KR20150045396A - 이동통신 시스템에서 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 네트워크 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents
이동통신 시스템에서 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 네트워크 장치 및 그 동작 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 다양한 실시 예는 이동통신 시스템에서 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 네트워크 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 단말의 동작 방법은, 네트워크 엔티티로부터 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 수신하는 단계; 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라,상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 네트워크 엔티티로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 네트워크 엔티티에서 상기 게이트웨이 변경이 보류될 수 있다.
Description
본 발명의 다양한 실시 예는 이동통신 시스템에서 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 네트워크 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
스마트폰의 등장과 네트워크를 활용하는 다양한 기기들이 급격한 속도로 늘어나면서 이동통신 네트워크의 트래픽 처리량(throughput)이 점차 한계에 도달하고 있다. 이러한 상황에서 우회경로를 이용하여 네트워크의 과부하를 줄이기 위한 노력이 진행되고 있다.
예컨대, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준화 그룹은 셀 용량 증대 및 음역지역 해소를 위해 도입한 소형셀(혹은 펨토셀)을 활용하여 코어망으로 가는 트래픽을 오프로링(offload)하는 솔루션을 제시하고 있다. 다시 말해, 3GPP는 사용자 단말기(UE:User Equipment)가 인터넷에 접속하기 위한 주변 PDN(Packet Data Network) GW(gateway)의 사용을 허용하는 CSIPTO(selective IP traffic offload) 기능을 정의한다. 상기 CSIPTO는 인터넷에 도달하는 더 짧은 경로의 사용을 달성하지만, 그것은 또한 IP 세션 연속성(session continuity)에 대한 문제가 초래될 수 있다. UE는 게이트웨이를 변경할 필요가 있는 경우, 가까운 게이트웨이(예: 로컬 네트워크 내의 게이트웨이)를 통해 고정되는 흐름(flow)이 끊길 수 있다. UE는 이동성으로 인해 게이트웨이를 변경해야 할 수 있다. 만일 UE가 게이트웨이의 커버리지 영역을 벗어나 다른 게이트웨이의 커버리지 영역에 진입하면, 게이트웨이를 변경하기 위해 네트워크에 의해 지시될 수 있다.
게이트웨이가 UE에 근접할 때, UE의 이동성으로 인해 더 자주 변경할 필요가 있다. 게이트웨이가 흐름(flow) 중간에 변경되며, 그리고 상기 흐름이 IP 세션 연속성(예컨대, VoIP 통화(call), 또는 실시간 비디오 스트림)을 요구하는 경우, 게이트웨이의 변경은 진행중인(ongoing) IP 세션을 파손(breakage)시키는, IP 주소의 변경을 야기할 수 있다.
한편, 로컬 게이트웨이를 사용하는 단점을 상쇄하기 위해, UE는 게이트웨이 변경의 더 나은 타이밍 및 조정(coordination)을 추적할 필요가 있다. 보다 구체적으로는, UE는 IP 세션 연속성을 요구하는 흐름을 갖는 경우, 게이트웨이 변경은 실행되지 않을 수 있다. 3GPP에서는 게이트웨이 변경을 무작정(blindly) 실행하는 네트워크가 허용되지 않고 있으며, 네트워크는 게이트웨이 변경을 시도하기 전에, UE와 협의해야 한다.
둘째, UE는 이동성 관리(mobility management)를 갖는 상위 계층 프로토콜을 이용할 수 있다. 예를 들어, SIP 기반 흐름(SIP-based flows)은 SIP 이동성(mobility)을 이용할 수 있다. SIP 이동성은 종단간(end-to-end) 시그널링을 수행하여 세션의 종단 IP 주소를 변경할 수 있는 종단간 이동성 프로토콜이다.
게이트웨이 변경 시점에, SIP 클라이언트가 여전히 이전 게이트웨이로부터 획득된 IP 주소를 유지하면서 새로운 게이트웨이로부터 얻어지는 새로운 IP 주소가 제공되는 경우, 종단 IP 주소를 갱신하여 그것을 최대한 활용하여, 서비스 중단없이 이전 IP 주소에서 새로운 IP 주소로 흐름을 전환할 수 있다. 이러한 절차는 동시에 동일한 PDN(Packet Data Network)에 연결되어 있는 이전 및 새로운 게이트웨이 모두를 이용하는 가능성(availability)이 필요하다. 하지만, 현재 표준은 게이트웨이 모두가 동일한 PDN(예: APN(Access Point Name)에 지시한 바와 같이)에 연결되어 있을 때, 이전 게이트웨이가 해제(release)된 후에만 새로운 게이트웨이를 활성화하는 것을 허용하고 있다.
그러므로, 전환 기간 동안(상위 계층 프로토콜이 수렴할 때까지)에 새로운 게이트웨이와 이전 게이트웨이의 사용을 허용하는 새로운 기술이 필요하다. SIP는 자체 이동성 관리 스킴을 갖는 상위 계층 프로토콜의 예로서 주어지며, 이외에도 SCTP(Stream Control Transmission Protocol), MPTCP(Multipath TCP), 모바일 IP, 및 애플리케이션에 특정화된 것들(예, 다양한 인스턴트 메신저) 같은 다수의 다른 상위 계층 프로토콜이 있다.
본 발명의 다양한 실시 예는 이동통신 시스템에서 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 네트워크 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 단말의 동작 방법에 있어서, 네트워크 엔티티로부터 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 수신하는 단계; 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라,상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 네트워크 엔티티로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 네트워크 엔티티에서 상기 게이트웨이 변경이 보류될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 네트워크 엔티티의 동작 방법에 있어서, 게이트웨이 변경이 필요한지를 판단하는 단계; 상기 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 단말로 전송하는 단계; 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라,상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하되, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 게이트웨이 변경을 보류할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 단말 장치에 있어서, 네트워크 엔티티로부터 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 수신하는 수신부; 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라,상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 네트워크 엔티티로 전송하는 송신부를 포함하되, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 네트워크 엔티티에서 상기 게이트웨이 변경이 보류될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 네트워크 엔티티에 있어서, 게이트웨이 변경이 필요한지를 판단하는 제어부; 상기 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 단말로 전송하고, 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라,상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 인터페이스부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 게이트웨이 변경을 보류할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 단말의 동작 방법에 있어서, 제1 게이트웨이를 이용한 PDN(Packet Data Network) 연결을 설정하는 단계; 상기 PDN 연결 동안에, 제2 게이트웨이를 이용한 추가 PDN 연결을 요청받는 단계; 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부 및 제1 게이트웨이에서 제2 게이트웨이로 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름을 핸드오버할 수 있는 프로토콜 지원 여부 중 적어도 하나 이상을 고려하여, 상기 제2 게이트웨이를 이용한 상기 추가 PDN 연결을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료될 때까지 게이트웨이 변경을 보류시킴으로써, IP 세션 연속성을 요구하는 흐름을 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 구성도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 게이트웨이 변경 시나리오를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 게이트웨이 변경 시나리오를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 초기 어태치(attach) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 표준 MME(Mobility Management Entity)이 개시하는 디태치(detach) 절차를 위한 흐름도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 MME이 개시하는(MME-Initiated) 디태치(detach) 절차를 위한 흐름도를 도시한다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 MME이 개시하는(MME-Initiated) 디태치(detach) 절차를 위한 흐름도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 표준 UE 요청 PDN(Packet Data Network) 해제(disconnection) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차 중 UE가 세션 연속성을 요구하는 흐름을 갖고 있지 않을 때 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차 중 세션 연속성을 요구하나 상위 계층의 이동성 프로토콜을 이용할 수 없는 하나 이상의 흐름을 갖고 있을 때 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차 중 세션 연속성을 요구하고 상위 계층의 이동성 프로토콜을 이용하는 하나 이상의 흐름을 갖고 있을 때 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 19는 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 사용자 단말의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
도 20은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 사용자 MME의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
도 21은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 사용자 단말의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
도 22는 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 MME의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 사용자 단말의 블럭도이다.
도 24는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 MME의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 게이트웨이 변경 시나리오를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 게이트웨이 변경 시나리오를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 초기 어태치(attach) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 표준 MME(Mobility Management Entity)이 개시하는 디태치(detach) 절차를 위한 흐름도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 MME이 개시하는(MME-Initiated) 디태치(detach) 절차를 위한 흐름도를 도시한다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 MME이 개시하는(MME-Initiated) 디태치(detach) 절차를 위한 흐름도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 표준 UE 요청 PDN(Packet Data Network) 해제(disconnection) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차 중 UE가 세션 연속성을 요구하는 흐름을 갖고 있지 않을 때 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차 중 세션 연속성을 요구하나 상위 계층의 이동성 프로토콜을 이용할 수 없는 하나 이상의 흐름을 갖고 있을 때 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차 중 세션 연속성을 요구하고 상위 계층의 이동성 프로토콜을 이용하는 하나 이상의 흐름을 갖고 있을 때 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 19는 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 사용자 단말의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
도 20은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 사용자 MME의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
도 21은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 사용자 단말의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
도 22는 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 MME의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 사용자 단말의 블럭도이다.
도 24는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 MME의 블럭도이다.
이하 본 발명의 다양한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예는 이동통신 시스템에서 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 네트워크 장치 및 그 동작 방법에 관해 설명하기로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에서, 상기 이동통신 시스템으로 LTE(Long Term Evolution) 시스템을 예로 설명하지만, LTE 시스템에 제한되지 않으며, 당업자에 의해 다른 다양한 이동통신 시스템에도 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 구성도를 도시하고 있다.
상기 도 1을 참조하면, 이동통신 시스템은 액세스 네트워크 부분인 E-UTRAN(Evolved-UTRAN)과 core 부분인 EPC(Evolved Packet Core)로 구성될 수 있다.
E-UTRAN의 세부구성을 살펴보면 단말인 UE(User Equipment)와 기지국인 eNB(Evolved-NodeB)로 구성된다. EPC의 세부구성을 살펴보면 S-GW(Serving-Gateway), P-GW(PDN-Gateway), MME(Mobility Management Entity), HSS(Home Subscriber Server)(미도시됨)으로 구성될 수 있다. 여기서, 다수의 eNB는 하나의 S-GW와 연결될 수 있다. eNB는 기지국이라고도 불리며 UE에게 무선인터페이스를 제공하여 무선 베어러 제어, 동적 무선 자원 할당, load balancing 및 셀 간 간섭제어와 같은 무선 자원 관리기능을 담당한다.
S-GW와 P-GW를 통해 데이터가 운반되며 S-GW는 E-UTRAN과 EPC의 종단점으로 eNB 간 또는 이동통신 시스템 간 핸드오버 시 anchoring point가 될 수 있다.
P-GW는 LTE 시스템에서 다양한 역할을 수행하며, 대표적으로 네트워크와 외부 PDN(Packet Data Network)(미도시됨)을 연결할 수 있다. 이 외에도 패킷 filtering, IP 라우팅 및 포워딩, UE에 IP 주소 할당, PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)기능 등을 담당할 수 있다.
데이터 운반을 담당하지 않는 구성요소로는 MME, HSS, PCRF가 있다. HSS는 사용자 프로파일을 갖는 중앙 DB(Database)로서 MME에게 사용자 인증 정보와 사용자 프로파일을 제공하며, MME는 보안, EPS 이동성 관리, EPS 세션 관리, EPC 베어러 관리, HSS와 연결을 통해 사용자 인증 및 로밍 기능을 제공한다. PCRF는 정책과 과금 제어 구성요소로 정책 제어 결정과 제어 기능을 제공한다.
MME는 이동성 관리 엔티티로 네트워크간 이동성 시그널링을 하고 유휴(Idle) 단말에 대한 위치등록과 페이징 처리, SGW, PGW, SGSN같은 네트워크 선택(selection)도 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서, MME는 UE에 대해 제1 PGW에서 제2 PGW 혹은 제3 PGW로 PGW 변경이 필요한지 판단하여, 하기 도 4 내지 하기 도 18의 흐름도에 기반하여 PGW 변경에 대해 UE와 협의하여 처리할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 게이트웨이 변경 시나리오를 도시하고 있다.
상기 도 2의 (a)를 참조하면, UE(User Equipment)가 초기에 제1 PGW(PDN GW)에 어태치된(attached) 경우에, 상기 UE는 제1 IP 주소와 제1 PDN 연결(connection)을 사용하여 구성될 수 있다. 상기 UE는 또한 원격단(remote end)(예: 백본망을 통해 연결되는 서버 또는 다른 UE)와 제1 흐름(flow)을 가질 수 있다. 예시를 위해, 제1 흐름은 IP 세션 연속성을 필요로 한다고 가정한다.
이후, 상기 UE가 eNB2에 eNB1에서 핸드오버를 수행할 때, 네트워크는 일반적으로 제1 PGW에서 제2 PGW로 상기 UE의 게이트웨이를 변경하는 것을 선호할 수 있다. 하지만, 상기 UE가 IP 세션 연속성을 요구하는 흐름을 가지고 있다면, 상기 UE는 바로 게이트웨이를 변경하지 않는 것을 선호할 것이다. 본 발명의 다양한 실시 예에, 상기 UE는 제1 흐름이 종료(terminate)될 때까지, 제1 PGW와 연결을 유지할 수 있다. 여기서, 서빙 GW(제1 PGW)가 여전히 타깃 eNB(eNB2)을 통해 연결될 수 있다고 가정한다.
게이트웨이 변경을 보류하고 있는 흐름이 종료되면, 네트워크는 게이트웨이를 자유롭게 변경할 수 있다. 상기 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 그 시점에서, 네트워크는 이전 게이트웨이(제1 PGW)와 PDN 연결을 종료하고, 가까운 GW(제2 PGW)로 새로운 PDN 연결을 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 다양한 실시 예에서, 상기 UE가 핸드오버 동안에 두 개의 IP 주소들을 이용할 수 있는 상위 계층 프로토콜 이동성(higher-layer mobility protocol)을 지원하는 경우, 하기 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 PDN 연결을 이용한 게이트웨이 변경이 가능할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 게이트웨이 변경 시나리오를 도시하고 있다.
상기 도 3의 (a)을 참조하면, UE가 제1 PGW를 통해 PDN 연결을 사용하는 동안 remote end와 흐름(flow)을 상기 UE가 개시하는 경우를 도시하고 있다. 비록 더 좋은 PGW로 제2 PGW와 연결된 제2 eNB로 이동하더라도, 상기 UE는 제1 PGW를 계속 사용한다. 하지만, 네트워크가 상기 UE를 서비스하는 더 좋은 게이트웨이를 제2 PGW로 결정했기 때문에, 상기 도 3의 (a)와 같이 추가 PDN 연결이 제2 PGW를 통해 생성될 수 있다. 즉, 추가 PDN 연결은 제2 PGW-제2 SGW-제2 eNB의 경로를 구성하는 연결을 의미할 수 있다.
상기 UE에 대한 상위 계층의 이동성 프로토콜(들)은 새로운 PDN 연결(보다 구체적 제2 IP)이 가능한 경우에, 새로운 IP 주소를 활용하기 위해 이동성 갱신을 실행할 수 있다. 그 결과, 상기 UE와 remote end 간의 흐름은 제1 PGW에서 제2 PGW로 이동할 수 있다.
이후, 제1 PGW를 이용하는 모든 흐름이 종료되거나 이동될 때, 상기 도 3의 (c)같이, 상기 UE는 제1 PGW를 통한 PDN 연결을 종료할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 단계 (1)에서 UE는 자신의 능력(capability)을 표시하고, MME는 CCSIPTO(Coordinated Selected IP Traffic Offload) 기능에 대한 권한을 획득할 수 있다. 상기 CCSIPTO 기능은 세션 연속성을 요구하는 흐름이 종료될 때까지 게이트웨이 변경을 보류하고, 세션 연속성을 요구하는 흐름이 종료된 후에 게이트웨이 변경 절차를 수행하는 기능일 수 있다.
예컨대, 상기 UE는 MME에 상기 CCSIPTO 기능의 가능 여부를 제공하고 HSS로부터 상기 UE의 상기 CCSIPTO 기능 사용에 대한 권한을 제공받아 상기 UE에 전달할 수 있다.
단계 (2)에서, 일반적 PDN 연결 절차에 따라 상기 UE는 PDN 연결을 설정한다. 이때, 상기 PDN 연결은 제1 PGW를 통해 설정될 수 있다.
이후, 단계 (3)에서, 상기 MME는 상기 UE를 위해 제1 PGW에서 제2 PGW로 게이트웨이를 변경하는 것이 더 좋은지를 결정한다. 예컨대, 상기 UE가 제1 PGW와 연결된 제1 eNB에서 제2 PGW와 연결된 제2 eNB로 이동했거나, 제1 PGW에 과부하 등으로 다른 PGW로 변경이 필요할 때, 게이트웨이 변경 필요할 수 있다.
단계 4a에서, 상기 MME는 게이트웨이를 변경하기 위해 UE의 동의를 요청할 수 있다.
단계 4b에서, 해당 메시지에 대한 응답은 상기 UE에서 상기 MME로 전송될 수 있다. 예컨대, 상기 UE는 IP 세션 연속성을 요구하는 어떤 흐름도 가지고 있지 않은 경우, 상기 UE는 게이트웨이 변경에 대한 동의를 상기 MME에 제공할 수 있다. 반면, UE가 IP 세션 연속성을 요구하는 하나 이상의 흐름을 갖는 경우, 상기 UE는 동의하지 않음을 지시하는 정보를 상기 MME에 제공할 수 있다.
한편, UE가 게이트웨이 변경에 대한 동의를 표시하지 않는 경우, 상기 MME는 게이트웨이 변경을 유보(단계 5a)할 수도 있다. 다른 다양한 실시 예에서, 상기 MME는 게이트웨이를 변경하지 않는 UE의 요청을 거절할 이유가 있을 수 있다. 다시 말해, 상기 MME는 여전히 동의를 전송하지 상기 UE에도 불구하고 게이트웨이를 변경할 수 있다. 이는 부하균등(load balacing), 네트워크 운용 정책(operator policy) 등에 의해 결정될 수 있다.
반면, UE가 동의를 나타내는 경우, MME는 제1 PGW와 PDN 연결이 종료되고 제2 PGW와 새로운 PDN 연결이 생성되는 게이트웨이 변경 절차(단계 5b)로 진행할 수 있다.
단계 4b에서, 상기 UE는 해당 동의를 표시하지 않았다면, 또한 세션 연속성을 요구하는 흐름(들)이 종료된 경우, 상기 UE는 상기 MME에 그 결과를 통지할 수 있다(단계 6). 이때, 상기 MME는 여전히 변경할 후보 게이트웨이가 있는지를 확인하고, 만약 변경할 후보 게이트웨이가 있다면 게이트웨이 변경 절차를 수행할 수 있다(단계 7). 반면, 변경할 후보 게이트웨이가 더 이상 존재하지 않으면, 상기 MME는 수신한 메시지를 무시할 수 있다(즉, MME는 아무런 동작도 취하지 않는다).
도 5 내지 도 6은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 초기 어태치(attach) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 네트워크는 UE가 게이트웨이에 연결될 수 있는 능력을 제공하기 위해, 네트워크는 UE가 상기 CCSIPTO 기능을 사용할 수 있고 상기 CCSIPTO 기능을 사용하기 위한 권한이 있다는 것을 알 필요가 있다.
상기 어태치 절차에서, 단계 (1)및 단계 (2)에 제공되는 UE 코어 네트워크 능력 정보(UE Core Network Capability information)는 UE가 CCSIPTO 기능을 지원하는 것을 나타내는 새로운 정보 요소를 포함할 수 있다. 이 정보는 MME에 전달될 수 있다. MME는 단계 (3), (4)를 통해 UE에 대해 식별을 요청하여 응답을 수신할 수 있다.
단계 (5a, 5b)에서, UE는 HSS(Home Subscriber Server)에 의해 인증될 때, 가입 데이터(subscribption data)가 상기 HSS에서 상기 MME로 다운로드된다. 상기 가입 데이터는 UE가 sticky PDN(도 2의 실시 예에 따른 게이트웨이 변경)을 사용하는 권한이 있는지를 나타내는 이제 새로운 정보 요소를 포함할 수 있다. 또한, CSIPTO 기능의 추가적인 종류의 권한 부여는 일시적(transient) 듀얼 PDN(도 3의 실시 예에 따른 게이트웨이 변경)같은 동일한 데이터에 전달된다.
상기 UE가 CSIPTO 기능을 지원하는 경우, 상기 UE는 상기 HSS가 상기 CSIPTO 기능에 대한 권한을 부여할 때, 다양한 CSIPTO 확장을 사용할 수 있다.
반면, UE는 CSIPTO 기능을 지원하기 않는 경우, 상기 HSS가 UE에 권한을 주더라도 CSIPTO 확장 중 어떠한 것들도 상기 UE에서 이용될 수 없다.
상기 어태치 절차의 다음 단계들( 단계 6 내지 단계 26)은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준에 정의된 절차와 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 표준 MME(Mobility Management Entity)이 개시하는 디태치(detach) 절차를 위한 흐름도를 도시한다.
상기 도 7에 도시된 디태치 절차는 3GPP 표준에 정의된 디태치 절차와 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 MME이 개시하는(MME-Initiated) 디태치(detach) 절차를 위한 흐름도를 도시한다.
상기 도 8을 참조하면, MME가 UE에 게이트웨이 변경을 제안하는 시점에, 상기 UE가 세션 연속성을 요구하는 어떤 흐름도 없는 것으로 결정하는 확장된 디태치(detach) 절차를 도시하고 있다.
예컨대, 상기 MME는 UE가 CSIPTO 기능이 가능하고 상기 CSIPTO 기능에 대한 권한이 부여되어 있는 환경에서, 상기 MME는 변경할 더 좋은 게이트웨이가 있다고 감지할 때, 상기 MME는 디태치 요청을 상기 UE로 전송한다(단계 1). 상기 디태치 요청은 게이트웨이 변경에 대한 상기 UE의 동의를 요청하는 CSIPTO indication을 포함할 수 있다.
상기 UE는 IP 세션 연속성을 요구하는 활성화된(acitve) 흐름이 없다고 판정되면(단계 2), 상기 UE는 디태치 수용(detach accept)을 MME에 전송할 수 있다(단계 3). 상기 디태치 절차의 나머지 단계들은 상기 도 7에 도시된 디태치 절차에 따라 실행될 수 있다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 MME이 개시하는(MME-Initiated) 디태치(detach) 절차를 위한 흐름도를 도시한다.
도 9 내지 도 10을 참조하면, MME가 UE에 게이트웨이 변경을 제안하는 시점에, 상기 UE가 세션 연속성을 요구하는 하나 이상의 흐름을 가지고 있다고 결정하는 확장된 어태치 절차를 도시하고 있다.
이 경우에, 상기 UE가 세션 연속성을 요구하는 하나 이상의 흐름이 있다고 결정할 때(단계 2), 상기 UE는 즉시 detach accept 메시지를 MME로 전송하는 대신에 detach holding 메시지를 전송할 수 있다(단계 3). 상기 detach holding 메시지를 통해 이 시점에서 상기 UE가 상기 MME에게 게이트웨이 변경을 시도하지 않는다는 것을 알려준다.
단계 4에서 detach holding 메시지를 전송한 상기 UE는 더 이상 세션 연속성이 요구하는 흐름이 없음을 감지할 때, 단계 5에서 detach accept 메시지를 전송할 수 있다. 상기 MME가 상기 detach accept 메시지를 수신하면, 단계 6에서 변경할 후보 게이트웨이가 여전히 있는지를 확인한다. 그러한 게이트웨이가 없는 경우, 단계 7a에서 상기 MME는 게이트웨이 변경 실행을 종료할 수 있다. 반면 변경할 후보 게이트웨이가 있다면, 상기 MME는 일반 detach 절차로 진행할 수 있다(단계 7b).
상기 디태치 절차의 나머지 단계들은 상기 도 7에 도시된 디태치 절차에 따라 실행될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 11을 참조하면, 상기 절차는 단계 1에서, UE가 제1 PGW를 통해 PDN(Packet Data Network) 접속을 설정할 수 있다.
단계 2에서, MME는 상기 UE를 서비스하기 위해 더 좋은 게이트웨이가 있다고 결정하는 경우, 단계 3에서 상기 MME는 상기 UE에 더 좋은 게이트웨이와 PDN 연결을 권할 수 있다. 예컨대, 상기 MME는 상기 UE에 제1 PGW를 통한 PDN 연결을 권할 수 있다.
만일, UE가 세션 연속성을 요구하는 활성화된(active) 흐름이 없는 경우, 단계 4a에서, UE는 즉시 제1 PGW에서 제2 PGW로 게이트웨이 변경을 수행할 수 있다(경우 (A), 하기 도 16 참조).
반면, UE가 세션 연속성을 요구하나 상위 계층의 이동성 프로토콜을 이용할 수 없는 하나 이상의 흐름을 가지고 있는 경우, 단계 4b에서 상기 UE는 이러한 흐름이 종료될 때(제1 PGW를 통해 PDN 연결이 종료되고 상기 UE가 제2 PGW와 PDN 연결을 설정할 때)까지 그 흐름에 대한 MME 제공을 무시할 수 있다(경우 (b), 하기 도 17 참조).
또는, 상기 UE가 상기 MME에 제공된 PDN 연결로부터 IP 주소를 사용하여 상위 계층 이동성 관리를 수행할 수 있는 하나 이상의 세션이 있을 때, 단계 4c에서 상기 UE는 제2 PGW를 통해 추가적인 PDN 연결을 설정할 수 있다. 이후, 단계 5c에서 상기 UE는 상기 흐름을 강제적으로 제1 PGW에서 제2 PGW으로 핸드오버시킬 수 있다. 마지막으로, 모든 그러한 흐름이 제2 PGW로 핸드오버하거나 종료될 때, 상기 UE는 제1 PGW를 통해 PDN 연결을 해제(release)할 수 있다(경우 (c), 하기 도 18 참조).
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 표준 UE 요청 PDN(Packet Data Network) 해제(disconnection) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 12에 도시된 PDN 해제 절차는 3GPP 표준에 정의된 PDN 해제 절차와 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
참고로, 변경할 하나의 PDN 연결만 있을 때, detach 절차가 사용되고, 다수의 PDN 연결들이 있을 때 PDN 해제(disconnection) 절차가 사용된다.
도 13은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 13은, MME가 UE가 게이트웨이 변경을 제안하는 시점에 UE가 세션 연속성을 요구하는 어떤 흐름도 없다고 결정하는, 확장된 PDN 연결 해제 절차를 도시한다. 상기 PDN 해제 절차는 게이트웨이 변경에 대한 PDN 연결 절차 다음에 따른다.
MME가 UE가 상기 CSIPTO 기능이 가능하고 상기 CSIPTO 기능 대한 권한이 있다는 것을 알고, 단계 1에서, 상기 MME가 상기 UE에 대한 더 나은 게이트웨이를 검색할 때, 단계 2에서 상기 MME는 CSIPTO indication를 포함하는 PDN 해제 요구(disconnection request)를 UE에 전송한다.
단계 3에서 상기 UE가 IP 세션 연속성을 요구하는 활성화된(active) 흐름이 없다고 결정하면, 단계 4에서 UE는 PDN 해제 수용(disconnection accept) 메시지를 상기 MME에 전송하여, 현재의 표준에 따라 PDN 해제 절차를 수행한다. 그러므로, 상세한 단계 5 내지 단계 13에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차를 위한 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 14는, 상기 MME가 게이트웨이 변경을 제안하는 시점에 상기 UE가 세션 연속성을 요구하는 하나 이상의 흐름이 있다고 결정하는, 확장된 PDN 연결 해제 절차를 도시한다.
예컨대, 상기 MME가 상기 UE가 CSIPTO 기능이 가능하고 상기 CSIPTO 기능에 대한 권한이 있다는 것을 알고, 단계 1에서, 상기 MME가 상기 UE에 대한 더 나은 게이트웨이를 검색할 때, 단계 2에서 상기 MME는 CSIPTO indication를 포함하는 PDN 해제 요구(disconnection request)를 상기 UE에 전송할 수 있다.
단계 3에서 UE가 IP 세션 연속성을 요구하는 활성화된 하나 이상의 흐름이 있다고 결정하면, 단계 4에서 UE는 PDN 해제 보류(disconnection hold) 메시지를 MME에 전송할 수 있다. 상기 PDN 해제 보류 메시지는 UE가 MME에게 게이트웨이 변경을 보류할 것임을 알려준다.
단계 5에서, 상기 UE는 IP 세션 연속성을 요구하는 남은 흐름이 없음을 감지하면, 단계 6에서 UE는 PDN 해제 수용(disconnection accept) 메시지를 상기 MME에 전송한다. 단계 7에서 상기 MME가 상기 PDN 해제 수용 메시지를 수신하면, 변경할 후보 게이트웨이가 여전히 있는지를 확인한다. 변경할 후보 게이트웨이가 없는 경우, MME는 게이트웨이 변경 실행을 종료한다(단계 8a). 반면 변경할 후보 게이트웨이가 있다면, MME는 일반적 PDN 해제 절차를 진행한다(단계 8b).
이후, PDN 연결 해제 절차의 단계들은 표준 절차와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차 중 UE가 세션 연속성을 요구하는 흐름을 갖고 있지 않을 때 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
상기 도 16을 참조하면, 단계 1에서, MME는 UE를 서비스하기 위한 더 좋은 게이트웨이가 있다고 결정하면, 단계 2에서 상기 MME는 새로운 PDN 연결을 제안하기 위해, PDN connection offer 메시지를 상기 UE에 전송한다.
단계 3에서, 세션 연속성을 요구하는 어떠한 흐름도 없다고 결정되는 경우, 상기 UE는 상기 제1 PGW와 PDN 연결을 종료하고 상기 제2 PGW와 새로운 PDN 연결을 설정할 수 있다.
이후, 단계 4 및 5에서, 이 동작이 수행되는 시점에서 하나 이상의 PDN 연결이 존재하면, UE requested PDN connection(제2 PGW) 및 UE는 UE requested PDN Disconnection(제1 PGW) 절차는 표준에 따라 사용된다. 이때, PDN 연결 요청 시, 추가 PDN을 설정하는 것을 알려주는 정보가 포함될 수 있다. 상기 정보는 UE가 제공된 게이트웨이와 연결을 설정할 것임을 상기 MME에 알려줄 수 있다. 새로운 게이트웨이는 하나 이상의 다른 현재 사용되는 게이트웨이들과 동일 PDN(즉, 동일한 APN(Access Point Name))을 사용할 수 있다.
다른 다양한 실시 예에서, 상기 UE는 표준 attach 및 detach procedure를 사용하여 제1 PGW로부터 detach하고 제2 PGW에 attach할 수 있다(1610).
도 17은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차 중 세션 연속성을 요구하나 상위 계층의 이동성 프로토콜을 이용할 수 없는 하나 이상의 흐름을 갖고 있을 때 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
단계 1에서, MME는 UE를 서비스하기 위한 더 좋은 게이트웨이가 있다고 결정하면, 단계 2에서 MME는 새로운 PDN 연결을 제안하기 위한, PDN connection offer 메시지를 UE에 전송한다.
단계 3에서, 세션 연속성을 요구하는 하나 이상의 흐름이 있다고 결정되는 경우, 단계 4에서 그러한 흐름이 종료될 때까지 게이트웨이 변경에 관해 MME로 어떤 메시지도 전송하지 않는다.
상기 보류중인 흐름이 종료될 때, PDN connection(제2 PGW) 및 PDN Disconnection(제1 PGW) 절차는 표준에 따라 사용된다. 이때, PDN 연결 요청 시, 추가 PDN을 설정하는 것을 알려주는 정보가 포함될 수 있다. 상기 정보는 UE가 제공된 게이트웨이(PDN connection offer 메시지를 전송하기 앞서서 결정된 MME와 동일한 게이트웨이 혹은 이후 시점에 MME에 결정된 다른 게이트웨이이든)와 연결을 설정할 것임을 상기 MME에 알려줄 수 있다. 새로운 게이트웨이는 하나 이상의 다른 현재 사용되는 게이트웨이들과 동일 PDN(즉, 동일한 APN(Access Point Name))을 사용할 수 있다. 단계 5에서 UE가 요청한 시간에 새로운 게이트웨이를 사용할 수 없는 경우, 상기 MME는 PDN 연결 절차를 거부할 수 있다. 이 경우에 UE는 현재 PDN 연결(제1 PGW를 통한)에 유지할 수 있다. 즉, UE가 제1 PGW를 통해 PDN 연결을 종료하려고하지 않을 것이다.
상기 도 17에 도시되지 않았지만, 추가적 새로운 메시지가 단계 3 내지 단계 4 사이에 사용될 수 있다. 이 메시지는 단계 3에서의 UE가 새로운 PDN 연결을 설정할 준비가 되지 않았음을 검출한 후 UE에서 MME로 전송되는 PDN 연결 보류(connection hold) 메시지일 수 있다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 확장된 PDN 해제(disconnection) 절차 중 세션 연속성을 요구하고 상위 계층의 이동성 프로토콜을 이용하는 하나 이상의 흐름을 갖고 있을 때 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시하고 있다.
단계 1에서, MME는 UE를 서비스하기 위한 더 좋은 게이트웨이가 있다고 결정하면, 단계 2에서 MME는 MME는 새로운 PDN 연결을 제안하기 위한, PDN connection offer 메시지를 UE에 전송한다.
단계 3에서, 듀얼 PDN 연결(즉, 해당 흐름에 대해 higher-layer mobility을 사용하여 제1 PGW에서 제2 PGW로 핸드오버가 가능한 경우)을 이용할 수 있는 세션 연속성을 요구하는 하나 이상의 흐름이 있다고 결정되는 경우, 단계 4에서 표준 절차에 따라 PDN connection(제2 PGW)를 수행한다. 이때, PDN 연결 요청 시, 추가 PDN을 설정하는 것을 알려주는 정보가 포함될 수 있다. 새로운 게이트웨이는 하나 이상의 다른 현재 사용된 게이트웨이들과 동일 PDN(즉, 동일한 APN)을 사용할 수 있다.
추가적 PDN 연결의 설정시, 기존 PDN 연결(제1 PGW)을 위해 구성된 IP 주소는 deprecated로 마킹하고, 마킹후에 생성된 새로운 흐름이 이전 IP 주소에 바인딩되지 않도록 하고 대신 새로운 PDN 연결(제2 PGW)을 위해 구성된 IP 주소를 사용한다.
상기 UE는, 상위 계층의 이동성 프로토콜들을 실행하고 제1 PGW를 사용하는 흐름에 대해, 강제적으로 상위 계층 핸드오버을 수행하여, 제1 PGW를 사용하는 것을 중지한다(단계 6).
단계 7에서 제1 PGW를 사용하는 모든 흐름이 종료되거나 제2 PGW로 핸드오버될 시, 상기 UE는 상기 제1 PGW를 통한 PDN 연결을 종료한다.
도 19는 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 사용자 단말의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
상기 도 19를 참조하면, UE는 1900단계에서 MME와 CSIPTO 능력 협상을 수행할 수 있다. 예컨대, UE는 CSIPTO 기능 수행 여부를 MME에 알려주고, CSIPTO 기능에 대한 권한을 수신할 수 있다.
상기 UE는 1902단계에서 표준 PDN 연결 절차에 따라 제1 PGW를 통해 PDN 연결을 설정할 수 있다.
이후, UE는 1904단계에서 제1 PGW에서 제2 PGW로 변경이 필요한 경우, 1906단계에서 MME로부터 PGW 변경 동의를 수신할 수 있다.
이후, 상기 UE는 1908단계에서 PGW 변경을 동의할지를 판단할 수 있다. 예컨대, 상기 UE는 세션 연속성을 유지할 흐름이 없는 경우, 상기 PGW 변경에 대해 동의할 수 있고, 상기 UE는 세션 연속성을 유지할 적어도 하나의 흐름이 있는 경우, 상기 PGW 변경에 대해 동의하지 않을 수 있다.
더하여, 상기 UE는 1908단계에서 PGW 변경 동의에 대한 응답 메시지를 MME로 전송할 수 있다.
상기 UE는 PGW 변경에 대해 동의하지 않는 경우, 1910단계 및 1920단계에서 세션 연속성을 유지하는 흐름이 종료될 때까지, PGW 변경을 보류시킬 수 있다. 예컨대, 상기 UE는 PGW 변경을 보류시키기 위해, PGW 변경 동의에 대한 부정(NACK) 메시지를 전송할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 PGW 변경 동의에 대한 응답 메시지를 MME로 전송하지 않을 수도 있다.
반면, 상기 UE는 PGW 변경에 대해 동의하는 경우, 1914단계에서 해당 절차에 따라 PGW 변경 절차를 수행할 수 있다.
도 20은 본 발명의 다양한 제1 실시 예에 따른 사용자 MME의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
상기 도 20을 참조하면, MME는 2000단계에서 UE에 대해 CSIPTO 능력 협상을 수행할 수 있다. 예컨대, MME는 CSIPTO 기능 수행 여부를 UE로부터 수신하고, CSIPTO 기능에 대한 권한을 제공할 수 있다.
이후, 상기 MME는 2002단계에서 UE에 대해 제1 PGW에서 제2 PGW로 PGW 변경이 필요한지를 판단할 수 있다.
상기 MME는 PGW 변경이 필요없는 경우, 해당 모드를 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 해당 모드에서 현재 PGW를 통해 PDN 연결을 유지할 수 있다.
상기 MME는 PGW 변경이 필요한 경우, 2004단계에서 PGW 변경 동의에 대한 요청을 상기 UE에 전송할 수 있다.
이후, MME는 2006단계에서 상기 UE는 PGW 변경에 대해 동의하지 않는 경우, 2008단계에서 상기 UE에서 세션 연결성을 유지하는 흐름이 종료될 때까지 PGW 변경을 보류할 수 있다.
반면, MME는 2006단계에서 상기 UE는 PGW 변경에 대해 동의한 경우, 2010단계에서 해당 절차에 따라 PGW 변경을 수행할 수 있다.
도 21은 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 사용자 단말의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
상기 도 21을 참조하면, UE는 2100단계에서 제1 PGW를 통해 PDN 연결을 수행할 수 있다.
이후, UE는 2102단계에서 제1 PGW에서 제2 PGW로 변경이 필요한 경우, 2104단계에서 제1 PGW와 제2 PGW가 동일한 PDN에 연결되어 있는지를 판단할 수 있다.
만약, 제1 PGW와 제2 PGW가 동일한 PDN에 연결되어 있는 경우, 2112단계로 진행하고, 제1 PGW와 제2 PGW가 동일하지 않은 PDN에 연결되어 있는 경우, 2106단계로 진행한다.
상기 UE는 2106단계에서 제2 PGW를 통한 PDN 연결에 대한 정보를 수신할 수 있다. 즉, 상기 UE는 MME로부터 추가 PDN 연결에 대한 제의(offer)를 수신할 수 있다.
이후, 상기 UE는 2108단계에서 세션 연속성을 유지하는 흐름이 있는지를 판단한다. 예컨대, 세션 연속성을 유지하는 흐름의 존재 여부에 기반하여, 추가 PDN 연결에 대한 제의를 수용할지를 결정할 수 있다. 예컨대, 세션 연속성을 유지하는 흐름이 없는 경우, 제1 PGW를 통한 PDN 연결을 절단한 후 제2 PGW 연결을 통한 PDN 연결을 생성하고, 세션 연속성을 유지하는 흐름이 있는 경우, 제2 PGW 연결을 통한 PDN 연결을 생성한 후 제1 PGW를 통한 PDN 연결을 절단할지를 결정할 수 있다.
세션 연속성을 유지하는 흐름이 있는 경우, 2112단계에서 세션 연속성을 유지하는 흐름이 종료될 때까지 기다린 후, 세션 연속성을 유지하는 흐름이 종료될 때 2114단계에서 제2 PGW 연결을 통한 PDN 연결을 생성한 후 제1 PGW를 통한 PDN 연결을 절단할 수 있다.
반면, 세션 연속성을 유지하는 흐름이 없는 경우, 2110단계에서 제1 PGW를 통한 PDN 연결을 절단한 후 제2 PGW 연결을 통한 PDN 연결을 생성할 수 있다.
도 22는 본 발명의 다양한 제2 실시 예에 따른 MME의 게이트웨이 변경을 위한 흐름도를 도시한다.
상기 도 22를 참조하면, MME는 2200단계에서 UE에 대해 동일한 PDN에서 제1 PGW에서 제2 PGW로 PGW 변경이 필요한지를 판단할 수 있다.
상기 MME는 2202단계에서 PGW 변경이 필요없는 경우, 해당 모드를 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 해당 모드에서 현재 PGW를 통해 PDN 연결을 유지할 수 있다.
상기 MME는 2202단계에서 PGW 변경이 필요한 경우, PGW 변경 동의에 대한 요청을 상기 UE에 전송할 수 있다.
이후, MME는 2202단계에서 상기 UE는 PGW 변경에 대해 동의하지 않는 경우, 2204단계에서 제2 PGW를 통한 PDN 연결에 대한 정보를 상기 UE에 전송할 수 있다. 즉, 상기 MME는 추가 PDN 연결에 대한 제의(offer)를 상기 UE에 전송할 수 있다.
이후, MME는 2206단계에서 세션 연속성을 유지하는 흐름에 따라 제1 PGW와 연결을 절단하고 제2 PGW와 연결을 수행할 수 있다.
도 23은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 사용자 단말의 블럭도이다.
상기 도 23을 참조하면, 단말은 제어부(2300), 송신부(2302), 수신부(2304)를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(2300)는 단말의 전반적인 동작을 제어 및 처리한다. 특히, 제어부(2300)는 제1 실시 예 및 제2 실시 예에 따른 게이트웨이 변경 절차를 제어한다. 예컨대, 제어부(2300)는 도 4 내지 도 18에 도시된 바와 같은 게이트웨이 변경 절차를 위한 동작을 제어할 수 있다.
송신부(2302) 및 수신부(2304)는 제어부(2300)의 제어에 따라 신호를 송수신 처리한다. 특히, 송신부(2302) 및 수신부(2304)는 단말의 게이트웨이 변경 절차를 위해 기지국을 통해 네트워크 엔티티(예: MME)와 신호를 송수신할 수 있다.
보다 상세한 예로, 수신부(2304)는 네트워크 엔티티로부터 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 수신한다.
송신부(2302)는 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라,상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 네트워크 엔티티로 전송할 수 있다. 이때, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 네트워크 엔티티에서 상기 게이트웨이 변경이 보류될 수 있다.
상기 제어부(2300)는 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료되는지를 결정하고, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료되었음을 알리는 통보 메시지를 상기 네트워크 엔티티로 전송할 수 있다. 상기 통보 메시지에 응답하여, 상기 네트워크 엔티티에서 보류된 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차가 수행될 수 있다.
여기서, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있지 않은 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 네트워크 엔티티에서 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차가 수행될 수 있다.
상기 게이트웨이 변경은 동일한 패킷 데이터 망(Packet Data Network: PDN) 내에서 수행될 수 있다.
상기 게이트웨이 변경을 위한 상기 단말과 상기 네트워크 엔티티 사이의 협상은 디태치(detach) 절차 중에 수행될 수 있다.
도 24는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 MME의 블럭도이다.
상기 도 24를 참조하면, MME는 제어부(2400), 인터페이스부(2402)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부(2400)는 단말의 전반적인 동작을 제어 및 처리한다. 특히, 제어부(2300)는 제1 실시 예 및 제2 실시 예에 따른 게이트웨이 변경 절차를 제어한다. 예컨대, 제어부(2300)는 도 4 내지 도 18에 도시된 바와 같은 게이트웨이 변경 절차를 위한 동작을 제어할 수 있다.
상기 인터페이스부(2402)는 제어부(2400)의 제어에 따라 신호를 송수신 처리한다. 특히, 상기 인터페이스부(2402)는 게이트웨이 변경 절차를 위해 기지국을 통해 적어도 하나의 단말과 신호를 송수신할 수 있다.
보다 상세한 예로, 상기 제어부(2400)는 게이트웨이 변경이 필요한지를 판단한다. 상기 인터페이스부(2402)는 상기 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 단말로 전송하고, 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라,상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 단말로부터 수신할 수 있다.
상기 제어부(2400)는 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 게이트웨이 변경을 보류할 수 있다.
상기 인터페이스부(2402)는 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료되었음을 알리는 통보 메시지를 상기 단말로부터 수신한다.
상기 제어부(2400)는 상기 통보 메시지에 응답하여, 보류된 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차를 수행할 수 있다.
상기 제어부(2400)는 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있지 않은 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차를 수행할 수 있다.
상기 제어부(2400)는 상기 단말이 상기 게이트웨이 변경에 대해 동의를 하지 않는 경우, 부하균등(load balancing) 혹은 네트워크 운영 정책(network operator policy) 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 단말이 상기 게이트웨이 변경에 대해 동의를 하지 않는 응답 메시지를 무시할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따른 동작들은 단일의 제어부에 의해 그 동작이 구현될 수 있을 것이다. 이러한 경우 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령이 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판단 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM이나 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 본 발명에서 설명된 기지국 또는 릴레이의 전부 또는 일부가 컴퓨터 프로그램으로 구현된 경우 상기 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체도 본 발명에 포함된다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
2300, 2400: 제어부 2302: 송신부
2304: 수신부 2402: 인터페이스부
2304: 수신부 2402: 인터페이스부
Claims (24)
- 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 단말의 동작 방법에 있어서,
네트워크 엔티티로부터 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 수신하는 단계;
세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라, 상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 네트워크 엔티티로 전송하는 단계를 포함하되,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 네트워크 엔티티에서 상기 게이트웨이 변경이 보류되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료되는지를 결정하는 단계;
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료되었음을 알리는 통보 메시지를 상기 네트워크 엔티티로 전송하는 단계를 더 포함하되,
상기 통보 메시지에 응답하여, 상기 네트워크 엔티티에서 보류된 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있지 않은 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 네트워크 엔티티에서 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 게이트웨이 변경은 동일한 패킷 데이터 망(Packet Data Network: PDN) 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 게이트웨이 변경을 위한 상기 단말과 상기 네트워크 엔티티 사이의 협상은 디태치(detach) 절차 중에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 네트워크 엔티티의 동작 방법에 있어서,
게이트웨이 변경이 필요한지를 판단하는 단계;
상기 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 단말로 전송하는 단계;
세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라,상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하되,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 게이트웨이 변경을 보류하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료되었음을 알리는 통보 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및
상기 통보 메시지에 응답하여, 보류된 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있지 않은 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 게이트웨이 변경은 동일한 패킷 데이터 망(Packet Data Network: PDN) 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제6항에 있어서,
상기 단말이 상기 게이트웨이 변경에 대해 동의를 하지 않는 경우, 부하균등(load balancing) 혹은 네트워크 운영 정책(network operator policy) 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 단말이 상기 게이트웨이 변경에 대해 동의를 하지 않는 응답 메시지를 무시하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 단말 장치에 있어서,
네트워크 엔티티로부터 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 수신하는 수신부;
세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라,상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 네트워크 엔티티로 전송하는 송신부를 포함하되,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 네트워크 엔티티에서 상기 게이트웨이 변경이 보류되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료되는지를 결정하고,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료되었음을 알리는 통보 메시지를 상기 네트워크 엔티티로 전송하는 제어부를 더 포함하되,
상기 통보 메시지에 응답하여, 상기 네트워크 엔티티에서 보류된 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차가 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있지 않은 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 네트워크 엔티티에서 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차가 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 게이트웨이 변경은 동일한 패킷 데이터 망(Packet Data Network: PDN) 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 게이트웨이 변경을 위한 상기 단말과 상기 네트워크 엔티티 사이의 협상은 디태치(detach) 절차 중에 수행되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 네트워크 엔티티에 있어서,
게이트웨이 변경이 필요한지를 판단하는 제어부;
상기 게이트웨이 변경에 대한 동의를 요청하는 메시지를 단말로 전송하고,
세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부에 따라,상기 게이트웨이 변경에 대한 동의에 대한 응답 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 인터페이스부를 포함하되,
상기 제어부는, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있는 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 게이트웨이 변경을 보류하는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
- 제16항에 있어서,
상기 인터페이스부는, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료되었음을 알리는 통보 메시지를 상기 단말로부터 수신하고,
상기 제어부는, 상기 통보 메시지에 응답하여, 보류된 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차를 수행하는 네트워크 엔티티.
- 제16항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있지 않은 경우, 상기 응답 메시지에 기반하여 상기 게이트웨이 변경을 위한 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
- 제16항에 있어서,
상기 게이트웨이 변경은 동일한 패킷 데이터 망(Packet Data Network: PDN) 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
- 제16항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 단말이 상기 게이트웨이 변경에 대해 동의를 하지 않는 경우, 부하균등(load balancing) 혹은 네트워크 운영 정책(network operator policy) 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 단말이 상기 게이트웨이 변경에 대해 동의를 하지 않는 응답 메시지를 무시하는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
- 게이트웨이 변경을 지원하기 위한 단말의 동작 방법에 있어서,
제1 게이트웨이를 이용한 PDN(Packet Data Network) 연결을 설정하는 단계;
상기 PDN 연결 동안에, 제2 게이트웨이를 이용한 추가 PDN 연결을 요청받는 단계;
세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)의 설정 여부 및 제1 게이트웨이에서 제2 게이트웨이로 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름을 핸드오버할 수 있는 프로토콜 지원 여부 중 적어도 하나 이상을 고려하여, 상기 제2 게이트웨이를 이용한 상기 추가 PDN 연결을 설정하는 단계를 포함하는 방법.
- 제21항에 있어서,
상기 제2 게이트웨이를 이용한 상기 추가 PDN 연결을 설정하는 단계는,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있지 않은 경우, 상기 제1 게이트웨이를 이용한 PDN 연결을 절단하고 제2 게이트웨이를 이용한 추가 PDN 연결을 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제21항에 있어서,
상기 제2 게이트웨이를 이용한 상기 추가 PDN 연결을 설정하는 단계는,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있고 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름을 핸드오버할 수 있는 프로토콜을 지원하지 않는 경우,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 종료된 후에, 상기 제1 게이트웨이를 이용한 PDN 연결을 절단하고 제2 게이트웨이를 이용한 추가 PDN 연결을 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제21항에 있어서,
상기 제2 게이트웨이를 이용한 상기 추가 PDN 연결을 설정하는 단계는,
상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름(flow)이 설정되어 있고 상기 세션 연속성을 요구하는 적어도 하나의 흐름을 핸드오버할 수 있는 프로토콜을 지원하는 경우,
제2 게이트웨이를 이용한 추가 PDN 연결을 생성한 후 상기 제1 게이트웨이를 이용한 PDN 연결을 절단하는 것을 특징으로 하는 방법.
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