KR20150038902A - 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법 및 그 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법은, 네트워크 노드를 통해 단말에 대한 VoLTE 서비스의 사용여부 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지를 수신하는 과정과, 상기 특징코드를 판독하여 상기 VoLTE 서비스의 사용 여부를 판별하는 과정과, 상기 사용 여부의 판별 결과를 상기 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로 등록시키는 과정을 포함할 수 있다.

Description

이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ASSIGNING RESOURCES OF USER EQUIPMENT IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 단말로의 자원 할당을 관리하는 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음성에 대해 CSFB(Circuit Switched Fallback) 서비스 방식과 VoLTE(Voice over LTE) 서비스 방식을 지원하는 VoLTE 단말에 PDN(Packet Data Network) 베어러를 동적으로 할당하는데 적합한 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로, LTE 망과 레거시망(2G, 3G망 등)이 혼용되는 통신 환경에서 LTE 단말은 음성에 대해 CSFB 방식과 VoLTE(또는 HD 보이스) 방식을 지원할 수 있는데, CSFB 방식은 LTE 단말에서 음성을 3G의 CS(서킷 스위치)로 제공하는 방식으로서 발신 또는 착신 시 단말기는 3G(예컨대, WCDMA 이동통신 시스템 등과 같은 레거시망)로 전환하여 음성 호를 제공하는 방식을 의미하고, VoLTE 방식은 LTE 데이터 망에서 IMS(IP multimedia Subsystem) 방식의 서버를 통해 시그널링을 처리하고, 미디어는 단말 간 직접 통신을 통해서 제공하는 방식을 의미한다.
VoLTE 단말은 데이터 망을 통해 음성을 제공하기 때문에 사용자가 단말에서 데이터 차단 등의 설정을 하더라도 음성 데이터 전달이 가능해야 한다. 이를 위해 단말에서는 2개의 PDN(Packet Data Network) 채널을 제공하는데, 2개의 PDN은 VoLTE 단말의 데이터를 전달하기 위한 IMS용 PDN과 일반 데이터(예컨대, 인터넷 브라우징 등)를 전달하기 위한 인터넷용 PDN이다.
따라서, 데이터가 차단되면 인터넷용 PDN이 해제되기 때문에, 일반 데이터를 사용하는 인터넷 브라우징 등은 와이파이(WiFi)가 연결되어 있지 않은 경우에는 사용이 불가능하다. 그러나, IMS용 PDN은 데이터 차단 중에도 유지되고 있으므로 VoLTE 음성 통화를 위한 데이터의 전달은 가능하다.
또한, VoLTE 단말에서 VoLTE 통화를 사용하기 원하지 않은 사용자는 가입/해지 등을 망에서 설정할 수 있다. VoLTE 사용이 해지된 경우에는 음성은 기존 CSFB 방식을 통해서 제공되지만, 단말에는 할당된 2개의 PDN이 그대로 유지된다.
즉, 종래에는 VoLTE 서비스의 사용 여부 설정과 무관하게 단말이 2개의 PDN 채널을 사용하게 되는데, 단말이 VoLTE 서비스를 사용하지 않는 경우 음성은 CSFB 방식을 사용하기 때문에 네트워크 자원을 불필요하게 낭비하게 되는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0082355호, 공개일자 2013년 07월 19일.
본 발명은 VoLTE 단말의 설정 값이 VoLTE 서비스 사용으로 설정된 경우에는 단말에 2개의 PDN 베어러(bearer)를 할당하고, VoLTE 서비스 미사용(차단)으로 설정된 경우에는 단말에 1개의 PDN 베어러만을 할당하는 동적(dynamic) 자원 할당 방식을 통해, LTE 유무선 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 새로운 자원 할당 관리 기법을 제안하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은, 일 관점에 따라, 네트워크 노드를 통해 단말에 대한 VoLTE 서비스의 사용여부 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지를 수신하는 과정과, 상기 특징코드를 판독하여 상기 VoLTE 서비스의 사용 여부를 판별하는 과정과, 상기 사용 여부의 판별 결과를 상기 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로 등록시키는 과정을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법을 제공한다.
본 발명은, 다른 관점에 따라, 네트워크 노드를 통해 단말에 대한 VoLTE 서비스의 사용여부 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지를 수신하는 메시지 획득부와, 수신된 상기 발신 메시지에 포함된 상기 특징코드의 판독을 통해 상기 VoLTE 서비스의 사용 코드인지 또는 미사용 코드인지를 판별하는 코드 판독부와, 상기 사용 코드 또는 미사용 코드의 판별 결과를 상기 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로 등록시키는 설정 관리부를 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 장치를 제공한다.
본 발명은, 또 다른 관점에 따라, 기지국을 통해 단말로부터 어태치 요청 메시지를 수신하는 과정과, 가입자 정보 노드로 상기 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보를 조회하는 과정과, 상기 VoLTE 서비스 설정 상태 정보가 VoLTE 서비스의 미사용 상태일 때, 상기 단말에 대한 인터넷용 PDN 자원의 할당 및 어태치(attach) 실행을 요청하는 과정과, 상기 VoLTE 서비스 설정 상태 정보가 상기 VoLTE 서비스의 사용 상태일 때, 상기 단말에 대한 상기 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원의 각 할당 및 어태치(attach) 실행을 요청하는 과정을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법을 제공한다.
본 발명은, 또 다른 관점에 따라, 기지국을 통해 단말로부터 어태치 요청 메시지를 수신하는 요청 메시지 획득부와, 상기 어태치 요청 메시지에 응답하여, 가입자 정보 노드로 상기 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보를 조회하는 서비스 조회부와, 조회 결과, 상기 단말이 VoLTE 서비스의 미사용 상태일 때 상기 단말에 대해 인터넷용 PDN 자원의 할당을 요청하고, 상기 VoLTE 서비스의 사용 상태일 때 상기 단말에 대해 상기 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원의 각 할당을 요청한 후, 상기 단말의 어태치(attach) 실행을 요청하는 어태치 관리 제어부를 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 장치를 제공한다.
본 발명은, 단말에 대해 VoLTE 서비스의 사용 여부를 체크하여 VoLTE 서비스의 사용 상태일 때 단말에 2개의 PDN 베어러(bearer)를 할당하고, VoLTE 서비스의 미사용 상태일 때 단말에 1개의 PDN 베어러만을 할당하는 동적(dynamic) 자원 할당을 적용함으로써, LTE 유무선 자원의 불필요한 낭비를 효율적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 VoLTE 서비스의 사용 여부에 따라 단말에 할당되는 PDN 자원을 유동적으로 적용(할당)함으로써 장비 용량 및 IP 자원의 이용 효율성을 대폭 증진시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 단말 자원 할당 관리 기법을 적용 가능한 이동통신 시스템의 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 단말 자원 할당 관리 장치의 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따라 VoLTE 서비스의 사용 여부에 따라 단말에 PDN 자원을 동적으로 할당하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
도 4는 도 3에 도시된 단계 312를 실행하는 세부적인 과정을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말 자원 할당 관리 장치의 블록구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 VoLTE 서비스의 사용 여부에 따라 단말에 PDN 자원을 동적으로 할당하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.
아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 단말 자원 할당 관리 기법을 적용 가능한 이동통신 시스템의 네트워크 구성도로서, 통신 단말(UE : user equipment)(110), 이동 통신망(120) 및 IMS망(IP Multimedia Subsystem)(130) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 이동 통신망(120)은 네트워크 노드로 정의(통칭)될 수 있고, IMS망(140)은 IP 기반 멀티미디어 제공 서비스 노드로 정의(통칭)될 수 있다.
도 1을 참조하면, 이동 통신망(120) 내 기지국(121)에 의해 이동통신 관련 서비스 등을 제공받는 통신 단말(110)은 기지국(121)로부터 패킷 기반의 음성 통화 서비스, 패킷 기반의 영상 통화 서비스 및 그룹 영상 통화 서비스, 패킷 기반의 데이터 통신 서비스 등을 제공받을 수 있는 것으로, 예컨대 HD 음성(voice)을 지원하는 VoLTE 단말 등을 의미할 수 있으며, VoLTE 서비스(HD 보이스 서비스)의 사용 설정 여부에 따라 2개의 PDN 자원(IMS용 PDN 및 인터넷용 PDN)을 할당받거나 혹은 단지 하나의 PDN 자원(인터넷용 PDN)만을 할당받을 수 있다.
또한, 통신 단말(110)은 사용자가 단말의 조작을 통해 VoLTE 서비스의 미사용을 설정(즉, 사용에서 미사용으로 설정 변경)할 때 미사용을 의미하는 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지(VoLTE 서비스 미사용의 특징코드를 포함하는 음성 발신 호)를 생성하여 이동 통신망(120)으로 전송하고, 사용자가 단말의 조작을 통해 VoLTE 서비스의 사용을 설정(미사용에서 사용으로 설정 변경)할 때 미사용을 의미하는 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지(VoLTE 서비스 사용의 특징코드를 포함하는 음성 발신 호)를 생성하여 이동 통신망(120)으로 전송하며, 네트워크 노드로의 어태치(attach)를 위해 어태치 요청(Attach Request) 메시지(예컨대, ESM information transfer flag=0)를 생성하여 이동 통신망(120)으로 전송하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
다음에, 이동 통신망(120)은, 예컨대 LTE 이동통신 시스템(또는 LTE망)을 의미할 수 있는 것으로, 기지국(eNodeB)(121), 이동성 관리 노드(MME : Mobility Management Entity)(122), 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway)(123), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW : PDN Gateway)(124) 및 정책 관리 노드(PCRF : Policy & Charging Rule Function)(125) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 이동 통신망(120)을 구성하는 각 노드들(예컨대, eNodeB, MME, SGW, PGW, PCRF 등)은 이동 통신망 시스템의 네트워크 환경 등에 따라 부분적 혹은 선택적으로 통폐합되거나 혹은 다른 구성부재로 대체될 수 있다.
먼저, 기지국(121)은, 설명의 편의와 이해의 증진을 위해 단지 하나의 eNodeB만을 예시적으로 도시하였으나, 예컨대 수백 내지 수천 개의 eNodeB들에 대한 통신 서비스(예컨대, VoLTE 서비스(또는 HD 보이스 서비스), 영상 통화 서비스, 그룹 영상 통화 서비스, 부가정보 서비스 등을 포함하는 다양한 멀티미디어 서비스)가 이동성 관리 노드(122)에 의해 관장(제어)될 수 있으며, 수십 개의 eNodeB들이 하나의 트래킹 영역(TA : Tracking Area)(또는 트래킹 그룹)을 형성하는 형태로 관리될 수 있다.
그리고, 기지국(121)은 LTE(또는 VoLTE) 등 차세대 기술 및 서비스를 지원하는 장비로서 기지국, 기지국 장비 혹은 기지국 장치로 정의(명칭)될 수 있으며, 무선 베어러 제어(radio bearer control), 무선 승인 제어(radio admission control), 연결 이동성 제어(connection mobility control), 통신 단말로의 동적 자원 할당(dynamic resource allocation) 등과 같은 무선 자원 관리(radio resource management) 기능을 제공할 수 있다. 이러한, 기지국(121)은, 예컨대 디지털 유닛(DU : digital unit)으로 정의될 수 있다.
또한, 기지국(121)은 IP 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 해독(encryption), 서빙 게이트웨이(123)로의 사용자 평면 데이터의 라우팅(routing), 페이징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정 보고 설정 등의 기능을 제공할 수 있다.
다음에, 이동성 관리 노드(122)는 기지국(121)과 서빙 게이트웨이(123) 간의 신호 제어 담당 등을 통해 통신 단말(단말 장치)의 이동성 등을 관리하는 노드를 의미할 수 있는 것으로, 세션 관리, 아이들(idle) 가입자 관리, 페이징(paging), 가입자 인증기능 등을 담당할 수 있다. 즉, 이동성 관리 노드(122)는 단말이나 다른 네트워크 노드, 예컨대 서빙 게이트웨이(123) 또는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124)로부터의 결합 요청이나 무선 베어러 설정 요청 등이 있는 경우에 제어 신호를 처리하는 것 등과 같은 제어 플레인(control plane)의 여러 기능을 담당할 수 있으며, 가입자 정보 노드(HLR)로부터 가입자 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터 등을 제공받아 EPS 베어러 또는 아이피 터널(IP tunnel)의 설정과 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 제공할 수 있다. 여기에서, HLR은 가입자 프로파일 정보, 인증, 단말의 위치 관련 데이터 등을 저장 및 관리할 수 있다.
또한, 이동성 관리 노드(122)는 기지국(121)을 통해 VoLTE 서비스 미사용 또는 사용의 특징코드를 포함하는 음성 발신 호(발신 메시지)가 수신되어 설정 노드(136)가 가입자 정보 노드(HLR)(134)로 APN 변경을 한 이후에, 설정된 APN 정보를 가입자 정보 노드(134)로부터 획득하여 해당되는 서빙 게이트웨이(123) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124) 측으로 자원 할당 등을 요청하고, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124)로부터 IP 자원 등의 베어러를 할당받아 통신 단말(110)로의 전송을 위해 기지국(121)으로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
더욱이, 이동성 관리 노드(122)는 기지국(121)을 통해 어태치 요청(Attach Request) 메시지(예컨대, ESM information transfer flag=0)가 수신될 때 해당 통신 단말(110)에 대한 VoLTE 서비스의 사용 여부를 조회한 후 그 조회 결과에 의거하여 2개 또는 1개의 PDN 자원 할당을 동적으로 요청할 수 있는데, 이에 대해서는 첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여 후에 상세하게 기술될 것이다.
그리고, 서빙 게이트웨이(123)는 후술하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124)로부터 제공되는 네트워크 내의 통신 정책에 의거하여 기 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(payload traffic)을 처리하는 세션 제어(session control) 등을 수행하는 사용자 플레인 노드인 것으로, 기지국(121)과 S1-U 인터페이스로 연동하며, LTE 이동통신 시스템 및 3GPP망 내부에서의 핸드오프(hand-off) 등을 지원하고, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124)와 EPS 베어러(Evolved Packet System bearer)를 설정하고 터널링을 이용하여 PDU(Packet Data Unit)를 전달하는 등의 기능을 수행할 수 있다.
또한, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124)는 정책 관리 노드(125)로부터 제공되는 통신 및 과금 정책 등에 따라 단말 장치의 IP를 할당하고 외부 인터넷망 및 비 3GPP망과 연동하는 세션 제어 등을 수행하는 사용자 플레인 노드로서, 패킷 서비스를 위해 서빙 게이트웨이(123) 및 외부망과 라우팅 정보를 유지하고, IMS망(130)과의 유기적인 연계를 통해 터널링 및 IP 라우팅 기능을 제공하며, 서빙 게이트웨이(123) 및 외부망으로 PDU를 전달할 수 있으며, 정책 관리 노드(125)로부터 제공되는 정책 우선순위 정보를 서빙 게이트웨이(123)로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
다음에, 정책 관리 노드(125)는 서비스 데이터 플로우(service data flow)에 따른 동적(dynamic) QoS 및 과금 규칙(rule)을 제공하여, 이동통신 시스템 내의 통신 정책 및 과금 정책 등을 처리 및 집행하는 등의 기능을 수행할 수 있다.
한편, IMS망(130)은, 예컨대 IP 기반 멀티미디어 제공 서비스 노드로서 정의될 수 있는 것으로, 호 세션 제어 노드(CSCF : Call Session Control Function)(132), 가입자 정보 노드(HLR : Home Location Register)(134) 및 설정 노드(136) 등을 포함할 수 있다.
먼저, 호 세션 제어 노드(CSCF)(132)는 호 처리를 수행하며, SIP(Session Initiation Protocol) 기반의 멀티미디어 세션 제어를 위한 기본 기능 등을 수행하는 인프라 시스템인 것으로, 이러한 발신 호 세션 제어 노드(132)는 가입자 등록, 인증, 과금, 서비스별 트리거링 및 라우팅, 착신자 위치 조회, SIP 메시지의 압축 및 해제 등을 처리하며, 역할에 따라 Proxy_CSCF, Interogating-CSCF, Serving-CSCF 등으로 나누어질 수 있다.
또한, 호 세션 제어 노드(132)는 이동 통신망(120)으로부터 APN 설정 변경 요청 메시지, VoLTE 서비스 사용의 특징코드를 포함하는 음성 발신 메시지(음성 발신 호) 등이 수신될 때, 이를 설정 노드(136)로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
그리고, 가입자 정보 노드(134)는 이동 통신망(예컨대, LTE망)에 대한 가입자 정보 등이 저장되어 있는 데이터베이스를 포함하는 서버 노드를 의미하는 것으로, 가입자 프로파일 정보, 인증, 단말의 위치 관련 데이터, 본 발명에 따라 제공되는 VoLTE 서비스 설정 상태 정보(예컨대, VoLTE 서비스의 사용 또는 미사용 설정 상태 정보) 등을 저장 및 관리하는 기능을 제공할 수 있다. 여기에서, 가입자 정보 노드(134)는 동일 내지 유사한 기능을 제공할 수 있는 HSS(Home Subscriber Server)로 정의(통칭)될 수 있다.
다음에, 설정 노드(136)는 본 발명의 일실시 예에 따라 자원 할당 관리 방법을 제공하는 설정 서버를 의미할 수 있는 것으로, 네트워크 노드, 즉 이동 통신망(120)을 통해 특정 단말에 대한 VoLTE 서비스의 사용여부 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지를 수신될 특징코드를 판독하여 VoLTE 서비스의 사용 또는 미사용 여부를 판별하고, 사용 또는 미사용 여부의 판별 결과를 해당 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로서 가입자 정보 노드(134)에 등록(설정 변경)시키는 등의 기능을 수행할 수 있는 것으로, 이를 위하여 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 단말 자원 할당 관리 장치의 블록구성도로서, 메시지 획득부(202), 코드 판별부(204), 설정 관리부(206) 및 리어태치 제어부(208) 등을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 메시지 획득부(202)는 네트워크 노드(이동 통신망) 및 호 세션 제어 노드(132)를 통해 특정 통신 단말에 대한 VoLTE 서비스의 사용여부 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지(음성 발신 호)를 수신하고, 이 수신된 발신 메시지를 코드 판독부(204)로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
다음에, 코드 판독부(204)는 메시지 획득부(202)를 통해 획득된 VoLTE 서비스의 사용여부 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지를 판독하여 특징코드가 해당 통신 단말이 VoLTE 서비스의 사용 코드인지 또는 미사용 코드인지를 판별하며, 사용 코드 또는 미사용 코드에 대한 판별 결과를 설정 관리부(206) 및 리어태치 제어부(208)로 각각 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
또한, 설정 관리부(206)는 사용 코드 또는 미사용 코드에 대한 판별 결과를 해당 통신 단말의 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로서 가입자 정보 노드(134)에 등록(변경 설정)시키는 등의 기능을 제공할 수 있다.
즉, 통신 단말의 사용자는 단말 조작을 통해 VoLTE 서비스(HD 보이스 서비스)의 미사용을 설정(즉, 사용에서 미사용으로 변경 설정)하거나 혹은 사용을 설정(미사용에서 사용으로 변경 설정)할 수 있는데, 이와 같이 사용자에 의해 선택되는 VoLTE 서비스의 미사용 또는 사용 설정 정보는 해당 통신 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로서 가입자 정보 노드(134)에 등록된다.
그리고, 리어태치 제어부(208)는 판독 결과의 특징코드가 미사용 코드인 것으로 코드 판독부(204)로부터 통지될 때, 해당 통신 단말에 대해 인터넷용 PDN 자원만을 할당(1개의 PDN 자원 할당)하여 리어태치(re-attach)를 실행하도록 하는 지령 메시지를 생성하여 네트워크 노드(즉, 이동 통신망)로 전송하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
이에 응답하여, 네트워크 노드에서는 통신 단말(110), 기지국(121), 이동성 관리 노드(122), 서빙 게이트웨이(123) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124) 간의 유기적인 시그널링(인터넷용 PDN 자원 할당을 위한 메시지 시그널링 : 예컨대, Attach Request, Attach Reponse, 베어러(IP) 할당 요청, 베어러 할당 등)을 통해 통신 단말에 1개 또는 2개의 PDN 자원을 할당하는 단말 리어태치가 실행되는데, 이에 대해서는 첨부된 도 4를 참조하여 후에 상세하게 설명한다.
또한, 리어태치 제어부(208)는 판독 결과의 특징코드가 사용 코드인 것으로 코드 판독부(204)로부터 통지될 때, 해당 통신 단말에 대해 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원을 각각 할당하여 리어태치(re-attach)를 실행하도록 하는 지령 메시지를 생성하여 네트워크 노드(즉, 이동 통신망)로 전송하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
이에 응답하여, 네트워크 노드에서는 통신 단말(110), 기지국(121), 이동성 관리 노드(122), 서빙 게이트웨이(123) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124) 간의 유기적인 시그널링(인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원의 할당을 위한 메시지 시그널링)을 통해 통신 단말에 2개의 PDN 자원(인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원)을 할당하는 단말 리어태치가 실행되는데, 이에 대해서는 첨부된 도 4를 참조하여 후에 상세하게 설명한다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 단말 자원 할당 관리 장치를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따라 VoLTE 서비스의 사용 여부를 통해 단말에 PDN 자원을 동적으로 할당하는 일련의 과정들에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따라 VoLTE 서비스의 사용 여부에 따라 단말에 PDN 자원을 동적으로 할당하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 통신 단말의 사용자는 단말 조작을 통해 VoLTE 서비스(HD 보이스 서비스)의 사용을 미사용으로 변경 설정하거나 혹은 미사용을 사용으로 변경 설정하면, 통신 단말(110)에서는 관련 특징코드(미사용 특징코드 또는 사용 특징코드)를 포함하는 발신 메시지(음성 발신 호)를 생성하여 네트워크 노드(이동 통신망)로 전송하고, 네트워크 노드에서는 그에 상응하는 APN 설정 변경 요청 메시지를 생성하여 IMS망(130) 내의 설정 노드(136)로 전송한다(단계 302).
세부적으로, 메시지 획득부(202)에서는 네트워크 노드(이동 통신망) 및 호 세션 제어 노드(132)를 통해 수신되는 해당 통신 단말에 대한 VoLTE 서비스의 사용여부 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지(음성 발신 호)를 코드 판독부(204)로 전달한다(단계 304).
그리고, 코드 판독부(204)에서는 수신된 VoLTE 서비스의 사용여부 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지를 판독하여 관련 특징코드가 VoLTE 서비스의 사용 코드인지 또는 미사용 코드인지를 판별하며(단계 306), 설정 관리부(206)에서는 그 판별 결과를 해당 통신 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로서 가입자 정보 노드(134)에 등록(변경 설정)한다(단계 308).
다음에, 리어태치 제어부(208)는 판독 결과의 특징코드가 미사용 코드일 때 해당 통신 단말에 대해 인터넷용 PDN 자원을 가입자 정보 노드(134)로 등록한 후 리어태치(re-attach)를 실행하고, 판독 결과의 특징코드가 사용 코드일 때 해당 통신 단말에 대해 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원을 각각 할당하여 리어태치(re-attach)를 실행하도록 하는 지령 메시지를 생성하여 네트워크 노드(이동 통신망)로 전송한다(단계 310).
그 결과, 이동 통신망(120)에서는 해당 통신 단말(110)에 1개 또는 2개의 PDN 자원을 선택적으로 할당하는 동작을 수행하는데(단계 312), 이에 대해서는 도 4를 참조하면 상세하게 설명한다.
도 4는 도 3에 도시된 단계 312를 실행하는 세부적인 과정을 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 네트워크 노드(이동 통신망)에서는 IMS망으로부터 PDN 자원 할당 및 리어태치 실행을 위한 지령 메시지가 수신(즉, APN 설정 변경에 대한 완료 통지)되면, 네트워크 노드 내 이동성 관리 노드(122)에서는 통신 단말(110)로 리어태치를 위한 절단(Detach) 동작을 요청(ESM Information Request)한다(단계 402).
이에 응답하여, 통신 단말(110)로부터 기지국(121)을 경유하여 어태치 요청 메시지가 수신되면, 이동성 관리 노드(122)에서는 해당 통신 단말 에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보를 가입자 정보 노드(HLR)에 조회하여 해당 통신 단말이 VoLTE 서비스의 미사용 상태인지 혹은 사용 상태인지를 체크한다(단계 404).
상기 단계(404)에서의 체크 결과, 해당 통신 단말의 VoLTE 서비스가 사용 상태인 것으로 판단되면, 이동성 관리 노드(122)에서는 가입자 정보 노드(134)에서 조회한 APN 정보를 참조하여 접속할 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이를 결정한 후 서빙 게이트웨이(123), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124) 및 IMS망(130) 간의 유기적인 시그널링(인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원을 각각 할당하기 위한 메시지 시그널링 : 예컨대, Attach Request, Attach Response, Detach with re-attach, 베어러(IP) 할당 요청, 베어러 할당, PDN Connectivity Request, PDN Connectivity Response, APN 설정 변경 요청, APN 설정 변경 응답 등)을 수행하여 2개의 PDN 자원을 할당받으며, 이 할당받은 2개의 PDN 자원, 즉 IMS APN(PDN)과 IP 자원을 통신 단말(110)로 전송함으로써, APN 설정 변경에 의한 단말 리어태치의 실행을 완료한다(406).
상기 단계(404)에서의 체크 결과, 해당 통신 단말의 VoLTE 서비스가 미사용 상태인 것으로 판단되면, 통신 단말(110)에서는 근거리 통신(예컨대, WiFi) 모드가 사용 설정된 상태인지 혹은 미사용 설정된 상태인지를 체크하는데(단계 408), 여기에서의 체크 결과 통신 단말(110)의 근거리 통신(WiFi) 모드가 사용 설정된 상태이면, 처리가 전술한 단계(406)로 진행됨으로써, 통신 단말(10)에 대해 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원을 할당하는 등의 동작을 통신 단말(110)이 수행한다.
상기 단계(408)에서의 체크 결과, 통신 단말(110)의 근거리 통신 모드가 미사용 설정된 상태이면, 이동성 관리 노드(122)에서는 가입자 정보 노드(134)에서 조회한 APN 정보를 참조하여 접속할 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이를 결정한 후 서빙 게이트웨이(123), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124) 및 IMS망(130) 간의 유기적인 시그널링(인터넷용 PDN 자원을 할당하기 위한 메시지 시그널링)을 수행하여 1개의 PDN 자원을 할당받으며, 이 할당받은 1개의 PDN 자원, 즉 인터넷용 PDN 자원을 통신 단말(110)로 전송함으로써, APN 설정 변경에 의한 단말 리어태치의 실행을 완료한다(410).
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말 자원 할당 관리 장치의 블록구성도로서, 요청 메시지 획득부(502), 서비스 조회부(504) 및 어태치 관리 제어부(506) 등을 포함할 수 있는데, 이러한 본 실시 예의 단말 자원 할당 관리 장치는 이동성 관리 노드에 구축될 수 있다.
도 5를 참조하면, 요청 메시지 획득부(502)는 기지국(121)을 통해 통신 단말(110)로부터 어태치 요청 메시지를 수신되면 이를 서비스 조회부(504)로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다. 다음에, 서비스 조회부(504)는 어태치 요청 메시지의 수신에 응답하여 가입자 정보 노드(HLR)로 통신 단말(110)에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보를 조회, 즉 통신 단말(110)이 VoLTE 서비스의 미사용 상태인지 혹은 사용 상태인지의 여부를 조회하고, 그 조회 결과를 어태치 관리 제어부(506)로 전달하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
그리고, 어태치 관리 제어부(506)는 통신 단말(110)이 VoLTE 서비스의 미사용 상태인 것으로 통지될 때 해당 통신 단말(110)에 대해 인터넷용 PDN 자원의 할당을 요청하고, 통신 단말(110)이 VoLTE 서비스의 사용 상태인 것으로 통지될 때 통신 단말(110)에 대한 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원의 각 할당을 요청한 후, 단말 어태치(attach)의 실행을 요청하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
따라서, 이동 통신망(120)에서는 해당 통신 단말(110)에 1개 또는 2개의 PDN 자원을 선택적으로 할당하는 단말 동작을 실행하게 되는데, 이에 대해서는 도 6을 참조하면 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 VoLTE 서비스의 사용 여부에 따라 단말에 PDN 자원을 동적으로 할당하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 단말의 전원이 온 되면, 통신 단말(110)에서는 어태치 요청 메시지를 생성하여 기지국(121)을 경유하는 경로를 통해 이동성 관리 노드(122)로 전송하며, 그 결과 요청 메시지 획득부(502)가 수신된 어태치 요청 메시지를 서비스 조회부(504)로 전달한다(단계 602).
이에 응답하여, 서비스 조회부(504)에서는 가입자 정보 노드(HLR)로 통신 단말(110)에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보를 조회하는데(단계 604), 여기에서의 조회 결과, 통신 단말(110)이 VoLTE 서비스의 미사용 상태인지 혹은 사용 상태인지의 여부를 체크한다(단계 606).
상기 단계(606)에서의 체크 결과, 통신 단말(110)이 VoLTE 서비스의 사용 상태인 것으로 판단되면, 어태치 관리 제어부(506)에서는 통신 단말(110)에 대해 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원의 각 할당 및 단말 어태치(attach)의 실행을 요청하며, 그 결과 서빙 게이트웨이(123), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124) 및 IMS망(130) 간의 유기적인 시그널링(인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원을 각각 할당하기 위한 메시지 시그널링)이 수행되어 2개의 PDN 자원을 할당받으며, 이동성 관리 노드(122)가 할당받은 2개의 PDN 자원, 즉 IMS APN(PDN)과 IP 자원을 통신 단말(110)로 전송함으로써, 전원 온에 근거하는 단말의 어태치 요청에 의한 어태치의 실행이 완료된다(608).
상기 단계(606)에서의 체크 결과, 통신 단말(110)이 VoLTE 서비스의 미사용 상태인 것으로 판단되면, 통신 단말(110)에서는 근거리 통신 모드가 사용 설정된 상태인지 혹은 미사용 설정된 상태인지를 체크하는데(단계 610), 여기에서의 체크 결과 통신 단말(110)의 근거리 통신 모드가 사용 설정된 상태이면, 처리가 전술한 단계(608)로 진행됨으로써, 통신 단말(110)에 대해 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원을 할당하는 등의 단말 동작이 실행된다.
상기 단계(610)에서의 체크 결과, 통신 단말(110)의 근거리 통신 모드가 미사용 설정된 상태이면, 이동성 관리 노드(122)에서는 가입자 정보 노드(134)에서 조회한 APN 정보를 참조하여 접속할 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이를 결정한 후 서빙 게이트웨이(123), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(124) 및 IMS망(130) 간의 유기적인 시그널링(인터넷용 PDN 자원을 할당하기 위한 메시지 시그널링)을 수행하여 1개의 PDN 자원을 할당받으며, 이 할당받은 1개의 PDN 자원, 즉 인터넷용 PDN 자원을 통신 단말(110)로 전송함으로써, 전원 온에 기반하는 단말의 어태치 요청에 의한 어태치의 실행이 완료된다(612).
한편, 본 발명의 실시 예들에서는 LTE 망을 통해 APN 변경 설정이 요청될 때, VoLTE 서비스의 사용 또는 미사용에 대한 판별 결과를 해당 통신 단말의 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로서 가입자 정보 노드(HLR)에 변경 설정하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, LTE 망이 아닌 레거시망(예컨대, 3G 망, 2G 망 등)을 통해 통신 단말로부터 APN 변경 설정이 요청되더라도 동일하게 VoLTE 서비스의 사용 또는 미사용에 대한 판별 결과를 해당 통신 단말의 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로서 가입자 정보 노드(HLR)에 변경 설정할 수 있음은 물론이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 통신 단말이 VoLTE 서비스의 사용 상태일 때 통신 단말에 2개의 PDN 자원을 할당하고, VoLTE 서비스의 미사용 상태일 때 통신 단말에 1개의 PDN 자원만을 할당하는 동적 자원 할당을 적용함으로써, LTE 유무선 자원의 불필요한 낭비를 효율적으로 방지할 수 있는 새로운 단말 자원 할당 관리 기법을 제공할 수 있다.
이러한 기술적 구성을 포함하는 본 발명은 VoLTE(또는 LTE) 이동통신망 또는 이기종 혼용 이동통신망에 적용함으로써, VoLTE(또는 LTE) 통신 서비스 또는 이기종 혼용 통신 서비스에서의 불필요한 자원 낭비를 개선할 수 있다.
202 : 메시지 획득부 204 : 코드 판독부
206 : 설정 관리부 208 : 리어태치 제어부
502 : 요청 메시지 획득부 504 : 서비스 조회부
506 : 어태치 관리 제어부

Claims (11)

  1. 네트워크 노드를 통해 단말에 대한 VoLTE 서비스의 사용여부 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지를 수신하는 과정과,
    상기 특징코드를 판독하여 상기 VoLTE 서비스의 사용 여부를 판별하는 과정과,
    상기 사용 여부의 판별 결과를 상기 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로 등록시키는 과정
    을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 등록시키는 과정 이후에,
    상기 특징코드의 판별 결과가 미사용일 때, 상기 단말에 대한 인터넷용 PDN 자원의 할당 및 리어태치(re-attach) 실행을 지령하는 과정
    을 더 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 등록시키는 과정 이후에,
    상기 특징코드의 판별 결과가 미사용일 때, 상기 단말의 근거리 통신 모드의 사용 설정 여부를 체크하여 상기 근거리 통신 모드가 사용 설정된 경우일 때, 상기 단말에 대한 상기 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원의 각 할당 및 리어태치(re-attach) 실행을 요청하는 과정
    을 더 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 등록시키는 과정 이후에,
    상기 특징코드의 판별 결과가 사용일 때, 상기 단말에 대한 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원의 각 할당 및 리어태치(re-attach) 실행을 지령하는 과정
    을 더 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 VoLTE 서비스 설정 상태 정보는,
    각 단말들에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태를 관리하는 설정 서버에 의해 가입자 정보 노드(HLR)에 등록되어 관리되는
    이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법.
  6. 네트워크 노드를 통해 단말에 대한 VoLTE 서비스의 사용여부 관련 특징코드를 포함하는 발신 메시지를 수신하는 메시지 획득부와,
    수신된 상기 발신 메시지에 포함된 상기 특징코드의 판독을 통해 상기 VoLTE 서비스의 사용 코드인지 또는 미사용 코드인지를 판별하는 코드 판독부와,
    상기 사용 코드 또는 미사용 코드의 판별 결과를 상기 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보로 등록시키는 설정 관리부
    를 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 특징코드가 상기 미사용 코드일 때, 상기 단말에 대해 인터넷용 PDN 자원을 할당하여 리어태치(re-attach)를 실행하도록 지령하는 리어태치 제어부
    를 더 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 특징코드가 상기 사용 코드일 때, 상기 단말에 대해 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원을 각각 할당하여 리어태치(re-attach)를 실행하도록 지령하는 리어태치 제어부
    를 더 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 장치.
  9. 기지국을 통해 단말로부터 어태치 요청 메시지를 수신하는 과정과,
    가입자 정보 노드로 상기 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보를 조회하는 과정과,
    상기 VoLTE 서비스 설정 상태 정보가 VoLTE 서비스의 미사용 상태일 때, 상기 단말에 대한 인터넷용 PDN 자원의 할당 및 어태치(attach) 실행을 요청하는 과정과,
    상기 VoLTE 서비스 설정 상태 정보가 상기 VoLTE 서비스의 사용 상태일 때, 상기 단말에 대한 상기 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원의 각 할당 및 어태치(attach) 실행을 요청하는 과정
    을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 VoLTE 서비스 설정 상태 정보가 VoLTE 서비스의 미사용 상태이고, 상기 단말의 근거리 통신 모드가 사용 설정된 경우일 때, 상기 단말에 대한 상기 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원의 각 할당 및 어태치(attach)를 실행하는 과정
    을 더 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 방법.
  11. 기지국을 통해 단말로부터 어태치 요청 메시지를 수신하는 요청 메시지 획득부와,
    상기 어태치 요청 메시지에 응답하여, 가입자 정보 노드로 상기 단말에 대한 VoLTE 서비스 설정 상태 정보를 조회하는 서비스 조회부와,
    조회 결과, 상기 단말이 VoLTE 서비스의 미사용 상태일 때 상기 단말에 대해 인터넷용 PDN 자원의 할당을 요청하고, 상기 VoLTE 서비스의 사용 상태일 때 상기 단말에 대해 상기 인터넷용 PDN 자원과 IMS용 PDN 자원의 각 할당을 요청한 후, 상기 단말의 어태치(attach) 실행을 요청하는 어태치 관리 제어부
    를 포함하는 이동 통신 시스템에서의 단말 자원 할당 관리 장치.
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