KR20140031473A - Мме 장애 시 단말기에 실시간으로 통신 서비스를 제공하기 위한 이동통신 장치 및 그 방법 - Google Patents

Мме 장애 시 단말기에 실시간으로 통신 서비스를 제공하기 위한 이동통신 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20140031473A KR1020120096814A KR20120096814A KR20140031473A KR 20140031473 A KR20140031473 A KR 20140031473A KR 1020120096814 A KR1020120096814 A KR 1020120096814A KR 20120096814 A KR20120096814 A KR 20120096814A KR 20140031473 A KR20140031473 A KR 20140031473A
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Abstract

본 실시예는, 등록된 단말기의 페이징 정보를 저장하고 단말기의 이동성 및 세션 관리 기능을 제공하는 제1 내지 제N MME; 제1 내지 제N MME에 대한 상태정보를 관리하고, 제1 내지 제N MME 중 어느 하나의 MME에 장애가 발생하는 경우, 장애가 발생한 MME를 장애 발생 MME로 설정하는 S-GW; 제1 내지 제N MME로부터 페이징 정보를 수신하여 각각의 MME별 데이터베이스에 저장하고, 장애 발생 MME에 등록되어 있는 단말기로 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 전송하여 장애가 발생한 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 유도하는 백업 MME; 백업 MME로부터 페이징 요청 메시지를 수신하고, 장애가 발생한 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 수행하는 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 백업 MME를 포함한 이동통신 장치 및 그 방법을 제공한다.

Description

ММЕ 장애 시 단말기에 실시간으로 통신 서비스를 제공하기 위한 이동통신 장치 및 그 방법{Method and Mobile Communication Device for Providing Communication Service despite MME Failure}
본 실시예는 MME 장애 시 단말기에 실시간으로 통신 서비스를 제공하기 위한 이동통신 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 백업 MME를 통해 다수의 MME에 등록된 단말기의 페이징 정보를 관리하고 다수의 MME 중 어느 하나의 MME에 장애가 발생한 경우, 장애 발생 MME로 착신되는 데이터에 대한 알림 신호를 백업 MME로 라우팅시키는 한편, 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 장애 발생 MME에 등록되어 있는 단말기로 전송하여 해당 단말기를 다른 MME로 재접속시킴으로써 실시간으로 데이터 착신 서비스를 제공받을 수 있는 MME 장애 시 단말기에 실시간으로 착신 서비스를 제공하기 위한 이동통신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
최근의 이동통신시스템은 단순히 음성통신서비스만을 제공하는 형태에서 고속의 데이터 서비스 및 패킷을 이용한 음성 서비스 등을 제공할 수 있는 형태로 발전하고 있다. 이에 이동통신시스템은 2세대 및 3세대 시스템을 거쳐 최근 4세대까지 발전하였으며 4세대를 대표하는 LTE 시스템을 이용하여 사용자들은 보다 빠른 데이터 서비스를 제공받고 있다. LTE 시스템은 단말기, eNodeB, HSS(Home Subscriber Server) 및 진화된 패킷 핵심망(Evolved Packet Core Newwork: EPC)이라고 불리는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving Gateway), PGW(Packet Data Network)로 구성되어 있으며 이중 MME는 다른 구성 장치와 연동하여 단말기의 호 설정을 하는 핵심적인 역할을 한다. 한편, 기존의 LTE 시스템은 MME에 장애가 발생한 경우, 장애가 발생한 MME에 등록된 단말기들은 발신 호에 대해서는 타 MME에 재접속하는 절차를 통해 즉시 서비스가 가능하지만 착신 호에 대해서는 단말기가 발신, 파워 On/Off 등과 같은 특정 행위가 발생하여 위치 등록이 다시 이루어지거나 발신 호를 개시하여 재접속을 하기 전까지 MME의 장애 발생 여부를 인지하지 못하여 일정 시간 동안 착신 서비스가 불가능한 문제가 있다.
본 실시예는, 백업 MME를 통해 다수의 MME에 등록된 단말기의 페이징 정보를 관리하고 다수의 MME 중 어느 하나의 MME에 장애가 발생한 경우, 장애 발생 MME로 착신되는 데이터에 대한 알림 신호를 백업 MME로 라우팅시키는 한편, 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 장애 발생 MME에 등록되어 있는 단말기로 전송하여 해당 단말기를 다른 MME로 재접속시킴으로써 실시간으로 데이터 착신 서비스를 제공받고자 하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예는, 등록된 단말기의 페이징 정보를 저장하고 상기 단말기의 이동성 및 세션 관리 기능을 제공하는 제1 내지 제N MME; 상기 제1 내지 제N MME에 대한 상태정보를 관리하고, 상기 제1 내지 제N MME 중 어느 하나의 MME에 장애가 발생하는 경우, 장애가 발생한 MME를 장애 발생 MME로 설정하는 S-GW; 상기 제1 내지 제N MME로부터 상기 페이징 정보를 수신하여 각각의 MME별 데이터베이스에 저장하고, 상기 장애 발생 MME에 등록되어 있는 단말기로 상기 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 전송하여 상기 장애가 발생한 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 유도하는 백업 MME; 상기 백업 MME로부터 상기 페이징 요청 메시지를 수신하고, 상기 장애가 발생한 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 수행하는 상기 단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 백업 MME를 포함한 이동통신 장치를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 특정 MME에 장애가 발생한 경우 백업 MME를 이용하여 상기 특정 MME에 등록된 단말기에 실시간으로 착신 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 특정 MME를 포함하는 제1 내지 제N MME로부터 단말기의 페이징 정보를 수신하여 저장하는 과정; 상기 특정 MME에 장애가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 특정 MME를 장애 발생 MME로 등록하는 과정; 상기 특정 MME에 등록된 단말기로 데이터가 착신되는 경우, 상기 데이터의 착신에 관한 알림 신호를 생성하여 상기 백업 MME에 전송하는 과정; 상기 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 상기 특정 MME에 등록된 단말기로 전송하여 상기 특정 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 유도하는 과정; 및 상기 다른 MME에 재접속하여 상기 데이터를 착신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 MME에 장애가 발생한 경우 단말기가 실시간으로 데이터를 착신하는 방법을 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 백업 MME에 실시간으로 단말기의 페이징 정보를 전달하는 방법에 있어서, 제1 내지 제N MME가 단말기의 정보변경 발생을 인지하는 과정; 상기 제1 내지 제N MME가 상기 단말기의 페이징 정보를 저장하는 과정; 상기 단말기에 대한 데이터베이스 존재 여부를 확인하는 과정; 상기 데이터베이스 내 데이터의 삭제 또는 갱신 여부를 확인하는 과정; 상기 단말기의 TAL(Tracking Area List)의 변경 여부를 확인하는 과정; 및 상기 백업 MME에 상기 단말기의 페이징 정보를 업데이트하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 백업 MME에 실시간으로 단말기의 페이징 정보를 전달하는 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 백업 MME를 통해 다수의 MME에 등록된 단말기의 페이징 정보를 관리하고 다수의 MME 중 어느 하나의 MME에 장애가 발생한 경우, 장애 발생 MME로 착신되는 데이터에 대한 알림 신호를 백업 MME로 라우팅시키는 한편, 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 장애 발생 MME에 등록되어 있는 단말기로 전송하여 해당 단말기를 다른 MME로 재접속시킴으로써 실시간으로 데이터 착신 서비스를 제공받을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 백업 MME를 포함한 이동통신 장치의 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 실시예에 따른 특정 MME에 장애가 발생한 경우, 백업 MME를 포함한 이동통신 장치를 통해 단말기에 착신 서비스를 제공하는 동작을 나타낸 도면,
도 3은 본 실시예에 따른 특정 MME에 장애가 발생한 경우, 단말기에 착신 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 4는 본 실시예에 따른 특정 MME에 장애가 발생한 경우, SG-W에서의 DDN 처리 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 5는 본 실시예에 따른 특정 MME에 장애가 발생한 경우, 백업 MME에서의 DDN 처리 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 6은 본 실시예에 따른 제1 내지 제N MME가 백업 MME로 단말기의 페이징 정보를 전달하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
기존의 LTE 시스템은 MME(Mobility Management Entity)의 과부하, 고장 등으로 인해 서비스가 불가능한 경우 착신 서비스를 실시간으로 제공하기 위한 방법으로써 해당 장애 MME의 복구 및 일대일 백업 MME 구축, 다수의 서비스 MME에 한 개의 백업 MME 구축하는 백업 시스템 제공 등의 방법을 사용하여 착신 서비스를 제공하였다. 한편, 이 경우, 서비스 불가 MME에 위치 등록하고 있던 단말기는 발신의 경우 발신 행위에 의해 즉시 재접속을 수행하여 실시간 서비스가 가능하지만, 착신의 경우 단말기가 재접속을 위한 특정 행위를 하여 위치 등록이 다시 이루어 지기 전까지는 착신 서비스가 불가능한 문제점이 있다. 즉, 서비스 불가 MME에 등록되어 있는 단말기가 모두 재 위치 등록을 하기 전까지는 착신 서비스가 불가한 단말기가 지속적으로 존재하게 된다. 한편, 본 발명에 따른 백업 MME를 포함한 이동통신 장치는 MME의 장애로 서비스가 불가능한 경우에도 단말기가 실시간으로 착신 서비스가 가능하도록 구현하였다.
도 1은 본 실시예에 따른 백업 MME(118)를 포함한 이동통신 장치(100)의 구조를 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 백업 MME(118)를 포함한 이동통신 장치(100)는 제1 MME 내지 제N MME(112, 114, 116) 및 백업 MME(118)를 포함하는 MME 풀(Pool, 110), S-GW(120), 제1 내지 제N eNB(132, 134, 136)를 포함하는 eNB(130) 및 단말기(140)를 포함한다.
제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 각각의 MME에 등록된 단말기의 페이징 정보를 저장하고 단말기의 이동성 및 세션 관리 기능을 제공한다. 즉, 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 각각의 MME가 정상 동작 시(즉, 장애가 발생하지 않은 경우) 실시간으로 각각의 MME에 등록된 단말기의 페이징 정보를 수집하고, 이를 백업 MME(118)에 전달하여 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 중 어느 하나의 MME에 장애가 발생한 경우, 페이징 정보를 기반으로 단말기(140)가 새로운 MME에 접속하도록 유도한다.
또한, 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 새로운 단말기가 등록되거나 단말기의 변경된 정보를 인지하는 경우 해당 단말기의 페이징 정보를 수집하고, 이를 백업 MME(118)에 전달하여 새로운 단말기에 대한 데이터베이스 생성을 요청하거나 변경된 단말기의 정보가 저장된 데이터베이스 내 데이터를 삭제 및 갱신하도록 요청한다.
한편 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)에 저장되는 단말기의 페이징 정보는 단말기의 가입자를 식별할 수 있는 파라미터를 포함한 가입자 정보 및 TAI(Tracking Area Identifier) 리스트 정보 등을 포함하지만 반드시 이에 한정되지는 않는다.
백업 MME(118)는 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)로부터 페이징 정보를 수신하여 각각의 MME별 데이터베이스에 저장하고 장애가 발생한 MME에 등록되어 있는 단말기(140)로 데이터가 착신되는 것을 인지한 경우, 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 단말기(140)로 전송하여 장애가 발생한 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 유도한다.
즉, 백업 MME(118)는 S-GW(Serving Gateway)가 장애가 발생한 MME에 등록되어 있는 단말기(140)로 착신되는 데이터를 인지하는 경우, S-GW로부터 데이터의 착신에 관한 알림(DDN: Data Download Notification) 신호를 수신하고, 장애가 발생한 MME에 페이징 정보가 저장된 데이터베이스로부터 페이징 정보를 추출하여 추출된 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 단말기(140)로 전송한다.
한편, 백업 MME(118)는 실시간으로 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)로부터 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)에 등록되어 있는 단말기의 페이징 정보를 전송받고, 페이징 정보를 데이터베이스에 업데이트 한다.
즉, 백업 MME(118)는 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)로부터 수신한 단말기의 페이징 정보가 기 생성되어 있는 각각의 MME별 데이터베이스에 포함되어 있지 않는 경우, 단말기의 페이징 정보를 저장하기 위한 새로운 데이터베이스를 생성한다.
또한, 백업 MME(118)는 각각의 MME별 데이터베이스에 저장되어 있는 페이징 정보가 변경되는 경우, 기 저장되어 있는 데이터베이스를 삭제 또는 갱신하여 페이징 정보를 데이터베이스에 업데이트 한다.
S-GW(120)는 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 및 백업 MME(118)에 대한 상태정보를 관리하고, 이를 통해 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 중 어느 하나의 MME에 장애가 발생하는 경우, 장애가 발생한 MME를 장애 발생 MME로 설정한다.
또한, S-GW(120)는 장애 발생 MME에 등록되어 있는 단말기(140)로 데이터가 착신되는 경우, 데이터의 착신에 관한 알림 신호를 생성하여 백업 MME(118)에 전송한다. 이때, S-GW(120)는 데이터의 착신에 관한 알림 신호가 백업 MME(118)로 전송되도록 라우팅을 설정하여 착신되는 데이터가 장애 발생 MME로 전송되지 않도록 한다.
단말기(140)는 사용자의 키 조작에 따라 AP를 포함한 통신 중개장치를 이용하여 각종 데이터를 송수신할 수 있는 단말기를 말하는 것이며, 태블릿 PC(Tablet PC), 랩톱(Laptop), 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 스마트폰(Smart Phone), 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 및 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등 중 어느 하나일 수 있다. 단말기(140)는 AP 및 통신망을 이용하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 단말기이며, AP 및 통신망을 경유하여 외부 장치와 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다.
본 실시예에 따른 단말기(140)는 백업 MME(118)로부터 페이징 요청 메시지를 수신하고, 장애가 발생한 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 수행한다. 즉, 단말기(140)는 페이징 요청 메시지를 수신한 경우, 단말기(140)가 등록된 MME에 장애가 발생하였음을 인지하고, 페이징 요청 메시지에 포함된 페이징 정보를 기반으로 eNB(130)에 다른 MME와의 재접속을 위한 접속 요청 메시지를 전송한다. eNB(130)는 접속 가능한 MME로부터 접속 응답 메시지를 수신하고, 단말기(140)를 해당 MME로 재접속 시켜 실시간으로 착신 서비스를 제공받는다.
한편, 도 1의 구조에서 단말기(140)는 제1 MME(112)에 등록되어 제2 eNB(134)를 통해 데이터를 착신하는 것으로 도시되었지만 이는 특정 MME에 장애가 발생한 경우, 장애가 발생한 특정 MME에 등록해 있는 단말기(140)에 착신 서비스가 실시간으로 제공되는 본 발명의 특징을 표현하기 위한 예시로 반드시 이에 한정되지는 않고, 각각의 MME에는 다수의 단말기가 등록되어 데이터를 착신 또는 발신할 수 있다.
한편, 도 1의 백업 MME(118)를 포함한 이동통신 장치(100)는 단말기(140)의 현재 위치와 등록 상태 등의 정보를 저장 및 제공하는 HSS(Home Subscriber Server) 및 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)와 eNB(130) 간에 데이터 송수신을 중계하는 라우터를 미도시 하였지만 이동통신 장치(100)에 HSS 및 라우터가 포함되는 것은 당업자에게 당연한 바이다.
한편, 도 1은 백업 MME(118)를 포함한 이동통신 장치(100)를 도시하였으나 더불어 특정 MME에 장애가 발생하지 않은 경우의 상황을 실선 및 점선 화살표로 도시하고 있다. 각각의 실선은 서로 간의 연결을 의미하며 점선 화살표는 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)를 거쳐 데이터를 착신하는 과정을 의미한다. 즉, 특정 MME에 장애가 발생하지 않은 경우, 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 실시간으로 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)에 등록된 단말기의 페이징 정보를 백업 MME(118)로 전송한다. 또한, S-GW(120)는 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 및 백업 MME(118)의 상태정보를 관리하여 지속적으로 장애 발생 여부를 판단하고, 단말기(140)에 착신 데이터가 발생하는 경우, 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 및 eNB(130)를 거쳐 단말기(140)에 데이터를 착신한다. 이 경우, 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)에 장애가 발생하지 않았기 때문에, 단말기는 등록된 제1 MME(112) 및 제2 eNB(134)를 통해 데이터 착신 서비스를 수행한다.
도 2는 본 실시예에 따른 특정 MME에 장애가 발생한 경우, 백업 MME(118)를 포함한 이동통신 장치(100)를 통해 단말기(140)에 착신 서비스를 제공하는 동작을 나타낸 도면이다.
도 2의 백업 MME(118)를 포함한 이동통신 장치(100)는 도 1에서 설명한 바와 같이 동일한 역할을 수행하되 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 중 제1 MME(112)에 장애가 발생하였다고 가정하였다. 한편, 도 2에서는 제1 MME(112)에 장애가 발생하였다고 도시하였지만, 반드시 이에 한정되지는 않고 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 중 어느 하나의 MME에 장애가 발생할 수 있다.
도 2에서 도시하듯이, 백업 MME(118)는 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)에 등록된 단말기의 페이징 정보를 각각의 MME별 데이터베이스에 저장하고 있다. 한편, S-GW(120)는 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 및 백업 MME(118)로부터 수신한 상태정보를 기반으로 제1 MME(112)에 장애가 발생하였음을 감지하고, 제1 MME(112)를 장애 발생 MME로 등록한다. 이때, S-GW(120)는 제1 MME(112)에 등록된 단말기(140)로 데이터가 착신되는 경우, 데이터의 착신에 관한 알림 신호가 백업 MME(118)로 전송되도록 라우팅을 설정한다. 이후, 제1 MME(112)에 등록된 단말기(140)로 데이터가 착신되면 S-GW(120)는 데이터의 착신에 관한 알림 신호를 생성하여 백업 MME(118)에 전송하고, 백업 MME(118)는 장애가 발생한 MME에 페이징 정보가 저장된 데이터베이스로부터 페이징 정보를 추출하여 추출된 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 단말기(140)로 전송한다. 한편, 단말기(140)는 백업 MME(118)로부터 페이징 요청 메시지를 수신하고, 장애가 발생한 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 수행하여 접속된 MME를 통해 착신 서비스를 제공받는다.
한편, 도 2는 도 1에서 도시한 바와 같이 특정 MME에 장애가 발생한 경우의 상황을 실선 및 점선 화살표로 도시하고 있다. 각각의 실선은 서로 간의 연결을 의미하며 점선 화살표는 제1 MME(112)에 장애가 발생한 경우, 제1 MME(112)를 제외한 다른 MME를 거쳐 데이터를 착신 및 발신하는 과정을 의미한다. 한편, 장애가 발생한 제1 MME(112)에 등록된 단말기(140)로 착신되는 데이터가 존재하는 경우, 데이터의 착신에 관한 알림 신호는 백업 MME(118)로 우회되어 단말기(140)로 전송되고, 단말기(140)는 장애가 발생한 제1 MME(112)를 제외한 제2 MME(114)에 재접속하여 데이터를 착신한다. 한편, 도 2에서는 재접속되는 MME를 제2 MME(114)로 도시하였지만 반드시 이에 한정되지는 않는다.
도 3은 본 실시예에 따른 특정 MME에 장애가 발생한 경우, 단말기(140)에 착신 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에서 도시하듯이 특정 MME에 장애가 발생한 경우, 단말기(140)에 착신 서비스를 제공하는 방법은 먼저, 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)가 정상 동작 시(즉, 장애가 발생하지 않은 경우) 각각의 MME에 등록되어 있는 단말기의 페이징 정보를 백업 MME(118)에 전송하는 과정으로 시작된다(S300). 한편, 단말기의 페이징 정보는 단말기의 가입자를 식별할 수 있는 파라미터를 포함한 가입자 정보 및 TAI 리스트 정보 등을 포함한다.
S-GW(120)는 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 및 백업 MME(118)로부터 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 및 백업 MME(118)에 대한 정보 및 상태에 관한 정보를 수신하고, 이에 지속적으로 관리하여 장애발생 여부를 지속적으로 판단한다(S302).
S-GW(120)는 상태정보를 통해 제1 MME(112)에 장애가 발생하였음을 인지한 경우(S304), 제1 MME(112)를 장애 발생 MME로 등록하고 이후, 제1 MME(112)에 등록되어 있는 단말기(140)로 데이터가 착신되는 경우 생성되는 데이터의 착신에 관한 알림 신호가 백업 MME(118)로 전송되도록 라우팅을 설정한다(S306).
S-GW(120)는 제1 MME(112)에 등록된 단말기(140)로 착신되는 데이터가 존재하는 경우(S308), 데이터의 착신에 관한 알림 신호를 생성하고 이를 백업 MME(118)로 전송한다(S310). 이 경우, 데이터의 착신에 관한 알림 신호는 단계 S306에서 백업 MME(118)로 전송되도록 라우팅을 설정해두었기 때문에 장애가 발생한 제1 MME(112)가 아닌 백업 MME(118)로 우회된다.
백업 MME(118)는 장애가 발생한 제1 MME(112)로 착신되는 데이터에 대한 알림 신호를 수신하면, 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)가 정상 동작 시 저장해둔 페이징 정보로부터 장애가 발생한 제1 MME(112)에 등록된 단말기(140)의 페이징 정보를 추출하고, 추출된 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 단말기(140)로 전송한다(S314).
단말기(140)는 페이징 요청 메시지를 수신한 경우, 단말기(140)가 등록된 MME에 장애가 발생하였음을 인지하고, 수신된 페이징 요청 메시지에 포함된 페이징 정보를 eNB(130)로 전송한다(S314).
eNB(130)는 페이징 정보를 기반으로 단말기(140)의 재접속을 위한 접속 요청 메시지를 다른 MME로 전송하고(S316), 다른 MME로부터 접속 요청 메시지에 대한 접속 응답 메시지가 도착한 경우(S318), 단말기(140)를 해당 MME로 재접속 시켜 실시간으로 착신 서비스를 제공받는다(S320).
도 3에서는 단계 S300 내지 단계 S320을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S300 내지 단계 S320 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 실시예에 따른 특정 MME에 장애가 발생한 경우, SG-W(120)에서의 DDN 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4에서 도시하듯이 특정 MME에 장애가 발생한 경우, SG-W(120)에서의 DDN 처리 방법은 먼저, SG-W(120)가 지속적으로 수신한 제1 내지 제N MME(112, 114, 116) 및 백업 MME(118)로부터의 상태정보를 기반으로 특정 MME에서의 장애발생 여부를 판단하는 과정으로 시작된다(S400).
SG-W(120)는 상태정보를 기반으로 특정 MME에 장애가 발생하였음을 인지하고, 특정 MME를 장애 발생 MME로 설정한다(S402).
SG-W(120)는 장애가 발생한 MME로 데이터가 착신되는 경우 생성되는 데이터의 착신에 관한 알림 신호가 백업 MME(118)로 전송되도록 라우팅을 설정한다(S404).
SG-W(120)는 착신 데이터가 존재하는 경우, 착신 데이터에 대한 DDN을 생성하고, 생성된 DDN의 목적지가 장애 발생 MME인가 여부를 판단한다(S406). 한편, 도 4에서는 데이터의 착신에 관한 알림 신호를 영문인 Data Download Notification 즉, DDN으로 표기하였다.
SG-W(120)는 생성된 DDN의 목적지가 장애 발생 MME가 아닌 경우, 해당 목적지의 MME로 DDN을 전송하고(S408), 생성된 DDN의 목적지가 장애 발생 MME인 경우, 단계 S404에서 설정된 바와 같이 백업 MME(118)로 생성된 DDN을 전송한다(S410).
도 4에서는 단계 S400 내지 단계 S410을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 4에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S400 내지 단계 S410 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 실시예에 따른 특정 MME에 장애가 발생한 경우, 백업 MME(118)에서의 DDN 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5에서 도시하듯이 특정 MME에 장애가 발생한 경우, 백업 MME(118)에서의 DDN 처리 방법은 먼저, 백업 MME(118)가 SG-W(120)로부터 DDN 신호를 수신하는 과정으로 시작된다(S500). 한편, 도 5는 도 4에서 설명한 바와 같이 데이터의 착신에 관한 알림 신호를 영문인 Data Download Notification 즉, DDN으로 표기하였다.
백업 MME(118)는 수신된 DDN 신호의 목적지가 장애가 발생한 MME인가를 확인한다(S502). 이 경우, 백업 MME(118)로 수신되는 DDN 신호는 장애가 발생한 MME에 등록된 단말기(140)로 착신되는 데이터에 대한 신호이지만, SG-W(120)에서 DDN을 백업 MME(118)로 우회하는 도중 장애가 발생한 MME에 등록된 단말기(140)가 다른 MME로 재접속할 수 있으므로 백업 MME(118)는 DDN의 목적지를 재확인하여 처리한다.
백업 MME(118)는 DDN 신호의 목적지가 장애가 발생한 MME가 아닌 경우, 해당 목적지의 MME로 DDN을 전송하고(S504), DDN 신호의 목적지가 장애가 발생한 MME인 경우, 장애가 발생한 MME에 등록된 단말기(140)로 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 전송하여 다른 MME로 재접속하도록 유도한다(S506).
도 5에서는 단계 S500 내지 단계 S506을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S500 내지 단계 S506 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 6은 본 실시예에 따른 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)가 백업 MME(118)로 단말기의 페이징 정보를 전달하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6에서 도시하듯이 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)가 백업 MME(118)로 단말기의 페이징 정보를 전달하는 방법은 먼저, 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)가 등록된 단말기의 정보변경 발생을 인지하는 과정으로부터 시작된다(S600). 한편, 단말기의 정보변경 발생 상황은 새로운 단말기가 제1 내지 제N MME(112, 114, 116)에 등록되거나, 등록된 단말기의 위치가 변동되어 페이징 정보가 변경되는 상황을 의미하나 반드시 이에 한정되지는 않는다.
제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 단말기의 정보변경 발생은 인지하면, 정보변경이 발생한 단말기의 페이징 정보를 저장하고(S602), 이를 백업 MME(118)로 전송한다.
제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 백업 MME(118)에 저장되어 있는 각각의 MME별 데이터베이스를 확인하여 정보변경이 발생한 단말기에 대한 데이터베이스의 존재 여부를 확인하고, 데이터베이스의 생성 여부를 판단한다(S604).
제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 정보변경이 발생한 단말기에 대한 데이터베이스가 존재하지 않는 경우, 백업 MME(118)에 정보변경이 발생한 단말기에 대한 데이터베이스의 생성을 요청하고 생성된 데이터베이스에 단말기의 페이징 정보를 저장한다(S606).
제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 정보변경이 발생한 단말기에 대한 데이터베이스가 존재하는 경우, 변경된 정보를 확인하여 데이터베이스 내 데이터의 삭제 또는 갱신 여부를 판단한다(S608).
제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 변경된 정보를 확인하여 데이터베이스 내 데이터가 삭제 또는 갱신되어야 하는 경우, 이에 대한 요청 신호를 백업 MME(118)로 전송하고, 백업 MME(118)는 요청 신호를 수신하여 해당 데이터베이스 내 데이터를 삭제 또는 갱신한다(S610).
제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 변경된 정보를 확인하여 데이터베이스 내 데이터가 삭제 또는 갱신이 불필요하다고 판단되는 경우, 단말기의 TAL(Tracking Area List)의 변경 여부를 판단한다(S612).
제1 내지 제N MME(112, 114, 116)는 단말기의 TAL가 변경되지 않았다고 판단되면 단말기의 TAL 정보를 유지하고(S614), 단말기의 TAL가 변경되었다고 판단하면 이에 대한 정보의 업데이트를 백업 MME(118)에 요청하여 백업 MME(118) 내 데이터베이스의 데이터를 업데이트 한다(S616).
도 6에서는 단계 S600 내지 단계 S616을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S600 내지 단계 S616 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 이동통신 장치 110: MME 풀
112: 제1 MME 114: 제2 MME
116: 제N MME 120: S-GW
130: eNB 140: 단말기

Claims (13)

  1. 등록된 단말기의 페이징 정보를 저장하고 상기 단말기의 이동성 및 세션 관리 기능을 제공하는 제1 내지 제N MME(Mobility Management Entity);
    상기 제1 내지 제N MME에 대한 상태정보를 관리하고, 상기 제1 내지 제N MME 중 어느 하나의 MME에 장애가 발생하는 경우, 장애가 발생한 MME를 장애 발생 MME로 설정하는 S-GW;
    상기 제1 내지 제N MME로부터 상기 페이징 정보를 수신하여 각각의 MME별 데이터베이스에 저장하고, 상기 장애 발생 MME에 등록되어 있는 단말기로 상기 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 전송하여 상기 장애가 발생한 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 유도하는 백업 MME; 및
    상기 백업 MME로부터 상기 페이징 요청 메시지를 수신하고, 상기 장애가 발생한 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 수행하는 상기 단말기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 백업 MME를 포함한 이동통신 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제N MME는 가입자를 식별할 수 있는 파라미터를 포함한 가입자 정보 및 TAI(Tracking Area Identifier) 리스트 정보 중 일부 또는 전부를 포함한 상기 페이징 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 백업 MME를 포함한 이동통신 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 S-GW는 상기 장애 발생 MME에 등록되어 있는 단말기로 데이터가 착신되는 경우, 상기 데이터의 착신에 관한 알림(DDN: Data Download Notification) 신호를 생성하여 상기 백업 MME에 전송하는 것을 특징으로 하는 백업 MME 장치를 포함한 이동통신 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 백업 MME는 상기 S-GW로부터 상기 데이터의 착신에 관한 알림 신호를 수신한 경우, 상기 장애 발생 MME에 등록되어 있는 단말기로 상기 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 백업 MME를 포함한 이동통신 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 백업 MME는 실시간으로 상기 제1 내지 제N MME로부터 상기 제1 내지 제N MME에 등록되어 있는 단말기의 페이징 정보를 전송받고, 상기 페이징 정보를 상기 데이터베이스에 업데이트 하는 것을 특징으로 하는 백업 MME를 포함한 이동통신 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 백업 MME는 상기 제1 내지 제N MME로부터 수신한 상기 단말기의 페이징 정보가 기 생성되어 있는 상기 각각의 MME별 데이터베이스에 포함되어 있지 않은 경우, 상기 단말기의 페이징 정보를 저장하기 위한 새로운 데이터베이스를 생성하는 것을 특징으로 하는 백업 MME를 포함한 이동통신 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 백업 MME는 상기 각각의 MME별 데이터베이스에 저장되어 있는 페이징 정보가 변경되는 경우, 기 저장되어 있는 데이터베이스를 삭제 또는 갱신하는 것을 특징으로 하는 백업 MME를 포함한 이동통신 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 단말기는 상기 페이징 요청 메시지를 수신한 경우, 상기 단말기가 등록된 MME에 장애가 발생하였음을 인지하고 상기 페이징 요청 메시지에 포함된 상기 페이징 정보를 기반으로 기지국에 상기 다른 MME와의 재접속을 위한 접속 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 백업 MME를 포함한 이동통신 장치.
  9. 특정 MME(Mobility Management Entity)에 장애가 발생한 경우 백업 MME를 이용하여 상기 특정 MME에 등록된 단말기에 실시간으로 착신 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 특정 MME를 포함하는 제1 내지 제N MME로부터 단말기의 페이징 정보를 수신하여 저장하는 과정;
    상기 특정 MME에 장애가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 특정 MME를 장애 발생 MME로 등록하는 과정;
    상기 특정 MME에 등록된 단말기로 데이터가 착신되는 경우, 상기 데이터의 착신에 관한 알림 신호를 생성하여 상기 백업 MME에 전송하는 과정;
    상기 페이징 정보를 포함한 페이징 요청 메시지를 상기 특정 MME에 등록된 단말기로 전송하여 상기 특정 MME를 제외한 다른 MME로 재접속을 유도하는 과정; 및
    상기 다른 MME에 재접속하여 상기 데이터를 착신하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 MME에 장애가 발생한 경우 단말기가 실시간으로 데이터를 착신하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 백업 MME에 전송하는 과정은 상기 데이터의 착신에 관한 알림 신호가 상기 백업 MME로 전송되도록 라우팅을 설정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 MME에 장애가 발생한 경우 단말기가 실시간으로 데이터를 착신하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 재접속을 유도하는 과정은 상기 알림 신호의 목적지를 재확인하고 상기 알림 신호를 기반으로 상기 단말기가 등록된 MME가 장애가 발생하였음을 인지하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특정 MME에 장애가 발생한 경우 단말기가 실시간으로 데이터를 착신하는 방법.
  12. 백업 MME에 실시간으로 단말기의 페이징 정보를 전달하는 방법에 있어서,
    제1 내지 제N MME가 단말기의 정보변경 발생을 인지하는 과정;
    상기 제1 내지 제N MME가 상기 단말기의 페이징 정보를 저장하는 과정;
    상기 단말기에 대한 데이터베이스 존재 여부를 확인하는 과정;
    상기 데이터베이스 내 데이터의 삭제 또는 갱신 여부를 확인하는 과정;
    상기 단말기의 TAL(Tracking Area List)의 변경 여부를 확인하는 과정; 및
    상기 백업 MME에 상기 단말기의 페이징 정보를 업데이트하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 백업 MME에 실시간으로 단말기의 페이징 정보를 전달하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 데이터베이스의 생성 여부를 확인하는 과정은 상기 백업 MME에 상기 단말기에 대한 데이터베이스가 존재하지 않는 경우, 상기 백업 MME에 상기 단말기의 페이징 정보를 포함하는 데이터베이스의 생성을 요청하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백업 MME에 실시간으로 단말기의 페이징 정보를 전달하는 방법.
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