KR20150040131A - 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거한 데이터 패킷 알림신호 전송방법 및 장치 - Google Patents

이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거한 데이터 패킷 알림신호 전송방법 및 장치 Download PDF

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본 실시예는 단말기가 유휴 상태에서 단말기의 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부를 판단한 판단결과를 생성하고 이후, 패킷 데이터 네트워크로부터 단말기로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우, 판단결과에 근거하여 데이터 패킷 알림신호에 단말기 정보를 추가 포함하여 대응되는 이동성 관리 엔티티로 전송하는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거한 데이터 패킷 알림신호 전송방법 및 장치를 제공한다.

Description

이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거한 데이터 패킷 알림신호 전송방법 및 장치{Method And Apparatus for Providing Downlink Data Notification}
본 실시예는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아님을 밝혀둔다.
LTE 네트워크에서 단말기(UE: User Equipment)가 유휴 상태로 동작하는 경우에 해당 단말기의 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 엔티티에 장애가 발생하게 되면, 서빙 게이트웨이(SGW: Serving Gateway) 및 패킷 게이트웨이(PGW: Packet Data Network Gateway)는 해당 단말기의 위치를 파악하지 못하는 상태가 된다. 이런 상태에서 단말기로 향하는 데이터 패킷이 수신되는 경우, 단말기 위치의 미파악으로 인한 페이징 실패가 발생하게 되며, 단말기가 새로운 이동성 관리 엔티티에 등록되기 전까지 데이터 패킷 전송 서비스가 중단된다는 문제점이 발생한다.
이에, 이동성 관리 엔티티에 장애가 발생한 경우, 새로운 이동성 관리 엔티티에 단말기에 대한 위치정보가 포함된 데이터 패킷 알림신호를 제공함으로써 해당 이동성 관리 엔티티가 단말기에 대한 페이징을 정확하게 수행하도록 동작시키고, 이를 통해, 데이터 패킷 전송 서비스의 보다 빠른 재개를 수행할 수 있는 기술을 필요로 한다.
본 실시예는 단말기가 유휴 상태에서 단말기의 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부를 판단한 판단결과를 생성하고 이후, 패킷 데이터 네트워크로부터 단말기로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우, 판단결과에 근거하여 데이터 패킷 알림신호에 단말기 정보를 추가 포함하여 대응되는 이동성 관리 엔티티로 전송한다. 이를 통해, 이동성 관리 엔티티에 장애가 발생한 경우 새로운 이동성 관리 엔티티가 단말기 정보를 기반으로 단말기에 대한 페이징을 정확하게 수행하도록 동작시킴으로써 데이터 패킷 전송 서비스의 보다 빠른 재개를 수행할 수 있는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거한 데이터 패킷 알림신호 전송방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 실시예는, 단말기의 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부를 판단한 판단결과를 생성하는 상태 인지부; 패킷 데이터 네트워크로부터 상기 단말기로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우 데이터 패킷 알림신호(DDN: Downlink Data Notification)를 생성하고, 상기 판단결과에 근거하여 상기 데이터 패킷 알림신호에 상기 단말기에 대한 단말기 정보의 추가 포함 여부를 결정하는 단말기 정보 추가부; 및 상기 단말기 정보의 추가 포함 여부에 근거하여 상기 데이터 패킷 알림신호를 대응되는 이동성 관리 엔티티로 전송하는 전송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이를 제공한다.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 서빙 게이트웨이가 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하는 방법에 있어서, 단말기의 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부를 판단한 판단결과를 생성하는 생성과정; 패킷 데이터 네트워크로부터 상기 단말기로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우, 데이터 패킷 알림신호를 생성하고, 상기 판단결과에 근거하여 상기 데이터 패킷 알림신호에 상기 단말기에 대한 단말기 정보의 추가 포함 여부를 결정하는 결정과정; 및 상기 단말기 정보의 추가 포함 여부에 근거하여 상기 데이터 패킷 알림신호를 대응되는 이동성 관리 엔티티로 전송하는 전송과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이의 데이터 패킷 알림신호 전송방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 단말기가 유휴 상태에서 단말기의 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부를 판단한 판단결과를 생성하고 이후, 패킷 데이터 네트워크로부터 단말기로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우, 판단결과에 근거하여 데이터 패킷 알림신호에 단말기 정보를 추가 포함하여 대응되는 이동성 관리 엔티티로 전송한다. 이를 통해, 이동성 관리 엔티티에 장애가 발생한 경우 새로운 이동성 관리 엔티티가 단말기 정보를 기반으로 단말기에 대한 페이징을 정확하게 수행하도록 동작시킴으로써 데이터 패킷 전송 서비스의 보다 빠른 재개를 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하기 위한 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 서빙 게이트웨이(SGW)를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 서빙 게이트웨이가 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 LTE 네트워크의 각 노드 간의 베어러 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하는 과정을 예시한 예시도이다.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하기 위한 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하기 위한 시스템은 단말기(UE: User Equipment)(110), 무선 기지국(eNB: Evolved Node B)(120), 서빙 게이트웨이(SGW: Serving Gateway)(130), 이동성 관리 엔티티 풀(MME Pool: Mobility Management Entity Pool)(140), 홈 가입자 서버(HSS: Home Subscriber Server)(150), 패킷 게이트웨이(PGW: Packet Data Network Gateway)(160), 정책 제공 장치(PCRF: Policy and Charging Rule Function)(170), 가입자 프로파일 저장 장치(SPR: Subscriber Profile Repository)(180) 및 패킷 데이터 네트워크(PDN: Packet Data Network)(190)를 포함한다. 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하기 위한 시스템에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
단말기(110)는 사용자의 키 조작에 따라 네트워크를 경유하여 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.
다시 말해, 단말기(110)는 네트워크를 이용하여 음성 또는 데이터 통신을 수행하는 단말기이며, 패킷 데이터 네트워크(190)와 통신하기 위한 프로그램 또는 프로토콜을 저장하기 위한 메모리, 해당 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 장치를 의미한다. 단말기(110)는 패킷 데이터 네트워크(190)와 서버-클라이언트 통신이 가능하다면 그 어떠한 단말기도 가능하며, 노트북 컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA 등 여하한 통신 컴퓨팅 장치를 모두 포함하는 넓은 개념이다. 단말기(110)는 'LTE-Uu' 무선 인터페이스를 이용하여 무선 기지국(120)과 접속할 수 있다.
한편, 단말기(110)가 LTE 네트워크에 최초 접속(Attach)하는 경우 단말기(110)로부터 패킷 데이터 네트워크(190) 간 EPS 세션이 설정되며, 단말기(110)는 설정된 EPS 세션을 이용하여 데이터 패킷을 송수신한다. 이때, 단말기(110)는 LTE 네트워크에 접속 해제(Detach)될 때까지 동일한 IP와 세션 예컨대, 이동성 관리 엔티티(이하, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로 예시한다), 서빙 게이트웨이(130) 및 패킷 게이트웨이(160)를 변경 없이 사용한다. 한편, 단말기(110)는 액티브(Active) 상태에서 유휴(Idle) 상태로 전환되는 경우, 무선 기지국(120)과의 세션을 해제하며, 서빙 게이트웨이(130) 또한 무선 기지국(120)과의 세션을 해제한다. 이후, 단말기(110)가 유휴 상태에서 액티브 상태로 전환되는 경우, 무선 기지국(120)과의 세션을 재설정하고, 서빙 게이트웨이(130) 또한 무선 기지국(120)과 세션을 재설정함으로써 데이터 패킷을 전달한다.
한편, 단말기(110)는 유휴 상태로 동작하는 경우, 기 설정된 주기 단위로 단말기(110)에 대한 위치정보를 이동성 관리 엔티티(142)로 전송한다. 이때, 단말기(110)는 단말기(110)의 위치정보를 셀(Cell) 단위가 아닌 TA(Tracking Area) 단위로 전송한다. 한편, 이동통신 사업자는 여러 개의 근접한 무선 기지국을 그룹으로 묶어 하나의 TA로 정의하며, 각 무선 기지국은 자신이 어떤 TA 속해 있는지를 미리 인지하고 있다. 즉, 단말기(110)는 유휴 상태로 동작하는 상태에서 기 설정된 주기 또는 단말기(110)의 위치 예컨대, TA에 변동이 발생하는 경우, 이를 이동성 관리 엔티티(142)로 전송하고, 이동성 관리 엔티티(142)는 수신한 TA 정보를 기반으로 단말기(110)에 대한 이동성 관리를 수행한다. 한편, TA는 TAC(Tracking Area Code)와 TAI(Tracking Area Identifier) 정보를 포함하고 있다. 이후, 단말기(110)는 이동성 관리 엔티티(142)로부터 페이징 신호를 수신하는 경우, 해당 단말기(110)로 향하는 다운링크 데이터 패킷이 존재한다고 인지하여 유휴 상태에서 액티브 상태로 전환하고, 해제된 무선 기지국(120)과의 세션을 재설정하여 데이터 패킷을 수신한다.
무선 기지국(120)은 LTE를 지원하는 장비로서, 전송 신호의 RF화, 송수신, 신호세기, 품질측정, 기저대역 신호처리 및 채널 카드(Channel Card)(채널 카드 자원관리) 등의 기능을 수행하는 장치이다. 무선 기지국(120)과 EPC(Evolved Packet Core)(즉, 이동성 관리 엔티티(142), 서빙 게이트웨이(130) 및 패킷 게이트웨이(160))를 합쳐서 EPS(Evolved Packet System)라고 칭할 수 있다. 무선 기지국(120)은 LTE 네트워크 내의 전송기를 말하며, 네트워크 내에서 위치 등록, 무선 채널 할당, 핸드오프 등 무선 호 처리에 필요한 제반 기능 등을 수행한다. 무선 기지국(120)은 LTE 네트워크 내에서 신호 채널 중 트래픽 채널을 통해 단말기(110)로부터 통화 요청 신호를 수신하고, 기저대역 신호처리, 유무선 변환, 무선 신호의 송수신 등을 수행하는 장치이다.
또한, 무선 기지국(120)은 단말기(110)에게 무선 인터페이스를 제공하며, 무선 베어러(Bearer) 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 부하 분산(Load Balancing) 및 셀 간 간섭제어(ICIC)와 같은 무선 자원 관리(RRM) 기능을 제공한다. 여기서, 무선 기지국(120)은 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)로 확장 적용될 수 있다. 한편, 무선 기지국(120)은 단말기(110)가 유휴 상태로 동작하는 경우, 기 설정된 주기에 근거하여 단말기(110)에 대한 위치정보를 이동성 관리 엔티티(142)로 제공한다.
서빙 게이트웨이(130)는 호 트래픽에 대한 트래픽 처리 기능을 수행한다. 서빙 게이트웨이(130)는 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(Payload Traffic)을 처리하는 세션 컨트롤(Session Control) 및 사용자 플레인(User Plane) 노드로서 무선 기지국(120)와 연동하며 인터(Inter) 핸드오버를 지원한다. 서빙 게이트웨이(130)는 패킷 게이트웨이(160)와 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트(Context)를 설정하고 터널링(Tunneling)을 이용하여 PDU(Packet Data Unit)를 전달한다. 서빙 게이트웨이(130)와 이동성 관리 엔티티(142)의 분리 구현을 통해 트래픽 증가 또는 제어 신호 증가에 따른 확장이 가능하다.
서빙 게이트웨이(130)는 무선 기지국(120)와 연동하며, LTE망 내 또는 LTE망/3GPP 간의 핸드오버를 지원하고, 패킷 게이트웨이(160)와 EPS 베어러(Bearer)를 설정할 수 있다. 서빙 게이트웨이(130)는 터널링(Tunneling)을 이용하여 PDU(Packet Data Unit)를 전달하고, 이동성 관리 엔티티(142)로부터 전달된 베어러 수정 요청 메시지(MBR: Modify Bearer Request)를 패킷 게이트웨이(160)로 전송할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 서빙 게이트웨이(130)의 동작에 대해 설명한다. 서빙 게이트웨이(130)는 단말기(110)가 유휴 상태로 동작하는 경우에 해당 단말기(110)의 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부를 판단한 판단결과를 생성한다. 이하, 단말기(110)의 이동성 관리를 기 수행하였던 이동성 관리 엔티티를 제1 이동성 관리 엔티티(142)로 명시하며, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생한 경우를 예시하여 설명하도록 한다. 한편, 서빙 게이트웨이(130)는 운영자 단말기(미도시)로부터 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 대한 장애 여부 정보를 제공받고, 이를 기반으로 판단결과를 생성할 수 있으며, 기 설정된 주기별로 제1 이동성 관리 엔티티(142)와 통신을 수행하고, 수행결과에 근거하여 판단결과를 생성할 수도 있다. 예컨대, 서빙 게이트웨이(130)는 기 설정된 주기별로 제1 이동성 관리 엔티티(142)와 통신을 수행하고, 수행결과 기 설정된 임계치를 초과하는 오류가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하였다고 판단한다. 한편, 본 실시예에서는 서빙 게이트웨이(130)가 제1 이동성 관리 엔티티(142)의 장애를 판단하는 방법에 대해서는 특정 방법으로 한정하지 않는다.
서빙 게이트웨이(130)는 패킷 데이터 네트워크(190)로부터 단말기(110)로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우 데이터 패킷 알림신호(DDN: Downlink Data Notification)를 생성하고, 판단결과에 근거하여 데이터 패킷 알림신호에 단말기(110)에 대한 단말기 정보의 추가 포함 여부를 결정한다. 즉, 서빙 게이트웨이(130)는 판단결과에 근거하여 단말기(110)의 이동성 관리를 수행하던 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하였다고 판단되는 경우, 데이터 패킷 알림신호에 단말기(110)에 대한 단말기 정보가 추가로 포함되어 전송되도록 제어한다. 이때, 데이터 패킷 알림신호에 포함되는 단말기 정보는 단말기(110)에 대한 가입자 식별정보(IMSI: International Mobile Subscriber Identity) 및 단말기(110)에 대한 위치정보(TA: Tracking Area) 등의 정보가 포함된다. 한편, 본 실시예에서 서빙 게이트웨이(130)는 단말기(110)가 LTE 네트워크에 최초 접속하여 세션을 설정하는 과정에서 홈 가입자 서버(150)로부터 단말기(110)에 대한 가입자 식별정보를 제공받아 저장하고 있다. 또한, 서빙 게이트웨이(130)는 단말기(110)가 유휴 상태로 동작하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 단말기(110)에 대한 위치정보를 제공받아 저장하고 있다. 이때, 서빙 게이트웨이(130)는 단말기(110)의 위치 예컨대, TA에 변동이 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 단말기(110)에 대한 위치정보를 제공받으며, 이를 패킷 게이트웨이(160)를 경유하여 정책 제공 장치(170)로 전송함으로써 해당 위치정보에 대응되는 정책정보를 제공받게 된다. 즉, 서빙 게이트웨이(130)는 단말기(110)에 대한 위치정보를 기 파악하여 저장하고 있으며, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생한 경우, 데이터 패킷 알림신호에 단말기(110)에 대한 위치정보를 포함시켜 전송할 수 있다. 한편, 본 실시예에 따른 데이터 패킷 알림신호에 포함되는 단말기(110)에 대한 위치정보는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하기 이전에 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 마지막으로 수집된 단말기(110)에 대한 최신 위치 정보를 의미한다.
서빙 게이트웨이(130)는 데이터 패킷 알림신호에 단말기 정보의 추가 포함 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 대응되는 이동성 관리 엔티티로 전송한다. 한편, 단말기(110)가 유휴 상태로 동작하고 있는 경우에는 기 설정된 EPS 세션 중 단말기(110)로부터 무선 기지국(120) 간의 세션 및 무선 기지국(120)으로부터 서빙 게이트웨이(130) 간의 세션이 해제되어 있다. 이에, 서빙 게이트웨이(130)는 단말기(110)로 전송되는 다운링크 데이터 패킷을 수신하는 경우, 데이터 패킷 알림신호를 생성하여 대응되는 이동성 관리 엔티티로 전송함으로써 이동성 관리 엔티티가 단말기(110)에 대한 페이징을 수행하도록 제어하고, 이를 통해 단말기(110)를 유휴 상태에서 액티브 상태로 전환시켜 무선 기지국(120)과의 세션을 재설정하도록 동작시킨다. 한편, 본 실시예에 따른 서빙 게이트웨이(130)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하여 데이터 패킷 알림신호에 단말기 정보가 포함되는 경우에는 데이터 패킷 알림신호를 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 아닌 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 포함된 이동성 관리 엔티티 풀(140) 내 특정 이동성 관리 엔티티로 전송한다. 이때, 특정 이동성 관리 엔티티는 사용자 입력정보에 근거하여 설정된 이동성 관리 엔티티이거나, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 수행하던 단말기(110)의 이동성 관리를 대신하여 수행하도록 기 설정된 이동성 관리 엔티티를 의미한다. 이하, 특정 이동성 관리 엔티티를 제2 이동성 관리 엔티티(144)로 예시하여 설명하도록 한다. 한편, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)의 재부팅이 발생하게 되고, 이에 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 관리하던 단말기(110)의 위치정보 및 단말기(110)에 대한 설정값 예컨대, 가입자 식별정보가 포함된 상황 정보(Context)는 삭제되게 된다. 이에, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로 데이터 패킷 알림신호가 전송되는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)는 단말기(110)에 대한 위치를 파악할 수 없으며, 결과적으로 단말기(110)의 페이징이 실패하게 된다. 이때, 데이터 패킷에 VoLTE(Voice Over LTE) 정보가 포함되는 경우에는 그 실패 확률이 더 높게 발생하게 된다. 한편, 본 실시예에 따른 서빙 게이트웨이(130)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 데이터 패킷 알림신호를 기 설정된 특정 이동성 관리 엔티티 예컨대 제2 이동성 관리 엔티티(144)로 전송함으로써 단말기(110)에 대한 페이징이 정확하게 수행되도록 하고, 이를 통해 데이터 패킷 전송 서비스의 보다 빠른 재개가 수행될 수 있도록 동작한다.
한편, 서빙 게이트웨이(130)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하지 않아 데이터 패킷 알림신호에 단말기 정보가 미포함되는 경우, 데이터 패킷 알림신호를 기존의 단말기(110)에 대한 이동성 관리를 수행하던 제1 이동성 관리 엔티티(142)로 전송한다.
이동성 관리 엔티티 풀(140)은 서로 동일한 지역(Pool Area)을 관리하는 이동성 관리 엔티티들의 집합으로서 특정 이동성 관리 엔티티에 장애가 있더라도 이동성 관리 엔티티 풀(140)에 포함된 다른 이동성 관리 엔티티를 통해 단말기(110) 또는 무선 기지국(120)으로부터 요청되는 서비스를 수행할 수 있다. 즉, 이동성 관리 엔티티 풀(140) 내에 포함되는 다수의 이동성 관리 엔티티들은 이동성 관리 엔티티 풀(140)에서 관리되는 지역에 위치하는 무선 기지국 그룹들에 대한 위치 정보 예컨대, 다수의 TA 리스트(List)를 공유하며 이를 통해, 단말기(110)에 대한 이동성 관리를 수행한다. 또한, 각각의 이동성 관리 엔티티들은 해당 이동성 관리 엔티티에 단말기(110)가 등록되는 경우, 해당 단말기(110)에 대한 상황 정보를 생성하고, 이후, 단말기(110)로부터 위치정보를 수신하는 경우, 이를 상황 정보에 업데이트시킴으로써 단말기(110)에 대한 이동성 관리를 수행할 수 있다.
한편, 각각의 이동성 관리 엔티티들은 해당 이동성 관리 엔티티에 장애가 발생할 경우, 해당 이동성 관리 엔티티에 등록되어 있던 단말기가 기 설정된 다른 이동성 관리 엔티티로 이동되도록 동작한다. 이때, 다른 이동성 관리 엔티티는 사용자 입력정보에 근거하여 설정된 이동성 관리 엔티티이거나, 기 설정된 이동성 관리 엔티티를 의미한다.
한편, 본 실시예에서는 이동성 관리 엔티티 풀(140)이 제1 이동성 관리 엔티티(142) 및 제2 이동성 관리 엔티티(144)만을 포함하고 있는 것으로 도시하였지만, 이는 이동성 관리 엔티티 풀(140)이 서로 동일한 지역을 관리하는 다수의 이동성 관리 엔티티를 포함하고 있음을 설명하기 위한 일 실시예에 불과하며, 실질적으로는 다수의 이동성 관리 엔티티가 포함될 수 있다. 한편, 단말기(110)는 초기 접속시 이동성 관리 엔티티 풀(140) 내 다수의 이동성 관리 엔티티 중 현재 단말기(110)의 위치와 가장 근접한 이동성 관리 엔티티에 등록되며, 본 실시예에서는 단말기(110)가 초기 등록되는 이동성 관리 엔티티를 제1 이동성 관리 엔티티(142)로, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 수행하던 단말기(110)의 이동성 관리를 대신하여 수행하도록 기 설정된 이동성 관리 엔티티를 제2 이동성 관리 엔티티(144)로 예시하였다.
이동성 관리 엔티티 즉, 제1 이동성 관리 엔티티(142) 및 제2 이동성 관리 엔티티(144)는 기본적으로 단말기(110)에 대한 이동성 관리(Mobility Management)를 수행한다. 이동성 관리 엔티티는 위치등록 및 페이징(Paging), 인증 등의 호 제어를 담당하고, 호 트래픽에 대한 데이터 호 제어를 수행한다. 또한, 이동성 관리 엔티티는 가입자 정보 및 단말기(110)의 이동성을 관리하는 노드로서 세션(Session) 관리, 아이들(Idle) 가입자 관리, 페이징(Paging), 가입자 인증 기능 등을 담당한다.
또한, 이동성 관리 엔티티는 E-UTRAN 제어 엔터티로서 사용자 인증과 사용자 프로파일 다운로드를 위하여 홈 가입자 서버(150)와 통신하고, NAS(Non- Access Stratum) 시그널링을 이용하여 단말기(110)에게 EPS 이동성 관리(EMM) 및 EPS 세션 관리(ESM) 기능을 제공한다. 즉, 이동성 관리 엔티티는 NAS 시그널링(EMM, ESM, 보안)을 수행하며, 홈 가입자 서버(150)와 'S6a' 인터페이스를 통해 사용자 인증 및 로밍 기능 제공, ECM 및 EMM 상태 관리, EPS 베어러 관리 등을 수행한다.
본 실시예에 따른 제1 이동성 관리 엔티티(142)는 단말기(110)의 이동성 관리를 기 수행하던 이동성 관리 엔티티로서 서빙 게이트웨이(130)로부터 데이터 패킷 알림신호를 수신하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 기 저장된 단말기(110)에 대한 위치 정보 예컨대, TA 정보를 기반으로 해당 TA에 포함된 모든 무선 기지국으로 페이징 신호를 전송한다. 한편, 페이징 신호에는 단말기(110)가 유휴 상태에서 액티브 상태로 전환하여 세션을 재설정하도록 하는 제어명령이 포함되어 있다.
본 실시예에 따른 제2 이동성 관리 엔티티(144)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 수행하던 단말기(110)의 이동성 관리를 대신하여 수행하도록 기 설정된 이동성 관리 엔티티를 의미한다. 한편, 제2 이동성 관리 엔티티(144)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 관리하던 단말기를 제공받고, 해당 단말기를 새롭게 등록하여 해당 단말기(110)에 대한 상황 정보를 생성한다. 이후, 제2 이동성 관리 엔티티(144)는 서빙 게이트웨이(130)로부터 단말기(110)에 대한 단말기 정보가 포함된 데이터 패킷 알림신호를 수신하는 경우, 수신된 단말기 정보를 기반으로 해당 단말기(110)에 대한 상황 정보에 단말기(110)의 위치 정보 예컨대 TA 정보를 업데이트시킨다. 한편, 제2 이동성 관리 엔티티(144)는 업데이트된 단말기(110)의 TA 정보를 기반으로 해당 TA에 포함된 모든 무선 기지국으로 페이징 신호를 전송함으로써 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우에도 단말기(110)가 즉시 LTE 네트워크에 접속하도록 제어함으로써 서비스 단절을 최소화하도록 동작한다.
홈 가입자 서버(150)는 사용자 프로파일을 갖는 중앙 데이터베이스로서 이동성 관리 엔티티(142, 144)에게 사용자 인증 정보와 사용자 프로파일을 제공한다.
패킷 게이트웨이(160)는 IMS(IP Multimedia Subsystem), 인터넷 등 PDN(Packet Data Network)에 대한 게이트웨이로서 Non-3GPP망에 대한 이동성을 관리하며, 정책에 따른 과금을 수행하며 유해 패킷 차단 등을 담당한다. 또한, 패킷 게이트웨이(160)는 단말기(110)의 IP를 할당하고 외부 인터넷망 및 Non-3GPP망과 연동하는 세션 컨트롤 및 사용자 플랜으로서 패킷 서비스를 위해 서빙 게이트웨이(130) 및 외부망과 라우팅(Routing) 정보를 유지하며 터널링 및 IP 라우팅 기능을 갖는다. 또한, 패킷 게이트웨이(160)는 서빙 게이트웨이(130) 및 외부망으로 PDU를 전달한다. 또한, 패킷 게이트웨이(160)는 단말기(110)를 패킷 데이터 네트워크(190)와 연결해주며 패킷 필터링(Filtering)을 제공한다.
정책 제공 장치(170)는 기 설정된 룰(Rule)을 이용하여 서비스 데이터에 포함된 패킷을 감지하고, 인가된 QoS(Quality of Service)를 적용할 수 있다. 또한, 정책 제공 장치(170)는 결정된 정책과 과금 게이트웨이(미도시)에 의한 과금 제어 기능을 기반으로 동작한다. 즉, 정책 제공 장치(170)는 과금 게이트웨이의 서비스 데이터를 감지하고, QoS 등의 네트워크 제어를 수행할 수 있다. 또한, 정책 제공 장치(170)는 정책 및 과금 제어 엔터티로 정책 제어 결정과 과금 제어 기능을 제공한다. 정책 제공 장치(170)는 생성한 정책 정보를 패킷 게이트웨이(160)로 전송한다.
가입자 프로파일 저장 장치(180)는 정책 제공 장치(170)로 가입자 및 가입관련 정보를 전송한다. 이후, 정책 제공 장치(170)는 가입자 및 가입관련 정보를 수신하여 가입자 기반 정책 정보를 생성하거나 과금 규칙을 생성할 수 있다. 패킷 데이터 네트워크(190)는 사업자 외부 또는 내부 IP 망으로서 인터넷이나 IMS와 같은 서비스 기능을 제공한다.
도 2는 본 실시예에 따른 서빙 게이트웨이(130)를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
본 실시예에 따른 서빙 게이트웨이(130)는 통신부(210), 저장부(220), 상태 인지부(230), 단말기 정보 추가부(240) 및 전송 제어부(250)를 포함한다. 서빙 게이트웨이(130)에 포함되는 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(210)는 소정의 통신 수단을 구비하여 외부 장치와의 통신을 수행한다. 즉, 통신부(210)는 운영자 단말기로부터 단말기(110)의 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 엔티티(이하, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로 명시한다.)에 대한 장애 여부 정보를 제공받고, 이를 상태 인지부(230)에 제공한다. 또한, 통신부(210)는 기 설정된 주기별로 제1 이동성 관리 엔티티(142)와 통신을 수행하고 이에 대한, 수행결과를 상태 인지부(230)에 제공한다.
한편, 통신부(210)는 단말기(110)가 유휴 상태로 동작하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 단말기(110)에 대한 위치정보를 제공받는다. 이때, 통신부(210)는 단말기(110)의 위치 예컨대, TA에 변동이 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 단말기(110)에 대한 위치정보를 제공받으며, 이를 패킷 게이트웨이(160)를 경유하여 정책 제공 장치(170)로 전송한다.
또한, 통신부(210)는 패킷 데이터 네트워크(190)로부터 단말기(110)로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우, 수신된 데이터 패킷을 단말기 정보 추가부(240)로 전송한다.
저장부(220)는 통신부(210)를 이용하여 단말기(110)에 대한 가입자 식별정보 및 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 전송되는 단말기(110)에 대한 위치정보를 제공받아 저장한다. 즉, 저장부(220)는 단말기(110)가 LTE 네트워크에 최초 접속하여 세션을 설정하는 과정에서 홈 가입자 서버(150)로부터 단말기(110)에 대한 가입자 식별정보를 제공받아 저장하며, 단말기(110)의 위치 예컨대, TA에 변동이 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 단말기(110)에 대한 위치정보를 제공받아 저장한다. 이후, 저장부(220)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 저장된 단말기(110)에 대한 가입자 식별정보 및 단말기(110)에 대한 위치정보를 단말기 정보 추가부(240)로 제공함으로써, 단말기 정보 추가부(240)가 데이터 패킷 알림신호에 해당 단말기 정보를 포함시켜 다른 이동성 관리 엔티티로 전송하도록 동작시킨다. 이때, 저장부(220)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 단말기(110)에 대한 위치정보가 새롭게 수신되는 경우, 기 저장된 단말기(110)에 대한 위치정보를 삭제하고, 새로운 위치정보로 업데이트한다.
상태 인지부(230)는 단말기(110)가 유휴 상태로 동작하는 경우에 해당 단말기(110)의 이동성 관리를 수행하는 제1 이동성 관리 엔티티(142)의 장애 여부를 판단한 판단결과를 생성한다. 한편, 상태 인지부(230)는 운영자 단말기(미도시)로부터 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 대한 장애 여부 정보를 제공받고, 이를 기반으로 판단결과를 생성할 수 있으며, 통신부(210)를 이용하여 기 설정된 주기별로 제1 이동성 관리 엔티티(142)와 통신을 수행하고, 수행결과에 근거하여 판단결과를 생성할 수도 있다. 예컨대, 상태 인지부(230)는 통신부(210)를 이용하여 기 설정된 주기별로 제1 이동성 관리 엔티티(142)와 통신을 수행하고, 수행결과 기 설정된 임계치를 초과하는 오류가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하였다고 판단할 수 있다.
단말기 정보 추가부(240)는 패킷 데이터 네트워크(190)로부터 단말기(110)로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우 데이터 패킷 알림신호를 생성한다. 이후, 단말기 정보 추가부(240)는 판단결과에 근거하여 데이터 패킷 알림신호에 단말기(110)에 대한 단말기 정보의 추가 포함 여부를 결정한다. 즉, 단말기 정보 추가부(240)는 상태 인지부(230)의 판단결과에 근거하여 단말기(110)의 이동성 관리를 수행하던 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하였다고 판단되는 경우, 데이터 패킷 알림신호에 단말기(110)에 대한 단말기 정보가 추가로 포함되어 전송되도록 제어한다. 이때, 데이터 패킷 알림신호에 포함되는 단말기 정보는 단말기(110)에 대한 가입자 식별정보(IMSI: International Mobile Subscriber Identity) 및 단말기(110)에 대한 위치정보(TA: Tracking Area) 등의 정보가 포함된다. 한편, 단말기(110)에 대한 가입자 식별정보 및 단말기(110)에 대한 위치정보는 저장부(220)에 기 파악되어 저장되어 있으며, 단말기 정보 추가부(240)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생한 경우, 저장부(220)로부터 단말기 정보를 제공받고, 이를 데이터 패킷 알림신호에 포함시킬 수 있다. 한편, 본 실시예에 따른 데이터 패킷 알림신호에 포함되는 단말기(110)에 대한 위치정보는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하기 이전에 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 마지막으로 수집된 단말기(110)에 대한 최신 위치 정보를 의미한다.
전송 제어부(250)는 단말기 정보 추가부(240)를 이용하여 결정된 단말기 정보의 추가 포함 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 대응되는 이동성 관리 엔티티로 전송한다. 즉, 전송 제어부(250)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하여 데이터 패킷 알림신호에 단말기 정보가 포함되는 경우에는 데이터 패킷 알림신호를 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 아닌 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 포함된 이동성 관리 엔티티 풀(140) 내 특정 이동성 관리 엔티티로 전송한다. 이때, 특정 이동성 관리 엔티티는 사용자 입력정보에 근거하여 설정된 이동성 관리 엔티티이거나, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 수행하던 단말기(110)의 이동성 관리를 대신하여 수행하도록 기 설정된 이동성 관리 엔티티를 의미한다. 이하, 특정 이동성 관리 엔티티를 제2 이동성 관리 엔티티(144)로 예시하여 설명하도록 한다. 본 실시예에 따른 전송 제어부(250)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 데이터 패킷 알림신호를 기 설정된 특정 이동성 관리 엔티티 예컨대 제2 이동성 관리 엔티티(144)로 전송함으로써 단말기(110)에 대한 페이징이 정확하게 수행되도록 하고, 이를 통해 데이터 패킷 전송 서비스의 보다 빠른 재개가 수행될 수 있도록 동작한다.
한편, 전송 제어부(250)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하지 않아 데이터 패킷 알림신호에 단말기 정보가 미포함되는 경우, 데이터 패킷 알림신호를 기존의 단말기(110)에 대한 이동성 관리를 수행하던 제1 이동성 관리 엔티티(142)로 전송한다.
도 3은 본 실시예에 따른 서빙 게이트웨이(130)가 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 한편, 도 3에서는 단말기(110)에 대한 이동성 관리를 기 수행하던 이동성 관리 엔티티를 제1 이동성 관리 엔티티(142)로, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 수행하던 단말기(110)의 이동성 관리를 대신하여 수행하도록 기 설정된 이동성 관리 엔티티를 제2 이동성 관리 엔티티(144)로 예시하여 설명하도록 한다.
서빙 게이트웨이(130)는 단말기(110)가 유휴 상태로 동작하는 경우에 해당 단말기(110)에 대한 이동성 관리를 수행하던 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 대한 장애 여부를 판단한다(S310). 단계 S310에서 서빙 게이트웨이(130)는 운영자 단말기(미도시)로부터 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 대한 장애 여부 정보를 제공받고, 이를 기반으로 판단결과를 생성할 수 있다. 또한, 서빙 게이트웨이(130)는 기 설정된 주기별로 제1 이동성 관리 엔티티(142)와 통신을 수행하고, 수행결과에 근거하여 판단결과를 생성할 수도 있다. 예컨대, 서빙 게이트웨이(130)는 기 설정된 주기별로 제1 이동성 관리 엔티티(142)와 통신을 수행하고, 수행결과 기 설정된 임계치를 초과하는 오류가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하였다고 판단한다.
서빙 게이트웨이(130)는 패킷 데이터 네트워크(190)로부터 단말기(110)로 전송되는 데이터 패킷이 수신되는 경우(S320), 데이터 패킷 알림신호를 생성하고, 판단결과에 근거하여 데이터 패킷 알림신호에 단말기(110)에 대한 단말기 정보의 추가 포함 여부를 결정한다(S330). 즉, 서빙 게이트웨이(130)는 판단결과에 근거하여 단말기(110)의 이동성 관리를 수행하던 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하였다고 판단되는 경우, 데이터 패킷 알림신호에 단말기(110)에 대한 단말기 정보가 추가로 포함되어 전송되도록 제어한다. 이때, 데이터 패킷 알림신호에 포함되는 단말기 정보는 단말기(110)에 대한 가입자 식별정보 및 단말기(110)에 대한 위치정보 등의 정보가 포함된다. 한편, 본 실시예에서 서빙 게이트웨이(130)는 단말기(110)가 LTE 네트워크에 최초 접속하여 세션을 설정하는 과정에서 홈 가입자 서버(150)로부터 단말기(110)에 대한 가입자 식별정보를 제공받아 저장하고 있다. 또한, 서빙 게이트웨이(130)는 단말기(110)가 유휴 상태로 동작하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 단말기(110)에 대한 위치정보를 제공받아 저장하고 있다. 한편, 본 실시예에 따른 데이터 패킷 알림신호에 포함되는 단말기(110)에 대한 위치정보는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하기 이전에 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 마지막으로 수집된 단말기(110)에 대한 최신 위치 정보를 의미한다.
서빙 게이트웨이(130)는 단계 S330을 이용하여 결정된 단말기 정보의 추가 포함 여부를 확인하고(S340), 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하지 않아 데이터 패킷 알림신호에 단말기 정보가 미포함되는 경우, 데이터 패킷 알림신호를 기존의 단말기(110)에 대한 이동성 관리를 수행하던 제1 이동성 관리 엔티티(142)로 전송한다(S350).
서빙 게이트웨이(130)는 단계 S330을 이용하여 결정된 단말기 정보의 추가 포함 여부를 확인하고, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하여 데이터 패킷 알림신호에 단말기 정보가 포함되는 경우에는 데이터 패킷 알림신호를 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 아닌 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 포함된 이동성 관리 엔티티 풀(140) 내 특정 이동성 관리 엔티티로 전송한다. 이때, 특정 이동성 관리 엔티티는 사용자 입력정보에 근거하여 설정된 이동성 관리 엔티티이거나, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 수행하던 단말기(110)의 이동성 관리를 대신하여 수행하도록 기 설정된 이동성 관리 엔티티 예컨대 제2 이동성 관리 엔티티(144)를 의미한다.
도 3에서는 단계 S310 내지 단계 S350을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 3에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 실시예에 따른 LTE 네트워크의 각 노드 간의 베어러 설정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 단말기(110)가 패킷 데이터 네트워크(190)에 연결될 때 생성되는 패킷 데이터 네트워크(190) 연결은 다른 이름으로 'EPS 세션'이라고 한다. EPS 세션은 하나 이상의 EPS 베어러를 가지며 정책 제공 장치(170)로부터 서비스 품질(QoS) 정책 정보를 적용받아 EPS 베어러에 적용한다.
하나의 패킷 데이터 네트워크(190)에 대하여 EPS 세션이 갖는 최소한의 기본 베어러를 디폴트(Default) 'EPS 베어러'라 한다. 세션 식별자는 EPS 베어러 설정과 관련된 식별자들을 대상으로 한다. EPS 베어러는 EPS 세션 중 단말기(110)에서 패킷 게이트웨이(160)까지의 트래픽 구간으로 도 4에 도시된 바와 같이 세 구간으로 형성되고 사용자 트래픽은 각 구간에서 구간별 베어러를 통하여 전달된다.
① 단말기(110)와 무선 기지국(120) 구간: '데이터 무선 베어러'(DRB: Data Radio Bearer)
무선 구간인 LTE-Uu 인터페이스 구간으로 사용자 IP 트래픽은 DRB를 통하여 전송된다.
② 무선 기지국(120)과 서빙 게이트웨이(130) 구간: 'S1 베어러'
S1-U 인터페이스 구간으로 사용자 IP 트래픽은 GTP 터널을 통하여 전송된다.
③ 서빙 게이트웨이(130)와 패킷 게이트웨이 구간: 'S5 베어러'
S5 인터페이스 구간으로 사용자 IP 트래픽은 GTP 터널을 통하여 전송된다.
EPS 베어러는 단말기(110)와 패킷 게이트웨이(160)가 종단점이 되는 베어러로 <DRB - S1 베어러 - S5 베어러>로 형성되고, E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)는 단말기(110)와 서빙 게이트웨이(130)가 종단점이 되는 베어러로 <DRB - S1 베어러>로 형성된다.
사용자가 LTE 네트워크에 초기 접속할 때 디폴트 EPS 베어러가 설정된 후에 추가로 EPS 베어러가 설정될 경우 이를 데디케이티드(Dedicated) EPS 베어러라 칭하고 데디케이티드 EPS 베어러들은 LBI(Linked EPS Bearer Identity)에 의해 디폴트 EPS 베어러와 결합되어있다.
한편, 단말기(110)가 액티브 상태에서 유휴 상태로 전환되는 경우, 단말기(110)는 무선 기지국(120)과의 세션 예컨대 DRB를 해제하며, 서빙 게이트웨이(130) 또한 무선 기지국(120)과의 세션 예컨대, S1 베어러를 해제한다. 이후, 단말기(110)는 단말기(110)로 전송되는 데이터 패킷이 존재하는 경우, 유휴 상태에서 액티브 상태로 전환되고, 무선 기지국(120)과의 세션 예컨대 DRB를 재설정한다. 마찬가지로, 서빙 게이트웨이(130) 또한 무선 기지국(120)과의 세션 예컨대, S1 베어러를 재설정함으로써 단말기(110)에서 패킷 게이트웨이(160)까지의 EPS 세션을 재설정한다. 단말기(110)는 재설정된 EPS 세션을 이용하여 데이터 패킷을 수신한다.
도 5는 본 실시예에 따른 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하는 과정을 예시한 예시도이다. 한편, 도 5에서는 단말기(110)에 대한 이동성 관리를 기 수행하던 이동성 관리 엔티티를 제1 이동성 관리 엔티티(142)로, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 수행하던 단말기(110)의 이동성 관리를 대신하여 수행하도록 기 설정된 이동성 관리 엔티티를 제2 이동성 관리 엔티티(144)로 예시하여 설명하도록 한다.
서빙 게이트웨이(130)는 단말기(110)가 유휴 상태로 동작하는 경우에 해당 단말기(110)의 이동성 관리를 수행하는 제1 이동성 관리 엔티티(142)의 장애 여부를 판단한 판단결과를 생성한다. 한편, 도 5에서는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생한 경우를 예시하였다.
서빙 게이트웨이(130)는 패킷 데이터 네트워크(190)로부터 단말기(110)로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우 데이터 패킷 알림신호를 생성한다. 이후, 서빙 게이트웨이(130)는 판단결과에 근거하여 단말기(110)의 이동성 관리를 수행하던 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하였다고 판단하고, 데이터 패킷 알림신호에 단말기(110)에 대한 단말기 정보가 추가로 포함되어 전송되도록 제어한다. 이때, 데이터 패킷 알림신호에 포함되는 단말기 정보는 단말기(110)에 대한 가입자 식별정보 및 단말기(110)에 대한 위치정보 등의 정보가 포함된다. 한편, 본 실시예에 따른 데이터 패킷 알림신호에 포함되는 단말기(110)에 대한 위치정보는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하기 이전에 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 마지막으로 수집된 단말기(110)에 대한 최신 위치 정보를 의미한다.
서빙 게이트웨이(130)는 단말기 정보가 포함된 데이터 패킷 알림신호를 장애가 발생한 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 아닌 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 포함된 이동성 관리 엔티티 풀(140) 내 특정 이동성 관리 엔티티로 전송한다. 이때, 특정 이동성 관리 엔티티는 사용자 입력정보에 근거하여 설정된 이동성 관리 엔티티이거나, 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 수행하던 단말기(110)의 이동성 관리를 대신하여 수행하도록 기 설정된 이동성 관리 엔티티 예컨대 제2 이동성 관리 엔티티(144)를 의미한다.
제2 이동성 관리 엔티티(142)는 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우, 제1 이동성 관리 엔티티(142)로부터 제1 이동성 관리 엔티티(142)가 관리하던 단말기를 제공받고, 해당 단말기를 새롭게 등록하여 해당 단말기(110)에 대한 상황 정보를 생성한다. 이후, 제2 이동성 관리 엔티티(144)는 서빙 게이트웨이(130)로부터 단말기(110)에 대한 단말기 정보가 포함된 데이터 패킷 알림신호를 수신하는 경우, 수신된 단말기 정보를 기반으로 해당 단말기(110)에 대한 상황 정보에 단말기(110)의 위치 정보 예컨대 TA 정보를 업데이트시킨다. 한편, 제2 이동성 관리 엔티티(144)는 업데이트된 단말기(110)의 TA 정보를 기반으로 해당 TA에 포함된 모든 무선 기지국으로 페이징 신호를 전송함으로써 제1 이동성 관리 엔티티(142)에 장애가 발생하는 경우에도 단말기(110)가 즉시 LTE 네트워크에 접속하도록 제어함으로써 서비스 단절을 최소화하도록 동작한다.
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.
110: 단말기 120: 무선 기지국
130: 서빙 게이트웨이 140: 이동성 관리 엔티티 풀
142: 제1 이동성 관리 엔티티 144: 제2 이동성 관리 엔티티
150: 정책 제공 장치 152: 가입자 프로파일 저장 장치
160: 패킷 게이트웨이 170: 정책 제공 장치
180: 가입자 프로파일 저장 장치 190: 패킷 데이터 네트워크
210: 통신부 220: 저장부
230: 상태 인지부 240: 단말기 정보 추가부
250: 전송 제어부

Claims (10)

  1. 단말기의 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부를 판단한 판단결과를 생성하는 상태 인지부;
    패킷 데이터 네트워크로부터 상기 단말기로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우 데이터 패킷 알림신호(DDN: Downlink Data Notification)를 생성하고, 상기 판단결과에 근거하여 상기 데이터 패킷 알림신호에 상기 단말기에 대한 단말기 정보의 추가 포함 여부를 결정하는 단말기 정보 추가부; 및
    상기 단말기 정보의 추가 포함 여부에 근거하여 상기 데이터 패킷 알림신호를 대응되는 이동성 관리 엔티티로 전송하는 전송 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상태 인지부는,
    운영자 단말기로부터 상기 이동성 관리 엔티티에 대한 장애 여부 정보를 제공받아 상기 판단결과를 생성하거나,
    기 설정된 주기별로 상기 이동성 관리 엔티티와 통신을 수행하고, 수행결과에 근거하여 상기 판단결과를 생성하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 단말기 정보 추가부는,
    상기 판단결과에 근거하여 상기 이동성 관리 엔티티에 장애가 발생하였다고 판단되는 경우 상기 데이터 패킷 알림신호에 상기 단말기에 대한 단말기 정보가 추가로 포함되어 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 단말기 정보는 상기 단말기에 대한 가입자 식별정보(IMSI: International Mobile Subscriber Identity) 및 상기 단말기에 대한 위치 정보(TA: Tracking Area)인 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 단말기에 대한 위치 정보를 상기 이동성 관리 엔티티로부터 제공받아 저장하는 저장부를 더 포함하며,
    상기 단말기에 대한 위치 정보는 기 설정된 주기별로 상기 이동성 관리 엔티티에 수집되어 상기 저장부로 전송되는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 단말기에 대한 위치 정보는 상기 이동성 관리 엔티티에 장애가 발생하기 이전에 마지막으로 수집된 상기 단말기에 대한 최신 위치 정보인 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전송 제어부는,
    상기 데이터 패킷 알림신호에 상기 단말기 정보가 포함되는 경우에는 상기 이동성 관리 엔티티에 장애가 발생하였다고 인지하여 상기 데이터 패킷 알림신호를 상기 이동성 관리 엔티티가 아닌 상기 이동성 관리 엔티티가 포함된 이동성 관리 엔티티 풀(Pool) 내 특정 이동성 관리 엔티티로 전송하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 특정 이동성 관리 엔티티는 사용자 입력정보에 근거하여 설정된 이동성 관리 엔티티이거나 상기 이동성 관리 엔티티에 장애가 발생하는 경우, 상기 이동성 관리 엔티티가 수행하던 상기 단말기의 이동성 관리를 대신하여 수행하도록 기 설정된 이동성 관리 엔티티인 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 전송 제어부는,
    상기 데이터 패킷 알림신호에 상기 단말기 정보가 미포함되는 경우에는 상기 이동성 관리 엔티티에 장애가 미발생하였다고 인지하여 상기 데이터 패킷 알림신호를 상기 이동성 관리 엔티티로 전송하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
  10. 서빙 게이트웨이가 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거하여 데이터 패킷 알림신호를 전송하는 방법에 있어서,
    단말기의 이동성 관리를 수행하는 이동성 관리 엔티티의 장애 여부를 판단한 판단결과를 생성하는 생성과정;
    패킷 데이터 네트워크로부터 상기 단말기로 전송되는 데이터 패킷을 수신하는 경우, 데이터 패킷 알림신호를 생성하고, 상기 판단결과에 근거하여 상기 데이터 패킷 알림신호에 상기 단말기에 대한 단말기 정보의 추가 포함 여부를 결정하는 결정과정; 및
    상기 단말기 정보의 추가 포함 여부에 근거하여 상기 데이터 패킷 알림신호를 대응되는 이동성 관리 엔티티로 전송하는 전송과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이의 데이터 패킷 알림신호 전송방법.
KR20130118747A 2013-10-04 2013-10-04 이동성 관리 엔티티의 장애 여부에 근거한 데이터 패킷 알림신호 전송방법 및 장치 KR20150040131A (ko)

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