KR20160014382A - 무선 통신 시스템에서 앵커 게이트웨이를 변경하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 앵커 게이트웨이를 변경하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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KR20160014382A
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안토니 프랭클린
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터 망과의 연결점을 관리하기 위한 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 망 엔티티(network entity)로부터 데이터 망과의 연결을 위한 앵커(anchor) 게이트웨이(gateway)의 변경에 대한 요청을 수신하는 과정과, 상기 앵커 게이트웨이의 변경을 요청하는 메시지를 상기 망 엔티티로 송신하는 과정을 포함한다. 또한, 본 발명은 상술한 실시 예와 다른 실시 예들도 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 앵커 게이트웨이를 변경하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RELOCATING ANCHOR GATEWAY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터 망과의 연결점을 관리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동(mobile) 코어 망(core network) 또는 접속 서비스 망(ASN: Access Service Network)은 이동 단말(mobile terminal)에게 무선 접속을 제공하기 위해, 주어진 기능들을 수행하는 다수의 망 엔티티(entity)들로 구성된다. 예를 들어, P-GW(Packet data network-Gateway)는 상기 코어 망을 인터넷(Internet)과 같은 외부 패킷 데이터 망(PDN: Packet Data Network)과 연결한다.
상기 P-GW는 상기 P-GW를 통해 전달되는 IP(Internet Protocol) 트래픽(traffic)을 위한 IP 앵커(anchor) 지점의 역할을 수행한다. 최근, 일부 IP 트래픽을 중앙의(central) P-GW를 통해 전달됨 없이 지역적으로(locally) 분담(offload)하기 위한 기술이 제시된 바 있다. 상기 트래픽 분담을 위한 기술의 일 예로, SIPTO(Selective IP Traffic Offload) 기법(mechanism)이 있다.
상기 SIPTO에 의한 트래픽은 로컬(local) P-GW를 통해 처리된다. 상기 로컬P-GW가 상기 로컬 P-GW를 통과하는 IP 트래픽에 대하여 P-GW로서 기능하므로, 상기 로컬 P-GW는 IP 트래픽의 앵커가 된다. 상기 SIPTO가 이동 망(mobile network)에 채용되는 경우, 망 전반에 걸쳐 분산된 다수의 로컬 P-GW들이 존재할 수 있다. IP 트래픽이 로컬 P-GW에서 앵커링(anchoring)되므로, IP 세션(session) 초기화 이후 사용자가 이동 시, UE(User Equipment)는 자신이 접속된(attached) 로컬 P-GW를 변경할 수 없다. 만일, 상기 로컬 P-GW가 변경되면, 진행 중인(ongoing) IP 트래픽은 종료될 수 있고, 이는 사용자에게 서비스 중단(service disruption)을 야기한다. 그러나, 높은 이동성을 가지는 사용자들에 대해, 상기 사용자에 대해 더 나은 로컬 P-GW가 존재하기 때문에, 최초의 로컬 P-GW를 유지하는 것이 언제나 최적의 선택은 아닐 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는 무선 통신 시스템에서 데이터 망과의 연결점을 관리하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 최적의 앵커 게이트웨이(anchor gateway)를 통해 서비스를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 앵커 게이트웨이를 변경하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 사용자 QoE(Quality of Experience) 악화 없이 앵커 게이트웨이를 변경하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 플로우 상태를 고려하여 앵커 게이트웨이를 변경하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 앵커 게이트웨이의 변경에 대한 정보를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 망 엔티티(network entity)로부터 데이터 망과의 연결을 위한 앵커(anchor) 게이트웨이(gateway)의 변경에 대한 요청을 수신하는 과정과, 상기 앵커 게이트웨이의 변경을 요청하는 메시지를 상기 망 엔티티로 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 망 엔티티의 동작 방법은, 단말을 위한 새로운 앵커 게이트웨이가 결정되면, 상기 단말의 세션 연속성(session continuity) 레벨(level)을 확인하는 과정과, 상기 세션 연속성 레벨에 대응하는 메시지를 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 망 엔티티의 동작 방법은, 세션 연속성에 대한 정보를 포함하는 메시지를 생성하는 과정과, 상기 메시지를 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 장치는, 망 엔티티로부터 데이터 망과의 연결을 위한 앵커 게이트웨이의 변경에 대한 요청을 수신하는 수신부와, 상기 앵커 게이트웨이의 변경을 요청하는 메시지를 상기 망 엔티티로 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 망 엔티티 장치는, 단말을 위한 새로운 앵커 게이트웨이가 결정되면, 상기 단말의 세션 연속성 레벨을 확인하는 제어부와, 상기 세션 연속성 레벨에 대응하는 메시지를 송신하는 통신부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 망 엔티티 장치는, 세션 연속성에 대한 정보를 포함하는 메시지를 생성하는 제어부와, 상기 메시지를 송신하는 통신부를 포함한다.
무선 통신 시스템에서 사용자 별 또는 플로우(flow) 별 세션 연속성에 대한 정보 및 플로우의 상태에 기초하여 데이터 망과의 연결점을 관리함으로써, 사용자 QoE(Quality of Experience)에 악영향 없이 망 효율성이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 게이트웨이 변경이 필요한 상황의 예시를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 가입자 기반 세션 연속성 정보의 제공 경로를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 정책 기반 세션 연속성 정보의 제공 경로를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 베어러 활성화(activation) 절차를 통해 세션 연속성 정보를 제공하는 신호 교환을 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 베어러 수정(modification) 절차를 통해 세션 연속성 정보를 제공하는 신호 교환을 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 HSS(Home Subscriber Server)의해 개시되는 베어러 수정 절차를 통해 세션 연속성 정보를 제공하는 신호 교환을 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 P-GW(Packet data network-Gateway) 변경 절차를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 PDN(Packet Data Network) 재활성 절차를 도시한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 P-GW 변경 절차를 도시한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 P-GW 변경 절차를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 PDN 불활성 절차를 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이동성을 관리하는 망 엔티티(network entity)의 동작 절차를 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 세션 연속성 정보를 제공하는 망 엔티티의 동작 절차를 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 망 엔티티의 블록 구성을 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 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 발명은 무선 통신 시스템에서 데이터 경로를 제어하기 위한 기술에 대해 설명한다. 구체적으로, 이하 본 발명은 앵커(anchor) 게이트웨이(gateway)를 변경하기 위한 기술에 대해 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 망 망 엔티티(network entity)들을 지시하는 용어, 연결 상태를 지시하는 용어 등은 설명의 편의를 위한 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다. 예를 들어, 이하 사용되는 '단말'은 'UE(User Equipment)', 'MS(Mobile Station)', 'MT(Mobile Terminal)' 등으로 지칭될 수 있다.
무선 접속 망 또는 이동 코어 망 내의 트래픽(traffic) 처리 분담(offload)을 위해, 인터넷(Internet) 등의 외부 패킷 데이터 망(PDN: Packet Data Network)과의 연결을 제공하는 다수의 게이트웨이들이 존재할 수 있다. 여기서, 상기 게이트웨이는 'P-GW(Packet data network-Gateway)'로 지칭될 수 있다. 이에 따라, 단말은 최초 접속이 이루어진 위치에 따라, 서로 다른 P-GW를 통해 트래픽을 송수신할 수 있다. 여기서, 특정 단말에 대하여 외부 패킷 데이터 망과의 연결점 역할을 수행하는 P-GW는 상기 특정 단말의 '앵커 게이트웨이'라 지칭된다. 그러나, 상기 단말은 이동할 수 있으므로, 최초 선택된 P-GW가 최적의 항상 P-GW임이 보장되지는 아니한다. 예를 들어, 이하 도 1은 P-GW의 변경이 필요한 상황을 예시한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 게이트웨이 변경이 필요한 상황의 예시를 도시한다. 상기 도 1을 참고하면, 코어 망은 다수의 S-GW(Serving-Gateway)들(120-1, 120-2), 다수의 P-GW들(130-1, 130-2)을 포함한다. 상기 S-GW(120-1, 120-2)는 상기 단말(110)로 송신/수신되는 패킷의 라우팅(routing) 및 포워딩(forwarding)을 제어하는 게이트웨이로서, 상기 단말(110)의 이동에 따라 변경될 수 있다. 상기 도 1에 도시되지 아니하였으나, 상기 코어 망은 기지국, MME(Mobile Management Entity) 등의 망 엔티티(network entity)들을 더 포함할 수 있다. 상기 기지국은 'eNB(evolved NodeB)'로 지칭될 수 있다.
상기 도 1의 (a)를 참고하면, 단말(110)은 최초 S-GW1(120-1) 및 P-GW1(130-1)을 통해 외부의 패킷 데이터 망(PDN: Packet Data Network)에 연결된다. 이때, 상기 P-GW1(130-1)이 상기 단말(110)의 앵커 게이트웨이이다. 이후, 상기 도 1의 (b)와 같이, 상기 단말(100)이 이동하면, 상기 라우팅을 처리하는 게이트웨이가 S-GW2(120-2)로 변경된다. 그러나, 상기 패킷 데이터 망과의 연결점으로 기능하는 상기 앵커 게이트웨이는 상기 P-GW1(130-1)로 유지된다. 하지만, 상기 P-GW1(130-1)이 아닌 P-GW2(130-2)가 상기 단말(110)에게 최적의 앵커 게이트웨이일 수 있으므로, 상기 단말(110)의 앵커 게이트웨이를 상기 P-GW2(130-2)로 변경(relocation)하는 절차가 필요할 수 있다.
상술한 바와 같이, P-GW의 변경이 필요할 수 있다. 그러나, 상기 P-GW의 변경은 IP(Internet Protocol) 주소의 변경을 수반한다. 따라서, 단말에서 진행 중인 IP 플로우(flow)들에 대한 인식 없이 망에 의해 P-GW가 변경되면, 이는 UX(User eXperience)의 저하(degradation)를 야기할 수 있다. 따라서, 이하 본 발명의 다양한 실시 예들은 플로우들의 QoE(Quality of Experience)를 고려한 P-GW 변경 절차를 제안한다.
망 중심의 P-GW 변경 시, 단말에서 진행 중인 플로우들에 대한 방해에 의해 사용자 QoE에 약영향을 줄 수 있다. 그러나, 서비스들의 종류가 서로 다름을 고려하면, 모든 어플리케이션(application)들이 언제나 세션(session) 연속성(continuity)을 필요로 하는 것은 아닐 수 있다. 또한, 상기 세션 연속성에 대한 필요성은 시간에 따라 변화할 수 있다. 즉, 세션 연속성의 요청은, 어플리케이션의 종류, 어플리케이션의 상태에 따라 달라질 수 있다. 따라서, QoE를 저하함 없이 IP 세션을 중단(breaking)할 수 있는 상황이 존재할 수 있다.
이하 본 발명은, QoE 저하를 최소화한 앵커 게이트웨이 변경을 위한 다양한 실시 예들을 설명한다. 이하 설명에서, 'P-GW 변경'은 '앵커 게이트웨인 변경'과 같은 의미로 사용된다.
본 발명의 실시 예들은 2가지 종류의 P-GW 변경 방식들을 포함한다. 첫째는 시간 독립적(time=independent) P-GW 변경, 둘째는 시간 종속적(time-dependent) P-GW 변경이다.
상기 시간 독립적 P-GW 변경의 경우, P-GW는 일부 플로우 정보(flow information)에 기초하여 변경된다. 상기 플로우 정보에 따라, 세션 연속성이 필요하면, 상기 P-GW는 해당 세션이 종료되기 전까지 변경되지 아니한다. 반면, 세션 연속성이 필요하지 않으면, 상기 P-GW는 더 적절한 P-GW가 찾아짐에 따라 변경될 수 있다. 이 경우, 망은 단말의 상태 변화에 따라 P-GW가 변경되어야 하는지 여부를 판단한다. 플로우에 대하여 상기 세션 연속성이 제공되어야 하는지 여부는 다양한 기준에 따라 판단될 수 있다.
예를 들어, 상기 세션 연속성의 필요 여부는, 어플리케이션 종류(예: 음성 호(Voice Call), 비디오 스트리밍(Video streaming), FTP(File Transfer Protocol) 세션, 채팅(Chat) 어플리케이션 등), 어플리케이션 공급자(provider)(예: 외부 서비스 제공자, 망 운영자(Network Operator)), 사용자 가입 정보(User subscription)(예: 골드(Gold), 실버(Silver), 브론즈(Bronze)), 운영자 정책(Operator policy)(예: 운영자가 세션 연속성을 결정하기 위해 정의한 규칙 등) 중 적어도 하나에 기초하여 판단될 수 있다. 어떤 종류의 어플리케이션, 어떤 공급자의 어플리케이션, 어떤 가입자 등급에 연속성을 제공할지 여부의 상세한 기준은 구체적인 실시 예에 및 실시자의 의도에 따라 달라질 수 있다.
상기 시간 종속적 P-GW 변경의 경우, 상기 P-GW 변경은 플로우의 현재 상태에 기초하여 트리거링(triggering)된다. 모든 어플리케이션들에 대하여 세션 연속성이 항상 필요한 것은 아니기 때문이다. 따라서, 상기 세션 연속성이 플로우에 대하여 치명적(critical)이지 아니한 때, 상기 P-GW 변경이 트리거링된다. 단말은 상기 P-GW 변경이 상기 플로우의 QoE에 악영향을 주지 아니할 시점을 판단하고, 상기 P-GW 변경을 트리거링한다.
예를 들어, HTTP(Hyper Text Transfer Protocol) 기반 비디오 스트리밍의 경우, 비디오 재생기가 충분한(sufficient) 비디오 버퍼(buffer)를 가진 경우, 상기 P-GW 변경이 비디오 재생을 지연(stall)시키지 아니할 수 있다. 따라서, 상기 P-GW 변경이 다운로드(download) 중인 일정량의 데이터(chunk) 완료 후 트리거링된다면, 어플리케이션은 연결의 유실(loss)을 인지할 수 없다.
다른 예로, 온라인 라디오(online radio)의 경우, 상기 P-GW 변경이 트랙(track)의 다운로드 완료 후에 이루어지면, 사용자 QoE는 영향받지 아니할 수 있다. 다음 트랙은 변경 후의 새로운 P-GW를 통해 다운로드될 수 있다.
또 다른 예로, 채팅 어플리케이션/ SNS(Social Network Service) 어플리케이션의 경우, 현재 사용자가 어플리케이션과 상호작용(interaction)하고 있지 아니하면, 상기 P-GW 변경이 사용자 QoE에 악영향 주지 아니한다. 상기 P-GW 변경은 지속되는(keep-alive) 세션을 끊게 되나, 상기 세션은 상기 P-GW 변경 이후 재설정(reestablished)될 수 있다. 사용자는 QoE의 저하를 인지하지 아니한다.
또 다른 예로, 웹 어플리케이션(Web application)의 경우, 상기 P-GW 변경이 활성된 부분(active component) 다운로드 이후에 트리거링되면, 사용자 QoE의 저하가 발생하지 아니할 수 있다. 다시 말해, 상기 P-GW 변경은 웹 페이지(web page) 로딩(loading)을 지연시키거나, 중단시키지 아니한다.
본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 상술한 2가지 방식의 P-GW 변경 방식들을 지원할 수 있다. 상기 시간 독립적 P-GW 변경 및 상기 시간 종속적 P-GW 변경은 경우에 따라 선택적으로 수행될 수 있다. 적절한 P-GW 변경 방식을 선택하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 세션 연속성의 3가지 레벨(level)들을 고려한다. 상기 세션 연속성의 레벨들은, 첫째, 세션 연속성 불요(no session continuity), 둘째, 상시 세션 연속성(always session continuity), 셋째, 요구 기반 세션 연속성(On-demand session continuity)을 포함한다. 상기 세선 연속성 불요는 언제든지 P-GW 변경이 허용됨을, 상기 상시 세션 연속성은 P-GW 변경이 허용되지 아니함을, 상기 요구 기반 세션 연속성은 QoE 저하 없는 시점에서 P-GW 변경이 허용됨을 의미한다. 이에 따라, 상기 P-GW 변경은 세션 연속성 지원(support)의 레벨에 기초하여 수행된다.
상기 세션 연속성의 레벨은, 가입자 기반 또는 플로우 기반으로 정의될 수 있다. 다시 말해, 상기 세션 연속성의 레벨은 가입자 별로 부여되거나, 또는, 플로우 별로 부여될 수 있다. 상기 가입자 기반으로 상기 세션 연속성의 레벨이 부여되는 경우, 상기 세션 연속성 레벨은 가입자 정보를 통해 또는 운영자 정책 정보를 통해 제공될 수 있다. 반면, 상기 플로우 기반으로 상기 세션 연속성의 레벨이 부여되는 경우, 상기 세션 연속성 레벨은 운영자 정책 정보를 통해 제공될 수 있다.
상기 세션 연속성의 레벨이 플로우 별로 부여되는 경우, 하나의 단말이 보유한 다수의 플로우들에 서로 다른 레벨들을 가질 수 있다. 이 경우, 미리 정의된 우선순위(priority)에 따라 하나의 세션 연속성 레벨이 상기 단말에 적용된다. 예를 들어, 세션 연속성에 대한 요구가 높은 레벨이 높은 우선순위를 가질 수 있다. 구체적으로, '상시 세션 연속성'은 다른 레벨들보다 높은 우선순위를 가지고, '요구 기반 세션 연속성'은 '세션 연속성 불요' 보다 높은 우선순위를 가질 수 있고, '세션 연속성 불요'는 가장 낮은 우선순위를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 사용자 가입 정보는 트래픽을 위한 세션 연속성을 포함할 수 있다. 상기 사용자 가입 정보에 기초하여, 망 운영자는 상기 트래픽을 위한 세션 연속성의 레벨을 할당할 수 있다. 상기 가입자 정보에, 하기 <표 1>과 같은 같은 트래픽 오프로드(traffic offload) 관련 정보가 APN(Access Point Name) 별로 추가될 수 있다.
항목 내용
트래픽 오프로드 허용(permission)여부 해당 APN에서 SIPTO가 허용되는지 여부
세션 연속성의 레벨 a. 세션 연속성 불요
b. 상시 세션 연속성
c. 요구 기반 세션 연속성
본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 트래픽 오프로드 관련 정보는 이하 도 2와 같은 경로를 통해 제공될 수 있다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 가입자 기반 세션 연속성 정보의 제공 경로를 도시한다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, EPC(Evolved Packet Network)는 S-GW(220), P-GW(230-1), PCRF(Policy and Charging Rules Function)(240), SPR(Subscription Profile Repository)(250), MME(260)를 포함한다. 상기 S-GW(220)는 사용자 플레인(user plane)을 관리하는 망 엔티티로서, 패킷의 라우팅을 제어하며, 상기 P-GW(230-1)은 외부 패킷 데이터 망과의 연결점이고, 상기 PCRF(240)는 망 운영자의 정책을 유지 및 관리하며, 상기 SPR(250)은 사용자들의 가입자 정보를 저장하고, 상기 MME(260)는 제어 플레인(control plane)을 관리하는 망 엔티티로서, 단말의 이동성을 관리한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 SPR(250)은 가입자들에 대한 정보에 더불어, 각 가입자의 트래픽 오프로드 관련 컨텍스트(context)를 보유한다. 예를 들어, 상기 트래픽 오프로드 관련 컨텍스트는 상기 <표 1>과 같은 정보를 포함할 수 있다.
또한, AF(Application Function)(270)를 통해 운영자 지원 어플리케이션 서버(operator assisted application server)(280-1)가 상기 P-GW(230-1)를 통해 연결될 수 있다. 상기 AP(270)는 상기 PCRF(240)로 어플리케이션에 대한 정보를 제공하는 망 엔티티이다. 또한, 외부 어플리케이션 서버(3rd party application server)(280-2)가 상기 P-GW(230-1)를 통해 연결될 수 있다.
상기 SPR(250) 및 상기 PCRF(240) 간 인터페이스(interface)는 'Sp'로, 상기 PCRF(240) 및 상기 P-GW(230-1)의 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function) 간 인터페이스는 'Gx'로, 상기 PCRF(240) 및 상기 P-GW(230-1)의 TDF(Traffic Detection Function) 간 인터페이스는 'Sd'로 지칭될 수 있다. 상기 AP(270) 및 상기 PCRF(240) 간 인터페이스는 'Rx'로 지칭될 수 있다.
단말(210)은 최초 기지국1(210-1)를 통해 무선 접속하고, L-PGW1(Local P-GW)(230-2)를 통해 외부 데이터 패킷 망(예: 인터넷)에 접속할 수 있다. 상기 단말(210)이 망에 접속한 후, 상기 트래픽 오프로드 관련 컨텍스트가 상기 SPR(250)로부터 패치(fetch)되고, 상기 MME(260)에 저장된다. 다시 말해, 상기 MME(260)는 상기 SPR(250)로부터 상기 단말(210)의 사용자에 대한 트래픽 오프로드 관련 컨텍스트를 수신 및 저장한다. 이후, 상기 단말(210)이 이동에 의해 기지국2(290-2)로 핸드오버(handover)한다. 이때, L-PGW2(230-3)가 최적의 앵커 게이트웨이로 선택된다. 따라서, 상기 단말(210)에 적용되는 세션 연속성 레벨에 따라, P-GW 변경 여부가 판단된다. 상기 도 2의 경우, 상기 단말(210)의 세션 연속성 레벨이 요구 기반 세션 연속성이다. 이에 따라, QoE 저하가 없다고 판단되는 시점에, 상기 단말(210) 또는 망은 P-GW 변경을 트리거링한다. 상기 P-GW 변경이 망에 의해 트리거링 되는 경우, 상기 MME(260)가 상기 P-GW 변경을 트리거링할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 망 운영자는 세션 연속성의 레벨을 정의할 수 있고, 상기 세션 연속성의 레벨은 플로우 레벨 또는 사용자 레벨 별로 제공될 수 있다. 플로우 별 세션 연속성의 경우, 단말은 서로 다른 어플리케이션들에 대해 서로 다른 세션 연속성의 레벨들을 가질 수 있다. 이 경우, PCRF는 운영자 정책에 기반하여 각 플로우를 위한 세션 연속성의 인증(authorization)을 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 세션 연속성에 대한 보다 엄격한(tighter) 제어가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 정책에 의한 세션 연속성의 레벨은, 플로우 종류(예: 웹, 오디오 스트리밍, 비디오 스트리밍, 적응적 스트리밍(adaptive streaming), 게임(gaming) 등), 사용자 가입 정보(예: 골드/ 실버/ 브론즈), 어플리케이션 제공자(예: 서비스의 제공자가 누구인지) 등에 기초하여 결정될 수 있다. 이 경우, 상기 세션 연속성에 관한 정보는 이하 도 3과 같이 제공될 수 있다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 정책 기반 세션 연속성 정보의 제공 경로를 도시한다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, EPC는 S-GW(320), P-GW(330-1), PCRF(340), SPR(350), MME(360)를 포함한다. 상기 S-GW(320)는 사용자 플레인을 관리하는 망 엔티티로서, 패킷의 라우팅을 제어하며, 상기 P-GW(330-1)은 외부 패킷 데이터 망과의 연결점이고, 상기 PCRF(340)는 망 운영자의 정책을 유지 및 관리하며, 상기 SPR(350)은 사용자들의 가입자 정보를 저장하고, 상기 MME(360)는 제어 플레인을 관리하는 망 엔티티로서, 단말의 이동성을 관리한다. 또한, AF(370)를 통해 운영자 지원 어플리케이션 서버(380-1)가 상기 P-GW(330-1)를 통해 연결될 수 있다. 상기 AP(370)는 상기 PCRF(340)로 어플리케이션에 대한 정보를 제공하는 망 엔티티이다. 또한, 외부 어플리케이션 서버(380-2)가 상기 P-GW(330-1)를 통해 연결될 수 있다. 상기 SPR(350) 및 상기 PCRF(340) 간 인터페이스는 'Sp'로, 상기 PCRF(340) 및 상기 P-GW(330-1)의 PCEF 간 인터페이스는 'Gx'로, 상기 PCRF(340) 및 상기 P-GW(330-1)의 TDF 간 인터페이스는 'Sd'로 지칭될 수 있다. 상기 AP(370) 및 상기 PCRF(340) 간 인터페이스는 'Rx'로 지칭될 수 있다.
단말(310)은 최초 기지국1(310-1)를 통해 무선 접속하고, L-PGW1(330-2)를 통해 외부 데이터 패킷 망(예: 인터넷)에 접속할 수 있다. 상기 단말(310)의 접속 후, 플로우 설정 과정에서, 상기 PCRF(340)는 해당 플로우에 대한 세션 연속성 레벨을 결정한다. 다시 말해, 상기 PCRF(340)는 다양한 인자들에 기초하여 결정된 운영자 정책에 기초하여 세션 연속성의 레벨을 판단한다. 예를 들어, 상기 PCRF(340)는 베어러(bearer) 설정(setup) 절차 동안, 상기 단말(310)의 세션 연속성 레벨을 인증하고, 결정된 세션 연속성 레벨 정보를 상기 MME(360)로 제공한다. 즉, 상기 MME(360)는 플로우 설정 동안 상기 PCRF(340)로부터 세션 연속성 레벨 정보를 획득한다. 이후, 상기 단말(310)이 이동에 의해 기지국2(390-2)로 핸드오버한다. 이때, L-PGW2(330-3)가 최적의 앵커 게이트웨이로 선택된다. 따라서, 상기 단말(310)에 적용되는 세션 연속성 레벨에 따라, P-GW 변경 여부가 판단된다. 상기 도 3의 경우, 상기 단말(310)의 세션 연속성 레벨이 요구 기반 세션 연속성으로 설정된다. 이에 따라, QoE 저하가 없다고 판단되는 시점에, 상기 단말(310) 또는 망은 P-GW 변경을 트리거링한다. 상기 P-GW 변경이 망에 의해 트리거링 되는 경우, 상기 MME(360)가 상기 P-GW 변경을 트리거링할 수 있다.
상기 도 3을 참고하여 설명한 P-GW 변경 절차에서, MME는 PCRF로부터 세션 연속성 정보를 획득한다. 상기 세션 연속성 정보는, 다양한 방식의 시그널링을 통해 상기 MME로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 세션 연속성 정보는 베어러(bearer) 활성화(activation) 절차, 베어러 수정(modification) 절차 중 통해 전달될 수 있다. 다시 말해. 상기 세션 연속성 정보는 상기 베어러 활성화 절차, 베어러 수정 절차를 위한 적어도 하나의 메시지에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 세션 연속성 정보는 하기 도 4, 하기 도 5, 하기 도 6과 같이 전달될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 베어러 활성화 절차를 통해 세션 연속성 정보를 제공하는 신호 교환을 도시한다.
상기 도 4를 참고하면, 401단계에서, AF(470)이 PCRF(440)로 서비스 통지(service notification)를 송신한다. 상기 서비스 통지는 단말(410)로 제공될 서비스에 대한 정보를 포함한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 베어러 활성 절차에서, 상기 401단계는 생략될 수 있다.
403단계에서, 상기 PCRF(440) 및 P-GW(430)는 IP-CAN(IP Connectivity Access Network) 세션 수정(session modification) 절차를 수행한다. 이때, 동적(dynamic) PCC(Policy and Charging Control)이 적용될 수 있다. 만일, 상기 동적 PCC가 아닌 지역적 정책(local policy)이 적용되는 경우, 상기 403단계는 생략될 수 있다.
405단계에서, 상기 PCRF(440)는 상기 P-GW(430)로 정책 및 과금 규칙(policy and charging rule provisioning) 정보를 송신한다. 여기서, 상기 정책 및 과금 규칙과 함께, 상기 단말(410)에 대한 세션 연속성 정보가 송신된다. 상기 세션 연속성 정보는 상기 정책 및 과금 규칙에 포함될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 405단계는 상기 403단계에 포함될 수 있다.
407단계에서, 상기 P-GW(430)는 S-GW(420)로 베어러 생성 요청(create bearer request) 메시지를 송신한다. 상기 베어러 생성 요청 메시지는 베어러의 생성을 지시하며, 베어러에 관련된 정보(예: 베어러의 컨텍스트, 베어러의 식별 정보, 베어러의 서비스 품질 정보 등)을 포함한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 베어러 생성 요청을 위한 메시지는 상기 세션 연속성 정보를 포함할 수 있다.
409단계에서, 상기 S-GW(420)는 MME(460)로 베어러 생성 요청 메시지를 송신한다. 상기 베어러 생성 요청 메시지는 베어러의 생성을 지시하며, 베어러에 관련된 정보(예: 베어러의 컨텍스트, 베어러의 식별 정보, 베어러의 서비스 품질 정보 등)을 포함한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 베어러 생성 요청을 위한 메시지는 상기 세션 연속성 정보를 포함할 수 있다.
411단계에서, 상기 MME(460)는 상기 세션 연속성 정보를 저장한다. 상기 MME(460)는 상기 베어러에 대한 컨텍스트를 저장 및 유지하며, 상기 베어러에 대한 컨텍스트에 상기 세션 연속성 정보를 저장한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 세션 연속성 정보는 상기 컨텐스트와 별도로 저장될 수 있다. 이로 인해, 상기 MME(460)은 상기 단말(410)에 대한 세션 연속성 정보를 확보한다.
413단계에서, 상기 MME(460)는 기지국(490)으로 베어러 설정 요청(bearer setup request)/세션 관리 요청(session management request) 메시지를 송신한다. 상기 베어러 설정 요청/세션 관리 요청 메시지는 베어러의 QoS 파라미터, QoS 등급 식별 정보(QCI: QoS Class Identifier), 대역폭 제한 정보(예: AMBR(Aggregated Maximum Bit Rate)) 등을 포함한다.
415단계에서, 상기 기지국(490)은 상기 단말(410)로 RRC(Radio Resource Control) 연결 재구성(RRC connection reconfiguration) 메시지를 송신한다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 단말(410)에게 RRC 연결을 변경 또는 생성함을 지시한다. 예를 들어, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 무선 베어러 식별 정보 등 RRC 연결을 생성 또는 변경하기 위해 필요한 정보를 포함한다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 어태치 허용(attach accept) 메시지를 포함할 수 있다.
417단계에서, 상기 단말(410)은 상기 기지국(490)으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 송신한다. 즉, 상기 단말(410)은 상기 415단계에서 수신된 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대한 응답을 송신한다. 즉, 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지는 RRC 연결의 생성이 완료됨을 알린다. 419단계에서, 상기 기지국(490)은 상기 MME(460)로 베어러 설정 응답을 송신한다. 즉, 상기 기지국(490)은 상기 413단계에서 수신된 베어러 설정 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다.
421단계에서, 상기 단말(410)은 상기 기지국(490)으로 다이렉트 트랜스퍼(direct transfer) 메시지를 송신한다. 상기 다이렉트 트랜스퍼 메시지는 어태치 완료(attach complete) 메시지를 포함할 수 있다. 상기 어태치 완료 메시지는, 베어러 식별 정보, 세션 관리 응답 등을 포함할 수 있다. 423단계에서, 상기 기지국(423)은 상기 MME(460)로 세션 관리 응답(session management response) 메시지를 송신한다. 즉, 상기 기지국(423)은 상기 413단계에서 수신된 상기 세션 관리 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 425단계에서, 상기 MME(460)는 상기 S-GW(420)로 베어러 생성 응답(create bearer response) 메시지를 송신한다. 즉, 상기 MME(460)는 상기 409단계에서 수신된 베어러 생성 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 상기 베어러 생성 응답 메시지는, 베어러에 대한 컨텍스트 등을 포함할 수 있다.
427단계에서, 상기 S-GW(420)는 상기 P-GW(430)로 베어러 생성 응답 메시지를 송신한다. 즉, 상기 S-GW(420)는 상기 407단계에서 수신된 베어러 생성 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 상기 베어러 생성 응답 메시지는, 베어러에 대한 컨텍스트 등을 포함할 수 있다. 429단계에서, 상기 P-GW(430) 및 상기 PCRF(440)는 IP-CAN 세션 수정 절차를 수행한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 베어러 수정(modification) 절차를 통해 세션 연속성 정보를 제공하는 신호 교환을 도시한다.
상기 도 5를 참고하면, 501단계에서, AF(570)이 PCRF(540)로 서비스 통지를 송신한다. 상기 서비스 통지는 단말(510)로 제공될 서비스에 대한 정보를 포함한다. 경우에 따라, 상기 베어러 활성 절차에서, 상기 501단계는 생략될 수 있다.
503단계에서, 상기 PCRF(540)는 P-GW(530)로 IP-CAN 세션 수정 절차를 수행한다. 이때, 동적 PCC가 적용될 수 있다. 만일, 상기 동적 PCC가 아닌 지역적 정책이 적용되는 경우, 상기 503단계는 생략될 수 있다.
505단계에서, 상기 PCRF(540)는 상기 P-GW(530)로 정책 및 과금 규칙 정보를 송신한다. 여기서, 상기 정책 및 과금 규칙과 함께, 상기 단말(510)에 대한 세션 연속성 정보가 송신된다. 상기 세션 연속성 정보는 상기 정책 및 과금 규칙에 포함될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 405단계는 상기 403단계에 포함될 수 있다.
507단계에서, 상기 P-GW(530)는 S-GW(520)로 베어러 갱신 요청(update bearer request) 메시지를 송신한다. 상기 베어러 갱신 요청 메시지는 베어러의 변경을 지시하며, 베어러에 관련된 정보(예: 베어러의 컨텍스트, 베어러의 식별 정보, 베어러의 서비스 품질 정보 등)을 포함한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 베어러 갱신 요청을 위한 메시지는 상기 세션 연속성 정보를 포함할 수 있다.
509단계에서, 상기 S-GW(520)는 MME(560)로 베어러 갱신 요청 메시지를 송신한다. 상기 베어러 갱신 요청 메시지는 베어러의 변경을 지시하며, 베어러에 관련된 정보(예: 베어러의 컨텍스트, 베어러의 식별 정보, 베어러의 서비스 품질 정보 등)을 포함한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 베어러 갱신 요청을 위한 메시지는 상기 세션 연속성 정보를 포함할 수 있다.
511단계에서, 상기 MME(560)는 상기 세션 연속성 정보를 저장한다. 상기 MME(560)는 상기 베어러에 대한 컨텍스트를 저장 및 유지하며, 상기 베어러의 컨택스트를 갱신함으로써 상기 세션 연속성 정보를 저장한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 세션 연속성 정보는 상기 컨텐스트와 별도로 저장될 수 있다. 이로 인해, 상기 MME(560)은 상기 단말(510)에 대한 세션 연속성 정보를 확보한다.
513단계에서, 상기 MME(560)는 기지국(590)으로 베어러 수정(modify) 요청/세션 관리 요청 메시지를 송신한다. 상기 베어러 수정 요청/세션 관리 요청 메시지는 베어러의 QoS 파라미터, QoS 등급 식별 정보, 대역폭 제한 정보(예: AMBR) 등을 포함할 수 있다.
515단계에서, 상기 기지국(590)은 상기 단말(510)로 RRC 연결 재구성 메시지를 송신한다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 단말(510)에게 RRC 연결을 변경 또는 생성함을 지시한다. 예를 들어, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 무선 베어러 식별 정보 등 RRC 연결을 생성 또는 변경하기 위해 필요한 정보를 포함한다.
517단계에서, 상기 단말(510)은 상기 기지국(590)으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 송신한다. 즉, 상기 단말(510)은 상기 415단계에서 수신된 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대한 응답을 송신한다. 즉, 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지는 RRC 연결의 변경이 완료됨을 알린다. 519단계에서, 상기 기지국(590)은 상기 MME(560)로 베어러 수정 응답 메시지를 송신한다. 즉, 상기 기지국(590)은 상기 513단계에서 수신된 베어러 수정 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다.
521단계에서, 상기 단말(510)은 상기 기지국(590)으로 다이렉트 트랜스퍼 메시지를 송신한다. 523단계에서, 상기 기지국(523)은 상기 MME(560)로 세션 관리 응답 메시지를 송신한다. 즉, 상기 기지국(523)은 상기 513단계에서 수신된 상기 세션 관리 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 525단계에서, 상기 MME(560)는 상기 S-GW(520)로 베어러 갱신 응답(update bearer response) 메시지를 송신한다. 즉, 상기 MME(560)는 상기 509단계에서 수신된 베어러 갱신 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 상기 베어러 갱신 응답 메시지는, 베어러에 대한 컨텍스트 등을 포함할 수 있다.
527단계에서, 상기 S-GW(520)는 상기 P-GW(530)로 베어러 갱신 응답 메시지를 송신한다. 즉, 상기 S-GW(520)는 상기 507단계에서 수신된 베어러 갱신 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 상기 베어러 갱신 응답 메시지는, 베어러에 대한 컨텍스트 등을 포함할 수 있다. 529단계에서, 상기 P-GW(530) 및 상기 PCRF(540)는 IP-CAN 세션 수정 절차를 수행한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 HSS(Home Subscriber Server)의해 개시되는 베어러 수정 절차를 통해 세션 연속성 정보를 제공하는 신호 교환을 도시한다.
상기 도 6을 참고하면, 601단계에서, HSS(698)는 MME(660)로 가입자의 데이터를 추가할 것을 지시한다. 603단계에서, 상기 MME(660)은 상기 HSS(698)로 가입자 데이터의 추가에 대한 요청을 수신하였음을 확인하는 ACK(acknowledge)을 송신한다. 605단계에서, 상기 MME(660)은 가입자의 컨텍스트를 갱신한다. 이때, 상기 601단계에서 송신된 상기 가입자의 데이터에 세션 연속성 정보가 포함된 경우, 상기 컨텍스트는 세션 연속성 정보를 포함한다. 607단계에서, 상기 MME(660)는 S-GW(620)로 베어러 수정 명령(modify bearer command) 메시지를 송신한다. 상기 베어러 수정 명령 메시지는 HSS에 의해 개시되는 베어러 수정 절차에서 사용되는 메시지로서, 베어러 식별 정보, 베어러 컨텍스트 등 베어러 수정에 필요한 정보를 포함할 수 있다. 609단계에서, 상기 S-GW(620)는 P-GW(630)로 베어러 수정 명령 메시지를 송신한다.
611단계에서, 상기 P-GW(630) 및 PCRF(640)는 PCEF 개시 IP-CAN 세션 수정 절차를 수행한다. 613단계에서, 상기 PCRF(640)는 상기 P-GW(630)으로 정책 및 과금 규칙 정보를 송신한다. 이때, 상기 정책 및 과금 규칙과 함께, 상기 단말(510)에 대한 세션 연속성 정보가 송신된다. 상기 세션 연속성 정보는 상기 정책 및 과금 규칙에 포함될 수 있다.
615단계에서, 상기 P-GW(630)는 S-GW(620)로 베어러 갱신 요청 메시지를 송신한다. 상기 베어러 갱신 요청 메시지는 베어러의 변경을 지시하며, 베어러에 관련된 정보(예: 베어러의 컨텍스트, 베어러의 식별 정보, 베어러의 서비스 품질 정보 등)을 포함한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 베어러 갱신 요청을 위한 메시지는 상기 세션 연속성 정보를 포함할 수 있다.
617단계에서, 상기 S-GW(620)는 MME(660)로 베어러 갱신 요청 메시지를 송신한다. 상기 베어러 갱신 요청 메시지는 베어러의 변경을 지시하며, 베어러에 관련된 정보(예: 베어러의 컨텍스트, 베어러의 식별 정보, 베어러의 서비스 품질 정보 등)을 포함한다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 베어러 갱신 요청을 위한 메시지는 상기 세션 연속성 정보를 포함할 수 있다.
619단계에서, 상기 MME(660)는 상기 세션 연속성 정보를 저장한다. 상기 MME(660)는 상기 베어러에 대한 컨텍스트를 저장 및 유지하며, 상기 베어러의 컨택스트를 갱신함으로써 상기 세션 연속성 정보를 저장한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 세션 연속성 정보는 상기 컨텐스트와 별도로 저장될 수 있다. 이로 인해, 상기 MME(660)은 상기 단말(610)에 대한 세션 연속성 정보를 확보한다.
621단계에서, 상기 MME(660)는 기지국(690)으로 베어러 수정(modify) 요청/세션 관리 요청 메시지를 송신한다. 상기 베어러 수정 요청/세션 관리 요청 메시지는 베어러의 QoS 파라미터, QoS 등급 식별 정보, 대역폭 제한 정보(예: AMBR) 등을 포함할 수 있다.
623단계에서, 상기 기지국(690)은 상기 단말(610)로 RRC 연결 재구성 메시지를 송신한다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 단말(610)에게 RRC 연결을 변경 또는 생성함을 지시한다. 예를 들어, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 무선 베어러 식별 정보 등 RRC 연결을 생성 또는 변경하기 위해 필요한 정보를 포함한다.
625단계에서, 상기 단말(610)은 상기 기지국(690)으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 송신한다. 즉, 상기 단말(610)은 상기 615단계에서 수신된 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대한 응답을 송신한다. 즉, 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지는 RRC 연결의 변경이 완료됨을 알린다. 627단계에서, 상기 기지국(690)은 상기 MME(660)로 베어러 수정 응답 메시지를 송신한다. 즉, 상기 기지국(690)은 상기 613단계에서 수신된 베어러 수정 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다.
629단계에서, 상기 단말(610)은 상기 기지국(690)으로 다이렉트 트랜스퍼 메시지를 송신한다. 631단계에서, 상기 기지국(623)은 상기 MME(660)로 세션 관리 응답 메시지를 송신한다. 즉, 상기 기지국(623)은 상기 613단계에서 수신된 상기 세션 관리 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 633단계에서, 상기 MME(660)는 상기 S-GW(620)로 베어러 갱신 응답(update bearer response) 메시지를 송신한다. 즉, 상기 MME(660)는 상기 609단계에서 수신된 베어러 갱신 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 상기 베어러 갱신 응답 메시지는, 베어러에 대한 컨텍스트 등을 포함할 수 있다.
상기 도 6에 도시된 실시 예에서, 상기 601단계를 통해 충분한 세션 연속성 정보가 상기 MME(660)로 제공된 경우, 이후 607단계 내지 637단계는 생략될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 P-GW 변경 절차는 세션 연속성의 레벨에 의존한다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 세션 연속성 기반의 가입 정보가 고려되면, 상기 P-GW 변경은 사용자 별로 수행될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 세션 연속성에 기반하는 정책이 적용되면, 상기 P-GW 변경은 플로우 별 또는 사용자 별로 수행될 수 있다. MME가 단말을 위한 더 적절한 P-GW를 발견하면, 상기 P-GW 변경 활성화는 MME에 의해 시작될 수 있다. 상기 P-GW 변경을 활성화하기에 앞서, 상기 MME는 단말의 컨텍스트 또는 베어러의 컨텍스트로부터 세션 연속성 레벨을 확인한다. 구체적인 절차는 세션 연속성의 레벨에 따라 달라질 수 있다.
세션 연속성 레벨이 '세션 연속성 불요'인 경우, MME는 P-GW 변경을 결정할 수 있다. 상기 MME가 더 적절한 P-GW를 발견하고, 단말을 위한 세션 연속성의 레벨이 "세션 연속성 불요"인 경우, 상기 MME는 PDN을 비활성화하고, 새로운 P-GW에서 PDN을 재활성(reactivate)하도록 제어한다. 구체적으로, 상기 P-GW 변경은 이하 도 7과 같이 수행될 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 P-GW 변경 절차를 도시한다.
상기 도 7을 참고하면, 701단계에서, MME(760)는 새로운 P-GW를 결정한다. 여기서, 상기 새로운 P-GW는 단말(710)의 이동에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 새로운 P-GW는 TAU(Tracking Area Update) 절차 동안 발견될 수 있다. 예를 들어, 상기 MME(760)는 상기 단말(710)과의 거리에 기초하여 상기 새로운 P-GW를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 거리는 물리적 거리 또는 논리적 거리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 논리적 거리는, 데이터 전송 지연 시간을 포함한다. 다른 예로, 상기 MME(760)는 다수의 P-GW들의 트래픽 부하(load)에 기초하여 상기 새로운 P-GW를 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 트래픽 부하 및 상기 거리가 모두 고려될 수 있다. 상기 도 7의 실시 예의 경우, L-GW1(730-1)이 상기 단말(710)의 현재 P-GW이고, L-GW2(730-2)가 새로운 P-GW로 선택된다.
703단계에서, 상기 MME(760)는 상기 단말(710)의 세션 연속성 정보를 확인한다. 상기 도 7의 실시 예의 경우, 상기 MME(760)는 상기 세션 연속성 레벨이 '세션 연속성 불요'임을 확인한다. 상기 세션 연속성 정보는 상기 단말(710)의 컨텍스트 또는 상기 단말(710)이 보유한 베어러의 컨텍스트의 일부로서 관리될 수 있다.
705단계에서, 상기 MME(760)는 상기 단말(710)로 PDN 재활성 요청(reactivation request)을 송신한다. 상기 PDN 재활성 요청은 기지국(790)으로 전달되고, 무선 채널을 통해 상기 기지국(790)으로부터 상기 단말(710)로 전달된다. 즉, 상기 세션 연속성 레벨이 '세션 연속성 불요'이므로, 상기 MME(760)는 상기 단말(710)의 플로우의 상태에 대한 고려 없이 P-GW의 변경을 트리거링한다.
707단계에서, 상기 단말(710), 상기 기지국(790), 상기 L-GW1(730-1), 상기 MME(760)은 PDN 연결 해제(disconnection) 절차를 수행한다. 다시 말해, 상기 단말(710)은 현재의 P-GW인 상기 L-GW1(730-1)을 통한 IP 계층의 연결을 해제한다. 이때, 상기 PDN 연결 해제는 상기 단말(710) 또는 상기 MME(760)에 의해 요청될 수 있다. 예를 들어, 상기 PDN 연결 해제 절차는 이하 도 8과 같이 수행될 수 있다.
709단계에서, 상기 단말(710), 상기 기지국(790), 상기 L-GW2(730-2), 상기 MME(760)은 PDN 연결 설정(connection setup) 절차를 수행한다. 다시 말해, 상기 단말(710)은 새로운 P-GW인 상기 L-GW1(730-1)을 통한 IP 계층의 연결을 설정한다. 이로 인해, 상기 단말(710)의 P-GW가 변경된다. 즉, P-GW 변경은, 데이터 망과의 연결을 해제한 후, 다시 데이터 망과의 연결을 설정함으로써 수행될 수 있다. 이때, 상기 데이터 망과의 연결을 다시 설정 시, 상기 MME(760)가 새로운 P-GW를 통해 연결 설정 절차를 진행함으로써, 상기 단말(710)에 대한 앵커 게이트웨이가 변경될 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 연결 해제 및 연결 설정의 2단계의 절차와 달리, 앵커 게이트웨이를 변경하기 위해 정의된 하나의 절차가 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 PDN 재활성 절차를 도시한다.
상기 도 8을 참고하면, 801단계에서, MME(860)는 P-GW 변경을 결정한다. 상기 801단계는 상기 도 7의 701단계 및 703단계와 유사하게 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 MME(860)는 새로운 P-GW를 결정하고, 단말(810)의 세션 연속성 정보를 확인한다. 상기 도 8의 실시 예의 경우, 상기 단말(810)의 세션 연속성 레벨은 '세션 연속성 불요'이다. 상기 도 8에 도시되지 아니하였으나, 상기 MME(860)는 상기 단말(810)로 P-GW 재활성 요청을 송신할 수 있다.
803단계에서, 상기 단말(810)은 상기 MME(860)로 PDN 연결 해제 요청 메시지를 송신한다. 상기 PDN 연결 해제 요청 메시지는 P-GW(830)을 통한 IP 계층의 연결에 대한 해제를 요청함을 알린다. 805단계에서, 상기 MME(860)는 PDN 연결 해제를 트리거링한다. 상기 도 8에 도시된 실시 예는 상기 단말(801)의 세션 연속성 레벨이 '세션 연속성 불요'인 경우를 예시한다. 따라서, 상기 단말(801)의 플로우의 상태가 고려되지 아니하므로, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 단말(810)의 관여 없이 상기 PDN 연결 해제를 위한 절차가 진행될 수 있다. 예를 들어, 상기 803단계 및 상기 805단계는 생략될 수 있다. 상기 803단계 및 상기 805단계가 생략되는 경우, 상기 도 8에 도시된 절차는 MME-개시(MME-initiated) PDN 재활성 절차로 지칭될 수 있다. 반면, 상기 803단계 및 상기 805단계가 수행되는 경우, 상기 도 8에 도시된 절차는 단말-개시(initiated) PDN 재활성 절차로 지칭될 수 있다.
807단계에서, 상기 MME(860)는 S-GW(820)로 세션 삭제 요청(delete session request) 메시지를 송신한다. 809단계에서, 상기 S-GW(820)은 상기 P-GW(830)로 세션 삭제 요청 메시지를 송신한다. 상기 세션 삭제 요청 메시지는 PDN과의 연결 해제를 요청함을 알린다. 예를 들어, 상기 세션 삭제 요청 메시지는 연결 해제의 원인, 사용자 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 811단계에서, 상기 P-GW(830)는 상기 S-GW(820)로 세션 삭제 응답(delete session response) 메시지를 송신한다. 즉, 상기 P-GW(830)는 상기 809단계에서 수신된 상기 세션 삭제 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다.
813단계에서, 상기 P-GW(830) 및 PCRF(840)는 IP-CAN 세션 종료(session termination) 절차를 수행한다. 즉, 상기 P-GW(830) 및 상기 PCRF(840)는 IP-CAN 세션을 제거(remove)하기 위한 시그널링을 수행한다. 예를 들어, 상기 P-GW(830)는 상기 PCRF(840)로 IP-CAN 세션 종료에 대한 지시자(indication)를 송신하고, 상기 PCRF(840)는 정책 및 과금 규칙에 관련된 정보를 처리한 후, 상기 P-GW(830)로 ACK을 송신할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 813단계는 생략될 수 있다.
815단계에서, 상기 S-GW(820)는 상기 MME(860)으로 세션 삭제 응답 메시지를 송신한다. 즉, 상기 S-GW(820)는 상기 807단계에서 수신된 상기 세션 삭제 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 817단계에서, 상기 MME(860)는 기지국(890)으로 베어러 불활성 요청(deactivate bearer request) 메시지를 송신한다. 상기 베어러 불활성 요청 메시지는 상기 단말(810)이 보유한 베어러의 삭제를 요청함을 알린다. 819단계에서, 상기 기지국(890)은 상기 단말(810)로 RRC 연결 재구성 메시지를 송신한다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 단말(810)에게 RRC 연결을 삭제함을 지시한다. 예를 들어, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 무선 베어러 식별 정보 등 RRC 연결을 삭제하기 위해 필요한 정보를 포함한다.
821단계에서, 상기 단말(810)은 상기 기지국(890)으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 송신한다. 즉, 상기 단말(810)은 상기 819단계에서 수신된 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대한 응답을 송신한다. 즉, 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지는 RRC 연결의 삭제가 완료됨을 알린다. 823단계에서, 상기 기지국(890)은 상기 MME(860)로 베어러 불활성 응답(deactivate bearer response) 메시지를 송신한다. 즉, 상기 기지국(890)은 상기 817단계에서 수신된 베어러 불활성 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 825단계에서, 상기 단말(810)은 상기 기지국(890)으로 다이렉트 트랜스퍼 메시지를 송신한다. 827단계에서, 상기 기지국(823)은 상기 MME(860)로 EPS 베어러 컨텍스트 불활성 수락(bearer context deactivate accept) 메시지를 송신한다.
세션 연속성 레벨이 '상시 세션 연속성'인 경우, 활성된 플로우들에 항상 세션 연속성이 보장되어야 한다. 따라서, P-GW 변경은 수행되지 아니한다. 활성된 플로우들에 대하여 세션 연속성을 제공하기 위해, MME는 이전 P-GW 및 새로운 P-GW 간 IP 모빌리티(mobility)를 제공할 수 있다. 상기 IP 모빌리티는 IP 종단의 변경에도 불구하고 세션을 유지함으로써 서비스의 연속성을 보장하기 위한 것이다. 구체적으로, 상기 IP 모빌리티는 MIP(Mobile IP) 및 PMIP(Proxy Mobile IP)과 같은 기술에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 이하 도 9과 같은 절차가 수행될 수 있다. 수행될 수 있다. 도 9은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 P-GW 변경 절차를 도시한다.
상기 도 9을 참고하면, 901단계에서, MME(960)는 새로운 P-GW를 결정한다. 여기서, 상기 새로운 P-GW는 단말(910)의 이동에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 새로운 P-GW는 TAU 절차 동안 발견될 수 있다. 예를 들어, 상기 MME(960)는 상기 단말(910)과의 거리에 기초하여 상기 새로운 P-GW를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 거리는 물리적 거리 또는 논리적 거리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 논리적 거리는, 데이터 전송 지연 시간을 포함한다. 다른 예로, 상기 MME(960)는 다수의 P-GW들의 트래픽 부하에 기초하여 상기 새로운 P-GW를 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 트래픽 부하 및 상기 거리가 모두 고려될 수 있다. 상기 도 9의 실시 예의 경우, L-GW1(930-1)이 상기 단말(910)의 현재 P-GW이고, L-GW2(930-2)가 새로운 P-GW로 선택된다.
903단계에서, 상기 MME(960)는 상기 단말(910)의 세션 연속성 정보를 확인한다. 상기 도 9의 실시 예의 경우, 상기 MME(960)는 상기 세션 연속성 레벨이 '상시 세션 연속성'임을 확인한다. 상기 세션 연속성 정보는 상기 단말(910)의 컨텍스트 또는 상기 단말(910)이 보유한 베어러의 컨텍스트의 일부로서 관리될 수 있다.
905단계에서, 상기 MME(960)는 현재의 P-GW인 상기 l-GW1(930-1)로 P-GW 변경 요청 메시지를 송신한다. 상기 P-GW 변경 요청 메시지는 새로운 P-GW를 통해 IP 모빌리티가 제공되도록 유도한다. 예를 들어, 상기 P-GW 변경 요청 메시지는 새로운 P-GW가 결정되었음을 알리며, 또한, PDN을 재활성할 수 없음을 알린다. 예를 들어, 상기 P-GW 변경 요청 메시지는 새로운 P-GW로서 상기 L-GW2(930-2)를 지시하는 정보, 상기 L-GW2(930-2)를 통해 IP 모빌리티를 제공할 것을 요청하는 정보, 상기 단말(910)의 세션 연속성 레벨이 '상시 세션 연속성'임을 알리는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
907단계에서, 상기 L-GW1(930-1)은 IP 플로우 포워딩 절차를 수행한다. 다시 말해, 상기 L-GW1(930-1)은 상기 L-GW2(930-2)를 통해 IP 모빌리티를 제공하기 위한 절차를 수행한다. 구체적으로, 상기 L-GW1(930-1)은 상기 L-GW2(930-2)와 터널(tunnel)을 생성하고, 상기 단말(910)로 송신되는 트래픽을 상기 터널을 통해 상기 L-GW2(930-2)로 전달하도록 라우팅 경로를 설정할 수 있다.
909단계에서, 상기 L-GW1(930-1)은 상기 MME(960)으로 P-GW 변경 ACK을 송신한다. 즉, 상기 L-GW1(930-1)은 상기 905단계에서 수신한 상기 P-GW 변경 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 이에 따라, 상기 MME(960)은 상기 IP 플로우의 포워딩을 위한 절차가 완료되었음을 확인할 수 있다.
세션 연속성의 레벨이 '요구 기반 세션 연속성'인 경우, MME는 먼저 이전 P-GW 및 새로운 P-GW 간 IP 모빌리티를 제공하고, 플로우의 상태에 기초하여 P-GW 변경을 트리거링하도록 제어한다. 다시 말해, 상기 MME는 P-GW 변경의 트리거링을 희망하는 때 상기 P-GW 변경을 개시할 것을 단말로 요청한다. 예를 들어, 하기 도 10과 같은 절차가 수행될 수 있다. 도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 P-GW 변경 절차를 도시한다.
상기 도 10을 참고하면, 1001단계에서, MME(1060)는 새로운 P-GW를 결정한다. 여기서, 상기 새로운 P-GW는 단말(1010)의 이동에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 새로운 P-GW는 TAU 절차 동안 발견될 수 있다. 예를 들어, 상기 MME(1060)는 상기 단말(1010)과의 거리에 기초하여 상기 새로운 P-GW를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 거리는 물리적 거리 또는 논리적 거리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 논리적 거리는, 데이터 전송 지연 시간을 포함한다. 다른 예로, 상기 MME(1060)는 다수의 P-GW들의 트래픽 부하에 기초하여 상기 새로운 P-GW를 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 트래픽 부하 및 상기 거리가 모두 고려될 수 있다. 상기 도 10의 실시 예의 경우, L-GW1(1030-1)이 상기 단말(1010)의 현재 P-GW이고, L-GW2(1030-2)가 새로운 P-GW로 선택된다.
1003단계에서, 상기 MME(1060)는 상기 단말(1010)의 세션 연속성 정보를 확인한다. 상기 도 10의 실시 예의 경우, 상기 MME(1060)는 상기 세션 연속성 레벨이 '요구 기반 세션 연속성'임을 확인한다. 상기 세션 연속성 정보는 상기 단말(1010)의 컨텍스트 또는 상기 단말(1010)이 보유한 베어러의 컨텍스트의 일부로서 관리될 수 있다.
1005단계에서, 상기 MME(1060)는 상기 단말(1010)로 요구 기반 PDN 불활성 요청(on-demand PDN deactivation request)을 송신한다. 상기 PDN 불활성 요청은 기지국(1090)으로 전달되고, 무선 채널을 통해 상기 기지국(1090)으로부터 상기 단말(1010)로 전달된다. 즉, 상기 세션 연속성 레벨이 '요구 기반 세션 연속성'이므로, 상기 MME(1060)는 상기 단말(1010)의 플로우의 상태에 기초하여 P-GW의 변경을 트리거링할 것을 요청한다.
1007단계에서, 상기 단말(1010)은 상기 MME(1060)로 요구 기반 PDN 불활성 ACK을 송신한다. 즉, 상기 단말(1010)은 상기 1005단계에서 수신된 상기 요구 기반 PDN 불활성 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 이에 따라, 상기 MME(1060)는 상기 단말(1010)의 플로우의 상태에 기초하여, 이후 특정 시점에, P-GW의 변경이 트리거링될 것을 확인한다.
1009단계에서, 상기 MME(1060)는 현재의 P-GW인 상기 L-GW1(1030-1)로 P-GW 변경 요청 메시지를 송신한다. 상기 P-GW 변경 요청 메시지는 새로운 P-GW를 통해 IP 모빌리티가 제공되도록 유도한다. 예를 들어, 상기 P-GW 변경 요청 메시지는 새로운 P-GW가 결정되었음을 알리며, 또한, PDN을 재활성할 수 없음을 알린다. 예를 들어, 상기 P-GW 변경 요청 메시지는 새로운 P-GW로서 상기 L-GW2(1030-2)를 지시하는 정보, 상기 L-GW2(1030-2)를 통해 IP 모빌리티를 제공할 것을 요청하는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
1011단계에서, 상기 L-GW1(1030-1)은 IP 플로우 포워딩 절차를 수행한다. 다시 말해, 상기 L-GW1(1030-1)은 상기 L-GW2(1030-2)를 통해 IP 모빌리티를 제공하기 위한 절차를 수행한다. 구체적으로, 상기 L-GW1(1030-1)은 상기 L-GW2(1030-2)와 터널을 생성하고, 상기 단말(1010)로 송신되는 트래픽을 상기 터널을 통해 상기 L-GW2(1030-2)로 전달하도록 라우팅 경로를 설정할 수 있다.
1013단계에서, 상기 L-GW1(1030-1)은 상기 MME(1060)으로 P-GW 변경 ACK을 송신한다. 즉, 상기 L-GW1(1030-1)은 상기 1009단계에서 수신한 상기 P-GW 변경 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 이에 따라, 상기 MME(1060)은 상기 IP 플로우의 포워딩을 위한 절차가 완료되었음을 확인할 수 있다.
1015단계에서, 상기 단말(1010)은 P-GW 변경이 가능함을 판단한다. 상기 P-GW 변경의 가능 여부는, 상기 단말(1010)이 보유한 플로우의 상태에 기초하여 판단된다. 즉, 상기 단말(1010)은 상기 P-GW 변경이 플로우의 QoE에 악영향을 주지 아니할 시점을 판단한다. 예를 들어, 비디오 스트리밍 서비스에서 충분한 비디오 버퍼가 확보된 경우, 온라인 라디오 서비스에서 특정 트랙의 다운로드가 완료된 경우, 채팅 어플리케이션/SNS 어플리케이에서 현재 사용자가 어플리케이션과 상호작용(interaction)하고 있지 아니하는 경우, 웹 어플리케이션에서 활성된 부분(active component) 다운로드가 완료된 경우, 상기 단말은 P-GW 변경이 가능하다 판단할 수 있다.
1017단계에서, 상기 단말(1010), 상기 기지국(1090), 상기 L-GW1(1030-1), 상기 MME(1060)은 PDN 연결 해제 절차를 수행한다. 예를 들어, 상기 단말(1010)은 상기 MME(1060)로 상기 L-GW1(1030-1)을 통한 PDN 연결의 해제를 요청할 수 있다. 다른 예로, 상기 단말(1010)이 상기 MME(1060)로 P-GW 변경이 가능한 시점에 도래함을 통지하고, 상기 MME(1060)가 상기 L-GW1(1030-1)을 통한 PDN 연결의 해제를 트리거링할 수 있다. 이후, 상기 도 10에 도시되지 아니하였으나, 상기 단말(1010), 상기 기지국(1090), 상기 L-GW2(1030-2), 상기 MME(1060)은 PDN 연결 설정 절차를 수행할 수 있다. 다시 말해, 상기 단말(1010)은 새로운 P-GW인 상기 L-GW2(1030-2)을 통한 IP 계층의 연결을 설정할 수 있다. 이로 인해, 상기 단말(1010)의 P-GW가 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 PDN 연결 해제 절차는 이하 도 11과 같이 수행될 수 있다.
1019단계에서, 상기 단말(1010), 상기 기지국(1090), 상기 L-GW2(1030-2), 상기 MME(1060)는 PDN 연결 설정 절차를 수행한다. 다시 말해, 상기 단말(1010)은 새로운 P-GW인 상기 L-GW1(1030-1)을 통한 IP 계층의 연결을 설정한다. 이를 위해, 상기 MME(1060)는 상기 L-GW2(1030-2)를 통해 데이터 망과 연결할 것을 요청하는 메시지를 다른 망 엔티티(예: S-GW)로 송신할 수 있다. 이로 인해, 상기 단말(1010)의 P-GW가 변경된다. 즉, P-GW 변경은, 데이터 망과의 연결을 해제한 후, 다시 데이터 망과의 연결을 설정함으로써 수행될 수 있다. 이때, 상기 데이터 망과의 연결을 다시 설정 시, 상기 MME(1060)가 새로운 P-GW를 통해 연결 설정 절차를 진행함으로써, 상기 단말(1010)에 대한 앵커 게이트웨이가 변경될 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 연결 해제 및 연결 설정의 2단계의 절차와 달리, 앵커 게이트웨이를 변경하기 위해 정의된 하나의 절차가 수행될 수 있다.
상기 도 10의 실시 예에 따르면, 상기 단말(1010)의 새로운 P-GW를 결정하고 일정 시간 경과한 후, P-GW 변경이 수행될 수 있다. 따라서, 상기 일정 시간이 경과하기 전, 최적의 P-GW가 다시 변경될 수 있다. 이 경우, 상기 1019단계에서 앵커 게이트웨이로서 연결 설정되는 P-GW는 상기 1001단계에서 결정된 P-GW와 상이할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 PDN 불활성 절차를 도시한다.
상기 도 11을 참고하면, 1101단계에서, MME(1160)은 단말(1110)로, 플로우 상태에 기초하여 PDN 연결 해제를 트리거링할 것을 요청한다. 상기 1101단계는 상기 도 10의 1001단계 및 1005단계와 유사하게 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 MME(1160)는 새로운 P-GW를 결정하고, 단말(1110)의 세션 연속성 정보를 확인한다. 상기 도 11의 실시 예의 경우, 상기 단말(1110)의 세션 연속성 레벨은 '요구 기반 세션 연속성'이다. 상기 도 11에 도시되지 아니하였으나, 상기 MME(1160)는 상기 단말(1110)로 P-GW 불활성 요청을 송신할 수 있다.
1103단계에서, 상기 단말(1110)은 상기 MME(1160)로 PDN 연결 해제 요청 메시지를 송신한다. 즉, 상기 단말(1110)은 상기 플로우 상태에 기초하여 PDN에 대한 연결 해제가 가능함을 판단하고, 현재의 P-GW인 P-GW(1130)을 통한 PDN과의 연결의 해제를 요청한다. 상기 PDN 연결 해제 요청 메시지는 P-GW(1130)을 통한 IP 계층의 연결에 대한 해제를 요청함을 알린다. 1105단계에서, 상기 MME(1160)는 PDN 연결 해제를 트리거링한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 1103단계 및 상기 1105단계가 생략될 수 있다. 상기 1103단계 및 상기 1105단계가 생략되는 경우, 상기 도 11에 도시된 절차는 MME-개시 PDN 불활성 절차로 지칭될 수 있다. 이 경우, 상기 단말(1110)은, 상기 MME(1160)가 P-GW 변경 시점을 결정할 수 있도록, 상기 MME(1160)으로 플로우의 상태를 알리는 정보를 제공할 수 있다. 또는, 상기 단말(1110)은 P-GW 변경이 허용되는 시점에 도래함을 상기 MME(1160)로 통지할 수 있다. 반면, 상기 1103단계 및 상기 1105단계가 수행되는 경우, 상기 도 11에 도시된 절차는 단말-개시 PDN 불활성 절차로 지칭될 수 있다.
1107단계에서, 상기 MME(1160)는 S-GW(1120)로 세션 삭제 요청 메시지를 송신한다. 1109단계에서, 상기 S-GW(1120)은 상기 P-GW(1130)로 세션 삭제 요청 메시지를 송신한다. 상기 세션 삭제 요청 메시지는 PDN과의 연결 해제를 요청함을 알린다. 예를 들어, 상기 세션 삭제 요청 메시지는 연결 해제의 원인, 사용자 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 1111단계에서, 상기 P-GW(1130)는 상기 S-GW(1120)로 세션 삭제 응답 메시지를 송신한다. 즉, 상기 P-GW(1130)는 상기 1109단계에서 수신된 상기 세션 삭제 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다.
1113단계에서, 상기 P-GW(1130) 및 PCRF(1140)는 IP-CAN 세션 종료 절차를 수행한다. 즉, 상기 P-GW(1130) 및 상기 PCRF(1140)는 IP-CAN 세션을 제거하기 위한 시그널링을 수행한다. 예를 들어, 상기 P-GW(1130)는 상기 PCRF(1140)로 IP-CAN 세션 종료에 대한 지시자를 송신하고, 상기 PCRF(1140)는 정책 및 과금 규칙에 관련된 정보를 처리한 후, 상기 P-GW(1130)로 ACK을 송신할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 1113단계는 생략될 수 있다.
1115단계에서, 상기 S-GW(1120)는 상기 MME(1160)으로 세션 삭제 응답 메시지를 송신한다. 즉, 상기 S-GW(1120)는 상기 1107단계에서 수신된 상기 세션 삭제 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 1117단계에서, 상기 MME(1160)는 기지국(1190)으로 베어러 불활성 요청 메시지를 송신한다. 상기 베어러 불활성 요청 메시지는 상기 단말(1110)이 보유한 베어러의 삭제를 요청함을 알린다. 1119단계에서, 상기 기지국(1190)은 상기 단말(1110)로 RRC 연결 재구성 메시지를 송신한다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 단말(1110)에게 RRC 연결을 삭제함을 지시한다. 예를 들어, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 무선 베어러 식별 정보 등 RRC 연결을 삭제하기 위해 필요한 정보를 포함한다.
1121단계에서, 상기 단말(1110)은 상기 기지국(1190)으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 송신한다. 즉, 상기 단말(1110)은 상기 1119단계에서 수신된 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대한 응답을 송신한다. 즉, 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지는 RRC 연결의 삭제가 완료됨을 알린다. 1123단계에서, 상기 기지국(1190)은 상기 MME(1160)로 베어러 불활성 응답 메시지를 송신한다. 즉, 상기 기지국(1190)은 상기 1117단계에서 수신된 베어러 불활성 요청 메시지에 대한 응답을 송신한다. 1125단계에서, 상기 단말(1110)은 상기 기지국(1190)으로 다이렉트 트랜스퍼 메시지를 송신한다. 1127단계에서, 상기 기지국(1123)은 상기 MME(1160)로 EPS 베어러 컨텍스트 불활성 수락 메시지를 송신한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시 예들은 P-GW 변경에 대한 보다 많은 제어를 운영자에게 제공할 수 있다. 상기 운영자는 플로우 별 또는 사용자 별로 제공되는 세션 연속성의 레벨에 대한 정책을 정의할 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시 예들은 사용자 QoE에 악영향 없이 망 효율성을 증대시킬 수 있다. 특히, '요구 기반 세션 연속성'과 같은 P-GW 변경은 플로우의 현재 상태에 기초하여 트리거링될 수 있다.
3GPP에서, 다중 P-GW들 간 SIPTO 트래픽의 코디네이션(co-ordination)에 대한 CSIPTO라 지칭되는 연구가 존재한다. 이동 망이 성장하고, 밀집한 배치가 고려됨에 따라, SIPTO는 로컬 P-GW를 통한 트래픽의 분배(off-loading)을 위한 유력한 해법이 된다. 이 경우, P-GW 변경은 세션 연속성을 고려하는데 중요해진다. 제안된 메커니즘은 운영자로 하여금 망 자원(network resource)를 효과적으로 사용하기 위해 사용자들의 세션 연속성 레벨을 정의할 수 있게 한다. 요구 기반 세션 연속성은 QoE의 많은 저하 없는 때 세션의 중간에서 P-GW 변경을 허용한다. 이와 같은 매커니즘은, DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 또는 푸쉬(push) 서비스와 같이 플로우들이 세션 연속성을 항상 요구하지는 아니하는 경우에 주로 적용될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한다.
상기 도 12를 참고하면, 상기 단말은 1201단계에서 코어 망 내 망 엔티티들 중 하나로부터 데이터 망 연결 해제에 대한 요청을 수신한다. 예를 들어, 상기 요청은 이동성을 관리하는 망 엔티티, 즉, MME로부터 수신될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 요청은 즉각적인, 즉, 조건 없는 망 연결 해제를 지시한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 요청은 미리 정의된 규칙에 따라 결정되는 시점에서의 망 연결 해제를 지시한다.
이후, 상기 단말은 1203단계로 진행하여 데이터 망 연결 해제를 요청하는 메시지를 송신한다. 여기서, 상기 메시지는 상기 연결 해제를 트리거링하거나, 또는, 코어 망의 망 엔티티들 중 하나로 상기 연결 해제의 트리거링을 요청할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 단말은, 적어도 하나의 플로우에 대한 상태를 고려함 없이, 상기 1201단계에서 수신된 요청에 따라 상기 메시지를 송신할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 단말은 미리 정의된 규칙에 따라 상기 데이터 망과의 연결 해제가 허용되는 상태인지 여부를 판단한 후, 상기 데이터 망과의 연결 해제가 허용되는 상태이면 상기 메시지를 송신할 수 있다. 예를 들어, 상기 미리 정의된 규칙은 상기 단말이 보유한 적어도 하나의 플로우의 상태에 기초하여 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 단말은 상기 데이터 망의 연결 해제로 인해 서비스의 연속성에 장애가 발생하지 아니하는 상태에서 상기 메시지를 송신한다. 구체적으로, 연속적인 데이터 소비가 이루어지는 서비스(예: 비디오 스트리밍, 온라인 라디오)를 실행중인 경우, 상기 단말은 버퍼링된 데이터가 일정량 이상 존재하는 상태에서 상기 메시지를 송신할 수 있다. 또는, 불연속적인 데이터 전송이 요구되는 서비스(예: 채팅, SNS, 웹 페이지 검색)를 실행중인 경우, 상기 단말은 현재 다운로드 중인 데이터 및 송신할 데이터가 없는 상태에서 상기 메시지를 송신할 수 있다.
상기 도 12에 도시되지 아니하였으나, 상기 데이터 망 연결 해제를 요청하는 메시지를 송신한 후, 상기 단말은 상기 데이터 망과의 연결 해제를 위한 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 망과의 연결 해제를 위한 절차는 상기 도 8 또는 상기 도 11에 도시된 바와 같이 수행될 수 있다. 이후, 상기 단말은 다시 데이터 망과의 연결 설정을 위한 절차를 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 단말에 대하여 상기 데이터 망과의 연결점 역할을 수행하는 앵커 게이트웨이가 변경된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 1203단계는 생략될 수 있다. 이 경우, 상기 데이터 망과의 연결 해제를 위한 절차는 망에 의해 개시된다(initiated). 이를 위해, 상기 연결 해제가 상기 미리 정의된 규칙에 따라 수행되는 경우, 상기 단말은 상기 코어 망으로 상기 연결 해제가 허용되는 시점을 판단하기 위해 필요한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 해제가 허용되는 시점을 판단하기 위해 필요한 정보는, 상기 연결 해제가 허용되는 상태임을 통지하는 정보, 플로우의 상태를 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이동성을 관리하는 망 엔티티(network entity)의 동작 절차를 도시한다.
상기 도 13을 참고하면, 1301단계에서, 상기 망 엔티티는 단말을 위한 새로운 앵커 게이트웨이를 결정한다. 예를 들어, 상기 망 엔티티는 상기 단말과의 거리 및 트래픽 부하 중 적어도 하나에 기초하여 상기 새로운 앵커 게이트웨이를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 거리는 물리적 거리 또는 논리적 거리 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 논리적 거리는 데이터 전송 지연 시간을 포함한다. 상기 새로운 앵커 게이트웨이는 상기 단말의 TA(tracking area) 갱신 시 결정될 수 있다.
상기 새로운 앵커 게이트웨이를 결정한 후, 상기 망 엔티티는 1303단계로 진행하여 상기 단말의 세션 연속성 레벨을 확인한다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 세션 연속성 레벨은 제1레벨, 제2레벨, 제3레벨로 구분된다. 상기 망 엔티티는 단말 별 또는 상기 단말의 플로우 별 세션 연속성 정보를 보유한다. 만일, 상기 단말이 다수의 플로우들을 보유하고, 각 플로우의 세션 연속성 레벨이 상이한 경우, 미리 정의된 우선순위에 따라 하나의 레벨이 선택된다. 상기 세션 연속성 정보는 상기 단말의 최초 접속 시, 베어러 활성화 시, 베어러 수정 시 중 적어도 하나의 절차를 통해 상기 망 엔티티로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 세션 연속성 정보는 상기 도 4, 상기 도 5 또는 상기 도 6과 같은 절차를 통해 제공될 수 있으며, 이 경우, 상기 망 엔티티는 MME일 수 있다.
상기 세션 연속성 레벨이 제1레벨인 경우, 상기 망 엔티티는 1305단계로 진행하여 새로운 앵커 게이트웨이로 선택된 P-GW로 트래픽을 포워딩하도록 현재의 앵커 게이트웨이를 제어한다. 즉, 상기 제1레벨은 '상시 세션 연속성'을 의미하며, 이 경우, 상기 앵커 게이트웨이가 변경되지 아니한다. 단, IP 모빌리티를 제공하기 위해, 상기 단말로의 트래픽은 상기 새로운 앵커 게이트웨이로 선택된 P-GW를 통해 상기 단말로 송신된다. 이를 위해, 현재의 앵커 게이트웨이는 상기 단말을 향하는 데이터를 상기 새로운 앵커 게이트웨이로 선택된 P-GW로 라우팅한다. 이를 위해, 상기 망 엔티티는 트래픽의 포워딩을 지시하는 메시지를 상기 현재의 앵커 게이트웨이로 송신한다. 여기서, 상기 메시지는 상기 새로운 앵커 게이트웨이로 선택된 P-GW에 대한 식별 정보, 상기 P-GW를 통해 IP 모빌리티를 제공할 것을 요청하는 정보, 상기 단말의 세션 연속성 레벨이 '상시 세션 연속성'임을 알리는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 세션 연속성 레벨이 제2레벨인 경우, 상기 망 엔티티는 1307단계로 진행하여 플로우 상태와 무관하게 앵커 게이트웨이를 변경하도록 제어한다. 즉, 상기 제2레벨은 '세션 연속성 불요'를 의미한다. 이를 위해, 상기 망 엔티티는 상기 단말로 데이터 망 재활성에 대한 요청을 송신한다. 그리고, 상기 망 엔티티는 상기 단말의 데이터 망과의 연결 해제 절차를 수행한 후, 상기 단말의 데이터 망과의 연결 설정 절차를 수행한다. 이때, 상기 망 엔티티는 상기 새로운 앵커 게이트웨이로 선택된 P-GW를 통해 상기 데이터 망과의 연결 설정을 수행한다. 이로 인해, 상기 단말에 대한 앵커 게이트웨이가 변경된다. 예를 들어, 망 엔티티는 상기 도 7과 같은 절차를 수행할 수 있다.
상기 세션 연속성 레벨이 제3레벨인 경우, 상기 망 엔티티는 1309단계로 진행하여 플로우 상태에 따라 결정된 시점에 앵커 게이트웨이를 변경하도록 제어한다. 즉, 상기 제3레벨은 '요구 기반 세션 연속성'을 의미한다. 이를 위해, 상기 망 엔티티는 상기 단말로 데이터 망 불활성에 대한 요청을 송신한다. 상기 요청은 상기 단말로 앵커 게이트웨이의 변경, 즉, 데이터 망과의 연결 해제가 허용되는 시점을 판단할 것을 지시한다. 이후, 상기 망 엔티티는 트래픽을 새로운 앵커 게이트웨이로 포워딩하도록 제어한 후, 상기 단말로부터의 요청 또는 통지에 따라 앵커 게이트웨이를 변경하는 절차를 수행한다. 예를 들어, 망 엔티티는 상기 도 10과 같은 절차를 수행할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 세션 연속성 정보를 제공하는 망 엔티티의 동작 절차를 도시한다.
상기 도 14를 참고하면, 상기 망 엔티티는 1401단계에서 세션 연속성 정보를 포함하는 메시지를 생성한다. 여기서, 상기 세션 연속성 정보는, 다른 망 엔티티로부터 제공받거나, 또는, 망 운영자에 의해 입력되거나, 또는, 미리 정의된 규칙에 따라 생성될 수 있다. 여기서, 상기 미리 정의된 규칙은 어플리케이션 종류, 어플리케이션 공급자, 사용자 가입 정보, 운영자 정책 중 하나를 기초하여 세션 연속성 레벨을 분류하도록 정의될 수 있다.
이후, 상기 망 엔티티는 1403단계로 진행하여 상기 세션 연속성 정보를 포함하는 메시지를 송신한다. 예를 들어, 상기 1403단계는, 상기 도 4의 405단계, 407단계, 409단계, 상기 도 5의 505단계, 507단계, 509단계, 상기 도 6의 601단계, 613단계, 615단계, 617단계 중 하나일 수 있다. 또한, 상기 망 엔티티는 HSS 서버, PCRF 서버, P-GW, S-GW 중 하나일 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
상기 도 15를 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1510), 기저대역(baseband)처리부(1520), 저장부(1530), 제어부(1540)를 포함한다.
상기 RF처리부(1510)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1510)는 상기 기저대역처리부(1520)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1510)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 15에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다.
상기 기저대역처리부(1520)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1520)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1520)은 상기 RF처리부(1510)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(Orthgonal Frequency Division Multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1520)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 및 CP(Cyclic Prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1520)은 상기 RF처리부(1510)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.상기 기저대역처리부(1520) 및 상기 RF처리부(1510)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1520) 및 상기 RF처리부(1510)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 저장부(1530)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보, 임시 데이터 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 저장부(1530)는 상기 제어부(1540)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1540)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1540)는 상기 기저대역처리부(1520) 및 상기 RF처리부(1510)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1540)는 상기 저장부(1540)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1540)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1540)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application porcessor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(1540)는 데이터 망과의 연결을 해제하는 것이 허용되는 시점을 판단하는 연결관리부(1542)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1540)는 상기 단말이 상기 도 2 내지 도 12에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어부(1540)의 동작은 다음과 같다.
상기 제어부(1540)는 상기 RF처리부(1510) 및 상기 기저대역처리부(1520)를 통해 코어 망 내 망 엔티티들 중 하나로부터 데이터 망 연결 해제에 대한 요청을 수신한다. 상기 요청은 즉각적인 망 연결 해제를 지시하거나, 또는, 미리 정의된 규칙에 따라 결정되는 시점에서의 망 연결 해제를 지시한다. 이후, 상기 제어부(1540)는 진행하여 데이터 망 연결 해제를 요청하는 메시지를 송신한다. 여기서, 상기 메시지는 상기 연결 해제를 트리거링하거나, 또는, 코어 망의 망 엔티티들 중 하나로 상기 연결 해제의 트리거링을 요청할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 제어부(1540)는, 적어도 하나의 플로우에 대한 상태를 고려함 없이 상기 메시지를 송신할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 에에 따라, 상기 제어부(1540)는 미리 정의된 규칙에 따라 상기 데이터 망과의 연결 해제가 허용되는 상태인지 여부를 판단한 후, 상기 데이터 망과의 연결 해제가 허용되는 상태이면 상기 메시지를 송신할 수 있다. 예를 들어, 상기 미리 정의된 규칙은 상기 단말이 보유한 적어도 하나의 플로우의 상태에 기초하여 정의될 수 있다. 이후, 상기 제어부(1540)는 상기 데이터 망과의 연결 해제를 위한 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 망과의 연결 해제를 위한 절차는 상기 도 8 또는 상기 도 11에 도시된 바와 같이 수행될 수 있다. 이후, 상기 제어부(1540)는 다시 데이터 망과의 연결 설정을 위한 절차를 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 단말에 대하여 상기 데이터 망과의 연결점 역할을 수행하는 앵커 게이트웨이가 변경된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부(1540)는 상기 데이터 망 연결 해제를 요청하는 메시지를 송신하지 아니할 수 있다. 이 경우, 상기 데이터 망과의 연결 해제를 위한 절차는 망에 의해 개시된다(initiated). 이를 위해, 상기 연결 해제가 상기 미리 정의된 규칙에 따라 수행되는 경우, 상기 제어부(1540)는 상기 코어 망으로 상기 연결 해제가 허용되는 시점을 판단하기 위해 필요한 정보를 제공할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 망 엔티티의 블록 구성을 도시한다.
상기 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 망 엔티티는 통신부(1610), 저장부(1620), 제어부(1630)를 포함하여 구성된다.
상기 통신부(1610)는 네트워크 내 다른 엔티티들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 통신부(1610)는 상기 망 엔티티에서 다른 엔티티로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 엔티티로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(1620)는 상기 망 엔티티의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 저장부(1620)는 단말의 세션 연속성 정보를 저장 및 관리한다. 상기 세션 연속성 정보는 세션 연속성 레벨을 포함하며, 상기 세션 연속성 레벨은 '상시 세션 연속성', '세션 연속성 불요', '요구 기반 세션 연속성' 등으로 구분될 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1620)는 상기 제어부(1630)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1630)는 상기 망 엔티티의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1630)는 상기 통신부(1610)를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1630)는 상기 저장부(1620)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(1630)는 단말의 앵커 게이트웨이를 변경하기 위한 절차를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(1630)는 상기 저장부(1620)에 저장된 세션 연속성 정보를 다른 엔티티로부터 제공받거나 또는 다른 엔티티로 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1630)는 상기 망 엔티티가 상기 도 2 내지 상기 도 11, 상기 도 13, 상기 도 14에 도시된 절차를 수행하도록 제어한다. 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어부(1630)의 동작은 다음과 같다.
본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(1630)는 단말을 위한 새로운 앵커 게이트웨이를 결정한다. 예를 들어, 상기 제어부(1630)는 상기 단말과의 물리적 거리, 논리적 거리, 데이터 전송 지연 시간 및 트래픽 부하 중 적어도 하나에 기초하여 상기 새로운 앵커 게이트웨이를 결정할 수 있다. 이후, 상기 세션 연속성 레벨이 제1레벨인 경우, 상기 제어부(1630)는 새로운 앵커 게이트웨이로 선택된 P-GW로 트래픽을 포워딩하도록 현재의 앵커 게이트웨이를 제어한다. 구체적으로, 상기 제어부(1630)는 상기 통신부(1610)를 통해 트래픽의 포워딩을 지시하는 메시지를 상기 현재의 앵커 게이트웨이로 송신할 수 있다. 상기 세션 연속성 레벨이 제2레벨인 경우, 상기 제어부(1630)는 플로우 상태와 무관하게 앵커 게이트웨이를 변경하도록 제어한다. 이를 위해, 상기 제어부(1630)는 상기 통신부(1610)를 통해 상기 단말로 데이터 망 재활성에 대한 요청을 송신하고, 상기 단말의 데이터 망과의 연결 해제 절차를 수행한 후, 상기 단말의 데이터 망과의 연결 설정 절차를 수행할 수 있다. 상기 세션 연속성 레벨이 제3레벨인 경우, 상기 제어부(1630)는 플로우 상태에 따라 결정된 시점에 앵커 게이트웨이를 변경하도록 제어한다. 이를 위해, 상기 제어부(1630)는 상기 통신부(1610)를 통해 상기 단말로 데이터 망 불활성에 대한 요청을 송신하고, 트래픽을 새로운 앵커 게이트웨이로 포워딩하도록 제어한 후, 상기 단말로부터의 요청 또는 통지에 따라 앵커 게이트웨이를 변경하는 절차를 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부(1630)는 세션 연속성 정보를 포함하는 메시지를 생성하고, 상기 세션 연속성 정보를 포함하는 메시지를 송신한다. 즉, 상기 망 엔티티는 HSS 서버, PCRF 서버, P-GW, S-GW 중 하나일 수 있다. 이 경우, 상기 세션 연속성 정보는, 다른 망 엔티티로부터 제공받거나, 또는, 망 운영자에 의해 입력되거나, 또는, 미리 정의된 규칙에 따라 생성될 수 있다. 여기서, 상기 미리 정의된 규칙은 어플리케이션 종류, 어플리케이션 공급자, 사용자 가입 정보, 운영자 정책 중 하나를 기초하여 세션 연속성 레벨을 분류하도록 정의될 수 있다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
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.

Claims (36)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    망 엔티티(network entity)로부터 데이터 망과의 연결을 위한 앵커(anchor) 게이트웨이(gateway)의 변경에 대한 요청을 수신하는 과정과,
    상기 앵커 게이트웨이의 변경을 요청하는 메시지를 상기 망 엔티티로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요청은, 조건 없는 앵커 게이트웨이 변경을 지시하거나, 또는, 상기 단말에 보유된 적어도 하나의 플로우의 상태에 기초한 앵커 게이트웨이 변경을 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 앵커 게이트웨이의 변경을 요청하는 상기 메시지를 송신하는 과정은,
    적어도 하나의 플로우의 상태에 기초하여 판단된 시점에, 상기 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 앵커 게이트웨이의 변경을 요청하는 상기 메시지를 송신하는 과정은,
    미리 정의된 규칙에 따라 상기 데이터 망과의 연결 해제가 허용되는 상태이면, 상기 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 앵커 게이트웨이의 변경을 요청하는 상기 메시지를 송신하는 과정은,
    실행 중인 어플리케이션에 대해 버퍼링된 데이터가 일정량 이상 존재하는 상태에서 상기 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 앵커 게이트웨이의 변경을 요청하는 상기 메시지를 송신하는 과정은,
    실행 중인 어플리케이션에 대해 다운로드 중인 데이터 및 송신할 데이터가 없는 상태에서 상기 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 망 엔티티(network entity)의 동작 방법에 있어서,
    단말을 위한 새로운 앵커(anchor) 게이트웨이(gateway)가 결정되면, 상기 단말의 세션 연속성(session continuity) 레벨(level)을 확인하는 과정과,
    상기 세션 연속성 레벨에 대응하는 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 세션 연속성 레벨에 대응하는 메시지를 송신하는 과정은,
    상기 새로운 앵커 게이트웨이로 상기 단말로의 트래픽을 포워딩할 것을 지시하는 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 세션 연속성 레벨에 대응하는 메시지를 송신하는 과정은,
    상기 단말로 앵커 게이트웨이를 변경할 것을 지시하는 요청을 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 요청은, 조건 없는 앵커 게이트웨이 변경을 지시하거나, 또는, 상기 단말에 보유된 적어도 하나의 플로우의 상태에 기초한 앵커 게이트웨이 변경을 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 단말에 대한 데이터 망과의 연결 해제(disconnection) 요청하는 메시지를 다른 망 엔티티로 송신하는 과정과,
    상기 새로운 앵커 게이트웨이를 통해 상기 데이터 망에 연결할 것을 요청하는 메시지를 상기 다른 망 엔티티로 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    다른 망 엔티티로부터 상기 세션 연속성 레벨에 대한 정보를 수신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 세션 연속성 레벨에 대한 정보는, 상기 단말의 최초 접속 시, 베어러(bearer) 활성화 시, 베어러 수정 시 중 적어도 하나의 절차를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 세션 연속성 레벨은, 어플리케이션 종류, 어플리케이션 공급자, 사용자 가입 정보, 운영자 정책 중 하나를 기초하여 분류되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 세션 연속성 레벨은, 가입자 별 또는 플로우 별로 정의되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 무선 통신 시스템에서 망 엔티티(network entity)의 동작 방법에 있어서,
    세션 연속성(session continuity)에 대한 정보를 포함하는 메시지를 생성하는 과정과,
    상기 메시지를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 세션 연속성에 대한 정보는, 세션 연속성 레벨을 포함하며,
    상기 세션 연속성 레벨은, 어플리케이션 종류, 어플리케이션 공급자, 사용자 가입 정보, 운영자 정책 중 하나를 기초하여 분류되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 메시지는, 단말의 최초 접속 시, 베어러(bearer) 활성화 시, 베어러 수정 시 중 적어도 하나의 절차를 위해 망 엔티티들 간 교환되는 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 세션 연속성에 대한 정보는, 세션 연속성 레벨을 포함하며,
    상기 세션 연속성 레벨은, 가입자 별 또는 플로우 별로 정의되는 것을 특징으로 하는 방법.

  19. 무선 통신 시스템에서 단말 장치에 있어서,
    망 엔티티(network entity)로부터 데이터 망과의 연결을 위한 앵커(anchor) 게이트웨이(gateway)의 변경에 대한 요청을 수신하는 수신부와,
    상기 앵커 게이트웨이의 변경을 요청하는 메시지를 상기 망 엔티티로 송신하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 요청은, 조건 없는 앵커 게이트웨이 변경을 지시하거나, 또는, 상기 단말에 보유된 적어도 하나의 플로우의 상태에 기초한 앵커 게이트웨이 변경을 지시하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 송신부는, 적어도 하나의 플로우의 상태에 기초하여 판단된 시점에, 상기 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 송신부는, 미리 정의된 규칙에 따라 상기 데이터 망과의 연결 해제가 허용되는 상태이면, 상기 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 송신부는, 실행 중인 어플리케이션에 대해 버퍼링된 데이터가 일정량 이상 존재하는 상태에서 상기 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 송신부는, 실행 중인 어플리케이션에 대해 다운로드 중인 데이터 및 송신할 데이터가 없는 상태에서 상기 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 무선 통신 시스템에서 망 엔티티(network entity) 장치에 있어서,
    단말을 위한 새로운 앵커(anchor) 게이트웨이(gateway)가 결정되면, 상기 단말의 세션 연속성(session continuity) 레벨(level)을 확인하는 제어부와,
    상기 세션 연속성 레벨에 대응하는 메시지를 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 새로운 앵커 게이트웨이로 상기 단말로의 트래픽을 포워딩할 것을 지시하는 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 단말로 앵커 게이트웨이를 변경할 것을 지시하는 요청을 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 요청은, 조건 없는 앵커 게이트웨이 변경을 지시하거나, 또는, 상기 단말에 보유된 적어도 하나의 플로우의 상태에 기초한 앵커 게이트웨이 변경을 지시하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 통신부는, 상기 단말에 대한 데이터 망과의 연결 해제(disconnection) 요청하는 메시지를 다른 망 엔티티로 송신하고, 상기 새로운 앵커 게이트웨이를 통해 상기 데이터 망에 연결할 것을 요청하는 메시지를 상기 다른 망 엔티티로 송신하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제25항에 있어서,
    상기 통신부는, 다른 망 엔티티로부터 상기 세션 연속성 레벨에 대한 정보를 수신하며,
    상기 세션 연속성 레벨에 대한 정보는, 상기 단말의 최초 접속 시, 베어러(bearer) 활성화 시, 베어러 수정 시 중 적어도 하나의 절차를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제25항에 있어서,
    상기 세션 연속성 레벨은, 어플리케이션 종류, 어플리케이션 공급자, 사용자 가입 정보, 운영자 정책 중 하나를 기초하여 분류되는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제25항에 있어서,
    상기 세션 연속성 레벨은, 가입자 별 또는 플로우 별로 정의되는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 무선 통신 시스템에서 망 엔티티(network entity) 장치에 있어서,
    세션 연속성(session continuity)에 대한 정보를 포함하는 메시지를 생성하는 제어부와,
    상기 메시지를 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 세션 연속성에 대한 정보는, 세션 연속성 레벨을 포함하며,
    상기 세션 연속성 레벨은, 어플리케이션 종류, 어플리케이션 공급자, 사용자 가입 정보, 운영자 정책 중 하나를 기초하여 분류되는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 메시지는, 단말의 최초 접속 시, 베어러(bearer) 활성화 시, 베어러 수정 시 중 적어도 하나의 절차를 위해 망 엔티티들 간 교환되는 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제33항에 있어서,
    상기 세션 연속성에 대한 정보는, 세션 연속성 레벨을 포함하며,
    상기 세션 연속성 레벨은, 가입자 별 또는 플로우 별로 정의되는 것을 특징으로 하는 장치.
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