KR20190035397A - 코어망을 선택하는 방법, 이를 수행하는 이동성 관리 장치 및 경로 관리 장치 - Google Patents

Abstract

코어망을 선택하는 방법, 이를 수행하는 이동성 관리 장치 및 경로 관리 장치가 제공된다. 본 발명의 한 실시예에 따르면, 특정 전용(Dedicated) 서비스를 제공하는 코어망의 이동성 관리 장치가 단말의 등록 여부를 기초로 단말이 접속할 EPC를 선택한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기지국과 코어망 사이의 전송 경로 사이에 설치된 경로 관리 장치가 기지국과 코어망 사이의 전송 패킷을 태핑하여, 단말 식별자를 수집하고, 수집한 단말 식별자를 기초로 단말이 접속할 EPC를 선택한다.

Description

코어망을 선택하는 방법, 이를 수행하는 이동성 관리 장치 및 경로 관리 장치{METHOD, MOBILITY MANAGEMENT ENTITY AND PATH MANAGER APPARATUS FOR SELECTING CORE NETWORK}

본 발명은 코어망을 선택하는 방법, 이를 수행하는 이동성 관리 장치 및 경로 관리 장치에 관한 것이다.

LTE(Long Term Evolution)의 하이 레벨 아키텍처는 3개의 주요 구성 요소들을 포함하는데, 단말(UE), E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) 및 EPC(Evolved Packet Core)를 포함한다. 여기서, EPC는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving Gateway), P-GW(Packet data network Gateway)를 포함한다.

통신 사업자는 다양한 이유로 코어망(Core Network)을 서비스 별로 분리하여 운용할 수 있다. 즉, 개별 서비스마다 하나의 독립된 코어망을 구축할 수 있다. 예를들면, 일반 사용자 단말이 접속하는 공중(Public) 코어망과 특정 사용자 단말이 접속하는 전용(Dedicated) 코어망을 운용할 수 있다. 전용 코어망의 경우, IoT(Internet of Things) 단말을 대상으로 하는 C-SGN(Cellular IoT-Serving Gateway Node), 기업 LTE 가입자를 대상으로 하는 기업 전용망을 예로 들수 있다. C-SGN은 NB-IoT(Narrowband Internet of Things) 디바이스를 수용하기 위한 전용 코어 장비로서, EPC의 MME, S-GW, P-GW의 기능을 하나의 물리적인 장치 내에서 구현한다. 기업 전용망의 경우, 공중 코어망과 분리된 별도의 MME, S-GW, P-GW를 포함한다.

이처럼, 서비스 별로 코어망이 별개로 구축되는 경우, 접속 단말에 적합한 코어망이 선택되어야 하는데, 종래에 코어망을 선택하는 다양한 방법이 제시되어 있다.

하나의 방법은, APN(Access Point Name)을 이용하여 PDN(Packet Data Network)을 선택하는 것이다.

그러나, 이 방법은 APN을 기초로 사용자 단말 유형에 따라 S-GW와 P-GW를 선택할 수는 있지만, MME는 선택할 수 없다. 왜냐하면, 기지국이 APN을 확인할 수 없기 때문이다. 대부분의 기지국은 단말로부터 수신한 패킷에서 APN이 수록된 필드를 확인할 수 없도록 되어있다. 따라서, APN을 기초로 MME를 선택하려면 기지국이 APN을 확인할 수 있도록 패킷을 분석하는 기능이 추가되어야 한다. 게다가 P-GW가 APN을 공유하는 Shared APN 시나리오에서는 세분화된 P-GW 선택은 어렵다.

이를 해결하고자 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 릴리즈(Release) 8에서 제안된 MOCN(Multi-Operator Core Network) 및 MORAN(Multi-Operator RAN)의 RAN(Radio Access Network) 쉐어링(Sharing) 기술은 PLMN(Public Land Mobile Network) ID를 활용하여 접속 코어망을 구분한다.

MOCN 또는 MORAN 기반 EPC 선택 방식에서는 PLMN ID를 사용하여 단말의 서비스를 분류하고, 분류한 서비스에 부합하는 EPC에 연결할 수 있게 한다. 하지만, 이를 지원하기 위하여 EPC 마다 대응하는 PLMN ID를 운용하여야 한다. 그리고 기지국에서 PLMN ID 기반 망 접속 방식을 지원하도록 기지국을 수정해야 한다.

또한, DECOR(Dedicated Core) 기반 EPC 선택 방식이 있다. DECOR는 하나의 공통 코어망(Common Core Network)와 다수의 전용 코어망(Dedicated Core Network)으로 구성된다.

하나의 공통 코어망에서 단말의 서비스에 따른 특정 전용 코어망을 지정하여 단말이 지정된 전용 코어망으로 접속하도록 한다. 그러나,이러한 DECOR 규격에 맞게 시그널링(signaling)을 추가해야 하므로, MME, eNB 뿐만 아니라, HSS(Home Subscriber Server)를 수정하여야 한다.

또한, eDECOR 기반 EPC 선택 방식은 3GPP 표준에 정의되어 있다. eDECOR는 DECOR의 코어망 시그널링(Core Network signaling) 증가를 해결하기 위해 단말 어시스턴스 정보(UE assistance information)를 사용하여 EPC를 구분하여 접속한다. 따라서, eDECOR 규격에 맞게 단말 및 기지국(eNB)의 수정이 필요하다.

이처럼, 종래에 다중 EPC 환경에서 EPC 별로 MME를 구축하는 경우, 기존 인프라(infra) 변경 없이 EPC 선택은 불가능하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이미 구축된 인프라 장비의 수정을 최소화하면서 사용자 및/또는 단말 유형에 따라 코어망을 선택하는 방법, 이를 수행하는 이동성 관리 장치 및 경로 관리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 특징에 따르면, 코어망 선택 방법은 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 제1 코어망의 이동성 관리 장치(MME, Mobility Management Entity)가 코어망을 선택하는 방법으로서, 특정 기지국과 연결되어, 상기 특정 기지국으로부터 단말의 접속 요청을 수신하는 단계, 상기 단말이 등록된 단말인지 판단하는 단계, 상기 단말이 등록된 단말인 경우, 상기 접속 요청에 따라 상기 제1 코어망과 상기 단말 간에 통신 세션을 생성하여, 상기 단말과 상기 제1 코어망 간에 트래픽이 송수신되도록 설정하는 단계, 그리고 상기 단말이 미등록 단말인 경우, 상기 접속 요청을 제2 코어망의 이동성 관리 장치(MME)에게 재전송하는 단계를 포함하고, 상기 미등록 단말은, 상기 제2 코어망과 설정된 통신 세션을 통하여 트래픽을 송수신한다.

상기 특정 기지국은, 상기 제1 코어망에서 제공하는 통신 서비스 지역으로 할당된 특정 존에 설치된 기지국들 또는 통신 사업자가 지정한 일부 기지국들을 포함할 수 있다.

상기 제1 코어망의 이동성 관리 장치(MME)는, 상기 특정 기지국의 디폴트(Default) 이동성 관리 장치(MME)로 설정될 수 있다.

상기 제1 코어망은, 등록된 단말들을 대상으로 전용(Dedicated) 서비스를 제공하는 전용 코어망이고, 상기 제2 코어망은, 불특정 다수를 대상으로 통신 서비스를 제공하는 공중(Public) 코어망을 포함하는 레거시(Legacy) 코어망을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 코어망 선택 방법은 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 경로 관리 장치가 코어망을 선택하는 방법으로서, 기지국과 복수의 코어망 사이의 전송 회선에 설치된 상기 경로 관리 장치가 상기 전송 회선으로부터 패킷을 태핑(Tapping)하는 단계, 태핑한 패킷에서 추출한 단말 식별자를 기초로 상기 복수의 코어망 중에서 단말이 접속할 코어망을 선택하는 단계, 그리고 상기 태핑한 패킷을 선택한 코어망으로 전달하는 단계를 포함한다.

상기 경로 관리 장치는, 특정 기지국과 연결된 전송 회선에 설치될 수 있다.

상기 특정 기지국은, 가입 또는 등록 단말들을 대상으로 전용(Dedicated) 서비스를 제공하는 특정 존에 설치된 기지국 또는 통신 사업자가 지정한 일부 기지국을 포함할 수 있다.

상기 코어망을 선택하는 단계는, 가입자 정보 서버로 상기 단말 식별자를 제공하여, 상기 단말 식별자에 대응하는 가입자 정보를 수신하는 단계, 상기 가입자 정보를 토대로 상기 단말이 가입한 서비스를 판별하는 단계, 그리고 상기 복수의 코어망 중에서 판별한 서비스를 제공하는 코어망을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단말 식별자는, PLMN(Public Land Mobile Network) ID, IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 및 GUTI(Globally Unique Temporary UE Identity) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 선택하는 단계는, 상기 PLMN ID, IMSI 및 GUTI 중 적어도 하나를 기초로 상기 단말이 접속할 코어망을 선택할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 이동성 관리 장치는 통신 장치, 코어망 선택 프로그램을 저장하는 메모리, 그리고 상기 코어망 선택 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 통신 장치는, 단말이 접속된 특정 기지국과 연동하는 제1 인터페이스, 제1 코어망의 S-GW(Serving Gateway)와 연동하는 제2 인터페이스, 그리고 제2 코어망의 이동성 관리 장치(MME, Mobility Management Entity)와 연동하는 제3 인터페이스를 포함하고, 상기 코어망 선택 프로그램은, 상기 단말이 등록 단말인지를 판단하고, 등록 단말이면, 상기 제1 코어망의 S-GW에게 통신 세션 생성을 요청하고, 상기 단말이 미등록 단말이면, 상기 제2 코어망의 이동성 관리 장치(MME)에게 통신 세션 생성을 요청하는 명령어들(Instructions)을 포함한다.

상기 코어망 선택 프로그램은, 상기 제1 인터페이스를 통해 수신한 어태치 리퀘스트(Attach Request) 메시지를 등록 단말이 전송한 경우, 상기 어태치 리퀘스트 메시지에 따른 베어러 설정 메시지를 상기 제1 코어망의 S-GW에게 전송하고, 상기 어태치 리퀘스트 메시지를 미등록 단말이 전송한 경우, 상기 어태치 리퀘스트 메시지를 상기 제2 코어망의 이동성 관리 장치(MME)에게 재전송하는 명령어들을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 경로 관리 장치는 기지국과 서로 다른 복수의 코어망 사이의 전송 회선과 연결되는 통신 장치, 코어망 선택 프로그램을 저장하는 메모리, 그리고 상기 코어망 선택 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 코어망 선택 프로그램은, 상기 전송 회선으로부터 태핑(Tapping)한 패킷으로부터 추출한 단말 식별자를 기초로 상기 복수의 코어망 중에서 상기 기지국에 접속된 단말과 통신 세션을 생성할 코어망을 선택하는 명령어들(Instructions)을 포함한다.

상기 코어망 선택 프로그램은, 상기 태핑한 패킷의 수신 주소를 상기 선택한 코어망의 이동성 관리 장치(MME, Mobility Management Entity)의 IP 주소로 설정하여, 상기 선택한 코어망으로 전달하는 명령어들을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기존 인프라로 구축된 장비의 수정을 최소화하면서 사용자 및/또는 단말 유형에 따라 다중 EPC 중에서 하나의 EPC를 선택함으로써, 각 EPC를 분리하여 서비스할 수 있다.

따라서, 단말 네트워크 접속 상태에 따라 무선 데이터 트래픽을 다양한 경로로 송수신하며 서비스 연속성을 유지할 수 있다.

또한, EPC 분리를 통해 기존 서비스 품질에 영향을 최소화할 수 있으며 기존 인프라의 수정 최소화를 통한 투자비용 감소의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템의 구조를 도시한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 EPC 선택 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 시스템의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPC 선택 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치의 하드웨어 블록도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 "전송 또는 제공"은 직접적인 전송 또는 제공하는 것 뿐만 아니라 다른 장치를 통해 또는 우회 경로를 이용하여 간접적으로 전송 또는 제공도 포함할 수 있다.

본 명세서에서 단말은 통신에서의 사용자 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, UE(User Equipment), MS(Mobile Station, MS), MT(Mobile Terminal), SS(Subscriber Station), PSS(Portable Subscriber Station), AT(Access Terminal), 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국, 사용자 장치, 접근 단말, 무선 기기 등의 용어로 불릴 수도 있고, UE, MS, MT, SS, PSS, AT, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국, 사용자 장치, 접근 단말, 무선 기기 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

단말은 기지국(base station, BS), 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등과 같은 네트워크 장치에 접속하여 원격의 서버에 연결될 수 있다.

기지국 또는 셀은 단말과 통신하는 고정된 지점을 지칭하고, BS(Base Station), 노드B(Node B), 고도화 노드B(eNB, Evolved Node B), 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, BS, 노드B, 고도화 노드B, 접근점, 무선 접근국, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 발명의 실시예들은 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-A, 3GPP2 및 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 시스템 중 적어도 하나와 관련된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

또한, 명확성을 위하여 3GPP LTE 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니며, 다양한 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있다.

LTE의 하이 레벨 아키텍처는 3개의 주요 구성 요소들을 포함하는데, 단말(UE), E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) 및 EPC(Evolved Packet Core)를 포함한다. 여기서, EPC는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving Gateway), P-GW(Packe data network Gateway)를 포함하며, LTE 통신 시스템에서 사용되는 통신 기술, 네트워크 장치 구성들의 개념이 본 발명의 실시예에서 참조될 수 있다.

본 명세서에서, EPC로 기재하지만, EPC 용어에 한정되지 아니하고, EPC는 코어망의 개념으로 이해되어야 한다.

본 발명의 실시예에서는 하나의 통신 사업자가 적어도 둘 이상의 EPC를 운용하는 경우를 전제로 한다. 이때, 적어도 둘 이상의 EPC는 EPC 별로 MME, S-GW, P-GW를 모두 별개로 포함한다.

EPC를 분리하여 운용하는 경우, 기기 및 사용자 별로 다른 요구사항을 효율적으로 지원할 수 있다. 다만, 단말이 망에 접속하는 경우, 단말의 가입 정보(subscription information)에 따른 적합한 EPC가 선택되어야 한다.

이처럼, 적어도 둘 이상의 EPC가 구현된 통신 시스템에서, 단말에게 통신 서비스를 제공할 EPC를 선택하는 기술에 대하여 실시예 별로 설명하기로 한다. 본 발명에서 EPC 선택은 EPC의 MME 선택과 동일한 개념으로 사용된다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 시스템의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 단말(100)은 기지국(200)을 통해 복수의 EPC(300, 400, 500) 중에서 제1 EPC(300)의 제1 MME(301)가 선택한 EPC에 접속한다.

적어도 하나의 기지국(200)은 제1 EPC(300)의 제1 MME(301)에 연결되어 있다.

적어도 하나의 기지국(200)은 특정 서비스 영역 또는 존(Zone)에 설치된 기지국일 수 있다. 적어도 하나의 기지국(200)은 제1 EPC(300)가 제공하는 통신 서비스, 즉, 전용 서비스 지역에 설치된 기지국일 수 있다.

복수의 EPC(300, 400, 500)는 기지국(200)의 디폴트 MME로 설정된 제1 MME(301)를 포함하는 제1 EPC(300)와 레거시(Legacy) EPC로 구분된다.

제1 EPC(300)는 특정 단말을 대상으로 통신 서비스를 제공하는 전용(Dedicated) EPC로서, Private LTE 기술을 이용한 기업 전용 LTE 서비스를 제공하는 전용 EPC일 수 있다. 제1 EPC(300)는 통신 사업자가 새로 구축한 전용 EPC일 수 있다. 제1 EPC(300)가 기업 전용 EPC라면, 적어도 하나의 기지국(200)은 기업 전용 LTE 서비스 지역, 예를들면, 기업 가입자의 사업장에 설치된 기지국이다.

레거시 EPC(400, 500)는 불특정 다수를 대상으로 통신 서비스를 제공하는 공중(Public) EPC와 특정 단말을 대상으로 통신 서비스를 제공하는 전용 EPC를 포함할 수 있다. 전용 EPC는 IoT(Internet of Terminal) 단말을 대상으로 IoT 서비스를 제공하는 C-SGN(Cellular IoT-Serving Gateway Node) 등을 포함할 수 있다. C-SGN의 경우, MME, S-GW, P-GW를 하나의 장비에서 구현할 수 있다.

제2 EPC(400) , …, 제n EPC(500)는 MASS EPC를 구성할 수 있다.

제1 EPC(300)는 인트라넷(700)과 연결되고, 레거시 EPC(400, 500)는 인터넷(800)과 연결된다. 인트라넷(700)은 특정 가입자를 대상으로 제공되는 망으로서, 사설(Private) IP 주소를 사용한다. 제1 EPC(300)는 단말(100)을 인트라넷(700)으로 접속시킨다. 인터넷(800)은 공중(Public) IP 주소를 사용한다. 레거시 EPC(400, 500)는 단말(100)을 인터넷(800)으로 접속시킨다.

단말(100)이 제1 EPC(300)에 등록된 단말이 아니라면, 단말(100)은 제1 EPC(300)가 선택한 EPC(400, 500)와 연결되어 통신 서비스를 제공받는다.

기지국(200)은 복수의 EPC(300, 400, 500)와 연결되어 있고, 기지국(200)이 연결되는 디폴트 MME는 제1 MME(301)로 설정되어 있다.

기지국(200)은 제1 MME(301)의 IP 주소, 레거시 MME(401, 501)의 IP 주소를 모두 저장하고, 디폴트 MME로 제1 MME(301)의 IP 주소가 설정되어 있다.

기지국(200)은 디폴트 MME(301)로 우선 연결된 후, 제1 MME(301)에 의해 선택된 레거시 MME(401, 501)와 연결된다. 기지국(200)은 베어러 설정 응답 메시지를 레거시 MME(401, 501)로부터 수신하면, 이후 사용자 트래픽은 레거시 EPC(400, 500)와 송수신된다. 이러한 본 발명의 실시예를 확장하면, 도 2와 같이 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템의 구조를 도시한다. 이때, 도 2에서는 시그널링 제어를 수행하는 MME들의 연결 관계만을 나타내었다.

도 2를 참조하면, 복수의 특정 기지국(201, 203, 205)은 제1 MME-1(301-1)과 연결되고, 다른 복수의 특정 기지국(207, 209, 211)은 제1 MME-2(301-3)와 연결된다.

이때, 제1 MME-1(301-1), 제1 MME-2(301-3)는 서로 다른 통신 서비스를 제공하는 각각의 전용 EPC에 포함된다. 각각의 전용 EPC는 기업 전용 LTE 서비스를 위한 EPC로서, 가입자 단위로 구분된 EPC일 수 있다. 제1 MME-1(301-1)는 A 기업 가입자의 EPC의 MME이고, 제1 MME-2(301-3)는 B 기업 가입자의 EPC의 MME일 수 있다.

제1 MME-1(301-1), 제1 MME-2(301-3)는 각각 레거시 MME(401, 501)와 연결된다.

복수의 특정 기지국(201, 203, 205)과 다른 복수의 특정 기지국(207, 209, 211)은 서로 다른 특정 존에 설치되어 있을 수 있거나 또는 통신 사업자가 지정한 기지국들일 수 있다.

이처럼, 특정 기지국들을 각각의 특정 MME(301-1, 301-3)에 연결시키고, 각각의 특정 MME(301-1, 301-3)가 단말의 가입자 정보를 기초로 기지국과 MME 간의 전송 경로를 재설정(Re-route)하는 기능을 수행한다. 따라서, 레거시 MME(401, 501)의 기능 수정을 요하지 않고 다중 EPC 구현이 용이하게 이루어질 수 있다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 EPC 선택 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 단말(100)이 접속 요청을 기지국(200)으로 전송한다(S101). 접속 요청은 어태치 리퀘스트(Attach Request) 메시지일 수 있다.

기지국(200)은 수신(S101)한 접속 요청을 디폴트 MME로 설정된 제1 MME(301)로 전송한다(S103).

제1 MME(301)는 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server, 이하, 'HSS'라 통칭함)(600)에게 가입자 정보를 요청하여 수신한다(S105).

제1 MME(301)는 HSS(600)로부터 수신한 가입자 정보를 기초로 단말(100)이 등록된 단말인지 판단한다(S107, S109). 예를들면, 제1 MME(301)는 단말(100)이 기업 전용 LTE 서비스 가입자이고, 기업 전용 LTE 서비스를 제공받을 단말로 등록된 단말인지 판단할 수 있다.

여기서, 제1 MME(301)가 HSS(600)로부터 가입자 정보를 획득하는 것으로 기재하였으나, 이는 한 실시예에 불과하다. 다른 실시예에 따르면, S105 단계 없이, 제1 MME(301)가 사전에 등록 단말에 관한 가입자 정보 또는 등록 단말로 판단할 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고 제1 MME(301)는 저장된 정보를 기초로 단말(100)이 등록된 단말인지를 판단할 수 있다.

등록 단말로 판단되면, 제1 MME(301)는 제1 S-GW(303)에게 통신 세션 생성을 요청한다(S111). 예를들면, 제1 MME(301)는 제1 S-GW(303)에게 베어러 설정(Bearer Creat Session Request) 메시지를 전송할 수 있다. 이후, 단말(100)이 제1 EPC(300)와 통신 세션을 설정하는 일련의 과정은 LTE 세션 설정 과정과 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다. 그러면, 단말(100)은 기지국(200), 제1 S-GW(303), 제1 P-GW(305)를 통해 인트라넷(800)에 접속되어 트래픽을 송수신한다.

미등록 단말로 판단되면, 제1 MME(301)는 경로 재설정(Re-route)을 수행한다(S113). 즉, 제1 MME(301)는 단말(100)이 접속할 MME를 레거시 MME로 선택한다(S113). 이때, 제1 MME(301)는 가입자 정보를 기초로 단말(100)이 접속할 MME를 선택할 수 있다. 예를들면, 단말(100)이 일반 가입자라면, 공중 MME(401)를 선택하고, 단말(100)이 IoT 단말이라면, C-SGN MME(501)를 선택할 수 있다.

이때, 제1 MME(301)가 수신(S103)한 어태치 리퀘스트 메시지의 수신 주소는 제1 MME(301)의 IP 주소로 설정되어 있으므로, 제1 MME(301)는 어태치 리퀘스트 메시지의 수신 주소를 선택(S113)한 레거시 MME(401, 501)의 IP 주소로 변경하는 경로 재설정을 수행할 수 있다(S113).

제1 MME(301)는 선택(S113)한 레거시 MME(401, 501)에게 수신(S103)한 접속 요청을 전달, 즉, 재전송한다(S115).

레거시 MME(401, 501)는 레거시 S-GW(403, 503)에게 통신 세션 생성을 요청 하는데, 즉, 베어러 설정 요청(Bearer Creat Session Request) 메시지를 전송할 수 있다.

이후, 레거시 P-GW(405, 505)로부터 레거시 S-GW(403, 503)로 전송된 베어러 설정 응답 메시지는 레거시 MME(401, 501)를 통하여 기지국(200)으로 전송된다.

그러면, 단말(100)은 기지국(200), 레거시 S-GW(403, 503), 제1 P-GW(405, 505)를 통해 인터넷(900)에 접속되어 트래픽을 송수신한다.

이처럼, 제1 MME(301)가 등록 단말은 자신이 서비스하고, 등록 단말이 아닌 경우, 레거시 MME(401, 501)로 경로 재설정(Re-route)을 함으로써, 레거시 장비들(401, 501)의 변경을 요하지 않고도 다중 EPC 구현이 가능하다.

(제2 실시예)

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 시스템의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 단말(900)은 기지국(1000)을 통해 복수의 EPC(1100, 1200, 1300)와 연결된다.

복수의 EPC(1100, 1200, 1300)는 제1 실시예와 마찬가지로 제1 EPC(1100)와 레거시 EPC(1200, 1300)로 구분된다.

제1 EPC(1100)는 인트라넷(1400)과 연결되고, 레거시 EPC(1200, 1300)는 인터넷(1500)과 연결될 수 있다. 인트라넷(1400)은 특정 가입자를 대상으로 제공되는 망으로서, 사설 IP 주소를 사용하고, 인터넷(1500)은 공중 IP 주소를 사용한다.

예를들면, 제1 EPC(1100)는 기업 전용 LTE 서비스를 제공하는 EPC일 수 있다. 도 4에서는 제1 EPC(1100)를 하나만 도시하였지만, 도 2에서 설명한 바와 같이, 제1 EPC(1100)는 서비스 단위 또는 동일 서비스 내 가입자 단위 등으로 여러 개가 구축될 수 있다.

레거시 EPC(1200, 1300)는 공중 EPC와 전용 EPC를 포함할 수 있다.

경로 관리 장치(1600)는 기지국과 복수의 MME(1101, 1201, 1301) 사이에 연결된 회선에 설치되어, 기지국과 복수의 MME(1101, 1201, 1301) 사이에 송수신되는 S1-MME 메시지를 태핑(Tapping)한다. 여기서, S1-MME 메시지는 기지국과 MME 사이의 인터페이스인 S1-MME를 이용하여 송수신되는 트래픽을 통칭한다.

경로 관리 장치(1600)는 태핑을 통해 수집한 S1-MME 메시지로부터 추출한 단말 식별자를 기초로 단말(100)이 요청한 통신 서비스를 제공하는 MME를 선택한다. 경로 관리 장치(1600)는 태핑한 S1-MME 메시지로부터 단말 식별자를 추출하고, 단말 식별자를 기초로 HSS(1700)로부터 단말(900)의 가입자 정보 또는 단말(900)이 가입한 서비스를 확인한다.

여기서, 단말 식별자는 PLMN(Public Land Mobile Network) ID, IMSI(International Mobile Subscriber Identity), GUTI(Globally Unique Temporary UE Identity) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

하나의 실시예에 따르면, PLMN ID는 제1 EPC(1100)와 레거시 EPC(1200, 1300)를 판별하는 용도로 사용될 수 있다. 예를들면, 레거시 EPC(1200, 1300)에 대한 PLMN ID는 이미 부여되어 있으므로, 기 부여된 PLMN ID가 아니라면, 경로 관리 장치(1600)는 제1 EPC(1100)의 제1 MME(1101)를 선택할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 경로 관리 장치(1600)는 IMSI 또는 GUTI에 해당하는 가입자 정보를 HSS(1700)로부터 조회하고, 단말(900)이 가입한 서비스를 제공하는 EPC의 MME를 선택할 수 있다. 예를들면, 단말(900)이 기업 전용 LTE 서비스 가입자라면, 제1 EPC(1100)의 제1 MME(1101)를 선택할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 경로 관리 장치(1600)는 PLMN ID를 기초로 레거시 EPC가 아니라는 것을 판별한 후에 IMSI 또는 GUTI를 기초로 제1 EPC(1100)의 가입자 인지를 판단한 후, 가입자인 경우, 제1 EPC(1100)의 제1 MME(1101)를 선택할 수 있다.

또한, 제1 EPC(1100)가 여러 개 구축되는 경우, 즉, 독립된 인트라넷(1400)을 구비하는 제1 EPC(1100)가 복수개인 경우, 경로 관리 장치(1600)는 PLMN ID를 기초로 단말(900)에게 서비스를 제공할 EPC가 레거시 EPC가 아님을 판별한 후에, 단말(900)의 IMSI 또는 GUTI를 기초로 단말(900)이 가입한 서비스를 제공하는 EPC를 복수개의 신설 EPC, 즉, 복수개의 제1 EPC(1100) 중에서 선택할 수 있다.

한편, 경로 관리 장치(1600)는 태핑을 통해 수집한 S1-MME 메시지를 선택한 EPC(1100, 1200, 1300)의 MME(1101, 1201, 1301)로 전송한다. 일반적으로, 기지국(1000)은 공중 MME(1201)를 디폴트 MME로 설정할 수 있다. 따라서, 기지국(1000)이 S1-MME 메시지의 수신 IP 주소를 공중 MME(1201)로 설정하여 전송할지라도, 경로 관리 장치(1600)가 태핑한 S1-MME 메시지의 수신 IP 주소를 선택한 EPC의 MME IP 주소로 변경하여 전송한다.

한 실시예에 따르면, 경로 관리 장치(1600)는 모든 기지국(1000)과 MME들(1101, 1201, 1301) 사이의 전송 경로에 설치될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 경로 관리 장치(1600)는 제1 EPC(1100)가 제공하는 통신 서비스 지역, 예를들면, 기업 전용 LTE 서비스 지역에 설치된 기지국(1000)과 MME들(1101, 1201, 1301) 사이의 전송 경로에 설치될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 EPC 선택 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 단말(900)이 접속 요청, 예를들면, 어태치 리퀘스트 메시지를 기지국(1000)으로 전송한다(S201).

경로 관리 장치(1600)는 기지국(1000)과 MME들(1101, 1201, 1301) 사이에 송수신되는 S1-MME 메시지를 태핑(S203)한다. 이때, 경로 관리 장치(1600)는 어태치 리퀘스트 메시지를 태핑(S203)하여, 태핑한 메시지로부터 단말 식별자를 추출한다(S205).

경로 관리 장치(1600)는 추출(S205)한 단말 식별자를 HSS(1700)에 전송하여 단말 식별자에 해당하는 가입자 정보를 수신한다(S207).경로 관리 장치(1600)는 수신(S207)한 가입자 정보를 토대로 단말 식별자에 해당하는 가입 서비스를 확인한다(S209).

이때, S207 단계, S209 단계는 하나의 실시예로서, 다른 실시예에 따르면, 경로 관리 장치(1600)가 자체적으로 단말 식별자에 해당하는 가입자 정보 또는 단말 식별자를 토대로 가입 서비스를 판별할 수 있는 기준 정보를 저장할 수 있다. 이런 경우, 경로 관리 장치(1600)는 S207 단계를 수행하지 않고, 저장된 정보를 토대로 S209 단계를 수행할 수 있다.

경로 관리 장치(1600)는 확인(S209)한 가입 서비스를 제공하는 EPC, 즉, MME를 선택한다(S211).

경로 관리 장치(1600)는 선택(S211)한 MME에게 접속 요청을 전달한다. 경로 관리 장치(1600)는 가입 서비스가 전용 서비스, 예를들면, 기업 전용 LTE 서비스로 판단되면, 제1 MME(1101)를 선택(S211)하여, 제1 MME(1101)에게 접속 요청을 전달한다(S213). 이때, 경로 관리 장치(1600)는 수신(S203)한 S1-MME 메시지, 즉, 어태치 리퀘스트 메시지의 수신 주소를 제1 MME(1101)의 IP 주소로 변경한 후, 변경한 어태치 리퀘스트 메시지를 제1 MME(1101)에게 전송할 수 있다.

그러면, 제1 MME(1101)는 수신한 어태치 리퀘스트 메시지에 기초한 베어러 설정 메시지를 제1 S-GW(1103)에게 전송한다(S215). 이후, 단말(100)의 트래픽은 제1 EPC(1100)와 송수신된다.

또한, 경로 관리 장치(1600)는 가입 서비스가 제1 EPC(1100)가 제공하는 특정 전용 서비스가 아니라면, 가입 정보를 기초로 해당하는 서비스를 제공하는 레거시 MME(1201, 1301)를 선택(S211)하여, 레거시 MME(1201, 1301)에게 접속 요청을 전달한다(S217). 이때, 경로 관리 장치(1600)는 수신(S203)한 S1-MME 메시지, 즉, 어태치 리퀘스트 메시지의 수신 주소를 선택한 레거시 MME(1201, 1301)의 IP 주소로 변경한 후, 변경한 어태치 리퀘스트 메시지를 레거시 MME(1201, 1301)에게 전달할 수 있다. 이후, 단말(100)의 트래픽은 레거시 EPC(1200, 1300)와 송수신된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 새로 구축한 EPC 장비에서 EPC 선택과 관련된 기능을 구현하므로, 기존 인프라 장비의 변경이 필요없어, 다중 EPC 적용이 용이하다.

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치의 하드웨어 블록도이다. 여기서, 네트워크 장치는 도 1 ~ 4에서 설명한 제1 MME(301), 도 5 ~ 도 6에서 설명한 경로 관리 장치(1600)의 하드웨어 구성을 나타낸다.

도 6을 참고하면, 네트워크 장치(1800)는 통신 장치(1801), 메모리(1803), 저장 장치(1805) 및 적어도 하나의 프로세서(1807) 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램이 저장된다. 통신 장치(1801)는 프로세서(1807)와 연결되어, 데이터를 송신 및/ 또는 수신한다. 도 1 내지 도 3에서 설명한 본 발명의 한 실시예에 따르면, 통신 장치(1801)는 단말(100)이 접속된 기지국(200)과 연동하는 제1 인터페이스, 제1 EPC(300)의 S-GW(303))와 연동하는 제2 인터페이스 및 적어도 하나의 레거시 MME(401, 501)와 연동하는 제3 인터페이스를 포함할 수 있다.

도 4 및 도 5에서 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 통신 장치(1801)는 기지국(1000)과 MME들(1101, 1201, 1301) 사이의 전송 회선과 연결된다.

메모리(1803)는 프로세서(1807)와 연결되어, 도 1 내지 도 5에서 설명한 실시예들에 따른 구성 및/또는 방법을 실행하게 하는 명령어(instructions)들을 포함하는 프로그램을 저장한다. 프로그램은 메모리 장치(1803) 및 프로세서(1807) 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 구현한다. 하드웨어는 도 1 내지 도 6에서 설명한 실시예들에 따른 구성 및/또는 방법을 실행할 수 있는 구성과 성능을 가진다. 저장 장치(1805)는 도 1 내지 도 6에서 설명한 실시예들에 따른 구성 및/또는 방법과 관련된 데이터들을 저장한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

1. 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 제1 코어망의 이동성 관리 장치(MME, Mobility Management Entity)가 코어망을 선택하는 방법으로서,
   특정 기지국과 연결되어, 상기 특정 기지국으로부터 단말의 접속 요청을 수신하는 단계,
   상기 단말이 등록된 단말인지 판단하는 단계,
   상기 단말이 등록된 단말인 경우, 상기 접속 요청에 따라 상기 제1 코어망과 상기 단말 간에 통신 세션을 생성하여, 상기 단말과 상기 제1 코어망 간에 트래픽이 송수신되도록 설정하는 단계, 그리고
   상기 단말이 미등록 단말인 경우, 상기 접속 요청을 제2 코어망의 이동성 관리 장치(MME)에게 재전송하는 단계를 포함하고,
   상기 미등록 단말은,
   상기 제2 코어망과 설정된 통신 세션을 통하여 트래픽을 송수신하는, 코어망 선택 방법.
2. 제1항에서,
   상기 특정 기지국은,
   상기 제1 코어망에서 제공하는 통신 서비스 지역으로 할당된 특정 존에 설치된 기지국들 또는 통신 사업자가 지정한 일부 기지국들을 포함하는, 코어망 선택 방법.
3. 제1항에서,
   상기 제1 코어망의 이동성 관리 장치(MME)는,
   상기 특정 기지국의 디폴트(Default) 이동성 관리 장치(MME)로 설정되는, 코어망 선택 방법.
4. 제1항에서,
   상기 제1 코어망은,
   등록된 단말들을 대상으로 전용(Dedicated) 서비스를 제공하는 전용 코어망이고,
   상기 제2 코어망은,
   불특정 다수를 대상으로 통신 서비스를 제공하는 공중(Public) 코어망을 포함하는 레거시(Legacy) 코어망을 포함하는, 코어망 선택 방법.
5. 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 경로 관리 장치가 코어망을 선택하는 방법으로서,
   기지국과 복수의 코어망 사이의 전송 회선에 설치된 상기 경로 관리 장치가 상기 전송 회선으로부터 패킷을 태핑(Tapping)하는 단계,
   태핑한 패킷에서 추출한 단말 식별자를 기초로 상기 복수의 코어망 중에서 단말이 접속할 코어망을 선택하는 단계, 그리고
   상기 태핑한 패킷을 선택한 코어망으로 전달하는 단계
   를 포함하는, 코어망 선택 방법.
6. 제5항에서,
   상기 경로 관리 장치는,
   특정 기지국과 연결된 전송 회선에 설치되는, 코어망 선택 방법.
7. 제6항에서,
   상기 특정 기지국은,
   가입 또는 등록 단말들을 대상으로 전용(Dedicated) 서비스를 제공하는 특정 존에 설치된 기지국 또는 통신 사업자가 지정한 일부 기지국을 포함하는, 코어망 선택 방법.
8. 제5항에서,
   상기 코어망을 선택하는 단계는,
   가입자 정보 서버로 상기 단말 식별자를 제공하여, 상기 단말 식별자에 대응하는 가입자 정보를 수신하는 단계,
   상기 가입자 정보를 토대로 상기 단말이 가입한 서비스를 판별하는 단계, 그리고
   상기 복수의 코어망 중에서 판별한 서비스를 제공하는 코어망을 선택하는 단계
   를 포함하는, 코어망 선택 방법.
9. 제5항에서,
   상기 단말 식별자는,
   PLMN(Public Land Mobile Network) ID, IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 및 GUTI(Globally Unique Temporary UE Identity) 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 선택하는 단계는,
   상기 PLMN ID, IMSI 및 GUTI 중 적어도 하나를 기초로 상기 단말이 접속할 코어망을 선택하는, 코어망 선택 방법.
10. 통신 장치,
    코어망 선택 프로그램을 저장하는 메모리, 그리고
    상기 코어망 선택 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 통신 장치는,
    단말이 접속된 특정 기지국과 연동하는 제1 인터페이스,
    제1 코어망의 S-GW(Serving Gateway)와 연동하는 제2 인터페이스, 그리고
    제2 코어망의 이동성 관리 장치(MME, Mobility Management Entity)와 연동하는 제3 인터페이스를 포함하고,
    상기 코어망 선택 프로그램은,
    상기 단말이 등록 단말인지를 판단하고, 등록 단말이면, 상기 제1 코어망의 S-GW에게 통신 세션 생성을 요청하고,
    상기 단말이 미등록 단말이면, 상기 제2 코어망의 이동성 관리 장치(MME)에게 통신 세션 생성을 요청하는 명령어들(Instructions)을 포함하는, 이동성 관리 장치.
11. 제10항에서,
    상기 코어망 선택 프로그램은,
    상기 제1 인터페이스를 통해 수신한 어태치 리퀘스트(Attach Request) 메시지를 등록 단말이 전송한 경우, 상기 어태치 리퀘스트 메시지에 따른 베어러 설정 메시지를 상기 제1 코어망의 S-GW에게 전송하고,
    상기 어태치 리퀘스트 메시지를 미등록 단말이 전송한 경우, 상기 어태치 리퀘스트 메시지를 상기 제2 코어망의 이동성 관리 장치(MME)에게 재전송하는 명령어들을 포함하는, 이동성 관리 장치.
12. 기지국과 서로 다른 복수의 코어망 사이의 전송 회선과 연결되는 통신 장치,
    코어망 선택 프로그램을 저장하는 메모리, 그리고
    상기 코어망 선택 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 코어망 선택 프로그램은,
    상기 전송 회선으로부터 태핑(Tapping)한 패킷으로부터 추출한 단말 식별자를 기초로 상기 복수의 코어망 중에서 상기 기지국에 접속된 단말과 통신 세션을 생성할 코어망을 선택하는 명령어들(Instructions)을 포함하는, 경로 관리 장치.
13. 제12항에서,
    상기 코어망 선택 프로그램은,
    상기 태핑한 패킷의 수신 주소를 상기 선택한 코어망의 이동성 관리 장치(MME, Mobility Management Entity)의 IP 주소로 설정하여, 상기 선택한 코어망으로 전달하는 명령어들을 포함하는, 경로 관리 장치.
    

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