KR20130107302A

KR20130107302A - 장애가 생긴 서빙 게이트웨이를 통한 접속의 재배치 및 복구 및 트래픽 오프로딩을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20130107302A
Application number: KR1020137009451A
Authority: KR
Inventors: 일디림 사힌; 로우돈 리 캠벨
Original assignee: 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘)
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2013-10-01
Also published as: CA2811467A1; WO2012035450A2; BR112013006149A2; WO2012035450A3; JP2013537387A; EP2693806A2; CN109257787A; CN103202064A; EP2617235B1; KR101802005B1; CN109257787B; JP2015195622A; JP6063530B2; EP2693806B1; CA2811467C; PL2693806T3; JP5957454B2; US20120063300A1; EP2617235A2; EP2693806A3

Abstract

무선 통신 네트워크에서, 서빙 게이트웨이 지원 노드가 사용자 장비 노드들과 패킷 기반 네트워크 간에, 적어도 하나의 서빙 게이트웨이와 적어도 하나의 패킷 게이트웨이를 통해 지나가는, 접속들을 제어한다. 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애를 탐지한다. 서빙 게이트웨이 지원 노드는 탐지된 장애에 응답하여 제1 서빙 게이트웨이를 통한 기존 접속들이 대신에 제2 서빙 게이트웨이를 통해 지나가도록 그 기존 접속들의 재배치를 개시한다. 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 복구를 탐지하고, 그에 응답하여 기존 접속들 중 아직 제2 서빙 게이트웨이로 재배치되지 않은 적어도 일부 기존 접속의 재배치를 중지한다. 관련된 방법, 서빙 게이트웨이, 및 패킷 게이트웨이도 개시되어 있다.

Description

장애가 생긴 서빙 게이트웨이를 통한 접속의 재배치 및 복구 및 트래픽 오프로딩을 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR RELOCATING AND RESTORING CONNECTIONS THROUGH A FAILED SERVING GATEWAY AND TRAFFIC OFFLOADING}

<관련출원>

본 출원은 2010년 9월 15일에 출원된 "A Process on Handling of SGW Restart and SGW Traffic Offload"라는 명칭의 미국 가출원 제61/383,116호의 우선권을 주장하고, 그의 명세서는 전체가 참고로 여기에 포함된다.

<기술분야>

본 발명은 GPRS(General Packet Radio Service) 네트워크의 SGSN(serving GPRS support node) 및 3GPP(Third Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 네트워크의 MME(Mobile Management Entity)와 같은(이에 국한되지는 않음) 무선 통신 네트워크(radio telecommunications network)의 서빙 게이트웨이 지원 노드에 관한 것이다. 본 발명은 또한 서빙 게이트웨이, 패킷 게이트웨이, 및 전체로서의 네트워크와, 관련 방법들에 관한 것이다.

모바일 디바이스들이 무선 통신 네트워크를 통하여 인터넷과 같은 패킷 기반 네트워크에 액세스하는 것은 통신 산업의 중요한 성장 분야이다. 예를 들어, 3GPP TS(Technical Specification) 23.401 및 3GPP TS 23.060은 사용자 장비 노드들(UE들)이 서빙 게이트웨이(SGW) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW)를 통하여 패킷 기반 네트워크에 접속하는 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크 아키텍처를 개시하고 있다.

3GPP TS 23.007, 3GPP TS 29.274, 및 3GPP TS 29.275는 EPC 노드가 피어 EPC 노드의 재시동 또는 장애를 탐지하는 다음에 언급하는 2개의 메커니즘을 명시하고 있다. EPC 노드는, 예를 들어, MME(Mobile Management Entity), S4-SGSN(S4 인터페이스를 구비한 Serving GPRS Support Node), SGW, 및/또는 PGW일 수 있다.

하나의 메커니즘에 따르면, EPC 노드는, 예를 들어 GTPv2(GPRS Tunneling Protocol version 2) 메시지(예컨대, 에코 응답(Echo Response))에 의해, 피어 EPC 노드로부터 수신되는 복구 정보 요소(IE)에 응답하여, 그 피어 EPC 노드가 재시동한 것을 탐지할 수 있다. 그 노드들이 PMIP(Proxy Mobile IP) 기반 S5/S8 인터페이스를 통하여 통신할 경우, 하나의 노드는 그 노드가 재시동할 때마다 증가되는 재시동 카운터를 포함하는 PMIPv6 헤더비트 응답(Heartbeat Response)을 전달함으로써 그것이 재시동한 것을 다른 노드에게 시그널링할 수 있다.

또 하나의 메커니즘에 따르면, EPC 노드는 정의된 수의 연이은 GTPv2 에코 요청 메시지에 대한 응답을 수신하지 않는 것에 응답하여 피어 EPC 노드가 장애가 생긴 것을 탐지할 수 있다. 그 노드들이 PMIP 기반 S5/S8 인터페이스를 통하여 통신할 경우, 하나의 노드는 정의된 수의 연이은 PMIPv6 헤더비트 요청 메시지에 대한 응답을 수신하지 않는 것에 응답하여 다른 노드(예컨대, SGW 또는 PGW)가 장애가 생겼다는 결론을 내릴 수 있다.

그러나, 피어 EPC 노드로부터 GTPv2 에코 요청들(Echo Requests) 또는 PMIPv6 헤더비트 요청(Heartbeat Request) 메시지들에 대한 아무런 응답도 수신하지 않는 것이 반드시 그 피어 EPC가 재시동하였거나 재시동 절차를 겪고 있다는 것을 의미하는 것은 아닐 수 있다. 대신, 네트워크의 어떤 다른 문제들로 인해, 예를 들어 일시적인 전송 네트워크 장애, 라우팅의 잘못된 구성 등으로 인해 어떤 노드가 도달할 수 없게 될 수 있다. 따라서, 3GPP 요건은 EPC 노드가 피어 EPC 노드로부터 GTPv2 에코 요청들 또는 PMIPv6 헤더비트 요청 메시지들에 대한 응답이 없는 것으로부터 그 피어가 "장애가 생겼거나" "재시동되고" 있다는 결론을 내리는 것은 선택적이라고 규정하고 있다.

EPC 시스템에서는, 3GPP TS 23.401 및 3GPP TS 23.060에 따라, MME 및 S4-SGSN은 MM(Mobility Management) 컨텍스트 및 EPS(Evolved Packet System) 베어러 컨텍스트(bearer context)(PDN(Packet Data Network) 접속) 정보를 유지한다. SGW 및 PGW는 이들 노드들에 의해 서비스를 받는 UE들에 대한 EPS 베어러 컨텍스트 정보를 유지한다. 3GPP TS 23.007에 따라, EPC 노드가 재시동할 때, 그것은 영향을 받은 모든 컨텍스트 정보를 삭제한다. 재시동된 노드의 피어인 EPC 노드들은 전술한 바와 같이 증가된 재시동 카운터를 수신하면 재시동(및 컨텍스트 정보의 관련된 삭제)을 탐지한다.

3GPP TS 23.007은 EPC 노드가 그의 피어 EPC 노드들 중 하나가 재시동한 것을 탐지할 때 그 EPC 노드에 의해 UE들의 MM 컨텍스트 및 EPS 베어러 컨텍스트 정보가 어떻게 처리되는지를 명시하고 있다. 예를 들어, MME 또는 PGW가 SGW가 재시동한 것을 탐지할 경우, 그것들은 재시동된 SGW에 의해 서비스를 받고 있던 UE들에 대한 모든 컨텍스트 정보를 삭제한다. S4-SGSN이 SGW가 재시동한 것을 탐지할 경우, S4-SGSN은 재시동된 SGW에 의해 서비스를 받고 있던 UE들에 대한 모든 EPS 베어러 컨텍스트 정보를 삭제하지만, S4-SGSN은 영향을 받은 UE들(즉, 네트워크에 여전히 접속되어 있는 UE들)에 대한 MM 컨텍스트 정보는 유지할 수 있다.

EPC 노드(예컨대 SGW)의 재시동은 그 노드의 하드웨어 또는 소프트웨어 기능 불량으로 인한 것일 수 있지만, 때때로 그러한 재시동은 노드 재시동을 필요로 할 수 있는, 예를 들어, EPC 노드 업그레이드 및/또는 피처(feature) 활성화/비활성화 중에 운영 및 유지(Operations and Maintenance; O&M) 운영자들에 의해 의도적으로 개시될 수도 있다. 재시동의 트리거 이벤트에 상관없이, 영향을 받은 EPS 베어러 컨텍스트들 및 MM 컨텍스트들은 전술한 바와 같이 처리된다. 3GPP TS 23.401은 운영자들이 MME 재시동을 필요로 하는 계획된 정비(planned maintenance) 전에 어떤 MME와 연관된 UE들을 다른 MME로 이동시킬 수 있게 하는 MME 부하 평형화 메커니즘(MME load balancing mechanism)을 명시하고 있다. 그러나, 계획된 SGW 재시동에 대해 3GPP 명세에서 명시된 그러한 트래픽 오프로딩 메커니즘은 없다.

SGW 재시동이 하드웨어 또는 소프트웨어 기능 불량에 의해 트리거되는지 아니면 운영자에 의해 개시되는지에 상관없이, SGW 재시동이 발생할 때마다 MME, S4-SGSN 및 PGW 내의 영향을 받은 MM 컨텍스트들 및 EPS 베어러 컨텍스트들(PDN 접속들)은 삭제되고, 이로 인해 연관된 최종 사용자 서비스들에 그리고 네트워크 시그널링에 심각한 문제들이 생길 수 있다. 예를 들어, SGW 내의 사용자 평면 베어러들(user plane bearers)의 상실 때문에 진행중인(즉, 활성) 패킷 데이터 세션들이 중단된다. 진행중인 데이터 전송들은 UE가 EPS 베어러들을 재확립할 때까지는 가능하지 않을 것이다. 최종 사용자들은 UE들이 다시 접속하고 연관된 EPS 베어러들을 다시 확립할 때까지는 어떠한 UE 개시(UE-initiated) 패킷 교환 방식(Packet Switched; PS) 서비스도 사용할 수 없을 것이다. 마찬가지로, 어떠한 네트워크 개시(network-initiated) PS 서비스(예컨대 UE 종료(UE-terminated) VoLTE(Voice Over Long Term Evolution(LTE) 호)도 UE들이 이용할 수 없을 것이다.

EPC에 대한 다른 해로운 영향들은 어떤 다른 EPC 노드들에서 연관된 베어러들/리소스들을 제거(clean up)하기 위해 PGW, MME, 및/또는 S4-SGSN과 그 다른 EPC 노드들 간의 인터페이스들에서의 시그널링 증가를 포함할 수 있다. 증가된 시그널링은, 예를 들어, PCRF(Policy and Charging Rules Function)로의(IP-CAN(Connectivity Access Network) 세션들을 삭제하기 위해), RADIUS(Remote Authentication Dial in User Service) 또는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버들로의(예컨대, 그 서버들에 의해 할당된 IP 주소들을 릴리스하기 위해), 그리고 과금(charging) 관련 서버들로의(예컨대, CDR(Charging Data Record)들의 폐쇄로 인해) PGW 인터페이스들에서 발생할 수도 있다. 추가로, 이들 서버들 중 일부가 IP 멀티미디어 서브시스템(IP Multimedia Subsystem; IMS) 코어 또는 애플리케이션 서버들에서 추가 제거를 행하기 위해 어떤 다른 노드들에 말을 걸 필요가 있을 수도 있다. 예를 들어, PCRF가 PDN 접속에 삭제에 관하여 P-CSCF(Proxy Call Session Control Function)에 통지할 수 있다.

일반적으로, MME/S4-SGSN은 무선 인터페이스에서의 불필요한 시그널링을 피하도록 구성된다. 여기서 사용될 때, "MME/S4-SGSN"이라는 용어는 MME 노드 및/또는 S4-SGSN 노드를 말한다. 그러나, SGW 재시동은 MME/S4-SGSN과 UE 사이, MME/S4-SGSN과 RAN 노드들 사이, 그리고 어쩌면 MME와 HSS 사이에도 시그널링의 갑작스러운 증가를 야기할 수 있다.

SGW 재시동 후에 UE들이 네트워크에 재접속하는 동안에도 EPC 네트워크를 통한 종단간(end-to-end) 시그널링이 증가할 수 있다. 영향을 받은 UE들(즉, 재시동된 SGW를 통한 PDN 접속들을 갖는 UE들)이 네트워크에 재접속하는 것은 NAS(Non-Access Stratus) 서비스 요청들, 주기적인 RAU(Routing Area Update) 또는 TAU(Tracking Area Update) 요청들과 같은, UE 개시 업링크 패킷들의 레이트에 기초하여 시간에 걸쳐 분산될 수 있다. UE들의 보다 빠른 재접속을 위해 (SGW 재시동의 탐지시에 재접속 요구 표시의 표시와 함께 UE에 대한 MME 개시 분리 시그널링 또는 재활성화 요구 표시와 함께 PDP 컨텍스트의 SGSN 비활성화와 같은) 일부 프로액티브(pro-active) 메커니즘들이 MME/S4-SGSN에서 적응될 수도 있다.

다음에 언급하는 절차들은 UE들이 네트워크에 재접속하는 동안에 종단간 시그널링 부하에 기여할 수 있다:

그의 MM 및/또는 EPS 베어러 컨텍스트들이 네트워크에서 삭제된 UE들로부터의 (서비스 요청, TAU 요청 또는 RAU 요청 시그널링과 같은) NAS 메시지들의 거절로 인한 시그널링;

UE들에서의 임의의 특정 애플리케이션들이 요구하는 PDN 접속(들) 및 임의의 전용 EPS 베어러(들)의 재접속 및 재확립으로 인한 시그널링; 및

예를 들어 IMS 기반 서비스들을 위한, UE들과 애플리케이션 서버들 간의 애플리케이션 레벨 시그널링의 재확립.

SGW 재시동의 탐지시 시그널링 부하가 PGW, MME, 및 S4-SGSN에 의해 잘 관리되지 않는다면, 그것은 SGW가 활성 PDN 접속들을 갖는 PLMN(Public Land Mobile Networks)에서의 혼잡, 과부하, 및/또는 불안정으로 이어질지도 모른다.

일부 실시예들은 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 서빙 게이트웨이를 통한 접속들을 제어하는 서빙 게이트웨이 지원 노드에 관한 것이다. 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애를 탐지한다. 서빙 게이트웨이 지원 노드는 탐지된 장애에 응답하여, 제1 서빙 게이트웨이를 통한 기존 접속들이 대신에 제2 서빙 게이트웨이를 통해 지나가도록 그 기존 접속들의 재배치를 개시한다. 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 복구를 탐지하고, 기존 접속들 중 아직 제2 서빙 게이트웨이로 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속의 재배치를 중지함으로써 응답한다.

일부 추가의 실시예들에서, 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 서빙 게이트웨이가 재시동을 완료한 것에 응답하여, 제1 서빙 게이트웨이에 대한 기존 접속들 중 아직 제2 서빙 게이트웨이로 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속을 복구한다. 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 서빙 게이트웨이로 복구되어야 할 기존 접속들 각각에 대해 컨텍스트 정보를 제1 서빙 게이트웨이로 전달함으로써 제1 서빙 게이트웨이에 대한 기존 접속들 중 적어도 일부의 기존 접속을 복구할 수 있다. 컨텍스트 정보는 접속의 ID(identification), 패킷 게이트웨이의 인터넷 프로토콜 주소, 터널링 식별자, 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 값, 및/또는 베어러 ID를 포함할 수 있다.

일부 다른 실시예들은 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 서빙 게이트웨이를 통해 지나가는 접속들을 제어하는 방법에 관한 것이다. 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애가 탐지된다. 탐지된 장애에 응답하여, 서빙 게이트웨이 지원 노드가 제1 서빙 게이트웨이를 통한 기존 접속들이 대신에 제2 서빙 게이트웨이를 통해 지나가도록 그 기존 접속들의 재배치를 개시한다. 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 복구가 탐지된다. 탐지된 복구에 응답하여, 서빙 게이트웨이 지원 노드는 기존 접속들 중 아직 제2 서빙 게이트웨이를 통해 지나가도록 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속의 재배치를 중지한다.

일부 다른 실시예들은 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 서빙 게이트웨이를 통해 지나가는 접속들을 제어하는 방법에 관한 것이다. 서빙 게이트웨이 지원 노드가 적어도 일부 기존 접속들이 제1 서빙 게이트웨이로부터 오프로딩될 것을 요청하는 제1 메시지를 운영자로부터 수신한다. 제1 메시지에 응답하여, 서빙 게이트웨이 지원 노드는 기존 접속들 중 적어도 일부의 기존 접속을 제1 서빙 게이트웨이로부터 제2 서빙 게이트웨이로 재배치한다.

일부 다른 실시예들은 서빙 게이트웨이가 재시동한 후에 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 접속 복구 메시지를 수신하는 서빙 게이트웨이에 관한 것이다. 서빙 게이트웨이는 접속 복구 메시지에 응답하여, 사용자 장비 노드들과 패킷 기반 네트워크 간에 서빙 게이트웨이를 통해 지나간, 서빙 게이트웨이가 재시동하기 전에 존재했던 적어도 일부 접속들을 서빙 게이트웨이의 메모리에서 복구한다.

일부 다른 실시예들은 서빙 게이트웨이 지원 노드가 접속 재배치 모드를 지원하는지를 판정하는 패킷 게이트웨이에 관한 것으로, 접속 재배치 모드를 통해 서빙 게이트웨이 지원 노드는 서빙 게이트웨이 지원 노드가 무선 통신 네트워크의 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애를 탐지하는 것에 응답하여 제1 서빙 게이트웨이로부터 제2 서빙 게이트웨이로 접속들을 재배치한다. 패킷 게이트웨이는 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애를 탐지한다. 패킷 게이트웨이는 탐지된 장애 및 서빙 게이트웨이 지원 노드가 접속 재배치 모드를 지원한다는 판정에 응답하여, 제1 서빙 게이트웨이를 통해 지나가는 패킷 게이트웨이가 갖고 있는 임의의 접속들에 대한 컨텍스트 정보를 패킷 게이트웨이의 메모리에 유지한다. 패킷 게이트웨이는 탐지된 장애 및 서빙 게이트웨이 지원 노드가 접속 재배치 모드를 지원하지 않는다는 판정에 응답하여, 제1 서빙 게이트웨이를 통해 지나가는 패킷 게이트웨이가 갖고 있는 임의의 접속들에 대한 컨텍스트 정보를 패킷 게이트웨이의 메모리로부터 삭제한다.

본 개시 내용의 추가 이해를 제공하기 위해 포함되어 있고 이 출원에 포함되어 그의 일부를 구성하는 첨부 도면들은 본 발명의 소정의 비제한적 실시예(들)를 예시하고 있다. 도면들에서:
도 1은 일부 실시예들에 따라 동작하도록 구성되어 있는 무선 통신 네트워크의 블록 다이어그램이다.
도 2는 일부 실시예들에 따라 UE들과 패킷 기반 네트워크 간에 다양한 SGW들을 통해 지나가는 접속들을 제어하도록 동작하는 복수의 S4-SGSN들과 MME들을 예시하고 있다.
도 3은 일부 실시예들에 따라 UE 트리거 서비스 요청 절차에 응답하여 접속들을 형성하고 접속들을 재배치하기 위한 도 1의 무선 통신 네트워크의 다양한 요소들 사이의 동작들, 방법들 및 관련 메시지 흐름들의 다이어그램을 예시하고 있다.
도 4는 UE 트리거 서비스 요청 절차에 응답하여 접속들을 형성하기 위한 도 3에 관한 추가의 동작들, 방법들 및 관련 메시지 흐름들의 다이어그램을 예시하고 있다.
도 5는 일부 실시예들에 따라 제1 및 제2 SGW 중 하나가 재시동하는 것 및/또는 운영자 개시 트래픽 오프로딩에 응답하여 서빙 게이트웨이 지원 노드, 제1 및 제2 SGW, 및 PGW 간의 동작들, 방법들 및 관련 메시지 흐름들의 다이어그램을 예시하고 있다.
도 6은 일부 실시예들에 따라 SGW를 통한 접속들의 운영자 개시 재배치를 위한 추가 동작들, 방법들 및 관련 메시지 흐름들의 다이어그램을 예시하고 있다.
도 7-13은 일부 실시예들에 따라 SGW들 간에 접속들을 재배치하고 한 SGW로 접속들을 복구하기 위한 서빙 게이트웨이 지원 노드에 의한 동작들 및 방법들의 흐름도들이다.
도 14-15는 일부 실시예들에 따라 운영자 개시 트래픽 오프로딩에 응답하여 SGW들 간에 접속들을 재배치하고 한 SGW로 접속들을 복구하기 위한 서빙 게이트웨이 지원 노드에 의한 동작들 및 방법들의 흐름도들이다.
도 16은 일부 실시예들에 따라 서빙 게이트웨이 지원 노드에 의한 접속들의 재배치 및 복구를 지원하기 위한 서빙 게이트웨이에 의한 동작들 및 방법들의 흐름도이다.
도 17은 일부 실시예들에 따라 서빙 게이트웨이 지원 노드에 의한 접속들의 재배치를 지원하기 위한 패킷 게이트웨이에 의한 동작들 및 방법들의 흐름도이다.
도 18은 일부 실시예들에 따라 구성되어 있는 도 1의 예시의 네트워크 노드의 블록 다이어그램이다.

이제 아래에서는 본 발명의 실시예들이 도시되어 있는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 본 명세서에서 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

일부 실시예들은 서빙 게이트웨이 지원 노드가 UE들과 패킷 기반 네트워크 간에 적어도 하나의 SGW와 적어도 하나의 PGW를 통해 지나가는 접속들을 제어하는 무선 통신 네트워크에 관한 것이다. 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 SGW로의 통신의 장애의 표시에 응답하여, 또는 SGW로부터의 접속들의 운영자 개시 오프로딩에 응답하여, 제1 SGW를 통해 지나가는 기존 접속들이 대신에 제2 SGW를 통해 지나가도록 그 기존 접속들의 재배치를 시작한다. 서빙 게이트웨이 지원 노드는 또한 제1 SGW로의 통신의 복구의 표시에 응답하여, 또는 SGW로부터의 접속들의 운영자 개시 오프로딩의 중지에 응답하여, 기존 접속들 중 아직 제2 SGW를 통해 지나가도록 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속의 재배치를 중지한다.

서빙 게이트웨이 지원 노드는 또한 제1 SGW가 재시동하였다는 - 이로 인해 제1 SGW가 기존 접속들 중 적어도 일부의 기존 접속에 대한 정보를 상실하게 됨 - 표시에 응답하여, 제1 SGW로의 기존 접속들 중 아직 제2 SGW를 통해 지나가도록 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속을 복구할 수도 있다. 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 서빙 게이트웨이로 복구되어야 할 기존 접속들 각각에 대해 컨텍스트 정보를 제1 서빙 게이트웨이로 전달함으로써 제1 서빙 게이트웨이에 대한 기존 접속들 중 적어도 일부의 기존 접속을 복구할 수 있다. 이들 및 다른 실시예들을 도 1-18에 관하여 아래에 설명한다.

예시의 무선 통신 네트워크:

도 1은 일부 실시예들에 따라 동작하도록 구성되어 있는 예시의 3세대 파트너십 프로젝트(3GPP) 무선 통신 네트워크의 블록 다이어그램이다. 이 무선 통신 네트워크는 UTRAN(UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network)(110), GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)(120), 및/또는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)(130)과의 무선 액세스 통신 링크를 통해 통신하는 복수(전형적으로 수천 개)의 사용자 장비 노드들(100)(무선 단말기들 또는 이동국들이라고도 알려짐)을 포함한다.

UTRAN(110) 및 GERAN(120)은 각각 그 각자의 통신 서비스 셀들 내에 있는 UE들에의 무선 액세스 통신 링크들을 제공하는 무선 기지국들을 통해 통신을 제어하는 무선 네트워크 제어기(RNC) 노드들을 포함할 수 있다. E-UTRAN(130)은 RNC 노드들과 UTRAN(110) 및 GERAN(120)의 기지국들의 결합된 기능을 제공할 수 있는 무선 기지국 노드들(eNodeB들, 132)을 포함할 수 있다.

복수의 S4-SGSN들(140)(그 중 하나가 도 1에 도시되어 있음)이 그의 지리적 서비스 지역 내의 UE들(100)로 그리고 이들로부터의 데이터 패킷들의 전달을 책임지고 있다. 그들의 과업들은 패킷 라우팅 및 전송, 이동성 관리(접속/분리 및 위치 관리), 논리 링크 관리, 및 인증 기능들을 포함할 수 있다. S4-SGSN들(140)은 복수의 SGW들(146)(그 중 하나가 도 1에 도시되어 있음)과 PGW들(148)(그 중 하나가 도 1에 도시되어 있음)을 통해 UE들과 하나 이상의 패킷 기반 네트워크(152) 간의 통신 접속들을 제어하고, PMM-유휴/대기(IDLE/Standby) 모드 UE들(100)이 하나의 라우팅 지역으로부터 다른 라우팅 지역으로 이동할 때 이동성 관리와 같은 다른 기능들을 수행할 수 있다. S4-SGSN(140)은 S4 인터페이스를 통해 SGW들(146)에서의 접속들을 확립할 수 있다. 패킷 기반 네트워크(152)는 인터넷 및/또는 다른 패킷 네트워크 요소들을 포함할 수 있다. S4-SGSN은 또한 MME들(142)과 S4-SGSN들(140) 간의 S3 인터페이스로 2G/3G와 LTE 액세스 네트워크들 간의 이동성을 수행하기 위한 제어 평면(control plane) 기능을 제공한다.

SGW들(146)은 시그널링 및 사용자 데이터 패킷들을 라우팅하고 전송하면서, 또한 기지국/eNodeB 간 핸드오버 동안에 사용자 평면에 대한 이동성 앵커(mobility anchor)로서 그리고 UTRAN(110), GERAN(120), 및 E-UTRAN(130) 간의 이동성을 위한 앵커로서 역할도 한다. ECM-유휴/PMM-유휴/대기 모드 UE(100)의 경우, 그 UE(100)에 대해 다운링크 데이터가 도착할 때 SGW(146)는 다운링크 데이터 경로를 종료하고 페이징을 트리거시킨다. SGW들(146)은 UE 통신 접속 컨텍스트들을 관리 및 저장하고, 이것들은 각 접속에 대해 접속의 ID, 패킷 게이트웨이의 인터넷 프로토콜 주소, 터널링 식별자, 및 서비스 품질 값을 포함할 수 있다.

PGW들(148)은 SGW들(146)을 통한 UE 트래픽 흐름에 대해 패킷 네트워크(152)에 대한 진입 및 진출 지점들을 제공한다. UE(100)는 복수의 패킷 네트워크(152)에 액세스하기 위해 둘 이상의 PGW(148)와의 동시 접속을 가질 수 있다. PGW들(148)은 정책 시행, 각 UE(100)에 대한 패킷 필터링, 과금 지원, 합법적인 가로채기 및 패킷 스크리닝을 수행한다. PGW들(148)은 3GPP 기술과 WiMAX 및 3GPP2(CDMA 1X 및 EvDO)와 같은 비-3GPP 기술 간의 이동성을 위한 앵커로도 기능한다.

MME들(142)(그 중 하나가 도 1에 도시되어 있음)은 E-UTRAN(130)에 대한 시그널링 패킷들을 라우팅하고 전송한다. MME들(142)은 ECM(EPS Connection Management) 유휴 모드 UE(100) 추적 및 페이징 절차들을 책임지고 있고, 접속 베어러(PDN(Packet Data Network) 접속) 활성화/비활성화 처리들에 관여하고 초기 접속시에 그리고 핸드오버 시에 UE(100)에 대한 SGW(146)를 선택하는 것도 책임지고 있다. NAS(Non-Access Stratum) 시그널링은 MME들(142)에서 종료하고, 그것들은 일시적인 식별자들을 생성하고 그것들을 UE들(100)에 할당하는 것도 책임지고 있다. 그것은 서비스 제공자의 공중 육상 이동 통신망(Public Land Mobile Network)에 캠프온(camp on)하는 UE(100)의 허가(authorization)를 점검하고 UE 로밍 제약을 시행한다. MME들(142)은 NAS 시그널링에 대한 암호/무결성(ciphering/integrity) 보호를 위한 네트워크 내의 종료 지점이고 보안 키 관리를 처리한다. MME는 또한 MME들(142)과 S4-SGSN들(140) 간의 S3 인터페이스로 LTE 네트워크와 2G/3G 액세스 네트워크 간의 이동성을 수행하기 위한 제어 평면 기능을 제공한다.

설명의 편의를 위해, S4-SGSN(140)과 MME(142)는 때때로 집합적으로 또는 개별적으로 여기에서 "서빙 게이트웨이 지원 노드(serving gateway support node)"와 "MME/S4-SGSN(142,140)"이라고 한다. 따라서, 서빙 게이트웨이 지원 노드는 S4-SGSN들(140)만, MME들(142)만, 또는 S4-SGSN들(140)과 MME들(142)의 조합을 포함할 수 있다.

운영 및 유지(O&M) 서버(154)는 후술하는 바와 같이 S4-SGSN(140)과 MME(142)의 다양한 동작들을 제어하는 데 사용될 수 있다.

S4-SGSN(140) 및 MME(142)는 각자의 S6d 인터페이스 및 S6a 인터페이스를 통해 HSS(Home Subscriber Server)(144)에 액세스하여, UE 가입 관련 정보(가입자 프로파일들)를 획득하고, UE들(100)의 인증 및 허가를 수행한다. PCRF(policy charging and rules function) 노드(150)는 어떤 서비스들이 허용되는지를 제어하고 PGS(148) 및 패킷 네트워크(152)를 통해 흐르는 사용자 패킷 트래픽에 제공되는 서비스 품질(QoS) 레벨들을 제어하기 위한 정책 규칙들을 적용하고 또한 과금 노드들 및 다른 네트워크 노드들에 의해 사용되는 정보를 수집한다.

SGW 재시동에 대한 서빙 게이트웨이 지원 노드 및 PGW 응답:

도 2는 그들 각자의 지리적 서비스 지역들 내의 UE들(100)과 패킷 네트워크(152) 간에 복수의 SGW들(146_1 내지 146_n)을 통해 지나가는 접속들을 제어하도록 동작하는 복수의 S4-SGSN들(140_1 내지 140_n)과 MME들(142_1 내지 140_n)을 예시하고 있으며, 여기서 S4-SGSN들, MME들, 및 SGW들의 수 "n"은 서로 다를 수 있다.

전술한 SGW(146)의 재시동으로부터 생기는 문제들 중 적어도 일부는, 재시동된 SGW(146)을 통해 확립된 PDN 접속들을 가지는 MME들/S4-SGSN들(142,140)과 PGW들(148)이 영향을 받은 베어러 컨텍스트들(PDN 접속들)을 처리하기 위해 (예컨대 정적 구성 및/또는 어떤 GTPv2 시그널링에 의해) 동기화되고, 그 결과 1) MME들/S4-SGSN들(142,140) 및 PGW들(148)이 SGW 재시동의 탐지시에 그 컨텍스트들을 삭제하지 않고, 2) MME들/S4-SGSN들(142,140)이 영향을 받은 UE들(100)의 컨텍스트들을 (재시동된 SGW(146)과 동일한 지역에 서비스를 제공하는) 다른 SGW들(146)에 이동시키는 SGW 재배치 절차들을 개시하고 및/또는 재시동된 SGW(146)의 복구 후에 그것에 컨텍스트들의 복구를 제공하도록 구성된다면 감소될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 서빙 게이트웨이 지원 노드(S4-SGSN/MME(140,142))는 제1 SGW(146_1)로의 통신의 탐지된 장애에 응답하여, 제1 SGW(146_1)를 통한 기존 접속들이 대신에 제2 SGW(146_2)를 통해 지나가도록 그 기존 접속들의 재배치를 개시하도록 구성되어 있다. 서빙 게이트웨이 지원 노드(S4-SGSN/MME(140,142))는 또한 제1 SGW(146_1)로의 통신의 탐지된 복구에 응답하여, 기존 접속들 중 아직 제2 SGW(146_2)로 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속의 재배치를 중지한다. 서빙 게이트웨이 지원 노드(S4-SGSN/MME(140,142))는 또한 제1 SGW(146_1)가 재시동을 완료한 것에 응답하여, 제1 SGW(146_1)로의 기존 접속들 중 아직 제2 SGW(146_2)로 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속을 복구할 수도 있다.

SGW 재배치 절차는 E-UTRAN(130) 또는 UTRAN/GERAN(110,120)에서 각각 동작하는 UE들(100)에 대해 인트라 MME/S4-SGSN(142,140) 인터 SGW(146)(즉, 인트라 MME 인터 SGW TAU 또는 인트라 S4-SGSN 인터 SGW RAU) 시그널링을 사용할 수 있다. 영향을 받은 UE(100)가 복수의 PGW들(148)에서 PDN 접속들을 갖고 있고 그 PGW들(148) 중 일부 및 MME/S4-SGSN(142,140)만이 SGW 재시동 후에 PDN 접속 컨텍스트들의 재배치 및 복구를 지원한다면, MME/S4-SGSN(142,140)은 PDN 접속 컨텍스트들의 재배치 및 복구를 지원하는 PGW들(148)에서 확립된 PDN 접속들만을 재배치하고 및/또는 복구한다. MME/S4-SGSN(142,140) 및 나머지 PGW들(148) 내의 나머지 PDN 접속들은 국부적으로 삭제된다.

베어러(PDN 접속들) 컨텍스트들을 재시동된 SGW(146)에 복구하기 위해, MME/S4-SGSN(142,140)은 SGW(146)로의 통신의 탐지된 장애에 응답하여, S11/S4 인터페이스 상에서 주기적인 GTPv2 에코 요청 시그널링을 송신하여 SGW(146)의 복구/접근성을 반복적으로 점검한다. SGW(146)가 재시동한 것을 결정하는 것에 응답하여, SGW(146)로부터의 GTPv2 에코 응답에서 증가된 재시동 카운터 값을 관찰함으로써, MME/S4-SGSN(142,140)은 베어러 컨텍스트들(PDN 접속들)을 SGW(146)에 복구하기 시작할 수 있다. SGW(146)가 재시동하였을 때, 그것은 PDN 접속들을 상실하였고, 따라서, MME/S4-SGSN(142,140)은 재시동된 SGW(146)에 컨텍스트 정보를 전달할 수 있다(왜냐하면 그 접속들 각각은 SGW(146)에서 그 접속들을 복구하니까). MME/S4-SGSN(142,140)은 3GPP TS 29.274에서 명시된 바와 같은 SGW 재배치 이동성을 위해 사용되는 정보 요소들(IE들)과 함께 S11/S4 상에서 GTPv2 세션 생성 요청(Create Session Request) 메시지들에서 컨텍스트 정보를 전달할 수 있다. 일부 실시예들에서, MME/S4-SGSN(142,140)은 복구되어야 할 각각의 PDN 접속에 대해 PDN 접속의 ID, 패킷 게이트웨이의 인터넷 프로토콜 주소, 터널링 식별자, 및/또는 서비스 품질 값을 포함하는 컨텍스트 정보를 전달할 수 있다. GTPv2 세션 생성 요청 메시지를 수신하는 것에 응답하여, SGW(146)는 3GPP TS 29.274 및 3GPP TS 29.275에서 명시된 바와 같은 SGW 재배치 이동성을 위해 사용되는 IE들과 함께 S5/S8 상에서 GTPv2 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 또는 PMIPv6 프록시 바인딩 갱신(Proxy Binding Update) 메시지를 송신할 수 있다.

SGW(146)가 재시동한 것을 탐지하기 전에, 증가된 재시동 카운터 값의 수신에 응답하여, MME/S4-SGSN(142,140)은 임계 시간(threshold time) 동안 SGW(146)와의 통신의 장애를 탐지할 수 있다. MME/S4-SGSN(142,140)은 탐지된 장애에 응답하여, UE들(100)에 대해 SGW(146)를 통해 지나가는 PDN 접속들의 재배치를 개시한다. MME/S4-SGSN(142,140)은, SGW(146)가 도달할 수 없음으로 인해 S12 및 S1-U 상에서 무선 베어러 해제(radio bearer release)를 관찰할 수 있는, 그리고/또는 업링크 패킷(들)을 송신할 무선 베어러들을 확립하려고 시도하지만 성공하지 못할 수 있는, 그리고/또는 이동성 절차들(RAU/TAU/HO)을 수행하는 과정에 있을 수 있는, UE들(100)로부터 SGW(146)와의 통신 장애에 관해 통지받을 수 있다. SGW(146)가, 예를 들어, 재시동, 장애, 또는 계획된 정비로 인해 임계 시간보다 더 오래 이용 불가능한 상태에 있을 경우, 운영자는 중앙 집중형 O&M 서버(154)를 이용하여 MME/S4-SGSN(142,140)에게 SGW(146) 이용 불능을 통지하고 각각의 MME/S4-SGSN(142,140)에게 영향을 받은 PDN 접속들을 다른 SGW들(146)로 재배치하는 것을 개시하도록 명령할 수 있다.

SGW(146)가 재시동할 때, 데이터 ECM-접속/PMM-접속/GPRS 준비(ECM-CONNECTED/PMM-CONNECTED/GPRS READY) 상태에 있는 거의 모든 영향을 받은 UE들(100)은 그 UE들(100)이 현재 위치해 있는 무선 액세스 기술(Radio Access Technology; RAT)(예컨대, E-UTRAN(130), GERAN(120), UTRAN(110) 등)에 따라 ECM-유휴/PMM-유휴/GPRS 대기(ECM-IDLE/PMM-IDLE/GPRS STANDBY) 상태로 이동할 것으로 예상될 수 있다. MME/S4-SGSN(142,140)은 업링크 NAS 메시지(예컨대, 서비스 요청, 주기적인 TAU 요청, 및 주기적인 RAU 요청)의 수신을 기다리지 않고 영향을 받은 UE(100)에 대해 인트라 MME/S4-SGSN 인터 SGW 재배치 절차를 개시할 수 있다. 또한, 많은 상황에서, 영향을 받은 UE(100)에 대한 SGW 재배치 시그널링은 MME/S4-SGSN(142,140)와 UE(100) 간에 어떠한 시그널링도 수반하지 않고 패킷 코어 네트워크 내에서 완료될 수 있다. 패킷 코어 네트워크 내의 SGW 재배치를 위한 시그널링 흐름은 대응하는 3GPP 명세 TS 23.401 및 TS 23.060에서 명시된 것과 동일할 수 있다. 예를 들어, GTP 기반 S5/S8에 대한 E-UTRAN에서, 그 메시지 흐름은 도 3에 도시된 메시지들(301 내지 305)(아래에 더 설명됨)에 대응하고, 도 3은 일부 실시예들에 따라 E-UTRAN에서의 UE 트리거 서비스 요청 절차에 응답하여 접속들을 형성하고 접속들을 재배치하기 위한 도 1의 무선 통신 네트워크의 다양한 요소들 사이의 동작들, 방법들 및 관련 메시지 흐름들의 다이어그램을 예시하고 있다. 일부 상황들에서는, 3GPP 명세가 요구하는 바와 같이, 예를 들어, SGW 재배치 절차의 결과로서 베어러(PDN 접속)의 허가된 QoS의 변화 때문에, UE(100)를 향한 시그널링이 필요하게 될지도 모른다.

RRC-접속(RRC-CONNECTED) 상태에 있는 UE들(100)의 경우, MME/S4-SGSN(142,140)은 SGW 재배치 절차를 수행하기 전에 E-UTRAN(130)의 eNodeB(132) 및/또는 UTRAN(110) 및/또는 GERAN(120)의 RNC에 S1AP UE-CONTEXT-RELEASE-COMMAND(UE-컨텍스트-해제-명령)들(3GPP TS 36.413에 따라) 또는 IU-RELEASE-COMMAND(IU-해제-명령)들(3GPP TS 25.413에 따라)을 송신함으로써 그 UE들(100)을 RRC-IDLE(RRC-유휴) 상태로 이동시킬 수 있다. 선택적으로, S1-RESET(S1-리셋)이 영향을 받은 UE들(100)에 송신될 수 있고, 이는 개선된 효율을 제공할 수 있다.

MME/S4-SGSN(142,140)가 아직 SGW 재배치를 시작하지 않은, 영향을 받은 UE(100)로부터 업링크 NAS 시그널링을 수신하는 것에 응답하여, MME/S4-SGSN(142,140)은 UE 개시 시그널링의 일부로서 영향을 받은 SGW(146)로부터 다른 SGW(146)으로 그 UE(100)에 대한 PDN 접속의 재배치를 우선적으로 처리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3은 E-UTRAN(130)을 통해 접속되어 있는 UE에 대한 SGW PDN 접속의 재배치를 수행하는 추가적인 GTP 기반 S5/S8 시그널링을 갖는 UE 트리거 서비스 요청 시그널링 흐름을 도시하고 있다. 도 3에서, SGW는 재시동으로부터 복구된 SGW(146_1)이거나 또는 MME(142)와 PGW(148) 양쪽 모두에 접속을 갖는 다른 SGW(146_2)일 수 있다. PDN 접속의 복구로 인한 추가적인 시그널링 메시지들이 메시지들(301 내지 305)로서 도시되어 있다.

MME(142_1)는 SGW(146_1)가 재시동하였다는 결정에 응답하여, UE(100)에 대한 PDN 접속을 다시 SGW(146_1)에 복구한다. 모범적 실시예에서, MME(142_1)는 세션 생성 요청(Create Session Request) 메시지(301)를 SGW(146_1)로 전달할 수 있고, SGW(146_1)는 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request)(302)을 PGW(148)로 전달함으로써 응답한다. 그 후 PGW(148)는 PCRF(150)와 메시징(303)을 교환하여 IP-CAN(IP Connectivity Access Network) 세션 수정에 의해 개시된 정책 및 과금 시행 기능들(policy and charging enforcement functions; PCEF)을 수행할 수 있다. PGW(148)는 베어러 수정 응답(Modify Bearer Response) 메시지(304)를 SGW(146_1)로 전달할 수 있고, 이어서 SGW(146_1)는 세션 생성 응답(Create Session Response) 메시지(305)를 MME(142_1)로 전달한다.

메시지들(301 내지 305)에서 전달된 IE들은 관련 인터페이스들에 대해 3GPP 명세에서 명시된 SGW 재배치 절차들에서 전달된 IE들과 동일할 수 있다는 것에 유의한다. 메시지들(301 내지 305)은 또한 SGW 재시동 처리 동작들 및 방법들의 실시예들과 연관되는 IE들(후술함)도 포함할 수 있다. PGW(148)와 PCRF(150) 간의 시그널링은 재시동한 동일한 SGW(146_1)에 PDN 접속들이 복구된 경우 필요하지 않을 수 있다. PGW(148)는 SGW(146_1)로부터의 GTPv2 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 메시지에서 수신된 정보에 기초하여 PCRF(150)로의 그러한 시그널링이 필요한지 여부를 판정할 수 있다.

도 4는 3GPP TS 23.401에 적어도 부분적으로 기초하여 동작할 수 있는, UE 트리거 서비스 요청에 응답하여 UE(100)에 대한 PDN 접속들을 설정하기 위한 도 3에 관한 추가의 동작들, 방법들 및 관련 메시지 흐름들의 다이어그램을 예시하고 있다. 도 4를 참조하면, UE(100)는 RRC 메시지에 캡슐화된 MME(142_1)를 향한 NAS 서비스 요청(Service Request) 메시지(401)를 eNodeB(132)로 전달하고, eNodeB(132)는 메시지(402)로서 MME(142_1)로 전송한다. 이에 응답하여, UE(100)는 인증될 수 있고 추가의 메시징(403)에 의해 통신 암호화가 가능하게 될 수 있다.

MME(142_1)는 요청 메시지의 S1-AP 초기 컨텍스트(Initial Context)(404)(SGW 주소, EPS 베어러 서비스 품질 등을 포함할 수 있음)를 eNodeB(132)로 전달한다. 그 후 eNodeB(132)는 무선 베어러 확립 절차(405)를 수행한다. 사용자 평면 보안이 확립되고 사용자 평면 무선 베어러들이 설정된다. 그 후 UE(100)는 SGW(146_1) 및 PGW(148)를 통한 패킷 네트워크(152)(도 1)로의 중계를 위해 업링크 데이터(406)를 eNodeB(132)로 전달할 수 있다. eNodeB(132)는 S1-AP 초기 컨텍스트 설정 완료(Initial Context Setup Complete) 메시지(407)를 MME(142_1)로 전달하여 컨텍스트가 성공적으로 확립되었음을 확인한다. MME(142_1)는 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 메시지(408)를 SGW(146_1)로 전달함으로써 응답한다. SGW(146_1)는 이제 다운링크 데이터를 UE(100)를 향하여 전송할 수 있다.

베어러 수정 요청(Modify Bearer Request)(409)이 SGW(146_1)로부터 PGW(148)로 송신될 수 있다. PGW(148)는 PCRF(150)와 시그널링(410)을 교환하여 PDN 접속에 대한 업데이트된 QoS 정보를 획득할 수 있다. PGW(148)는 응답성 베어러 수정 응답(Modify Bearer Response) 메시지(411)를 SGW(146_1)로 전달하고, SGW(146_1)는 베어러 수정 응답(Modify Bearer Response) 메시지(412)를 MME(142_1)로 전달한다.

재시동하는 SGW(146_1)의 탐지 또는 복구 동안에 다른 MME/S4-SGSN(142,140)의 서비스 지역으로 이동중인 UE들(100)의 경우, 인터-MME/SGSN 인터-SGW 이동성 시그널링이 수행되어야 한다. 이 경우, TAU/RAU 이동성을 위해 다음 2개의 옵션들 중 하나가 이동성 시그널링에 적응되어야 한다:

옵션 1 - 소스 MME/S4-SGSN(142,140)은 소스 MME/S4-SGSN(142,140)에 의해 존재하지 않은 것으로 알려져 있는 가짜(fake) SGW를 식별하는 핸드오버 메시지를 S3/S10/S16 인터페이스 상에서 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)로 전달하여, 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)가, 가짜 SGW가 존재하지 않는 것을 확인한 후에, 존재하는 것으로 알고 있는 SGW들(146)의 그룹 중에서 다른 SGW(예컨대, SGW(146_n))를 선택하고 그 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)에 핸드오프되어야 할 UE(100)와 연관되어 있는 기존 접속들을 그 선택된 SGW를 통해 지나가도록 재배치하도록 함으로써 기존 접속들을 재배치할 수 있다. 특정한 예로서, 소스 MME/S4-SGSN(142,140)는 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)에게 GTPv2 컨텍스트 응답(Context Response)(3GPP TS 29.274) 메시지에서 현재 UE들(100)의 베어러 컨텍스트들을 갖고 있는 SGW(146_1)가 도달할 수 없거나 이제 막 재시동으로부터 복구되었다는 것(즉, SGW(146_1)가 더 이상 UE 베어러 컨텍스트들을 포함하지 않는다는 것)을 통지할 수 있다. 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)이 그러한 표시를 수신하면, 그것은 새로운 SGW(예컨대 SGW(146_2))(컨텍스트 응답(Context Response)에서 전달된 것이 아님)로의 SGW 재배치(SGW(146_1)를 통해 지나가고 있던 PDN 접속들의 재배치) 또는 이제 재시동된 SGW(146_1)로의 SGW 복귀(재시동 전에 SGW(146_1)를 통해 지나간 PDN 접속들 중 적어도 일부의 접속을 다시 SGW(146_1)로 복구)를 수행한다. 일부 실시예들에서, 소스 MME/S4-SGSN(142,140)은 SGW에 대한 가짜(즉, DNS에서 무효) SGW FQDN(Fully Qualified Domain Name) 및 선택적으로 SGW에 대한 무효 S11/S4 SGW F-TEID(Fully Qualified Temporary Endpoint Identifier)를 제공한다. 가짜 FQDN(그리고 선택적으로 무효 SGW F-TEID)는 소스 MME/S4-SGSN(142, 140)가 SGW 재배치 시그널링이 수행될 필요가 있는 타겟 MME/S4-SGSN(142, 140)에 대하여 사용할 수 있는 지시자의 한 타입이다. 대안으로, 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)은 PDN 접속들의 재배치가 필요하다는 다른 타입의 지시자를 통해 소스 MME/S4-SGSN(142,140)에 의해 통지받을 수 있다.

옵션 2 - 소스 MME/S4-SGSN(142,140)은 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)에 GTPv2 컨텍스트 응답(Context Response) 메시지를 송신하기 전에 SGW 재배치를 수행할 수 있다. 그러면 GTPv2 컨텍스트 응답(Context Response) 메시지는 새로이 할당된 SGW(146)의 ID들(identities)을 포함할 것이다.

제1 옵션은 제2 옵션보다 더 적은 시그널링을 야기할 수 있다. 그러나 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)이 SGW 재시동 후에 PDN 접속들의 재배치를 지원하지 않는다면, 제2 옵션이 더 나을 수 있다. 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)이 SGW 재시동 후에 PDN 접속들의 재배치를 지원할 경우, 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)은 소스 MME/S4-SGSN(142,140)에게 GTPv2 컨텍스트 요청(Context Request)(3GPP TS 29.274) 메시지에서 그 특징에 대한 그의 지원 레벨을 나타낼 수 있고 따라서 소스 MME/S4-SGSN(142,140)은 SGW 재배치에 대한 2개의 옵션 중 하나를 선택할 수 있다.

핸드오버(HO) 시그널링의 과정에 있는 UE들(100)의 경우, 재배치/복구 절차는 SGW 장애가 관찰되었을 때 HO 시그널링의 어떤 단계가 발생하고 있었는지에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, HO는 실패할 수 있고 UE(100)는 ECM-유휴/PMM-유휴/대기 상태로 진행할 수 있고 그 후 RAU/TAU 시그널링을 수행할 수 있다. 대안으로, SGW 재배치와 함께 HO 시그널링이 발생할 수 있지만 SGW 장애로 인해 데이터 전송이 가능하지 않을 수 있다. 이 경우, HO로 인해 MME/S4-SGSN(142,140) 재배치가 요구된다면, 소스 MME/S4-SGSN(142,140)은 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)에게 SGW(146)가 도달할 수 없음으로 인해 SGW 재배치를 수행할 것을 통지할 수 있다. 하나의 그러한 접근법은 소스 MME/S4-SGSN(142,140)가 가짜(즉, DNS에서 무효) SGW FQDN 및 선택적으로 무효 S11/S4 SGW F-TEID를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 대안으로, 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)은 PDN 접속들이 필요하다는 S10/S3/S16 GTP 메시징 내의 다른 형태의 지시자를 통해 소스 MME/S4-SGSN(142, 140)에 의해 통지받을 수 있다.

MME들/S4-SGSN들(142,140)이 아직 SGW(146)의 증가된 재시동 카운터 값을 수신하지 않았고 UE(100)에 대한 RAU/TAU/HO 시그널링이 시작된 SGW 재시동의 초기 단계들에서, 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)이 소스 MME/S4-SGSN(142,140)로부터 수신된 UE 컨텍스트 정보에서 제공된 SGW(146)를 재사용하기로 결정하고 그것이 또한 그 SGW(146)가 도달할 수 없다는 것을 탐지하면, 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)은 성공적인 RAU/TAU/HO 절차를 위해 대안의 SGW(146)를 재선택해야 한다는 점에 유의한다. 이 메커니즘은 타겟 및/또는 소스 MME/S4-SGSN(142,140)이 최적화된 SGW 재시동 처리를 지원하지 않고 PGW(148)가 아직 SGW 재시동으로 인해 활성 PDN 접속들을 삭제하지 않았더라도 여전히 성공적인 TAU/RAU/HO 시그널링을 이끌 수 있다.

Gn/Gp-SGSN으로 이동중인 UE들(100)의 경우, SGW(146)의 이용 불능은 그러한 이동성에서 타겟 Gn/Gp-SGSN에게 보이지 않을 것이다(Gn/Gp-SGSN들에서 사용되고 있는 SGW(146)가 없기 때문에).

ISR 활성화 모드에 있는 UE들(100)의 경우 MME(142)와 S4-SGSN(140) 양쪽 모두에 컨텍스트 정보가 있을 것이다. MME와 S4-SGSN의 변경 없이 SGW 재배치를 처리하기 위해 그 UE들(100)에 의해 다음 2개의 옵션들 중 하나가 수행될 수 있고, 여기서 ISR은 활성이다:

옵션 1: UE에서의 ISR의 비활성화 - ISR이 활성화되어 있는 동안 UE(100)가 TAU/RAU를 한다면, 전술한 SGW 재배치를 위한 절차들은 현재의 액세스와 함께 수행될 수 있다. UE(100)는 TAU/RAU 수락(Accept) 메시지에서 ISR이 비활성화되어 있는 것을 통지받는다. TAU/RAU 절차가 완료된 후에, ISR이 비활성화되어 있는 것을 통지하기 위해 선택적으로 새로운 S3 메시지가 다른 노드(즉, SGSN(140) 또는 MME(142))에 송신될 수 있다.

옵션 2: ISR 활성화의 유지 - UE(100)가 TAU/RAU/HO 또는 서비스 요청(Service Request)을 한다면, 상기 SGW 재배치를 위한 절차들은 현재의 액세스에서 수행된다. GTPv2 세션 생성 응답(Create Session Response)이 수신된 후에, 새로운 SGW의 FQDN 및 S4/S11 SGW F-TEID 정보를 전달하는 새로운 S3 메시지가 MME(142)로부터 S4-SGSN(140)로, 또는 그 반대로 송신된다. S4-SGSN(140)(또는 MME(142))은, 예를 들어 TS 23.401의 섹션 5.3.3.2의 스텝 9 또는 TS 23.401의 섹션 5.3.3.3의 스텝 7에 기초하여, GTPv2 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 메시지를 ISR을 활성화하는 SGW에 송신한다.

운영자 개시 SGW 트래픽의 오프로딩:

일부 추가 실시예들에서, 운영자는 예를 들어 O&M 서버(154)의 동작에 의해 SGW(146)로부터의 트래픽을 오프로딩하는 SGW 재배치를 개시할 수 있다.

SGW 재시동의 탐지시에 MME/S4-SGSN(142,140)가 SGW 재배치를 수행하는 아이디어는 특정 SGW(146) 상의 트래픽(즉, PDN 접속들)을 오프로딩하는 것, 즉 일부 또는 모든 UE들(100)의 PDN 접속들을 동일한 서비스 지역 내의 다른 SGW들(146)로 이동시키는 것으로 확장될 수 있다. SGW(146)에 대한 트래픽 오프로드를 수행하는 이유는 SGW가 재시동하거나 비교적 긴 기간 동안 트래픽 정지(traffic outage)를 갖게 하는 계획된 SGW 정비 때문일 수 있다. 일부 상황에서, 운영자는 특정 SGW(146)를 통해 PDN 접속들을 갖는 소정 퍼센트(percentage)의 UE들(100)을 오프로딩하거나 특정 APN 상에 활성 PDN 접속들을 갖는 UE들(100)을 오프로딩하거나 소정 PLMN에 속하는 UE들(100)을 오프로딩하는 것 등과 같이 SGW(146) 상의 트래픽 오프로드를 수행하기를 원할 수 있다. 이들 경우에, MME들/S4-SGSN들(142,140) 전부 또는 그 중 일부가 그들의 O&M 인터페이스들을 통해 또는 중앙 집중형 O&M 서버(154)를 통해 SGW 트래픽 오프로드에 대한 기준들에 해당되는 UE들(100)에 대한 SGW 재배치를 수행하도록 명령받을 수 있다. MME들/S4-SGSN들(142,140)에 대한 명령들은 트래픽 오프로드가 실행될 SGW의 노드 FQDN 및/또는 S11/S4 GTPv2-C 터널 IP 주소들, 및 선택적으로 트래픽을 오프로딩하는 완료 시간/지속기간 및/또는 MME/S4-SGSN(142,140)이 그 이후로 새로운 트래픽을 위해 SGW의 재선택을 시작할 수 있는 시간 및 지속기간을 포함할 수 있다. SGW(146) 상의 트래픽 오프로드를 위해 어떤 다른 기준들이 선택된다면, 관련 파라미터들이 MME들/S4-SGSN들(142,140)에 제공될 것이다. 예를 들어, 특정 APN 상에 활성 PDN 접속들을 갖는 UE들(100)을 이동시키기 위해, APN 정보가 그 명령들에 포함되어야 한다.

MME/S4-SGSN(142,140)이 SGW 트래픽 오프로드에 대한 명령을 받으면, 그것은 SGW 재배치 절차들을 조절한다(throttle). MME/S4-SGSN(142,140)은 3GPP TS 29.303의 기존 DNS 절차들을 이용하여 영향을 받은 각 UE(100)에 대한 SGW 재배치를 위한 적당한 SGW(146)를 선택한다. SGW(146)의 모든 트래픽을 오프로딩하는 것은 DNS의 TAI/RAI FQDN들 하의 SGW 레코드들을 제거함으로써 달성될 수 있다. 그것은 MME/S4-SGSN(142,140)에 전파하기 전에 그 레코드의 DNS TTL(Time-To-Live) 타이머 설정을 받을 것이라는 점에 유의한다. 따라서 MME들/S4-SGSN들(142,140) 상의 캐시를 소거하는 것이 고려될 수 있다.

ECM-유휴/PMM-유휴/GPRS 대기 상태에 있는 UE들(100)의 경우, MME/S4-SGSN(142,140)은 인트라-MME 인터-SGW TAU 또는 인트라-S4-SGSN 인터-SGW RAU 절차들을 수행한다. ECM-유휴/PMM-유휴/GPRS 대기 상태에 있지 않은 UE들(100)의 경우, MME/S4-SGSN(142,140)은 그것들이 무선 액세스에 따라 그 상태들 중 하나로 진행하는 것을 기다릴 수 있거나, 또는 SGW 재배치 절차들을 수행하기 전에 그 UE들(100)이 그러한 상태들로 진행하도록 강제할 수 있다.

TAU/RAU/HO 절차들에 있는 UE들(100)의 경우, 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)은 그 UE들(100)이 SGW 트래픽 오프로드를 위한 기준들에 해당된다면 (3GPP TS 23.401 및 3GPP TS 23.060에서 명시된 SGW 재배치 시그널링에 따라) SGW 재배치를 수행하기 위해 필요한 조치들을 취할 수 있다.

SGW(146)를 완전히 오프로딩하도록 명령받은 MME들/S4-SGSN들(142,140)은 명령받은 지속기간 동안 어떤 새로운 UE들(100)에 대해서도 그 SGW(146)를 재선택하지 않아야 한다. SGW 정비의 지속기간이 계획된 것보다 더 오래 걸린다면, MSGW(146)가 이용 가능하게 될 것임을 통지하는 새로운 명령들이 ME들/S4-SGSN들(142,140)에게 송신될 수 있다. 이것은 SGW 재배치를 위한 DNS 서버(들)의 적절한 구성에 의해, 예를 들어, DNS 서버(들)로부터 SGW FQDN을 제거함으로써 달성될 수 있다.

SGW(146) 상의 트래픽(즉, PDN 접속들)을 오프로딩하도록 명령받은 각 MME/S4-SGSN(142,140)은, 요청받을 때, 오프로딩된 퍼센트 UE들과 같은 관련 통계 정보를 제공할 수 있어야 한다. MME/S4-SGSN(142,140)은 또한 오프로드가 완료되었을 때 O&M 서버(154)에 통지할 수 있다(예컨대, 관련 이벤트 메시지를 기록(logging)함으로써).

TAU 또는 RAU를 수행하는 ISR 활성화 UE들(100)의 경우, 운영자 개시 SGW 재배치를 위한 상기 절차 작업들이 수행될 수 있다. 오프로딩될 트래픽이 TAU/RAU를 결코 수행하지 않은 UE들을 포함할 경우, 다음과 같이 네트워크에서 ISR 활성화가 유지될 수 있다: UE(100)가 접속 모드 TAU 없이 HO를 행할 경우, SGW 재배치를 위한 상기 동작들 및 절차들이 수행될 수 있다. UE(100)가 서비스 요청을 하면 MME/S4-SGSN(142,140)은 SGW 변화를 갖는 TAU/RAU와 동일한 절차들을 코어 네트워크에 대해 수행할 수 있고 그 후 그것은 서비스 요청을 한다(예컨대, 도 3에서의 서비스 요청 절차의 처리와 유사하게). UE(100)는 SGW 재배치로 인해 ISR이 비활성화인 것을 통지받을 수 없으므로, GTPv2 세션 생성 요청이 수신된 후에, 새로운 SGW의 FQDN 및 S4/S11 SGW F-TEID 정보를 전달하는 S3 메시지가 MME(142)로부터 S4-SGSN(140)로, 또는 그 반대로 송신될 수 있다(MME(142)가 S3 메시지를 송신하였는지 S4-SGSN(140)이 S3 메시지를 송신하였는지에 따라)는 점에 유의한다. 그 후 S4-SGSN(140)(또는 MME(142))은 3GPP TS 23.401의 섹션 5.3.3.2의 스텝 9 또는 3GPP TS 23.401의 섹션 5.3.3.3의 스텝 7에 기초하여 ISR을 활성화하는 SGW(146)에 GTPv2 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 메시지를 송신할 수 있다.

SGW 재시동에 응답한 접속들의 재배치 및 복구:

도 5는 SGW들(146-1) 중 하나가 재시동하는 것 및/또는 운영 개시자로부터의 메시지에 응답하여 일부 PDN 접속들을 재배치하고 다른 PDN 접속들을 복구하기 위해 발생하는 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, MME/S4-SGSN(142,140)), 제1 및 제2 SGW들(146_1 및 146_2), 및 PGW(148) 간의 동작들, 방법들 및 관련 메시지 흐름들의 다이어그램을 예시하고 있다. 도 5를 참조하면, SGW1(146_1)은 재시동을 겪는 SGW를 나타내고 SGW2(146_2)는 MME/S4-SGSN(142,140)과 PGW(148) 양쪽 모두에 대한 접속을 갖는 SGW들(146) 중 다른 하나를 나타낸다. 전형적인 배치에서는 MME/S4-SGSN(142,140)와 PGW(148)에 접속된 SGW(146)가 둘 이상 있을 것으로 기대된다.

SGW1이 재시동 동작을 겪고 있는 것을 탐지하는 것에 응답하여 개시된다는 맥락에서 일부 PDN 접속들을 SGW1으로부터 SGW2로 재배치하고 다른 PDN 접속들을 다시 SGW1으로 복구하기 위한 다양한 동작들이 아래에 설명되어 있지만, 그 재배치 및 복구 동작들은 대안으로 또는 추가로 SGW1이 너무 긴 재시동 동작들을 겪고 있는 것을 관찰함으로써 운영자에 의한 응답과 같이, 운영자가 (예컨대, O&M 서버(154)를 통해) SGW1으로부터 접속들을 오프로딩하도록 MME/S4-SGSN(142,140) 및 PGW(148)에 메시지들을 전달하는 것에 의해 개시될 수 있다.

블록 500에서, MME/S4-SGSN(142,140) 및 PGW(148)는 임의의 SGW들의 재시동에 대해 그것들이 어떻게 응답할 것인지를 동기화하기 위해 통신을 수행한다. 예를 들어, MME/S4-SGSN(142,140) 및 PGW(148)는 (예컨대, 재시동으로 인해) SGW(SGW1)과의 통신이 실패할 때 그것들이 PDN 접속들의 재배치를 지원한다는 것을 서로에게 확인시킬 수 있다. MME/S4-SGSN(142,140)은, 예를 들어, 식별된 서빙 SGW(SGW1)가 재시동한 것을 탐지할 때 소정의 식별된 UE PDN 접속들을 삭제하지 않도록, 그리고 그 PDN 접속들이 MME/S4-SGSN(142,140)이 그 PDN 접속들 중 적어도 일부의 접속을 다른 SGW(SGW2)로 재배치하고 및/또는 그 PDN 접속들 중 적어도 일부의 접속을 다시 재시동 SGW로 복구한 후에 계속해서 사용될 수 있도록 PGW(148)에게 시그널링할 수 있다. 대안으로 또는 추가로, MME/S4-SGSN(142,140)은 PDW(148)가 SGW2로 재배치되고 있고 및/또는 다시 SGW1로 복구되고 있는 PDN 접속들을 삭제하는 것을 피하기 위해 SGW1이 재시동하였을 때 PGW(148)에 보고하지 않도록 SGW1에 통지하는 신호들을 SGW1로 전달할 수 있다.

MME/S4-SGSN과 PGW 간의 그러한 동기화 통신은 다음 4개의 옵션들 중 하나를 포함할 수 있다:

옵션 1: PDN 접속 레벨 능력 교환 - MME들/S4-SGSN들(142,140)과 PGW들(148)은 SGW 재시동 후에 PDN 접속 재배치 절차들을 지원하는 그들의 능력을 교환할 수 있다. 그 정보는 각 PDN 접속에 대한 컨텍스트 정보의 일부로서 저장될 수 있고 MME/S4-SGSN 재배치시 RAU/TAU/HO 절차들 동안에 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)에 송신될 수 있다. MME/S4-SGSN 재배치들 동안에, 새로운 MME/S4-SGSN(142,140)와 PGW(148) 간의 그러한 능력 교환은 관련된 모든 노드들(즉, 소스 MME/S4-SGSN(142,140), 타겟 MME/S4-SGSN(142,140) 및 PGW(148))이 그 특징을 지원하지 않는 한 수행되어야 한다. 이러한 PDN 접속 레벨 특징 능력 교환의 방법은 MME들/S4-SGSN들(142,140)과 PGW들(148) 간에 관련 IE들을 전달하기 위해 SGW들(146)(그리고 아마 PMIP 기반 S5/S8의 경우 PCRF(150))에서의 지원을 요구할 수도 있다.

옵션 2: MME/S4-SGSN 및 PGW에서의 정적인 구성 - PDN 접속 재배치 특징을 지원하는 MME들/S4-SGSN들(142,140)은 PDN 접속 재배치 특징을 지원하는 PGW들(148)의 FQDN들 및/또는 APN들(즉, APN-NI+APN-OI)을 갖도록 구성되어야 한다. 게다가 MME들/S4-SGSN들(142,140)은 또한 PMIP 기반 및/또는 GTP 기반 S5/S8 인터페이스들을 이용한 PDN 접속들을 위해 최적화된 SGW 재시동 처리가 적용되는 때를 알도록 구성될 수 있다. 유사하게, 그 특징을 지원하는 PGW들(148)은 그 특징이 지원되는 PLMN들(즉 MCC+MNC) 및 선택적으로 MME들/S4-SGSN들(142,140)의 RAT들(즉, GERA, UTRA, E-UTRA)과 함께 구성되어야 한다. 각 RAT에 대한 지원 레벨을 아는 것이 PLMN 내의 MME들(142) 및/또는 S4-SGSN들(140)이 그 특징을 지원하는지의 표시로서 사용될 수도 있다. PGW들(148)은 최적화된 SGW 재시동 처리가 각 PLMN에 대한 PMIP 기반 S5/S8 및/또는 GTP 기반 S5/S8을 이용한 PDN 접속들에 적용되는지를 알도록 구성될 수도 있다.

활성 PDN 접속의 (GTPv2 서빙 네트워크 IE를 이용한) PLMN 변화 및/또는 GTPv2 RAT 타입 IE를 이용한) RAT 변화가 PGW(148)로 전달되어야 하는 것을 요구하는 3GPP 명세들을 고려하여, PGW들(148)은 항상 최신 상태로 이 정보를 가질 수 있다. 유사하게 각 PDN 접속의 APN 및 S5/S8 프로토콜 타입은 항상 MME/S4-SGSN(142,140) 및 PGW(148)에서 이용 가능하다. 따라서 PDN 접속마다의 이 정보 및 정적인 구성에 기초하여, MME들/S4-SGSN들(142,140) 및 PGW들(148)은 SGW 재배치를 위해 SGW 재시동의 탐지시에 어느 PDN 접속들이 유지될 것인지를 알아낼 수 있다.

옵션 3: MME/S4-SGSN 및 PGW에서의 DNS 기반 구성 - 이 방법은 이전의 정적인 구성 방법과 유사하다. 그러나, 이 경우, MME/S4-SGSN(142,140)은 TS 29.303의 절차들에 따라 APN 분석 동안에 DNS 서버로부터 최적화된 SGW 재시동 처리 특징 지원 레벨에 대한 표시(즉, 새로운 NAPTR 서비스 필드를 추가함으로써)와 또한 PGW(148)의 적용 가능한 S5/S8 인터페이스 타입(즉, GTP 및/또는 PMIP)을 획득한다. DNS 서버 내의 APN 레코드들은 PGW(148)에서의 그러한 특징 지원을 나타내도록 적절히 구성될 필요가 있다. 이 PGW의 특징 지원 표시는 베어러 컨텍스트 정보의 일부로서 MME/S4-SGSN 재배치 동안에 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)에 송신될 수 있다(비록 타겟 MME/S4-SGSN(142,140)가 동일한 PGW(148)를 향하여 어떤 다른 UE들(100)에 대한 PDN 접속들을 확립할 때 유사한 정보를 추가할 개연성이 있을지라도).

PGW는 DNS를 이용하여 PLMN의 특징 지원 레벨, 예를 들어, "지원됨(supported)" 또는 "지원되지 않음(not_supported)"의 표시를 알아낼 수 있고, 또한 "지원됨"이라면, 각각의 RAT 및 S5/S8 프로토콜 타입(즉, GTP 및/또는 PMIP)에 대한 지원 레벨을 알아낼 수 있다. 이 경우 PGW(148)는 PLMN에 대한 적당한 DNS 쿼리(들)를 수행하고, 해당 PLMN에 대한 관련 특징 지원 레벨들을 획득할 수 있다. 이 방법과 이전의 정적인 구성 방법의 임의의 조합이 이용될 수도 있다. 예를 들어, MME/S4-SGSN(142,140)은 DNS 기반 방법을 이용할 수 있는 반면 PGW(148)는 정적인 구성을 이용할 수 있다.

옵션 4: 이 특징에 대한 MME/S4-SGSN/SGW 공통 지원 - 이 방법은 PGW(148)가 PDN 재배치 특징을 지원하지 않을 경우 대안일 수 있다. SGW 서비스 지역 내의 모든 SGW들(146)은 다음과 같이 거동하고 이 SGW 서비스 지역을 이용하는 MME들/S4-SGSN들(142,140)은 이러한 거동을 알고 있다(즉, MME들/S4-SGSN들(142,140) 및 SGW(146)는 이 특징을 지원하므로 MME/S4-SGSN(142,140)와 SGW(146) 간에 교섭할 필요가 없고, 대신에, 그 특징은 그 SGW 서비스 지역에 대하여 활성화된다). SGW 풀(146) 내의 SGW들(146_1)이 재시동할 경우, SGW1(146_1)은 GTPv2 S5/S8 상에서 증가된 재시동 카운터 값을 송신하지 않는다. PMIP 기반 S5/S8에 대해 SGW1(146_1)은 PCRF 링크들을 리셋하지 않는다. SGW1(146_1)는 S5/S8 GTPv1 사용자 평면 상에서 에러 표시(Error Indication)를 송신하지 않는다. 따라서, PGW(148)는 SGW1(146_1)가 재시동한 것을 알지 못한다. PGW(148)는 PCRF(150)에 의해 트리거된 S5/S8 메시지들(예컨대, S5/S8 베어러 업데이트 요청(Update Bearer Request), 베어러 삭제 요청(Delete Bearer Request))을 송신할 때 일부 PDN 접속들이 유효하지 않다는 것을 탐지할 것이지만 PDN 접속들의 대부분은 영향을 받지 않을 것이다. MME들/S4-SGSN들(142,140)은 SGW1(146_1) 재시동을 알고 있고 본 명세서에서 설명된 SGW 재배치 절차를 개시한다.

옵션 1의 방법은 PDN 재배치 특징이 PDN-접속 레벨마다 적용될 수 있게 한다. MME/S4-SGSN 재배치 동안에 PDN 접속에 대해 사용되고 있는 MME/S4-SGSN(142,140)의 특징 지원 레벨이 항상 PGW(148)로 전달되기 때문에, MME들/S4-SGSN들(142,140)에서의 상이한 특징 지원 레벨들이 관리 가능하다. 잠재적인 단점들 중 하나는 인터 MME/S4-SGSN 인트라 SGW 이동성 동안에 S5/S8 시그널링이 요구되지 않을 경우 추가의 S5/S8 시그널링의 필요성이다. 다른 잠재적인 단점은 이전 버전과의 호환성(backwards compatibility)의 어려움으로, 즉, 네트워크 내의 일부 MME들/S4-SGSN들(142,140) 또는 SGW들(146)이 이 능력 교환으로 도입된 새로운 IE들, 즉 GTPv2를 지원하지 않는다면, 3GPP가 MME들/S4-SGSN들(142,140)과 PGW들(148) 간에 정보 교환을 교환하는 새로운 메커니즘을 도입하지 않는 한 그 특징은 그다지 사용 가능하지 않게 될 수 있다.

옵션 2 및 옵션 3의 방법은 옵션 1의 잠재적인 단점들이 없을 수 있는데, 왜냐하면 그것들은 네트워크 내의 모든 MME들(142) 및/또는 S4-SGSN들(140)에서의 특징 지원에 의존하기 때문이다. 그러나, 옵션 2 및 옵션 3은 MME들/S4-SGSN들(142,140) 및 PGW들(148)에서 특징 지원 테이블들을 유지하기 위해 일부 추가의 구성 또는 DNS 시그널링을 요구할 수 있다.

옵션 4의 방법은 PGW(148)가 이 특징을 지원하도록 요구받지 않는다는 잠재적인 이점을 가진다. 운영자가 공통 특징들을 갖는 MME 풀/SGW 서비스 지역에서 모든 MME들/S4-SGSN들(142,140) 및 SGW들(146)을 갖는 것은 흔하기 때문에, 이 방법은 더 용이하게 구현될 수 있다. 따라서 이러한 제약이 만족된다면 어떠한 특징 지원 표시도 요구되지 않는다. 잠재적인 단점은 PGW의 T3*N3 타이머가 S5/S8 에코 요청(Echo Request)에 대해 만료되는 것보다 더 빠르게 SGW(146)가 재시동하는 것을 요구할 수 있다는 것이다(또는 SGW(146)는 SGW 재시동 동안에 에코 요청에 응답할 필요가 있을 것이다).

PMIP 기반 S5/S8이 동적인 정책 프로비저닝(dynamic policy provisioning)과 함께 사용중인, 즉, 재시동한 SGW1(146_1)가 vPCRF(들) 및/또는 hPCRF(들)과 접속을 갖는 PDN 접속들의 경우, PCRF가 SGW1(146_1)의 재시동을 탐지하면/탐지할 경우, 그것은 그러한 재시동 표시를 무시할 것이다. 다시 말해서, vPCRF 또는 hPCRF는 연관된 PGW(148)를 향하는 영향을 받은 PDN 접속을 삭제하는 어떠한 절차도 개시하지 않을 것이다. PGW(148)는 최적화된 SGW 재시동 처리를 위해 어떤 PDN 접속들이 삭제되거나 활성으로 유지될 필요가 있는지를 제어할 수 있어야 한다. PCRF(150)에서의 그러한 거동이 보증될 수 없다면, 최적화된 SGW 재시동 처리는 PMIP 기반 S5/S8을 이용한 PDN 접속을 제외할 수 있다.

블록 502에서, 하나 이상의 이벤트가 SGW1(146_1)이 재시동 동작들을 개시하게 한다.

MME/S4-SGSN(142,140)은, UE들(100)에 대한 PDN 접속들을 활성화한, SGW1(146_1)을 포함한, 피어 SGW들(146)의 도달 가능성을 점검한다. MME/S4-SGSN(142,140)은, 예를 들어, GTPv2 에코 요청(Echo Request) 시그널링을 이용하여 주기적으로 SGW(이 경우, SGW1(146_1))의 도달 가능성을 점검하며 따라서 그것은 SGW1(146_1)가 재시동 후에 액세스 가능하게 되자마자 GTPv2 에코 응답(Echo Response) 메시지에서 SGW의 재시동 카운터 값을 얻을 수 있게 된다. 블록 504에서, MME/S4-SGSN(142,140)은 임계 시간 이내에 SGW1(146_1)으로부터 응답을 수신하지 않는 것에 응답하여 SGW1(146_1)과의 통신이 실패한 것을 탐지한다.

블록 508에서, MME/S4-SGSN(142,140)은, 예를 들어, GTPv2 에코 요청(Echo Request) 시그널링을 이용하여 주기적으로 SGW(이 경우, SGW1(146_1))의 도달 가능성을 계속해서 점검하며 따라서 그것은 SGW1(146_1)가 재시동 후에 액세스 가능하게 되자마자 GTPv2 에코 응답(Echo Response) 메시지에서 SGW의 재시동 카운터 값을 얻을 수 있게 된다.

SGW1(146_1)과의 통신 장애를 탐지하는 즉시, MME/S4-SGSN(146_1)은, 예를 들어, "SGW_relocation_timer_in_MME/SGSN"이라고 불리는 타이머를 시작해야 한다(블록 508). 블록 510에서, MME/S4-SGSN(142,140)은 모든 영향을 받은 UE들의 PDN 접속들을 "to_be_SGW_relocated"로 표시하고 전술한 바와 같이 영향을 받은 UE들의 PDN 접속들을 SGW2(146_2) 및/또는 다른 SGW들(146)로 재배치를 개시한다. 블록 514에서, MME/S4-SGSN(142,140)으로부터 컨텍스트 정보를 수신하는 SGW2(146_2) 및 임의의 다른 SGW들(146)은 식별된 PDN 접속들과 연관된 그 컨텍스트 정보를 저장하고 도 3 및 도 4에 대하여 전술한 것들과 같은 동작들을 수행하여, 식별된 PDN 접속들의 재배치를 완료한다. SGW2(146_2)에 의해 수신된 컨텍스트 정보는, SGW2(146_2)를 통하여 복구되어야 할 PDN 접속들 각각에 대해, PDN 접속의 ID(identification), 연관된 PGW(148)의 인터넷 프로토콜 주소, 터널링 식별자, 서비스 품질 값, 및/또는 베어러 ID를 포함할 수 있다.

"SGW_relocation_timer_in_MME/SGSN"은 MME/S4-SGSN 내의 사전 구성된 타이머일 수 있고 그 값은 영향을 받은 UE들에 대한 인트라 MME/S4-SGSN 인터 SGW 재배치 절차들을 수행하는 데 얼마나 시간이 걸릴 수 있는지에 기초하여 운영자에 의해 정의될 수 있다. 블록 516에서, 타이머의 만료되면, 아직 SGW1에 대해 복구되지 않았거나 어떤 다른 SGW들로 재배치되지 않은 영향을 받은 PDN 접속들은 삭제된다. 타이머는 MME/S4-SGSN(142,140), SGW(146) 또는 PGW(148)에서의 시그널링/프로세서 용량 제약이나, 전송 네트워크 용량 제약 등과 같은 이유로 인해 MME/S4-SGSN(142,140)가 SGW 재배치를 완료할 수 없을 때 특히 유용할 수 있다. 운영자가 SGW 재배치 시그널링이 언제까지 완료되어야 하는지에 대한 엄격한 제한을 갖고 있지 않다면(이 경우 재배치 시그널링은 아마도 업링크 NAS 시그널링의 발생에 기초하여 UE들(100)에 할당된 최대의 주기적인 TAU/RAU 타이머 값의 지속기간 내에서 완료될 것이다), "SGW_relocation_timer_in_MME/SGSN"은 주기적인 TAU/RAU 타이머만큼 높은 값으로 설정될 수 있다.

PGW(148) 내의, 예를 들어, "SGW_relocation_timer_in_PGW"라고 불리는 타이머도 MME/S4-SGSN 내의 대응하는 타이머와 유사한 목적으로 블록 530에서 사용될 수 있다. 게다가 PGW(148) 내의 타이머는 MME/S4-SGSN(142,140)이 SGW 재배치를 수행할 수 없을 경우(예컨대, 일부 또는 모든 영향을 받은 접속들에 대한 SGW 재배치들을 수행하기 전에 그것의 재시동으로 인해) PDN 접속들의 제거(clean up)를 보장하기 위해 사용될 수 있다. MME/S4-SGSN(142,140) 및 PGW(148) 내의 이들 타이머들의 만료는 가능한 한 많이 정렬되어야 한다. 이들 타이머들의 값들은 블록 500에서 설명된 메커니즘들에 기초하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 옵션 1의 방법이 사용된다면, 타이머 값들은 특징의 지원을 위해 MME/S4-SGSN(142,140)과 PGW(148) 간의 능력 교환이 수행될 때마다 그 노드들 간에 교환될 수 있다. 옵션 2 또는 옵션 3이 사용된다면, 타이머 값들은 정적인 구성을 통해 또는 DNS 시그널링을 통해 또는 양자의 조합으로 설정될 수 있다. 타이머를 MME/S4-SGSN(142,140)보다 PGW(148) 내에 포함시키는 것이 더 중요할 수 있는데, 왜냐하면 PGW(148) 내의 타이머는 걸려 있는 PDN 접속들의 제거를 가능하게 하기 때문이다.

SGW1(146_1)이 재시동하는 데 얼마나 시간이 걸리는지는 SGW1(146_1)의 내부 구성 및 어떤 이벤트가 재시동을 트리거시켰는지에 따라 변할 수 있다. 일부 SGW들은 재시동 절차들을 완료하는 데 적어도 몇 분을 필요로 하지만, 재시동의 개시 후에 SGW가 서비스로 복귀하는 데는 훨씬 더 걸릴 수 있다. MME/S4-SGSN(142,140) 및 PGW(148)는, 일부 실시예들에서, SGW1(146_1)이 재시동 절차들을 완료하고 임의의 PDN 접속의 복구를 위해 준비되어 있는 때를 탐지하기 위해 SGW1(146_1)으로부터의 증가된 재시동 카운터의 수신에 의존할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 블록 512에서 MME/S4-SGSN(142,140)은, 구성 옵션으로서, (MME/S4-SGSN(142,140)와 SGW1(146_1) 간의 임의의 시그널링 교환을 막는) SGW1(146_1)의 장애 또는 SGW1(146_1)을 향하는 전송 링크 장애를 탐지한 후에 영향을 받은 UE들(100)의 PDN 접속들을 다른 SGW들(예컨대, SGW2(146_2))로 이동시키기 시작할 수 있거나, 운영자로부터의 메시지에 응답하여 PDN 접속들을 이동하기 시작할 수 있다.

MME/S4-SGSN(142,140)과 SGW1(146_1) 간의 통신 링크가 다시 이용 가능하게 된 후에, 블록 518에서, MME/S4-SGSN(142,140)은 SGW1(146_1)으로부터 수신된 GTPv2 에코 요청(Echo Response) 메시지에서 재시동 카운터의 값을 점검하여, 블록 520에서, SGW1(146_1)이 재시동하였고, 따라서 그의 PDN 접속 컨텍스트 정보를 분실하였는지, 또는 재시동하지 않았고 따라서 여전히 그의 PDN 접속 컨텍스트 정보를 갖고 있어야 하는지를 판정한다. 재시동 카운터의 값이 통신 장애 전에 SGW1(146_1)이 전달한 값과 다른 경우, MME/S4-SGSN(142,140)은 영향을 받은 UE들(100)의 나머지에 대해 SGW 재배치 프로세스를 계속할 수 있다.

그러나, 일부 실시예들에 따르면, 블록 522에서, MME/S4-SGSN(142,140)이 SGW1(146_1)이 재시동하였다고 판정하는 경우, MME/S4-SGSN(142,140)은 영향을 받은 PDN 접속들 중 아직 다른 SGW(예컨대, SGW2(146_2))로 재배치되지 않은 적어도 일부의 PDN 접속을 다시 SGW1(146_1)으로 복구할 수 있다. 특히, MME/S4-SGSN(142,140)은 SGW1(146_1)으로 복구되어야 할 PDN 접속들 각각에 대해 컨텍스트 정보를 SGW1(146_1)으로 전달할 수 있다. 블록 524에서, SGW1(146_1)에 의해 수신되는 컨텍스트 정보는, 복구되어야 할 PDN 접속들 각각에 대해, PDN 접속의 ID(identification), 연관된 PGW(148)의 인터넷 프로토콜 주소, 터널링 식별자, 서비스 품질 값, 및/또는 베어러 ID를 포함할 수 있다. SGW1(146_1)는 수신된 컨텍스트 정보를 이용하여 PDN 접속들을 SGW1(146_1)을 통하여 복구한다.

블록 520으로 돌아가서, SGW1(146_1)이 그의 재시동 카운터 값을 변경하지 않았을 경우(이는 SGW1(146_1)이 재시동을 하지 않았음을 의미함), MME/S4-SGSN(142,140)은 SGW 재배치 프로세스를 중단하고 PDN 접속들은 유효한 것으로 간주되고, 따라서, 이전에 블록들 510 및 532에서 "to_be_SGW_relocated"로 표시된 접속들은 그것들이 아직 SGW2(146_2)로 재배치되지 않았다면 이제 표시 제거된다(unmarked). 게다가, SGW1(146_1)이 재시동을 하지 않았다고 판정될 경우, 블록들 508 및 530의 타이머들은 리셋된다. 따라서, 최적화된 SGW 재시동 처리를 지원하는 MME들/S4-SGSN들(142,140) 및 PGW들(148)은 탐지된 SGW와의 통신 장애가 반드시 SGW가 재시동했다는 표시라고 즉시 결론을 내리지 않을 수 있다.

더 긴 재시동 지속기간을 갖고 있거나 가질 것으로 예상되는 SGW들(146)에 대해, 운영자는 (예컨대, O&M 서버에 의하여) 재시동된 SGW(146)에서 활성 PDN 접속들을 갖고 있는 모든 MME들/S4-SGSN들(142,140)에 통지할 수도 있고 따라서 그것들은 SGW1(146_1)으로부터의 재시동 카운터의 수신보다 더 일찍 SGW 재시동 프로세스를 시작할 수 있게 된다.

PGW(148)는 또한 UE들(100)에 대한 PDN 접속들을 활성화한 피어 SGW들(146)의 액세스 가능성을 점검할 필요가 있다. 블록 526에서, PGW(148)는 GTPv2 에코 요청(Echo Request) 또는 PMIPv6 하트비트 요청(Heartbeat Request) 시그널링을 이용하여 주기적으로 SGW(이 경우, SGW1(146_1))의 도달 가능성을 점검하고 임계 시간 이내에 응답이 수신되지 않을 때 SGW1(146_1)과의 통신이 실패한 것을 식별한다. 블록 528에서, PGW(148)는 GTPv2 에코 요청(Echo Request) 또는 PMIPv6 하트비트 요청(Heartbeat Request) 시그널링을 이용하여 SGW1(146_1)의 도달 가능성의 점검을 계속하여 SGW1(146_1)이 재시동 절차들 후에 액세스 가능하게 되자마자 대응하는 응답에서 SGW의 재시동 카운터 값을 획득한다.

블록 530에서, SGW1의 장애가 탐지되면, PGW(148)는 예를 들어 "SGW_relocation_timer_in_PGW"라고 불리는 타이머를 시작할 수 있다. 블록 532에서, PGW(148)는 모든 영향을 받은 PDN 접속들을 "to_be_SGW_relocated"로 표시할 수 있다. 블록 534에서, PGW(148)는 MME/S4-SGSN(142,140)이 SGW1(146_1) 및/또는 어떤 다른 SGW들(예컨대 SGW2(146_2))에 대해 PDN 접속들을 다시 복구하기 위해 인트라 MME/S4-SGSN 인터 SGW 재배치 절차들을 수행하는 것을 기다린다.

타이머 "SGW_relocation_timer_in_PGW"의 사용 및 잠재적인 설정은 블록 508에 대하여 전술한 바와 같을 수 있다. PGW(148)가 MME/S4-SGSN(142,140)가 영향을 받은 PDN 접속들/EPS 베어러들에 대해 SGW 재배치/복구를 수행하는 것을 기다리고 있던 동안, PGW(148)는 S5/S8 인터페이스 상에서 그 PDN 접속들/EPS 베어러들에 대한 어떠한 사용자 또는 제어 평면 다운링크 패킷도 전송하지 않아야 한다. PGW(148)는 이전될 EPS 베어러들/PDN 접속들이 SGW1(146_1) 또는 SGW2(146_2)로 성공적으로 재배치된 후에 그것들에 대한 가장 최근의 패킷들(예컨대 지난 10초 안에 수신된 패킷들)을 버퍼링할 수 있다. GTPv1 에러 표시(Error Indication)(3GPP TS 29.281) 메시지 또는 PMIP 기반 S5/S8에 대한 ICMP 메시지가 "to_be_SGW_relocated"로 표시된 베어러/PDN 접속에 대해 S5/S8 인터페이스 상에서 수신되면, PGW(148)는 대응하는 베어러를 삭제하지 않을 것이다.

전술한 바와 같이, SGW1(146_1)이 그의 재시동 동안 얼마나 이용 불가능한 상태로 있는지는 그의 내부 구성과 어떤 이벤트가 재시동을 트리거시켰는지에 따라 변할 수 있다. PGW(148)는 재시동의 완료의 탐지를 위해 SGW1(146_1)로부터의 증가된 재시동 카운터의 수신에 의존할 수 있다. PGW(148)와 SGW1(146_1) 간의 통신 링크가 이용 가능하게 된 후에, PGW(148)는 SGW1으로부터 수신된 GTPv2 에코 응답(Echo Response) 또는 PMIPv6 하트비트 응답(Heartbeat Response) 메시지에서 재시동 카운터의 값을 점검한다: 재시동 카운터의 값이 SGW1(146_1)이 장애 전에 전달한 값과 다르다면, 이전 단락에서 설명한 바와 같이, PGW(148)는 예를 들어 "SGW_relocation_timer_in_PGW"라고 불리는 타이머를 시작하고, 모든 영향을 받은 PDN 접속들을 "to_be_SGW_relocated"로 표시하고, MME/S4-SGSN이 SGW 재배치 절차들을 수행하는 것을 기다릴 것이다. SGW1(146_1)이 그의 재시동 카운터 값을 변경하지 않았다면(이는 SGW1(146_1)이 재시동하지 않았음을 의미함), SGW1(146_1)을 통해 확립된 PDN 접속들은 유효한 것으로 간주된다.

블록 536에서, "SGW_relocation_timer_in_PGW" 타이머가 만료되면, "to_be_SGW_relocated"로 표시되었지만 아직 SGW1(146_1)으로 복구되거나 하나 이상의 다른 SGW들(예컨대, SGW2(146_2))로 재배치되지 않은 임의의 영향을 받은 PDN 접속들은 PGW(148)로부터 삭제된다. 도 5의 예시적인 동작들에서, 블록 538에서 PGW(148)는 그것이 SGW1(146_1)로 전달한 에코 요청 메시지에 응답하여 SGW1(146_1)로부터 에코 응답 메시지를 수신하고, 따라서 PGW(148)는 통신이 SGW1(146_1)에 대해 복구되었다고 판정한다. 에코 응답은 SGW1(146_1)이 재시동하였는지를 PGW(148)에게 나타내는 재시동 카운터를 포함할 수 있다. 그 후 PGW(148)는 재배치 타이머(예컨대, "SGW_relocation_timer")를 리셋함으로써 응답할 수 있다.

SGW1(146_1)으로부터 PDN 접속들을 오프로딩하는 도 5의 동작들은 SGW1으로의 통신의 장애를 탐지하는 것에 응답하여 수행된다는 맥락에서 설명되었지만, 일부 다른 실시예들에서는 운영자가 SGW1(146_1)이 재시동 동작들을 겪고 있는 것을 관찰하는 것(예컨대, 재시동 동작들이 임계 시간보다 더 많이 걸리고 있다고 관찰됨)에 응답하여 SGW1(146_1)으로부터의 접속들의 재배치를 개시할 수 있다. 더욱이, 일부 다른 실시예들에서, 운영자는 특정 SGW로부터 적어도 일부 트래픽을 오프로딩하는 희망/요구에 응답하여 재배치를 개시할 수 있다. 따라서, 서빙 게이트웨이 지원 노드가 SGW로의 통신의 장애를 탐지하는 것, SGW가 재시동을 겪고 있는 것을 관찰한 운영자로부터의 명령, 및/또는 특정 SGW로부터 적어도 일부 트래픽을 오프로딩하는 것을 희망/요구하는 운영자로부터의 명령을 포함할 수 있는(이들에 제한되지는 않음) 이벤트들에 응답하여 SGW로부터 PDN 접속들이 오프로딩될 수 있다.

도 6은 일부 실시예들에 따라 SGW들(146) 통한 접속들의 운영자 개시 재배치를 위한 추가 동작들, 방법들 및 관련 메시지 흐름들의 다이어그램을 예시하고 있다. 도 6을 참조하면, O&M 서버(154)는 MME들/S4-SGSN들(142,140)에게 특정 SGW(146)를 사용하는 트래픽을 오프로딩하도록 명령한다. 이들 명령들은 또한 연관된 MME들/S4-SGSN들(142,140)에게 그들의 명령 라인 인터페이스들을 통해 제공될 수도 있다.

O&M 서버(154)는 트래픽이 오프로딩될 지정된 SGW(146)를 현재 사용하고 있을 수 있는 각각의 MME/S4-SGSN(142,140)(예컨대, MME1/S4-SGSN1 및 MMEn/S4-SGSNn)에 명령(601,601n)을 송신한다. 그 명령은 지정된 SGW(146)의 노드 FQDN 및/또는 S11/S4 GTPv2-C 터널 IP 주소들을 포함할 수 있다. 그 명령은 또한 트래픽을 오프로딩하는 완료 시간/지속기간 또는 MME/S4-SGSN(142,140)이 그 이후로 새로운 트래픽을 위해 SGW(146)를 재선택하기 시작할 수 있는 시간 또는 지속기간을 포함할 수 있다. SGW(146) 상의 트래픽 오프로드를 위해 어떤 다른 기준들이 선택된다면, 관련 파라미터들이 MME들/S4-SGSN들(142,140)에 제공될 수 있다.

MME1/S4-SGSN1 및 MMEn/S4-SGSNn은 SGW 트래픽 오프로드에 대한 명령을 수신하고 그 명령이 수신된 것을 나타내는 확인응답(acknowledgement) 메시지(602,602n)를 각각 O&M 서버(154)에 송신할 수 있다. MME1/S4-SGSN1 및 MMEn/S4-SGSNn은 또한 명령에서 수신된 오프로드 기준들에 기초하여 일부 또는 모든 UE들(100)에 대한 SGW 재배치 절차를 수행하기 시작한다.

접속들을 재배치 및 복구하는 동작들 및 방법들:

이제, 하나의 서빙 게이트웨이로부터 다른 서빙 게이트웨이로 접속들의 재배치를 수행하고 지원하며 다시 서빙 게이트웨이로 접속들의 재배치를 지원하기 위해 서빙 게이트웨이 지원 노드, 서빙 게이트웨이, 및 패킷 게이트웨이에 의해 수행되는 다양한 동작들 및 방법들을 도 7-17에 관련하여 아래에 설명한다.

도 7-13은 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 SGW(146_1...146_n)를 통하여 지나가는 접속들을 제어하기 위한 서빙 게이트웨이 지원 노드(MME/S4-SGSN(142,140))에 의한 동작들 및 방법들의 흐름도들이다.

도 7을 참조하면, 서빙 게이트웨이 지원 노드(MME/S4-SGSN(142,140))는 제1 서빙 게이트웨이(146_1)에 대한 통신의 장애를 탐지한다(블록 700). 서빙 게이트웨이 지원 노드는 탐지된 장애에 응답하여 대신에 제2 서빙 게이트웨이(146_2)를 통해 지나가도록 제1 서빙 게이트웨이(146_1)를 통한 기존 접속들이 기존 접속들의 재배치를 개시한다(블록 702). 서빙 게이트웨이 지원 노드는 그 후 제1 서빙 게이트웨이(146_1)에 대한 통신의 복구를 탐지하고(블록 704), 탐지된 복구에 응답하여 기존 접속들 중 아직 제2 서빙 게이트웨이(146_2)를 통해 지나가도록 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속의 재배치를 중지한다(블록 706).

도 8을 참조하면, 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 서빙 게이트웨이(146_1)가 재시동을 완료한 것을 탐지할 수 있다(블록 800). 서빙 게이트웨이 지원 노드는 탐지된 재시동에 응답하여 기존 접속들 중 아직 제2 서빙 게이트웨이(146_2)를 통해 지나가도록 재배치되지 않은 제1 서빙 게이트웨이(146_1)에 대한 적어도 일부의 기존 접속을 복구할 수 있다(블록 802).

도 9를 참조하면, 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로 복구되어야 할 기존 접속들 각각에 대해 컨텍스트 정보를 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로 전달함으로써(블록 900) 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로 기존 접속들 중 적어도 일부의 기존 접속을 복구할 수 있다. 전달되는 컨텍스트 정보는 접속의 ID(identification), 패킷 게이트웨이의 인터넷 프로토콜 주소, 서비스 품질 값, 및/또는 베어러 ID를 포함할 수 있다.

도 10을 참조하면, 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 그룹의 사용자 장비 노드들 UE들(100)로부터 그것들 각각이 제1 서빙 게이트웨이(146_1)를 통한 제1 그룹의 접속들을 통한 통신을 기다리는 적어도 하나의 패킷을 갖고 있음을 나타내는 메시지들을 수신할 수 있다(블록 1000). 서빙 게이트웨이 지원 노드는 또한 제2 그룹의 사용자 장비 노드들 UE들(100)이 제1 서빙 게이트웨이(146_1)를 통한 제2 그룹의 접속들을 갖고 있고 제2 그룹의 사용자 장비 노드들 UE들(100) 각각이 통신을 기다리는 어떤 패킷도 갖고 있지 않다고 판정할 수 있다(블록 1002). 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제2 그룹의 접속들을 제2 서빙 게이트웨이(146_2)로 재배치하기 전에 제1 그룹의 접속들 전부를 제2 서빙 게이트웨이(146_2)로 재배치함으로써 응답할 수 있다(블록 1004). 따라서, 제1 그룹의 접속들의 재배치는 제2 그룹의 접속들의 재배치보다 더 높은 우선 순위로 수행될 수 있다.

도 11을 참조하면, 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, S4-SGSN(140_1))는, 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, S4-SGSN(140_1))로부터 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, S4-SGSN(140_2))로의, 아직 제2 서빙 게이트웨이(146_2)로 재배치되지 않은 사용자 장비 노드 UE(100)의 핸드오버를 트리거하는 이벤트를 탐지할 수 있다(블록 1100). 탐지된 이벤트는, 예를 들어, 추적 지역 업데이트, 또는 라우팅 지역 업데이트 시그널링에 대응할 수 있다. 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, S4-SGSN(140_1))는 그에 응답하여 서빙 게이트웨이 지원 노드(S4-SGSN(140_1))로부터 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드(S4-SGSN(140_2))로 사용자 장비 노드 UE(100)와 연관된 기존 접속들 중 제1 기존 접속을 재배치하는 명령을 GPRS 터널링 프로토콜(GTP) 메시지에서 서빙 게이트웨이 지원 노드(S4-SGSN(140_1))로부터 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드(S4-SGSN(140_2))로 전달함으로써 상기 제1 기존 접속을 재배치할 수 있다(블록 1102).

도 12를 참조하면, 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, S4-SGSN(140_1))는 아직 제2 서빙 게이트웨이(146_2)로 재배치되지 않은 사용자 장비 노드 UE(100)에 대한, 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, S4-SGSN(140_1))로부터 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, S4-SGSN(140_2))로의 핸드오버를 트리거하는 이벤트를 탐지할 수 있다(블록 1200). 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, S4-SGSN(140_1))는 그에 응답하여 제1 서빙 게이트웨이에 대한 무효 FQDN(Fully Qualified Domain Name), 제1 서빙 게이트웨이에 대한 무효 F-TEID(Fully Qualified Temporary Endpoint Identifier), 또는 서빙 게이트웨이에 대한 접속들의 재배치가 필요하다는 다른 식별자를 식별하는 메시지를 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, S4-SGSN(140_2))에 전달할 수 있다(블록 1202). 그 메시지는 그에 의해 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드(예컨대, S4-SGSN(140_2))가 서빙 게이트웨이들의 그룹(예컨대, 146_1...146_n) 중에서 그것이 존재한다고 알고 있는 제3 서빙 게이트웨이(146_3)를 선택하고 제1 기존 접속을 제3 서빙 게이트웨이(146_3)를 통해 지나가도록 재배치하게 할 수 있다. 제3 서빙 게이트웨이(146_3)는 제1 서빙 게이트웨이(146_1), 제2 서빙 게이트웨이(146_2), 또는 또 다른 서빙 게이트웨이에 대응할 수 있다.

도 13을 참조하면, 서빙 게이트웨이 지원 노드는 기존 접속들의 재배치를 시작한 이후 임계 시간의 만료 및 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로의 연속적인 통신의 장애에 응답하여 기존 접속들 중 아직 제2 서빙 게이트웨이(146_2)를 통해 지나가도록 재배치되지 않은 임의의 나머지 접속들의 재배치를 중지할 수 있다(블록 1300).

도 14-15는 일부 실시예들에 따라 운영자 개시 트래픽 오프로딩에 응답하여 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 서빙 게이트웨이(146_1...146_n)를 통해 지나가는 접속들을 제어하기 위한, MME/S4-SGSN(142,140)와 같은, 서빙 게이트웨이 지원 노드에 의한 동작들 및 방법들의 흐름도들이다.

도 14를 참조하면, 서빙 게이트웨이 지원 노드는 운영자로부터(예컨대, O&M 서버(154)를 통해) 적어도 일부 접속들이 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로부터 오프로딩될 것을 요청하는 제1 메시지를 수신한다(블록 1400). 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 메시지에 응답하여 접속들 중 적어도 일부의 접속을 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로부터 제2 서빙 게이트웨이(146_2)로 재배치한다(블록 1402).

도 15를 참조하면, 서빙 게이트웨이 지원 노드는 제1 메시지에 응답하여, 재배치될 접속들 각각과 연관되어 있는 사용자 장비 노드들(UE들(100))에게, 서빙 게이트웨이 지원 노드가 대응하는 접속들을 제2 서빙 게이트웨이(146_2)로 재배치하기 전에 (임의의 활성 무선 베어러들을 해제하기 위해) ECM-유휴, PMM-유휴, 또는 GPRS-대기 상태로 이동하도록 명령한다(블록 1500).

일부 실시예들에서, 도 14의 블록 1402에서의 제1 서빙 게이트웨이로부터 제2 서빙 게이트웨이에 대한 접속들 중 적어도 일부의 재배치는, 제1 서빙 게이트웨이에 대한 컨텍스트 정보를 S3 메시지를 통하여 S4-SGSN과 MME 중 하나로부터 S4-SGSN과 MME 중 다른 하나로 전달함으로써, ISR(Idle state Signalling Reduction) 모드에서 활성이고 S4-SGSN(S4-based Serving GPRS Support Node)과 MME(Mobility Management Entity) 양쪽 모두에 동시에 등록되어 있는 사용자 장비 노드에 대한 기존 접속들을 재배치하는 것을 포함할 수 있다.

도 16은 일부 실시예들에 따라 서빙 게이트웨이 지원 노드(MME/S4-SGSN(142,140))에 의한 접속들의 재배치 및 복구를 지원하기 위한 서빙 게이트웨이(146_1)에 의한 동작들 및 방법들의 흐름도이다. 서빙 게이트웨이(146_1)는 서빙 게이트웨이(146_1)가 재시동한 후에 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 접속 복구 메시지를 수신한다(블록 1600). 서빙 게이트웨이(146_1)는 접속 복구 메시지에 응답하여, 서빙 게이트웨이(146_1)의 메모리에서, 사용자 장비 노드들 UE들(100)과 패킷 기반 네트워크(148) 간에, 서빙 게이트웨이(146_1)가 재시동하기 전에 존재한, 서빙 게이트웨이(146_1)를 통해 지나간 적어도 일부 접속들을 복구한다(블록 1602).

서빙 게이트웨이(146_1)는 접속 복구 메시지에 응답하여, 복구되어야 할 기존 접속들 각각에 대해 컨텍스트 정보를 그의 로컬 메모리에서 복구할 수 있다. 컨텍스트 정보는 접속의 ID(identification), 패킷 게이트웨이의 인터넷 프로토콜 주소, 터널링 식별자, 및/또는 서비스 품질 값을 포함할 수 있다. 그 후 서빙 게이트웨이(146_1)는 서빙 게이트웨이(146_1)를 통해 다양한 UE들(100)과 패킷 게이트웨이(148) 간의 통신을 전송하기 위해 그 접속들 각각을 복구할 수 있다.

서빙 게이트웨이(146_1)는 서빙 게이트웨이(146_1)가 재시동한 후 서빙 게이트웨이 지원 노드가 접속들을 복구하려고 시도할 것임을 나타내는 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터의 다른 메시지에 응답하여 그것이 재시동했다는 것을 패킷 게이트웨이(148)에 선택적으로 보고하지 않도록 구성될 수 있다.

도 17은 일부 실시예들에 따라 서빙 게이트웨이 지원 노드(MME/S4-SGSN(142,140))에 의한 접속들의 재배치를 지원하기 위한 패킷 게이트웨이(148)에 의한 동작들 및 방법들의 흐름도이다. 패킷 게이트웨이(148)는 서빙 게이트웨이 지원 노드(MME/S4-SGSN(142,140))가 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로의 통신의 장애를 탐지하는 것에 응답하여 서빙 게이트웨이 지원 노드가 무선 통신 네트워크의 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로부터 제2 서빙 게이트웨이(146_2)로 접속들을 재배치하는 접속 재배치 모드를 서빙 게이트웨이 지원 노드가 지원하는지를 판정한다(블록 1700). 패킷 게이트웨이(148)는 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로의 통신의 장애를 탐지한다(블록 1702). 패킷 게이트웨이(148)는 탐지된 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로의 통신의 장애에 응답하여 그리고 서빙 게이트웨이 지원 노드가 접속 재배치 모드를 지원한다고 판정하는 것에 응답하여 패킷 게이트웨이(148)의 메모리에 제1 서빙 게이트웨이(146_1)를 통해 지나가는 패킷 게이트웨이(148)가 갖는 임의의 접속들에 대한 컨텍스트 정보를 유지한다(블록 1704). 패킷 게이트웨이(148)는 탐지된 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애에 응답하여 그리고 서빙 게이트웨이 지원 노드가 접속 재배치 모드를 지원하지 않는다고 판정하는 것에 응답하여 패킷 게이트웨이(148)의 메모리로부터 제1 서빙 게이트웨이(146_1)를 통해 지나가는 패킷 게이트웨이(148)가 갖는 임의의 접속들에 대한 컨텍스트 정보를 삭제한다(블록 1706).

패킷 게이트웨이(148)는 추가로 제1 서빙 게이트웨이(146_1)가 재시동한 때를 탐지함으로써 제1 서빙 게이트웨이(146_1)로의 통신의 장애를 탐지하도록 구성될 수 있다. 패킷 게이트웨이(148)는 제1 서빙 게이트웨이(146_1)가 재시동한 것을 탐지하는 것에 응답하여 그리고 서빙 게이트웨이 지원 노드가 접속 재배치 모드를 지원하다고 판정하는 것에 응답하여 패킷 게이트웨이(148)의 메모리에 제1 서빙 게이트웨이(146_1)를 통해 지나가는 패킷 게이트웨이(148)가 갖는 임의의 접속들에 대한 컨텍스트 정보를 보유한다. 패킷 게이트웨이(148)는 제1 서빙 게이트웨이(146_1)가 재시동한 것을 탐지하는 것에 응답하여 그리고 서빙 게이트웨이 지원 노드가 접속 재배치 모드를 지원하지 않는다고 판정하는 것에 응답하여 패킷 게이트웨이(148)의 메모리로부터 제1 서빙 게이트웨이(146_1)를 통해 지나가는 패킷 게이트웨이(148)가 갖는 임의의 접속들에 대한 컨텍스트 정보를 삭제할 수 있다.

도 18은 일부 실시예들에 따라 구성되어 있는 네트워크 노드(1800)의 블록 다이어그램이다. 네트워크 노드(1800)는 S4-SGSN(140), MME(142), SGW(146), PGW(148), PCRF(150), HSS(144), O&M 서버(154), 및/또는 UE(100)를 포함하는(이에 제한되지는 않음), 도 1의 네트워크 노드들 중 하나 이상에서 사용될 수 있다. 네트워크 노드(1800)는 하나 이상의 네트워크 인터페이스(1830), 프로세서 회로(1810), 및 기능 모듈들(1822)를 포함하는 메모리 회로/디바이스들(1820)을 포함할 수 있다.

프로세서 회로(1810)는, 범용 및/또는 특수 목적 프로세서(예컨대, 마이크로프로세서 및/또는 디지털 신호 프로세서)와 같은 하나 이상의 프로세싱 회로를 포함할 수 있다. 프로세서 회로(1810)는 도 1-17의 실시예들과 같은 실시예들 중 하나 이상에 대하여 전술되어 있는 동작들 및 방법들의 일부 또는 전부를 수행하기 위해, 아래에 컴퓨터 판독가능 매체로서 기술된, 메모리 회로/디바이스들(1820) 내의 기능 모듈들(1822)로부터의 컴퓨터 프로그램 명령들을 실행하도록 구성되어 있다. 따라서, 프로세서 회로(1810)는 기능 모듈들(1822) 내의 컴퓨터 프로그램 명령들의 실행에 의해 무선 통신 네트워크에서 SGW를 통한 접속들의 재배치 및 복구를 지원하기 위해 본 명세서에서 설명된 기능 중 적어도 일부를 수행하도록 구성될 수 있다.

약어들:

독자의 참조의 편의를 위해 본 명세서에서 사용된 약어들의 목록이 아래에 제공된다:

3GPP Third Generation Partnership Project

APN Access Point Name

APN-NI APN Network Identifier

APN-OI APN Operator Identifier

CDR Charging Data Record

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol

DNS Domain Name System

eNodeB E-UTRAN NodeB

EPC Evolved Packet Core

EPS Evolved Packet System

E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access

E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network

FQDN Fully Qualified Domain Name

F-TEID Fully Qualified Temporary Endpoint Identifier

GERA GSM EDGE Radio Access

GERAN GSM EDGE Radio Access Network

Gn/Gp SGSN SGSN with Gn/Gp interface

GTP GPRS Tunnelling Protocol

GTPv2 GTP Version 2

GTPv2-C GTPv2 Control Plane

HO Handover

hPCRF Home PCRF

HSS Home Subscriber Server

IE Information Element

IMS IP Multimedia Subsystem

ISR Idle state Signalling Reduction

MM Mobility Management

MME Mobility Management Entity

MCC Mobile Country Code

MNC Mobile Network Code

NAS Non-Access Stratum

P-CSCF Proxy Call Session Control Function

PCRF Policy and Charging Rules Function

PDN Packet Data Network

PDP Packet Data Protocol

PGW Packet GateWay

PLMN Public Land Mobile Network

PMIP/ PMIPv6 Proxy Mobile IP version 6

PS Packet Switched

RNC Radio Network Controller

QoS Quality of Service

RADIUS Remote Authentication Dial In User Service

RAU Routing Area Update

S4-SGSN SGSN with S4-interface

SGSN Serving GPRS Support Node

SGW Serving GateWay

SMS Short Message Service

TAU Tracking Area Update

UE User Equipment

UTRA UMTS Terrestrial Radio Access

UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network

VoLTE Voice Over LTE

vPCRF Visited PCRF

본 발명의 다양한 실시예들에 대한 상기 설명에서, 본 명세서에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 것일 뿐이고 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니라는 것을 이해해야 할 것이다. 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어들은 이 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전들에서 정의된 것들과 같은 용어들은 이 명세서 및 관련 기술의 맥락에서 그것들의 의미와 일관된 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고 본 명세서에서 명확히 그렇게 정의된 이상화된 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것이라는 점을 이해할 것이다.

한 요소가 또 다른 요소에 "접속된(connected)" 것으로, "연결된(coupled)" 것으로, "응답하는(responsive)" 것으로, 또는 이들의 변형들로서 언급되는 경우, 그것은 그 다른 요소에 직접 접속되거나, 연결되거나, 응답할 수 있거나 개재하는 요소들이 존재할 수 있다. 이에 반해서, 한 요소가 또 다른 요소에 "직접 접속된" 것으로, "직접 연결된" 것으로, "직접 응답하는" 것으로, 또는 이들의 변형들로서 언급되는 경우, 개재하는 요소들이 존재하지 않는다. 같은 번호들은 전체에 걸쳐 같은 요소들을 나타낸다. 더욱이, 본 명세서에서 사용된 "연결된", "접속된", "응답하는", 또는 이들의 변형들은 무선으로 연결된, 접속된, 또는 응답하는 것을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때, 단수 형식 "a", "an", 및 "the"는, 문맥에서 명확히 다르게 지시하지 않는 한, 복수 형식도 포함하고자 한다. 잘 알려진 기능들 또는 구성들은 간결성 및/또는 명료성을 위해 상세히 설명되지 않을 수 있다. 용어 "및/또는"은 연관된 열거된 항목들 중 하나 이상의 항목의 임의의 그리고 모든 조합들을 포함한다.

본 명세서에서 사용될 때, 용어들 "comprise", "comprising", "comprises", "include", "including", "includes", "have", "has", "having", 또는 이들의 변형들은 개방형(open-ended)이고, 하나 이상의 진술된 특징들, 정수들, 요소들, 단계들, 구성 요소들 또는 기능들을 포함하지만 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 요소들, 단계들, 구성 요소들, 기능들 또는 이들의 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다. 더욱이, 본 명세서에서 사용될 때, 라틴 구절 "exempli gratia"로부터 파생하는 흔한 약어 "e.g.(예컨대)"는 이전에 언급한 항목의 일반적인 예 또는 예들을 소개하거나 명시하기 위해 사용될 수 있으며, 그러한 항목을 제한하고자 하는 것이 아니다. 라틴 구절 "id est"로부터 파생하는 흔한 약어 "i.e.(즉)"은 더 일반적인 열거로부터 특정 항목을 명시하기 위해 사용될 수 있다.

본 명세서에서는 컴퓨터 구현 방법들, 장치들(시스템들 및/또는 디바이스들) 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품들의 블록 다이어그램들 및/또는 흐름도 예시들에 관련하여 예시의 실시예들이 설명되었다. 블록 다이어그램들 및/또는 흐름도 예시들의 블록, 및 그 블록 다이어그램들 및/또는 흐름도 예시들 내의 블록들의 조합들은 하나 이상의 컴퓨터 회로에 의해 수행되는 컴퓨터 프로그램 명령들로 구현될 수 있다는 것은 말할 것도 없다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 범용 컴퓨터 회로의 프로세서 회로, 특수 목적 컴퓨터 회로, 및/또는 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 회로에 제공되어 머신을 생성할 수 있고, 따라서 컴퓨터의 프로세서 및/또는 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치를 통해 실행되는 그 명령들은 트랜지스터들, 메모리 위치들에 저장된 값들, 및 그러한 회로 내의 다른 하드웨어 구성 요소들을 변환하고 제어하여 블록 다이어그램들 및/또는 흐름도 블록 또는 블록들에서 명시된 기능들/동작들을 구현하고, 그에 의해 블록 다이어그램들 및/또는 흐름도 블록(들)에서 명시된 기능들/동작들을 구현하는 수단(기능) 및/또는 구조를 생성하게 된다.

이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치에게 특정한 방식으로 기능하도록 지시할 수 있는 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수도 있고, 따라서 그 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 명령들은 블록 다이어그램들 및/또는 흐름도 블록 또는 블록들에서 명시된 기능들/동작들을 구현하는 명령들을 포함하는 제조물을 생성하게 된다.

유형의 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 전자, 자기, 광학, 전자기, 또는 반도체 데이터 저장 시스템, 장치, 또는 디바이스를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 더 구체적인 예들은 다음에 언급하는 것들: 휴대용 컴퓨터 디스켓, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 회로, 판독 전용 메모리(ROM) 회로, 소거가능 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리) 회로, 휴대용 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM), 및 휴대용 디지털 비디오 디스크 판독 전용 메모리(DVD/BlueRay)를 포함할 것이다.

컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 및/또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치에 로딩되어 일련의 동작 단계들이 그 컴퓨터 및/또는 다른 프로그램 가능 장치에서 실행되어 컴퓨터 구현 프로세스를 생성하게 할 수도 있고 따라서 그 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장치 상에서 실행되는 명령들은 블록 다이어그램들 및/또는 흐름도 블록 또는 블록들에서 명시된 기능들/동작들을 구현하는 단계들을 제공하게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 하드웨어로 및/또는 총괄하여 "회로", "모듈" 또는 이들의 변형들로서 언급될 수 있는 디지털 신호 프로세서와 같은 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등을 포함함)로 구현될 수 있다.

또한, 일부 대안 구현들에서, 블록들에서 언급된 기능들/동작들은 흐름도들에서 언급된 순서와 다르게 행해질 수 있다는 것에 유의해야 한다. 예를 들어, 연속하여 도시된 2개의 블록들은 사실은 실질적으로 동시에 실행될 수 있고 또는 그 블록들은, 관련된 기능/동작들에 따라, 때때로 반대 순서로 실행될 수 있다. 더욱이, 흐름도들 및/또는 블록 다이어그램들의 주어진 블록의 기능이 복수의 블록들로 분리될 수 있고 및/또는 흐름도들 및/또는 블록 다이어그램들의 둘 이상의 블록들의 기능이 적어도 부분적으로 통합될 수 있다. 마지막으로, 예시되어 있는 블록들 사이에 다른 블록들이 추가/삽입될 수 있다. 더욱이, 다이어그램들의 일부는 주요 통신 방향을 보여주기 위해 통신 경로들 상에 화살표들을 포함하고 있지만, 통신은 도시된 화살표들과 정반대 방향으로 행해질 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.

본 명세서에서는 상기 설명 및 도면들에 관련하여 다수의 상이한 실시예들이 개시되었다. 말 그대로 이들 실시예들의 모든 조합과 하위 조합(subcombination)을 설명하고 예시하는 것은 지나치게 반복되고 혼란스럽게 만들 것임을 이해할 것이다. 따라서, 도면들을 포함하여 본 명세서는 실시예들의 다양한 예시의 조합들 및 하위 조합들에 대한 그리고 그것들을 만들고 사용하는 방법 및 프로세스에 대한 완전한 글로 표현된 설명을 구성하는 것으로 해석될 것이고, 임의의 그러한 조합 또는 하위 조합에 대한 청구항들을 지원할 것이다.

본 발명의 원리들에서 실질적으로 벗어남이 없이 실시예들에 대한 다수의 변형들 및 수정들이 이루어질 수 있다. 모든 그러한 변형들 및 수정들은 본 발명의 범위 내에 본 명세서에 포함되는 것으로 간주한다.

Claims

무선 통신 네트워크(radio telecommunications network)의 적어도 하나의 서빙 게이트웨이를 통한 접속들을 제어하는 서빙 게이트웨이 지원 노드로서,
회로
를 포함하고,
상기 회로는,
제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애를 탐지하고;
상기 탐지된 통신의 장애에 응답하여, 대신에 제2 서빙 게이트웨이를 통해 지나가도록 상기 제1 서빙 게이트웨이를 통한 기존 접속들의 재배치를 개시하고;
상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 복구를 탐지하고;
상기 탐지된 통신의 복구에 응답하여, 상기 기존 접속들 중에서 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속의 재배치를 중지하도록
구성되는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
제1항에 있어서,
상기 회로는, 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 상기 기존 접속들 중에서 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속을 복구함으로써, 상기 제1 서빙 게이트웨이가 재시동을 완료한 것에 응답하도록 또한 구성되는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
제2항에 있어서,
상기 회로는, 상기 제1 서빙 게이트웨이로 복구되어야 할 상기 기존 접속들 각각에 대한 컨텍스트 정보를 상기 제1 서빙 게이트웨이로 전달함으로써, 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 상기 기존 접속들 중에서 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속을 복구하도록 또한 구성되는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
제3항에 있어서,
상기 제1 서빙 게이트웨이로 복구되어야 할 상기 기존 접속들 각각에 대해 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 상기 제1 서빙 게이트웨이로 전달되는 상기 컨텍스트 정보는 상기 접속의 ID(identification), 패킷 게이트웨이의 인터넷 프로토콜 주소, 터널링 식별자, 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 값, 및/또는 베어러(bearer) ID를 포함하는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
제2항에 있어서,
상기 회로는, 상기 제1 서빙 게이트웨이의 재시동 후에, 패킷 게이트웨이가 상기 제1 서빙 게이트웨이로 복구되고 있는 접속들을 종료하는 것을 피하기 위해 상기 제1 서빙 게이트웨이의 재시동에 앞서 더 일찍 상기 제1 서빙 게이트웨이가 상기 패킷 게이트웨이에 보고한 동일한 재시동 카운터(restart counter)를 상기 패킷 게이트웨이에 보고하도록 상기 제1 서빙 게이트웨이에 시그널링하도록 또한 구성되는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
제1항에 있어서,
상기 회로는,
제1 그룹의 사용자 장비 노드들로부터, 그것들 각각이 상기 제1 서빙 게이트웨이를 통한 제1 그룹의 접속들을 통한 통신을 기다리는 적어도 하나의 패킷을 갖고 있음을 나타내는 메시지들을 수신하고;
제2 그룹의 사용자 장비 노드들이 상기 제1 서빙 게이트웨이를 통한 제2 그룹의 접속들을 갖고 있으며 상기 제2 그룹의 사용자 장비 노드들 각각이 통신을 기다리는 어떤 패킷도 갖고 있지 않다고 판정하고;
상기 제2 그룹의 접속들을 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치하기 전에 상기 제1 그룹의 접속들 전부를 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치하도록
또한 구성되는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
제1항에 있어서,
상기 회로는, ISR(Idle state Signalling Reduction) 모드에 있으며 현재 S4-SGSN(S4-Serving GPRS Support Node)과 MME(Mobility Management Entity) 양쪽 모두에 등록되어 있는, 사용자 장비 노드에 대한 상기 기존 접속들 중 하나의 기존 접속을, 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 컨텍스트 정보를 S3 메시지를 통하여 상기 S4-SGSN과 MME 중 하나로부터 상기 S4-SGSN과 MME 중 다른 하나로 전달함으로써 재배치하도록 또한 구성되는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
제1항에 있어서,
상기 회로는,
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드로의, 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치되지 않은 사용자 장비 노드의 핸드오버를 트리거하는 이벤트를 탐지하고;
상기 사용자 장비 노드와 연관된 상기 기존 접속들을, 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 상기 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드로의 제1 기존 접속의 재배치를 수행하라는 명령을 GPRS 터널링 프로토콜(GTP) 메시지에서 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 상기 다른 서빙 게이트웨이 지원으로 전달함으로써 재배치하도록
또한 구성되는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
제1항에 있어서,
상기 회로는,
다른 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터의 사용자 장비 노드의 핸드오버를 트리거하는 이벤트를 탐지하고;
상기 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터, 상기 사용자 장비 노드와 연관된 기존 접속들을 식별하는 컨텍스트 정보를 수신하고;
상기 컨텍스트 정보에 의해 식별된 상기 기존 접속들이 상기 제1 서빙 게이트웨이를 통해 지나간다고 판정하고;
상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 상기 탐지된 통신의 장애에 응답하여, 상기 컨텍스트 정보에 의해 식별된 상기 기존 접속들을 상기 제1 서빙 게이트웨이로부터 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치하도록
또한 구성되는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
제1항에 있어서,
상기 회로는,
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드로의, 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치되지 않은 사용자 장비 노드의 핸드오버를 트리거하는 이벤트를 탐지하고;
상기 탐지된 이벤트에 응답하여, 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 무효 FQDN(Fully Qualified Domain Name) 및/또는 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 무효 F-TEID(Fully Qualified Temporary Endpoint Identifier)를 식별하는 메시지를 상기 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드로 전달하도록
또한 구성되는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
제1항에 있어서,
상기 회로는, 상기 기존 접속들 중에서 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이를 통해 지나가도록 재배치되지 않은 임의의 나머지 기존 접속들의 재배치를 중지함으로써, 상기 기존 접속들의 재배치를 시작한 이후의 임계 시간의 만료 및 연속적인 통신의 장애에 응답하도록 또한 구성되는, 서빙 게이트웨이 지원 노드.
무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 서빙 게이트웨이를 통해 지나가는 접속들을 제어하는 방법으로서,
제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애를 탐지하는 단계;
대신에 제2 서빙 게이트웨이를 통해 지나가도록 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 제1 서빙 게이트웨이를 통한 기존 접속들의 재배치를 개시함으로써 상기 탐지된 장애에 응답하는 단계;
상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 복구를 탐지하는 단계; 및
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 기존 접속들 중에서 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이를 통해 지나가도록 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속의 재배치를 중지함으로써, 상기 탐지된 복구에 응답하는 단계
를 포함하는 방법.
제12항에 있어서,
상기 제1 서빙 게이트웨이가 재시동을 완료했거나 통신 장애로부터 복구된 것을 탐지하는 단계; 및
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 상기 기존 접속들 중에서 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이를 통해 지나가도록 재배치되지 않은 적어도 일부의 기존 접속을 복구함으로써, 상기 탐지된 재시동에 응답하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 상기 기존 접속들 중에서 적어도 일부의 기존 접속을 복구함으로써, 상기 탐지된 재시동에 응답하는 단계는, 상기 제1 서빙 게이트웨이로 복구되어야 할 상기 기존 접속들 각각에 대한 컨텍스트 정보를 상기 제1 서빙 게이트웨이로 전달하는 단계를 포함하고, 상기 컨텍스트 정보는 상기 접속의 ID(identification), 패킷 게이트웨이의 인터넷 프로토콜 주소, 터널링 식별자, 서비스 품질 값, 및/또는 베어러 ID를 포함하는 방법.
제12항에 있어서,
제1 그룹의 사용자 장비 노드들로부터, 그것들 각각이 상기 제1 서빙 게이트웨이를 통한 제1 그룹의 접속들을 통한 통신을 기다리는 적어도 하나의 패킷을 갖고 있음을 나타내는 메시지들을 수신하는 단계;
제2 그룹의 사용자 장비 노드들이 상기 제1 서빙 게이트웨이를 통한 제2 그룹의 접속들을 갖고 있으며 상기 제2 그룹의 사용자 장비 노드들 각각이 통신을 기다리는 어떤 패킷도 갖고 있지 않다고 판정하는 단계; 및
상기 제2 그룹의 접속들을 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치하기 전에 상기 제1 그룹의 접속들 전부를 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제12항에 있어서,
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드에서, 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드로의, 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치되지 않은 사용자 장비 노드의 핸드오버를 트리거하는 이벤트를 탐지하는 단계; 및
상기 사용자 장비 노드와 연관된 상기 기존 접속들 중 제1 기존 접속을, 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 상기 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드로의 상기 제1 기존 접속의 재배치를 수행하라는 명령을 GPRS 터널링 프로토콜(GTP) 메시지에서 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 상기 다른 서빙 게이트웨이 지원으로 전달함으로써 재배치하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제12항에 있어서,
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드에서, 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드로의, 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치되지 않은 사용자 장비 노드의 핸드오버를 트리거하는 이벤트를 탐지하는 단계; 및
상기 탐지된 이벤트에 응답하여, 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 무효 FQDN(Fully Qualified Domain Name) 및/또는 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 무효 F-TEID(Fully Qualified Temporary Endpoint Identifier)를 식별하는 메시지를 상기 다른 서빙 게이트웨이 지원 노드로 전달하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제12항에 있어서,
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 기존 접속들 중에서 아직 상기 제2 서빙 게이트웨이를 통해 지나가도록 재배치되지 않은 임의의 나머지 기존 접속들의 재배치를 중지함으로써, 상기 기존 접속들의 재배치를 시작한 이후의 임계 시간의 만료 및 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 연속적인 장애에 응답하는 단계를 더 포함하는 방법.
무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 서빙 게이트웨이를 통해 지나가는 접속들을 제어하는 방법으로서,
서빙 게이트웨이 지원 노드에서, 적어도 일부 접속들이 제1 서빙 게이트웨이로부터 오프로딩될 것을 요청하는 제1 메시지를 운영자로부터 수신하는 단계; 및
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 접속들 중 적어도 일부의 접속을 상기 제1 서빙 게이트웨이로부터 제2 서빙 게이트웨이로 재배치함으로써 상기 제1 메시지에 응답하는 단계
를 포함하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 대응하는 접속들을 상기 제2 서빙 게이트웨이로 재배치하기 전에, 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가, 재배치되어야 할 상기 접속들 각각과 연관되는 사용자 장비 노드들에게, ECM-유휴(idle), PMM-유휴, 또는 GPRS-대기(standby) 상태로 이동하도록 명령함으로써 상기 제1 메시지에 응답하는 단계를 더 포함하는 방법.
제19항에 있어서,
상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 접속들 중 적어도 일부의 접속을 상기 제1 서빙 게이트웨이로부터 제2 서빙 게이트웨이로 재배치함으로써 상기 제1 메시지에 응답하는 단계는, ISR(Idle state Signalling Reduction) 모드에서 활성이며 S4-SGSN(S4-based Serving GPRS Support Node)과 MME(Mobility Management Entity) 양쪽 모두에 동시에 등록되어 있는, 사용자 장비 노드에 대한 기존 접속들을, 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 컨텍스트 정보를 S3 메시지를 통하여 상기 S4-SGSN과 MME 중 하나로부터 상기 S4-SGSN과 MME 중 다른 하나로 전달함으로써 재배치하는 단계를 포함하는 방법.
회로를 포함하는 서빙 게이트웨이로서,
상기 회로는,
상기 서빙 게이트웨이가 재시동한 후에 서빙 게이트웨이 지원 노드로부터 접속 복구 메시지를 수신하고;
사용자 장비 노드들과 패킷 기반 네트워크 간에 상기 서빙 게이트웨이를 통해 지나간, 상기 서빙 게이트웨이가 재시동하기 전에 존재했던 적어도 일부 접속들을 상기 서빙 게이트웨이의 메모리에서 복구함으로써, 상기 접속 복구 메시지에 응답하도록
구성되는, 서빙 게이트웨이.
제22항에 있어서,
상기 회로는, 복구되어야 할 상기 기존 접속들 각각에 대해, 접속의 ID(identification), 패킷 게이트웨이의 인터넷 프로토콜 주소, 터널링 식별자, 및/또는 서비스 품질 값을 포함하는 컨텍스트 정보를 상기 접속 복구 메시지로부터 상기 메모리에서 복구하도록 또한 구성되는, 서빙 게이트웨이.
회로를 포함하는 패킷 게이트웨이로서,
상기 회로는,
서빙 게이트웨이 지원 노드가 접속 재배치 모드를 지원하는지를 판정하고 - 상기 접속 재배치 모드를 통해, 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드는, 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 무선 통신 네트워크의 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애를 탐지하는 것에 응답하여 상기 제1 서빙 게이트웨이로부터 제2 서빙 게이트웨이로 접속들을 재배치함 -;
상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애를 탐지하고;
상기 제1 서빙 게이트웨이를 통해 지나가는, 상기 패킷 게이트웨이가 갖고 있는 임의의 접속들에 대한 컨텍스트 정보를 상기 패킷 게이트웨이의 메모리에 유지함으로써, 상기 탐지된 통신의 장애 및 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 접속 재배치 모드를 지원한다는 판정에 응답하고;
상기 제1 서빙 게이트웨이를 통해 지나가는, 상기 패킷 게이트웨이가 갖고 있는 임의의 접속들에 대한 상기 컨텍스트 정보를 상기 패킷 게이트웨이의 메모리로부터 삭제함으로써, 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 상기 탐지된 통신의 장애 및 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 접속 재배치 모드를 지원하지 않는다는 판정에 응답하도록
구성되는, 패킷 게이트웨이.
제24항에 있어서,
상기 회로는,
상기 제1 서빙 게이트웨이가 재시동한 때를 탐지함으로써 상기 제1 서빙 게이트웨이에 대한 통신의 장애를 탐지하고;
상기 제1 서빙 게이트웨이를 통해 지나가는, 상기 패킷 게이트웨이가 갖고 있는 임의의 접속들에 대한 상기 컨텍스트 정보를 상기 패킷 게이트웨이의 메모리에 유지함으로써, 상기 제1 서빙 게이트웨이가 재시동한 것의 탐지 및 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 접속 재배치 모드를 지원한다는 판정에 응답하고;
상기 제1 서빙 게이트웨이를 통해 지나가는, 상기 패킷 게이트웨이가 갖고 있는 임의의 접속들에 대한 상기 컨텍스트 정보를 상기 패킷 게이트웨이의 메모리로부터 삭제함으로써, 상기 제1 서빙 게이트웨이가 재시동한 것의 탐지 및 상기 서빙 게이트웨이 지원 노드가 상기 접속 재배치 모드를 지원하지 않는다는 판정에 응답하도록
또한 구성되는, 패킷 게이트웨이.