WO2011139072A2 - 이동 통신 시스템 및 그 시스템에서 시그널링 메시지 관리 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템 및 그 시스템에서 시그널링 메시지 관리 방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a mobile communication system and a method for managing a signaling message in the mobile communication system, and more particularly, to a method for managing charging data in a network for charging a signaling message transmitted by a terminal and a mobile communication system performing the same. It is about.
  • MTC Machine Type Communication
  • a representative example is that a communication module is installed in a measuring device that measures the amount of power, so that a metering device manager exchanges data with the device through wireless communication or performs management tasks.
  • Such metering equipment is expected to be applied not only to electricity but also to gas and water, and its scope of application such as logistics is expected to increase day by day.
  • the metering terminal which occupies the most part of the MTC, measures the physical quantity used by the user, such as electricity, water, and gas, and transmits the measured amount of usage once every certain period. Accordingly, the data size and frequency of the metering terminal is smaller than the data size transmitted by the communication terminal used for data communication, such as a portable terminal and a computer, and the frequency is also low. In contrast, the signaling message transmitted by the metering terminal is relatively more frequent than the communication terminal. Therefore, when a plurality of metering terminals access the network, the core network load is increased.
  • the present invention proposes a method for charging a signaling message sent by a terminal in a mobile communication system to solve such a problem.
  • the mobility management entity signaling message management method of the present invention for solving the above problems comprises the steps of: generating signaling charging information for charging the terminal that has transmitted the signaling message, when a signaling message is received from the terminal; And transmitting the generated signaling charging information to a packet data network gateway that generates charging data.
  • the generating of the signaling information in the signaling message management method of the present invention may include determining whether the terminal is a charging target terminal through identification information of the terminal included in the signaling message, and if the terminal is a charging target terminal, The method may further include generating the signaling charging information.
  • the transmitting of the signaling message to the packet data network gateway may include: counting the number of times the signaling message is received during a predetermined period; and counting the number of receiving counts when the predetermined period is completed. And transmitting the signaling charging information to the packet data network gateway.
  • the transmitting of the packet data network gateway in the signaling message management method of the present invention may include determining whether the signaling message is a signaling message transmitted periodically or a signaling message transmitted by the occurrence of a specific event, and the signaling If the message is a signaling message that is periodically transmitted, counting the number of times the signaling message is received; and if the signaling message is a signaling message transmitted by the occurrence of a specific event, the signaling charging information including the counted number of times; It is characterized in that the process of transmitting to the packet data network gateway.
  • the generating of the signaling charge information in the signaling message management method of the present invention is characterized in that a process of generating IP data using uplink GTIP tunnel information of the UE that has transmitted the signaling message.
  • the signaling message management method of the mobile communication system in the present invention for solving the above problems is the process of the terminal transmits a signaling message to the mobility management entity, and the mobility management entity determines whether the terminal is a charging target terminal, Generating signaling charging information for charging the signaling message, transmitting the signaling charging information to a packet data network gateway, and wherein the packet data network gateway generates signaling charging data using the received signaling charging information.
  • the transmitting of the packet data network gateway to the packet data network gateway in the signaling message management method of the mobile communication system includes counting the number of times the signaling message is received during a predetermined period, and receiving the counted reception when the predetermined period is completed. And transmitting the signaling charging information including the number of times to the packet data network gateway.
  • the transmitting of the packet data network gateway in the signaling message management method of the mobile communication system may include determining whether the signaling message is a signaling message transmitted periodically or a signaling message transmitted by the occurrence of a specific event. If the signaling message is a signaling message that is periodically transmitted, counting the number of times the signaling message is received; and if the signaling message is a signaling message transmitted by the occurrence of a specific event, the counting count including the counted number of times. And signaling signaling information to the packet data network gateway.
  • the transmitting of the packet data network gateway to the packet data network gateway further includes generating IP data using uplink GTIP tunnel information of the UE that has transmitted the signaling message. Characterized in that.
  • the signaling message management mobile communication system of the present invention for solving the above problems is a terminal for transmitting a signaling message to a mobility management entity, and when the signaling message is received from the terminal, the terminal for transmitting the signaling message.
  • the signaling charging data is generated using the mobility management entity which generates signaling charging information for charging the data and transmits the generated signaling charging information to a packet data network gateway, and the signaling charging information received from the mobility management entity.
  • the packet data network gateway is generated.
  • the mobility management entity determines whether the terminal is a charging target terminal through identification information of the terminal included in the signaling message, and if the terminal is a charging target terminal, the signaling charging information. It characterized in that to generate.
  • the mobility management entity counts the number of times the signaling message is received during a predetermined period, and when the predetermined period is completed, the signaling charging information including the counted number of receptions is received.
  • the packet data is transmitted to the network gateway.
  • the mobility management entity determines whether the signaling message is a signaling message transmitted periodically or a signaling message transmitted by the occurrence of a specific event, and thus the signaling message is periodically transmitted. If the signaling message is received, counting the number of times the signaling message is received, and if the signaling message is a signaling message transmitted by the occurrence of a specific event, the signaling charging information including the counted count is sent to the packet data network gateway. Characterized in that the transmission.
  • the mobility management entity In the signaling message management mobile communication system of the present invention, the mobility management entity generates IP data using uplink GTIP tunnel information of a terminal that has transmitted the signaling message.
  • the LTE system may handle charging of signaling data transmitted from the terminal without changing the structure of a mobility management entity (MME).
  • MME mobility management entity
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method for transmitting signaling charging information according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method for transmitting signaling charging information for each period according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of transmitting signaling charging information for each signaling message transmitted according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of transmitting signaling charging information according to terminal-specific data according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process of managing a signaling message of an MME according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal refers to an information processing apparatus capable of transmitting and receiving a message through a network.
  • the terminal may include any information processing apparatus that transmits a signaling message including information indicating the state of the terminal, such as identification information for identifying the terminal, information on the location of the terminal, and the strength of a signal transmitted / received from a neighboring base station.
  • the terminal is assumed to be a machine type communication (MTC) terminal.
  • MTC machine type communication
  • the MTC terminal is a device for measuring physical quantities used in places such as buildings such as electricity meters, water meters, and gas meters.
  • the MTC terminal may perform a communication function and transmit the measured physical quantity to the corresponding management server.
  • the present invention relates to a method of creating charging data in a network for charging a signaling message sent by a terminal in a mobile communication system.
  • SAE System Architecture Evolution
  • LTE Long Term Evolution
  • a mobility management entity receiving a signaling message from a terminal charges to a terminal transmitting a signaling message to a packet data network gateway (PGW) having a charging data generation function.
  • PGW packet data network gateway
  • Signaling charging information may be transmitted to generate signaling charging data.
  • the MME informs the PGW in a NAS message via the control plane that a signaling message has arrived.
  • the MME counts the number of signaling messages arriving for a predetermined time or counting the number of signaling messages arriving for a predetermined time, and provides the signaling charging information at every predetermined time interval or whenever a signaling message indicating that a specific event has occurred to the UE.
  • the MME generates IP data including signaling charging information using the terminal context already stored and transmits the IP data to the PGW through the user plane.
  • the PGW then generates charging data using the received signaling charging information.
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • a mobile communication system includes a terminal 100 (UE; user equipment), a base station 130 (eNB; eNodeB), a mobility management entity 150 (MME; mobility management entity), and a serving gateway 170.
  • UE user equipment
  • eNB base station 130
  • MME mobility management entity
  • SGW Serving Gateway
  • PGW Packet Data Network Gateway
  • PDN Gateway Packet Data Network Gateway
  • the terminal 100 is a device capable of transmitting and receiving various data connected to a network.
  • the terminal 100 will be described assuming an MTC (Machin Type Communication) terminal.
  • the MTC terminal 100 may be an electric meter, a water meter, an electric meter having a communication function, or the like, and may be included as a portable terminal or a computer.
  • the terminal 100 includes a signaling message including identification information of the terminal 100, information indicating a location of the terminal 100, information on neighboring base stations, specific information such as measurement data of a specific physical quantity such as electricity, water, and the like. Can be transmitted.
  • the eNB 130 refers to a base station connected to the terminal 100.
  • the MME 150 is an entity that manages mobility of the terminal 100 in the SAE / LTE system.
  • the MME 150 may transmit signaling charging information to the PGW 190 using a signaling message transmitted from the terminal 100 through the eNB 130.
  • the MME 150 checks identification information of the terminal 100 included in the received signaling message. The MME 150 determines whether the terminal 100 that has transmitted the signaling message is the charging target terminal through the identified identification information of the terminal 100.
  • the MME 150 If the terminal 100 transmitting the signaling message is the charging target terminal, the MME 150 generates signaling charging information and transmits the signaling charging information to the PGW 190.
  • the signaling charging information includes identification information of the terminal 100 transmitting the signaling message, information on the type of signaling message, information on the number of times the signaling message is transmitted, and the like.
  • the signaling message is a message including information on the state of the terminal 100, a message transmitted when identification information of the terminal 100 is changed, or a message transmitted when a location is changed according to the movement of the terminal 100. , The message transmitted when the eNB connected to the terminal 100 is changed, and the like.
  • the SGW 170 is an entity that manages mobility and manages packet routing when the terminal 100 moves in different 3GPP systems.
  • the PGW 190 allocates an IP address to the terminal 100, manages data packet connection, and generates charging data according to the data packet.
  • the S1-U 191 is a reference point between the eNB 130 and the SGW 170, and is in charge of a user plane tunneling function, and uses a GTP-U (General Packet Radio Service User Plane) protocol, which is a traffic protocol.
  • GTP-U General Packet Radio Service User Plane
  • S5 (193) is a reference point between the SGW 170 and the PGW 190, and is responsible for the user plane tunneling and tunnel management functions, and the protocol related to the General Packet Radio Service Tunnelling Protocol (GTP) or Proxy Mobile IP (PMIP). use.
  • GTP General Packet Radio Service Tunnelling Protocol
  • PMIP Proxy Mobile IP
  • the MME 150 When the terminal 100 transmits a signaling message to the MME 150 through the eNB 130 in the mobile communication system configured as described above, the MME 150 generates signaling charging information according to the signaling message to generate the PGW 190. To pass. At this time, the MME 150 determines whether the terminal 100 that has transmitted the signaling message is a charging target terminal using identification information of the terminal 100 included in the signaling message. The MME 150 transmits signaling charging information to the PGW 190 whenever it receives a signaling message from the terminal 100. Alternatively, the MME 150 checks the number of times the signaling message is received during the predetermined period, and transmits signaling charging information including the confirmed number to the PGW 190. Alternatively, the MME 150 checks the type of the received signaling message and transmits signaling charging information to the PGW 190 according to the identified signaling type.
  • the MME 150 notifies the PGW 190 that a signaling message has arrived from the terminal 100 through a control plane message including signaling charging information.
  • the control plane message is a message newly proposed in the present invention for notifying the arrival of a signaling message.
  • a method of transmitting a control plane message including signaling charging information sent from the MME 150 to the PGW 190 it is divided into three methods as follows.
  • the first method is that the MME 150 sends a control plane message (notifying arrival) every time a signaling message arrives from the terminal 100.
  • the second method is to count the number of signaling messages that the MME 150 has arrived for a certain time, and send a control plane message every certain time interval.
  • the third method is that the MME 150 sends a control plane message to the PGW 190 whenever a signaling message indicating that a specific event has occurred to the terminal 100 arrives.
  • the TAU Request message is a message for notifying the user's location to the network periodically (periodic TAU Request) or when a specific event occurs (event triggered TAU Request). Other messages may also be applied to the present invention.
  • the mobile communication system can manage signaling messages through the following process.
  • the terminal 100 transmits a TAU Request message to the eNB 130 periodically or when a specific event occurs in step 210.
  • the TAU Request message which is a signaling message, may include identification information of the terminal 100 and location information where the terminal 100 is located.
  • the specific event refers to an event in which the terminal 100 moves to change the information of the eNB or an event in which identification information of the terminal 100 is changed and thus needs to be notified to the MME 150.
  • the eNB 130 transmits a TAU Request message to the MME 150 in step 220.
  • the MME 150 checks the identification information of the terminal 100 included in the TAU request message in step 230, and determines whether the charging target terminal is the charging target.
  • a method of determining whether the terminal is a charging target terminal there may be a method of checking whether identification information of the terminal 100 is included in the charging target terminal list set by the operator providing the MME 150.
  • a method of determining whether the terminal is a charging target terminal there may be a method of checking whether the terminal 100 is configured to perform a communication function or the terminal 100 is configured to perform a specific function through the identification information of the terminal 100.
  • the MME 150 transmits a TAU Request Notify message defined as a control plane message to the SGW 170 in step 240.
  • the TAU Request Notify message is a control plane message newly proposed by the present invention, and is used to notify the PGW 190 that a TAU request has been received from the terminal 100.
  • the TAU Request Notify message is a message including signaling charging information.
  • the signaling charging information may include identification information of the terminal 100, information on the type of signaling message, information on the number of times of transmission, and the like.
  • the TAU Request Notify message itself indicates a TAU Request, but is not limited thereto. That is, the Notify message indicating the arrival of all kinds of signaling may be implemented so that the TAU Request is included in one parameter.
  • the SGW 170 transmits a TAU Request Notify message to the PGW 190 in step 250.
  • the PGW 190 checks the received TAU Request Notify message in step 260 and generates Signaling climate Data Records (Signaling CDR). That is, the PGW 190 checks the identification information of the terminal 100 included in the received TAU Request Notify message, and generates signaling charging data to be allocated to the corresponding terminal 100.
  • the PGW 190 transmits a TAU Request Notify ack message to the SGW 170 informing that it has received the TAU Request message in step 270.
  • the SGW 170 transmits a TAU Request Notify ack message to the MME 150 in step 280.
  • the MME 150 transmits a TAU accept message to the terminal 100 in response to the TAU request message in step 290.
  • the TAU Accept message is described assuming that it is transmitted in step 290, but is not limited thereto. That is, the TAU Accept message may be transmitted to the terminal 100 in step 230.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method of transmitting signaling charging information for each period according to a second embodiment of the present invention.
  • a tracking area update (TAU) request is used as a signaling message transmitted from the terminal 100 as an example.
  • the MME 150 checks the number of times a periodic TAU request message and an event triggered TAU request message are received for a certain period, and transmits the checked number to the PGW 190 at a predetermined period.
  • the terminal 100 transmits a TAU Request message to the eNB 130 periodically or when a specific event occurs in step 310. Then, the eNB 130 transmits a TAU Request message to the MME 150 in step 315.
  • the TAU request message which is a signaling message, may include identification information of the terminal 100 and location information on which the terminal 100 is located.
  • the MME 150 checks identification information of the terminal 100 included in the TAU request message in step 320, and determines whether the charging target terminal is applied to the charging.
  • a method of determining whether the terminal is a charging target terminal there may be a method of checking whether identification information of the terminal 100 is included in the charging target terminal list set by the operator providing the MME 150.
  • a method of determining whether the terminal is a charging target terminal there may be a method of checking whether the terminal 100 is configured to perform a communication function or the terminal 100 is configured to perform a specific function through the identification information of the terminal 100.
  • the MME 150 transmits a TAU accept message to the terminal 100 in response to the TAU request message.
  • the MME 150 counts the number of times a TAU request message is received from the terminal 100 during a preset period.
  • the MME 150 transmits a TAU Request Notify message, which is a control plane message proposed by the present invention, to the SGW 170 in step 335.
  • the TAU Request Notify message includes signaling charging information and also includes information on the number of times counted in step 330.
  • the SGW 170 transmits a TAU Request Notify message to the PGW 190 in step 340.
  • the PGW 190 checks the TAU Request Notify message received in step 345 and generates signaling charging data. That is, the PGW 190 checks the number of times the signaling message included in the received TAU Request Notify message is received and the identification information of the terminal 100. The PGW 190 generates signaling charging data to be allocated to the terminal 100 corresponding to the identified identification information.
  • the PGW 190 transmits a TAU Request Notify ack message including the signaling charging data generated in operation 350 to the SGW 170.
  • the SGW 170 transmits a TAU Request Notify ack message to the MME 150 in step 355.
  • the MME 150 transmits a TAU accept message to the terminal 100 in response to the received TAU request message.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of transmitting signaling charging information for each signaling message transmitted according to a third embodiment of the present invention.
  • the MME 150 periodically counts the number of times a periodic TAU request message including information on the location of the terminal 100 is received, and when an event triggered TAU request message arrives, PGW ( In step 190, a message indicating the arrival of an event triggered TAU request is transmitted, including information on the number of times a signaling message counted is received.
  • the terminal 100 transmits a TAU Request message to the eNB 130 periodically or when a specific event occurs in step 410.
  • the eNB 130 transmits a TAU Request message to the MME 150.
  • the MME 150 checks identification information of the terminal 100 included in the TAU request message, and determines whether the charging target terminal is applied to the charging.
  • the MME 150 transmits a TAU accept message to the terminal 100 in response to the TAU request message in step 425.
  • the MME 150 checks whether the TAU Request message transmitted from the terminal 100 is a periodic TAU Request message that is periodically transmitted or whether an event is generated and is an event triggered TAU Request message.
  • the specific event refers to an event in which the terminal 100 moves to change information of the eNB or an event in which identification information of the terminal 100 is changed and thus needs to be notified to the MME 150.
  • the MME 150 If the confirmed signaling message is a periodic TAU request message, the MME 150 counts the number of times the signaling message is received. On the other hand, if the received signaling message is an event triggered TAU Request message, the MME 150 sends a TAU Request notify message to the SGW 170 in step 435. In this case, signaling charging information is included in the TAU Request notify message.
  • the signaling charging information may include parameter information indicating whether the terminal 100 transmits a TAU Request message due to an event.
  • the reason why the MME 150 includes parameter information corresponding to the event that caused the TAU Request message in the signaling charging information is because the terminal 100 sends an additional charging to the terminal 100 when the signaling message is sent due to a specific situation.
  • the signaling charging information includes information on the number of times the periodic TAU request message is received from the terminal 100 until the event triggered TAU request arrives.
  • the SGW 170 transmits a TAU request notify message to the PGW 190 in step 440.
  • the PGW 190 then checks the received TAU Request Notify message in step 445 and generates signaling charging data. That is, the PGW 190 checks the number of times the signaling message included in the received TAU Request Notify message and the identification information of the terminal 100 are generated, and generates signaling charging data to be allocated to the corresponding terminal 100.
  • the PGW 190 transmits a TAU Request Notify ack message including the signaling charging data generated in step 450 to the SGW 170.
  • the SGW 170 transmits a TAU Request Notify ack message to the MME 150 in step 455.
  • the MME 150 transmits a TAU accept message to the terminal 100 in response to the received TAU request message.
  • the first to third embodiments described above may be used in combination as necessary.
  • the MME 150 when the MME 150 receives an Event triggered TAU Request message, the MME 150 immediately delivers a TAU Request notify message to the PGW 190 as in the first embodiment, and receives a periodic TAU request message as in the second embodiment.
  • the number of signaling messages received for a certain time is counted and delivered to the TAU Request notify message PGW 190 including the counted number of times.
  • the PGW 190 then generates the signaling charging data by checking the received TAU Request notify message.
  • the MME 150 has uplink S1-U GTP tunnel information of the terminal 100 that manages the MME 150.
  • the SGW 170 maintains resources for the uplink S1-U GTP tunnel while the terminal 100 is connected to the network.
  • the S1-U GTP Tunnel information may include IP address and GTP TEID of the SGW 170.
  • the uplink S5 GTP-U is also maintained while the terminal 100 is connected to the network.
  • the MME 150 when the MME 150 receives a signaling message from the terminal 100, the MME 150 generates IP data of the corresponding terminal 100 instead, and uses the S1-U GTP tunnel information to the PGW 190. Send the created IP data.
  • IP data corresponds to a signaling message transmitted by the terminal 100 in a one-to-one manner.
  • the PGW 190 may determine that the signaling message is received by the MME 150 without analyzing the IP data.
  • the signaling message may be included in the IP data generated by the MME 150 and transmitted.
  • the terminal 100 sends a NAS signaling message to the MME 150 in step 510.
  • the NAS signaling message may include the TAU Request message described in the first to third embodiments.
  • the MME 150 generates IP data through which a signaling message is transmitted using the Uplink S1-U GTP tunnel information described above.
  • the MME 150 transmits the IP data generated by the Uplink S1 GTP-U to the SGW 170 in step 530.
  • the SGW 170 transmits IP data to the PGW 190 as Uplink S5 GTP-U.
  • the PGW 190 looks at the received Ip data and generates signaling charging data.
  • the signaling message transmitted from the terminal 100 may be charged in the mobile communication system.
  • a method of generating and managing signaling charging information according to the signaling message received by the MME 150 will be described with reference to FIG. 6.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process of managing a signaling message of an MME according to an embodiment of the present invention.
  • the MME 150 determines whether the terminal 100 that transmitted the signaling message is a charging target terminal in step 620.
  • the signaling message may include information corresponding to specific data, such as identification information of the terminal 100 transmitting the signaling message, location information where the terminal 100 is located, measurement data measuring physical quantities such as electricity and water.
  • identification information of the terminal 100 transmitting the signaling message such as identification information of the terminal 100 transmitting the signaling message, location information where the terminal 100 is located, measurement data measuring physical quantities such as electricity and water.
  • a method of determining whether the terminal 100 that has transmitted the signaling message is a charging target terminal there may be a method of confirming through identification information of the terminal 100 included in the signaling message.
  • the operator providing the MME 150 has identification information of the terminal 100 to be charged as a charging target terminal list.
  • the MME 150 If the terminal 100 transmitting the signaling message is the charging target terminal, the MME 150 generates signaling charging information in step 630.
  • the signaling charging information includes identification information of the corresponding terminal 100, location information where the terminal 100 is located, information on the number of times the signaling message is received, and information on the type of the signaling message.
  • the MME 150 transmits a control plane message including signaling charging information generated in step 640 to the PGW 190.
  • the MME 150 may transmit a control plane message including signaling charging information each time a signaling message is received.
  • the MME 150 may count the number of times a signaling message is received during a predetermined period, and when the predetermined period is completed, the MME 150 may include the counted number in the signaling charging information and transmit the counted message.
  • the MME 150 checks the type of the signaling message, and counts the number of times received if the signaling message is periodically transmitted. If the signaling message is transmitted according to the occurrence of a specific event, the MME 150 includes signaling charge information including the counted count. May transmit to the PGW 190.
  • the MME 150 When the signaling message is received from the terminal 100, the MME 150 generates IP data using uplink GTP tunnel information of the terminal 100 and includes the generated IP data. The signaling charging information may be transmitted to the PGW 190.

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서, 단말이 보낸 시그널링 메시지를 과금하기 위해, 네트워크가 과금 데이터를 만드는 방법에 대한 발명이다. 본 발명은 단말로부터 시그널링 메시지를 수신한 이동성 관리 개체가 과금 데이터 생성 기능이 있는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에게 상기 메시지 수신을 알려, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이가 과금 데이터를 생성하도록 하는 두 가지 방법을 제안한다. 이러한 방법들을 통해 이동성 관리 개체는 시그널링 메시지에 과금하기 위한 특정한 구성을 따로 구비하지 않고도, 단말로부터 수신되는 시그널링 메시지에 과금할 수 있다.

Description

이동 통신 시스템 및 그 시스템에서 시그널링 메시지 관리 방법
본 발명은 이동 통신 시스템 및 그 이동 통신 시스템에서 시그널링 메시지를 관리하는 방법에 관한 것으로, 특히 단말이 전송하는 시그널링 메시지에 과금을 하기 위해 네트워크에서 과금 데이터를 관리하는 방법 및 그를 수행하는 이동 통신 시스템에 관한 것이다.
근래에 Machine Type Communication(이하 MTC) 에 대한 관심이 날로 증가하고 있다. 그 대표적인 예는 전력량을 측정하는 측정(Metering) 기기에 통신모듈을 탑재하여, Metering 기기 관리자가 상기 기기와 무선통신으로 데이터를 주고받거나, 관리작업을 하는 것이다. 이러한 Metering 기기는 전력뿐만 아니라 가스, 수도 등에 적용될 것으로 예상되며, 물류 등 그 적용범위가 날로 늘어날 것으로 예상된다.
MTC의 가장 많은 부분을 차지하는 Metering 단말는 전기, 수도, 가스와 같이 사용자가 사용하는 물리량을 측정하고, 측정된 사용량을 일정 주기에 한 번씩 전송한다. 이에 따라 Metering 단말의 데이터 크기와 빈도는 휴대 단말기, 컴퓨터와 같이 데이터 통신을 위해 사용되는 통신 단말이 전송하는 데이터 크기보다 작고, 사용되는 빈도도 낮다. 그에 반하여 Metering 단말이 전송하는 시그널링 메시지는 통신 단말보다 상대적으로 잦다. 그래서 다수의 Metering 단말이 네트워크에 접속하는 경우, 코어 네트워크 부하를 증가시키는 등의 영향을 미치게 된다.
이에 따라, 사업자들은 MTC 단말의 시그널링 메시지에 데이터 패킷처럼 과금하기를 원하고 있다. 그러나, 현재 이동 통신 시스템은 통신 단말에서 이용되는 데이터 패킷만 과금하고 있으며, 시그널링 메시지에 대한 과금 데이터를 생성하는 기능이 없다. 이에 따라 MTC 단말이 전송하는 시그널링 메시지에 대하여 과금하는 방법의 필요성이 대두된다.
본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 이동 통신 시스템에서 단말이 보낸 시그널링 메시지를 과금하는 방안을 제안한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이동성 관리 개체 시그널링 메시지 관리 방법은 단말로부터 시그널링 메시지가 수신되면, 상기 시그널링 메시지를 전송한 상기 단말에 과금을 하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정과, 시그널링 과금 데이터를 생성하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 에 상기 생성된 시그널링 과금 정보를 전송하는 과정을 포함한다.
그리고 본 발명의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정은 상기 시그널링 메시지에 포함된 단말의 식별 정보를 통해 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하는 과정과, 상기 단말이 과금 대상 단말이면, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정은 일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과, 상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정임을 특징으로 한다.
다음으로 본 발명의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정은 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하는 과정과, 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과, 상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정임을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정은 상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 지티피 터널 정보를 이용하여 아이피 데이터를 생성하는 과정임을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에서 이동 통신 시스템의 시그널링 메시지 관리 방법은 단말이 시그널링 메시지를 이동성 관리 개체에 전송하는 과정과, 상기 이동성 관리 개체는 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하여, 상기 시그널링 메시지에 과금하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하고, 상기 시그널링 과금 정보를 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정과, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는 상기 수신된 시그널링 과금 정보를 이용하여 시그널링 과금 데이터를 생성하는 과정을 포함한다.
그리고 본 발명의 이동 통신 시스템의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정은 일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과, 상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정임을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 이동 통신 시스템의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정은 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하는 과정과, 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과, 상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정임을 특징으로 한다.
다음으로 본 발명에서 이동 통신 시스템의 시그널링 메시지 관리 방법에서 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정은 상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 지티피 터널 정보를 이용하여 아이피 데이터를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
다음으로 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템은 시그널링 메시지를 이동성 관리 개체로 전송하는 단말과, 상기 단말로부터 상기 시그널링 메시지가 수신되면, 상기 시그널링 메시지를 전송한 상기 단말에 과금을 하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하고, 상기 생성된 시그널링 과금 정보를 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 상기 이동성 관리 개체와, 상기 이동성 관리 개체로부터 수신된 상기 시그널링 과금 정보를 이용하여 시그널링 과금 데이터를 생성하는 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이로 구성된다.
그리고 본 발명의 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템에서 상기 이동성 관리 개체는 상기 시그널링 메시지에 포함된 단말의 식별 정보를 통해 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하여, 상기 단말이 과금 대상 단말이면, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템에서 상기 이동성 관리 개체는 일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, 상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 것을 특징으로 한다.
다음으로 본 발명의 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템에서 상기 이동성 관리 개체는 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하여, 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, 상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템에서 상기 이동성 관리 개체는 상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 지티피 터널 정보를 이용하여 아이피 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 이동 통신 시스템에서 단말이 전송하는 시그널링 데이터에 과금할 수 있다. 그리고 LTE 시스템에서 이동성 관리 개체(MME; Mobility Management Entity)의 구조를 변경하지 않고도, 단말로부터 전송되는 시그널링 데이터의 과금을 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 주기별로 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따라 전송된 시그널링 메시지별로 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따라 단말별 데이터에 따라 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 MME의 시그널링 메시지를 관리하는 과정을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
단말은 네트워크망을 통해 메시지를 송수신할 수 있는 정보 처리 장치를 의미한다. 특히 단말은 단말을 구분하기 위한 식별 정보, 단말의 위치에 대한 정보, 주변 기지국과 송수신되는 신호의 세기 등과 같이 단말의 상태를 나타내는 정보를 포함하는 시그널링 메시지를 전송하는 모든 정보 처리 장치를 포함할 수 있다. 여기서 단말은 MTC(Machine Type Communication) 단말로 가정하여 설명한다.
MTC 단말은 전기 계량기, 수도 계량기, 가스 계량기와 같이 건물 등과 같은 장소에서 사용되는 물리량들을 측정하는 장치이다. 특히 MTC 단말은 통신 기능을 수행할 수 있어 측정한 물리량을 해당 관리 서버로 전송할 수 있다.
본 발명은 이동통신 시스템에서 단말이 보낸 시그널링 메시지를 과금하기 위해 네트워크에서 과금 데이터를 만드는 방법에 대한 발명이다. 여기서 3GPP 단체에서 표준화된 SAE(System Architecture Evolution)/LTE(Long Term Evolution) 시스템의 네트워크를 예로 들어 실시예를 기술하였다. 그러나, 다른 망에서도 본 발명은 적용될 수 있음을 밝힌다.
본 발명에 따르면, 단말로부터 시그널링 메시지를 수신한 이동성 관리 개체(MME;Mobility Management Entity)가 과금 데이터 생성 기능이 있는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PGW;Packet Data Network Gateway)에게 시그널링 메시지를 전송한 단말에 과금하기 위한 시그널링 과금 정보를 전송하여 시그널링 과금 데이터를 생성하도록 할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 간략하게 설명하자면 다음과 같다.
MME는 시그널링 메시지가 도착했음을 control plane을 통해 NAS 메시지로 PGW에게 알린다. 이 때, MME는 시그널링 메시지가 도착했을 때마다, 또는 일정 시간 동안 도착한 시그널링 메시지의 개수를 세어 상기 일정 시간 간격마다, 또는 단말에게 특정 이벤트가 발생했음을 알리는 시그널링 메시지가 도착했을 때마다 시그널링 과금 정보를 PGW에 전송할 수 있다. 또는 MME는 이미 저장해놓고 있는 단말 context를 이용하여, 시그널링 과금 정보가 포함된 IP Data를 생성하여 user plane을 통해 PGW에게 보낸다. 그러면 PGW는 수신된 시그널링 과금 정보를 이용하여 과금 데이터를 생성한다.
이하에서는 단말에서 전송되는 시그널링 메시지에 과금하는 방법에 대하여 도 1 내지 6을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 이동 통신 시스템은 단말(100)(UE; User Equipment), 기지국 (130)(eNB; eNodeB), 이동성 관리 개체(150)( MME; Mobility Management Entity), 서빙 게이트웨이(170)( SGW; Serving Gateway), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(190)( PGW; Packet Data Network Gateway; PDN Gateway)로 구성될 수 있다.
단말(100)은 네트워크 망과 연결되어 각종 데이터를 송수신할 수 있는 장치이다. 여기서 단말(100)은 MTC(Machin Type Communication) 단말로 가정하여 설명한다. MTC 단말(100)은 통신 기능을 구비한 전기 계량기, 수도 계량기, 전기 계량기 등이 될 수도 있고, 휴대 단말기, 컴퓨터 등과 같이 포함될 수 있다. 또한 단말(100)은 단말(100)의 식별 정보, 단말(100)의 위치를 나타내는 정보, 주변 기지국에 대한 정보, 전기, 수도와 같은 특정 물리량의 측정 데이터와 같은 특정 정보 등을 포함하는 시그널링 메시지를 전송할 수 있다.
eNB(130)는 단말(100)과 연결되는 기지국을 의미한다.
MME(150)는 SAE/LTE 시스템에서 단말(100)의 이동성을 관리하는 엔티티이다. 여기서 MME(150)는 eNB(130)를 통해 단말(100)로부터 전송되는 시그널링 메시지를 이용하여 PGW(190)에 시그널링 과금 정보를 전송할 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, MME(150)는 수신된 시그널링 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 확인한다. 그리고 MME(150)는 확인된 단말(100)의 식별 정보를 통해 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말인지 판단한다.
만약 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말이면, MME(150)는 시그널링 과금 정보를 생성하여 PGW(190)로 전송한다. 시그널링 과금 정보는 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)의 식별 정보, 시그널링 메시지의 종류에 대한 정보, 시그널링 메시지가 전송된 횟수에 대한 정보 등을 포함한다. 그리고 시그널링 메시지는 단말(100)의 상태에 대한 정보를 포함하는 메시지로, 단말(100)의 식별 정보가 변경되었을 때 전송되는 메시지, 단말(100)의 이동에 따라 위치가 변경되었을 때 전송되는 메시지, 단말(100)과 연결된 eNB가 변경되었을 때 전송되는 메시지 등을 포함할 수 있다.
SGW(170)는 단말(100)이 서로 다른 3GPP 시스템 내에서 이동시, 이동성을 관리하며, 패킷 라우팅을 관리하는 엔터티이다. PGW(190)는 단말(100)에게 IP address를 할당하고, 데이터 패킷 연결을 관리하며, 상기 데이터 패킷에 따라 과금 데이터를 생성한다.
S1-U(191)는 eNB(130)와 SGW(170) 사이의 reference point로, user plane tunneling 기능을 담당하며, 트래픽 프로토콜인 GTP-U(General Packet Radio Service User Plane) 프로토콜을 사용한다.
S5(193)는 SGW(170)와 PGW(190)사이의 reference point로, user plane tunneling 과 tunnel management 기능을 담당하며, GTP(General Packet Radio Service Tunnelling Protocol) 또는 PMIP(Proxy Mobile IP) 관련 프로토콜을 사용한다. 본 발명에서는 S5 GTP 프로토콜로 실시예를 설명하기로 한다.
이와 같은 구성으로 구성된 이동 통신 시스템에서 단말(100)이 시그널링 메시지를 eNB(130)를 통해 MME(150)로 전송하면, MME(150)는 시그널링 메시지에 따른 시그널링 과금 정보를 생성하여 PGW(190)로 전달한다. 이때 MME(150)는 시그널링 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 이용하여 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말인지 판단한다. 그리고 MME(150)는 시그널링 과금 정보를 단말(100)로부터 시그널링 메시지를 수신할 때마다 PGW(190)에 전송한다. 또는 MME(150)는 설정된 일정 주기 동안 시그널링 메시지가 수신된 횟수를 확인하고, 확인된 횟수가 포함된 시그널링 과금 정보를 PGW(190)에 전송한다. 또는 MME(150)는 수신된 시그널링 메시지의 종류를 확인하여, 확인된 시그널링 종류에 따라 PGW(190)에 시그널링 과금 정보를 전송한다.
본 발명에 따르면, MME(150)는 시그널링 과금 정보가 포함된 control plane 메시지를 통해 단말(100)로부터 시그널링 메시지가 도착했음을 PGW(190)에게 알린다. 상기 control plane 메시지는 시그널링 메시지의 도착을 알리는 용도로 본 발명에서 새로 제안되는 메시지이다. 또한, MME(150)가 PGW(190)에게 보내는 시그널링 과금 정보가 포함된 control plane 메시지를 전송하는 방안으로는 다음과 같이 세 가지 방법으로 구분된다.
첫번째 방법은 MME(150)가 단말(100)로부터 시그널링 메시지가 도착했을 때마다 (도착을 알리는) control plane 메시지를 보내는 것이다.
두번째 방법은 MME(150)가 일정 시간 동안 도착한 시그널링 메시지의 개수를 카운팅하고, 일정 시간 간격마다 control plane 메시지를 보내는 것이다.
세번째 방법은 MME(150)가 단말(100)에게 특정 이벤트가 발생했음을 알리는 시그널링 메시지가 도착했을 때마다 PGW(190)에 control plane 메시지를 보내는 것이다.
다음으로 이동 통신 시스템에서 시그널링 메시지가 수신될 때마다 시그널링 과금 정보를 전송하는 첫번째 방법에 대하여 도 2를 참조로 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따라 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면이다. 여기서 단말(100)이 보내는 시그널링 메시지로 티에이유 요청(TAU(Tracking Area Update) Request) 메시지를 예로 들어 설명한다. TAU Request 메시지는 단말(100)이 주기적으로(periodic TAU Request) 또는 특정 이벤트가 발생했을 때(event triggered TAU Request) 네트워크에게 자신의 위치를 알리는 용도의 메시지이다. 이 외 다른 메시지도 본 발명에 적용될 수도 있다.
본 발명의 제1 실시예에서 MME(150)는 단말(100)로부터 시그널링 메시지인 periodic TAU Request와 event triggered TAU request가 도착했을 때마다, 시그널링 메시지의 도착을 알리는 control plane 메시지를 PGW(190)에게 전달한다. 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같은 과정을 통해 이동 통신 시스템은 시그널링 메시지를 관리할 수 있다.
도 2를 참조하면, 단말(100)은 210단계에서 주기적으로 또는 특정 이벤트가 발생했을 때 eNB(130)로 TAU Request 메시지를 보낸다. 시그널링 메시지인 TAU Request 메시지는 단말(100)의 식별 정보, 단말(100)이 위치한 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 그리고 특정 이벤트는 단말(100)이 이동해서 eNB의 정보가 변경되는 이벤트 또는 단말(100)의 식별 정보가 바뀌어서 이를 MME(150)에 알릴 필요가 있는 이벤트 등을 의미한다.
eNB(130)는 220단계에서 TAU Request 메시지를 MME(150)에게 전달한다. MME(150)는 230단계에서 TAU Request 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 과금이 적용되는 과금 대상 단말인지 판단한다. 과금 대상 단말인지 판단하는 방법으로 MME(150)를 제공하는 사업자에 의해 설정된 과금 대상 단말 리스트에 단말(100)의 식별 정보가 포함되어 있는지 확인하는 방법이 있을 수 있다. 또는 과금 대상 단말인지 판단하는 방법으로 단말(100)의 식별 정보를 통해 통신 기능을 수행하기 위한 단말(100)인지, 특정 기능을 수행하기 위한 단말(100)인지를 확인하는 방법이 있을 수 있다.
만약 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말이면, MME(150)는 240단계에서 SGW(170)에게 control plane 메시지로 정의된 티에이유 요청 알림(TAU Request Notify) 메시지를 전송한다. TAU Request Notify 메시지는 본 발명이 새로 제안하는 control plane 메시지로, 단말(100)로부터 TAU Request를 수신했음을 PGW(190)에게 알리는 용도이다. 또한 TAU Request Notify 메시지는 시그널링 과금 정보를 포함하는 메시지이다. 시그널링 과금 정보는 단말(100)의 식별 정보, 시그널링 메시지의 종류에 대한 정보, 전송된 횟수 정보 등이 포함될 수 있다. 여기서 TAU Request Notify 메시지 자체가 TAU Request를 나타내도록 하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉 모든 종류의 시그널링 도착을 의미하는 Notify 메시지는 TAU Request가 하나의 parameter에 포함되도록 구현될 수도 있다.
다음으로 SGW(170)는 250단계에서 TAU Request Notify 메시지를 PGW(190)에 전달한다. 그러면 PGW(190)는 260단계에서 수신된 TAU Request Notify 메시지를 확인하고, 시그널링 과금 데이터(Signaling CDR;Signaling Climate Data Records)를 생성(generation)한다. 즉 PGW(190)는 수신된 TAU Request Notify 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 해당 단말(100)에 할당될 시그널링 과금 데이터를 생성한다. 다음으로 PGW(190)는 270단계에서 TAU Request 메시지를 수신했다는 것을 알리는 티에이유 요청 알림 응답(TAU Request Notify ack) 메시지를 SGW(170)에게 전송한다.
다음으로 SGW(170)는 280단계에서 TAU Request Notify ack 메시지를 MME(150)에게 전달한다. 이를 수신한 MME(150)는 290단계에서 220단계의 TAU Request 메시지에 대한 응답으로, 단말(100)에게 티에이유 허여(TAU accept) 메시지를 전송한다. 이때 TAU Accept 메시지는 290단계에서 전송되는 것을 가정하여 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉 TAU Accept 메시지는 230단계에서 단말(100)에게 전송될 수도 있다.
지금까지는 시그널링 메시지가 수신될 때마다 시그널링 과금 정보가 포함된 control plane 메시지를 전송하여 과금하는 방법에 대하여 설명했다. 다음으로 일정 주기에 따라 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 확인하여, 과금하는 방법에 대하여 도 3을 참조로 설명한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따라 주기별로 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면이다. 여기서 단말(100)이 보내는 시그널링 메시지로 TAU(Tracking Area Update) Request를 예로 들어 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에서는 MME(150)가 일정 주기 동안 periodic TAU Request 메시지와 event triggered TAU request 메시지가 수신되는 횟수를 확인하고, 확인된 횟수를 정해진 주기마다 PGW(190)로 전송한다.
도 3을 참조하면, 단말(100)은 310단계에서 주기적으로 또는 특정 이벤트가 발생했을 때 eNB(130)로 TAU Request 메시지를 보낸다. 그러면 eNB(130)는 315단계에서 TAU Request 메시지를 MME(150)에게 전달한다. 여기서 시그널링 메시지인 TAU Request 메시지는 단말(100)의 식별 정보, 단말(100)이 위치한 위치 정보 등을 포함할 수 있다.
MME(150)는 320단계에서 TAU Request 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 과금이 적용되는 과금 대상 단말인지 판단한다. 과금 대상 단말인지 판단하는 방법으로 MME(150)를 제공하는 사업자에 의해 설정된 과금 대상 단말 리스트에 단말(100)의 식별 정보가 포함되어 있는지 확인하는 방법이 있을 수 있다. 또는 과금 대상 단말인지 판단하는 방법으로 단말(100)의 식별 정보를 통해 통신 기능을 수행하기 위한 단말(100)인지, 특정 기능을 수행하기 위한 단말(100)인지를 확인하는 방법이 있을 수 있다.
그리고 MME(150)는 325단계에서 TAU Request 메시지에 대한 응답으로, 단말(100)에게 TAU accept 메시지를 전송한다. 그리고 MME(150)는 330단계에서 미리 설정된 주기 동안 단말(100)로부터 TAU Request 메시지가 수신되는 횟수를 카운트한다. 설정된 주기가 완료되면, MME(150)는 335단계에서 본 발명이 제안하는 control plane 메시지인 TAU Request Notify 메시지를 SGW(170)에게 보낸다. 이때 TAU Request Notify 메시지는 시그널링 과금 정보를 포함하며, 330단계에서 카운트된 횟수에 대한 정보도 함께 포함한다.
다음으로 SGW(170)는 340단계에서 TAU Request Notify 메시지를 PGW(190)에 전달한다. 그러면 PGW(190)는 345단계에서 수신된 TAU Request Notify 메시지를 확인하고, 시그널링 과금 데이터를 생성한다. 즉 PGW(190)는 수신된 TAU Request Notify 메시지에 포함된 시그널링 메시지가 수신된 횟수 및 단말(100)의 식별 정보를 확인한다. 그리고 PGW(190)는 확인된 식별 정보에 해당하는 단말(100)에 할당될 시그널링 과금 데이터를 생성한다. 그리고 PGW(190)는 350단계에서 생성된 시그널링 과금 데이터가 포함된 TAU Request Notify ack 메시지를 SGW(170)에게 전송한다. 다음으로 SGW(170)는 355단계에서 TAU Request Notify ack 메시지를 MME(150)에게 전달한다. 이후에는 도면에 도시되지 않았지만, MME(150)는 수신된 TAU Request 메시지에 대한 응답으로, 단말(100)에게 TAU accept 메시지를 전송한다.
다음으로 이동 통신 시스템에서 시그널링 메시지의 종류에 따라 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법에 대하여 도 4를 참조로 설명한다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따라 전송된 시그널링 메시지별로 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면이다.
본 발명의 제3 실시예에서는 MME(150)가 주기적으로 단말(100)의 위치에 대한 정보가 포함된 periodic TAU Request 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, event triggered TAU request 메시지가 도착하면, PGW(190)에게 event triggered TAU request의 도착을 알리는 메시지에 카운팅한 시그널링 메시지가 수신된 횟수에 대한 정보를 포함하여 전달한다.
도 4를 참조하면, 단말(100)은 410단계에서 주기적으로 또는 특정 이벤트가 발생했을 때 eNB(130)로 TAU Request 메시지를 보낸다. 그러면 eNB(130)는 415단계에서 TAU Request 메시지를 MME(150)에게 전달한다. 그리고 MME(150)는 420단계에서 TAU Request 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 과금이 적용되는 과금 대상 단말인지 판단한다. 다음으로 MME(150)는 425단계에서 TAU Request 메시지에 대한 응답으로, 단말(100)에게 TAU accept 메시지를 전송한다.
이후 MME(150)는 430단계에서 단말(100)로부터 전송된 TAU Request 메시지가 주기적으로 전송되는 periodic TAU Request 메시지인지, 특정 event가 발생되어 전송된 event triggered TAU Request 메시지인지 확인한다. 여기서 특정 이벤트는 단말(100)이 이동해서 eNB의 정보가 변경되는 이벤트 또는 단말(100)의 식별 정보가 바뀌어서 이를 MME(150)에 알릴 필요가 있는 이벤트 등을 의미한다.
만약 MME(150)는 확인된 시그널링 메시지가 periodic TAU Request 메시지인 경우, 시그널링 메시지가 수신된 횟수를 카운팅한다. 반면에 수신된 시그널링 메시지가 event triggered TAU Request 메시지인 경우, MME(150)는 435단계에서 TAU Request notify 메시지를 SGW(170)에게 보낸다. 이때 TAU Request notify 메시지에 시그널링 과금 정보가 포함된다. 그리고 시그널링 과금 정보는 어떤 이벤트로 인해 단말(100)이 TAU Request 메시지를 전송했는지를 알려주는 parameter 정보를 포함할 수 있다.
MME(150)가 TAU Request 메시지를 유발한 이벤트에 해당하는 parameter 정보를 시그널링 과금 정보에 포함시키는 이유는 단말(100)이 특정 상황으로 인해, 시그널링 메시지를 보내는 경우 단말(100)에게 추가 과금을 하기 위함이다. 예를 들면, MME(150)를 제공하는 사업자와 단말(100)을 제공하는 사업자 간에 정해진 지역 내에서만 이동하는 또는 고정된 단말(100)은 단말(100)의 이동으로 인해 망에 발생하는 시그널링 부하가 적기 때문에 저렴한 과금을 부가하기로 계약되어 있다고 가정한다. 그리고 단말(100)이 이동하는 경우, 추가 과금을 하기로 계약되어 있다고 가정한다. 따라서 단말(100)이 새로운 지역으로 이동해서, MME(150)에게 TAU Request를 전송한 경우, MME(150)는 단말(100)의 이동 정보를 event parameter를 통해 PGW(190)에게 전송한다. 그러면 MME(150)를 제공하는 사업자는 단말(100)의 이동에 따른 추가 과금을 할 수 있다. 이러한 경우 시그널링 과금 정보는 event triggered TAU Request가 도착할 때까지 단말(100)로부터 periodic TAU Request 메시지가 수신된 횟수에 대한 정보를 포함한다.
SGW(170)는 440단계에서 TAU request notify 메시지를 PGW(190)에게 전달한다. 그러면 PGW(190)는 445단계에서 수신된 TAU Request Notify 메시지를 확인하고, 시그널링 과금 데이터를 생성한다. 즉 PGW(190)는 수신된 TAU Request Notify 메시지에 포함된 시그널링 메시지가 수신된 횟수 및 단말(100)의 식별 정보를 확인하여, 해당 단말(100)에 할당될 시그널링 과금 데이터를 생성한다.
그리고 PGW(190)는 450단계에서 생성된 시그널링 과금 데이터가 포함된 TAU Request Notify ack 메시지를 SGW(170)에게 전송한다. 다음으로 SGW(170)는 455단계에서 TAU Request Notify ack 메시지를 MME(150)에게 전달한다. 이후에는 도면에 도시되지 않았지만, MME(150)는 수신된 TAU Request 메시지에 대한 응답으로, 단말(100)에게 TAU accept 메시지를 전송한다.
이상에서 설명한 제1 내지 제3 실시예는 필요에 따라, 조합되어 사용될 수도 있다. 예를 들면, MME(150)가 Event triggered TAU Request 메시지를 수신하면, 제1 실시예처럼 바로 TAU Request notify 메시지를 PGW(190)에게 전달하고, periodic TAU request 메시지를 수신하면, 제2 실시예처럼 일정시간 동안 수신된 시그널링 메시지의 횟수를 카운팅하고, 카운팅된 횟수를 포함하는 TAU Request notify 메시지 PGW(190)에게 전달한다. 그러면 PGW(190)는 수신된 TAU Request notify 메시지를 확인하여 시그널링 과금 데이터를 생성한다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따라 단말별 데이터에 따라 시그널링 과금 정보를 전송하는 방법을 도시한 도면이다. 여기서 단말(100)의 식별 정보인 user data를 IP data로 설명한다. 그리고 MME(150)는 관리하는 단말(100)의 업링크(Uplink) S1-U 지티피 터널(GTP tunnel) 정보를 가지고 있다. 또한 SGW(170)는 단말(100)이 망에 접속해 있는 동안, 상기 uplink S1-U GTP tunnel에 대한 리소스를 유지한다. 여기서 S1-U GTP Tunnel 정보는 SGW(170)의 IP address 와 GTP TEID를 들 수 있다. 또한, SGW(170)와 PGW(190) 사이는 uplink S5 GTP-U 역시 단말(100)이 망에 접속해 있는 동안 유지된다.
본 발명의 제4 실시예에 따르면 MME(150)는 단말(100)로부터 시그널링 메시지를 수신하면 해당 단말(100)의 IP data를 대신 생성하며, S1-U GTP tunnel 정보를 이용해 PGW(190)까지 생성된 IP data를 전송한다. 여기서 IP data는 단말(100)이 전송한 시그널링 메시지와 일대일로 대응되는 것으로 가정하여 설명한다. 따라서 PGW(190)는 MME(150)로부터 IP data가 수신되면, IP data를 분석하지 않고도 MME(150)에 시그널링 메시지이 수신되었음을 판단할 수 있다. 그리고 MME(150)가 생성한 IP data 내에 시그널링 메시지를 포함하여 전송할 수 있다.
도 5를 참조하면, 단말(100)은 510단계에서 MME(150)에게 NAS 시그널링 메시지를 보낸다. NAS 시그널링 메시지에 제1 실시예 내지 제 3 실시예에서 설명한 TAU Request 메시지가 포함될 수 있다. 다음으로 MME(150)는 520단계에서 상기 설명한 Uplink S1-U GTP tunnel 정보를 이용해, 시그널링 메시지를 전송한 IP data를 생성한다.
MME(150)는 530단계에서 Uplink S1 GTP-U로 생성된 IP data를 SGW(170)에게 전송한다. 그리고 SGW(170)는 540단계에서 Uplink S5 GTP-U로 IP data를 PGW(190)에게 전송한다. 그러면 PGW(190)는 수신한 Ip data를 보고, 시그널링 과금 데이터를 생성한다.
이와 같은 실시예들을 통해 이동 통신 시스템에서 단말(100)로부터 전송되는 시그널링 메시지에 과금할 수 있다. 다음으로 MME(150)에서 수신되는 시그널링 메시지에 따라 시그널링 과금 정보를 생성하여 관리하는 방법에 대하여 도 6을 참조로 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 MME의 시그널링 메시지를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, MME(150)는 610단계에서 단말(100)로부터 시그널링 메시지를 수신하면, 620단계에서 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말인지 판단한다. 시그널링 메시지는 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)의 식별 정보, 단말(100)이 위치한 위치 정보, 전기, 수도와 같은 물리량을 측정한 측정 데이터와 같은 특정 데이터에 해당하는 정보를 포함할 수 있다. 그리고 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말인지 판단하는 방법으로 시그널링 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보를 통해 확인하는 방법이 있을 수 있다. MME(150)를 제공하는 사업자는 과금을 부여할 단말(100)의 식별 정보를 과금 대상 단말 리스트로 가지고 있다. 그리고 MME(150)에 시그널링 메시지가 수신되면, 시그널링 메시지에 포함된 단말(100)의 식별 정보가 과금 대상 단말 리스트에 포함되어 있는지 판단한다.
만약 시그널링 메시지를 전송한 단말(100)이 과금 대상 단말이면, MME(150)는 630단계에서 시그널링 과금 정보를 생성한다. 여기서 시그널링 과금 정보는 해당 단말(100)의 식별 정보, 단말(100)이 위치한 위치 정보, 시그널링 메시지가 수신된 횟수, 시그널링 메시지의 종류에 대한 정보로 구성된다.
MME(150)는 640단계에서 생성된 시그널링 과금 정보가 포함된 control plane 메시지를 PGW(190)로 전송한다. 이때 MME(150)는 시그널링 과금 정보가 포함된 control plane 메시지를 시그널링 메시지가 수신될 때마다 전송할 수 있다. 또는 MME(150)는 미리 설정된 일정 주기 동안 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, 일정 주기가 완료되면, 카운팅된 횟수를 시그널링 과금 정보에 포함시켜 전송할 수 있다. 또는 MME(150)는 시그널링 메시지의 종류를 확인하여, 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 수신되는 횟수를 카운팅하고, 특정 이벤트 발생에 따라 전송되는 시그널링 메시지이면, 카운팅된 횟수가 포함된 시그널링 과금 정보를 PGW(190)로 전송할 수 있다. 그리고 MME(150)는 단말(100)로부터 시그널링 메시지가 수신되면, 단말(100)의 업링크 GTP(Gerneral Packet Radio Service Tunneling Protocol) tunnel 정보를 이용하여 IP 데이터를 생성하고, 생성된 IP 데이터가 포함되는 시그널링 과금 정보를 PGW(190)에 전송할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (15)

  1. 이동성 관리 개체의 시그널링 메시지 관리 방법에 있어서,
    단말로부터 시그널링 메시지가 수신되면, 상기 시그널링 메시지를 전송한 상기 단말에 과금을 하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정과,
    시그널링 과금 데이터를 생성하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 상기 생성된 시그널링 과금 정보를 전송하는 과정을 포함하는 시그널링 메시지 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정은
    상기 시그널링 메시지에 포함된 단말의 식별 정보를 통해 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하는 과정과,
    상기 단말이 과금 대상 단말이면, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정은
    일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과,
    상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정은
    상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하는 과정과,
    상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과,
    상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 과정은
    상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 지티피 터널 정보를 이용하여 아이피 데이터를 생성하는 과정임을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 시그널링 메시지는
    티에이유 요청 메시지임을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
  7. 이동 통신 시스템의 시그널링 메시지 관리 방법에 있어서,
    단말이 시그널링 메시지를 이동성 관리 개체에 전송하는 과정과,
    상기 이동성 관리 개체는 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하여, 상기 시그널링 메시지에 과금하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하고, 상기 시그널링 과금 정보를 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정과,
    상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는 상기 수신된 시그널링 과금 정보를 이용하여 시그널링 과금 데이터를 생성하는 과정을 포함하는 시그널링 메시지 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정은
    일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과,
    상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정은
    상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하는 과정과,
    상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하는 과정과,
    상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 과정은
    상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 지티피 터널 정보를 이용하여 아이피 데이터를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 방법.
  11. 시그널링 메시지를 이동성 관리 개체로 전송하는 단말과,
    상기 단말로부터 상기 시그널링 메시지가 수신되면, 상기 시그널링 메시지를 전송한 상기 단말에 과금을 하기 위한 시그널링 과금 정보를 생성하고, 상기 생성된 시그널링 과금 정보를 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 상기 이동성 관리 개체와,
    상기 이동성 관리 개체로부터 수신된 상기 시그널링 과금 정보를 이용하여 시그널링 과금 데이터를 생성하는 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이로 구성된 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이동성 관리 개체는
    상기 시그널링 메시지에 포함된 단말의 식별 정보를 통해 상기 단말이 과금 대상 단말인지 판단하여, 상기 단말이 과금 대상 단말이면, 상기 시그널링 과금 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 이동성 관리 개체는
    일정 주기 동안 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, 상기 일정 주기가 완료되면, 상기 카운팅된 수신 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 이동성 관리 개체는
    상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지인지, 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지인지 판단하여, 상기 시그널링 메시지가 주기적으로 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 시그널링 메시지가 수신되는 횟수를 카운팅하고, 상기 시그널링 메시지가 특정 이벤트의 발생에 의해 전송되는 시그널링 메시지이면, 상기 카운팅된 횟수를 포함하는 상기 시그널링 과금 정보를 상기 PGW에 전송하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 이동성 관리 개체는
    상기 시그널링 메시지를 전송한 단말의 업링크 지티피 터널 정보를 이용하여 아이피 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 시그널링 메시지 관리 이동 통신 시스템.
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