KR20160150333A - 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE)과 같은 4세대(4th-Generation: 4G) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5세대(5th-Generation: 5G) 또는 프리-5G(pre-5G) 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 발명은 이동 통신 네트워크에서 트래픽(traffic) 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법에 있어서, 사용자 단말기(user equipment: UE)로 제공되는 트래픽 특성을 검출하는 과정과, 상기 검출한 트래픽 특성을 기반으로 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 무선 억세스 기술(radio access technology: RAT) 및 상기 UE에 대한 다운링크에 적용될 RAT를 결정하는 과정과, 상기 결정된 RAT를 기반으로 상기 UE에 대한 업링크 및 다운링크를 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING SIGNAL BASED ON TRAFFIC CHARACTERISTICS IN MOBILE COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 이동 통신 네트워크에서 신호를 송/수신하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 이동 통신 네트워크에서 트래픽(traffic) 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
4세대(4th-generation: 4G, 이하 "4G"라 칭하기로 한다) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5세대(5th-generation: 5G, 이하 "5G"라 칭하기로 한다) 통신 시스템 또는 프리-5G(pre-5G, 이하 " pre-5G"라 칭하기로 한다) 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (beyond 4G network) 통신 시스템 또는 롱 텀 에볼루션(long-term evolution: LTE, 이하 "LTE"라 칭하기로 한다) 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 밀리미터파(millimeter wave: mmWave, 이하 "mmWave"라 칭하기로 한다) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은 주파수 대역)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beam forming), 거대 배열 다중 입력 다중 출력(massive multi-input multi-output: massive MIMO, 이하 " massive MIMO"라 칭하기로 한다) 방식과, 전차원 다중 입력 다중 출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO, 이하 " FD-MIMO"라 칭하기로 한다) 방식과, 어레이 안테나(array antenna) 방식과, 아날로그 빔 포밍(analog beam-forming) 방식 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 방식 등이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 디바이스 대 디바이스 (device to device: D2D, 이하 "D2D"라 칭하기로 한다) 통신, 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation: ACM, 이하 " ACM"이라 칭하기로 한다) 방식인 하이브리드 주파수 쉬프트 키잉(frequency shift keying: FSK, 이하 "FSK"라 칭하기로 한다) 및 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation: QAM, 이하 "QAM"이라 칭하기로 한다)(hybrid FSK and QAM: FQAM, 이하 " FQAM"라 칭하기로 한다) 방식 및 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(sliding window superposition coding: SWSC, 이하 " SWSC"라 칭하기로 한다) 방식과, 진보된 억세스 기술인 필터 뱅크 멀티 캐리어(filter bank multi carrier: FBMC, 이하 "FBMC"라 칭하기로 한다) 방식과, 비직교 다중 억세스(non-orthogonal multiple access: NOMA, 이하 " NOMA"라 칭하기로 한다) 방식 및 성긴 코드 다중 억세스(sparse code multiple access: SCMA, 이하 " SCMA"라 칭하기로 한다) 방식 등이 개발되고 있다.
급격하게 증가되는 모바일 트래픽(mobile traffic)을 지원하기 위해서 이동 통신 사업자들은 다양한 기술들을 개발하고 있다. 그 중 대표적인 기술이 국제 전기 전자 기술자 협회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 이하 ‘IEEE’라 칭하기로 한다) 802.11a과, IEEE 802.11g, IEEE 802.11n과, IEEE 802.11ac와, IEEE 802.11ad와, IEEE 802.11ax등을 포함하는IEEE 802.11 계열의 무선 랜(LAN: Local Access Network) 방식을 사용하는 소형 기지국을 사업자 네트워크에 연동시키는 것이다.
한편, IEEE 802.11 무선 랜 계열의 프로토콜은 무선 채널을 통해 데이터를 송신하기 위해서 프레임 간들의 시간 간격(inter-frame spacing)과, 프레임의 물리 계층 헤더(header) 및 매체 접속 제어(medium access control: MAC, 이하 " MAC"이라 칭하기로 한다) 계층 헤더, 인지(acknowledgement: ACK, 이하 "ACK"라 칭하기로 한다) 프레임 송신 등과 같은 다양한 형태의 오버헤드(overhead)를 갖는다는 특성을 가진다. 이러한 특성은 고속 데이터 송신의 경우에서 데이터 송신 대비 오버헤드의 비중을 상대적으로 매우 커지게 할 수 있다.
따라서, IEEE 802.11n부터는 다수 개의 데이터 프레임들, 일 예로 다수 개의 MAC 데이터 프로토콜 유닛(MAC Protocol Data Unit: MPDU, 이하 " MPDU"라 칭하기로 한다)들을 어그리게이션(aggregation)하여 하나의 데이터 프레임을 생성하고, 상기 생성된 데이터 프레임을 송신하는 방식인 MPDU 어그리게이션(MPDU Aggregation: A-MPDU, 이하 " A-MPDU"라 칭하기로 한다) 방식이 사용되고 있다.
하지만, 일부 어플리케이션(application)의 경우 상기 A-MPDU 방식을 적용하는 것이 어려운 트래픽 패턴(pattern)을 생성한다. 이렇게, 상기 A-MPDU 방식을 적용하는 것이 어려운 트래픽 패턴의 대표적인 예로는 하이퍼 텍스트 트랜스퍼 프로토콜 (hyper text transfer protocol: HTTP, 이하 "HTTP"라 칭하기로 한다) 비디오와, HTTP 오디오와, 소프트웨어 업데이트(software update)와, 안드로이드 마켓(Android Market) 등과 같은 다운로드-도미네이티드(download-dominated, 이하 " download-dominated"라 칭하기로 한다) 어플리케이션에 대한 업링크(uplink) 방향 트래픽이다.
상기 A-MPDU 방식을 적용하는 것이 어려운 트래픽 패턴을 생성하는 어플리케이션들의 경우, 일반적으로 다운링크(downlink)에서는 비교적 큰 사이즈의 데이터 패킷들이 연속하여 송신되지만, 업링크에서는 수신된 다운링크 데이터 패킷들에 대한 송신 제어 프로토콜(transmission control protocol: TCP, 이하 "TCP"라 칭하기로 한다) 인지(acknowledgement: ACK, 이하 "ACK"라 칭하기로 한다) 패킷만 전달된다. 여기서, 다운링크 데이터 패킷은 일반적으로 비교적 큰 사이즈, 일 예로 약 1500바이트의 사이즈를 가지는 반면, 업링크 데이터 패킷은 TCP ACK 패킷의 사이즈에 해당하는 비교적 작은 사이즈, 일 예로 약 40~52 바이트의 사이즈를 가진다. 또한, 상기 TCP ACK 패킷은 일반적으로 2개의 TCP 데이터 패킷들이 수신된 후에 1번 송신되므로, 상기 TCP ACK 패킷의 송신 빈도는 TCP 데이터 패킷의 송신 빈도에 비해 1/2이다.
따라서, 상기 download-dominated 어플리케이션의 업링크에서는 IEEE 802.11프로토콜에서 지원되는 A-MPDU 방식이 사용되는 것이 불가능한 트래픽 패턴이 생성되며, 송신되는 패킷 데이터의 양 대비 헤더 송신, 프레임 간 시간 간격 등가 같은 오버헤드가 심각하게 증가하게 된다.
한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성에 적합한 무선 억세스 기술(radio access technology: RAT, 이하 "RAT"라 칭하기로 한다)을 사용하여 신호를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 이동 통신 네트워크에서 다운링크에 적용되는 RAT와 업링크에 적용되는 RAT를 별도로 고려하여 신호를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법은; 이동 통신 네트워크에서 트래픽(traffic) 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법에 있어서, 사용자 단말기(user equipment: UE)로 제공되는 트래픽 특성을 검출하는 과정과, 상기 검출한 트래픽 특성을 기반으로 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 무선 억세스 기술(radio access technology: RAT) 및 상기 UE에 대한 다운링크에 적용될 RAT를 결정하는 과정과, 상기 결정된 RAT를 기반으로 상기 UE에 대한 업링크 및 다운링크를 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치는; 이동 통신 네트워크에서 향상된 노드 B(enhanced node B: eNB)에 있어서, 사용자 단말기(user equipment: UE)로 제공되는 트래픽 특성을 검출하는 동작을 수행하고, 상기 검출한 트래픽 특성을 기반으로 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 무선 억세스 기술(radio access technology: RAT) 및 상기 UE에 대한 다운링크에 적용될 RAT를 결정하는 동작을 수행하고, 상기 결정된 RAT를 기반으로 상기 UE에 대한 업링크 및 다운링크를 제어하는 동작을 수행하는 제어기를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시예들을 개시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.
하기의 본 개시의 구체적인 설명 부분을 처리하기 전에, 이 특허 문서를 통해 사용되는 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들을 설정하는 것이 효과적일 수 있다: 상기 용어들 “포함하다(include)” 및 “포함하다(comprise)”와 그 파생어들은 한정없는 포함을 의미하며; 상기 용어 “혹은(or)”은 포괄적이고, “및/또는”을 의미하고; 상기 구문들 “~와 연관되는(associated with)” 및 “~와 연관되는(associated therewith)”과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 내용을 의미하고; 상기 용어 “제어기”는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 혹은 그 부분을 의미하고, 상기와 같은 디바이스는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 상기 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어 중 적어도 2개의 몇몇 조합에서 구현될 수 있다. 어떤 특정 제어기와 연관되는 기능성이라도 집중화되거나 혹은 분산될 수 있으며, 국부적이거나 원격적일 수도 있다는 것에 주의해야만 할 것이다. 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 이 특허 문서에 걸쳐 제공되고, 해당 기술 분야의 당업자는 많은 경우, 대부분의 경우가 아니라고 해도, 상기와 같은 정의들이 종래 뿐만 아니라 상기와 같이 정의된 단어들 및 구문들의 미래의 사용들에도 적용된다는 것을 이해해야만 할 것이다.
본 발명의 일 실시예는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성에 적합한 RAT를 사용하여 신호를 송/수신하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 이동 통신 네트워크에서 다운링크에 적용되는 RAT와 업링크에 적용되는 RAT를 별도로 고려하여 신호를 송/수신하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향 별로 다운링크 베어러 및 업링크 베어러를 연결하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 이동 통신 서비스 사업자가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT 를 결정하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 이동 통신 서비스 사업자가 가입자 타입을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도9a 및 도 9b는 도 8에 도시되어 있는 베어러의 구조를 따르는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도11a 및 도 11b는 도 10에 도시되어 있는 베어러의 구조를 따르는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 UE의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 AP의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 MME의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 SGW의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 PGW의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 PCRF 엔터티의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 HSS의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
첨부되는 도면들을 참조하는 하기의 상세한 설명은 청구항들 및 청구항들의 균등들로 정의되는 본 개시의 다양한 실시예들을 포괄적으로 이해하는데 있어 도움을 줄 것이다. 하기의 상세한 설명은 그 이해를 위해 다양한 특정 구체 사항들을 포함하지만, 이는 단순히 예로서만 간주될 것이다. 따라서, 해당 기술 분야의 당업자는 여기에서 설명되는 다양한 실시예들의 다양한 변경들 및 수정들이 본 개시의 범위 및 사상으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 공지의 기능들 및 구성들에 대한 설명은 명료성 및 간결성을 위해 생략될 수 있다.
하기의 상세한 설명 및 청구항들에서 사용되는 용어들 및 단어들은 문헌적 의미로 한정되는 것이 아니라, 단순히 발명자에 의한 본 개시의 명료하고 일관적인 이해를 가능하게 하도록 하기 위해 사용될 뿐이다. 따라서, 해당 기술 분야의 당업자들에게는 본 개시의 다양한 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명은 단지 예시 목적만을 위해 제공되는 것이며, 첨부되는 청구항들 및 상기 청구항들의 균등들에 의해 정의되는 본 개시를 한정하기 위해 제공되는 것은 아니라는 것이 명백해야만 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표현들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 이해되어야만 한다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC, 이하 ‘PC’라 칭하기로 한다)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA, 이하 ‘PDA’라 칭하기로 한다)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP, 이하 ‘PMP’라 칭하기로 한다)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD, 일 예로 ‘HMD’라 칭하기로 한다)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 가지는 스마트 가정용 기기(smart home appliance)가 될 수 있다. 일 예로, 상기 스마트 가정용 기기는 텔레비젼과, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD, 이하 ‘DVD’라 칭하기로 한다) 플레이어와, 오디오와, 냉장고와, 에어 컨디셔너와, 진공 청소기와, 오븐과, 마이크로웨이브 오븐과, 워셔와, 드라이어와, 공기 청정기와, 셋-탑 박스(set-top box)와, TV 박스 (일 예로, Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, 혹은 Google TVTM)와, 게임 콘솔(gaming console)과, 전자 사전과, 캠코더와, 전자 사진 프레임 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기(일 예로, 자기 공명 혈관 조영술(magnetic resonance angiography: MRA, 이하 ‘MRA’라 칭하기로 한다) 디바이스와, 자기 공명 화상법(magnetic resonance imaging: MRI, 이하 “MRI”라 칭하기로 한다)과, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT, 이하 ‘CT’라 칭하기로 한다) 디바이스와, 촬상 디바이스, 혹은 초음파 디바이스)와, 네비게이션(navigation) 디바이스와, 전세계 위치 시스템(global positioning system: GPS, 이하 ‘GPS’라 칭하기로 한다) 수신기와, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR, 이하 ‘EDR’이라 칭하기로 한다)와, 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR, 이하 ‘FER’이라 칭하기로 한다)와, 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device)와, 항해 전자 디바이스(일 예로, 항해 네비게이션 디바이스, 자이로스코프(gyroscope), 혹은 나침반)와, 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함하는, 가구와, 빌딩/구조의 일부와, 전자 보드와, 전자 서명 수신 디바이스와, 프로젝터와, 다양한 측정 디바이스들(일 예로, 물과, 전기와, 가스 혹은 전자기 파 측정 디바이스들) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 신호 송신 장치는 사용자 단말기(user equipment: UE, 이하 "UE"라 칭하기로 하다) 혹은 기지국, 일 예로 향상된 노드 B(enhanced node B: eNB, 이하 " eNB"라 칭하기로 한다)가 될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 신호 수신 장치는 UE 혹은 기지국, 일 예로 eNB가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 이동 통신 네트워크에서 트래픽(traffic) 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성에 적합한 무선 억세스 기술(radio access technology: RAT, 이하 "RAT"라 칭하기로 한다)을 사용하여 신호를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 이동 통신 네트워크에서 다운링크(downlink)에 적용되는 RAT와 업링크(uplink)에 적용되는 RAT를 별도로 고려하여 신호를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치 및 방법은 롱 텀 에볼루션 (LTE: Long-Term Evolution, 이하 ‘LTE’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 롱 텀 에볼루션-어드밴스드 (LTE-A: Long-Term Evolution-Advanced, 이하 ‘LTE-A’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 인가-보조 억세스(Licensed-Assisted Access: LAA, 이하 " LAA"라 칭하기로 한다)-LTE 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA, 이하 ‘HSDPA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA, 이하 ‘HSUPA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2, 이하 ‘3GPP2’라 칭하기로 한다)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD, 이하 ‘HRPD’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access, 이하 ‘WCDMA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 ‘CDMA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 국제 전기 전자 기술자 협회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 이하 ‘IEEE’라 칭하기로 한다) 802.16m 통신 시스템과, 진화된 패킷 시스템(EPS: Evolved Packet System, 이하 'EPS'라 칭하기로 한다)과, 모바일 인터넷 프로토콜(Mobile Internet Protocol: Mobile IP, 이하 ‘Mobile IP ‘라 칭하기로 한다) 시스템 등과 같은 다양한 이동 통신 네트워크들에 적용 가능하다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들에서는, 일 예로 UE가 지원 가능한 RAT들이 일 예로 2개이고, 상기 2개의 RAT들은 무선 랜(LAN: Local Access Network) 방식과 LTE 방식을 포함한다고 가정하기로 한다. 여기서, 상기 무선 랜 방식은 비인가 대역(unlicensed band)을 지원하는 RAT이며, 상기 LTE 방식은 인가 대역(licensed band)을 지원하는 RAT이다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예들에서는, 일 예로 eNB가 지원 가능한 RAT들이 일 예로 2개이고, 상기 2개의 RAT들은 무선 랜 방식과 LTE 방식을 포함한다고 가정하기로 한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 먼저 상기 이동 통신 네트워크는 서버(111)와, 패킷 데이터 네트워크(packet data network: PDN, 이하 "PDN"이라 칭하기로 한다) 게이트웨이(PDN gateway: PGW, 이하 "PGW"라 칭하기로 한다)(113)와, 서빙 게이트웨이(serving gateway: SGW, 이하 "SGW"라 칭하기로 한다)(115)와, eNB(117)와, UE(119)와, 억세스 포인트(access point: AP, 이하 "AP"라 칭하기로 한다)(121)를 포함한다. 여기서, 상기 UE(119)는 LTE RAT를 통해 하이퍼 텍스트 트랜스퍼 프로토콜 (hyper text transfer protocol: HTTP, 이하 "HTTP"라 칭하기로 한다) 비디오 어플리케이션(application)을 사용 중이라고 가정하기로 한다.
먼저, 상기 이동 통신 네트워크에서는 동일한 서비스 품질(quality of service: QoS, 이하 " QoS"라 칭하기로 한다) 요구 사항을 가지는 인터넷 프로토콜(internet protocol: IP, 이하 "IP"라 칭하기로 한다) 플로우(flow)들의 집합인 베어러(bearer) 단위로 엔티티(entity)들간의 연결이 설정된다.
일반적인 이동 통신 네트워크에서는, 상기 UE(119)와 PGW(113)간에는 EPS 베어러가 성립되고, 상기 UE(119)와 eNB(117)간에는 데이터 무선 베어러가 성립되고, 상기 eNB(117)와 상기 SGW(115)간에는 S1베어러가 성립되고, 상기 SGW(115)와 PGW(113)간에는 S5 베어러가 성립된다. 그리고, 일반적인 이동 통신 네트워크에서는, 상기 HTTP 비디오 어플리케이션의 다운링크 송신 제어 프로토콜(transmission control protocol: TCP, 이하 "TCP"라 칭하기로 한다) 데이터 패킷과 업링크 TCP 인지(acknowledgement: ACK, 이하 "ACK"라 칭하기로 한다) 패킷은 동일한 베어러를 통해 송/수신된다(131, 133).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서는, 상기 UE(119)와 PGW(113)간에는 EPS 베어러가 성립되고, 상기 UE(119)와 eNB(117)간에는 데이터 무선 베어러가 성립되고, 상기 eNB(117)와 상기 SGW(115)간에는 S1베어러가 성립되고, 상기 SGW(115)와 PGW(113)간에는 S5 베어러가 성립된다. 또한, 상기 UE(119)와 상기 SGW(115)간에는 상기 AP(121)를 통한 다운링크 베어러가 성립된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 HTTP 비디오 어플리케이션의 업링크 TCP ACK 패킷이 상기 UE(119)와, eNB(117)와, SGW(115)와 PGW(113)간에 성립되어 있는 업링크 베어러를 통해서 전달된다(141). 또한, 본 발명의 일 실시예에서는 HTTP 비디오 어플리케이션의 다운링크 TCP 데이터 패킷이 상기 SGW(115)와, AP(121)와, UE(119)간에 성립되어 있는 다운링크 베어러를 통해서 전달된다(143). 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 HTTP 비디오 어플리케이션의 업링크 TCP ACK 패킷은 인가 대역 RAT를 사용하여 전달되며, HTTP 비디오 어플리케이션의 다운링크 TCP 데이터 패킷이 비인가 대역 RAT를 사용하여 전달된다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향 별로 다운링크 베어러 및 업링크 베어러를 연결하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향 별로 다운링크 베어러 및 업링크 베어러를 연결하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 먼저 211단계에서 eNB는 베어러들 각각에 대해 업링크 트래픽에 대한 트래픽 특성 및 다운링크 트래픽에 대한 트래픽 특성을 측정하고 213단계로 진행한다. 여기서, 트래픽 특성은 패킷 사이즈와, 패킷 간 시간 간격(inter-frame spacing)과, 다운링크 트래픽과 업링크 트래픽간의 비 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 213단계에서 상기 eNB는 상기 211단계에서 측정한 트래픽 특성과, 이동 통신 서비스 사업자의 정책(policy)과, 가입자 정보 중 적어도 하나를 기반으로 상기 성립되어 있는 베어러들 각각에 대해 트래픽 방향 별로 적합한 RAT를 결정하고 215단계로 진행한다. 여기서, 트래픽 방향은 다운링크와 업링크를 포함하며, 따라서 상기 eNB는 상기 211단계에서 측정한 트래픽 특성과, 이동 통신 서비스 사업자의 정책과, 가입자 정보 중 적어도 하나를 기반으로 상기 성립되어 있는 베어러들 각각에 대해 다운링크 및 업링크 각각에 적합한 RAT를 결정한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 방식은 일 예로, eNB가 트래픽을 측정하여 RAT를 결정하는 방식 #1과, 이동 통신 서비스 사업자가 트래픽 특성에 상응하게 RAT를 결정하는 방식 #2와, 이동 통신 서비스 사업자가 가입자 타입에 상응하게 RAT를 결정하는 방식 #3을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 방식 #1과, 방식 #2와 방식 #3 중 적어도 하나를 기반으로 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정할 수 있다. 상기 방식 #1과, 방식 #2와 방식 #3에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 215단계에서 상기 eNB는 상기 베어러들 각각에 대해 다운링크 및 업링크 각각에 적합한 RAT를 기반으로 베어러들을 성립한다.
한편, 도 2가 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향 별로 다운링크 베어러 및 업링크 베어러를 연결하는 과정을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 2에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 2에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 2에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향 별로 다운링크 베어러 및 업링크 베어러를 연결하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 먼저 311단계에서 eNB는 해당 베어러에 대한 다운링크 (혹은 업링크) 트래픽을 미리 설정되어 있는 RAT, 일 예로 무선 랜 방식을 통해 서비스할 경우 예상되는 어그리게이션 사이즈(aggregation size, 이하 " aggregation size"라 칭하기로 한다)의 기대값을 계산하고 313단계로 진행한다. 여기서, 상기 aggregation size는 미리 설정되어 있는 시간 동안 eNB에 도달되는 패킷들의 패킷 사이즈들의 합을 나타내며, 상기 aggregation size는 IEEE 802.11 프로토콜의 매체 접속 제어(medium access control: MAC, 이하 " MAC"이라 칭하기로 한다) 데이터 프로토콜 유닛(MAC Protocol Data Unit: MPDU, 이하 " MPDU"라 칭하기로 한다) 어그리게이션(MPDU Aggregation: A-MPDU, 이하 " A-MPDU"라 칭하기로 한다) 사이즈에 상응하는 사이즈이다.
상기 313단계에서 상기 eNB는 상기 계산된 aggregation size의 기대값이 미리 설정되어 있는 임계 사이즈를 초과하는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 계산된 aggregation size의 기대값이 미리 설정되어 있는 임계 사이즈를 초과할 경우 상기 eNB는 315단계로 진행한다. 상기 315단계에서 상기 eNB는 상기 해당 베어러에 대한 다운링크 (혹은 업링크) 트래픽을 상기 무선 랜을 통해 송신할 경우 다수 개의 MPDU들이 미리 설정되어 있는 사이즈의 MPDU로 어그리게이션됨으로써 생성되는 A-MPDU를 송신함으로써 송신 효율이 향상될 것임을 기대할 수 있다. 따라서, 상기 315단계에서 상기 eNB는 상기 해당 베어러에 대한 다운링크 (혹은 업링크) 트래픽을 무선 랜 방식을 통해 송/수신하기에 적합하다고 결정한다.
한편, 상기 313단계에서 검사 결과 상기 계산된 aggregation size의 기대값이 상기 임계 사이즈를 초과하지 않을 경우, 즉 상기 계산된 aggregation size의 기대값이 상기 임계 사이즈 이하일 경우 상기 eNB는 317단계로 진행한다. 상기 317단계에서 상기 eNB는 상기 해당 베어러에 대한 다운링크 (혹은 업링크) 트래픽을 상기 무선 랜을 통해 송신할 경우 충분한 사이즈의 A-MPDU가 생성되지 않을 것으로 예상하고, 이에 따라 시스템의 송신 효율이 저하될 것이라고 예상한다. 따라서, 상기 317단계에서 상기 eNB는 상기 해당 베어러에 대한 다운링크 (혹은 업링크) 트래픽을 상기 무선 랜 방식이 아닌 다른 RAT, 일 예로 LTE 방식을 통해 송/수신하기에 적합하다고 결정한다.
한편, 도 3이 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정의 일 예를 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 3에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 3에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 3에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 먼저 411단계에서 eNB는 해당 베어러에 대한 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비를 계산하고 413단계로 진행한다. 상기 413단계에서 상기 eNB는 상기 계산한 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 미리 설정되어 있는 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비를 초과하는지 결정한다. 여기서, 상기 계산한 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 상기 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비를 초과하는 경우는 HTTP 비디오와, HTTP 오디오와, 소프트웨어 업데이트(software update)와, 안드로이드 마켓(Android Market) 등과 같은 다운로드-도미네이티드(download-dominated, 이하 " download-dominated"라 칭하기로 한다) 어플리케이션에서 발생될 수 있다. 상기 download-dominated어플리케이션은 다운링크 트래픽 양이 업링크 트래픽 양에 비해서 상대적으로 매우 큰 어플리케이션, 즉 대부분의 트래픽이 다운로드 트래픽인 어플리케이션을 나타낸다.
상기 413단계에서 검사 결과 상기 계산한 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 상기 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비를 초과할 경우 상기 eNB는 415단계로 진행한다. 상기 415단계에서 상기 eNB는 상기 계산된 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 상기 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비를 초과할 경우 업링크 트래픽이 대부분 송신 제어 프로토콜(transmission control protocol: TCP, 이하 "TCP"라 칭하기로 한다) 인지(acknowledgement: ACK, 이하 "ACK"라 칭하기로 한다) 패킷이기 때문에 상기 해당 베어러에 대한 다운링크 트래픽을 무선 랜 방식을 통해 송/수신하기에 적합하다고 결정하고, 상기 해당 베어러에 대한 업링크 트래픽을 LTE 방식을 통해 송/수신하기에 적합하다고 결정한다.
한편, 상기 413단계에서 검사 결과 상기 계산한 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 상기 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비를 초과하지 않을 경우, 즉 상기 계산한 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 상기 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비 이하일 경우 상기 eNB는 417단계로 진행한다. 상기 417단계에서 상기 eNB는 상기 계산한 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 상기 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비 이하이므로 상기 해당 베어러를 통해 송/수신되는 트래픽이 downlink-dominated어플리케이션이 아니라고 결정하고, 상기 해당 베어러에 대한 다운링크 트래픽 및 업링크 트래픽 모두를 무선 랜 방식을 통해 송/수신하기에 적합하다고 결정한다.
한편, 도 4가 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정의 다른 예를 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 4에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 4에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 4에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정의 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 이동 통신 서비스 사업자가 트래픽 특성에 적합한 RAT를 결정하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 이동 통신 서비스 사업자가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT 를 결정하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 먼저 상기 이동 통신 네트워크는 UE(511)와, eNB(513)와, 이동성 관리 엔터티(mobility management entity: MME, 이하 "MME"라 칭하기로 한다)(515)와, SGW(517)와, PGW(519)와, 정책 및 과금 규칙 기능(policy and charging rules function: PCRF, 이하 "PCRF"라 칭하기로 한다) 엔터티(521)를 포함한다.
먼저, 상기 PCRF 엔터티(521)는 이동 통신 서비스 사업자가 포함할 수 있으며, 상기 PCRF 엔터티(521)는 사전 조사를 통해 특정한 서비스에 대한 트래픽 패턴(pattern)을 분석한 후, 상기 특정한 서비스의 트래픽 방향 (업링크 혹은 다운링크)에 적합한 RAT에 대한 정책(policy)을 미리 결정할 수 있다. 일 예로, HTTP 비디오와, HTTP 오디오와, 소프트웨어 업데이트, 안드로이드 마켓 등과 같은 downlink-dominated어플리케이션에 대한 업링크에서는 무선 랜 방식을 통해 신호를 송/수신할 경우 시스템 효율성이 저하될 수 있으며, 따라서 상기 이동 통신 서비스 사업자는 상기 downlink-dominated어플리케이션에 대한 업링크에서는 항상 LTE 방식을 통해 신호를 송/수신하도록 정책을 미리 결정할 수 있다.
또한, 상기 PCRF 엔터티(521)는 IP 플로우들 각각이 특정 베어러에 할당되도록 하는 필터링(filtering) 규칙을 관리한다. 따라서, 상기 PCRF 엔터티(521)는 상기 필터링 규칙을 사용하여 downlink-dominated 어플리케이션을 특정 베어러를 통해 송/수신되도록 결정하고, 상기 특정 베어러에 대한 업링크에 대해서는 무선 랜 방식을 통해 신호를 송/수신할 수 없다는 정책을 결정할 수 있다.
또한, 상기 PCRF 엔터티(521)는 사전 조사를 통해 특정 특성을 가지는 서비스에 대해 트래픽 방향 (업링크 혹은 다운링크)에 적합한 RAT에 대한 정책을 미리 결정할 수 있다. 일 예로, 모바일(mobile) 금융이나 모바일 증권 거래, 혹은 전자 상거래와 같은 금융 서비스의 경우에는 서비스의 특성상 업링크를 통해서 사용자의 개인 정보, 암호, 신용 정보 등과 같이 비교적 높은 신뢰성 혹은 비교적 높은 보안을 요구하는 신호가 송신될 수 있다. 따라서, 상기 모바일 금융이나 모바일 증권 거래, 혹은 전자 상거래와 같은 금융 서비스와 같은 트래픽에 대한 업링크에서는 무선 랜 방식 보다는 LTE방식을 사용하여 신호를 송/수신하도록 함으로써 비교적 높은 신뢰성 혹은 비교적 높은 보안을 보장할 수 있도록 할 수 있을 것이다.
따라서, 상기 PCRF 엔터티(521)는 특정 IP 플로우가 특정 베어러에 할당되도록 하는 필터링 규칙을 사용하여 상기 금융 서비스가 특정 베어러를 통해 서비스되도록 매핑하고, 상기 특정 해당 베어러에 대한 업링크에서는 LTE 방식을 통해 신호를 송/수신한다는 정책을 결정할 수 있을 것이다.
먼저, 상기 UE(511)는 참가(attach, 이하 " attach"라 칭하기로 한다) 요청이 필요함을 검출하면, 상기 eNB(513)로 attach 요구(attach request, 이하 " attach request"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(523단계). 상기 UE(511)로부터 attach request 메시지를 수신하면, 상기 eNB(513)는 상기 MME(515)로 attach request 메시지를 송신한다(525단계).
상기 eNB(513)로부터 attach request 메시지를 수신한 MME(515)는 새로운 세션(session)이 생성되어야 함을 검출하고, 상기 SGW(517)로 세션 생성 요구(create session request, 이하 " create session request"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(527단계). 상기 MME(515)로부터 상기 create session request 메시지를 수신한 상기 SGW(517)는 상기 PGW(519)로 create session request 메시지를 송신한다(529단계).
상기 SGW(517)로부터 create session request 메시지를 수신한 PGW(519)는 상기 PCRF 엔터티(521)로 크레딧 컨트롤 (credit control: CC, 이하 "CC"라 칭하기로 한다) 요구(CC request, 이하 " CC-request"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(531단계).
상기 PGW(519)로부터 CC-request 메시지를 수신한 PCRF 엔터티(521)는 해당 베어러에 대해서 트래픽 방향 별로 적합한 RAT에 대한 정책인 per-bearer separation policy를 결정한다. 여기서, 상기 per-bearer separation policy는 일 예로 베어러 식별자(identifier: ID, 이하 "ID"라 칭하기로 한다)와, 업링크에 최적인 RAT를 나타내는 업링크 최적 RAT 정보와, 다운링크에 최적인 RAT를 나타내는 다운링크 최적 RAT 정보와, 업링크에 적합하지 않은 RAT를 나타내는 업링크 부적합 RAT 정보와, 다운링크에 적합하지 않은 RAT를 나타내는 다운링크 부적합 RAT 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 나서, 상기 PCRF 엔터티(521)는 상기 CC-request 메시지에 대한 응답 메시지인 CC 응답(CC response: CC-response, 이하 " CC-response"라 칭하기로 한다) 메시지에 상기 결정한 per-bearer separation policy를 포함시킨 후, 상기 CC-response 메시지를 상기 PGW(519)로 송신한다(533단계).
상기 PCRF 엔터티(521)로부터 CC-response 메시지를 수신한 PGW(519)는 상기 SGW(517)로 per-bearer separation policy를 포함하는 세션 생성 응답(create session response, 이하 " create session response"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(535단계). 상기 PGW(519)로부터 create session response 메시지를 수신한 SGW(517)는 상기 MME(515)로 per-bearer separation policy를 포함하는 create session response 메시지를 송신한다(537단계).
상기 SGW(517)로부터 create session response 메시지를 수신한 MME(515)는 per-bearer separation policy를 포함하는 초기 컨텍스트 셋업 요구(initial context setup request)/attach 수락(accept)(이하, " attach accept"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(539단계). 상기 MME(515)로부터 initial context setup request/ attach accept 메시지를 수신한 eNB(513)는 상기 initial context setup request/ attach accept 메시지에 포함되어 있는 per-bearer separation policy를 기반으로 해당 베어러에 대한 트래픽 방향 별로 적합한 RAT를 결정하고, 이런 결정 결과를 기반으로 해당 베어러에 대한 정책을 결정할 수 있다. 상기 eNB(513)는 상기 결정한 정책을 인스톨(install)한 후(541단계), 상기 UE(511)로 무선 자원 제어(radio resource control: RRC, 이하 "RRC"라 칭하기로 한다) 연결 재구성(RRC connection reconfiguration, 이하 " RRC connection reconfiguration"라 칭하기로 한다)/attach accept 메시지를 송신한다(543단계).
한편, 도 5에서는 상기 UE(511)가 attach할 경우 생성되는 베어러에 대해 상기 eNB(513)가 정책을 결정한 후 인스톨하는 경우에 대해서 설명하였으나, 상기 PGW(519) 등과 같은 다른 엔터티에 의해 전용 베어러(dedicated bearer)가 활성화되는 경우 혹은 베어러 업데이트(bearer update)가 발생하는 경우 등과 같은 다양한 경우들에서 상기 PCRF 엔터티(521)로부터 상기 eNB(513)로 전달되는 메시지들에도 도 5에서 설명한 바와 같은 과정이 적용될 수도 있음은 물론이다.
한편, 도 5가 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 이동 통신 서비스 사업자가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 5에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 5에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 5에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 이동 통신 서비스 사업자가 트래픽 특성을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 이동 통신 서비스 사업자가 가입자 타입을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 이동 통신 서비스 사업자가 가입자 타입을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 먼저 상기 이동 통신 네트워크는 UE(611)와, eNB(613)와, MME(615)와, SGW(617)와, PGW(619)와, 홈 가입자 서버(home subscriber server: HSS, 이하 "HSS"라 칭하기로 한다)(621)를 포함한다.
먼저, 상기 UE(611)는 attach 요청이 필요함을 검출하면, 상기 eNB(613)로 attach request 메시지를 송신한다(623단계). 상기 UE(611)로부터 attach request 메시지를 수신하면, 상기 eNB(613)는 상기 MME(615)로 attach request 메시지를 송신한다(625단계).
상기 eNB(613)로부터 attach request 메시지를 수신한 MME(615)는 상기 HSS(621)로 인증 정보 요구(authentication information request, 이하 " authentication information request"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(627단계).
상기 MME(615)로부터 authentication information request 메시지를 수신한 HSS(621)는 상기 UE(611)에 대한 가입자 정보를 기반으로 해당 베어러에 대한 트래픽 방향, 즉 다운링크 트래픽 및 업링크 트래픽에 적합한 RAT에 대한 정책인 per-subscriber separation policy를 검출한다. 상기 per-subscriber separation policy는 일 예로 가입자 ID와, 업링크에 최적인 RAT를 나타내는 업링크 최적 RAT 정보와, 다운링크에 최적인 RAT를 나타내는 다운링크 최적 RAT 정보와, 업링크에 적합하지 않은 RAT를 나타내는 업링크 부적합 RAT 정보와, 다운링크에 적합하지 않은 RAT를 나타내는 다운링크 부적합 RAT 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 나서, 상기 HSS(621)는 상기 authentication information request 메시지에 대한 응답 메시지인 인증 정보 응답(authentication information response, 이하 " authentication information response"라 칭하기로 한다) 메시지에 상기 검출한 per-subscriber separation policy를 포함시킨 후 상기 authentication information response 메시지를 상기 MME(615)로 송신한다(629단계).
상기 HSS(621)로부터 authentication information response 메시지를 수신한 상기 MME(615)는 per-subscriber separation policy를 포함하는 initial context setup request/attach accept 메시지를 상기 eNB(613)로 송신한다(631단계). 상기 MME(615)로부터 initial context setup request/ attach accept 메시지를 수신한 eNB(613)는 상기 initial context setup request/ attach accept 메시지에 포함되어 있는 per-bearer separation policy를 기반으로 해당 베어러에 대한 트래픽 방향 별로 적합한 RAT를 결정하고, 이런 결정 결과를 기반으로 해당 베어러에 대한 정책을 결정할 수 있다. 상기 eNB(513)는 상기 결정한 정책을 인스톨한 후(633단계), 상기 UE(611)로 RRC connection reconfiguration/attach accept 메시지를 송신한다(635단계).
한편, 도 6이 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 이동 통신 서비스 사업자가 가입자 타입을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 6에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 6에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 6에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 이동 통신 서비스 사업자가 가입자 타입을 기반으로 트래픽 방향에 적합한 RAT를 결정하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 설명하기에 앞서, 도 7에 도시되어 있는 베어러 구조는 상기 이동 통신 네트워크가 LTE 이동 통신 시스템일 경우의 베어러 구조임에 유의하여야만 할 것이다.
먼저, LTE 이동 통신 시스템은 해당 엔터티들, 일 예로 UE와 상기 UE의 상대측인 비디오 스트리밍 서버(video streaming server)간의 엔드-투-엔드 서비스(end-to-end service)에 대해 미리 설정되어 있는 레벨의 QoS를 보장하기 위하여 다양한 베어러 서비스들을 정의한다. 상기 엔드-투-엔드 서비스는 상기 LTE 이동 통신 시스템에서 다양한 네트워크 엔터티들을 통해 진화된 전세계 지상 억세스 네트워크(evolved universal terrestrial access network: E-UTRAN, 이하 " E-UTRAN "라 칭하기로 한다)와, 진화된 패킷 코어(evolved packet core: EPC, 이하 "EPC"라 칭하기로 한다)등과 같은 다수의 구간들에서 제공된다.
또한, EPS에서 데이터 송신 서비스는 EPS 베어러를 통해 제공되며, 상기 EPS 베어러는 LTE 시스템에서 QoS를 적용하는 기본 단위가 된다. 상기 EPS 베어러는 진화된 무선 억세스 베어러(evolved radio access bearer: E-RAB, 이하 " E-RAB"라 칭하기로 한다)와 S5 베어러로 구분되며, 상기 E-RAB는 무선 베어러(radio bearer)와 S1 베어러로 구분된다.
또한, UE와 eNB 간에서는 무선 베어러가 사용되며, 상기 eNB와 SGW 간에는 S1 베어러가 사용된다. 또한, 상기 SGW와 PGW 간에는 S5 베어러가 사용된다. 이 때,상기 EPS 베어러와 E-RAB, S5베어러는 1:1 로 대응되며, E-RAB과 무선 베어러, S1 베어러 또한 1:1 대응된다.
도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 설명하기에 앞서, 도 8에 도시되어 있는 베어러 구조는 상기 이동 통신 네트워크가 LTE 이동 통신 시스템일 경우의 베어러 구조임에 유의하여야만 할 것이다.
도 8을 참조하면, 먼저 도 8에 도시되어 있는 베어러 구조는 도 7에 도시되어 있는 베어러 구조가 포함하고 있는 EPS베어러를 그대로 유지하면서 추가적으로 S1베어러와 무선 베어러를 더 포함한다.
즉, 상기 EPS 베어러와 E-RAB, S5베어러는 1:1 로 대응되며, E-RAB과 무선 베어러, S1 베어러 또한 1:1 대응된다.
즉, EPS베어러와 S5의 1:1 대응 관계는 그대로 유지하고 되지만, E-RAB영역에 해당하는 데이터 무선 베어러(data radio bearer: DRB)와 S1 베어러를 추가로 생성하고, LTE이동 통신 시스템에 연결된 기존 무선 베어러와 S1 베어러에는 업링크 IP 플로우를 대응시키고 무선 랜에 연결된 신규 데이터 무선 베어러와 S1 베어러에는 다운링크 IP 플로우를 대응시킨다.
따라서, 도 8에 도시되어 있는 베어러 구조는 EPS 베어러와 무선 베어러, S1 베어러가 1:1의 비율로 관리되는 도 7에 도시되어 있는 베어러 구조와는 달리, EPS 베어러와 무선 베어러, S1 베어러가 1:2의 비율로 관리되는 차이가 있다.
도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도9a 및 도 9b를 참조하여 도 8에 도시되어 있는 베어러의 구조를 따르는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도9a 및 도 9b는 도 8에 도시되어 있는 베어러의 구조를 따르는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도9a 및 도 9b를 참조하면, 먼저 상기 이동 통신 네트워크는 UE(911)와, eNB(913)와, AP(915)와, MME(917)와, SGW(919) 및 PGW(921)를 포함한다.
먼저, 상기 UE(911)와 eNB(913) 간에는 데이터 무선 베어러가 성립되어 있고(923), 상기 eNB(913)와 SGW(919)간에는 S1 베어러가 성립되어 있고(925), 상기 SGW(919)와 PGW(921)간에는 S5 베어러가 성립되어 있다고(927) 가정하기로 한다.
먼저, 상기 UE(911)는 상기 eNB(913)로 측정 보고(measurement report, 이하 " measurement report"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(929단계). 여기서, 상기 measurement report 메시지는 상기 UE(911)가 측정한 인접 셀들 각각에 대한 측정 결과를 포함한다. 여기서, 상기 인접 셀들 각각에 대한 측정 결과는 상기 UE(911)가 상기 인접 셀들 각각에서 송신하는 기준 신호를 기반으로 측정한 채널 품질 정보는 일 예로 수신 신호 코드 전력(RSCP: received signal code power, 이하 ‘RSCP’라 칭하기로 한다)과, 기준 신호 수신 전력(RSRP: reference signal received power, 이하 ‘RSRP’라 칭하기로 한다)과, 기준 신호 강도 지시자(RSSI: reference signal strength indicator, 이하 ‘RSSI’라 칭하기로 한다)와, 기준 신호 수신 품질(RSRQ: reference signal received quality, 이하 ‘RSRQ’라 칭하기로 한다)과, 캐리어대 간섭 잡음비(SINR: carrier-to-interference ratio, 이하 ‘CINR’이라 칭하기로 한다)와, 신호대 잡음비(SNR: signal-to-noise ratio, 이하 ‘SNR’이라 칭하기로 한다)와, 블록 에러 레이트(BLER: block error rate, 이하 ‘BLER’이라 칭하기로 한다) 등과 같은 다양한 메트릭(metric, 이하 "metric"이라 칭하기로 한다) 들 중 하나가 될 수 있다.
상기 UE(911)로부터 measurement report 메시지를 수신한 eNB(913)는 상기 수신한 measurement report 메시지를 기반으로 상기 UE(911)와 성립되어 있는 베어러의 다운링크 및 업링크 각각에 대해 적용할 RAT를 결정한다(931단계). 상기 eNB(913)가 상기 UE(911)와 성립되어 있는 베어러의 다운링크 및 업링크 각각에 대해 다른 RAT를 적용할 지 여부를 결정하는 동작에 대해서는 도 2의 213단계에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 여기서, 상기 eNB(913)는 다운링크에 대해서는 무선 랜 방식을 적용하고, 업링크에 대해서는 LTE 방식을 적용하기로 결정하였다고 가정하기로 한다.
상기 eNB(913)는 상기 AP(915)로 세컨더리 eNB(Secondary eNB: SeNB, 이하 " SeNB"라 칭하기로 한다) 추가 요구(SeNB addition request, 이하 " SeNB addition request"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(933단계). 여기서, 상기 SeNB addition request 메시지는 다수의 파라미터들, 일 예로 SeNB UE AMBR(aggregate maximum bit rate)과, E-RABs To Be Added List {E-RAB ID, E-RAB Level DL QoS Parameter} 등을 포함할 수 있다. 상기 E-RABs To Be Added List는 추가될 E-RAB들의 리스트를 나타내며, 해당 E-RAB의 E-RAB ID와, E-RAB Level DL QoS Parameter를 포함한다.
상기 eNB(913)로부터 SeNB addition request 메시지를 수신한 AP(915)는 상기 SeNB addition request 메시지를 기반으로 상기 AP(915) 자신이 서비스를 제공하고 있는 UE들의 트래픽 상태와, 비인가 대역의 여유 채널 등을 고려하여 어드미션 제어(admission control, 이하 " admission control"라 칭하기로 한다) 프로세스를 수행하고, 상기 eNB(913)로 상기 admission control 프로세스에 대한 결과를 포함하는 SeNB 추가 요구 인지(SeNB addition request ACK, 이하 " SeNB addition request ACK"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(1030단계). 여기서, 상기 SeNB addition request ACK 메시지는 E-RABs Admitted To Be Added List와, E-RABs Not Admitted List와, 상기 UE(911)가 무선 랜 방식이 적용될 경우 사용할 다운링크 데이터 베어러에 대한 ID인 다운링크 데이터 베어러 ID(downlink data bearer ID: DL DRB ID, 이하 " DL DRB ID"라 칭하기로 한다)를 포함한다.
상기 AP(915)로부터 SeNB addition request ACK 메시지를 수신한 eNB(913)는 상기 UE(911)로 RRC 연결 재구성(RRC connection reconfiguration, 이하 " RRC connection reconfiguration"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(937단계). 상기 RRC connection reconfiguration 메시지는 EPS 베어러 ID와, UL LTE DRB ID와, DL WLAN DRB ID 를 포함한다. 상기 RRC connection reconfiguration 메시지는 상기 eNB(913)가 상기 UE(911)로 상기 UE(911)에 기 설정되어 있던 EPS 베어러 ID에 해당하는 업링크 IP 플로우에 대해서는 UL LTE DRB ID를 가지는 데이터 무선 베어러를 통해 송신하고, 상기 EPS 베어러 ID에 해당하는 다운링크 IP 플로우에 대해서는 DL WLAN DRB ID를 가지는 데이터 무선 베어러를 통해 송신하도록 지시하기 위해 사용되는 것이다.
상기 eNB(913)로부터 RRC connection reconfiguration 메시지를 수신한 UE(911)는 상기 RRC connection reconfiguration 메시지를 기반으로 상기 AP(915)와 새로운 데이터 무선 베어러를 생성하여 상기 EPS 베어러 ID에 해당하는 다운링크 IP 플로우에 해당하는 트래픽 및 업링크 IP 플로우에 해당하는 트래픽에서 사용할 RAT을 설정한다(938단계). 그리고 나서 상기 UE(911)는 상기 eNB(913)로 상기 RRC connection reconfiguration 메시지에 대한 응답 메시지인 RRC 연결 재구성 완료(RRC connection reconfiguration complete, 이하 " RRC connection reconfiguration complete"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(939단계).
상기 UE(911)로부터 RRC connection reconfiguration complete 메시지를 수신한 eNB(913)는 상기 AP(915)로 SeNB 재구성 완료(SeNB reconfiguration complete, 이하 " SeNB reconfiguration complete "라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(941단계). 여기서, 상기 SeNB reconfiguration complete 메시지는 상기 AP(195)에게 UE(911)의 연결 재구성이 성공적으로 완료되었음을 통지하는 기능을 하며, UE(911)의 연결 재구성 설정 정보를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 eNB(913)는 상기 MME(917)로 E-RAB 분리 지시(E-RAB separation indication, 이하 " E-RAB separation indication"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(943단계). 여기서, 상기 E-RAB separation indication 메시지는 업링크와 다운링크가 서로 다른 RAT가 적용되어 송신되는 E-RAB에 대한 정보, 일 예로 (E-RAB ID, 트랜스포트 계층 어드레스(transport layer address), DL GPRS 터널링 프로토콜(GPRS tunneling protocol: GTP, 이하 "GTP"라 칭하기로 한다) 터널 엔드 포인트 ID(tunnel endpoint ID: TEID, 이하 "TEID"라 칭하기로 한다)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 E-RAB separation indication 메시지는 E-RAB to be separated { E-RAB ID, transport layer address, DL GTP TEID}, E-RAB not to be modified{ E-RAB ID, transport layer address, DL GTP TEID}를 포함할 수 있다. 결국, 상기 E-RAB separation indication 메시지는 상기 SGW(919)에서 상기 AP(915)를 통해 새로운 다운링크 S1 베어러를 생성하고, 상기 새롭게 생성된 다운링크 S1 베어러를 통해 다운링크 IP 플로우를 전달하고, 업링크 IP 플로우는 기존 S1 베어러를 통해 계속 수신하게 될 것을 나타낸다. 여기서, 상기 E-RAB separation indication 메시지는 3GPP dual connectivity 규격에 정의된 E-RAB modification indication 메시지와 동일한 포맷의 파라미터들을 포함할 수 있으나, 상기 E-RAB modification indication 메시지는 LTE이동 통신 시스템을 통과하는 기존의 E-RAB가 제거되고, 새롭게 생성된 E-RAB를 통해 업링크 IP 플로우 및 다운링크 IP 플로우가 전달된다는 면에서 달라질 수 있음에 유의하여야만 할 것이다.
한편, 상기 eNB(913)로부터 E-RAB separation indication 메시지를 수신한 MME(917)는 상기 SGW(919)로 베어러 수정 요구(modify bearer request, 이하 " modify bearer request"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(945단계). 여기서, 상기 modify bearer request 메시지는 bearer context to be modified {EPS bearer ID, S1 AP F-TEID(Fully Qualified Tunnel Endpoint Identifier)}를 포함할 수 있다. 상기 MME(917)로부터 modify bearer request 메시지를 수신한 SGW(919)는 상기 modify bearer request 메시지에 포함되어 있는 E-RAB 정보를 기반으로 상기 AP(915)를 통과하는 다운링크 S1 베어러를 생성하며, 상기 eNB(913)를 통과하도록 설정된 S1베어러를 통과하도록 설정된 다운링크 IP 플로우를 상기 AP(915)를 통과하는 다운링크 S1 베어러를 통해 송신한다(947단계).
그리고 나서, 상기 SGW(919)는 상기 modify bearer request 메시지에 대한 응답 메시지인 베어러 수정 응답(modify bearer response) 메시지를 상기 MME(917)로 송신한다(949단계). 상기 modify bearer response 메시지는 bearer contexts modified {EPS bearer ID}를 포함할 수 있다. 상기 SGW(919)로부터 modify bearer response 메시지를 수신한 MME(917)는 상기 eNB(913)로 E-RAB 분리 지시(E-RAB separation indication, 이하 " E-RAB separation indication"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(951단계). 여기서, 상기 E-RAB separation indication 메시지는 E-RAB modify list{E-RAB ID}를 포함할 수 있다.
상기 MME(917)로부터 E-RAB separation indication 메시지를 수신한 eNB(913)는 성공적으로 업링크 및 다운링크 분리 동작이 수행되었음을 검출할 수 있으며, 따라서 기존의 S1베어러와 데이터 무선 베어러를 그대로 유지하면서 업링크 IP 플로우를 상기 SGW(919)에 전달하는데 사용한다(953단계, 955단계, 957단계, 959단계, 961단계).
한편, 도9a 및 도 9b가 도 8에 도시되어 있는 베어러의 구조를 따르는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도9a 및 도 9b에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도9a 및 도 9b에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도9a 및 도 9b에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도9a 및 도 9b에서는 도 8에 도시되어 있는 베어러의 구조를 따르는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 또 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 도 10에 도시되어 있는 이동 통신 네트워크에서의 베어러 구조는 도 7에서 설명한 바와 같은 이동 통신 네트워크에서의 베어러 구조에 추가적으로 무선 랜 방식을 사용하는 AP를 통과하는 EPS 베어러를 포함한다.
따라서, 업링크 IP 플로우 및 다운링크 IP 플로우를 모두 관리하던, LTE이동 통신 시스템을 경유하는 기존의 EPS 베어러는 업링크 IP 플로우만 통과하게 되며, 신규 EPS베어러에는 다운링크 IP플로우가 대응된다. 따라서, 도 10에 도시되어 있는 이동 통신 네트워크에서의 베어러 구조는 EPS 베어러와 하위 베어러들이 1:1로 관리되는 기존 LTE 이동 통신 시스템의 베어러 구조가 유지되는 특징을 갖는다.
도 10에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 베어러의 구조의 또 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도11a 및 도 11b를 참조하여 도 10에 도시되어 있는 베어러의 구조를 따르는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도11a 및 도 11b는 도 10에 도시되어 있는 베어러의 구조를 따르는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도11a 및 도 11b를 참조하면, 먼저 상기 이동 통신 네트워크는 UE(1111)와, eNB(1113)와, AP(1115)와, MME(1117)와, SGW(1119)와, PGW(1121)와, PCRF 엔터티(1123)를 포함한다.
도11a 및 도 11b에 도시되어 있는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정은 도 9a의 923단계 내지 939단계의 과정과 동일한 과정이 완료된 후의 베어러를 연결하는 과정임에 유의하여야만 할 것이다.
따라서, 상기 eNB(1113)는 상기 MME(1117)로 E-RAB separation indication 메시지를 송신한다 (1125단계). 즉, 상기 eNB(1113)는 상기 MME(1117)로 E-RAB separation indication 메시지를 송신함으로써 현재 LTE 방식을 사용하는 eNB(1113)를 통과하도록 설정된E-RAB에 대응하는 EPS 베어러를 업링크를 위해 사용하고, 무선 랜 방식을 사용하는 AP(1115)를 통과하는 EPS베어러를 새롭게 생성하여 다운링크를 위해 사용하도록 하는 과정을 시작하게 된다. 상기 E-RAB separation indication 메시지는 E-RAB to be separated { E-RAB ID, transport layer address, DL GTP TEID}, E-RAB not to be modified{ E-RAB ID, transport layer address, DL GTP TEID }를 포함할 수 있다.
상기 eNB(1113)로부터 E-RAB separation indication 메시지를 수신한 MME(1117)는 하향 전송을 위해 신규 생성될 EPS베어러를 위한 EPS bearer ID와 E-RAB을 위한 E-RAB ID를 각각 새롭게 할당한다(1127단계). 그리고 나서, 상기 MME(1117)는 상기 SGW(1119)로 bearer separation request 메시지를 송신한다(1129단계). 여기서, 상기 bearer separation request 메시지는 IMSI와, RAT type과, APN과, DL bearer context to be created {EPS bearer ID, S1 AP F-TEID, QoS}, UL bearer context to be modified {EPS bearer ID, QoS}를 포함할 수 있다. 즉, 상기 bearer separation request 메시지는 상기 무선 랜 방식을 사용하는 AP(1115)를 통과하여 새롭게 생성될 다운링크 베어러를 위한 정보인 DL bearer context to be created 와 상기 LTE방식을 사용하는 eNB(1113)를 통과하도록 설정되어 있으나, uplink전용으로 변경될 베어러의 정보인 UL bearer context to be modified 를 포함하는 것이다.
상기 MME(1117)로부터 bearer separation request 메시지를 수신한 SGW(1119)는 상기 bearer separation request 메시지에 포함되어 있는 정보를 기반으로 상기 AP(1115)와 상기 SGW(1119) 사이의 다운링크 S1 베어러를 생성할 수 있다(1131단계).
또한, 상기 SGW(1119)는 상기 PGW(1121)로 bearer separation request 메시지를 송신한다(1133단계). 상기 bearer separation request 메시지는 IMSI와, RAT type과, APN과, DL bearer context to be created {EPS bearer ID, S5 SGW F-TEID, QoS}, UL bearer context to be modified {EPS bearer ID, QoS}를 포함할 수 있다. 즉, 상기 bearer separation request 메시지에는 상기 무선 랜 방식을 사용하는 AP(1115)를 통과하도록 새롭게 생성될 다운링크 베어러를 위한 정보와 상기 LTE방식을 사용하는 eNB(1113)를 통과하도록 기존에 생성되어 있으나 업링크 전용으로 변경될 베어러의 정보를 포함한다.
상기 SGW(1119)로부터 bearer separation request 메시지를 수신한 PGW(1121)는 상기 bearer separation request 메시지에 포함되어 있는 정보를 기반으로 상기 SGW(1119)와 PGW(1121)간의 다운링크 S5 베어러를 생성할 수 있다(1135단계).
또한, 상기 PGW(1121)는 상기 SGW(1119)로 상기 bearer separation request 메시지에 대한 응답 메시지인 bearer separation response 메시지를 송신한다(1137단계). 상기 bearer separation response 메시지는 DL bearer context created {EPS bearer ID, QoS}, UL bearer context modified {EPS bearer ID, QoS}, UL TFT를 포함할 수 있다. 상기 SGW(1119)가 상기 PGW(1121)로부터 bearer separation response 메시지를 수신함에 따라 상기 SGW(1119)와 PGW(1121)간의 업링크 S5 베어러가 수정된다(1139단계). 즉, 상기 bearer separation response 메시지를 수신한 SGW(1119)는 상기 eNB(1113)를 통과하도록 기존에 생성되어 있는 베어러가 특정 자원을 보장하는 형태의 GBR (guaranteed bit rate) 베어러라면, 해당 베어러의 다운링크 트래픽을 위한 자원을 해제함으로써 기존에 생성되어 있던 베어러를 업링크 전용 베어러로 설정할 수 있다.
또한, 상기 SGW(1119)는 상기 MME(1117)로 bearer separation response 메시지를 송신한다(1141단계). 상기 bearer separation response 메시지는 DL bearer context created {EPS bearer ID, QoS}, UL bearer context modified {EPS bearer ID, QoS}, UL TFT를 포함할 수 있다. 상기 SGW(1119)로부터 bearer separation response 메시지를 수신한 MME(1117)는 상기 eNB(1113)로 E-RAB 수정 확인(E-RAB modification confirm, 이하 " E-RAB modification confirm"라 칭하기로 한다) 메시지를 송신한다(1143단계). 여기서, 상기 E-RAB modification confirm 메시지는 MME UE S1 AP ID, eNB UE S1 AP ID, E-RAB modify list {E-RAB ID}를 포함할 수 있다.
상기 MME(1117)로부터 E-RAB modification confirm 메시지를 수신한 eNB(1113)는 상기 eNB(1113)를 통과하도록 기존에 생성되어 있는 베어러가 특정 자원을 보장하는 형태의 GBR 베어러일 경우, 해당 베어러의 다운링크트래픽을 위한 자원을 해제하여 기존의 베어러를 업링크 전용 베어러로 설정할 수 있다(1145단계).
한편, 도11a 및 도 11b가 도 10에 도시되어 있는 베어러의 구조를 따르는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도11a 및 도 11b에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도11a 및 도 11b에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도11a 및 도 11b에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도11a 및 도 11b에서는 도 10에 도시되어 있는 베어러의 구조를 따르는 이동 통신 네트워크에서 베어러를 연결하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 UE의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 UE의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, UE(1200)는 송신기(1211)와, 제어기(1213)와, 수신기(1215)와, 저장 유닛(1217)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1213)는 상기 UE(1200)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작에 대해서는 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1211)는 상기 제어기(1213)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로 각종 신호들 및 각종 메시지들을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1211)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1215)는 상기 제어기(1213)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1215)가 수신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1217)은 상기 제어기(1213)의 제어에 따라 상기 UE(1200)가 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작과 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
또한, 상기 저장 유닛(1217)은 상기 수신기(1215)가 상기 다른 엔터티들로부터 수신한 각종 신호 및 각종 메시지들을 저장한다.
한편, 도 12에는 상기 UE(1200)가 상기 송신기(1211)와, 제어기(1213)와, 수신기(1215)와, 저장 유닛(1217)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 UE(1200)는 상기 송신기(1211)와, 제어기(1213)와, 수신기(1215)와, 저장 유닛(1217) 중 적어도 두 개가 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 UE(1200)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 12에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 UE의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, eNB(1300)는 송신기(1311)와, 제어기(1313)와, 수신기(1315)와, 저장 유닛(1317)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1313)는 상기 eNB(1300)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작에 대해서는 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1311)는 상기 제어기(1313)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로 각종 신호들 및 각종 메시지들을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1311)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1315)는 상기 제어기(1313)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1315)가 수신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1317)은 상기 제어기(1313)의 제어에 따라 상기 eNB(1300)가 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작과 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
또한, 상기 저장 유닛(1317)은 상기 수신기(1315)가 상기 다른 엔터티들로부터 수신한 각종 신호 및 각종 메시지들을 저장한다.
한편, 도 13에는 상기 eNB(1300)가 상기 송신기(1311)와, 제어기(1313)와, 수신기(1315)와, 저장 유닛(1317)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 eNB(1300)는 상기 송신기(1311)와, 제어기(1313)와, 수신기(1315)와, 저장 유닛(1317) 중 적어도 두 개가 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 eNB(1300)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 13에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 eNB의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 AP의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 AP의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, AP(1400)는 송신기(1411)와, 제어기(1413)와, 수신기(1415)와, 저장 유닛(1417)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1413)는 상기 AP(1400)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작에 대해서는 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1411)는 상기 제어기(1413)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로 각종 신호들 및 각종 메시지들을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1411)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1415)는 상기 제어기(1413)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1415)가 수신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1417)은 상기 제어기(1413)의 제어에 따라 상기 AP(1400)가 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작과 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
또한, 상기 저장 유닛(1417)은 상기 수신기(1415)가 상기 다른 엔터티들로부터 수신한 각종 신호 및 각종 메시지들을 저장한다.
한편, 도 14에는 상기 AP(1400)가 상기 송신기(1411)와, 제어기(1413)와, 수신기(1415)와, 저장 유닛(1417)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 AP(1400)는 상기 송신기(1411)와, 제어기(1413)와, 수신기(1415)와, 저장 유닛(1417) 중 적어도 두 개가 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 AP(1400)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 14에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 AP의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 15를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 MME의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 MME의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, MME(1500)는 송신기(1511)와, 제어기(1513)와, 수신기(1515)와, 저장 유닛(1517)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1513)는 상기 MME(1500)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작에 대해서는 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1511)는 상기 제어기(1513)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로 각종 신호들 및 각종 메시지들을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1511)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1515)는 상기 제어기(1513)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1515)가 수신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1517)은 상기 제어기(1513)의 제어에 따라 상기 MME(1500)가 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작과 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
또한, 상기 저장 유닛(1517)은 상기 수신기(1515)가 상기 다른 엔터티들로부터 수신한 각종 신호 및 각종 메시지들을 저장한다.
한편, 도 15에는 상기 MME(1500)가 상기 송신기(1511)와, 제어기(1513)와, 수신기(1515)와, 저장 유닛(1517)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 MME(1500)는 상기 송신기(1511)와, 제어기(1513)와, 수신기(1515)와, 저장 유닛(1517) 중 적어도 두 개가 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 MME(1500)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 15에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 MME의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 16을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 SGW의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 SGW의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, SGW(1600)는 송신기(1611)와, 제어기(1613)와, 수신기(1615)와, 저장 유닛(1617)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1613)는 상기 SGW(1600)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작에 대해서는 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1611)는 상기 제어기(1613)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로 각종 신호들 및 각종 메시지들을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1611)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1615)는 상기 제어기(1613)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1615)가 수신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1617)은 상기 제어기(1613)의 제어에 따라 상기 SGW(1600)가 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작과 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
또한, 상기 저장 유닛(1617)은 상기 수신기(1615)가 상기 다른 엔터티들로부터 수신한 각종 신호 및 각종 메시지들을 저장한다.
한편, 도 16에는 상기 SGW(1600)가 상기 송신기(1611)와, 제어기(1613)와, 수신기(1615)와, 저장 유닛(1617)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 SGW(1600)는 상기 송신기(1611)와, 제어기(1613)와, 수신기(1615)와, 저장 유닛(1617) 중 적어도 두 개가 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 SGW(1600)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 16에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 SGW의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 17을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 PGW의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 PGW의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, PGW(1700)는 송신기(1711)와, 제어기(1713)와, 수신기(1715)와, 저장 유닛(1717)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1713)는 상기 PGW(1700)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작에 대해서는 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1711)는 상기 제어기(1713)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로 각종 신호들 및 각종 메시지들을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1711)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1715)는 상기 제어기(1713)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1715)가 수신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1717)은 상기 제어기(1713)의 제어에 따라 상기 PGW(1700)가 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작과 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
또한, 상기 저장 유닛(1717)은 상기 수신기(1715)가 상기 다른 엔터티들로부터 수신한 각종 신호 및 각종 메시지들을 저장한다.
한편, 도 17에는 상기 PGW(1700)가 상기 송신기(1711)와, 제어기(1713)와, 수신기(1715)와, 저장 유닛(1717)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 PGW(1700)는 상기 송신기(1711)와, 제어기(1713)와, 수신기(1715)와, 저장 유닛(1717) 중 적어도 두 개가 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 PGW(1700)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 17에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 PGW의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 18을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 PCRF 엔터티의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 PCRF 엔터티의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, PCRF 엔터티(1800)는 송신기(1811)와, 제어기(1813)와, 수신기(1815)와, 저장 유닛(1817)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1813)는 상기 PCRF 엔터티(1800)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작에 대해서는 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1811)는 상기 제어기(1813)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로 각종 신호들 및 각종 메시지들을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1811)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1815)는 상기 제어기(1813)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1815)가 수신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1817)은 상기 제어기(1813)의 제어에 따라 상기 PCRF 엔터티(1800)가 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작과 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
또한, 상기 저장 유닛(1817)은 상기 수신기(1815)가 상기 다른 엔터티들로부터 수신한 각종 신호 및 각종 메시지들을 저장한다.
한편, 도 18에는 상기 PCRF 엔터티(1800)가 상기 송신기(1811)와, 제어기(1813)와, 수신기(1815)와, 저장 유닛(1817)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 PCRF 엔터티(1800)는 상기 송신기(1811)와, 제어기(1813)와, 수신기(1815)와, 저장 유닛(1817) 중 적어도 두 개가 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 PCRF 엔터티(1800)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 18에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 PCRF 엔터티의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 19를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 HSS의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 HSS의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 19를 참조하면, HSS(1900)는 송신기(1911)와, 제어기(1913)와, 수신기(1915)와, 저장 유닛(1917)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1913)는 상기 HSS(1900)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작에 대해서는 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1911)는 상기 제어기(1913)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로 각종 신호들 및 각종 메시지들을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1911)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1915)는 상기 제어기(1913)의 제어에 따라 상기 이동 통신 네트워크에 포함되는 다른 엔터티들로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1915)가 수신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1917)은 상기 제어기(1913)의 제어에 따라 상기 HSS(1900)가 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 동작에 관련된 동작과 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
또한, 상기 저장 유닛(1917)은 상기 수신기(1915)가 상기 다른 엔터티들로부터 수신한 각종 신호 및 각종 메시지들을 저장한다.
한편, 도 19에는 상기 HSS(1900)가 상기 송신기(1911)와, 제어기(1913)와, 수신기(1915)와, 저장 유닛(1917)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 HSS(1900)는 상기 송신기(1911)와, 제어기(1913)와, 수신기(1915)와, 저장 유닛(1917) 중 적어도 두 개가 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 HSS(1900)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(Read-Only Memory: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(Random-Access Memory: RAM)와, CD-ROM들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형할 수 있음은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 이동 통신 네트워크에서 트래픽(traffic) 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법에 있어서,
    사용자 단말기(user equipment: UE)로 제공되는 트래픽 특성을 검출하는 과정과,
    상기 검출한 트래픽 특성을 기반으로 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 무선 억세스 기술(radio access technology: RAT) 및 상기 UE에 대한 다운링크에 적용될 RAT를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 RAT를 기반으로 상기 UE에 대한 업링크 및 다운링크를 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출한 트래픽 특성을 기반으로 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 RAT 및 상기 UE에 대한 다운링크에 적용될 RAT를 결정하는 과정은;
    이동 통신 서비스 사업자 정책과 상기 UE의 가입자 정보 중 적어도 하나와 상기 검출한 트래픽 특성을 기반으로 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 RAT 및 상기 UE에 대한 다운링크에 적용될 RAT를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트래픽 특성은 패킷 사이즈와, 패킷 간 시간 간격(inter-frame spacing)과, 다운링크 트래픽과 업링크 트래픽간의 비 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이동 통신 서비스 사업자 정책은 트래픽 특성 별로 적합한 RAT를 매핑한 정보를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 트래픽이 downlink-dominated 어플리케이션 트래픽일 경우, 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 RAT 는 인가 대역을 사용하는 RAT임을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 downlink-dominated 어플리케이션 트래픽은 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 미리 설정되어 있는 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽 비를 초과하는 트래픽임을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 트래픽이 downlink-dominated 어플리케이션 트래픽이 아닐 경우, 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 RAT 는 비인가 대역을 사용하는 RAT임을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 downlink-dominated 어플리케이션 트래픽은 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 미리 설정되어 있는 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽 비를 초과하는 트래픽임을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 이동 통신 서비스 사업자 정책은 트래픽 방향 별로 적합한 RAT를 매핑한 정보를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이동 통신 서비스 사업자 정책은 상기 트래픽이 보안 관련 트래픽일 경우, 업링크 트래픽에 대해서는 인가 대역을 사용하는 RAT가 사용되도록 매핑함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 트래픽 특성을 기반으로 신호를 송/수신하는 방법.
  11. 이동 통신 네트워크에서 향상된 노드 B(enhanced node B: eNB)에 있어서,
    사용자 단말기(user equipment: UE)로 제공되는 트래픽 특성을 검출하는 동작을 수행하고, 상기 검출한 트래픽 특성을 기반으로 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 무선 억세스 기술(radio access technology: RAT) 및 상기 UE에 대한 다운링크에 적용될 RAT를 결정하는 동작을 수행하고, 상기 결정된 RAT를 기반으로 상기 UE에 대한 업링크 및 다운링크를 제어하는 동작을 수행하는 제어기를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 eNB.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 검출한 트래픽 특성을 기반으로 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 RAT 및 상기 UE에 대한 다운링크에 적용될 RAT를 결정하는 동작은;
    이동 통신 서비스 사업자 정책과 상기 UE의 가입자 정보 중 적어도 하나와 상기 검출한 트래픽 특성을 기반으로 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 RAT 및 상기 UE에 대한 다운링크에 적용될 RAT를 결정하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 eNB.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 트래픽 특성은 패킷 사이즈와, 패킷 간 시간 간격(inter-frame spacing)과, 다운링크 트래픽과 업링크 트래픽간의 비 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 eNB.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 이동 통신 서비스 사업자 정책은 트래픽 특성 별로 적합한 RAT를 매핑한 정보를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 eNB.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 트래픽이 downlink-dominated 어플리케이션 트래픽일 경우, 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 RAT 는 인가 대역을 사용하는 RAT임을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 eNB.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 downlink-dominated 어플리케이션 트래픽은 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 미리 설정되어 있는 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽 비를 초과하는 트래픽임을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 eNB.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 트래픽이 downlink-dominated 어플리케이션 트래픽이 아닐 경우, 상기 UE에 대한 업링크에 적용될 RAT 는 비인가 대역을 사용하는 RAT임을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 eNB.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 downlink-dominated 어플리케이션 트래픽은 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽의 비가 미리 설정되어 있는 임계 다운링크 트래픽 대 업링크 트래픽 비를 초과하는 트래픽임을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 eNB.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 이동 통신 서비스 사업자 정책은 트래픽 방향 별로 적합한 RAT를 매핑한 정보를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 eNB.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 이동 통신 서비스 사업자 정책은 상기 트래픽이 보안 관련 트래픽일 경우, 업링크 트래픽에 대해서는 인가 대역을 사용하는 RAT가 사용되도록 매핑함을 특징으로 하는 이동 통신 네트워크에서 eNB.
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