KR20130056565A - 무선망 제어 장치와의 다이렉트 연결을 설정하는 방법 및 장치, 그리고 무선망 제어 장치 - Google Patents

무선망 제어 장치와의 다이렉트 연결을 설정하는 방법 및 장치, 그리고 무선망 제어 장치 Download PDF

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Abstract

다이렉트 터널 연결 설정 방법 및 장치가 제공되며 보다 상세하게는 패킷 교환 지원 노드 장치로부터 패킷 교환 지원 노드 장치의 제 1 다운링크 식별자와 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 수신하고, 수신된 제 1 다운링크 식별자에 기초하여 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 패킷 교환 지원 노드 장치로 결정하고, 무선망 제어 장치로부터 무선망 제어 장치의 제 2 다운링크 식별자를 수신하고, 수신된 제 2 다운링크 식별자에 기초하여 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 패킷 교환 지원 노드 장치에서 무선망 제어 장치로 갱신하고, 갱신된 다운링크 말단 장치의 정보에 기초하여 다이렉트 터널 연결을 설정하는 다이렉트 터널 연결 설정 방법 및 장치가 제공된다.

Description

무선망 제어 장치와의 다이렉트 연결을 설정하는 방법 및 장치, 그리고 무선망 제어 장치{METHOD AND APPARATUS ESTABLISHING DIRECT TUNNEL WITH RADIO NETWORK CONTROLL APPARATUS, AND THE RADIO NETWORK CONTROLL APPARATUS}
본 발명은 무선망 제어 장치와의 다이렉트 연결을 설정하는 방법 및 장치, 그리고 무선망 제어 장치에 관한 것이다.
통신 서비스의 발전은 통신 망 내부를 경유하는 데이터의 용량의 증가를 가져왔다. 사용자 단말은 통신 망을 통해 원격에 위치하는 다른 노드로부터 음성, 영상, 데이터 등의 서비스를 제공받기 위한 대용량의 패킷을 전송받는다. 다이렉트 터널 기술은 노드와 노드간에 대용량의 패킷의 전송을 가능하게 할 뿐만 아니라, 노드의 이동성을 보장할 수도 있다.
한편, 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA, Wideband Code Division Multiple Access)은 3세대 이동통신 기술의 하나로 확산대역 기술을 이용한 휴대전화에 쓰이는 표준 기술로서, 이동통신 시스템의 음성 서비스뿐만 아니라 패킷 데이터, 서킷 데이터 등과 같은 큰 용량의 데이터를 전송하는 멀티미디어 통신 서비스까지 가능하게 한다. 이와 같은, WCDMA 망에서도 데이터의 효율적인 전송을 위한 다이렉트 터널 기술이 요구된다. 이와 관련하여, 선행기술인 한국특허공개번호 제2006-0096757호는 WCDMA 망에 포함된 하나의 노드에서 다른 노드로 다이렉트 터널을 통해 데이터를 송신하는 구성이 개시되어 있다.
무선망 제어 장치와 패킷 관문 지원 노드 장치간의 다이렉트 터널 연결을 설정하여 호 처리 신호와 가입자 트래픽을 분리함으로써, 네트워크 구조 개선 및 투자 효율성을 향상시킨다. 또한, 다이렉트 터널 연결의 설정에 있어서, 각 노드간의 메시지 송수신 절차를 보다 간소화한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제 중 적어도 하나 이상을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는 패킷 교환 지원 노드 장치로부터 상기 패킷 교환 지원 노드 장치의 제 1 다운링크 식별자와 상기 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 수신하는 단계, 상기 수신된 제 1 다운링크 식별자에 기초하여 상기 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 상기 패킷 교환 지원 노드 장치로 결정하는 단계, 상기 무선망 제어 장치로부터 상기 무선망 제어 장치의 제 2 다운링크 식별자를 수신하는 단계, 상기 수신된 제 2 다운링크 식별자에 기초하여 상기 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 상기 패킷 교환 지원 노드 장치에서 상기 무선망 제어 장치로 갱신하는 단계 및 상기 갱신된 다운링크 말단 장치의 정보에 기초하여 상기 다이렉트 터널 연결을 설정하는 단계를 포함하는 다이렉트 터널 연결 설정 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 패킷 교환 지원 노드 장치로부터 상기 패킷 교환 지원 노드 장치의 제 1 다운링크 식별자와 상기 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 수신하는 제 1 다운링크 식별 처리부, 상기 수신된 제 1 다운링크 식별자에 기초하여 상기 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 상기 패킷 교환 지원 노드 장치로 결정하는 다운링크 말단 장치 결정부, 상기 무선망 제어 장치로부터 상기 무선망 제어 장치의 제 2 다운링크 식별자를 수신하는 제 2 다운링크 식별 처리부, 상기 수신된 제 2 다운링크 식별자에 기초하여 상기 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 상기 패킷 교환 지원 노드 장치에서 상기 무선망 제어 장치로 갱신하는 다운링크 말단 장치 갱신부 및 상기 갱신된 다운링크 말단 장치의 정보에 기초하여 상기 다이렉트 터널 연결을 다이렉트 터널 설정부를 포함하는 패킷 관문 지원 노드 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 패킷 교환 지원 노드 장치로부터 상기 패킷 관문 지원 노드 장치의 업링크 식별자를 수신하는 업링크 식별자 수신부, 상기 수신된 업링크 식별자에 기초하여 상기 패킷 관문 지원 노드 장치로 상기 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호를 전송하는 요청 신호 전송부 및 상기 패킷 관문 지원 노드 장치로부터 상기 요청 신호에 대응하는 응답 신호를 수신함에 따라, 상기 패킷 관문 지원 노드 장치와 상기 다이렉트 터널 연결을 설정하는 다이렉트 터널 설정부를 포함하는 무선망 제어 장치를 제공할 수 있다.
본 발명이 또 다른 실시예는 상기 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 상기 패킷 관문 지원 노드 장치로 전송하는 식별자 전송부, 상기 패킷 관문 지원 노드 장치로부터 상기 패킷 관문 지원 노드 장치의 업링크 식별자를 수신하는 업링크 식별자 수신부 및 상기 수신된 업링크 식별자를 상기 무선망 제어 장치로 전달하는 업링크 식별자 전달부를 포함하는 패킷 교환 지원 노드 장치를 제공할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 무선망 제어 장치와 패킷 관문 지원 노드 장치간의 다이렉트 터널 연결을 설정하여 호 처리 신호와 가입자 트래픽을 분리함으로써, 네트워크 구조 개선 및 투자 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 패킷 관문 지원 노드 장치에서, 패킷 교환 지원 노드 장치로부터 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 미리 수신하고, 무선망 제어 장치로부터 무선망 제어 장치의 제 2 다운링크 식별자가 입력되는 경우, 무선망 제어 장치와의 다이렉트 연결을 생성함으로써, 패킷 교환 지원 노드 장치와의 추가적인 메시지 송수신 절차를 생략하고, 이를 통해 노드간의 메시지 송수신 절차를 보다 간소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 무선망 제어 장치와 패킷 관문 지원 노드 장치간에 다이렉트 터널 연결이 설정되는 과정의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 도 1에 도시된 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 구성도이다.
도 4는 도 3의 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 각 구성요소들에 의하여 다이렉트 터널 연결이 설정되는 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트 요청 메시지의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 확장 메시지의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에코 요청 메시지의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 3의 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 각 구성요소들에 의하여 다이렉트 터널 연결이 설정되는 다른 실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 9는 도 1에 도시된 패킷 교환 지원 노드 장치(20)의 구성도이다.
도 10은 도 1에 도시된 무선망 제어 장치(30)의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이렉트 터널 연결 설정 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 이동통신 시스템은 패킷 관문 지원 노드 장치(10), 패킷 교환 지원 노드 장치(20), 무선망 제어 장치(30) 및 복수의 단말(41 내지 43)을 포함한다. 다만, 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면 이동통신 시스템은 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 이동통신 시스템은 인증 서버를 더 포함할 수도 있다.
패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 GPRS(General Packet Radio Service)를 제공하기 위한 노드 장치들 중 어느 하나이다. 이 때, GPRS(General Packet Radio Service)는 2G, 3G 또는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)와 같은 이동통신 시스템에서 패킷 기반의 모바일 데이터 서비스를 의미한다. 이와 같은 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)으로 표현될 수 있다. 또한, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 역시 GPRS(General Packet Radio Service)를 제공하기 위한 노드 장치들 중 다른 하나이다. 이와 같은 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 SGSN(Serving GPRS Support Node)으로 표현될 수 있다. 일반적으로, 앞서 설명된 GGSN와 SGSN는 동일한 GPRS 네트워크에 포함될 수 있으며, 이 때, GPRS 네트워크는 GPRS를 제공하기 위한 노드 장치들의 집합을 의미할 수 있다.
패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 GPRS 네트워크와 외부 네트워크간의 접속을 관리한다. 도 1을 통해 예시하면, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 GPRS 네트워크에 포함된 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로부터 전달된 GPRS 패킷을 패킷 데이터 프로토콜(PDP, Packet Data Protocol) 형식으로 변환하여 외부 패킷 네트워크와 같은 외부 네트워크로 전달하고, 외부로부터 입력된 패킷 데이터의 PDP 주소를 GPRS 네트워크에 적합한 형태로 변환할 수 있다.
패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)가 담당하는 영역 내의 단말로부터 전달된 데이터 패킷들을 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로 전달하고, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로부터 입력된 데이터 패킷들을 단말로 전달한다. 이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)가 담당하는 영역 내의 무선망 제어 장치(30)와 연결될 수 있다.
무선망 제어 장치(30)는 무선망 제어 장치(30)와 연결된 기지국들을 제어하는 장치이다. 일반적으로, 무선망 제어 장치(30)는 이동통신 시스템의 무선 자원 관리를 위한 기능과 기지국들에 대한 관리 및 다른 망 요소 간의 인터페이스 기능을 제공한다. 이 때, 다른 망 요소에는 서킷 망 요소와 패킷 망 요소가 포함되며, 앞서 설명된 패킷 교환 지원 노드 장치(20) 및 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 패킷 망 요소의 대표적인 일 예이다.
도 1을 참조하면, 기지국은 복수의 단말(41 내지 43)과 연결될 수 있다. 일반적으로, 이와 같은 기지국은 복수의 단말(41 내지 43) 중 어느 하나로부터 수신된 데이터를 무선망 제어 장치(30)로 전달하고, 무선망 제어 장치(30)로부터 수신된 데이터를 복수의 단말(41 내지 43) 중 어느 하나로 전달할 수 있다.
도 1을 참조하면, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 무선망 제어 장치(30)와의 다이렉트 터널 연결을 설정할 수 있다. 이를 통해, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)와의 연결을 통해 일반적인 호 처리 신호를 송수신하고, 다이렉트 터널 연결을 통해 가입자 트래픽을 송수신할 수 있다. 이와 같이, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 호 처리 신호와 가입자 트래픽을 분리함으로써, 네트워크 구조 개선 및 투자 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 무선망 제어 장치와 패킷 관문 지원 노드 장치간에 다이렉트 터널 연결이 설정되는 과정의 일 예를 나타낸 흐름도이다. 이와 같은 도 2의 흐름도는 다이렉트 터널 연결을 설정하는 과정의 종래기술에 해당한다. 도 2를 참조하면, 단말은 패킷 교환 지원 노드 장치로 PDP 컨텍스트의 생성을 요청하는 메시지(APCReq, Activate PDP Context Request)를 전송한다(S201).
도 2를 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치는 패킷 관문 지원 노드 장치로 PDP 컨텍스트를 생성할 것을 요청하는 메시지(CPCReq, Create PDP Context Request)를 전송한다(S202). 이 때, 패킷 교환 지원 노드 장치는 CPCReq를 통해 패킷 관문 지원 노드 장치로 다운링크 식별자(Down-Link TEID, Down-Link Tunnel Endpoint Identity)를 전송할 수 있다.
도 2를 참조하면, 패킷 관문 지원 노드 장치는 인증서버와 가입자 인증을 수행하고(S203), 가입자 인증 수행 결과 CPCReq가 정당한 가입자에 의한 요청이라고 판단된 경우 패킷 교환 지원 노드 장치를 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치로 결정하고 패킷 교환 지원 노드 장치로 CPCReq에 대한 응답 신호(CPCRes, Create PDP Context Response)를 전송한다(S204). 이 때, 패킷 관문 지원 노드 장치는 CPCRes를 통해 패킷 교환 지원 노드 장치로 업링크 식별자(Up-Link TEID, Down-Link Tunnel Endpoint Identity)를 전송할 수 있다.
도 2를 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치는 무선망 제어 장치로 무선 접근 베어러(RAB, Radio Access Bearer)를 할당할 것을 요청하는 메시지(RAB Assignment Req)를 전송한다(S205). 이 때, RAB Assignment Req에는 업링크 식별자가 포함될 수 있으며, 이러한 업링크 식별자에는 패킷 관문 지원 노드 장치를 식별하는 정보가 포함될 수 있다.
도 2를 참조하면, 무선망 제어 장치는 수신된 RAB Assignment Req에 대응하여 단말로 무선 베어러(RB, radio bearer) 생성을 요청하는 메시지(RB setup)를 전송하고(S206), 단말로부터 RB setup을 완료했음을 알리는 메시지(RB setup complete)를 수신함에 따라(S207), 패킷 관문 지원 노드 장치로 RAB assignment Res를 전송한다(S208). 이 때, 무선망 제어 장치는 RAB assignment Res를 통해 패킷 교환 지원 노드 지원 장치로 다운링크 식별자(Down-Link TEID, Down-Link Tunnel Endpoint Identity)를 전송할 수 있다.
도 2를 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치는 패킷 관문 지원 노드 장치로 PDP 컨텍스트를 갱신할 것을 요청하는 메시지(UPCReq, Update PDP Context Request)를 전송한다(S209). 이 때, 패킷 교환 지원 노드 장치는 UPCReq를 통해 무선망 제어 장치의 다운로드 식별자(Down-Link TEID, Down-Link Tunnel Endpoint Identity) 및 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 전송할 수 있다.
도 2를 참조하면, 패킷 관문 지원 노드 장치는 수신된 UPCReq에 기초하여 PDP 컨텍스트의 다운링크 말단 장치를 기존의 패킷 교환 장치에서 무선망 제어 장치로 갱신하고, 패킷 교환 지원 노드 장치로 UPCReq에 대응하는 응답 메시지(UCP Res, Update PDP Context Response)를 전송한다(S210).
도 2를 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치는 단말로 PDP 컨텍스트의 생성의 요청이 받아들여졌다는 것을 나타내는 메시지(APCAcpt, Activate PDP Context Accept)를 전송한다(S211). 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 무선망 제어 장치와 패킷 관문 지원 노드 장치간에 다이렉트 터널이 연결되고(S212), 단말은 이러한 다이렉트 터널을 통해 네트워크와의 트래픽 송수신을 수행한다(S213).
이와 같은 도 2의 종래기술에 따른 다이렉트 터널 연결을 설정하는 과정은 다이렉트 터널의 연결을 설정하기 위해 패킷 교환 지원 노드 장치와 패킷 관문 지원 노드 장치간에 단계 S209 및 S210과 같은 추가적인 메시지 송수신 절차를 요구한다. 다시 말하면, 다이렉트 연결의 설정을 위해서는, 패킷 교환 지원 노드 장치에서 DTI와 같은 다이렉트 연결의 설정을 알리는 다이렉트 터널 식별자 및 무선망 제어 장치의 다운링크 식별자를 포함하는 UPCReq를 패킷 관문 지원 노드 장치로 전송하는 단계 S209, 및 패킷 관문 지원 노드 장치에서 UPCReq에 대응하는 UPCRes를 패킷 교환 지원 노드 장치로 전송하는 단계 S210가 추가적으로 요구된다.
일반적으로 이와 같은 추가 절차는 네트워크 전송 효율에 제약으로 작용할 수 있다. 더욱이, 대용량의 패킷과 서로 다른 종류의 패킷들을 처리하는 패킷 관문 지원 노드 장치 및 패킷 교환 지원 노드 장치는 추가 절차로 인한 로드로 인하여 네트워크 처리 능력이 떨어질 수 있다.
본원발명은 이와 같은 추가 단계 없이도 무선망 제어 장치와 패킷 관문 지원 노드 장치간의 다이렉트 터널 연결을 효율적으로 수행하는 방안을 제안하고자 한다. 이와 같은 본원발명의 따른 다이렉트 터널 연결 방식에 대해서는 이하의 도면들을 통해 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 도 1에 도시된 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 통신부(11), 제 1 다운링크 식별 처리부(12), 다운링크 단말 장치 결정부(13), 제 2 다운링크 식별 처리부(14), 다운링크 말단 장치 갱신부(15), 다이렉트 터널 설정부(16), 에코 처리부(17), 오류 처리부(18) 및 데이터베이스(19)를 포함한다. 다만, 도 2에 도시된 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 본원의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 2에 도시된 구성 요소들을 기초로 하여 여러 형태로 변형이 가능함은 본원의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 에코 처리부(17), 오류 처리부(18) 및 데이터베이스(17)를 포함하지 않을 수도 있고, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 관리자로부터 어떤 명령 내지 정보를 입력받기 위한 관리자 인터페이스가 더 포함될 수도 있다. 이 때, 관리자 인터페이스는 일반적으로 키보드, 마우스 등과 같은 입력 장치가 될 수도 있으나, 디스플레이에 표현되는 그래픽 유저 인터페이스(GUI, Graphical User interface)가 될 수도 있다.
통신부(11)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20), 무선망 제어 장치(30) 또는 네트워크와 데이터를 송수신한다. 이 때, 데이터의 일 예에는 신호, 정보, 메시지, 콘텐츠 스트림과 같은 네트워크를 경유하여 노드들간에 이동하는 다양한 정보들이 모두 포함된다. 예를 들어, 통신부(11)는 패킷 교환 지원 노드 장치로부터 CPCReq를 수신하고, 패킷 교환 지원 노드 장치로 CPCRes를 송신할 수 있다.
통신부(11)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20), 무선망 제어 장치(30) 또는 네트워크로부터 입력된 데이터를 패킷 관문 지원 노드 장치(30) 내부의 구성들 중 어느 하나로 전달하고, 패킷 관문 지원 노드 장치(30) 내부의 구성들 중 어느 하나로부터 전달받은 데이터를 패킷 교환 지원 노드 장치(20), 무선망 제어 장치(30) 또는 네트워크로 전송한다. 예를 들어, 통신부(11)는 에코 처리부(17)로부터 전달받은 에코 요청 메시지를 무선망 제어 장치(30)로 전송하고, 무선망 제어 장치(30)로부터 입력된 에코 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 에코 처리부(17)로 전달할 수 있다. 따라서, 이하에서 추가적인 설명이 없더라도 패킷 관문 지원 노드 장치(30)로 입력 및 출력되는 데이터들이 통신부(11)를 경유할 수 있다는 것은 용이하게 유추되어야 한다.
통신부(11)는 외부로부터 수신된 데이터를 데이터베이스(18)에 저장하고, 데이터베이스(18)로부터 추출된 데이터를 외부로 송신할 수 있다. 이를 위해, 데이터베이스(18)는 통신부(11)로 입출력되는 데이터 중 적어도 하나 이상을 저장할 수 있다. 또한, 데이터베이스(18)는 패킷 관문 지원 노드 장치(30)에 포함된 각 구성요소들간에 입력 및 출력되는 데이터들도 저장될 수도 있다. 이 경우, 데이터베이스(18)에 저장된 데이터는 패킷 관문 지원 노드 장치(30)에 포함된 각 구성요소들로부터 수신된 제어 신호에 대응하여 각 구성요소들로 입력 및 출력될 수 있다. 이러한 데이터베이스(18)의 일 예에는 패킷 관문 지원 노드 장치(30) 내부 또는 외부에 존재하는 하드디스크드라이브, 하드디스크드라이브, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬메모리 및 메모리카드 등이 포함된다.
제 1 다운링크 식별 처리부(12)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로부터 패킷 교환 지원 노드 장치(20)의 제 1 다운링크 식별자와 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 수신한다. 이 때, 제 1 다운링크 식별 처리부(12)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)와 패킷 관문 지원 노드 장치(10)간의 터널링 프로토콜의 제어 플레인을 통해 다이렉트 터널 식별자를 수신한다. 일반적으로, 터널링 프로토콜의 제어 플레인은 GPRS 터널링 프로토콜(GTP)의 제어 섹션으로서 GTP-C(GPRS Tunneling Protocol-Control Plane)로 표현될 수 있으며, 사용자 데이터를 송수신하는 GPRS 터널링 프로토콜(GTP)의 유저 섹션인 터널링 프로토콜의 유저 플레인(GTP-U, GPRS Tunneling Protocol-User Plane)과 구별된다.
제 1 다운링크 식별 처리부(12)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로부터 패킷 교환 지원 노드 장치(20)의 제 1 다운링크 식별자를 수신할 수도 있다. 이 경우, 제 1 다운링크 식별 처리부(12)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)와 패킷 관문 지원 노드 장치(10)간의 터널링 프로토콜의 제어 플레인을 통해 다이렉트 터널 식별자와 함께 제 1 다운링크 식별자를 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로부터 수신할 수 있다.
제 1 다운링크 식별 처리부(12)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로부터 제 1 다운링크 식별자 및 다이렉트 터널 식별자 중 적어도 하나 이상을 포함하는 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트 요청 메시지를 수신할 수 있다. 이 때, PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트 요청 메시지는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에서 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로 PDP 컨텍스트의 생성을 요청하는 메시지(CPCReq, Create PDP Context Request)일 수 있으며, 이러한 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트 요청 메시지는 터널링 프로토콜의 제어 플레인을 통해 전송될 수 있다.
다운링크 말단 장치 결정부(13)는 수신된 제 1 다운링크 식별자에 기초하여 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로 결정한다. 이 때, 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로 결정한다는 것은 PDP 컨텍스트의 다운로드 식별자(Down-Link TEID, Down-Link Tunnel Endpoint Identity)를 패킷 교환 지원 노드 장치의 제 1 다운링크 식별자로 결정한다는 것을 의미할 수 있다.
제 2 다운링크 식별 처리부(14)는 무선망 제어 장치(30)로부터 무선망 제어 장치(30)의 제 2 다운링크 식별자를 수신한다. 이 때, 제 2 다운링크 식별 처리부(14)는 무선망 제어 장치(30)로부터 무선망 제어 장치(30)와 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호 및 제 2 다운링크 식별자를 수신할 수 있다. 일반적으로, 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호는 Direct Tunnel Request Indicator로 표현될 수 있다.
제 2 다운링크 식별 처리부(14)는 무선망 제어 장치(30)와 패킷 관문 지원 노드 장치(10)간의 터널링 프로토콜의 유저 플레인을 통해 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호를 수신할 수 있다. 이를 위해, 무선망 제어 장치(30)는 터널링 프로토콜의 유저 플레인에 기초하여 패킷 관문 지원 노드 장치(10)와의 호 연결을 수행하고, 수행된 호 연결을 통해 최초로 전송하는 소정 메시지에 요청 신호를 포함시킬 수 있다. 이 때, 소정 메시지는 터널링 프로토콜의 유저 플레인 기반의 개인 확장 메시지일 수 있다. 일반적으로, 터널링 프로토콜의 유저 플레인은 앞서 설명된 바와 같이 사용자 데이터를 송수신하는 GPRS 터널링 프로토콜(GTP)의 유저 섹션을 의미할 수 있다.
제 2 다운링크 식별 처리부(14)는 무선망 제어 장치로부터 제 2 다운링크 식별자를 포함하는 유저 플레인 개인 확장 메시지를 수신할 수 있다. 이 때, 유저 플레인 개인 확장 메시지는 터널링 프로토콜의 유저 플레인 기반의 GPT-U Private Extension으로 표현될 수 있다. 다시 말하면, 제 2 다운링크 식별 처리부(14)는 무선망 제어 장치(30)와 패킷 관문 지원 노드 장치(10)간의 터널링 프로토콜의 유저 플레인을 통해 제 2 다운링크 식별자 및 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 유저 플레인 개인 확장 메시지를 수신할 수 있다.
다운링크 말단 장치 갱신부(15)는 수신된 제 2 다운링크 식별자에 기초하여 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에서 무선망 제어 장치(30)로 갱신한다. 예를 들어, 다운링크 말단 장치 갱신부(15)는 수신된 제 2 다운링크 식별자에 기초하여 PDP 컨텍스트의 다운로드 식별자(Down-Link TEID, Down-Link Tunnel Endpoint Identity) 정보를 기존에 다운로드 말단 장치로서 결정된 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에서 무선망 제어 장치(30)로 변경할 수 있다.
다이렉트 터널 설정부(16)는 갱신된 다운링크 말단 장치의 정보에 기초하여 무선망 제어 장치(30)와의 다이렉트 터널 연결을 설정한다. 다시 말하면, 다이렉트 터널 설정부(16)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에서 무선망 제어 장치(30)로의 변경이 반영된 다운링크 말단 장치의 정보에 기초하여 무선망 제어 장치(30)와의 다이렉트 터널 연결을 설정한다. 이후, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)는 설정된 다이렉트 터널 연결을 기반으로 네트워크로부터 입력된 데이터를 무선망 제어 장치(30)로 전송하고, 무선망 제어 장치(30)로부터 입력된 데이터를 네트워크로 전송할 수 있다.
에코 처리부(17)는 갱신된 다운링크 말단 장치로 에코 요청 메시지를 전송하고, 다운링크 말단 장치로부터 에코 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한다. 이 때, 에코 요청 메시지는 앞서 설명된 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호에 대응하는 응답 신호를 포함할 수 있다. 일반적으로, 이와 같은 에코 요청 메시지와 응답 메시지는 GPT-U에 기초하여 송수신될 수 있다.
이하 도 4를 통해 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 각 구성요소들의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 3의 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 각 구성요소들에 의하여 다이렉트 터널 연결이 설정되는 일 실시예를 나타낸 흐름도이다. 다만, 이러한 도 4의 다이렉트 터널 연결이 설정되는 과정은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 이러한 도 3의 실시예로 본원발명의 모든 실시예들이 한정되어 해석되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 단말(40)은 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로 PDP 컨텍스트의 생성을 요청하는 메시지(APCReq, Activate PDP Context Request)를 전송한다(S401).
도 4를 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 제 1 다운링크 식별 처리부(12)로 PDP 컨텍스트를 생성할 것을 요청하는 메시지(CPCReq, Create PDP Context Request)를 전송한다(S402). 이 때, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 CPCReq를 통해 제 1 다운링크 식별 처리부(12)로 제 1 다운링크 식별자 및 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자(Direct Tunnel Identifier)를 전송한다. 일반적으로, 제 1 다운링크 식별자는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)의 다운링크 식별자(Down-Link TEID, Down-Link Tunnel Endpoint Identity)를 의미한다. 또한, 앞서 설명된 바와 같이, CPCReq는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에서 통신부(11)를 경유하여 제 1 다운링크 식별 처리부(12)로 전달될 수 있다. 따라서, 이하에서 외부 구성으로부터 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 각 구성요소로 입력되는 메시지와 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 각 구성요소로부터 외부 구성으로 출력되는 메시지는 통신망(11)을 경유할 수 있음은 따로 설명이 없더라도 당업자에 의해 자명하다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트 요청 메시지의 구조를 나타낸 도면이다. 이러한 도 5의 PDP 컨텍스트 요청 메시지는 도 4의 단계 S402에서 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에서 제 1 다운링크 식별 처리부(12)로 전송되는 PDP 컨텍스트를 생성할 것을 요청하는 메시지를 의미한다. 도 5를 참조하면, PDP 컨텍스트 요청 메시지는 다이렉트 터널 식별자(DTI, Direct Tunnel Identifier)를 나타내는 영역(51)을 포함한다. 일반적으로, 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자의 값은 1로 결정된다. 또한, 이러한 PDP 컨텍스트 요청 메시지는 GTP-C 기반의 메시지일 수 있다.
도 4를 참조하면, 다운링크 단말 장치 결정부(13)는 수신된 CPCReq를 기반으로 다이렉트 터널 연결의 요청을 인지하고(S403), 인증서버와 가입자 인증을 수행하고(S404), 가입자 인증 수행 결과 CPCReq가 정당한 가입자에 의한 요청이라고 판단된 경우 패킷 교환 지원 노드 장치(20)를 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치로 결정하고, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로 CPCReq에 대한 응답 신호(CPCRes, Create PDP Context Response)를 전송한다(S405). 이 때, 다운링크 단말 장치 결정부(13)는 CPCRes를 통해 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로 업링크 식별자(Up-Link TEID, Down-Link Tunnel Endpoint Identity)를 전송할 수 있다.
도 4를 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 무선망 제어 장치(30)로 무선 접근 베어러(RAB, Radio Access Bearer)를 할당할 것을 요청하는 메시지(RAB Assignment Req)를 전송한다(S406). 이 때, RAB Assignment Req에는 업링크 식별자가 포함될 수 있으며, 이러한 업링크 식별자에는 패킷 관문 지원 노드 장치(10)를 식별하기 위한 소정 정보가 포함될 수 있다.
도 4를 참조하면, 무선망 제어 장치(30)는 수신된 RAB Assignment Req에 대응하여 단말로 무선 베어러(RB, radio bearer) 생성을 요청하는 메시지(RB setup)를 전송하고(S407), 단말로부터 RB setup을 완료했다는 것을 알리는 메시지(RB setup complete)를 수신함에 따라(S408), 패킷 관문 지원 노드 장치(20)로 RAB assignment Res를 전송한다(S409).
도 4를 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 단말로 PDP 컨텍스트의 생성의 요청이 받아들여졌음을 나타내는 메시지(APCAcpt, Activate PDP Context Accept)를 전송한다(S410).
도 4를 참조하면, 제 2 다운링크 식별 처리부(14)는 무선망 제어 장치(30)로부터 무선망 제어 장치(30)의 제 2 다운링크 식별자 및 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 유저 플레인 개인 확장 메시지를 수신한다(S411). 이 때, 유저 플레인 개인 확장 메시지는 터널링 프로토콜의 유저 플레인 기반의 GPT-U Private Extension으로 표현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인 확장 메시지의 구조를 나타낸 도면이다. 이러한 도 6의 개인 확장 메시지는 도 4의 단계 S411에서 무선망 제어 장치(30)에서 제 2 다운링크 식별 처리부(15)로 전송되는 유저 플레인 개인 확장 메시지를 의미한다. 도 6을 참조하면, 유저 플레인 개인 확장 메시지는 무선망 제어 장치(30)가 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로 호 생성 후 최초로 전송되는 G-PDU(GGSR Packet Data Unit)에 포함될 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이 유저 플레인 개인 확장 메시지는 무선망 제어 장치(30)가 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로 다이렉트 터널을 생성할 것을 직접 요청하기 위한 Direct Tunnel Request Indicator의 영역(61) 및 패킷 관문 지원 노드 장치(10)가 무선망 제어 장치(30)로 트래픽을 전송할 때 사용하는 Down-Link TEID의 영역(62)을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 PDP 컨텍스트 요청 메시지는 GTP-U 기반의 메시지이다.
도 4를 참조하면, 다운링크 말단 장치 갱신부(15)는 수신된 제 2 다운링크 식별자에 기초하여 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에서 무선망 제어 장치(30)로 갱신한다(S412). 예를 들어, 다운링크 말단 장치 갱신부(15)는 수신된 제 2 다운링크 식별자에 기초하여 PDP 컨텍스트의 다운로드 식별자(Down-Link TEID, Down-Link Tunnel Endpoint Identity)를 기존의 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에서 무선망 제어 장치(30)로 변경할 수 있다. 또한, 제 2 다운링크 식별자는 무선망 제어 장치(30)의 다운링크 식별자(Down-Link TEID, Down-Link Tunnel Endpoint Identity)를 의미한다.
도 4를 참조하면, 에코 처리부(17)는 갱신된 다운링크 말단 장치로 에코 요청 메시지를 전송하고(S413), 갱신된 다운링크 말단 장치로부터 에코 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한다(S414). 이 때, 갱신된 다운링크 말단 장치는 무선망 제어 장치(30)일 수 있다. 또한, 이와 같은 에코 요청 메시지와 에코 요청 메시지에 대한 응답 메시지는 GTP-U 기반의 메시지들일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에코 요청 메시지의 구조를 나타낸 도면이다. 이러한 도 7의 에코 요청 메시지는 도 4의 단계 S413에서 에코 처리부(17)에서 무선망 제어 장치(30)로 전송되는 에코 요청 메시지를 의미한다. 도 7을 참조하면, 에코 요청 메시지는 다운링크 말단 장치 갱신부(15)가 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에서 무선망 제어 장치(30)로 갱신한 후 최초로 전송되는 Echo Request에 포함될 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 에코 요청 메시지는 다이렉트 터널을 생성의 요청에 대한 응답을 나타내는 Direct Tunnel Response Indicator의 영역(71)를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 에코 요청 메시지는 GTP-U 기반의 메시지이다.
이후 도 4에 도시된 바와 같이, 무선망 제어 장치(30)와 패킷 관문 지원 노드 장치(10)간에 다이렉트 터널이 연결되고(S415), 단말(40)은 이러한 다이렉트 터널을 통해 네트워크와의 트래픽 송수신을 수행할 수 있다(S416).
오류 처리부(18)는 다이렉트 터널 연결의 설정에 실패하는 경우, 무선망 제어 장치(30)로 오류 알림 메시지를 전송한다. 이 때, 오류 알림 메시지는 터널링 프로토콜 기반의 유저 플레인 오류 알림 메시지일 수 있다. 이하 도 8을 통해 오류 처리부(18)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 8은 도 3의 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 각 구성요소들에 의하여 다이렉트 터널 연결이 설정되는 다른 실시예를 나타낸 흐름도이다. 다만, 이러한 도 8의 다이렉트 터널 연결이 설정되는 과정은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 이러한 도 3의 실시예로 본원발명의 모든 실시예들이 한정되어 해석되는 것은 아니다.
도 8을 참조하면, 단말(40)은 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로 PDP 컨텍스트의 생성을 요청하는 메시지(APCReq, Activate PDP Context Request)를 전송하고(S801), 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 제 1 다운링크 식별 처리부(12)로 PDP 컨텍스트를 생성할 것을 요청하는 메시지(CPCReq, Create PDP Context Request)를 전송한다(S802).
도 8을 참조하면, 다운링크 단말 장치 결정부(13)는 수신된 CPCReq를 기반으로 다이렉트 터널 연결의 요청을 인지하고(S803), 인증서버와 가입자 인증을 수행하고(S804), 가입자 인증 수행 결과 CPCReq가 정당한 가입자에 의한 요청이라고 판단된 경우 패킷 교환 지원 노드 장치(20)를 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치로 결정하고, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로 CPCReq에 대한 응답 신호(CPCRes, Create PDP Context Response)를 전송한다(S805).
도 8을 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 무선망 제어 장치(30)로 무선 접근 베어러(RAB, Radio Access Bearer)를 할당할 것을 요청하는 메시지(RAB Assignment Req)를 전송하고(S806), 무선망 제어 장치(30)는 수신된 RAB Assignment Req에 대응하여 단말로 무선 베어러(RB, radio bearer) 생성을 요청하는 메시지(RB setup)를 전송하고(S807), 단말로부터 RB setup을 완료했음을 알리는 메시지(RB setup complete)를 수신함에 따라(S808), 패킷 관문 지원 노드 장치(20)로 RAB assignment Res를 전송한다(S809). 또한, 도 8을 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 단말로 PDP 컨텍스트의 생성의 요청이 받아들여졌음을 나타내는 메시지(APCAcpt, Activate PDP Context Accept)를 전송한다(S810).
도 8을 참조하면, 제 2 다운링크 식별 처리부(14)는 무선망 제어 장치(30)로부터 무선망 제어 장치(30)의 제 2 다운링크 식별자 및 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 유저 플레인 개인 확장 메시지를 수신한다(S811).
이와 같은 도 8을 단계 S801 내지 단계 S811 각각에 대해서 설명하지 아니한 사항은 앞서 도 4의 단계 S401 내지 단계 S411 각각에 대해서 설명된 내용과 동일 또는 설명된 내용으로부터 당업자에 의해 용이하게 유추 가능하므로 앞서 도 4를 통해 설명된 내용으로 대신한다.
도 8을 참조하면, 오류 처리부(18)는 다이렉트 터널 연결에 실패할 경우(S812), 무선망 제어 장치(30)로 오류 알림 메시지를 전송한다(S813). 예를 들어, 오류 처리부(18)는 무선망 제어 장치로부터 수신된 유저 플레인 개인 확장 메시지에 오류가 존재하거나, 또는 세션 정보 불일치 등으로 다운링크 말단 장치의 갱신이 실패된 경우, 무선망 제어 장치(30)로 오류 알림 메시지를 전송할 수 있다. 일반적으로, 이러한 오류 알림 메시지는 터널링 프로토콜의 유저 플레인 기반의 오류 알림 메시지일 수 있다.
도 8을 참조하면, 무선망 제어 장치(30)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로 무선 접근 베어러(RAB, Radio Access Bearer)의 해제를 요청하는 메시지(RAB Release Req)를 전송한다(S814).
도 8을 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 무선망 제어 장치(30)로부터 수신된 RAB Release Req에 대한 응답 메시지(RAB Release Res)를 무선망 제어 장치(30)로 전송하고(S815), 오류 처리부(18)로 PDP 컨텍스트의 삭제를 요청하는 메시지(DPCReq, Delete PDP Context Request)를 전송하고(S816), 오류 처리부(18)로부터 DPCReq에 대한 응답 메시지(DPCRes, Delete PDP Context Response)를 수신한다(S817).
도 8을 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 무선망 제어 장치(30)로 PDP 컨텍스트의 삭제를 요청하는 메시지(DPCReq, Delete PDP Context Request)를 전송하고(S818), 오류 처리부(18)로부터 DPCReq에 대한 응답 메시지(DPCAcpt, Delete PDP Context Accept)를 수신함으로써(S819) 절차를 종료한다.
이와 같이, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 각 구성요소들은 패킷 교환 지원 노드 장치(20)의 호 생성을 위한 Create PDP Context Request 메시지의 DTI에 의하여 다이렉트 터널 연결을 인지하고, 무선망 제어 장치(30)로부터 수신하는 GTP-U Private Extension을 활용하여 무선망 제어 장치(30)로부터 다이렉트 터널의 생성에 대한 요청을 직접 수신함으로써, 다이렉트 터널의 설정을 위한 절차를 간소화할 수 있다. 나아가, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 각 구성요소들은 절차를 간소화하기 위한 상기 과정을 통해 GTP-U Private Extension 상에 Direct Tunnel Request Indicator 및 Down-Link Tunnel Identifier를 나타내기 위한 새로운 영역을 정의하고 있고, GTP-U Private Extension에 기반한 다이렉트 터널 연결의 설정에 실패하는 경우에 필요한 절차까지 고려하고 있다.
도 9는 도 1에 도시된 패킷 교환 지원 노드 장치(20)의 구성도이다. 도 9를 참조하면, 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 식별자 전송부(21), 업링크 식별자 수신부(22) 및 업링크 식별자 전달부(23)를 포함한다. 다만, 도 9에 도시된 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 본원의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 9에 도시된 구성 요소들을 기초로 하여 여러 형태로 변형이 가능함은 본원의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
식별자 전송부(21)는 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로 전송한다. 이 때, 식별자 전송부(21)는 패킷 교환 지원 노드 장치의 제 1 다운링크 식별자를 다이렉트 터널 식별자와 함께 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로 전송할 수도 있다.
업링크 식별자 수신부(21)는 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로부터 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 업링크 식별자를 수신한다.
업링크 식별자 전달부(23)는 수신된 업링크 식별자를 무선망 제어 장치(30)로 전달한다. 이 때, 무선망 제어 장치(30)는 전달된 업링크 식별자에 기초하여 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로 무선망 제어 장치(30)의 제 2 다운링크 식별자 및 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호를 전송한다. 일반적으로, 다이렉트 터널 연결은 다이렉트 터널 식별자 및 전달된 업링크 식별자에 기초하여 무선망 제어 장치(30)와 패킷 관문 지원 노드 장치(10)간에 설정된다.
이와 같은 패킷 교환 지원 노드 장치(20)는 앞서 도 1 내지 도 8을 통하여 설명된 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에 대하여 설명된 동작을 수행하는 것이다. 따라서, 도 9를 통하여 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에 대해 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 8을 통하여 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에 대하여 설명된 내용을 준용한다.
도 10은 도 1에 도시된 무선망 제어 장치(30)의 구성도이다. 도 10을 참조하면, 무선망 제어 장치(30)는 업링크 식별자 수신부(31), 요청 신호 전송부(32) 및 다이렉트 터널 설정부(33)를 포함한다. 다만, 도 10에 도시된 무선 제어 장치(30)는 본원의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 10에 도시된 구성 요소들을 기초로 하여 여러 형태로 변형이 가능함은 본원의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
업링크 식별자 수신부(31)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로부터 패킷 관문 지원 노드 장치(10)의 업링크 식별자를 수신한다.
요청 신호 전송부(32)는 수신된 업링크 식별자에 기초하여 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호를 전송한다. 이 때, 요청 신호 전송부(32)는 무선망 제어 장치(30)와 패킷 관문 지원 노드 장치(10)간의 터널링 프로토콜의 유저 플레인을 통해 요청 신호를 전송할 수 있다.
요청 신호 전송부(32)는 터널링 프로토콜의 유저 플레인에 기초하여 패킷 관문 지원 노드 장치(10)와의 호 연결을 수행하고, 수행된 호 연결을 통해 최초로 전송하는 소정 메시지에 요청 신호를 포함시킬 수 있다. 또한, 요청 신호 전송부(32)는 터널링 프로토콜의 유저 플레인에 기초하여 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로 무선망 제어 장치(30)의 다운링크 식별자를 요청 신호 함께 전송할 수도 있다. 이 때, 요청 신호 전송부(32)는 요청 신호 및 다운링크 식별자 중 적어도 하나 이상을 포함하는 유저 플레인 개인 확장 메시지를 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로 전송할 수 있다.
다이렉트 터널 설정부(33)는 패킷 관문 지원 노드 장치(10)로부터 요청 신호에 대응하는 응답 신호를 수신함에 따라, 패킷 관문 지원 노드 장치(10)와 다이렉트 터널 연결을 설정한다.
이와 같은 무선망 제어 장치(30)는 앞서 도 1 내지 도 9를 통하여 설명된 무선망 제어 장치(30)에 대하여 설명된 동작을 수행하는 것이다. 따라서, 도 10을 통하여 무선망 제어 장치(30)에 대해 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 9를 통하여 무선망 제어 장치(30)에 대하여 설명된 내용을 준용한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이렉트 터널 연결 설정 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 11에 도시된 실시예에 따른 다이렉트 터널 연결 설정 방법은 도 3의 실시예에 따른 패킷 관문 지원 노드 장치(10)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 3의 관문 지원 노드 장치(10)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 11에 도시된 실시예에 따른 다이렉트 터널 연결 설정 방법에도 적용된다.
단계 S111에서 제 1 다운링크 식별 처리부(12)는 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로부터 패킷 교환 지원 노드 장치(20)의 제 1 다운링크 식별자와 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 수신한다. 단계 S112에서 다운링크 단말 장치 결정부(13)는 수신된 제 1 다운링크 식별자에 기초하여 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 패킷 교환 지원 노드 장치(20)로 결정한다. 단계 S113에서 제 2 다운링크 식별 처리부(14)는 무선망 제어 장치(30)로부터 무선망 제어 장치(30)의 제 2 다운링크 식별자를 수신한다. 단계 S114에서 다운링크 말단 장치 갱신부(15)는 수신된 제 2 다운링크 식별자에 기초하여 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 패킷 교환 지원 노드 장치(20)에서 무선망 제어 장치(30)로 갱신한다. 단계 S115에서 다이렉트 터널 설정부(16)는 갱신된 다운링크 말단 장치의 정보에 기초하여 다이렉트 터널 연결을 설정한다.
도 11을 통해 설명된 실시예에 다이렉트 터널 설정 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 패킷 관문 지원 노드 장치
12: 제 1 다운링크 식별 처리부
13: 다운링크 단말 장치 결정부
14: 제 2 다운링크 식별 처리부
15: 다운링크 말단 장치 갱신부
16: 다이렉트 터널 설정부
20: 패킷 교환 지원 노드 장치
30: 무선망 제어 장치

Claims (19)

  1. 패킷 관문 지원 노드 장치에 의하여, 무선망 제어 장치와의 다이렉트 터널(Direct Tunnel) 연결을 설정하는 방법에 있어서,
    패킷 교환 지원 노드 장치로부터 상기 패킷 교환 지원 노드 장치의 제 1 다운링크 식별자와 상기 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 수신하는 단계;
    상기 수신된 제 1 다운링크 식별자에 기초하여 상기 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 상기 패킷 교환 지원 노드 장치로 결정하는 단계;
    상기 무선망 제어 장치로부터 상기 무선망 제어 장치의 제 2 다운링크 식별자를 수신하는 단계;
    상기 수신된 제 2 다운링크 식별자에 기초하여 상기 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 상기 패킷 교환 지원 노드 장치에서 상기 무선망 제어 장치로 갱신하는 단계; 및
    상기 갱신된 다운링크 말단 장치의 정보에 기초하여 상기 다이렉트 터널 연결을 설정하는 단계를 포함하는 다이렉트 터널 연결 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 다운링크 식별자를 수신하는 단계는,
    상기 무선망 제어 장치로부터 상기 무선망 제어 장치와 상기 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호 및 상기 제 2 다운링크 식별자를 수신하는 것인, 다이렉트 터널 연결 설정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다이렉트 터널 식별자를 수신하는 단계는,
    상기 패킷 교환 지원 노드 장치와 상기 패킷 관문 지원 노드 장치간의 터널링 프로토콜의 제어 플레인을 통해 상기 다이렉트 터널 식별자를 수신하고,
    상기 제 2 다운링크 식별자를 수신하는 단계는,
    상기 무선망 제어 장치와 상기 패킷 관문 지원 노드 장치간의 터널링 프로토콜의 유저 플레인을 통해 상기 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호를 수신하는 것인, 다이렉트 터널 연결 설정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 무선망 제어 장치는 상기 터널링 프로토콜의 유저 플레인에 기초하여 상기 패킷 관문 지원 노드 장치와의 호 연결을 수행하고, 상기 수행된 호 연결을 통해 최초로 전송하는 소정 메시지에 상기 요청 신호를 포함시키는 것인, 다이렉트 터널 연결 설정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이렉트 터널 식별자를 수신하는 단계는,
    상기 패킷 교환 지원 노드 장치와 상기 패킷 관문 지원 노드 장치간의 터널링 프로토콜의 제어 플레인을 통해 상기 제 1 다운링크 식별자를 수신하고,
    상기 제 2 다운링크 식별자를 수신하는 단계는,
    상기 무선망 제어 장치와 상기 패킷 관문 지원 노드 장치간의 터널링 프로토콜의 유저 플레인을 통해 상기 제 2 다운링크 식별자를 수신하는 것인, 다이렉트 터널 연결 설정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이렉트 터널 식별자를 수신하는 단계는,
    상기 패킷 교환 지원 노드 장치로부터 상기 제 1 다운링크 식별자 및 상기 다이렉트 터널 식별자 중 적어도 하나 이상을 포함하는 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트 요청 메시지를 수신하고,
    상기 제 2 다운링크 식별자를 수신하는 단계는,
    상기 무선망 제어 장치로부터 상기 제 2 다운링크 식별자를 포함하는 유저 플레인 개인 확장 메시지를 수신하는 것인, 다이렉트 터널 연결 설정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 갱신된 다운링크 말단 장치로 에코 요청 메시지를 전송하고, 상기 다운링크 말단 장치로부터 상기 에코 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 다이렉트 터널 연결 설정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 에코 요청 메시지는 상기 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호에 대응하는 응답 신호를 포함하는 것인, 다이렉트 터널 연결 설정 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이렉트 터널 연결의 설정에 실패하는 경우, 상기 무선망 제어 장치로 오류 알림 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 다이렉트 터널 연결 설정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 오류 알림 메시지는 터널링 프로토콜 기반의 유저 플레인 오류 알림 메시지인 것인, 다이렉트 터널 연결 설정 방법.
  11. 무선망 제어 장치와의 다이렉트 터널(Direct Tunnel) 연결을 설정하는 패킷 관문 지원 노드 장치에 있어서,
    패킷 교환 지원 노드 장치로부터 상기 패킷 교환 지원 노드 장치의 제 1 다운링크 식별자와 상기 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 수신하는 제 1 다운링크 식별 처리부;
    상기 수신된 제 1 다운링크 식별자에 기초하여 상기 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 상기 패킷 교환 지원 노드 장치로 결정하는 다운링크 말단 장치 결정부;
    상기 무선망 제어 장치로부터 상기 무선망 제어 장치의 제 2 다운링크 식별자를 수신하는 제 2 다운링크 식별 처리부;
    상기 수신된 제 2 다운링크 식별자에 기초하여 상기 다이렉트 터널의 다운링크 말단 장치를 상기 패킷 교환 지원 노드 장치에서 상기 무선망 제어 장치로 갱신하는 다운링크 말단 장치 갱신부; 및
    상기 갱신된 다운링크 말단 장치의 정보에 기초하여 상기 다이렉트 터널 연결을 다이렉트 터널 설정부를 포함하는 패킷 관문 지원 노드 장치.
  12. 패킷 관문 지원 노드 장치와 다이렉트 터널(Direct Tunnel) 연결을 설정하는 무선망 제어 장치에 있어서,
    패킷 교환 지원 노드 장치로부터 상기 패킷 관문 지원 노드 장치의 업링크 식별자를 수신하는 업링크 식별자 수신부;
    상기 수신된 업링크 식별자에 기초하여 상기 패킷 관문 지원 노드 장치로 상기 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호를 전송하는 요청 신호 전송부; 및
    상기 패킷 관문 지원 노드 장치로부터 상기 요청 신호에 대응하는 응답 신호를 수신함에 따라, 상기 패킷 관문 지원 노드 장치와 상기 다이렉트 터널 연결을 설정하는 다이렉트 터널 설정부를 포함하는 무선망 제어 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 요청 신호 전송부는,
    상기 무선망 제어 장치와 상기 패킷 관문 지원 노드 장치간의 터널링 프로토콜의 유저 플레인을 통해 상기 요청 신호를 전송하는 것인, 무선망 제어 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 요청 신호 전송부는,
    상기 터널링 프로토콜의 유저 플레인에 기초하여 상기 패킷 관문 지원 노드 장치와의 호 연결을 수행하고, 상기 수행된 호 연결을 통해 최초로 전송하는 소정 메시지에 상기 요청 신호를 포함시키는 것인, 무선망 제어 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 요청 신호 전송부는,
    상기 터널링 프로토콜의 유저 플레인에 기초하여 상기 패킷 관문 지원 노드 장치로 상기 무선망 제어 장치의 다운링크 식별자를 전송하는 것인, 무선망 제어 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 요청 신호 전송부는,
    상기 요청 신호 및 상기 다운링크 식별자 중 적어도 하나 이상을 포함하는 유저 플레인 개인 확장 메시지를 상기 패킷 관문 지원 노드 장치로 전송하는 것인, 무선망 제어 장치.
  17. 무선망 제어 장치와 패킷 관문 지원 노드 장치간의 다이렉트 터널(Direct Tunnel) 연결을 설정하는 패킷 교환 지원 노드 장치에 있어서,
    상기 다이렉트 터널 연결의 생성을 알리는 다이렉트 터널 식별자를 상기 패킷 관문 지원 노드 장치로 전송하는 식별자 전송부;
    상기 패킷 관문 지원 노드 장치로부터 상기 패킷 관문 지원 노드 장치의 업링크 식별자를 수신하는 업링크 식별자 수신부; 및
    상기 수신된 업링크 식별자를 상기 무선망 제어 장치로 전달하는 업링크 식별자 전달부를 포함하는 패킷 교환 지원 노드 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 식별자 전송부는,
    상기 패킷 교환 지원 노드 장치의 제 1 다운링크 식별자를 상기 패킷 관문 지원 노드 장치로 전송하고,
    상기 무선망 제어 장치는,
    상기 전달된 업링크 식별자에 기초하여 상기 패킷 관문 지원 노드 장치로 상기 무선망 제어 장치의 제 2 다운링크 식별자 및 상기 다이렉트 터널 연결을 설정할 것을 요청하는 요청 신호를 전송하는 것인, 패킷 교환 지원 노드 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 다이렉트 터널 연결은 상기 다이렉트 터널 식별자 및 상기 전달된 업링크 식별자에 기초하여 상기 무선망 제어 장치와 상기 패킷 관문 지원 노드 장치간에 설정되는 것인, 패킷 교환 지원 노드 장치.
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