KR20170084776A - 소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템에서 제어 메시지 전송 방법 및 장치 - Google Patents

소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템에서 제어 메시지 전송 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network) 기반 이동통신 시스템 내 제어 엔티티(control entity)의 제어 메시지 전송 방법에 관한 것으로, 적어도 하나의 단말과 관련한 적어도 하나의 이벤트 발생을 감지하는 단계, 상기 적어도 하나의 이벤트를 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하는 단계, 및 상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 적어도 하나의 이벤트에 상응하는 제어 메시지를 스위칭 엔티티(switching entity)로 전송하는 단계를 포함한다. 다만, 상기 실시 예에 한정되지 않으며 다른 실시 예가 가능하다.

Description

소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템에서 제어 메시지 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING CONTROL MESSAGE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM BASED ON SOFTWARE DEFINED NETWORK}
본 발명은 소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 시스템에서 제어 메시지를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network; 이하 SDN)은 제어 평면(control plane) 및 데이터 평면(data plane)을 분리하여 제어 평면을 하나의 제어자(controller)에 집중시킴으로써, 데이터 평면은 단순 트래픽 포워딩(traffic forwarding)만을 담당하도록 하고, 트래픽을 어디로 어떻게 전송할 것인지에 대해서는 상기 제어자가 결정하도록 하는 기술이다.
특히, 노드바운드(northbound) API(Application Program Interface)를 통해 제공되는 다양한 API 및 이를 이용한 프로그래밍(programming)에 의해, 상기 제어자는 망(network) 정보를 기반으로 다양한 트래픽 제어를 수행할 수 있다. 오픈플로우(Openflow) 프로토콜(protocol)은 상술한 SDN의 동작이 가능하도록 지원해주는 하나의 프로토콜이다. 상기 오픈플로우에 따르면, 제어자 및 스위치(switch) 간 포워딩 정보가 전달되고, 스위치의 상태나 트래픽 정보 등은 상기 제어자로 전달된다.
SDN 기술의 기반이 되는 오픈플로우 프로토콜은 이미 표준화가 진행되고 있다. 상기 오픈플로우 프로토콜은 주로 데이터 평면 내의 서버들을 연결하는 스위치에 주로 적용되고 있며, LTE(Long Term Evolution) 망과 같은 최신의 통신 망에서 어떻게 적용하여야 하는지에 대해서는 아직 논의가 활발하지 않다. 따라서, SDN을 적절히 효율적으로 적용하기 위한 논의가 진행 중이다.
본 발명의 다양한 실시 예들은, SDN기반의 이동통신 네트워크에서 제어자와 스위치 간의 시그널링 오버헤드(overhead)를 효과적으로 줄이는 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network) 기반 이동통신 시스템 내 제어 엔티티(control entity)의 제어 메시지 전송 방법은, 적어도 하나의 단말과 관련한 적어도 하나의 이벤트 발생을 감지하는 단계; 상기 적어도 하나의 이벤트를 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하는 단계; 및 상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 적어도 하나의 이벤트에 상응하는 제어 메시지를 스위칭 엔티티(switching entity)로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network) 기반 이동통신 시스템 내 스위칭 엔티티(switching entity)의 제어 메시지 전송 방법은, 외부 망으로부터 적어도 하나의 단말과 관련한 패킷 수신을 감지하는 단계; 상기 패킷을 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하는 단계; 및 상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 패킷에 상응하는 제어 메시지를 제어 엔티티(control entity)로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network) 기반 이동통신 시스템 내 제어 엔티티(control entity)는, 신호를 송수신하는 송수신부; 및 적어도 하나의 단말과 관련한 적어도 하나의 이벤트 발생을 감지하고, 상기 적어도 하나의 이벤트를 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하며, 상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 적어도 하나의 이벤트에 상응하는 제어 메시지를 스위칭 엔티티(switching entity)로 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network) 기반 이동통신 시스템 내 스위칭 엔티티(switching entity)는, 신호를 송수신하는 송수신부; 패킷 포워딩을 스위칭하는 스위치부; 및 외부 망으로부터 적어도 하나의 단말과 관련한 패킷 수신을 감지하고, 상기 패킷을 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하며, 상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 패킷에 상응하는 제어 메시지를 제어 엔티티(control entity)로 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면 SDN기반의 이동통신 네트워크에서 제어자와 스위치의 분리로 인한 급증하는 제어 메시지를 효율적으로 감소시킬 수 있다.
도 1은 SDN 기반 이동통신 시스템의 개략적인 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 제어 엔티티의 제어 메시지 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 스위칭 엔티티의 제어 메시지 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 제어 엔티티의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시 예에 따른 스위칭 엔티티의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예는 Third Generation Partnership Project(3GPP) Evolved Packet Core(EPC) 네트워크에서 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network; 이하 SDN) 기반 클라우드 컴퓨터 시스템(Cloud Computer System) 적용의 최적화를 위한 것이다.
SDN은 네트워크 장치의 트래픽 포워딩(Traffic Forwarding) 기능과 제어 기능을 분리하여 통신 시스템을 효율적으로 운용하기 위한 표준으로써 5세대 이동 통신 시스템에서의 핵심 기술 사항이다.
도 1은 SDN 기반 이동통신 시스템의 개략적인 구조를 도시하는 도면이다
도 1을 참조하면, SDN 기반 이동통신 시스템은 단말(terminal 또는 User Equipment(UE))(100), 기지국 (base station 또는 evolved NodeB(eNB))(105), MME(Mobility Manage Entity)(110), 제어 엔티티(control entity)(115) 및 스위칭 엔티티(switching entity)(120)를 포함할 수 있다. 제어 엔티티(115)는 SDN에서 제어 기능을 수행하는 엔티티를 일컫는 것으로, 해당 용어에 한정되지 않는다. 스위칭 엔티티(120)는 SDN에서 트래픽 포워딩 기능을 수행하는 SDN switch를 포함하는 엔티티를 일컫는 것으로, 해당 용어에 한정되지 않는다.
단말(100)은 기지국(110)을 통해 무선 통신 망에 접속할 수 있다.
기지국(110)은 단말(100)에 무선 접속을 제공함으로써, 단말(100)과 외부 망(미도시) 간에 연결을 지원한다.
MME(120)는 단말(100)의 이동성(mobility)을 관리한다. MME(120)는 기지국(105)과 S1-MME 인터페이스를 통해 연결된다. 즉, MME(120)는 단말(100)이 어느 셀(cell)에 위치하는지, 어느 지역에 위치하는지를 추적 및 관리한다.
제어 엔티티(115)는 스위칭 엔티티(120)에 포워드 경로 설정 명령을 오픈 플로우 프로토콜에 기반하여 전달할 수 있다. 제어 엔티티(115)는 예컨대, GW-C(gateway controller) 및 SDN controller를 포함할 수 있다. GW-C는 SDN Controller를 통하여 스위칭 엔티티(120)를 제어하는 역할을 수행하고, 3GPP 규격상에 SGW, PGW 혹은 SPGW 통합 형 NE로의 시그널(signal) 메시지 처리를 담당한다. SDN Controller는 스위칭 엔티티(120)의 topology management, path management, SDN Switch selection 등을 담당한다.
스위칭 엔티티(120)는 3GPP 규격상에 SGW, PGW 혹은 SPGW 통합 형 NE로의 사용자 트래픽(User Traffic) 처리를 담당한다. 스위칭 엔티티(120)는 기지국(105)과 S1-u 인터페이스를 통해 연결된다. 스위칭 엔티티(120)는 오픈플로우 프로토콜에 따라 경로를 설정할 수 있다. 구체적으로, 스위칭 엔티티(120)는 단말의 베어러 설정(bearer setup) 및 자원 할당, PCC(Policy and Charging Control) 룰(rule)에 따른 플로우(flow) 처리 등의 기능을 담당할 수 있다. 상기 경로 설정 등의 제어는 제어 엔티티(115)에서 전달되는 제어 메시지에 따른다. 스위칭 엔티티(120)에서 오픈플로우 에이전트(agent)가 실행되며, 이에 따라, 설정되지 않은 플로우 패킷(flow packet)이 수신되면, 스위칭 엔티티(120)는 이를 제어 엔티티(115)로 보고하고, 제어 엔티티(115)의 제어에 따라 경로를 설정할 수 있다.
예컨대, 제어 엔티티(115) 내 GW-C는 SDN Controller로 IPC 송수신 혹은 API 전달을 통하여, SDN Controller가 SDN Switch로 제어 메시지를 전달함으로써 플로우 테이블 엔트리(flow table entry)를 갱신시킬 수 있다. EPC 망에서 GTP User Plane Tunnel을 생성 혹은 갱신하는 절차는 PDN Connection (또는 EPS session) 혹은 베어러(bearer) 단위로 처리되는 것이 규격 사항이다. 이는, 가입자(단말)에 대한 복수개의 PDN Connection (또는 EPS session) 혹은 베어러에 대한 플로우 테이블 엔트리 수정(Flow Table Entry Modification)(예: 생성, 변경, 삭제)이 발생되는 경우에는, GW-C와 SDN Controller 및 SDN Switch간 PDN Connection (또는 EPS session) 혹은 베어러 개수만큼의 제어 메시지 증가를 초래 할 수 있다.
또한, 단말(100)이 아이들(idle) 상태에서 SDN Switch로 유입된 하향링크 사용자 패킷(Downlink User Packet)에 대해서, SDN Switch는 SDN Controller를 통하여 GW-C로 전달하는 동작 수행을 필요로 한다. 이를 3GPP 규격상의 Network Initiated Servicer Request Procedure라고 한다. 이 경우, 사용자 패킷 단위로 SDN Switch에서 SDN Controller로 제어 메시지를 즉시 전달하는 경우 불필요한 망의 부하를 초래 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 제어 엔티티(115)는, EPC 망에서 GTP User Plane Tunnel을 생성 혹은 갱신하는 절차가 규격상 PDN Connection (또는 EPC session) 혹은 베어러 단위로 처리되더라도, GW-C, SDN Controller 및 SDN Switch간에는 가입자 단위 혹은 일정 조건(시간 또는 이벤트 수)을 만족할 때 처리될 수 있도록 함으로써 스위칭 엔티티(120)에서 처리해야 하는 제어 메시지 수를 감소시켜 효율성을 극대화 시킬 수 있다.
또한, UE initiated Service Request Procedure 수행 중 불필요한 페이징(paging) 유발을 방지하기 위하여, 스위칭 엔티티(120)는 외부 망에서 트래픽이 유입되더라도 일정 조건(시간 또는 패킷 수)을 만족할 때까지 SDN Switch에서 SDN Controller로 제어 메시지를 전송하지 않고 유지함으로써 SDN Switch에서 SDN Controller를 거쳐 GW-C로 전달하는 제어 메시지를 감소시킬 수 있다.
IP Network에서 최소 크기로 구성된 IP 패킷과 최대 크기로 구성 된 IP 패킷의 전송 속도는, Fragment되지 않는 범위 내에서 최대 크기로 구성 된 IP 패킷의 효율이 좋다. 헤더(header) 크기의 효율 낭비와 더불어 각각의 패킷 레이어 단계 절차에서 발생되는 오버헤드(overhead)가 존재하기 때문이다.
따라서 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, SDN 내 전체 시그널링(signaling)의 90%이상을 차지하는 단말의 Idle to Active, Active to Idle로의 상태 변화 이벤트를 비롯한 SDN 내 제어 평면과 데이터 평면 간 제어 메시지에 대하여, 횟수를 감소시키는 대신 크기를 확대시키는 방식으로 GW-C와 SDN Controller, SDN Switch간 시그널링을 감소시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 제어 엔티티(115)의 제어 메시지 전송 방법을 나타내는 순서도이다. 제어 엔티티(115)는 GW-C 및 SDN controller 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 본 실시 예에 따른 제어 메시지 전송 방법은 상기 GW-C 및 SDN controller 중 적어도 하나에 의해 구현될 수 있다.
EPC 망에서 GTP User Plane Tunnel을 생성 혹은 갱신하는 절차가 규격상 PDN Connection (또는 EPC session) 혹은 베어러 단위로 처리되는 경우, 제어 엔티티(115)는 아래와 같은 동작 절차를 통하여 제어 메시지 전송을 최적화할 수 있다.
201 단계에서, 제어 엔티티(115)는 단말(100)과 관련한 적어도 하나의 이벤트(예: GTP User Plane Tunnel을 생성 혹은 갱신하는 이벤트) 발생을 감지할 수 있다. 예컨대, 제어 엔티티(115)는 MME(110)로부터, 단말(100)의 active 상태 변화 이벤트(modify bearer request) 또는 단말(100)의 idle 상태 변화 이벤트(release access bearer request) 등을 감지할 수 있다. 기지국(105)은 복수의 단말(100)의 무선 접속을 제공할 수 있고, 따라서 제어 엔티티(115)는 복수의 단말(100)과 관련한 이벤트를 감지할 수 있다.
203 단계에서, 제어 엔티티(115)는 상기 감지된 이벤트가 최초 이벤트인지 여부를 확인할 수 있다. 최초 이벤트인지 여부를 판단함에 있어, 제어 엔티티(115)는 최초로 감지된 이벤트인지 여부를 판단할 수도 있고, 단말 단위로 최초 이벤트인지 여부를 판단할 수도 있으며, 단말의 세션(session)(예: Internet 또는 IMS) 단위로 최초 이벤트인지 여부를 판단할 수도 있다.
최초 이벤트인 경우 제어 엔티티(115)는 205 단계에서, 감지된 이벤트를 버퍼링하고, 대기 타이머를 시작할 수 있다.
최초 이벤트가 아닌 경우 제어 엔티티(115)는 207 단계에서, 최대 버퍼링 크기가 초과되었는지 여부를 확인할 수 있다. 최대 버퍼링 크기는 임의로 설정될 수도 있고, 버퍼 size를 고려하여 설정될 수도 있으며, IP 패킷의 size를 고려하여 설정될 수도 있다. 최대 버퍼링 크기가 초과되었는지 여부는, 전체 이벤트로 판단될 수도 있고, 단말 단위 이벤트로 판단될 수도 있으며, 단말의 세션(session)과 관련한 이벤트 단위로 판단될 수도 있다.
최대 버퍼링 크기가 초과된 경우 제어 엔티티(115)는 211 단계에서, 스위칭 엔티티(120)로 상기 버퍼링된 이벤트 관련 제어 메시지를 전송할 수 있다. 예컨대, 상기 제어 메시지는, GTP User Plane Tunnel을 생성 혹은 갱신을 위한 제어 메시지를 포함할 수 있다.
최대 버퍼링 크기를 초과하지 않은 경우 제어 엔티티(115)는 209 단계에서, 최대 대기 시간을 초과하였는지 여부를 확인할 수 있다. 상기 최대 대기 시간은 앞서 구동된 대기 타이머의 만료에 기반하여 확인될 수 있다. 최대 대기 시간이 초과된 경우라면 제어 엔티티(115)는 211 단계에서, 스위칭 엔티티(120)로 상기 버퍼링된 이벤트 관련 제어 메시지를 전송할 수 있다. 만약 최대 대기 시간이 초과되지 않은 경우라면 제어 엔티티(115)는 205 단계에서, 계속하여 이벤트 버퍼링을 수행할 수 있다. 그러다가 추후 최대 대기 시간이 초과되면 버퍼링된 이벤트 관련 제어 메시지를 스위칭 엔티티(120)로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 스위칭 엔티티(120)의 제어 메시지 전송 방법을 나타내는 순서도이다.
EPC 망에서 스위칭 엔티티(120)가 제어 엔티티(115)로 제어 메시지를 전달하는 경우, 아래와 같은 동작 절차를 통하여 제어 메시지가 최적화 될 수 있도록 한다.
301 단계에서, 스위칭 엔티티(120)는 외부 망으로부터 유입되는 패킷의 수신을 감지할 수 있다.
303 단계에서, 스위칭 엔티티(120)는 상기 수신된 패킷과 관련하여 제어 엔티티(115)의 제어가 필요한지 여부, 즉 제어 엔티티(115)로 제어 메시지를 전송할 필요가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 플로우 테이블 엔트리(Flow Table Entry)가 없는 경우, 또는 Network Initiated service Request Procedure가 필요한 경우 등은 제어 엔티티(115)의 제어가 필요 없는 경우로 판단될 수 있다.
제어 엔티티(115)로 제어 메시지를 전송할 필요가 없는 경우라면, 스위칭 엔티티(120)는 305 단계에서 해당 패킷에 대한 포워딩 처리를 수행할 수 있다.
제어 엔티티(115)로 제어 메시지 전송이 필요한 경우라면, 스위칭 엔티티(120)는 307 단계에서 해당 패킷이 최초 패킷인지 여부를 확인할 수 있다. 최초 패킷인지 여부를 판단함에 있어, 스위칭 엔티티(120)는 최초로 감지된 패킷인지 여부를 판단할 수도 있고, 단말 단위로 최초 패킷인지 여부를 판단할 수도 있으며, 단말의 세션(session)(예: Internet 또는 IMS) 혹은 베어러 단위로 최초 패킷인지 여부를 판단할 수도 있다.
최초 패킷인 경우 스위칭 엔티티(120)는 309 단계에서, 감지된 패킷을 버퍼링하고, 대기 타이머를 시작할 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 스위칭 엔티티(120)는 제어 엔티티(115)로 제어 메시지 전송이 필요한 경우라면, 제어 엔티티(115)로부터 제어 메시지로 전달받은 MME(110)의 Delay Value 혹은 운용자가 설정한 Pre-Configuration Time이 경과하였는지 여부를 확인할 수 있다. 상기 Delay Value 혹은 Pre-Configuration Time이 경과한 경우라면, 스위칭 엔티티(120)는 해당 패킷과 관련한 제어 메시지를 제어 엔티티(115)로 전송할 수 있다.
해당 패킷이 최초 패킷이 아닌 경우 (더하여, Delay Value 혹은 Pre-Configuration Time이 경과하지 않은 경우) 스위칭 엔티티(120)는 311 단계에서, 수신된 패킷 수가 최대 버퍼링 크기를 초과하였는지 여부를 확인할 수 있다. 최대 버퍼링 크기는 임의로 설정될 수도 있고, 버퍼 size를 고려하여 설정될 수도 있으며, IP 패킷의 size를 고려하여 설정될 수도 있다. 최대 버퍼링 크기가 초과되었는지 여부는, 전체 패킷으로 판단될 수도 있고, 단말 단위 패킷으로 판단될 수도 있으며, 단말의 세션(session) 혹은 베어러 단위로 판단될 수도 있다.
최대 버퍼링 크기가 초과된 경우 스위칭 엔티티(120)는 315 단계에서, 제어 엔티티(115)로 상기 버퍼링된 패킷 관련 제어 메시지를 전송할 수 있다.
최대 버퍼링 크기를 초과하지 않은 경우 스위칭 엔티티(120)는 313 단계에서, 최대 대기 시간을 초과하였는지 여부를 확인할 수 있다. 상기 최대 대기 시간은 앞서 구동된 대기 타이머의 만료에 기반하여 확인될 수 있다. 최대 대기 시간이 초과된 경우라면 스위칭 엔티티(120)는 315 단계에서, 제어 엔티티(115)로 상기 버퍼링된 패킷 관련 제어 메시지를 전송할 수 있다. 만약 최대 대기 시간이 초과되지 않은 경우라면 스위칭 엔티티(120)는 309 단계에서, 계속하여 패킷 버퍼링을 수행할 수 있다. 그러다가 추후 최대 대기 시간이 초과되면 버퍼링된 패킷 관련 제어 메시지를 제어 엔티티(115)로 전송할 수 있다.
제어 엔티티(115)는 스위칭 엔티티(120)로부터 제어 메시지를 수신하면, MME(110)로 예컨대 Downlink Data Notification을 전달함으로써, 상기 스위칭 엔티티(120)의 데이터 포워딩을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 제어 엔티티(예: 115)의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 제어 엔티티(400)는 예컨대 송수신부(405) 및 프로세서(410)를 포함할 수 있다.
송수신부(405)는 MME(예: 110) 및 스위칭 엔티티(예: 120)와 신호를 송수신할 수 있다.
프로세서(410)는 앞서 도 2 및 도 3을 통해 설명한 본 발명의 다양한 실시 예를 구현하기 위한 제어 엔티티(400)의 동작을 구현할 수 있다. 프로세서(410)는 송수신부(405)를 통해 MME 및 스위칭 엔티티와 신호를 주고 받도록 제어할 수 있다.예컨대, 프로세서(410)는 적어도 하나의 단말과 관련한 적어도 하나의 이벤트 발생을 감지하고, 상기 적어도 하나의 이벤트를 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링할 수 있다. 프로세서(410)는 상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 적어도 하나의 이벤트에 상응하는 제어 메시지를 스위칭 엔티티(switching entity)로 전송하도록 제어할 수 있다.
예컨대, 상기 소정 조건이 만족된 경우는, 최대 버퍼링 크기를 초과하는 경우를 포함할 수 있다. 또한, 상기 소정 조건이 만족된 경우는, 최대 대기 시간을 초과하는 경우를 포함할 수 있다. 프로세서(410)는 최초 이벤트 발생 시 상기 최대 대기 시간을 측정 하기 위한 타이머를 시작할 수 있다.
예컨대, 프로세서(410)는 상기 소정 조건 만족 여부를 판단함에 있어, 이벤트 전체 단위, 단말 단위, 또는 단말의 세션(session) 단위로 판단할 수 있다.
프로세서(410)는 예컨대 GW-C 및 SDN controller 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 전술한 본 실시 예에 따른 프로세서(410)의 동작은 상기 GW-C 및 SDN controller 중 적어도 하나에 의해 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 한 실시 예에 따른 스위칭 엔티티(예: 120)의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 스위칭 엔티티(500)는 예컨대 송수신부(505), 스위치(510) 및 프로세서(510)를 포함할 수 있다.
송수신부(505)는 제어 엔티티(예: 115)와 신호를 송수신할 수 있다.
스위치(510)는 외부 망으로부터 유입되는 패킷을 기지국(예: 105)을 통해 단말(100)로 전달할 수 있다.
프로세서(515)는 앞서 도 2 및 도 3을 통해 설명한 본 발명의 다양한 실시 예를 구현하기 위한 스위칭 엔티티(500)의 동작을 구현할 수 있다. 프로세서(515)는 송수신부(505)를 통해 제어 엔티티와 신호를 주고 받도록 제어할 수 있다. 그리고, 프로세서(515)는 스위치(510)를 통해 외부 망에서 유입되는 패킷에 대한 기지국으로의 전달을 스위칭할 수 있다.
예컨대, 프로세서(515)는 외부 망으로부터 적어도 하나의 단말과 관련한 패킷 수신을 감지하고, 상기 패킷을 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링할 수 있다. 프로세서(515)는 상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 패킷에 상응하는 제어 메시지를 제어 엔티티(control entity)로 전송하도록 제어할 수 있다.
예컨대, 상기 소정 조건이 만족된 경우는, 최대 버퍼링 크기를 초과하는 경우 또는 최대 대기 시간을 초과하는 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 프로세서(515)는, 최초 패킷 수신 감지 시 상기 최대 대기 시간을 측정 하기 위한 타이머를 시작할 수 있다.
또한, 프로세서(515)는 제어 엔티티로부터 제어 메시지로 전달받은 MME의 Delay Value 혹은 운용자가 설정한 Pre-Configuration Time이 경과하였는지 여부를 확인하여, 상기 Delay Value 혹은 Pre-Configuration Time이 경과한 경우라면 해당 패킷과 관련한 제어 메시지를 제어 엔티티로 전송할 수 있다.
예컨대, 프로세서(515)는 상기 소정 조건 만족 여부를 판단함에 있어, 전체 패킷 단위, 단말 단위, 또는 단말의 세션(session) 혹은 베어러 단위로 판단할 수 있다.
한편, 프로세서(515)는 패킷 수신 감지 시, 제어 엔티티로 제어 메시지를 전송할 필요가 있는지 여부를 판단하고, 제어 메시지를 전송할 필요가 없는 경우라면 상기 패킷을 버퍼링하지 않고 바로 포워딩 처리할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 3GPP 규격상 PDN Connection 단위로 발생되는 GTP Signaling에 대해서 GW-C와 SDN Controller 사이에 가입자 단위 또는 일정 시간 동안의 이벤트 묶음 단위의 전달이 가능하다.
그리고, 3GPP 규격상 PDN Connection 단위로 발생되는 GTP Signaling에 대해서 SDN Controller와 SDN Switch 사이에 가입자 단위 또는 일정 시간 동안의 이벤트 묶음 단위의 전달이 가능하다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, Gx 혹은 Gy 등의 Interface에서 발생되는 GTP Transaction이 없는 PDN Connection별 이벤트에 대해서 가입자 단위 또는 일정 시간 동안의 이벤트 묶음 단위의 전달이 가능하다.
그리고, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, SDN Switch로부터 발생되는 PDN Connection별 혹은 베어러(Flow Entry Group)별 이벤트에 대해서도 가입자 단위 또는 일정 시간 동안의 이벤트 묶음 단위의 전달이 가능하다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시 예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 개시의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 개시의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network) 기반 이동통신 시스템 내 제어 엔티티(control entity)의 제어 메시지 전송 방법에 있어서,
    적어도 하나의 단말과 관련한 적어도 하나의 이벤트 발생을 감지하는 단계;
    상기 적어도 하나의 이벤트를 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하는 단계; 및
    상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 적어도 하나의 이벤트에 상응하는 제어 메시지를 스위칭 엔티티(switching entity)로 전송하는 단계를 포함하는 제어 엔티티의 제어 메시지 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정 조건이 만족된 경우는,
    최대 버퍼링 크기를 초과하는 경우, 또는 최대 대기 시간을 초과하는 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 엔티티의 제어 메시지 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    최초 이벤트 발생 시 상기 최대 대기 시간을 측정 하기 위한 타이머를 시작하는 것을 특징으로 하는 제어 엔티티의 제어 메시지 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이벤트를 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하는 단계는,
    단말 단위로 상기 소정 조건 만족 여부를 판단하는 단계; 또는
    각 단말의 세션 단위로 상기 소정 조건 만족 여부를 판단하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 엔티티의 제어 메시지 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 엔티티는, 게이트웨이 컨트롤러 또는 SDN 컨트롤러 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 엔티티의 제어 메시지 전송 방법.
  6. 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network) 기반 이동통신 시스템 내 스위칭 엔티티(switching entity)의 제어 메시지 전송 방법에 있어서,
    외부 망으로부터 적어도 하나의 단말과 관련한 패킷 수신을 감지하는 단계;
    상기 패킷을 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하는 단계; 및
    상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 패킷에 상응하는 제어 메시지를 제어 엔티티(control entity)로 전송하는 단계를 포함하는 스위칭 엔티티의 제어 메시지 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 소정 조건이 만족된 경우는,
    최대 버퍼링 크기를 초과하는 경우 또는 최대 대기 시간을 초과하는 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 엔티티의 제어 메시지 전송 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    최초 패킷 수신 감지 시 상기 최대 대기 시간을 측정 하기 위한 타이머를 시작하는 것을 특징으로 하는 스위칭 엔티티의 제어 메시지 전송 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 패킷을 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하는 단계는,
    단말 단위로 상기 소정 조건 만족 여부를 판단하는 단계; 또는
    각 단말의 세션 단위로 상기 소정 조건 만족 여부를 판단하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 엔티티의 제어 메시지 전송 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 패킷 수신 감지 시, 상기 제어 메시지를 전송할 필요가 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 제어 메시지를 전송할 필요가 없는 경우, 상기 패킷을 버퍼링하지 않고 포워딩 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 엔티티의 제어 메시지 전송 방법.
  11. 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network) 기반 이동통신 시스템 내 제어 엔티티(control entity)에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    적어도 하나의 단말과 관련한 적어도 하나의 이벤트 발생을 감지하고, 상기 적어도 하나의 이벤트를 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하며, 상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 적어도 하나의 이벤트에 상응하는 제어 메시지를 스위칭 엔티티(switching entity)로 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함하는 제어 엔티티.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 소정 조건이 만족된 경우는,
    최대 버퍼링 크기를 초과하는 경우, 또는 최대 대기 시간을 초과하는 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 엔티티.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    최초 이벤트 발생 시 상기 최대 대기 시간을 측정 하기 위한 타이머를 시작하는 것을 특징으로 하는 제어 엔티티.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    단말 단위로 상기 소정 조건 만족 여부를 판단하거나, 각 단말의 세션 단위로 상기 소정 조건 만족 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 제어 엔티티.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    게이트웨이 컨트롤러 또는 SDN 컨트롤러 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 엔티티.
  16. 소프트웨어 정의 네트워크(Software Defined Network) 기반 이동통신 시스템 내 스위칭 엔티티(switching entity)에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부;
    패킷 포워딩을 스위칭하는 스위치부; 및
    외부 망으로부터 적어도 하나의 단말과 관련한 패킷 수신을 감지하고, 상기 패킷을 소정 조건이 만족될 때까지 버퍼링하며, 상기 소정 조건이 만족된 경우, 상기 버퍼링된 패킷에 상응하는 제어 메시지를 제어 엔티티(control entity)로 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함하는 스위칭 엔티티.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 소정 조건이 만족된 경우는,
    최대 버퍼링 크기를 초과하는 경우 또는 최대 대기 시간을 초과하는 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 엔티티.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    최초 패킷 수신 감지 시 상기 최대 대기 시간을 측정 하기 위한 타이머를 시작하는 것을 특징으로 하는 스위칭 엔티티.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    단말 단위로 상기 소정 조건 만족 여부를 판단하거나, 각 단말의 세션 단위로 상기 소정 조건 만족 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 스위칭 엔티티.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 패킷 수신 감지 시, 상기 제어 메시지를 전송할 필요가 있는지 여부를 판단하고, 상기 제어 메시지를 전송할 필요가 없는 경우, 상기 패킷을 버퍼링하지 않고 포워딩 처리하는 것을 특징으로 하는 스위칭 엔티티.
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