KR20150047590A - 사용자 플레인 혼잡의 리포트 - Google Patents

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Abstract

사용자 플레인 혼잡(UPCON)를 리포트하도록 동작가능한 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드의 기술이 개시된다. RAN 노드는 컴퓨터 회로를 구비하고, 컴퓨터 회로는 코어 네트워크(CN)으로부터, UPCON 관련 폴리시 및 과금제어(PCC) 정보(UPCON related Policy and Control Charging)를 포함하는 정보 요소(IE)(information element)를 수신하도록 구성된다. RAN 노드는 상기 RAN 노드에서, 상기 UPCON 관련 PCC 정보에 포함된 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여, UPCON 이벤트의 위치를 식별할 수 있다. RAN 노드는 상기 UPCON 이벤트에 관한 무선 액세스 네트워크 혼잡 정보(RCI)(Radio Access Network Congestion Information)를 상기 CN의 하나 이상의 네트워크 요소에 리포트할 수 있다.

Description

사용자 플레인 혼잡의 리포트{REPORTING OF USER PLANE CONGESTION}
본 출원은 문서 번호 P50328Z호로 2012년 10월 26일자로 출원된 미국 가특허출원 제 61/719,241 호를 우선권 주장한 것으로서, 해당 미국 가특허출원의 명세서 내용은 모든 목적을 위해 본 명세서에 참조로서 인용된다.
무선 이동 통신 기술은 다양한 표준 및 프토로콜을 사용하여 노드(예컨대, 송신국)과 무선 장치(예컨대, 이동 장치) 간에 데이터를 송신한다. 몇몇 무선 장치는 다운링크(DL) 송신에서 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA)를 사용하고 업링크(UL) 송신에서 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA)를 사용하여 통신한다. 신호 통신에 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM)를 사용하는 표준 및 프로토콜은 3GPP LTE, 산업 그룹에는 통상 WiMAX라고 알려진 IEEE 802.16 표준(예컨대, 802.16e, 802.16m) 및 산업 그룹에는 통상 WiFi라고 알려진 IEEE 802.11를 포함한다.
3GPP 무선 액세스 네트워크(RAN: radio access network) LTE 시스템에서, 노드는 E-UTRAN 노드 B(또한, eNodeB 혹은 eNB로서 통상 표기됨)와 RNC(무선 네트워크 제어기: Radio Network Controller)의 조합일 수 있고, 사용자 장비(UE)라고 알려진 무선 장치와 통신한다. 다운링크 송신은 노드(예컨대, eNodeB)로부터 무선 장치(예컨대, UE)로의 통신일 수 있고, 업링크 송신은 무선 장치로부터 노드로의 통신일 수 있다.
이종 네트워크에서, 매크로 노드로도 불리우는 노드는 기본 무선 커버리지를 셀 내의 무선 장치에 제공할 수 있다. 셀은 무선 장치가 매크로 노드와 통신하도록 동작가능한 영역일 수 있다. 이종 네트워크(HetNet)는 무선 장치의 사용 및 기능의 증가로 인해 매크로 노드 상의 트래픽 부하의 증가를 다루는 데 사용될 수 있다. 이종 네트워크는 저전력 노드(스몰-eNB, 마이크로-eNB, 피코-eNB 혹은 홈 eNB[HeNB])의 층들이 그 위에 위차하는 계획된(planned) 고전력 매크로 노드(혹은 매크로-eNB)의 층을 포함할 수 있는데, 이러한 저전력 노드는 매크로 노드의 커버리지 영역(셀) 내에 덜 계획된 방식 혹은 심지어 전적으로 비협력(uncoordinated)인 방식으로 배치될 수 있다. LPN(lower power node)는 일반적으로 "저전력 노드", 스몰 노드(small node) 혹은 스몰 셀로서 지칭될 수 있다.
도 1a는 예에 따라 셀의 무선 용량을 초과함으로 인한 사용자 플레인 혼잡(UPCON)을 도시한다.
도 1b는 예에 따라 3GPP RAN-EPC 인터페이스의 용량 제한으로 인한 UPCON을 도시한다.
도 2a는 예에 따라 연결 프로시저(attach procedure) 동안, RCRF로부터 eNB로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다.
도 2b는 예에 따라 전용 베어러 활성화 프로시저 동안 RCRF로부터 eNB로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다.
도 2c는 예에 따라 전용 베어러 수정 프로시저 동안 RCRF로부터 eNB로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다.
도 2d는 예에 따라 UE 요청 PDN 접속 프로시저 동안 RCRF로부터 eNB로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다.
도 3a 및 3b는 예에 따라 PDP 컨텍스트 활성화 프로시저 동안, GPRS 지원 노드(GGSN)로부터 기지국 시스템(BSS) 혹은 RAN 노드로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다.
도 3c 및 3d는 예에 따라 PDP 컨텍스트 수정 프로시저 동안 GGSN으로부터 RAN 노드로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다.
도 4a는 예에 따라, eNB로부터 MME, SGW 및 PGW/PCEF를 경유하여 PCRF로 무선 액세스 네트워크 혼잡 정보(RCI) 리포트를 통신하는 것을 도시한다.
도 4b는 예에 따라 eNB로부터 직접 PCRF로 RCI 리포트를 통신하는 것을 도시한다.
도 5a는 예에 따라, UTRAN 혹은 GERAN으로부터 SGSN 및 GGSN/PCEF를 경유하여 PCRF로 RCI 리포트를 통신하는 것을 도시한다.
도 5b는 예에 따라 UTRAN 혹은 GERAN로부터 PCRF로 RCI 리포트를 통신하는 것을 도시한다
도 5c는 예에 따라 UTRAN 혹은 GERAN로부터 UPCON-FE를 경유하여 PCRF로 RCI 리포트를 통신하는 것을 도시한다
도 6은 예에 따라 UPCON을 리포트하도록 동작가능한 RAN 노드의 컴퓨터 회로의 기능을 도시한다.
도 7은 예에 따라 UPCON을 리포트하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다
도 8은 예에 따라 RAN 노드에 결합되는 UPCON 리포트 장치의 블록도를 도시한다
도 9는 예에 따라 무선 장치(예컨대, UE)의 블록도를 도시한다.
본 개시의 특징 및 이점은 첨부하는 도면과 함께 이하의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이며, 도면은 본 개시의 특징을 예로서 도시하는 것이다.
기술된 예시적인 실시예를 참조할 것이고 특정한 언어가 해당 실시예를 기술하는 데에 사용될 것이다. 하지만, 이에 의해 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 없음을 이해할 것이다.
본 발명을 개시하고 기술하기 전에, 본 발명은 본 명세서에 기술된 특정한 구조, 프로세스 단계 혹은 재료로 제한되는 것이 아니라, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 인식하는 바와 같이 그의 등가물로 확장됨을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에 구현된 기술은 단지 특정한 예를 서술하는 목적으로 사용된 것이고 제한하려는 의도가 없음을 이해해야 한다. 상이한 도면에서의 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 나타낸다. 흐름도 및 프로세스에서 제공되는 번호는 단계 및 동작을 서술함에 있어 명확성을 위해 제공된 것이고 반드시 특정한 순서 또는 시퀀스를 나타내는 것은 아니다.
기술 실시예의 초기 개요가 아래에 제공되고 그 다음에 구체적인 기술 실시예가 그 후에 보다 상세히 기술된다. 이러한 초기 개요는 읽는 사람이 기술을 보다 빠르게 이해하는 데 도움되도록 하는 것이고, 기술의 핵심 특징 혹은 본질적 특징을 식별하기 위한 의도가 아니고 청구항에 기재된 청구 대상의 범위를 제한하려는 의도가 아니다.
최근에, 모바일 운영자는 사용자 트래픽 데이터의 상당한 증가를 경험하고 있다. 네트워크의 데이터 용량이 증가했지만, 관측되는 사용자 트래픽 데이터의 증가는 네트워크 데이터 용량의 성장을 계속 능가하고 있다. 일반적으로, 무선 액세스 네트워크(RAN) 사용자 플레인 혼잡(UPCON: user plane congestion)은 RAN 리소스에 대한(즉, 사용자 데이터의 전송을 위한) 요구가 RAN 리소스의 용량을 초과하는 때에 발생할 수 있다. 그 결과, 사용자는 저하된 QoS(quality of service)로 데이터를 수신할 수 있다. 따라서, 네트워크 혼잡의 증가는 사용자 서비스 경험을 저하시킬 수 있다. 일반적으로, 사용자 플레인 혼잡(즉, 데이터 플레인 혼잡) 혹은 UPCON은 다음의 2가지 시나리오 하에서 트리거될 수 있다. (1) 셀 용량의 완전한 사용으로 인한 사용자 플레인 혼잡, (2) 3GPP RAN-EPC 인터페이스(3GPP RAN to Evolved Packet Core(EPC) interface)의 제한으로 인한 사용자 플레인 혼잡
도 1a는 셀 용량의 완전 사용으로 인한 사용자 플레인 혼잡(UPCON)의 예를 도시한다. 3GPP RAN 노드는 EPC와 통신할 수 있다. EPC는 코어 네트워크(CN: core network) 내에 포함될 수 있다. 일예에서, 3GPP RAN-EPC 인터페이스는 100Mbps일 수 있다. 3GPP RAN 노드는 셀 내에 위치한 복수의 사용자 장치 혹은 UE에 사용자 데이터를 통신할 수 있다. 셀 B의 트래픽 양이 셀의 용량을 초과하는 때 UPCON이 발생할 수 있다. 예컨대, 셀 내의 복수의 UE는 셀 용량과 동일한 사용자 플레인 트래픽을 생성할 수 있다. 추가의 혹은 기존 UE가 셀 내에 추가의 사용자 플레인 트래픽을 생성하고자 하는 때, 혼잡이 해당 셀 내에 발생할 수 있다. 일예로서, 3GPP RAN은 셀 A, B, C로 사용자 데이터를 통신할 수 있다. 무선 용량은 셀 A, B, C에 대해 75Mbps일 수 있다. 셀 B의 트래픽 양이 셀의 용량(예컨대, 75Mbps)를 초과하는 때 UPCON이 발생할 수 있다.
도 1b는 3GPP RAN-EPC 인터페이스의 용량 제한으로 인한 UPCON의 예를 도시한다. 3GPP RAN은 EPC와 통신할 수 있다. EPC는 코어 네트워크(CN) 내에 포함될 수 있다. 일예에서, 3GPP RAN-EPC 인터페이스의 용량은 100Mbps일 수 있다. 3GPP RAN 노드는 셀 A, B, C로 사용자 데이터를 통신할 수 있는데, 여기서 각 셀은 복수의 사용자 장치 혹은 UE를 포함할 수 있다. 각 셀에 대한 무선 용량은 75Mbps일 수 있다. 셀 A, B, C 내의 복수의 UE로 통신되는 사용자 플레인 데이터의 양이 3GPP RAN-ECC 인터페이스의 용량보다 큰 경우 UPCON이 3GPP RAN에서 발생할 수 있다. 예컨대, 사용자 플레인 데이터의 양이 3GPP RAN-ECC 인터페이스의 용량(예컨대, 100Mbps)보다 클 수 있다. 그 결과, 셀 A, B, C 내의 모든 UE는 과도한 데이터 레이트 감소 혹은 서비스 거부를 경험할 수 있다. 심지어 각 셀(예컨대, 셀 A, B, C)이 해당 셀 내에서 서빙(serve)되는 복수의 셀을 지원하는 데 필요한 용량을 가지고 있을 수 있음에도 불구하고, 3GPP RAN-ECC 인터페이스의 용량 제한은 셀 A, B, C 내의 하나 이상의 UE에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 그 결과, 3GPP RAN-ECC 인터페이스에서의 UPCON은 복수의 UE가 EPC로 사용자 데이터를 송신하거나 EPC로부터 데이터를 수신하는 것을 막을 수 있다.
3GPP TS 23.401 섹션 4.3.7.5(릴리스 12)는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN-GW: packet data network gateway)가 셀 과부하 상황을 피하고 다루기 위한 메커니즘을 포함한다. 예컨대, PDN-GW는 이동 관리 엔티티(MME: mobility management entity)을 통하여 PDN 게이트웨이(P-GW)에 도착하는 UE로부터의 PDN 접속 셋업 요청을 거부할 수 있다. 그러면, UE는 새로운 PDN 접속이 네트워크 내에서 설정될 수 있음을 통지받을 수 있다. 하지만, PDN 접속 셋업 요청은 여전히 아마 과부하된 P-GW로 보내질 수 있다. 더욱이, PDN 접속이 설정될 수 없음을 P-GW을 통하여 UE가 통지받는 데에는 높은 지연시간(latency)이 존재할 수 있는데 왜냐하면 PDN 접속 셋업 요청이 eNB(진화된 노드 B: evolved node B)로부터 MME를 통하여 P-GW로 이동하고 그 다음에 UE에 도달하기 전에 다시 MME를 통하여 eNB로 되돌아 오기 때문이다. 게다가, 서빙 게이트웨이(S-GW: serving gateway)에서의 과부하 상황은 또한, UE 스루풋에 영향을 주어 부정적인 사용자 경험을 초래할 수 있다.
따라서, UPCON의 효과를 완화시키기 위해, CN은 액세스 네트워크(예컨대, RAN)에 UPCON 검출 규칙을 제공할 수 있다. UPCON 검출 규칙은 UPCON 이벤트 트리거를 포함할 수 있다. 그 결과, 액세스 네트워크는 CN에 의해 제공된 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여 UPCON 조건을 검출할 수 있다. 액세스 네트워크는 CN으로 혼잡 상황을 리포트할 수 있다. CN은 애플리케이션 서버(AS: application server)에게 사용자 플레인(즉, 데이터 플레인) 상의 혼잡을 감소시키는 하나 이상의 동작을 실행하도록 통지할 수 있다.
CN은 사용자 플레인 혼잡과 관련한 PCC(Policy and Control Charging) 정보(즉, UPCON 관련 PCC 정보)를 RAN으로 통신할 수 있다. CN은 UPCON 상황을 보다 효과적으로 다루기 위해 UPCON 관련 PCC 정보를 RAN에 제공할 수 있다. 다시 말해, CN은 UPCON 관련 PCC 정보를 RAN에 전달하거나 혹은 제공할 수 있다. 특히, UPCON 관련 PCC 정보는 RAN 노드, eNB, 무선 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller) 혹은 기지국 시스템(BSS: Base Station System)로 전달될 수 있다.
UPCON 관련 PCC 정보는 RAN 사용자 플레인 혼잡의 표시와 같은 UPCON 이벤트를 포함할 수 있다. 게다가, UPCON 이벤트는 RAN 사용자 플레인 혼잡 리포트 기능부가 UE의 EPS(evolved packet system) 베어러의 일부(혹은 전부)에 대해 인에이블링 혹은 시작된 것을 나타내는 표시를 포함할 수 있다. UPCON 관련 PCC 정보는 하나 이상의 UPCON 이벤트 트리거를 포함할 수 있다. UPCON 이벤트 트리거는 UPCON의 위치가 무선 업링크, 무선 다운링크, 네트워크 업링크, 네트워크 다운링크 혹은 RAN 노드 처리 능력 중 하나에서 발생하는 것을 나타낼 수 있다.
UPCON 관련 PCC 정보는 eNB에 의한 UPCON 이벤트 리포트의 단위(granularity)를 포함할 수 있다. 예컨대, UPCON 관련 PCC 정보는 eNB가 사용자 장비(UE) 단위로, 액세스 포인트 이름(APN: access point name) 혹은 EPS 베어러 단위로 UPCON 이벤트를 리포트한다는 것을 나타낼 수 있다. UPCON 관련 PCC 정보는 UPCON 이벤트 단위가 APN 단위인 경우 영향을 받는 APN에 대한 관련 식별자(예컨대, APN)을 포함할 수 있다. 게다가, UPCON 관련 PCC 정보는 UPCON 이벤트 단위가 EPS 베어러 단위인 경우 영향을 받는 EPS 베어러의 관련 식별자(예컨대, EPS 베어러 식별자)를 포함할 수 있다. 더욱이, UPCON 관련 PCC 정보는 혼잡 지속기간(congestion duration) 뿐만 아니라 혼잡 및 비혼잡 조건에 대한 제안된 최대 비트레이트를 포함할 수 있는데, 이 경우, 혼잡 지속기간 이후에 UPCON 이벤트가 eNB에서 리포트되어야 한다.
일단 하나의 UPCON 이벤트 트리거가 매칭되면, eNB는 UPCON 이벤트를 MME, P-GW 등과 같은 하나 이상의 CN 요소에 리포트할 수 있다. eNB는 UPCON 이벤트를 CN 요소에 간접적으로 혹은 직접적으로 리포트할 수 있다. 이하에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이, eNB는 RAN 혼잡 정보(RCI: RAN congestion information)을 UPCON 이벤트와 함께 CN 요소에 리포트할 수 있다.
일 실시예에서, UPCON 이벤트 트리거는 UE 기반 단위, APN 기반 단위, 혹은 EPS 베어러 기반 단위에 대해 제공될 수 있다. 다시 말해, UPCON 이벤트가 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여 검출되는 때, eNB는 UE 단위, APN 단위 혹은 베어러 단위로 UPCON 이벤트를 리포트할 수 있다. 따라서, UPCON을 경험하고 있는 특정한 UE, APN 혹은 베어러가 CN 요소에 리포트될 수 있다. UPCON 리포트의 단위(UE 단위, APN 단위, 베어러 단위)는 운영자의 폴리시 및 가입자의 프로파일에 의해 결정될 수 있다.
게다가, CN은 UE 단위 케이스, APN 단위 케이스 및 EPS 베어러 단위 케이스에 대한 각 메시지 내에 포함된 제안된 최대 비트레이트(MBR: maximum bitrate) 정보 요소(IE: information element)를 (UPCON 관련 PCC 정보를 통하여) 통신할 수 있다. IE는 UE 단위 케이스에 대한 혼잡 UE-AMBR(UE aggregated maximum bitrate) 및 비혼잡 UE-AMB과, APN 단위 케이스에 대한 혼잡 APN-AMBR 및 비혼잡 APN-AMBR과, 베어러 단위 케이스에 대한 혼잡 베어러 최대 비트레이트(BMBR: bearer maximum bitrate)및 비혼잡 BMBR을 포함할 수 있다. 다시 말해, CN는 원하는 단위 레벨에 대해 혼잡 및 비혼잡 조건에 대한 제안된 최대 비트레이트를 eNB로 통신할 수 있다.
이하에 보다 자세히 논의되는 바와 같이, CN은 연결 프로시저, 전용 베어러 활성화 프로시저, 전용 베어러 수정 프로시저 혹은 UE 요청 PDN 접속 프로시저 중 적어도 하나에 근거하여, UPCON 관련 PCC 정보(UPCON 이벤트 트리거를 포함함)를 EPS(evolved packet system)의 RAN(예컨대, eNB, RCN, BSS)에 통신할 수 있다.
게다가, UE 기반 단위 리포트에 대한 UPCON 이벤트 트리거는 연결 프로시저 동안 제공될 수 있다. APN 기반 단위 리포트에 대한 UPCON 이벤트 트리거는 연결 프로시저 혹은 UE 요청 PDN 접속 프로시저 동안 제공될 수 있다. 베어러 기반 단위 리포트에 대한 UPCON 이벤트 트리거는 디폴트 프로시저, 전용 베어러 활성화 프로시저, 혹은 전용 베어러 수정 프로시저 동안 제공될 수 있다.
게다가, eNB는 UPCON 관련 PCC 정보를 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)와 PCRF(Policy and Charging Rules Function) 간의 직접 통신을 통하여 수신할 수 있다. PCRF는 폴리시 제어 및 플로우 기반 과금(charging) 제어 결정을 제공할 수 있는 기능 요소이다. PCEF는 PCRF를 대신하여 폴리시를 시행하기 위해 서빙 게이트웨이(S-GW) 내에 구현될 수 있는 기능 요소이다. 특히, PCEF는 eNB 상에서 시행될 수 있다. PCRF와 PCEF는 Gx 인터페이스 상호작용을 통하여 서로 통신할 수 있다. Gx 인터페이스는 IPCAN 세션 설정 혹은 IPCON 세션 수정을 포함할 수 있다. 그 결과, UPCON 관련 PCC 정보(UPCON 이벤트 트리거를 포함함)는 eNB/PCEF와 PCRF 간에서 직접 통신될 수 있다.
도 2a는 연결 프로시저 동안, PCRF로부터 eNB로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다. 연결 프로시저는 3GPP TS 23.401 섹션 5.3.2(릴리스 12)에 더욱 기술되어 있다. 연결 프로시저 동안, UE는 네트워크로 요소로부터 서비스(예컨대, 사용자 데이터)를 수신하기 위해 해당 네트워크에 등록할 수 있다. 특히, PCRF는 연결 프로시저의 단계 14, 15, 16 및 17 동안 UPCON 관련 PCC 정보를 eNB로 통신할 수 있다.
단계 1에서, UE는 연결 요청 메시지(Attach Request message)를 eNB로 통신함으로써 연결 프로시저를 개시할 수 있다. 단계 2에서, eNB는 연결 요청 메시지를 새로운 MME 로 통신할 수 있다. 단계 3에서, 새로운 MME는 IMSI(International Mobile Subscriber Identity: 국제 이동 가입자 신원)와 같은 사용자 신원을 요청하는 식별 요청 메시지(Identification Request message)를 (연결 요청 메시지와 함께) 이전(old) MME 혹은 서빙 게이트웨이(Serving Gateway) 일반 패킷 무선 서비스(GPRS: Gateway General Packet Radio Service) 지원 노드(Support Node)(SGSN)에 통신할 수 있다. 이전 MME는 연결 요청 메시지를 확인하고 IMSI로 응답한다. 단계 4에서, UE를 이전 MME/SGSN과 새로운 MME 모두가 알지 못하는 경우, 새로운 MME는 IMSI를 요청하기 위해 신원 요청 메시지를 UE에게 통신할 수 있다. UE는 IMSI로 응답할 수 있다. 단계 5a 및 5b에서, 인증 및 보안 메시지가 UE와 새로운 MME 사이에 통신될 수 있다. 단계 6에서, 암호화된 옵션 전송 플래그(Ciphered Options Transfer Flag)가 연결 요청 메시지 내에 설정되는 것에 응답하여 암호화된 옵션(Ciphered Option) 메시지가 UE와 새로운 MME 사이에 통신될 수 있다.
단계 7에서, 세션 삭제 요청 메시지(Delete Session Request message)가 새로운 MME와 서빙 게이트웨이(S-GW) 사이에 통신될 수 있다. 단계 8에서, 새로운 MME가 마지막 분리(last detach)이후로 변경된 경우, 새로운 MME는 위치 갱신 요청 메시지(Update Location Request message)를 홈 가입자 서버(HSS: Home Subscriber Server)로 통신할 수 있다. 단계 9에서, HSS는 위치 취소 메시지(Cancel Location message)를 이전 MME에 통신할 수 있다. 이전 MME는 위치 취소 메시지에 응답하여 위치 취소 확인응답 메시지(Cancel Location Acknowledgement message)를 HSS에 통신할 수 있다. 단계 10에서, UE에 대한 이전 MME 내에 활성 베어러 컨텍스트가 존재하는 경우, 이전 MME는 세션 삭제 요청 메시지를 S-GW 및/또는 패킷 데이터 네트워크(PDN) GW로 통신하는 것에 의해 해당 베어러 컨텍스트를 삭제할 수 있다. 단계 11에서, HSS는 위치 갱신 확인응답 메시지를 새로운 MME에 통신함으로써 위치 갱신 요청 메시지에 응답할 수 있다. 단계 12에서, 새로운 MME는 세션 생성 요청 메시지(Create Session Request message)를 선택된 S-GW에 통신할 수 있다. 단계 13에서, S-GW는 세션 생성 요청 메시지를 PDN-GW로 통신할 수 있다.
이전에 설명한 바와 같이, PCRF는 연결 프로시저의 단계 14, 15, 16, 17 동안 UPCON 관련 PCC 정보를 eNB로 통신할 수 있다. 단계 14에서, PDN-GW는 인터넷 프로토콜 접속 액세스 네트워크(IP-CAN: Internet Protocol Connectivity Access Network) 세션 설정 프로시저를 수행하여 UE에 대한 디폴트 PCC 규칙을 획득할 수 있다. 게다가, PDN-GW는 새로운 IP-CAN 타입을 리포트하기 위해 PCRF로 PCEF 개시 IP-CAN 세션 관리 프로시저를 실행할 수 있다. 활성 PCC 규칙에 따라서는, UE에 대한 전용 베어러의 설정이 요구될 수 있다. 단계 15에서, PDN-GW는 세션 생성 응답 메시지(Create Session Response message)를 S-GW에 통신할 수 있다. 단계 16에서, S-GW는 세션 생성 응답 메시지를 새로운 MME로 통신할 수 있다. 단계 17에서, 새로운 MME는 연결 승인 메시지(Attach Accept message)를 포함하는 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지(Initial Context Setup Request message)를 eNB로 통신할 수 있다.
단계 18에서, eNB는 무선 리소스 제어(RRC: Radio Resource Control) 접속 재구성 메시지(Connection Reconfiguration message)를 UE에 통신할 수 있다. RRC 접속 재구성 메시지는 UE에 대한 EPS 무선 베어러 신원(EPS Radio Bearer Identity)와 연결 승인 메시지를 포함할 수 있다. 단계 19에서, UE는 RRC 접속 재구성 완료 메시지를 eNB에 통신할 수 있다. 단계 20에서, eNB는 초기 컨텍스트 응답 메시지(Initial Context Response message)를 새로운 MME로 통신할 수 있다. 단계 21에서, UE는 연결 완료 메시지를 포함하는 직접 전송 메시지(Direct Transfer message)를 eNB에 통신할 수 있다. 단계 22에서, eNB는 연결 완료 메시지를 새로운 MME로 통신할 수 있다. 단계 23에서, 새로운 MME는 베어러 수정 요청 메시지(Modify Bearer Request message)를 S-GW로 통신할 수 있다. 단계 24에서, S-GW는 베어러 수정 응답 메시지를 새로운 MME로 통신할 수 있다. 단계 25에서, 새로운 MME는 통지 요청 메시지(Notify Request message)를 HSS에 통신할 수 있다. 단계 26에서, HSS는 통지 응답(Notify Response) 메시지를 해당 MME로 통신할 수 있다.
도 2b는 전용 베어러 활성화 프로시저 동안 PCRF로부터 eNB로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다. 전용 베어러 활성화 프로시저는 3GPP TS 23.401 섹션 5.4.1(릴리스 12) 내에 더욱 기술되어 있다. 특히, PCRF는 전용 베어러 활성화 프로시저의 단계 1,2,3,4 동안 UPCON 관련 PCC 정보를 eNB로 통신할 수 있다.
단계 1에서, 동적 PCC가 전개되는 경우, PCRF는 PCC 결정 프로비젼(PCC decision provision)(QoS 폴리시) 메시지를 PDN-GW로 통신할 수 있다. PCC QoS 폴리시 메시지는 PCRF 개시 IP-CAN 세션 수정 프로시저의 초기 단계에 대응하거나 3GPP TS 23.203[6]에 정의된 PCEF 개시 IP-CAN 세션 수정 프로시저에서의 PCRF 응답에 대응할 수 있다. 단계 2에서, PDN-GW는 베어러 생성 요청 메시지(Create Bearer Request message)를 S-GW로 통신할 수 있다. 단계 3에서, S-GW는 베어러 생성 요청 메시지를 MME로 통신할 수 있다. 단계 4에서, MME는 세션 관리 요청 메시지(Session Management Request message)와 베어러 셋업 요청 메시지(Bearer Setup Request message)를 eNB로 통신할 수 있다. 전용 베어러 활성화 프로시저의 단계 1~4 동안, PCRF는 UPCON 관련 PCC 정보를 eNB로 통신할 수 있다.
단계 5에서, eNB는 RRC 접속 재구성 메시지를 UE에 통신할 수 있다. 단계 6에서, UE는 RRC 접속 재구성 완료 메시지를 eNB로 통신할 수 있다. 단계 7에서, eNB는 베어러 셋업 응답 메시지를 MME로 통신하는 것에 의해 베어러 활성화를 MME에게 알릴 수 있다. 단계 8에서, UE는 직접 전송(세션 관리 응답) 메시지를 eNB에 통신할 수 있다. 단계 9에서, UE는 세션 관리 응답 메시지를 MME로 통신할 수 있다. 단계 10에서, MME는 베어러 생성 응답 메시지를 S-GW에 통신하는 것에 의해 베어러 활성화를 S-GW에 알릴 수 있다. 단계 11에서, S-GW는 베어러 생성 응답 메시지를 PDN-GW로 통신하는 것에 의해 베어러 활성화를 PDN-GW에 알릴 수 있다. 단계 12에서, PCRF 개시 IP-CAN 세션 수정 프로시저 혹은 PCEF 개시 IP-CAN 세션 수정 프로시저가 3GPP TS 23.203[6]에 정의된 바와 같이, 완료될 수 있다.
도 2c는 전용 베어러 수정 프로시저 동안 PCRF로부터 eNB로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다. 전용 베어러 수정 프로시저는 3GPP TS 23.401 섹션 5.4.2(릴리스 12) 내에 더욱 기술되어 있다. 특히, PCRF는 전용 베어러 수정 프로시저의 단계 1, 2, 3, 4 동안 UPCON 관련 PCC 정보를 eNB로 통신할 수 있다.
단계 1에서, 동적 PCC가 전개되는 경우, PCRF는 PCC 결정 프로비젼(PCC decision provision)(QoS 폴리시) 메시지를 PDN-GW로 통신할 수 있다. PCC QoS 폴리시 메시지는 PCRF 개시 IP-CAN 세션 수정 프로시저의 초기 단계에 대응하거나 3GPP TS 23.203[6]에 정의된 PCEF 개시 IP-CAN 세션 수정 프로시저에서의 PCRF 응답에 대응할 수 있다. 단계 2에서, PDN-GW는 베어러 갱신 요청 메시지(Update Bearer Request message)를 S-GW로 통신할 수 있다. 단계 3에서, S-GW는 베어러 갱신 요청 메시지를 MME로 통신할 수 있다. 단계 4에서, MME는 세션 관리 요청 메시지(Session Management Request message)와 베어러 수정 요청 메시지(Bearer Modify Request message)를 eNB로 통신할 수 있다. 전용 베어러 수정 프로시저의 단계 1~4 동안, PCRF는 UPCON 관련 PCC 정보를 eNB로 통신할 수 있다.
단계 5에서, eNB는 RRC 접속 재구성 메시지를 UE에 통신할 수 있다. 단계 6에서, UE는 RRC 접속 재구성 완료 메시지를 eNB로 통신할 수 있다. 단계 7에서, eNB는 베어러 수정 응답 메시지를 MME로 통신하는 것에 의해 베어러 수정을 MME에게 알릴 수 있다. 단계 8에서, UE는 직접 전송(세션 관리 응답) 메시지를 eNB에 통신할 수 있다. 단계 9에서, UE는 세션 관리 응답 메시지를 MME로 통신할 수 있다. 단계 10에서, MME는 베어러 갱신 응답 메시지를 S-GW에 통신하는 것에 의해 베어러 활성화를 S-GW에 알릴 수 있다. 단계 11에서, S-GW는 베어러 갱신 응답 메시지를 PDN-GW로 통신하는 것에 의해 베어러 활성화를 PDN-GW에 알릴 수 있다. 단계 12에서, PCRF 개시 IP-CAN 세션 수정 프로시저 혹은 PCEF 개시 IP-CAN 세션 수정 프로시저가 3GPP TS 23.203[6]에 정의된 바와 같이, 완료될 수 있다.
도 2d는 사용자 장비(UE) 요청 패킷 데이터 네트워크(PDN) 접속 프로시저(connectivity procedure) 동안 PCRF로부터 eNB로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다. UE 요청 PDN 접속 프로시저는 3GPP TS 23.401 섹션 5.10.2(릴리스 12) 내에 더욱 기술되어 있다. 특히, PCRF는 UE 요청 PDN 접속 프로시저의 단계 4, 5, 6, 7 동안 UPCON 관련 PCC 정보를 eNB로 통신할 수 있다.
단계 1에서, UE는 PDN 접속 요청 메시지를 MME로 통신하는 것에 의해 UE 요청 PDN 접속 프로시저를 개시할 수 있다. 단계 2에서, MME는 세션 생성 요청 메시지를 S-GW에 통신할 수 있다. 단계 3에서, S-GW는 세션 생성 요청 메시지를 PDN-GW로 통신할 수 있다.
단계 4에서, PDN-GW는 IP-CAN 세션 설정 프로시저를 사용하여 UE에 대한 디폴트 PCC 규칙을 획득할 수 있다. 게다가, PDN-GW는 TS 23.203[6]에 정의된 바와 같이, PCRF로 IP-CAN 세션 수정 프로시저를 실행할 수 있다. 단계 5에서, PDN-GW는 세션 생성 응답 메시지를 S-GW로 통신할 수 있다. 단계 6에서, S-GW는 세션 생성 응답 메시지를 MME로 통신할 수 있다. 단계 7에서, MME는 베어러 셋업 요청 메시지 및 PDN 접속 승인 메시지를 eNB로 통신할 수 있다. UE 개시 PDN 접속 프로시저의 단계 4~7 동안, PCRF는 UPCON 관련 PCC 정보를 eNB로 통신할 수 있다.
단계 8에서, eNB는 RRC 접속 재구성 메시지를 eNB로 통신할 수 있다. 단계 9에서, UE는 RRC 접속 재구성 완료 메시지를 eNB로 통신할 수 있다. 단계 10에서, eNB는 베어러 셋업 응답 메시지를 MME로 통신할 수 있다. 단계 11에서, UE는 직접 전송(PDN 접속 완료) 메시지를 MME에 통신할 수 있다. 단계 12에서, eNB는 PDN 접속 완료 메시지를 UE는 세션 관리 응답 메시지를 MME로 통신할 수 있다. 단계 13에서, MME는 베어러 수정 요청 메시지를 S-GW로 통신할 수 있다. 단계 14에서, S-GW는 베어러 수정 응답 메시지를 MME에 통신하는 것에 의해 베어러 수정 요청 메시지에 응답할 수 있다. 단계 15에서, MME는 통지 요청 메시지를 HSS로 통신할 수 있다. 단계 16에서, HSS는 통지 응답 메시지를 MME로 통신할 수 있다.
일 구성에서, UPCON 관련 PCC 정보는 2G/3G 시스템에서의 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트 활성화 프로시저 혹은 PDP 컨텍스트 수정 프로시저 동안 RAN 노드로 통신될 수 있다. RAN 노드는 RNC 혹은 BSS일 수 있다. 특히, UPCON 관련 PCC 정보는 UTRAN 혹은 GERAN(GSM Enhanced Data rates for GSM Evolution(EDGE) Radio Access Network) 액세스 케이스(즉, UTRAN/GERAN 액세스 케이스)에서의 RAN 노드로 전달될 수 있다.
도 3a 및 3b는 PDP 컨텍스트 활성화 프로시저 동안 GGSN(Gateway General Racket Radio Service(GPRS) Support Node)로부터 BSS로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다. A/Gb 모드(도 3a)에 대한 PDP 컨텍스트 활성화 프로시저와 1u 모드(도 3b)에 대한 PDP 컨텍스트 활성화 프로시저는 3GPP TS 23.060 섹션 9.2.2(릴리스 11) 내에 더욱 기술되어 있다. 특히, GGSN은 UTRAN/GERAN 액세스 케이스에 대한 PDP 컨텍스트 활성화 프로시저 동안 UPCON 관련 PCC 정보를 RAN 노드 혹은 BSS로 통신할 수 있다.
도 3a에 따르면, UPCON 관련 PCC 정보는 단계 5 및 6 동안 BSS로 통신될 수 있다. 단계 1에서, 이동국(MS)은 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지(Activate PDP Context Request message)를 SGSN으로 통신할 수 있다. 단계 2에서, 보안 기능이 MS와 SGSN 간에 실행될 수 있다. 단계 3에서, SGSN은 트레이스 기동 메시지(Invoke Trace message)를 BSS로 통신할 수 있다. 단계 4에서, SGSN은 MS에 의해 제공되는 PDP 컨텍스트 활성화 메시지를 유효화(validate)할 수 있다. SGSN은 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지를 GGSN으로 통신할 수 있다. GGSN은 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지를 SGSN으로 통신할 수 있다. 게다가, GGSN은 UPCON 관련 PCC 정보를 SGSN으로 통신할 수 있다. 단계 5에서, 1u 모드의 경우, 무선 액세스 베어러(RAB: Radio Access Bearer) 셋업이 RAB 할당 프로시저(RAB Assignment procedure)를 사용하여 발생할 수 있다. 단계 6에서, 1u 모드의 경우, SGSN은 트레이스 기동 메시지를 RAN 노드로 송신할 수 있다. 단계 7에서, BSS 패킷 플로우 컨텍스트 프로시저가 SGSN과 BSS 간에 실행될 수 있다. 게다가, SGSN은 UPCON 관련 PCC 정보를 BSS로 통신할 수 있다. 단계 8에서, SGSN은 QoS 속성을 포함하는 PDP 컨텍스트 갱신 요청 메시지를 GGSN으로 통신할 수 있다. GGSN은 새로운 QoS 속성을 승인하기 위한 PDP 컨텍스트 갱신 응답 메시지를 SGSN으로 통신할 수 있다. 단계 9에서, SGSN은 PDP 컨텍스트 활성화 승인 메시지를 MS로 통신할 수 있다.
도 3b에 따르면, UPCON 관련 PCC 정보는 단계 4, 5 동안 RAN 노드로 통신될 수 있다. 단계 1에서, 이동국(MS)은 PDP 컨텍스트 활성화 요청 메시지(Activate PDP Context Request message)를 SGSN으로 통신할 수 있다. 단계 4에서, SGSN은 MS에 의해 제공되는 PDP 컨텍스트 활성화 메시지를 유효화(validate)할 수 있다. SGSN은 PDP 컨텍스트 생성 요청 메시지를 GGSN으로 통신할 수 있다. GGSN은 PDP 컨텍스트 생성 응답 메시지를 SGSN으로 통신할 수 있다. 게다가, GGSN은 UPCON 관련 PCC 정보를 SGSN으로 통신할 수 있다. 단계 5에서, 무선 액세스 베어러(RAB: Radio Access Bearer) 셋업이 RAB 할당 프로시저(RAB Assignment procedure)를 사용하여 발생할 수 있다. 특히, RAN 셋업은 RAN 노드와 SGSN 사이 및 MS와 RAN 노드 사이에서 발생할 수 있다. RAB 셋업이 SGSN과 RAN 노드 사이에서 발생하는 경우, UPCON 관련 PCC 정보가 RAN 노드로 통신될 수 있다. 단계 6에서, SGSN은 트레이스 기동 메시지를 RAN 노드로 송신할 수 있다. 단계 8에서, SGSN은 QoS 속성을 포함하는 PDP 컨텍스트 갱신 요청 메시지를 GGSN으로 통신할 수 있다. GGSN은 새로운 QoS 속성을 승인하기 위한 PDP 컨텍스트 갱신 응답 메시지를 SGSN으로 통신할 수 있다. 단계 9에서, SGSN은 PDP 컨텍스트 활성화 승인 메시지를 MS로 통신할 수 있다.
도 3c 및 3d는 PDP 컨텍스트 수정 프로시저 동안 GGSN로부터 RAN 노드로 UPCON 관련 PCC 정보를 통신하는 것을 도시한다. A/Gb 모드(도 3a)에 대한 PDP 컨텍스트 수정 프로시저와 1u 모드(도 3b)에 대한 PDP 컨텍스트 수정 프로시저는 3GPP TS 23.060 섹션 9.2.3 내에 더욱 기술되어 있다. 특히, GGSN은 UTRAN/GERAN 액세스 케이스에 대한 PDP 컨텍스트 수정 프로시저 동안 UPCON 관련 PCC 정보를 RAN 노드로 통신할 수 있다.
도 3c에 따르면, UPCON 관련 PCC 정보는 단계 2 및 3 동안 RAN 노드로 통신될 수 있다. 단계 1에서, SGSN은 PDP 컨텍스트 갱신 요청 메시지(Update PDP Context Request message)를 GGSN으로 통신할 수 있다. 단계 2에서, GGSN은 PDP 컨텍스트 갱신 응답 메시지를 SGSN으로 통신할 수 있다. 게다가, GGSN은 UPCON 관련 PCC 정보를 SGSN으로 통신할 수 있다. 단계 3에서, BSS 패킷 플로우 컨텍스트 프로시저가 RAN 노드와 SGSN 간에 실행될 수 있다. 게다가, UPCON 관련 PCC 정보는 RAN 노드로 통신될 수 있다. 단계 5에서, SGSN은 새로운 QoS 프로파일을 나타내기 위해 PDP 컨텍스트 갱신 요청 메시지를 GGSN으로 통신할 수 있다. 단계 6에서, SGSN은 PDP 컨텍스트 수정 요청 메시지를 MS로 통신할 수 있다. 단계 7에서, MS는 PDP 컨텍스트 수정 승인 메시지를 SGSN으로 통신할 수 있다. 단계 8에서, SGSN은 트레이스 기동 메시지를 RAN 노드로 통신할 수 있다.
도 3d에 따르면, UPCON 관련 PCC 정보는 단계 2, 3 동안 RAN 노드로 통신될 수 있다. 단계 1에서, SGSN은 PDP 컨텍스트 갱신 요청 메시지(Update PDP Context Request message)를 GGSN으로 통신할 수 있다. 단계 2에서, GGSN은 PDP 컨텍스트 갱신 응답 메시지를 GGSN으로 통신할 수 있다. 게다가, GGSN은 UPCON 관련 PCC 정보를 SGSN으로 통신할 수 있다. 단계 4에서, 무선 액세스 베어러(RAB: Radio Access Bearer) 수정이 RAB 할당 프로시저(RAB Assignment procedure)를 사용하여 수행될 수 있다. 특히, RAN 수정은 RAN 노드와 SGSN 사이 및 MS와 RAN 노드 사이에서 수행될 수 있다. RAB 수정이 SGSN과 RAN 노드 사이에서 발생하는 경우, UPCON 관련 PCC 정보가 RAN 노드로 통신될 수 있다. 단계 5에서, SGSN은 새로운 QoS 프로파일을 나타내기 위해 PDP 컨텍스트 갱신 요청 메시지를 GGSN으로 통신할 수 있다. GGSN은 PDP 컨텍스트 갱신 응답 메시지를 SGSN으로 통신하는 것에 의해 새로운 QoS 프로파일을 승인할 수 있다. 단계 6에서, SGSN은 PDP 컨텍스트 수정 요청 메시지를 MS로 통신할 수 있다. 단계 7에서, MS는 PDP 컨텍스트 수정 승인 메시지를 SGSN으로 통신할 수 있다. 단계 8에서, SGSN은 트레이스 기동 메시지를 RAN 노드로 통신할 수 있다.
일 예에서, RAN 노드(예컨대, eNB, RNC, BSS)는 PCRF로부터 UPCON 관련 PCC 정보를 수신할 수 있다. UPCON 관련 PCC 정보는 UPCON 이벤트 트리거를 포함할 수 있다. UPCON 이벤트 트리거는 무선 업링크에서의 UPCON, 무선 다운링크에서의 UPCON, 네트워크 업링크에서의 UPCON 및 네트워크 다운링크에서의 UPCON을 포함할 수 있다. 하나의 UPCON 트리거가 매칭되는 때, RAN 노드는 UPCON 이벤트 및 관련 무선 액세스 네트워크 혼잡 정보(RCI: Radio Access Network Congestion Information)를 CN으로 리포트할 수 있다. 게다가, RAN은 RCI를, MME, S-GW, P-GW, PCRF 등의 하나 이상의 CN 노드에 리포트할 수 있다. RAN 노드는 UPCON 이벤트 및 RCI를 CN 노드에 직접적으로 혹은 간접적으로 리포트할 수 있다.
일 구성에서, RCI는 혼잡 인터페이스 노드(congested interface node) 및 방향을 포함할 수 있다. 예컨대, RCI는 무선 인터페이스 다운링크(예컨대, LTE-Uu, Uu)에서의 혼잡, 무선 인터페이스 업링크에서의 혼잡, 네트워크 인터페이스 다운링크(예컨대, Gb, 1u-Ps, S1-U)에서의 혼잡 및 네트워크 인터페이스 업링크에서의 혼잡을 나타낼 수 있다. 게다가, RCI는 eNB, RNC 혹은 BSS 등의 특정한 RAN 노드에서의 혼잡을 나타낼 수 있다.
RCI는 혼잡도 레벨(congestion severity level)을 포함할 수 있다. 혼잡도 레벨은 혼잡의 강도를 나타내는 사전정의된 수일 수 있다. 예컨대, 혼잡도 레벨은 0~7의 범위일 수 있고, 이 경우 0은 상대적으로 큰 혼잡도를 나타내고 7은 상대적으로 작은 혼잡도를 나타낼 수 있으며, 그 반대일 수도 있다. 게다가, RCI는 혼잡 상황을 포함할 수 있다. 혼잡 상황은 혼잡이 존재하는지 혹은 혼잡이 존재하지 않은지를 나타낼 수 있다. 예컨대, 0은 혼잡이 없음을 나타내고 1은 혼잡이 있음을 나타낼 수 있다.
RCI는 혼잡 위치 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, RCI는 혼잡의 위치를 식별하기 위한 셀 식별자(ID)를 포함할 수 있다. RCI는 CN 노드 간의 인터페이스에 대한 PDP 컨텍스트 식별자(ID) 혹은 진화된 패킷 서비스(EPS) 베어러 식별자를 포함할 수 있다. RCI는 CN 노드간의 인터페이스에 대한 IMSI/NAI(Network Access Identifier), eNB UE S1 액세스포인트(AP) 식별자 혹은 S1-MME 인터페이스에 대한 MME UE S1 AP 식별자와 같은 사용자 신원을 포함할 수 있다. 게다가, RCI는 CN 노드 간의 인터페이스에 대한 IMEI(International Mobile station Equipment Identity)과 같은 UE 신원을 포함할 수 있다. RCI는 또한, CN 노드 간의 인터페이스에 대한 APN, PDN 타입 및 UE 인터넷 프로토콜(IP) 어드레스와 같은 PDN 접속 식별자를 포함할 수 있다.
RCI는 사용자 신원, APN 혹은 EPS 베어러 ID를 포함하여, 특정 UE, 특정 APN 혹은 특정 EPS ID가 제각기 UPCON을 겪고 있음을 나타낼 수 있다. 예컨대, RCI는 UPCON 이벤트 트리거가 APN 기반 단위 리포트에 대해 제공되는 때 UPCON을 겪고 있는 APN을 포함할 수 있다. 게다가, RCI는 UPCON 트리거가 UE 기반 단위 리포트에 대해 제공되는 때 UPCON을 겪고 있는 UE의 신원을 포함할 수 있다. 더욱이, RCI는 UPCON 이벤트 트리거가 베어러 기반 단위 리포트에 대해 제공되는 때 UPCON을 겪고 있는 EPS 베어러의 식별자를 포함할 수 있다.
UPCON 이벤트 트리거에 근거하여 UPCON 이벤트를 검출한 후, RAN 노드(예컨대, eNB)는 UPCON 이벤트 및 RCI를 PCRF 노드에 리포트할 수 있고 선택에 따라서는 애플리케이션 서버(AS)에 리포트할 수 있다. eNB는 (1) eNB와 PCRF 노드간의 직접 통신, (2) eNB와 PCRF 간에 UPCON 기능 엔티티(UPCON-FE: UPCON function entity)를 통한 통신, (3) eNB와 PCRF 노드 간에 제어 플레인 상에서 MME, SGW(Serving Gateway) 및 PGW/PCEF를 통한 통신, (4) eNB와 PCRF 간에 사용자 플레인 상에서 SGW 및 PGW/PCEF를 통한 통신 중 중 적어도 하나에 근거하여, UPCON 이벤트 및 RCI를 E-UTRAN 케이스에 대한 EPS(Evolved Packet System)에서 리포트할 수 있다.
일 구성에서, RAN 노드는 UTRAN 혹은 GERAN을 포함할 수 있다. RAN 노드(즉, UTRAN/GERAN)는 (1) UTRAN 혹은 GERAN와 PCRF 노드간의 직접 통신, (2) UTRAN 혹은 GERAN와 PCRF 간에 UPCON-FE(UPCON function entity)를 통한 통신, (3) UTRAN 혹은 GERAN와 PCRF 노드 간에 제어 플레인 혹은 사용자 플레인 상에서 SGSN 및 GGSN/PCEF을 통한 통신 (4) UTRAN 혹은 GERAN와 PCRF 간에 제어 플레인 혹은 사용자 플레인 상에서 S4-SGSN, SGW 및 PGW/PCEF를 통한 통신 중 중 적어도 하나에 근거하여, UPCON 이벤트 및 RCI를 2G/3G 시스템에서 리포트할 수 있다.
일 예에서, PCRF는 RAN 노드로부터 RCI를 수신한 후, RCI를 애플리케이션 서버로 리포트할 수 있다. Rx 인터페이스는 RCI 리포트를 RCRF로부터 애플리케이션 서버로 통신하는 데에 사용될 수 있다. 애플리케이션 서버는 UPCON 이벤트를 나타내는 것, 최대 비트레이트를 감소시키는 것, 비트레이트 CODEC를 감소시키는 것, 오디오 데이터를 감소된 비트레이트 비디오 데이터와 함께 제공하는 것 혹은 비디오 데이터를 제거하는 것 중 적어도 하나를 수행하는 것에 의해 UPCON을 줄일 수 있다. 애플리케이션 서버는 최대 비트레이트(예컨대, 1Mbps)를 설정하는 것에 의해 QoS를 조정할 수 있다. 그 결과, 애플리케이션 서버는 운영자 폴리시에 따라 셀에서의 UPCON를 줄일 수 있다.
도 4a는 E-UTRAN 케이스의 경우, eNB로부터 PCRF로 무선 액세스 네트워크 혼잡 정보(RCI)를 리포트하는 것을 도시한다. 특히, RCI는 MME, SGW 및 PGW/PCEF를 통하여 리포트될 수 있다. 특히, eNB는 S1-MME, S11, S5/S8 및 Gx 경로를 사용하여 RCI를 PCRF로 리포트할 수 있다. S1-MME 경로는 eNB와 MME를 접속할 수 있고, S11 경로는 MME와 S-GW를 접속할 수 있고, S5/S8 경로는 S-GW와 P-GW/PCEF를 접속할 수 있고, Gx 경로는 P-GW/PCEF와 PCRF를 접속할 수 있다. PCRF는 선택에 따라서는 RCI 리포트를 애플리케이션 서버로 통신할 수 있다.
이전에 논의된 바와 같이, RCI(혹은 RCI 리포트)는 혼잡 인터페이스 방향, 혼잡도 레벨, 혼잡 상황, 혼잡 위치 정보, UE 식별자, 사용자 신원, 액세스포인트 이름(APN: access point name) 혹은 UE IP 어드레스와 같은 PDN 접속 식별자(ID), PDP 컨텍스트 식별자 혹은 EPS 베어러 식별자을 포함할 수 있다. 따라서, RCI 리포트는 UE 단위, APN 단위 및 베어러 케이스 단위에 대한 RCI를 포함할 수 있다. 일예에서, MME, S-GW, P-GW/PCEF, PCRF 및 AS는 마지막으로 전송된 RCI 리포트를 직접 송신했던 각 CN 노드로 확인응답 리포트(acknowledgement report)을 통신할 수 있다(예컨대, MME는 eNB로 확인응답 리포트를 통신할 수 있다). 게다가, PGW/PCEF 및/또는 PCRF가 UPCON이 발생하고 있음을 안 경우, 3GPP TS 23.203 섹션 7.4에 기술된 바와 같이, 후보 UE, APN 및/또는 베어러를 다루기 위해 IPCAN 세션 수정 프로시저가 개시될 수 있다.
도 4b는 E-UTRAN 케이스의 경우 eNB로부터 PCRF로 RCI를 리포트하는 것을 도시한다. 특히, PCRF는 eNB 상에서 시행될 수 있다. eNB는 RCI 리포트를 Gx 인터페이스를 통하여 PCRF로 직접 통신할 수 있다. 일예에서, PCRF는 eNB/PCEF로부터 RCI 리포트를 수신한 후 eNB/PCEF로 확인응답 리포트를 통신할 수 있다. PCRF는 선택에 따라서는 RCI 리포트를 애플리케이션 서버로 통신할 수 있다. 이전에 논의된 바와 같이, RCI(혹은 RCI 리포트)는 혼잡 인터페이스 방향, 혼잡도 레벨, 혼잡 상황, 혼잡 위치 정보, UE 식별자, 사용자 신원, 액세스포인트 이름(APN: access point name) 혹은 UE IP 어드레스와 같은 PDN 접속 식별자(ID), PDP 컨텍스트 식별자 혹은 EPS 베어러 식별자을 포함할 수 있다. 따라서, RCI 리포트는 UE 단위, APN 단위 및 베어러 케이스 단위에 대한 RCI를 포함할 수 있다
도 4c는 E-UTRAN 케이스의 경우 eNB로부터 UPCON-FE를 통하여 PCRF로 RCI를 리포트하는 것을 도시한다. UPCON-FE는 RAN 노드(예컨대, eNB)로부터 직접적으로 혹은 간접적으로 RCI를 수신하고 RCI 리포트를 PCRF로 통신하는 논리적 기능 엔티티일 수 있다. UPCON-FE는 운영 및 유지 노드(Q&M 노드: Operation and Maintenance node) 혹은 CN 노드(MME, SGSN, S-GW, PGW, SGSN 등)을 통하여 간접적으로 PCI를 수신할 수 있다. UPCON-FE는 독립적인(standalone) 개체이거나 MME/SGSN 혹은 다른 네트워크 요소와 동일 위치에 있을 수 있다. UPCON-FE는 할당된 PCRF를 알려진 사용자 신원 및 APN에 근거하여 탐색하고 그 다음에 RCI 리포트를 PCRF로 추가로 통신하여 폴리시 수정 결정을 트리거하도록 할 수 있다. PCRF는 선택에 따라서는 RCI 리포트를 애플리케이션 서버로 통신할 수 있다. 이전에 논의된 바와 같이, RCI(혹은 RCI 리포트)는 혼잡 인터페이스 방향, 혼잡도 레벨, 혼잡 상황, 혼잡 위치 정보, UE 식별자, 사용자 신원, 액세스포인트 이름(APN: access point name) 혹은 UE IP 어드레스와 같은 PDN 접속 식별자(ID), PDP 컨텍스트 식별자 혹은 EPS 베어러 식별자을 포함할 수 있다. 따라서, RCI 리포트는 UE 단위, APN 단위 및 베어러 케이스 단위에 대한 RCI를 포함할 수 있다. 일예에서, 상이한 네트워크 노드로부터 RCI를 수신한 후에 확인응답 리포트가 네트워크 노드에 의해 통신될 수 있다(예컨대, UPCON-FE는 eNB로부터 RCI 리포트를 수신한 후에 eNB로 확인응답 리포트를 통신할 수 있다).
도 5a는 UTRAN 혹은 GERAN으로부터 PCRF로 RCI를 리포트하는 것을 도시한다. 특히, GERAN/UTRAN은 RCI를 SGSN 및 GGSN/PCEF를 통하여 PCRF로 통신할 수 있다. PCRF는 선택에 따라서는 RCI 리포트를 애플리케이션 서버로 통신할 수 있다. 일예에서, 상이한 네트워크 노드로부터 RCI를 수신한 후에 확인응답 리포트가 네트워크 노드에 의해 통신될 수 있다. 게다가, RCI 리포트는 다른 정보 중, UE 단위, APN 단위 및 베어러 케이스 단위에 대한 RCI를 포함할 수 있다.
도 5b는 UTRAN/GERAN로부터 PCRF로 RCI을 직접 리포트하는 것을 도시한다. PCRF는 선택에 따라서는 RCI 리포트를 애플리케이션 서버로 통신할 수 있다. 일예에서, 상이한 네트워크 노드로부터 RCI를 수신한 후에 확인응답 리포트가 네트워크 노드에 의해 통신될 수 있다. 게다가, RCI 리포트는 다른 정보 중, UE 단위, APN 단위 및 베어러 케이스 단위에 대한 RCI를 포함할 수 있다.
도 5c는 UTRAN/GERAN로부터 UPCON-FE를 통하여 PCRF로 RCI을 리포트하는 것을 도시한다. PCRF는 선택에 따라서는 RCI 리포트를 애플리케이션 서버로 통신할 수 있다. 일예에서, 상이한 네트워크 노드로부터 RCI를 수신한 후에 확인응답 리포트가 네트워크 노드에 의해 통신될 수 있다. 게다가, RCI 리포트는 다른 정보 중, UE 단위, APN 단위 및 베어러 케이스 단위에 대한 RCI를 포함할 수 있다.
또다른 예는 도 6의 흐름도에 도시된 바와 같이, UPCON를 리포트하도록 동작가능한 RAN 노드의 컴퓨터 회로의 기능(600)을 제공한다. 해당 기능은 방법으로서 구현될 수 있거나 머신 상의 인스트럭션으로서 실행될 수 있는데, 이 경우, 그 인스트럭션은 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능한 매체 혹은 하나의 비일시적 머신 판독가능한 저장 매체 상에 포함될 수 있다. 컴퓨터 회로는 블록 610에서, CN, EPC(evolved packet core)로부터, UPCON 관련 PCC 정보를 포함하는 정보 요소(IE: information element)를 수신하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 회로는 또한, 블록 620에서, UPCON 관련 PCC 정보에 포함된 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여, RAN 노드에서, UPCON 이벤트의 위치를 식별하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 회로는 또한, 블록 630에서, UPCON 이벤트에 관한 RCI를 CN의 하나 이상의 네트워크 요소에 리포트하도록 구성될 수 있다.
이전에 논의된 바와 같이, RCRF로부터 RCI 리포트를 수신하면, 애플리케이션 서버는 UPCON 이벤트를 나타내는 것, 최대 비트레이트를 감소시키는 것, 비트레이트 CODEC를 감소시키는 것, 오디오 데이터를 감소된 비트레이트 비디오 데이터와 함께 제공하는 것 혹은 비디오 데이터를 제거하는 것 중 적어도 하나를 수행하는 것에 의해 UPCON을 줄일 수 있다. 애플리케이션 서버는 최대 비트레이트(예컨대, 1Mbps)를 설정하는 것에 의해 QoS를 조정할 수 있다. 그 결과, 애플리케이션 서버는 운영자 폴리시에 따라 셀에서의 UPCON를 줄일 수 있다.
일 구성에서, 컴퓨터 회로는 연결 프로시저, 전용 베어러 활성화 프로시저, 전용 베어러 수정 프로시저 혹은 사용자 장비(UE) 요청 PDN 접속 프로시저 중 적어도 하나의 프로시저 동안 EPS의 PCRF로부터 UPCON 관련 PCC 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 회로는 또한, UPCON 관련 PCC 정보를 PCRF로부터 Gx 인터페이스를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다.
일 구성에서, 컴퓨터 회로는 eNB와 EPS의 PCRF 노드 간의 직접 통신; 상기 eNB와 상기 PCRF 간에 UPCON 기능 엔티티(UPCON-FE: UPCON function entity)를 통한 통신; 상기 eNB와 상기 PCRF 노드 간에 제어 플레인 상에서 MME, SGW(Serving Gateway) 및 PGW/PCEF를 통한 통신; 혹은 상기 eNB와 상기 PCRF 간에 사용자 플레인 상에서 SGW 및 PGW/PCEF를 통한 통신 중 적어도 하나에 근거하여, RCI를 EPS의 PCRF 노드로 리포트하도록 구성될 수 있다.
일 예에서, 컴퓨터 회로는 RCI를 PCRF를 통하여 애플리케이션 서버(AS)로 리포트하도록 구성될 수 있고, 이 경우, AS는 UPCON 이벤트를 나타내는 것, 최대 비트레이트를 감소시키는 것, 비트레이트 CODEC를 감소시키는 것, 오디오 데이터를 감소된 비트레이트 비디오 데이터와 함께 제공하는 것 혹은 비디오 데이터를 제거하는 것 중 적어도 하나를 수행하는 것에 의해 UPCON을 줄일 수 있다.
일 구성에서, 컴퓨터 회로는 연결 프로시저 동안 각 UE에 대한 UPCON 이벤트 트리거를 UPCON 관련 PCC 정보를 통하여 수신하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 회로는 연결 프로시저 혹은 UE 요청 PDN 접속 프로시저 중 적어도 하나의 프로시저 동안 각 액세스 포인트 이름(APN)에 대한 UPCON 이벤트 트리거를 수신하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 회로는 또한, 전용 베어러 활성화 프로시저 혹은 전용 베어러 수정 프로시저 중 적어도 하나의 프로시저 동안 각 EPS 베어러에 대한 UPCON 이벤트 트리거를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 구성에서, 컴퓨터 회로는 PCRF로부터 정보 요소(IE)를 수신하도록 구성될 수 있는데, 이 정보 요소는 각 사용자 장비(UE)에 대한 UPCON 리포트 이벤트 트리거, 혼잡 사용자 장비(UE) 어그리게이티드 최대 비트레이트(UE-AMBR) 및 비혼잡 UE-AMBR를 포함한다. 컴퓨터 회로는 또한, PCRF로부터 정보 요소(IE)를 수신하도록 구성될 수 있는데, 이 정보 요소는 각 APN에 대한 UPCON 리포트 이벤트 트리거, 혼잡 APN-AMBR 및 비혼잡 APN-AMBR를 포함한다. 컴퓨터 회로는 또한, PCRF로부터 정보 요소(IE)를 수신하도록 구성될 수 있는데, 이 정보 요소는 각 EPS 베어러에 대한 UPCON 리포트 이벤트 트리거, 혼잡 베어러 최대 비트레이트(BMBR) 및 비혼잡 BMBR를 포함한다.
일예에서, 컴퓨터 회로는 RCI 리포트를 CN으로 송신하도록 구성될 수 있는데, RCI 리포트는 혼잡 인터페이스 방향, 혼잡도 레벨, 혼잡 상황, 혼잡 위치 정보, UE 식별자, 사용자 신원, 액세스포인트 이름(APN: access point name) 혹은 UE IP 어드레스와 같은 PDN 접속 식별자(ID), PDP 컨텍스트 식별자 혹은 EPS 베어러 식별자을 포함할 수 있다.
또다른 예는 도 7의 흐름도에 도시된 바와 같이, 사용자 플레인 혼잡(UPCON)을 리포트하는 방법(700)을 제공한다. 방법은 머신 상의 인스트럭션으로서 실행될 수 있는데, 이 인스트럭션은 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능한 매체 혹은 하나의 비일시적 머신 판독가능한 저장 매체 상에 포함된다. 방법은 블록 710에서, 무선 네트워크 제어기(RNC) 혹은 RAN 노드로부터, UPCON 관련 PCC 정보를 포함하는 정보 요소(IE)를 수신하는 동작을 포함할 수 있다. 방법은 블록 720에서, UPCON 관련 PCC 정보에 포함된 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여, RAN 노드에서, UPCON 이벤트를 식별하는 것을 포함할 수 있다. 방법의 다음 동작은 블록 730에서, UPCON 이벤트에 관한 RCI를 RAN 노드로부터 EPC의 하나 이상의 네트워크 요소에 리포트하는 것을 포함할 수 있다.
일 예에서, 방법은 UTRAN 혹은 GERAN으로부터 UPCON 이벤트에 관한 RCI를 리포트하는 것을 포함할 수 있다. 게다가, 방법은 GGSN으로부터 S-GW, SGSN 혹은 S4-SGSN을 통하여 UPCON 관련 PCC 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다.
또다른 예에서, 방법은 2G/3G 시스템에서의 GGSN로부터 UPCON 관련 PCC 정보를 PDP 컨텍스트 활성화 프로시저 혹은 PDP 컨텍스트 수정 프로시저 중 적어도 하나의 프로시저 동안 수신하는 것을 포함할 수 있다.
추가의 예에서, 방법은 UTRAN 혹은 GERAN와 PCRF 노드간의 직접 통신; UTRAN 혹은 GERAN와 PCRF 간에 UPCON-FE(UPCON function entity)를 통한 통신; UTRAN 혹은 GERAN와 PCRF 노드 간에 제어 플레인 혹은 사용자 플레인 상에서 SGSN 및 GGSN/PCEF을 통한 통신; UTRAN 혹은 GERAN와 PCRF 간에 제어 플레인 혹은 사용자 플레인 상에서 S4-SGSN, SGW 및 PGW/PCEF를 통한 통신 중 중 적어도 하나에 근거하여, UTRAN 혹은 GERAN으로부터 PCRF 노드로 RCI를 리포트하는 것을 포함할 수 있다.
일예에서, UPCON-FE는 RAN 노드와 코어 네트워크 노드로부터 RCI를 수신하고, RCI에 포함된 사용자 신원 및 PDN 접속 식별자에 근거하여, 영향을 받는 각각의 사용자 장비(UE) 및 IP-CAN 세션에 대한 할당된 PCRF을 결정하고, 해당 할당된 PCRF로 RCI를 리포트하도록 구성될 수 있다.
게다가, 방법은 UTRAN 혹은 GERAN으로부터 PCRF을 통하여 애플리케이션 서버(AS)로 RCI를 리포트하는 것을 포함할 수 있고, 이 경우, AS는 UPCON 이벤트를 나타내는 것, 최대 비트레이트를 감소시키는 것, 비트레이트 CODEC를 감소시키는 것, 오디오 데이터를 감소된 비트레이트 비디오 데이터와 함께 제공하는 것 혹은 비디오 데이터를 제거하는 것 중 적어도 하나를 수행하는 것에 의해 UPCON을 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에서 도시된 바와 같이, RAN(810)에 결합되어 있는 UPCON 리포트 장치(800)의 예를 도시한다. RAN(810)은 eNB, RNC 혹은 BSS를 포함할 수 있다. UPCON 리포트 장치는 RAN 노드에서, UPCON 관련 PCC 정보를 포함하는 정보 요소(IE)을 수신하도록 구성된 수신 모듈(802)을 포함한다. 식별 모듈(804)는 RAN 노드에서, UPCON 관련 PCC 정보에 포함된 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여 UPCON 이벤트의 위치를 식별하도록 구성될 수 있다. 리포트 모듈(806)은 RAN 노드에서, UPCON 이벤트에 관한 RCI를 코어 네트워크(CN)(806)의 하나 이상의 네트워크 요소로 리포트하도록 구성될 수 있다.
일예에서, 수신 모듈(802)는 또한, 연결 프로시저, 전용 베어러 활성화 프로시저, 전용 베어러 수정 프로시저 혹은 UE 요청 PDN 접속 프로시저 중 적어도 하나의 프로시저 동안 EPS(835)의 PCRF(840)로부터 UPCON 관련 PCC 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
일 구성에서, 식별 모듈(804)는 또한, 무선 업링크, 무선 다운링크, RAN 노드 처리 케이퍼빌러티(capability), 네트워크 업링크 혹은 네트워크 다운링크에서 발생한다고 UPCON의 위치를 식별하는 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여, UPCON 이벤트의 위치를 식별하도록 구성될 수 있다.
일예에서, 리포트 모듈(806)은 eNB와 E-UTRAN의 PCRF 노드(840)간의 직접 통신; 상기 eNB와 상기 PCRF 간에 UPCON-FE(UPCON function entity)를 통한 통신, (3) 상기 eNB(815)와 상기 PCRF 노드(840) 간에 제어 플레인 상에서 MME(830), SGW(Serving Gateway)(820) 및 PGW/PCEF(825)를 통한 통신, (4) 상기 eNB와 상기 PCRF 노드(840) 간에 사용자 플레인 상에서 SGW(820) 및 PGW/PCEF(825)를 통한 통신 중 중 적어도 하나에 근거하여, E-UTRAN의 PCRF로 RCI를 리포트하도록 구성될 수 있다.
게다가, 리포트 모듈(806)은 RCRF(840)을 통하여 애플리케이션 서버(도시하지 않음) RCI를 리포트하도록 구성될 수 있는데, 이 AS는 UPCON 이벤트를 나타내는 것, 최대 비트레이트를 감소시키는 것, 비트레이트 CODEC를 감소시키는 것, 오디오 데이터를 감소된 비트레이트 비디오 데이터와 함께 제공하는 것 혹은 비디오 데이터를 제거하는 것 중 적어도 하나를 수행하는 것에 의해 UPCON을 줄일 수 있다.
도 9는 사용자 장비(UE), 이동국(MS), 이동 무선 장치, 이동 통신 장치, 태블릿, 핸드셋 혹은 다른 타입의 무선 장치와 같은 무선 장치의 예시를 제공한다. 무선 장치는 노드, 매크로 노드, 저전력 노드(LPN) 혹은 송신국(기지국(BS), eNB, 베이스밴드 유닛(BBU: baseband unit), 원격 무선 헤드(RRH: remote radio head), 원격 무선 장비(RRE: remote radio equipment), 중계국(RS: relay station), 무선 장비(RE: radio equipment) 혹은 기타 타입의 무선 광역 네트워크(WWAN: wireless wide area network) 액세스 포인트 등)와 통신하도록 구성된 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 무선 장치는 3GPP LTE, WiMAX, HSPA, 블루투스 및 WiFi를 포함하는 적어도 하나의 무선 통신 표준을 사용하여 통신하도록 구성될 수 있다. 무선 장치는 각각의 무선 통신 표준에 대해 별개의 안테나를 사용하거나 복수의 무선 통신 표준에 대해 공유 안테나를 사용하여 통신할 수 있다. 무선 장치는 무선 LAN(WLAN), 무선 개인 영역 네트워크(WPAN) 및/또는 WWAN에서 통신할 수 있다.
도 9는 또한, 무선 장치로부터의 오디오 입출력을 위해 사용될 수 있는 마이크로폰 및 하나 이상의 스피커의 예시를 제공한다. 디스플레이 스크린은 LCD 스크린 혹은 OLED 디스플레이와 같은 다른 타입의 디스플레이 스크린일 수 있다. 디스플레이 스크린은 터치 스크린으로서 구성될 수 있다. 터치 스크린은 용량성, 저항성 혹은 다른 타입의 터치 스크린 기술을 사용할 수 있다. 애플리케이션 프로세서 및 그래픽 프로세서는 처리 및 디스플레이 능력을 제공하도록 내부 메모리에 결합될 수 있다. 비휘발성 메모리 포트가 또한 사용자에 데이터 입력/출력 옵션을 제공하는 데에 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리 포트는 또한 무선 장치의 메모리 능력을 확장하는 데에 사용될 수 있다. 키보드는 추가의 사용자 입력을 제공하기 위해 무선 장치와 통합되거나 무선 장치에 무선으로 접속될 수 있다. 가상 키보드가 또한 터치 스크린을 사용하여 제공될 수 있다.
다양한 기술들 또는 이의 특정한 양태들 또는 부분들은 플로피 디스켓들, CD-ROM들, 하드 드라이브들, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 임의의 다른 기계 판독 가능 저장 매체와 같은 유형의 매체 내에서 실시되는 프로그램 코드(즉, 명령들)의 형태를 취할 수 있고, 여기서 프로그램 코드가 컴퓨터와 같은 기계 내에 로딩되고 기계에 의해 실행될 때, 상기 기계는 다양한 기술들을 실행하는 장치가 된다. 회로는 하드웨어, 펌웨어, 프로그램 코드, 실행가능 코드, 컴퓨터 명령들 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 신호를 포함하지 않는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체일 수 있다. 프로그램 가능 컴퓨터들 상에서 프로그램 코드를 실행하는 경우에, 컴퓨팅 디바이스는 프로세서, 프로세서에 의해 판독 가능한 저장 매체(휘발성 및 비휘발성 메모리 및/또는 저장 요소들을 포함하는), 적어도 하나의 입력 디바이스 및 적어도 하나의 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 휘발성 및 비휘발성 메모리 및/또는 저장 요소들은 RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 광학 드라이브, 자기 하드 드라이브, 고체 드라이브 또는 전자 데이터를 저장하기 위한 다른 매체일 수 있다. 노드 및 무선 디바이스는 또한 송수신기 모듈, 카운터(counter) 모듈, 프로세싱 모듈 및/또는 클럭 모듈 또는 타이머 모듈을 포함할 수 있다. 본원에서 설명되는 다양한 기술들을 구현 또는 사용할 수 있는 하나 이상의 프로그램들은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface; API), 재사용 가능 제어들 등을 사용할 수 있다. 그와 같은 프로그램들은 컴퓨터 시스템과 통신하기 위해 고레벨 프로시저 또는 객체 지향 프로그래밍 언어로 구현될 수 있다. 그러나, 프로그램(들)은 바람직한 경우, 어셈블리 또는 기계어로 구현될 수 있다. 아무튼, 언어는 컴파일링되거나 해석된 언어이고, 하드웨어 구현들과 함께 결합될 수 있다.
본 명세서에서 기술되는 기능 유닛들의 다수는 유닛들의 자체의 구현 독립성을 더욱 특히 강조하기 위해 모듈들로서 라벨링되었음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 모듈은 커스텀 VLSI 회로들 또는 게이트 어레이들, 논리 칩들과 같은 오프-더-셀프(off-the-shelf) 반도체들, 트랜지스터들 또는 다른 이산의 구성요소들을 포함하는 하드웨어 회로로서 구현될 수 있다. 모듈은 또한 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate array)들, 프로그래머블 어레이 로직(programmable array logic), 프로그래머블 로직 디바이스 등과 같은 프로그래머블 하드웨어 디바이스들로 구현될 수 있다.
모듈들은 또한 다양한 유형들의 프로세서들에 의해 실행되도록 소프트웨어로 구현될 수 있다. 식별되는 실행 가능한 코드의 모듈은 예를 들어, 객체, 프로시저 또는 기능으로 조직될 수 있는, 예를 들어 컴퓨터 명령들의 하나 이상의 물리적 또는 논리적 블록들을 포함할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 식별되는 모듈의 실행 가능한 것들은 물리적으로 함께 위치될 필요는 없지만 논리적으로 서로 결합될 때, 모듈을 포함하고 모듈에 대한 진술된 목적을 달성하는 상이한 위치들에 저장되는 이종의 명령들을 포함할 수 있다.
실제로, 실행 가능한 코드의 모듈은 단일 명령들 또는 다수의 명령들일 수 있고, 심지어 상이한 프로그램들 중의, 여러 상이한 코드 세그먼트들에, 그리고 여러 메모리 디바이스들에 걸쳐 분포될 수 있다. 유사하게, 운영 데이터는 본원에서 모듈들 내에서 식별되고 예시되고, 임의의 적절한 형태로 구현되고 임의의 적절한 유형의 데이터 구조 내에서 조직될 수 있다. 운영 데이터는 단일 데이터 세트로서 모여 있을 수 있거나, 또는 상이한 저장 디바이스들에 걸치는 것을 포함하여 상이한 장소들에 걸쳐 분포될 수 있고, 적어도 부분적으로, 시스템 또는 네트워크 상에 단지 전자 신호들로서 존재할 수 있다. 모듈들은 원하는 기능들을 수행하도록 동작 가능한 에이전트들을 포함하여, 수동이거나 능동일 수 있다.
본 명세서 전체에 걸쳐 "예"라 함은 이 예와 관련하여 기술되는 특정한 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되는 것을 의미한다. 그러므로, 본 명세서 전체에 걸친 다양한 장소들에 나타나 있는 어구들 "하나의 실시예에서"는 반드시 모두 동일한 실시예를 칭하고 있는 것은 아니다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 복수의 아이템들, 구조 요소들, 구성 요소들 및/또는 재료들은 편의를 위해 공통 목록에 제시될 수 있다. 그러나, 이 목록들은 목록의 각 일원들이 개별적으로 별개 및 고유의 일원으로 식별되는 것처럼 해석되어야만 한다. 그러므로, 그와 같은 목록의 어떠한 개별 일원도 반대로 표시되지 않으면 단지 공통 그룹 내의 자체의 프리젠테이션에만 기초하여 동일한 목록의 임의의 다른 일원과 사실상 등가인 것으로 해석되지 않아야만 한다. 게다가, 본 발명의 다양한 실시예들 및 예들은 본원에서 본 발명의 다른 구성요소들에 대한 대안들과 함께 언급될 수 있다. 그와 같은 실시예들, 예들 및 대안들은 사실상 서로의 등가들로서 해석되어서는 안되고, 본 발명의 별개의 그리고 독자적인 표현들로서 고려되어야만 하는 것이 이해된다.
더욱이, 기술되는 특징들, 구조들 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 다음의 설명에서, 본 발명의 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해 레이아웃(layout)들, 거리들, 네트워크 예들 등의 예들과 같이 수치로 명시되는 세부사항들이 제공된다. 그러나, 당업자는 본 발명이 명시된 세부사항들 중 하나 이상이 없이도 또는 다른 방법들, 구성요소들, 레이아웃들 등으로 실행될 수 있음을 인정할 것이다. 다른 예들에서, 널리 공지되어 있는 구조들, 재료들 또는 동작들은 본 발명의 양태들을 모호하게 하는 것을 방지하기 위해 상세하게 도시되거나 기술되지 않는다.
상술한 예들이 하나 이상의 특정한 애플리케이션들에서 본 발명의 원리들을 예시할지라도, 발명의 능력을 발휘하지 않고, 그리고 본 발명의 원리들 및 개념들로부터 벗어나지 않고 형태, 용법 및 구현 세부사항들에서 많은 수정들이 행해질 수 있음이 당업자에게는 자명할 것이다. 따라서, 본 발명이 아래 진술되는 청구항들에 의한 것을 제외하고 제한되는 것이 의도되지 않는다.
800: 무선 장치 802: 수신 모듈
804: 식별 모듈 806: 리포트 모듈
810: 사용자 장비(UE) 815: 무선 액세스 네트워크(RAN)
820: 서빙 게이트웨이(S-GW) 825: PDN 게이트웨이(PDN-GW)
830: 이동 관리 엔티티(MME) 835: 진화된 패킷 시스템(EPS)
840: PCRF 845: GERAN/UTRAN
855: 홈 가입자 서버(HSS) 860: 코어 네트워크(CN)
880: SGSN

Claims (25)

  1. 사용자 플레인 혼잡(UPCON: user plane congestion)을 리포트하도록 동작가능한 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드로서,
    상기 RAN 노드는 컴퓨터 회로를 구비하고,
    상기 컴퓨터 회로는
    코어 네트워크(CN)으로부터, UPCON 관련 폴리시 및 과금제어(PCC) 정보(UPCON related Policy and Control Charging(PCC) information)를 포함하는 정보 요소(IE)(information element)를 수신하고,
    상기 RAN 노드에서, 상기 UPCON 관련 PCC 정보에 포함된 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여, UPCON 이벤트의 위치를 식별하고,
    상기 UPCON 이벤트에 관한 무선 액세스 네트워크 혼잡 정보(RCI)(Radio Access Network Congestion Information)를 상기 CN의 하나 이상의 네트워크 요소에 리포트하도록 구성되는
    무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는 연결 프로시저(attach procedure), 전용 베어러(bearer) 활성화 프로시저, 전용 베어러 수정 프로시저 혹은 사용자 장비(UE) 요청 패킷 데이터 네트워크(PDN) 접속 프로시저 중 적어도 하나의 프로시저 동안, 진화된 패킷 시스템(EPS)(Evolved Packet System)의 폴리시 및 과금 규칙 기능(PCRF)(Policy and Charging Rules Function) 노드로부터 상기 UPCON 관련 PCC 정보를 수신하도록 더 구성되는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는 상기 UPCON 관련 PCC 정보를 PCRF 노드로부터 Gx 인터페이스를 통하여 수신하도록 더 구성되는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는 무선 업링크, 무선 다운링크, RAN 노드 처리 케이퍼빌러티(capability), 네트워크 업링크 혹은 네트워크 다운링크에서 발생하는 상기 UPCON의 위치를 식별하는 상기 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여, 상기 UPCON 이벤트의 위치를 식별하도록 더 구성되는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는
    eNB와 EPS의 PCRF 노드 간의 직접 통신;
    상기 eNB와 상기 PCRF 노드 간에 UPCON 기능 엔티티(UPCON-FE)(UPCON function entity)를 통한 통신;
    상기 eNB와 상기 PCRF 노드 간에 제어 플레인 상에서 이동 관리 엔티티(MME)(Moblity Management Entity), 서빙 게이트웨이(SGW)(Serving Gateway) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW)(Packet Data Network Gateway)/폴리시 과금 시행 기능 노드(PCEF)(Policy Charging Enforcement Function node)를 통한 통신;혹은
    상기 eNB와 상기 PCRF 노드 간에 사용자 플레인 상에서 SGW 및 PGW/PCEF를 통한 통신
    중 적어도 하나에 근거하여, 상기 RCI를 상기 EPS의 PCRF 노드로 리포트하도록 더 구성되는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 RCI를 상기 PCRF를 통하여 애플리케이션 서버(AS)로 리포트하도록 더 구성되고,
    상기 AS는
    상기 UPCON 이벤트를 나타내는 것,
    최대 비트레이트를 감소시키는 것,
    비트레이트 CODEC를 감소시키는 것,
    오디오 데이터를 감소된 비트레이트 비디오 데이터와 함께 제공하는 것,
    혹은 비디오 데이터를 제거하는 것
    중 적어도 하나를 수행하는 것에 의해 상기 UPCON을 줄이는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는 상기 연결 프로시저 동안 각 UE에 대한 상기 UPCON 이벤트 트리거를 상기UPCON 관련 PCC 정보를 통하여 수신하도록 더 구성되는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는 상기 연결 프로시저 혹은 상기 UE 요청 PDN 접속 프로시저 중 적어도 하나의 프로시저 동안 각 액세스 포인트 이름(APN)(Access Point Name)에 대한 상기 UPCON 이벤트 트리거를 수신하도록 더 구성되는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는 상기 전용 베어러 활성화 프로시저 혹은 상기 전용 베어러 수정 프로시저 중 적어도 하나의 프로시저 동안 각 EPS 베어러에 대한 상기 UPCON 이벤트 트리거를 수신하도록 더 구성되는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는 각 사용자 장비(UE)에 대한 UPCON 리포트 이벤트 트리거, 혼잡(congested) 사용자 장비(UE) 어그리게이티드 최대 비트레이트(UE-AMBR)(user equipment aggregated maximum bitrate) 및 비혼잡 UE-AMBR를 포함하는 정보 요소를 PCRF로부터 수신하도록 더 구성되는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는 각 APN에 대한 UPCON 리포트 이벤트 트리거, 혼잡 APN-AMBR 및 비혼잡 APN-AMBR를 포함하는 정보 요소를 PCRF로부터 수신하도록 더 구성되는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는 각 EPS 베어러에 대한 UPCON 리포트 이벤트 트리거, 혼잡 베어러 최대 비트레이트(BMBR)(bearer maximum bitrate) 및 비혼잡 BMBR를 포함하는 정보 요소를 PCRF로부터 수신하도록 더 구성되는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 회로는 RCI 리포트를 상기 CN으로 송신하도록 더 구성되고,
    상기 RCI 리포트는
    혼잡 인터페이스 방향(congested interface direction),
    혼잡도 레벨,
    혼잡 상황,
    혼잡 위치 정보,
    UE 식별자,
    사용자 식별자,
    APN 혹은 UE IP 어드레스와 같은 PDN 접속 식별자(ID),
    패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트 식별자(packet data protocol(PDP) context identifier)
    혹은 EPS 베어러 식별자
    중 적어도 하나를 포함하는 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드.
  14. 사용자 플레인 혼잡(UPCON)를 리포트하는 방법으로서,
    무선 네트워크 제어기(RNC)(radio network controller) 혹은 RAN 노드로부터, UPCON 관련 PCC 정보를 포함하는 정보 요소(IE)를 수신하는 단계와,
    상기 RAN 노드에서, 상기 UPCON 관련 PCC 정보에 포함된 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여, UPCON 이벤트를 식별하는 단계와,
    상기 UPCON 이벤트에 관한 RCI를 상기 RAN 노드로부터 진화된 패킷 코어(EPC)(evolved packet core)의 하나 이상의 네트워크 요소에 리포트하는 단계
    를 포함하는 사용자 플레인 혼잡 리포트 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)혹은 GERAN(GSM Enhanced Data rates for GSM Evolution(EDGE) Radio Access Network)으로부터 상기 UPCON 이벤트에 관한 RCI를 리포트하는 단계를 더 포함하는 사용자 플레인 혼잡 리포트 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    GGSN(Gateway General Racket Radio Service(GPRS) Support Node)로부터 서빙 게이트웨이(S-GW)(Serving GateWay), SGSN(Serving GPRS Support Node) 혹은 S4-SGSN를 통하여 상기 UPCON 관련 PCC 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 사용자 플레인 혼잡 리포트 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    2G/3G 시스템에서의 GGSN으로부터 상기 UPCON 관련 PCC 정보를, 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트 활성화 프로시저 혹은 PDP 컨텍스트 수정 프로시저 중 적어도 하나의 프로시저 동안 수신하는 단계를 더 포함하는 사용자 플레인 혼잡 리포트 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 UTRAN 혹은 상기 GERAN와 PCRF 노드 간의 직접 통신;
    상기 UTRAN 혹은 상기 GERAN와 상기 PCRF 노드 간에 UPCON 기능 엔티티(UPCON-FE)(UPCON function entity)를 통한 통신;
    상기 UTRAN 혹은 상기 GERAN와 상기 PCRF 노드 간에 제어 플레인 상에서 혹은 사용자 플레인 상에서 SGSN 및 GGSN/PCEF(Policy Charging Enforcement Function node)를 통한 통신;
    혹은 상기 UTRAN 혹은 상기 GERAN와 상기 PCRF 노드 간에 제어 플레인 상에서 혹은 사용자 플레인 상에서 S4-SGSN, 서빙 게이트웨이(SGW)(Serving Gateway) 및 PGW(Packet Data Network Gateway)/PCEF(Policy Charging Enforcement Function node)를 통한 통신;
    중 중 적어도 하나에 근거하여, 상기 RCI를 상기 UTRAN 혹은 상기 GERAN으로부터 상기 PCRF 노드로 리포트하는 단계를 더 포함하는 사용자 플레인 혼잡 리포트 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 UPCON-FE는
    상기 RAN 노드와 코어 네트워크 노드로부터 상기 RCI를 수신하고,
    상기 RCI에 포함된 사용자 신원 및 PDN 접속 식별자에 근거하여, 영향을 받는 각각의 사용자 장비(UE) 및 인터넷 프로토콜 접속 액세스 네트워크(IP-CAN: Internet Protocol Connectivity Access Network) 세션에 대한 할당된 PCRF(a assigned PCRF)를 결정하고,
    상기 RCI를 상기 할당된 PCRF로 리포트하도록 더 구성되는 사용자 플레인 혼잡 리포트 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 UTRAN 혹은 상기 GERAN으로부터 PCRF을 통하여 애플리케이션 서버(AS)로 상기 RCI를 리포트하는 단계를 더 포함하되,
    상기 AS는
    상기 UPCON 이벤트를 나타내는 것,
    최대 비트레이트를 감소시키는 것,
    비트레이트 CODEC를 감소시키는 것,
    오디오 데이터를 감소된 비트레이트 비디오 데이터와 함께 제공하는 것,
    혹은 비디오 데이터를 제거하는 것
    중 적어도 하나를 수행하는 것에 의해 상기 UPCON을 줄이는 사용자 플레인 혼잡 리포트 방법.
  21. 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드에 결합되는 사용자 플레인 혼잡(UPCON) 리포트 장치로서,
    상기 RAN 노드에서, UPCON 관련 PCC 정보를 포함하는 정보 요소(IE)을 수신하도록 구성된 수신 모듈과,
    상기 RAN 노드에서, 상기 UPCON 관련 PCC 정보에 포함된 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여 UPCON 이벤트의 위치를 식별하도록 구성된 식별 모듈과,
    상기 RAN 노드에서, 상기 UPCON 이벤트에 관한 RCI를 코어 네트워크(CN)의 하나 이상의 네트워크 요소로 리포트하도록 구성된 리포트 모듈
    을 포함하는 사용자 플레인 혼잡 리포트 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 식별 모듈은 무선 업링크, 무선 다운링크, RAN 노드 처리 케이퍼빌러티(capability), 네트워크 업링크 혹은 네트워크 다운링크에서 발생한다고 상기 UPCON의 위치를 식별하는 상기 UPCON 이벤트 트리거에 근거하여, 상기 UPCON 이벤트의 위치를 식별하도록 더 구성되는 사용자 플레인 혼잡 리포트 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 수신 모듈은 연결 프로시저, 전용 베어러(bearer) 활성화 프로시저, 전용 베어러 수정 프로시저 혹은 사용자 장비(UE) 요청 패킷 데이터 네트워크(PDN) 접속 프로시저 중 적어도 하나의 프로시저 동안, 진화된 패킷 시스템(EPS)(Evolved Packet System)의 폴리시 및 과금 규칙 기능(PCRF)(Policy and Charging Rules Function) 노드로부터 상기 UPCON 관련 PCC 정보를 수신하도록 더 구성되는 사용자 플레인 혼잡 리포트 장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 리포트 모듈은
    eNB와 E-UTRAN의 PCRF 노드 간의 직접 통신;
    상기 eNB와 상기 PCRF 노드 간에 UPCON 기능 엔티티(UPCON-FE)(UPCON function entity)를 통한 통신;
    상기 eNB와 상기 PCRF 노드 간에 제어 플레인 상에서 이동 관리 엔티티(MME)(Moblity Management Entity), 서빙 게이트웨이(SGW)(Serving Gateway) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW)(Packet Data Network Gateway)/폴리시 과금 시행 기능 노드(PCEF)(Policy Charging Enforcement Function node)를 통한 통신;
    혹은 상기 eNB와 상기 PCRF 노드 간에 사용자 플레인 상에서 SGW 및 PGW/PCEF를 통한 통신
    중 적어도 하나에 근거하여, 상기 RCI를 상기 E-UTRAN의 PCRF 노드로 리포트하도록 더 구성되는 사용자 플레인 혼잡 리포트 장치.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 리포트 모듈은 상기 RCI를 PCRF를 통하여 애플리케이션 서버(AS)로 리포트하도록 더 구성되고,
    상기 AS는
    상기 UPCON 이벤트를 나타내는 것,
    최대 비트레이트를 감소시키는 것,
    비트레이트 CODEC를 감소시키는 것,
    오디오 데이터를 감소된 비트레이트 비디오 데이터와 함께 제공하는 것,
    혹은 비디오 데이터를 제거하는 것 중 적어도 하나를 수행하는 것에 의해 상기 UPCON을 줄이는
    사용자 플레인 혼잡 리포트 장치.
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