), 예를 들어 AF(542) 또는 TDF, BPCF(526), 3GPP AAA 서버(518)는 트리거링되면(S810), DRA(660)에 요청 메시지, 예를 들어 Diameter Request를 보낸다(S820).

DRA(660)는 Diameter Request를 특정 엔티티(770)로부터 수신하면 해당 UE(550)를 위한 PCRF(516)가 존재하는지 확인하고, 해당 UE(550)를 위한 PCRF(516)가 없을 경우 DRA(660)는 PCRF-UE 매핑을 생성한다.(S830)

DRA(660)는 생성한 PCRF 정보를 즉시 Diameter Request에 대한 응답메시지, 예를 들어 Diameter Response 메시지의 Redirect-Host AVP 항목에 삽입하여 DRA(660)를 호출한 특정 엔티티(770), 예를 들어 AF(542) 또는 TDF, BPCF(526), 3GPP AAA 서버(518)로 전달한다(S840).

그 이후로는 특정 엔티티(770)는 DRA(660)를 이용하지 않고 획득한 PCRF 정보를 이용하여 PCRF(516)와 세션 생성을 수행한다. 즉, 특정 엔티티(770)는 획득한 PCRF 정보를 이용하여 PCRF(516)에 세션 생성을 요청하고(S850), PCRF(516)은 세션 생성 요청에 대한 응답을 특정 엔티티(770)에 전송한다(S860). 이후 해당 엔티티(770)는 해당 UE(550)가 담당하는 PCRF 정보를 획득할 수 있다.

도 9는 또다른 실시예에 따른 AF가 BPCF로 PCRF 또는 UE의 Realm 주소를 조회하는 절차의 흐름도이다. 도 9에서 PCRF(516)는 로밍시 방문 PCRF(visited PCRF 또는 vPCRF, 516(v))와 홈 PCRF(home PCRF 또는 hPCRF, 516(h))으로 나눌 수 있다.

도 9를 참조하면, NAT(Network Address Translation)가 사용되지 않았다고 가정하였을 때 WLAN에서 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정 절차는 다음과 같다.

1. 제1환경에서 정의된 초기 접속(attach) 및 핸드오버 호 플로우어(handover call flows)를 진행한다(S910). 이 때 UE(550)는 자신의 로컬 IP 주소를 할당받아 3GPP-기반의 액세스 인증 수단에 의해 또는 S2b/S2c 터널 설정의 일부로써 EPC 네트워크 또는 3GPP 망(510)에 인증을 거친다. 이 절차 후에, 그 UE 로컬 IP 주소는 PCRF(516)에 알려진다. S9a 인터페이스는 BPCF(526) 또는 PCRF(516)가 트리거(Trigger)하여 생성될 수 있다.

2-3. 이 UE(550)를 위한 정책(Policy)이 BBF 접속 네트워크(520)로 전송된다(S920, S930). 이러한 규칙들은 UE의 로컬 IP 주소를 포함하므로 BBF 도메인에서 패킷들을 이 UE(550)와 연관시킬 수 있게 한다.

4. UE로부터 오프로드된 트래픽은 오프로드된 망에 있는 UE(550)의 피어(peer)로 라우팅된다(S940). 그 피어(peer)인 도 1의 어플리케이션 관리 장치로 AF(542)나 BBF 도메인 내의 TDF는 오프로드된 트래픽을 감지할 수 있다.A. UE가 UE의 피어인 AF(542)로 접속시 AF(542)는 UE(550)의 BBF 네트워크(520)로부터 할당받은 UE 로컬 IP 주소밖에 알 수 없다. 따라서 AF(542)는 UE(550)의 홈 EPC망 또는 H-PCRF 정보를 알기 위해 BPCF(526)로 해당 정보를 조회해야 하며 이를 위해 BPCF(526)을 찾아낸다(S941).

이때 UE(550)의 BPCF 정보는 UE 로컬 IP 주소의 IP대역 정보를 이용하여 얻어낼 수 있다. 예를 들어 UE 로컬 IP 주소가 {125.1.1.1~125.10.10.10} 사이일 경우에는 특정 통신사의 특정 지역의 BBF 네트워크로부터 할당받은 IP 주소 대역임을 확인하여 해당하는 BBF의 BPCF 주소를 찾는 방식으로 알아낼 수 있다. B. BPCF(526)를 알게 된 AF(542)는 즉시 BPCF(526)로 H-PCRF(516(h) 또는 UE(550)의 Realm을 조회한다(S942).

C. BPCF(526)는 UE(550)가 s9a 인터페이스의 세션을 생성할 때 H-PCRF 주소를 DRA(660)를 이용하여 얻어낼 수 있으므로 이미 알고 있는 H-PCRF 주소를 전달해 주거나 또는 UE의 Realm 정보를 제공할 수 있다(S943). BPCF(526)가 도 7의 프록시 모드 방식 또는 도 8의 리다이렉트 모드 방식으로 DRA(660)를 이용하여 H-PCRF 주소를 얻어낼 수 있다. AF는 BPCF를 통해 얻어낸 H-PCRF 정보를 이용하여 H-PCRF와 Xx 인터페이스 시그널링을 수행할 수 있다.

D. AF가 BPCF를 통해 얻어낸 정보가 Realm 정보일 경우에는 해당 Realm 도메인 정보를 DNS로부터 조회해 와 해당 도메인을 IP 주소를 획득한다(S944). 획득한 Realm 도메인 아이피 주소로 AF(542)는 Diameter Request 메시지를 전송하면 해당 Realm에 설치된 DRA(660)는 H-PCRF 정보를 AF(542)로 전달한다. AF(542)가 도 7의 프록시 모드 방식 또는 도 8의 리다이렉트 모드 방식으로 DRA(660)를 이용하여 H-PCRF 주소를 얻어낼 수 있다. 얻어낸 H-PCRF 주소를 이용하여 AF(542)는 Xx 시그널링을 수행할 수 있다.

5. UE(550)의 IP 서비스를 감지한 AF(542 또는 TDF)가 PCRF(516)로 Xx 시그널링을 발생한다(S950).

6-7. 이전 단계의 결과로써, 동적 정책(dynamic policy)는 BBF 접속 네트워크(520)로 전송된다(S960, S970). 이 규칙에는 UE 로컬 IP 주소가 포함되므로 BBF 도메인에서 패킷들을 이 UE(550)와 연관시킬 수 있게 한다.

도 10은 또다른 실시예에 따른 BPCF 트리거를 통해 Xx 세션 생성 절차의 흐름도이다. 또다른 실시예는, AF가 BPCF로 Xx 시그널링을 위한 세션을 Trigger하도록 요청하는 방식으로 H-PCRF와의 Xx 세션을 생성하는 프로시저를 설명한다.

NAT가 사용되지 않았다고 가정하였을 때 WLAN에서 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정 절차는 다음과 같다.

1. 제1환경에서 정의된 초기 attach 및 handover call flows를 진행한다(S1010). 이 때 UE(550)는 자신의 로컬 IP 주소를 할당받아 3GPP-기반의 액세스 인증 수단에 의해 또는 S2b/S2c 터널 설정의 일부로써 EPC 네트워크 또는 3GPP 망(510)에 인증을 거친다. 이 절차 후에, 그 UE 로컬 IP 주소는 PCRF(516)에 알려진다. S9a 인터페이스는 BPCF(526) 또는 PCRF(516)가 트리거(Trigger)하여 생성될 수 있다.

2-3. 이 UE(550)를 위한 정책(Policy)이 BBF 접속 네트워크(520)로 전송된다(S1020, S1030). 이러한 규칙들은 UE의 로컬 IP 주소를 포함하므로 BBF 도메인에서 패킷들을 이 UE(550)와 연관시킬 수 있게 한다.

4. UE로부터 오프로드된 트래픽은 오프로드된 망에 있는 UE(550)의 피어(peer)로 라우팅된다(S1040). 그 피어(peer)인 도 1의 어플리케이션 관리 장치로 AF(542)나 BBF 도메인 내의 TDF는 오프로드된 트래픽을 감지할 수 있다.A. UE(550)가 UE의 피어인 AF(542)로 접속시 AF(542)는 UE의 로컬 IP 주소를 이용하여 BPCF 정보를 획득한다(S1041). 획득하는 방법은 도 9에서 설명한 방식과 동일하다.B. 획득한 BPCF(526)로 AF(542)는 Xx 세션 생성을 트리거하는 요청을 전달한다(S1042). 이때, AF(542)의 IP 주소를 함께 전달한다. C. BPCF(526)는 S1010단계에서 생성되어 있는 x9a 인터페이스를 통해 H-PCRF로 AF(542)와의 세션 생성을 요청한다(S1043). H-PCRF(516(h))는 BPCF(526)를 통해 얻어낸 AF(542)의 IP 주소로 Xx 시그널링을 수행한다.5. UE(550)의 IP 서비스를 감지한 AF(542) 또는 TDF가 PCRF(516)로 Xx 시그널링이 발생한다(S1050).

6-7. 이전 단계의 결과로써, 동적 정책(dynamic policy)는 BBF 접속 네트워크(520)로 전송된다(S1060, S1070). 이 규칙에는 UE 로컬 IP 주소가 포함되므로 BBF 도메인에서 패킷들을 이 UE(550)와 연관시킬 수 있게 한다.

도 11은 또다른 실시예에 따른 BPCF가 AF가 H-PCRF로 제공할 정보를 Relay해주는 절차의 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 또 다른 실시예는 AF가 BPCF로부터 H-PCRF 주소를 받는 방식이 아닌 BPCF가 항상 H-PCRF로 AF가 전달해 주어야 할 정보를 릴레이하여 QoS 및 과금 정책을 전달받는다.

1. 제1환경에서 정의된 초기 attach 및 handover call flows를 진행한다(S1110). 이 때 UE(550)는 자신의 로컬 IP 주소를 할당받아 3GPP-기반의 액세스 인증 수단에 의해 또는 S2b/S2c 터널 설정의 일부로써 EPC 네트워크 또는 3GPP 망(510)에 인증을 거친다. 이 절차 후에, 그 UE 로컬 IP 주소는 PCRF(516)에 알려진다. S9a 인터페이스는 BPCF(526) 또는 PCRF(516)가 트리거(Trigger)하여 생성될 수 있다.

2-3. 이 UE(550)를 위한 정책(Policy)이 BBF 접속 네트워크(520)로 전송된다(S1120, S1130). 이러한 규칙들은 UE의 로컬 IP 주소를 포함하므로 BBF 도메인에서 패킷들을 이 UE(550)와 연관시킬 수 있게 한다.

4. UE로부터 오프로드된 트래픽은 오프로드된 망에 있는 UE(550)의 피어(peer)로 라우팅된다(S1140). 그 피어(peer)인 도 1의 어플리케이션 관리 장치로 AF(542)나 BBF 도메인 내의 TDF는 오프로드된 트래픽을 감지할 수 있다.A. UE(550)가 UE의 피어인 AF(542)로 접속시 AF(542)는 UE(550)의 로컬 IP 주소를 이용하여 BPCF 정보를 획득한다(S1141). 획득하는 방법은 도 9 또는 도 10에서 설명한 방식과 동일할 수 있다. B. 획득한 BPCF(526)로 AF(542)는 H-PCRF(516(h))로 제공할 서비스 정보를 전달한다(S1142). 해당 정보는 AF-PCRF간 전달되는 정보로 Rx 인터페이스에서 전달되는 파라메터와 동일할 수 있다. C. BPCF(526)는 AF(542)가 H-PCRF(516(h))로 전달할 모든 서비스 정보를 받아 H-PCRF(516(h))로 전달하게 되며 H-PCRF(516(h))는 AF(542)와 추가적인 세션을 생성할 필요 없이 즉시 BPCF(526)로 QoS 및 과금 정책을 적용할 수 있다(S1143).

5-6. 이전 단계의 결과로써, 동적 정책(dynamic policy)는 BBF 접속 네트워크(520)로 전송된다(S1160, S1170). 이 규칙에는 UE 로컬 IP 주소가 포함되므로 BBF 도메인에서 패킷들을 이 UE(550)와 연관시킬 수 있게 한다.

도 2 및 도 3에 도시한 시스템 아키텍처(200, 300)에서는 단말이 제3의 인터넷으로 데이터 오프로드를 수행시, 제3의 인터넷에 포함된 어플리케이션 관리장치(예를 들어 AF 또는 TDF)가 H-PCRF를 알아낼 수 있는 방법이 없었다. 이에 따라 H-PCRF로 QoS 및 과금 정책을 적용할 방법이 없었다.

전술한 실시예들을 통해 EPC 네트워크(예를 들어 H-PLMN, V-PLMN 영역)에 포함되지 않는 제3네트워크에 의해 제공되는 어플리케이션 서비스도 해당 어플리케이션에 맞는 QoS를 적용할 수 있는 효과가 있다.

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

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

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

어플리케이션 관리 장치의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로,
코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계;
상기 BPCF의 주소를 이용하여 상기 BPCF로 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm을 조회하는 단계;
상기 BPCF에 의해 DRA(Diameter Routing Agent)를 이용하여 획득된 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 상기 BPCF로부터 수신하는 단계; 및
상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 특정 인터페이스 시그널링을 수행하거나 상기 Realm 정보에 포함된 Realm 도메인 정보를 이용하여 DRA로부터 PCRF 정보를 수신하고 수신한 상기 PCRF 정보를 이용하여 PCRF와 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
제1항에 있어서,
상기 BPCF의 주소를 확인하는 단계에서 상기 단말의 로컬 IP 주소의 IP대역 정보를 이용하여 상기 BPCF의 주소를 확인하는 것을 특징으로 하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
제1항에 있어서,
상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하거나 상기 Realm 정보에 포함된 상기 Realm 도메인 정보를 DNS로부터 조회하여 해당 도메인을 IP 주소로 요청 메시지를 상기 DRA로 전송하고 상기 DRA로부터 PCRF 정보를 수신하고 수신한 상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
어플리케이션 관리 장치의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로,
코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계;
획득한 BPCF의 주소로 상기 BPCF가 특정 인터페이스를 통해 PCRF로 상기 어플리케이션 관리 장치와의 세션 생성을 트리거하는 요청을 전달하여 요청하는 단계; 및
상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
제4항에 있어서,
상기 BPCF의 주소를 확인하는 단계에서 상기 단말의 로컬 IP 주소의 IP 대역 정보를 이용하여 상기 BPCF의 주소를 확인하는 것을 특징으로 하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
어플리케이션 관리 장치의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로,
코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계; 및
획득한 BPCF 주소로 PCRF로 제공할 서비스 정보를 전달하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
제6항에 있어서,
상기 획득한 BPCF 주소로 상기 PCRF로 제공할 서비스 정보는 상기 어플리케이션 관리 장치-PCRF 간 전달되는 정보로 상기 특정 인터페이스에서 전달되는 파라메터와 동일한 것을 특징으로 하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계;
상기 BPCF의 주소를 이용하여 상기 BPCF로 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 조회하는 단계;
상기 BPCF에 의해 DRA(Diameter Routing Agent)를 이용하여 획득된 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 상기 BPCF로부터 수신하는 단계; 및
상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 특정 인터페이스 시그널링을 수행하거나 상기 Realm 정보에 포함된 Realm 도메인 정보를 이용하여 DRA로부터 상기 PCRF 정보를 수신하고 수신한 상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 수행하는 어플리케이션 관리 장치.
코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계;
획득한 BPCF의 주소로 상기 BPCF가 특정 인터페이스를 통해 PCRF로 상기 어플리케이션 관리 장치와의 세션 생성을 트리거하는 요청을 전달하여 요청하는 단계; 및
상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법을 수행하는 어플리케이션 관리 장치.
코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 단계; 및
획득한 BPCF 주소로 PCRF로 제공할 서비스 정보를 전달하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로,
어플리케이션 관리 장치로부터 PCRF 정보 또는 특정 단말의 Realm 정보에 대한 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 특정 단말의 단말 로컬 IP 주소로 DRA(Diameter Routing Agent)를 이용하여 PCRF 주소를 획득하는 단계;
획득된 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 상기 어플리케이션 관리 장치로 전송하는 단계를 포함하는 BPCF의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로,
어플리케이션 관리 장치로부터 특정 인터페이스를 통해 PCRF와 상기 어플리케이션 관리 장치의 세션 생성을 트리거하는 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
PCRF와 상기 어플리케이션 관리 장치의 세션 생성을 요청하는 요청 메시지를 상기 PCRF에 전송하는 단계를 포함하는 BPCF의 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법으로,
어플리케이션 관리 장치로부터 제공할 서비스 정보를 수신하는 단계; 및
상기 제공할 서비스 정보를 PCRF로 전달하는 단계를 포함하는 오프로드된 트래픽의 QoS 정책 설정방법.
코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 기능;
상기 BPCF의 주소를 이용하여 상기 BPCF로 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 조회하는 기능;
상기 BPCF에 의해 DRA(Diameter Routing Agent)를 이용하여 획득된 특정 단말의 PCRF 정보 또는 Realm 정보를 상기 BPCF로부터 수신하는 기능; 및
상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 특정 인터페이스 시그널링을 수행하거나 상기 Realm 정보에 포함된 Realm 도메인 정보를 이용하여 DRA로부터 상기 PCRF 정보를 수신하고 수신한 상기 PCRF 정보를 이용하여 상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 기능을 수행하여 상기 트래픽을 오프로드하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 기능;
획득한 BPCF의 주소로 상기 BPCF가 특정 인터페이스를 통해 PCRF로 상기 어플리케이션 관리 장치와의 세션 생성을 트리거하는 요청을 전달하여 요청하는 기능; 및
상기 PCRF와 상기 특정 인터페이스 시그널링을 수행하는 기능을 수행하여 상기 트래픽을 오프로드하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
코어 네트워크의 정보를 알기 위해 BPCF의 주소를 확인하는 기능; 및
획득한 BPCF 주소로 PCRF로 제공할 서비스 정보를 전달하는 기능 수행하여 상기 트래픽을 오프로드하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.