WO2014046437A2 - 이동 통신 시스템에서 어플리케이션에 대한 세션 유지를 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 어플리케이션에 대한 세션 유지를 제어하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2014046437A2
WO2014046437A2 PCT/KR2013/008359 KR2013008359W WO2014046437A2 WO 2014046437 A2 WO2014046437 A2 WO 2014046437A2 KR 2013008359 W KR2013008359 W KR 2013008359W WO 2014046437 A2 WO2014046437 A2 WO 2014046437A2
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session
user terminal
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maintenance time
network
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정상수
조성연
백영교
임한나
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삼성전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for controlling session maintenance for an application in a mobile communication system.
  • TCP transmission control protocol
  • UE user equipment
  • TCP transmission control protocol
  • IP internet network
  • TCP operates on an end-to-end session basis, and TCP sessions are created by end-to-end agreements. At this time, if the preset TCP session is not used for a certain time, it is released.
  • TCP-based service applications for example, a messenger and chat service such as KakaoTalk or Google Talk sends a Keepalive message to the server even when there is no valid data to be sent to prevent the release of the TCP session. .
  • the periodic transmission of the Keepalive message changes the state of the UE from idle mode to connected mode even when there is no valid data.
  • This state change operation causes signaling / processing load on the network, and the periodic transmission of the Keepalive message causes battery consumption of the UE. Therefore, there is a demand for a method to more effectively maintain a TCP session.
  • the present invention proposes a method and apparatus for controlling session maintenance for an application in a mobile communication system.
  • the present invention proposes a method and apparatus for acquiring or resetting a session duration time preset for a currently established session and adjusting a transmission period of a message for maintaining the session based on the session duration time.
  • a method for controlling session maintenance by a user terminal in a mobile communication system comprising: setting a request information of a session maintenance time for a new application and transmitting the request information to a network when a new application is started; Obtaining a message and adjusting a message transmission period of the user terminal for maintaining the session by using the session holding time.
  • a user terminal for controlling session maintenance in a mobile communication system comprising: a setting unit configured to set request information of a session maintenance time for the new application when a new application is started, and transmitting the request information to a network, from the network; And a transmission / reception unit for acquiring the session maintenance time and a transmission period control unit for controlling a message transmission period of the user terminal for maintaining the session using the TCP session maintenance time.
  • a method for controlling a session maintenance by a user terminal in a mobile communication system comprising: receiving request information of a session maintenance time for the new application from a user terminal starting a new application; After resetting, the method includes transmitting the reset session maintenance time information to the terminal.
  • Another apparatus In an apparatus for controlling session maintenance by a user terminal in a mobile communication system, when the request information of a session maintenance time for the new application is received from a user terminal starting a new application through a transceiver, the session is maintained based on the request information. After resetting the time, the control unit for controlling the transceiver to transmit the information on the reset session maintenance time to the terminal.
  • a message is transmitted by a UE to obtain or request a preset retention time for a session established for an application currently being used, and to maintain the session based on the obtained or reset retention time.
  • FIG. 1 is an example of a structural diagram of a general mobile communication system
  • FIG. 2 is a view for explaining an example of a method for controlling a TCP session in a general mobile communication system
  • FIG. 3 is an example of configuration diagram of a mobile communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is an example of an operation flowchart of acquiring a session life time by a UE according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an example of an operation flowchart in which a UE exchanges a session life time with a network according to a second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 6 is an example of an operation flowchart in which a session life time is determined and applied under dynamic PCC-based, that is, PCRF control according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is an example of an operation flowchart of a UE performing negotiation directly on a NAT and session life time using a PCO according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is an example of an operation flowchart of a UE according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 10 is an example of an operation flowchart of an MME according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an example of an operation flowchart of a PGW according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a configuration diagram of a NAT according to an embodiment of the present invention.
  • LTE long term evolution
  • a radio access network (LTE) of an LTE mobile communication system includes an Evolved Node B (ENB) 102 constituting an Evolved Universal Terrestrial radio access network (EUTRAN), and a mobility management entity (EB). It consists of a Mobility Management Entity (MME) 112 and a Serving Gateway (SGW) 104.
  • MME Mobility Management Entity
  • SGW Serving Gateway
  • the user equipment (UE) 100 connects to an external network through the ENB 102, the SGW 104, and the Packet Data Network Gateway (PGW) 106.
  • the AF (Application Function) 110 is a device that exchanges information related to a specific application level with the UE 100.
  • Policy Charging and Rules Function (PCRF) 108 is a device that controls a policy related to a quality of service (QoS) of a user, and is an entity that collectively controls QoS and charging for traffic.
  • QoS quality of service
  • PCC policy and charging control
  • the ENB 102 may correspond to a Radio Network Controller (RNC), for example, a UTRAN system as a Radio Access Network (RAN) node, and a BSC (for example, a GSM EDGE Radio Access Network (GERAN) system). Base station controller).
  • RNC Radio Network Controller
  • BSC for example, a GSM EDGE Radio Access Network (GERAN) system
  • Base station controller The ENB 102 is connected to the UE 100 in a radio channel and plays a role similar to that of the existing RNC and BSC. And, the ENB 102 can use several cells at the same time.
  • all user traffic including a real-time service such as Voice over IP (VoIP) through the Internet protocol is serviced through a shared channel.
  • VoIP Voice over IP
  • the ENB 102 collects context information of UEs and performs scheduling.
  • the SGW 104 is a device that provides a data bearer, and creates or removes a data bearer under the control of the MME 112.
  • the MME 112 is a device for various control functions, and one MM may be connected to a plurality of base stations.
  • EPS Evolved Packet Core
  • One EPS bearer is used to transmit Internet Protocol (IP) flows with the same QoS requirements.
  • the EPS bearer may be assigned parameters related to QoS, and the parameters include a QoS Class Identifier (QCI) and an allocation and retention priority (ARP).
  • QCI QoS Class Identifier
  • ARP allocation and retention priority
  • the EPS bearer corresponds to a PDP context by taking a General Packet Radio Service (GPRS) system as an example.
  • GPRS General Packet Radio Service
  • One EPS bearer belongs to a PDN connection, and the PDN connection may have an access point name (APN) as an attribute.
  • the RAN node maps and manages EPS bearers to logical channels.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a method of controlling a TCP session in a general mobile communication system.
  • a network address translation (NAT) 204 typically does not expose a public IP address of a user assigned to a corresponding UE for security, or based on limited private IP addresses that can be assigned in a private network. Used to service them.
  • a NAT 204 is usually installed around the PGW for this purpose.
  • This NAT 204 is also referred to as Network Address and Port Translation (NAPT) when used to service multiple users based on limited public IP addresses.
  • NAPT Network Address and Port Translation
  • the NAT 204 serves to use one public IP address as the maximum of 65535 private IP addresses.
  • the NAT 204 has a table that maps private IP addresses and ports mapped by limited public IP addresses and ports assigned to UEs. Thus, the NAT 204 checks the public IP address and port of the UE based on the table, and transmits the private IP address and port mapped thereto to the outside of the private network.
  • the 'public IP address: port' assigned to UE1 200 is one example, '1.1.1.1:3333'
  • the 'public IP address: port' assigned to UE2 202 is one example, '2.2.
  • the NAT 204 identifies a 'private IP address: port' mapped to a 'public IP address: port' of each of the UE1 200 and the UE2 202.
  • the NAT 204 is a 'private IP address: expansion port' mapped to the 'public IP address: port' of each of the UE1 200 and the UE2 202, that is, 9.9.9.9:5555 and 9.9.9.9 : 5556 is reset to 'IP address: port' of the UE1 200 and the UE2 202 and transmitted to the server 206.
  • 'port mapping' the operation of NAT mapping the public IP address and port of the UE to the private IP address and the expansion port.
  • the NAT 204 maintains an extension address and port mapping for the IP address and port of the UE for a predetermined time.
  • a user creates an arbitrary TCP session for using a TCP based service application through his UE.
  • the NAT 2040 releases the mapping of the IP address and port allocated to the UE for the TCP session when the packet transmission and reception does not occur for a predetermined time for the TCP session. Then, the TCP session can no longer be maintained. Therefore, the UE periodically sends a keepalive message to the server to maintain the TCP session even when there is no packet transmission and reception for the TCP session.
  • the UE disconnects from the RAN node and transitions to the idle mode. However, if a Keepalive message occurs, the UE must transition from the idle mode to the connected mode state in order to send the Keepalive message.
  • the time for maintaining port mapping in NAT (hereinafter, referred to as 'session life time') is reset to a value acquired or requested by the UE, and the transmission period of the keepalive message is based on the session life time.
  • 3GPP Third Generation Partnership Project
  • the main subject of the present invention is also applied to the case of using UDP, for example, address / port mapping of NAT. It can be applied to prevent the loss or retransmission of UDP packets due to deletion.
  • FIG. 3 is an example of configuration diagram of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration of the mobile communication system shows only the UE 300 and the network 310 for convenience of description.
  • the EUTRAN after the UE 100 described above with reference to FIG. 1 includes a server providing IP services such as a core network and a temporary private network.
  • the UE 300 includes an application execution unit 302, a socket / connection handler 304, and a transmission / reception control unit 306.
  • the application execution unit 302 executes a specific application according to a user's request, and the socket / connection handler 304 manages TCP / IP or User Datagram Protocol (UDP) / IP.
  • the transmission and reception control unit 306 provides an application programming interface (API).
  • API application programming interface
  • step 321 the application execution unit 320 requests the socket / connection handler 304 to open a new socket for the service application.
  • the socket / connection handler 304 creates a new socket corresponding to the request and then uses an API provided by the transmission / reception control unit 306 to generate an IP flow for the service application. Notifies the transmission / reception control unit 306 that it will be transmitted.
  • the notification operation can also be provided by installing a packet filter that can indicate the IP flow.
  • operation 322 may be replaced by the service application transmitting a new packet through the created new socket.
  • the transmission / reception control unit 306 requests or sets the session life time of the NAT through an EPS Session Management (ESM) request message, based on the information obtained through the notification, that is, the packet filter or the transmission of a new packet.
  • ESM EPS Session Management
  • the EMS request message is a message for requesting a PDN connection or EPS bearer resource.
  • the EMS request message includes, for example, a PDN connectivity request message, a bearer resource modification / allocation request message, and the like. If the UE 300 performs an initial attach procedure, the session life time may be included in an ESM request message inserted in an attach request message.
  • the network 310 transmits / receives a notification of resetting to the session lifetime time that NAT is currently using or the session life time value requested by the UE through the ESM accept message transmitted in response to the resource request.
  • the ESM accept message is configured according to a Protocol Configuration Option (PCO) in which a session life time is defined according to an embodiment of the present invention.
  • PCO Protocol Configuration Option
  • the session life time is uniquely set by an operator or obtained from a NAT through a method according to embodiments of the present invention.
  • the transmission / reception control unit 306 transmits the session life time to the socket / connection handler 304.
  • the socket / connection handler 304 transmits the session life time to the application execution unit 302. Then, the application execution unit 302 adjusts the transmission period of the keepalive message based on the session life time.
  • the process of adjusting the transmission period of the keepalive message based on the session life time for example, means a process of setting the transmission period of the keepalive message to a relatively short time than the session life time of the NAT. .
  • embodiments of the present invention propose specific procedures for acquiring a session lifetime of a UE currently using NAT or requesting resetting of the session lifetime to a specific value.
  • the UE requests a session lifetime currently in use of NAT.
  • the UE may reset the session lifetime currently used by the NAT by setting and delivering a requested session lifetime value. Or it may be reset to the session life time set in the PGW by the operator.
  • the UE may obtain a session life time currently in use of the NAT, and use the same to adjust a transmission period of a keepalive message of the running application.
  • FIG. 4 is an example of an operation flowchart of acquiring a session life time by a UE according to the first embodiment of the present invention.
  • the UE 400 starts a new application.
  • the UE 400 transmits a session life time request to the MME 402.
  • the session life time request is delivered to the MME 402 using, for example, a PCO of a PDN connectivity request message or a bearer resource modification / allocation request message.
  • the session life time request is included in an ESM request message inserted in an attach request message and transmitted to the MME 402.
  • the session life time request in the PCO may be included as one of the parameters included in the additional parameters list.
  • a container identifier for the parameter may be set as a port control request (PCP) or a session lifetime request (STP).
  • PCP port control request
  • STP session lifetime request
  • the container identifier contents field may be set to a corresponding session lifetime value when a session lifetime requested by the UE 400 exists. If the session life time requested by the UE 400 does not exist, it is set to 'empty'.
  • the MME 402 forwards the session life time request of the UE 400 to the PGW 404.
  • the session life time request is delivered to the PGW 404 through, for example, a PCO included in a Create session request message.
  • the PGW 404 transmits the session lifetime request to the NAT 406 according to the contents of the PCO, or delivers the session lifetime value required by the UE 400. For example, if there is a session lifetime set by the operator in the PGW 404 or when the UE 400 receives a session lifetime value requested by the UE 400, the PGW 404 sends the operator to the NAT 406.
  • the session lifetime value set by the UE or the session lifetime value requested by the UE 400 is transmitted through the information request in step 414.
  • the NAT 406 resets the session lifetime currently being used to the session lifetime value set by the operator or the session lifetime value requested by the UE 400, and the reset is completed.
  • the PGW 404 is notified through a PCP MAP response.
  • the NAT 406 may prioritize and determine a session lifetime value preset thereto.
  • the session lifetime value reset by the NAT 406 is also transmitted to the PGW 404 together with the notification.
  • the PGW 400 sends the NAT 406 the NAT.
  • 406 requests the current session life time through step 414.
  • the NAT 406 transfers the session life type value currently used by the NAT 406 to the PGW 404 through a PCP MAP response.
  • the session life type value transmitted by the NAT 406 in step 416 indicates the session life time that the NAT 406 is currently using.
  • the PGW 404 delivers the session life type value currently used by the NAT 406 to the MME 402.
  • the currently used session lifetime value indicates a session lifetime reset by the NAT 406 or a session lifetime currently being used.
  • the PCO of the Create session response message or the Create / Update Bearer Request message It is delivered to the MME 402 through.
  • the session life time is included as one of the parameters included in the additional parameter list like the Create session message.
  • the container identifier of the parameter may be set to PCP or STP.
  • the container identifier content field is set to the session lifetime value currently being used.
  • the MME 402 delivers the currently used session life time value to the UE 400.
  • the currently used session life time value is transmitted using a PCO to an ESM ACCET message such as a Session Management Request message or a PDN connectivity Accept message.
  • the UE 400 receiving the session life time currently used by the NAT 406 adjusts the transmission period of the keepalive message for the new application running in step 408 by using the session life time.
  • the UE transmits a specific session lifetime value to be set to the NAT through the MME.
  • the specific session life time value is determined as a relatively small value compared to the subscribed session lifetime value of the UE of the subscriber information (subscription information) stored in the HSS session life time The value is passed to the NAT. If there is no session life time value subscribed to by the UE in subscriber information of the UE, the HSS determines a subscribed session life type value corresponding to the subscription information of the UE and transmits the value to the NAT. Thereafter, the determined session lifetime value is reset through the NAT, and the UE obtains the reset session lifetime value. In this way, the UE can adjust the transmission period of the Keepalive message of the application running by using the reset session lifetime value.
  • FIG. 5 is an example of an operation flowchart in which a UE exchanges a session life time with a network according to a second embodiment of the present invention.
  • the UE 500 starts a new application.
  • the UE 500 transmits a specific session lifetime value to the MME 502 for resetting the session lifetime of the NAT 508.
  • the specific session lifetime value is included in, for example, a session lifetime field in a PDN connectivity request message or a bearer resource modification / allocation request message.
  • the UE 500 when the UE 500 is performing an initial access procedure, the UE 500 includes the specific session life time in the ESM request message inserted in the attach request and is delivered to the MME 502.
  • the MME 502 transmits an Update Location Request message or a message for requesting subscriber information of the UE 500 to the HSS 504.
  • the HSS 504 checks the subscribed session life time of the UE 500, which is stored in advance, and includes the subscribed session life time in the subscription information of the UE 500. Forward to 502.
  • the subscription information may be included in the Update Location ACK, which is a response message of the Update Location Request message, and transmitted to the MME 502 or through a separate subscriber information delivery message.
  • the subscribed session life time may be set differently according to subscriber information of the corresponding UE, that is, the plan or data service amount of the UE.
  • the MME 502 compares the specific session life time obtained from the UE 500 with the subscribed session life time obtained from the HSS 504 to apply a small value to the UE 500. Determined by session life time.
  • the MME 502 then delivers the determined session life time to the PGW 506.
  • the determined session life time is included in, for example, a GPRS Tunneling Protocol (GTP) c message, that is, a Create Session Request message or a bearer resource command message, and delivered to the PGW 506.
  • GTP GPRS Tunneling Protocol
  • the PGW 506 transmits the determined session life time to the NAT 508.
  • the determined session life time is, for example, included in a PCP MAP request message and delivered to the NAT 508.
  • the NAT 508 resets the currently used session life time to the determined session life time.
  • the reset session lifetime value is transmitted to the PGW 506.
  • the reset session life time value is included in the PCP MAP response message, which is a response message of the PCP MAP request message, and is transmitted to the PGW 506.
  • the PGW 506 delivers the reset session lifetime value to the MME 502.
  • the reset session lifetime value is included in, for example, a Create Session Response message or a Create / Update Bearer Request message, and transmitted to the MME 502.
  • the MME 502 delivers the reset session lifetime value to the UE 500.
  • the reset session life value is inserted into a session life time field of an EMS ACCEPT message such as a Session Management Request message or a PDN connectivity Accept message, and transmitted.
  • the PGW 504 may deliver the determined session lifetime received from the NAT 506 to the UE 500 using the PCO as in the foregoing embodiment.
  • the UE 500 adjusts the transmission period of the keepalive message of the new application started in step 510 using the reset session lifetime value.
  • the PCRF when the PCRF generates the PCC rule of the corresponding application, the PCRF determines a session life time suitable for the corresponding application and delivers the determined session life time to the NAT. Accordingly, the NAT resets the currently used session life time based on the session life time determined by the PCRF, and transfers the reset session life time to the UE through the PGW and the MME. Then, the UE may adjust the keepalive message transmission period of the application based on the reset session life time.
  • FIG. 6 is an example of an operation flowchart in which a session life time is determined and applied under the control of a dynamic PCC, that is, a PCRF according to a third embodiment of the present invention.
  • the UE 600 starts a new application.
  • a traffic aggregation description (TAD) including packet filters for the new application is inserted into a bearer resource modification / allocation request message and transmitted to the MME 602.
  • the MME 602 delivers a Bearer Resource Command message in which the TAD is inserted to the PGW 604.
  • the PGW 604 delivers the packet filters included in the TAD to the PCRF 606.
  • the packet filters are included in, for example, an IPCAN (Connectivity Access Network) message requesting a PCC rule, and delivered to the PCRF 606.
  • the PCRF 606 determines the corresponding session life time when generating the PCC rule for each application, and checks the session life time suitable for the new application when generating the PCC rule of the new application started in step 610. do.
  • the PCRF 606 transfers the PCC rule including the determined session life time to the PGW 604 by including it in an IPCAN message as an example.
  • the PCRF 606 may deliver the determined session lifetime to the PGW 604 through separate signaling through a Gx interface instead of using the PCC rule.
  • step 620 the PGW 604 forwards the request for port mapping for the application started in step 610 and the determined session lifetime to the NAT 608.
  • the port mapping request and the determined session life time are included in the PCP map request message and transmitted to the NAT 608.
  • step 622 the NAT 608 sets the currently used session life time as the determined session life time, and transfers the set session life time to the PGW 604 together with the port mapping result.
  • the PGW 604 delivers the established session life time to the MME 602.
  • the set session life time is transmitted to the MME 602 using, for example, a PCO of a Create / Update Bearer Request message.
  • the session lifetime request in the PCO may be included as one of the parameters included in the additional parameter lists.
  • the container identifier of the parameter may use a PCP, and the container identifier content field may be set to the set session lifetime.
  • the MME 602 delivers the set session lifetime value to the UE 600.
  • the currently used session life time value is delivered by inserting a PCO in an ESM ACCET message such as, for example, a Session Management Request message or a PDN connectivity Accept message.
  • the UE 600 receiving the session life time set by the NAT 608 may adjust a transmission period of the keepalive message for the new application started in step 610 using the set session life time.
  • the UE sets a PCO including a session life time that the UE wants to set for the corresponding application and delivers the PCO to the NAT. Accordingly, the session life time currently used by the NAT as the session life time obtained through the PCO is set, and the set session life time is set back to the PCO to be delivered to the UE. Thus, the UE may adjust the transmission period of the Keepalive message for the application based on the set session life time.
  • FIG. 7 is an example of an operation flowchart in which a UE performs negotiation on a NAT and session lifetime directly using a PCO according to an embodiment of the present invention.
  • the UE 708 starts a new application.
  • the UE 708 transmits a bearer resource modification / allocation request message to the MME 702.
  • the bearer resource modification / allocation request message includes a container identifier in a TAD including packet filters for an application and an additional parameter list of a PCO set as a PCP.
  • the container identifier content field is configured to include a session life time that the UE wants to set in the PCP MAP request message.
  • the MME 702 includes the TAD and the PCO of the ESM message obtained from the UE 700, for example, in a Beaer resource command message or a bearer resource modification message, and delivers it to the PGW 704.
  • the PGW 704 transmits the received PCP MAP request message to the NAT 706.
  • the NAT 706 sets a session life time currently used as a session life time included in the PCP MAP request message, and includes the set session life time in a PCP MAP Response message to include the PGW 704.
  • the PGW 704 may include the set session life time as one of the parameters included in the additional parameter list of the PCO.
  • the container identifier for the parameter uses a PCP
  • the container identifier content for example, inserts a PCP MAP response received through the NAT 706.
  • the PGW 704 delivers the PCO set up as described above to the MME 702 using, for example, a Create Session Response message or a Create / Update Bearer Request message.
  • the MME 702 transmits an EMS ACCEPT message including the PCO to the UE 700.
  • the EMS ACCEPT message corresponds to a Session Management Request message or a PDN connectivity Accept message.
  • the PCP MAP Reponse message inserted in the PCO is delivered to the PCP client.
  • the PCP client may adjust the keepalive message transmission period for the new application started in step 708 using the session life time set by the NAT 706 inserted into the PCP MAP Response message.
  • the session life time setting function is exchanged between the UE and the network, and the keepalive message transmission period for the corresponding application is adjusted according to the exchange result.
  • FIG. 8 is an example of an operation flowchart for notifying whether a session life related configuration function is supported between a UE and a network according to a fifth embodiment of the present disclosure.
  • the UE 800 transmits to the MME 802 that the UE 800 supports a session lifetime related configuration function of the NAT 806 (hereinafter, referred to as 'PCP capable').
  • the PCP capable is delivered using, for example, a PCO of a PDN connectivity request message or a bearer resource modification / allocation request message.
  • the PCP capable is delivered to the MME 802 through an ESM message inserted in an attach request message.
  • Capability delivery for the session life time in the PCO may be included as one of the parameters included in the additional parameter list.
  • the container identifier for the parameter may use a PCP, and the container identifier content may be set to 'empty' or otherwise set to a specific session lifetime value requested by the UE 800.
  • step 810 the MME 802 transfers the PCO obtained from the UE 800 to the PGW 804 by including it in a Create session request.
  • the PGW 804 performs a port mapping request and session life timer negotiation operation with the NAT 806. Specifically, the PGW 804 requests and obtains the session life time currently used by the NAT 806. If there is a session life time set in advance by the PGW 804 or there is a session life time requested by the UE 800 from the PCO. Then, the PGW 804 compares the session life time set by the UE with the session life time requested by the UE 800 and the currently used session life time obtained from the NAT 806. Determine the session life time of the NAT (806). Then, the determined session life time is transmitted to the NAT 806. Then, the NAT 806 receiving the determined session life time sets the session life time currently used as the determined session life time, and notifies the PGW 804 of the completion of the setting.
  • the PGW 804 includes the determined session life time in the PCO and delivers the determined session life time to the MME 802.
  • the determined session life time is transmitted to the MME 802 along with whether the PCG capable of the PGW 804 is supported by using the PCO through, for example, a Create session response message or a Create / Update Bearer Request.
  • the determined session life time in the PCO may be included as one of the parameters included in the additional parameter list.
  • the container identifier for the parameter may include a PCP indicating that the PCP capable can be supported or Port Control Not Supported indicating that the PCP capable is not supported.
  • the container identifier content field is set to the determined session lifetime.
  • the MME 802 delivers the PCO to the UE 800.
  • the PCO is inserted into the ESM ACCET message, for example, a Session Management Request message or a PDN connectivity Accept message, and delivered to the UE 800.
  • the UE 800 receiving the PCO may adjust the keepalive message transmission period of the corresponding application by using the session life time obtained through the PCO. Otherwise, it is checked whether the PGW 804 obtained through the PCO supports the PCP capable function, and the next operation is determined according to the check result.
  • FIG. 9 is an example of an operation flowchart of a UE according to embodiments of the present invention.
  • the UE sets a session lifetime request and related information currently used by NAT, and transmits it to the network.
  • the UE may transmit a specific session life time value that the UE wants to set as the related information. Since the method of transmitting the session life time or related information has been described in detail in each embodiment, the detailed description thereof will be omitted.
  • the session life time or related information is inserted into a corresponding message using a PCO.
  • the UE includes whether to support PCP capable as the related information.
  • the UE acquires a currently used session life time of the NAT.
  • the current session life time of the NAT is represented by a different value according to each embodiment.
  • the UE may be set based on a specific session life time value requested by the UE, and in the second embodiment, based on the session life time set in the subscription information when the UE joins. Can be set.
  • the UE may be set based on the session life time determined when the PCC rule is generated for the newly started application.
  • step 910 the UE adjusts the KeepAlive transmission period of the corresponding TCP session by using the currently used session life time.
  • FIG. 10 is an example of an operation flowchart of an MME according to a second embodiment of the present invention.
  • step 1000 the MME acquires a 'session life time of a UE' that a UE wants to set. Since the procedure for acquiring the session life time of the UE has been described in detail with reference to FIG. 5, the detailed description thereof will be omitted herein.
  • step 1005 the MME acquires 'session life time of a subscribed UE' included in subscriber information of the UE. Then, in step 1010, the MME selects a smaller value of the session life time of the UE and the session life time of the subscribed UE. In step 1015, the MME transfers the selected session life time to the NAT through a PGW. Thereafter, in step 1020, the MME acquires a session life time reset to NAT that has completed the session life time reset currently in use by using the selected session life time and delivers it to the UE.
  • FIG. 11 is an example of an operation flowchart of a PGW according to a third embodiment of the present invention.
  • the PGW obtains a session life time determined when generating a PCC rule for a newly started application of a UE from a PCRF.
  • step 1115 the PGW transmits the determined session life time to the NAT when transmitting a port mapping request for the application.
  • the PGW receives the reset session life time based on the determined session life time from the NAT, and delivers the reset session life time through an MME in step 1125.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a configuration diagram of a NAT according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration of NAT is shown in a schematic form consisting only of units for performing an operation according to an embodiment of the present invention for convenience of description.
  • the units configuring the NAT may be combined into one unit or divided into more detailed subunits.
  • the NAT 1200 includes, for example, a controller 1202 and a transceiver 1204. If the control unit 1202 recognizes that the transceiver unit 1204 receives the request information of the session maintenance time for the new application from the user terminal starting the new application, the session to be set by the user terminal from the request information. A specific value of the holding time and information indicating whether the user terminal supports the setting function of the session holding time are obtained. In this case, the request information may be received through a message transmitted in the resource request or initial access step to the network using a PCO.
  • the control unit 1202 is obtained by the request information, the specific value of the session maintenance time to be set by the user terminal and the value of the subscribed session maintenance time included in the subscriber information of the user terminal to a smaller value You can reset the session duration.
  • the controller 1202 may reset based on the session time determined when generating a policy and a charging rule for the new application.
  • the controller 1202 controls the transceiver 1204 to transmit the reset session maintenance time information to the terminal.
  • the present invention obtains a time for the UE to maintain a TCP session of the application during the port mapping operation of the NAT.
  • the KeepAlive message transmission period for the application by using the obtained time, unnecessary KeepAlive message transmission and state transition of the UE are reduced.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 사용자 단말이 세션 유지를 제어하는 방법에 있어서, 새로운 어플리케이션이 시작되면, 상기 새로운 어플리케이션에 대한 세션 유지 시간의 요청 정보를 설정하여 네트워크로 송신하는 과정과, 상기 네트워크로부터 상기 세션 유지 시간을 획득하고, 상기 세션 유지 시간을 이용하여 상기 세션을 유지하기 위한 상기 사용자 단말의 메시지 송신 주기를 조절하는 과정을 포함한다.

Description

이동 통신 시스템에서 어플리케이션에 대한 세션 유지를 제어하는 방법 및 장치
본 발명은 이동 통신 시스템에서 어플리케이션에 대한 세션 유지를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰의 등장으로 사용자 단말((UE: User Equipment))과 인터넷/망 사이에 송신 제어 프로토콜(TCP: Transport Control Protocol) 기반 패킷 교환이 폭증하고 있다. TCP는 보통 신뢰성을 가져야 하는 형태의 트래픽(traffic)을 전송하거나, 플로우 제어(flow control)를 필요로 하는 인터넷 망을 통한 트래픽을 전송하는데 사용된다. TCP는 종단 간 세션(session) 기반으로 동작하며, TCP 세션은 종단 간 협약(handshaking)에 의해 생성된다. 이때, 기 설정된 TCP 세션이 일정 시간 동안 사용되지 않으면 해제된다. 이러한 TCP 기반 서비스 어플리케이션(application)은 다양한 종류가 존재한다. TCP 기반 서비스 어플리케이션 중 예를 들어, 카카오톡이나 구글 톡(Google talk) 등과 같은 메신저 및 채팅 서비스는 TCP 세션의 해제를 막기 위해서 송신할 유효 데이터가 없는 경우에도, 해당 서버에게 수시로 Keepalive 메시지를 전송한다.
이러한 Keepalive 메시지의 주기적 송신은 유효 데이터가 없는 경우에도 UE의 상태를 아이들 모드(Idle mode)에서 커넥티드 모드(Connected mode)로 변경시킨다. 이러한 상태 변경 동작은 망에 대한 시그널링/처리 부하를 야기시키게 되고, 상기 Keepalive 메시지의 주기적 송신은 해당 UE의 밧데리 소모를 가져오게 한다. 그러므로 TCP 세션을 보다 효과적으로 유지할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 이동 통신 시스템에서 어플리케이션에 대한 세션 유지를 제어하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명은 UE가 현재 설정된 세션에 대해 미리 설정되어 있는 세션 유지 시간을 획득하거나 재설정하고, 상기 세션 유지 시간을 기반으로 상기 세션을 유지하기 위한 메시지의 송신 주기를 조절하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은; 이동 통신 시스템에서 사용자 단말이 세션 유지를 제어하는 방법에 있어서, 새로운 어플리케이션이 시작되면, 상기 새로운 어플리케이션에 대한 세션 유지 시간의 요청 정보를 설정하여 네트워크로 송신하는 과정과, 상기 네트워크로부터 상기 세션 유지 시간을 획득하고, 상기 세션 유지 시간을 이용하여 상기 세션을 유지하기 위한 상기 사용자 단말의 메시지 송신 주기를 조절하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는; 이동 통신 시스템에서 세션 유지를 제어하는 사용자 단말에 있어서, 새로운 어플리케이션이 시작되면, 상기 새로운 어플리케이션에 대한 세션 유지 시간의 요청 정보를 설정하는 설정부와, 상기 요청 정보를 네트워크로 송신하고, 상기 네트워크로부터 상기 세션 유지 시간을 획득하는 송수신부와, 상기 TCP 세션 유지 시간을 이용하여 상기 세션을 유지하기 위한 상기 사용자 단말의 메시지 송신 주기를 조절하는 송신 주기 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 방법은; 이동 통신 시스템에서 사용자 단말이 세션 유지를 제어하는 방법에 있어서, 새로운 어플리케이션을 시작한 사용자 단말로부터 상기 새로운 어플리케이션에 대한 세션 유지 시간의 요청 정보를 수신하는 과정과, 상기 요청 정보를 기반으로 상기 세션 유지 시간을 재설정한 후, 재설정한 세션 유지 시간에 대한 정보를 상기 단말에게 전송하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 장치는; 이동 통신 시스템에서 사용자 단말이 세션 유지를 제어하는 장치에 있어서, 송수신부를 통해서 새로운 어플리케이션을 시작한 사용자 단말로부터 상기 새로운 어플리케이션에 대한 세션 유지 시간의 요청 정보를 수신하면, 상기 요청 정보를 기반으로 상기 세션 유지 시간을 재설정한 후, 재설정한 세션 유지 시간에 대한 정보를 상기 단말에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 UE가 현재 사용 중인 어플리케이션에 대해 설정된 세션에 대해 미리 설정되어 있는 유지 시간을 획득하거나 요청하는 시간으로 재설정하고, 상기 획득하거나 재설정된 유지 시간을 기반으로 상기 세션을 유지하기 위해서 전송하는 메시지의 송신 주기를 조절함으로써, 불필요한 메시지의 송신 및 그에 따른 상태 변경 동작을 감소시켜 망의 시그널링 및 처리 부하를 줄이고, UE의 밧데리 소모를 줄이는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 이동 통신 시스템의 구조도의 일 예,
도 2는 일반적인 이동 통신 시스템에서 TCP 세션을 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도의 일 예,
도4는 본 발명의 제1실시 예에 따라 UE가 세션 라이프 타임을 획득하는 동작 흐름도의 일 예,
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따라 UE가 네트워크와 세션 라이프 타임을 교환하는 동작 흐름도의 일 예,
도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따라 동적 PCC 기반, 즉 PCRF의 제어 하에 세션 라이프 타임이 결정되어 적용되는 동작 흐름도의 일 예,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 UE가 PCO를 이용해서 직접 NAT와 세션 라이프 타임에 대한 협의를 수행하는 동작 흐름도의 일 예,
도 8은 본 발명의 제5실시 예에 따라 UE와 네트워크 간에 세션 라이프 타임을 알릴 수 있는 기능의 지원 여부를 송수신하는 동작 흐름도의 일 예,
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 UE의 동작 흐름도의 일 예,
도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 MME의 동작 흐름도의 일 예,
도 11은 본 발명의 제3실시 예에 따른 PGW의 동작 흐름도의 일 예,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 NAT의 구성도의 일 예를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 다음에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 일반적인 이동 통신 시스템의 구조도의 일 예이다. 여기서는 이동 통신 시스템의 일 예로, 롱 텀 에볼루션(LTE: Long Term Evolution) 시스템을 설명하기로 한다
도 1을 참조하면, LTE 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크(Radio Access Network)는 EUTRAN(Evolved Universal Terrestrial radio access network)을 구성하는 차세대 기지국(ENB: Evolved Node B)(102)과, 이동성 관리 엔티티(MME: Mobility Management Entity)(112)와, 서빙게이트 웨이(SGW: Serving Gateway)(104)로 구성된다. 사용자 단말(UE: User Equipment)(100)은 ENB(102)와 SGW(104) 및 PGW(Packet Data NetworkGateway)(106)를 통해 외부 네트워크에 접속한다. AF(Application Function)(110)는 UE(100)와 특정 어플리케이션 레벨(level)과 관련된 정보를 교환하는 장치이다. PCRF(Policy Charging and Rules Function)(108)는 사용자의 QoS(Qulity of Sevice)와 관련된 정책(policy)을 제어하는 장치로, 트래픽에 대한 QoS 및 과금을 총괄적으로 제어하는 엔터티(entity)이다. 상기 정책에 해당하는 정책 및 과금 제어(PCC: Policy and Charging Control) 룰(rule)은 PGW((106)에 전달되어 적용된다.
ENB(102)는 무선 접속 네트워크(RAN: Radio Access Network) 노드로써 UTRAN 시스템을 예로 들면, RNC(Radio Network Controller)에 대응될 수 있고, GERAN(GSM EDGE Radio Access Network) 시스템을 예로 들면, BSC(Base station Controller)에 대응될 수 있다. 이러한 ENB(102)는 UE(100)와 무선 채널로 연결되며 기존의 RNC 및 BSC와 유사한 역할을 수행한다. 그리고, ENB(102)는 여러 개의 셀을 동시에 사용할 수 있다. 또한, LTE 기반 이동 통신시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 된다. 이를 위해서, ENB(102)는 UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 수행한다.
SGW(104)는 데이터 베어러(bearer)를 제공하는 장치이며, MME(112)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME(112)는 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 하나의 MM가 다수의 기지국들과 연결될 수 있다.
도 1에 도시한 LTE 기반의 이동 통신 시스템에서 QoS를 적용할 수 있는 단위는 EPS(Evolved Packet Core) 베어러이다. 하나의 EPS 베어러는 동일한 QoS 요구사항을 갖는 IP(Internet Protocl) 플로우들을 전송하는데 사용된다. EPS 베어러는 QoS와 관련된 파라미터들이 지정될 수 있으며, 상기 파라미터들은 QCI(QoS Class Identifier)와 ARP(allocation and retention priority)를 포함한다. EPS 베어러는 GPRS(General Packet Radio Service) 시스템을 예로 들면, PDP 컨텍스트(context)에 대응된다. 하나의 EPS 베어러는 PDN 연결(connection)에 속하게 되며, PDN연결은 APN(Access Point Name)을 속성으로 가질 수 있다. RAN 노드는 EPS 베어러를 논리 채널에 매핑하여 관리한다.
도 2는 일반적인 이동 통신 시스템에서 TCP 세션을 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, NAT(Network Address Translation)(204)는 보통 보안을 위해서 해당 UE에게 할당된 사용자의 공인 IP 주소를 노출시키지 않거나, 또는 사설망에서 할당 가능한 한정된 사설 IP 주소들을 기반으로 다수의 사용자들을 서비스하기 위해서 사용된다. 도면에 도시하지는 않았지만 NAT(204)는 보통 상기한 목적을 위해서 PGW 주변에 설치된다. 이러한 NAT(204)는 한정된 공인 IP 주소들을 기반으로 다수의 사용자들을 서비스하는 용도로 사용될 때, NAPT(Network Address and Port Translation)라고도 불리운다. 그리고, 상기 NAT(204)는 하나의 공인 IP 주소를 최대 65535개의 사설 IP 주소로 사용할 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 상기 NAT(204)의 경우, UE들에게 할당되는 한정된 공인 IP 주소 및 포트 별로 매핑되는 사설 IP 주소 및 포트를 매핑한 테이블을 갖고 있다. 그리하여, 상기 NAT(204)는 상기 테이블을 기반으로 해당 UE의 공인 IP 주소 및 포트를 확인하고, 그에 매핑된 사설 IP 주소 및 포트를 사설망 외부로 전송한다.
구체적인 예로, UE1(200)에게 할당된 ‘공인 IP 주소: 포트’가 일 예로, '1.1.1.1:3333'이고, UE2(202)에게 할당된 ‘공인 IP 주소: 포트’가 일 예로, '2.2.2.2:3333'인 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 NAT(204)는 상기 UE1(200)과 상기 UE2(202) 각각의 ‘공인 IP 주소: 포트’에 매핑된 ‘사설 IP 주소: 포트’를 확인한다. 그리고, 상기 NAT(204)는 상기 UE1(200)과 상기 UE2(202) 각각의 ‘공인 IP 주소: 포트’와 매핑되는 ‘사설 IP 주소: 확장 포트’ 즉, 9.9.9.9:5555와 9.9.9.9:5556를 상기 UE1(200)과 상기 UE2(202) 각각의 ‘IP 주소: 포트’로 재설정하여 서버(206)로 송신한다. 이하, 본원 명세서에서는 상기한 바와 같이 NAT가 UE의 공인 IP 주소 및 포트를 사설 IP 주소 및 확장 포트로 매핑하는 동작을 '포트 매핑'으로 칭하기로 한다.
한편, 상기 NAT(204)는 미리 정해져 있는 일정 시간 동안 해당 UE의 IP 주소 및 포트에 대한 확장 주소 및 포트 매핑을 유지한다. 만약, 사용자가 자신의 UE를 통해서 TCP 기반의 서비스 어플리케이션을 사용하기 위한 임의의 TCP 세션을 생성한 경우를 가정하자. 이때, 상기 NAT(2040)는 상기 TCP 세션에 대해 일정시간 동안 패킷 송수신이 발생하지 않을 경우, 상기 UE에게 상기 TCP 세션을 위해서 할당한 IP 주소 및 포트에 대한 매핑을 해제한다. 그러면, 이후, 상기 TCP 세션은 더 이상 유지될 수 없다. 그러므로, UE는 상기 TCP 세션에 대해 패킷 송수신이 없는 경우에도, 상기 TCP 세션을 유지하기 위해서 주기적으로 서버에게 keepalive 메시지를 전송한다.
앞서 설명한 LTE 기반 통신 시스템에서 일반적으로 데이터 송수신이 없는 UE의 경우, RAN 노드와의 연결을 해제하고 아이들 모드 상태로 천이한다. 그러나, Keepalive 메시지가 발생하면, 상기 UE는 상기 Keepalive 메시지를 전송하기 위해서 상기 아이들 모드로부터 연결 모드 상태로 천이해야 한다. 상기한 동작들로 인해서 UE와 RAN 노드 간 그리고, RAN 및 코어 네트워크 노드들 사이에 수많은 시그널링(signaling)이 발생하게 된다.
그러므로, 이하 본 발명에서는 NAT에서 포트 매핑을 유지하는 시간(이하, '세션 라이프 타임'라 칭함)을 UE가 획득하거나 요구하는 값으로 재설정하고, 상기 세션 라이프 타임을 기반으로 keepalive 메시지의 송신 주기를 조절하는 방안을 제안한다. 이하, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 기본적인 3GPP(Third Generation Partnership Project) LTE 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 실시 예들의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 시스템 형태를 가지는 여타의 통신/컴퓨터 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 또한, 설명의 명료함을 위해 본 발명의 실시 예들을 TCP 세션을 사용하는 경우를 기반으로 설명하나, 본 발명의 주요한 요지는 UDP를 사용하는 경우에도 적용되어, 예를 들면 NAT의 주소/포트 매핑 삭제로 인한 UDP 패킷의 손실 또는 재전송을 막기 위해서 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템의 구성도의 일 예이다.
도 3을 참조하면, 이동 통신 시스템의 구성은 설명의 편의상 UE(300)와 네트워크(310)만을 도시하였다. 여기서, 상기 네트워크(310)은 도면에 도시하지는 않았으나 앞서 도 1에서 설명한 UE(100) 이후의 EUTRAN과 코어망 및 가설 사설망 등과 같은 IP 서비스를 제공하는 서버를 포함한다고 가정하자.
본 발명의 실시 예에 따른 UE(300)는 어플리케이션 실행부(302)와, 소켓/연결(socket/connection) 핸들러(304) 및 송수신 제어부(306)를 포함한다. 상기 어플리케이션 실행부(302)는 사용자의 요구에 따라 특정 어플리케이션을 실행시키고, 상기 소켓/연결 핸들러(304)는 TCP/IP 또는 UDP(User datagram protocol)/IP를 관리한다. 그리고, 상기 송수신 제어부(306)는 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API: Application Programming Interface)를 제공한다. 상기한 바와 같은 UE(300)의 구성은 본 발명의 실시 예에 따른 주요 동작이 수행되는 부분들로만 개략적으로 나타낸 것이다.
일 예로, 상기 어플리케이션 실행부(302)를 통해서 새로운 서비스 어플리케이션이 실행되는 경우를 가정한다. 이 경우, 321단계에서 상기 어플리케이션 실행부(320)는 상기 소켓/연결 핸들러(304)에게 상기 서비스 어플리케이션을 위한 새로운 소켓을 열어주길 요청한다. 그러면, 322단계에서 상기 소켓/연결 핸들러(304)는 상기 요청에 상응하게 새로운 소켓을 생성한 후 상기 송수신 제어부(306)가 제공하는 API를 이용하여 상기 서비스 어플리케이션을 위한 아이피 플로우(IP flow)가 전송될 것임을 상기 송수신 제어부(306)에게 통보한다. 상기 통보 동작은 해당 아이피 플로우를 나타낼 수 있는 패킷 필터(packet filter)를 설치하는 것으로도 가능하다. 또는, 322 단계에서의 동작은 상기 생성된 새로운 소켓을 통해 상기 서비스 어플리케이션이 새로운 패킷을 전송하는 것으로 대체될 수 있다. 그러면, 324단계에서 상기 송수신 제어부(306)는 상기 통보로 획득한 정보 즉, 패킷 필터 또는 새로운 패킷의 전송 등을 바탕으로, ESM(EPS Session Management) 요청 메시지를 통해서 NAT의 세션 라이프 타임 요청 또는 설정하고 자 하는 세션 라이프 타임 값 등을 송신한다. 상기 EMS 요청 메시지는 PDN 연결 또는 EPS 베어러 자원을 요청하는 메시지이다. 상기 EMS 요청 메시지는 예를 들어, PDN connectivity request 메시지, Bearer resource modification/allocation request 메시지 등을 포함한다. 만약, 상기 UE(300)가 초기 접속(attach) 절차를 수행하는 경우, 상기 세션 라이프 타임은 attach request 메시지에 삽입된 ESM 요청 메시지에 포함될 수 있다.
그러면, 326단계에서 상기 네트워크(310)는 상기 자원 요청에 대한 응답으로 송신한 ESM accept 메시지를 통해서 NAT가 현재 사용 중인 세션 라이프 타임 또는 UE가 요청한 세션 라이프 타임값으로의 재설정 통보 등을 상기 송수신 제어부(306)으로 전송한다. 이때, 상기 ESM accept 메시지는 본 발명의 실시 예에 따라 정의되는 세션 라이프 타임을 삽입한 PCO(Protocol Configuration Option)에 따라 구성된다. 상기 세션 라이프 타임은 사업자에 의해 고유하게 설정되거나, 또는 본 발명의 실시 예들에 따른 방법을 통해 NAT로부터 획득한다. 328단계에서 상기 송수신 제어부(306)은 상기 세션 라이프 타임을 상기 소켓/연결 핸들러(304)에게 전달한다. 그러면, 330단계에서 상기 소켓/연결 핸들러(304)는 상기 세션 라이프 타임을 상기 어플리케이션 실행부(302)에게 전송한다. 그러면, 상기 어플리케이션 실행부(302)는 상기 세션 라이프 타임을 기반으로 keepalive 메시지의 전송 주기를 조절한다. 이하, 본 명세서에서 상기 세션 라이프 타임을 기반으로 keepalive 메시지의 전송 주기를 조절하는 과정은, 구체적인 예로, 상기 keepalive 메시지의 전송 주기를 NAT의 세션 라이프 타임보다 상대적으로 짧은 시간으로 설정하는 과정을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시 예들에서는 UE가 NAT의 현재 사용중인 세션 라이프 타임을 획득하거나 특정 값으로 상기 세션 라이프 타임의 재설정을 요구하는 구체적인 절차들을 제안한다.
먼저, 본 발명의 제1실시 예에서는 UE가 NAT의 현재 사용중인 세션 라이프 타임을 요청한다. 이때, 상기 UE는 요청하는 세션 라이프 타임 값을 설정하여 전달함으로써, 상기 NAT가 현재 사용 중인 세션 라이프 타임을 재설정할 수도 있다. 또는 사업자에 의해서 PGW에 설정된 세션 라이프 타임으로 재설정될 수도 있다. 그리고, UE는 상기 NAT의 현재 사용 중인 세션 라이프 타임을 획득하고, 이를 이용하여 실행 중인 어플리케이션의 Keepalive 메시지의 전송 주기를 조절할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따라 UE가 세션 라이프 타임을 획득하는 동작 흐름도의 일 예이다.
도 4를 참조하면, 408단계에서 UE(400)는 새로운 어플리케이션을 시작한다. 그리고, 410단계에서 상기 UE(400)는 세션 라이프 타임 요청을 MME(402)에게 송신한다. 여기서, 상기 세션 라이프 타임 요청은 일 예로, PDN connectivity request 메시지 또는 bearer resource modification/allocation request 메시지의 PCO를 이용하여 상기 MME(402)에게 전달된다. 다른 예로, 상기 UE(400)가 초기 접속(attach) 절차를 수행 중인 경우, 상기 세션 라이프 타임 요청이 attach request 메시지에 삽입된 ESM 요청 메시지에 포함되어 상기 MME(402)에게 전달된다. 상기 PCO에서 세션 라이프 타임 요청은 추가적인 파라미터들 리스트(additional parameters list)가 포함하는 파라미터들 중 하나로서 포함될 수 있다. 이때, 상기 파라미터에 대한 컨테이너 식별자(container identifier)는 포트 제어 요청(PCP: Port Control Request) 또는 세션 라이프 타임 요청(STP: session lifetime request)으로 설정될 수 있다. 그리고, 컨테이너 식별자 컨텐츠 필드(container identifier contents field)는 상기 UE(400)가 요청하는 세션 라이프 타임이 존재할 경우, 해당 세션 라이프 타임 값으로 설정될 수 있다. 그리고, 상기 UE(400)가 요청하는 세션 라이프 타임이 존재하지 않을 경우, 'empty'로 설정된다.
412단계에서 상기 MME(402)는 상기 UE(400)의 세션 라이프 타임 요청을 PGW(404)에게 전달한다. 여기서, 상기 세션 라이프 타임 요청은 예를 들어, Create session 요청 메시지에 포함된 PCO를 통해서 상기 PGW(404)에게 전달된다. 이후, 상기 PGW(404)는 PCO의 내용에 따라 NAT(406)에게 상기 세션 라이프 타임 요청을 전달하거나, 상기 UE(400)가 요구하는 세션 라이프 타임 값을 전달한다. 일 예로, 만약 사업자가 상기 PGW(404)에 설정한 세션 라이프 타임이 존재하거나 상기 UE(400)가 요청한 세션 라이프 타임 값을 수신한 경우, 상기 PGW(404)는 상기 NAT(406)에게 상기 사업자가 설정한 세션 라이프 타임 값 또는 상기 UE(400)가 요청한 세션 라이프 타임 값을 상기 414단계의 정보 요청을 통해서 전달한다. 이 경우, 416단계에서 상기 NAT(406)는 현재 사용 중인 세션 라이프 타임을 상기 사업자가 설정한 세션 라이프 타임 값 또는 상기 UE(400)가 요청한 세션 라이프 타임 값으로 재설정하고, 상기 재설정이 완료됨을 일 예로, PCP MAP response를 통해서 상기 PGW(404)에게 통보한다. 또는, NAT(406)는 자신에 미리 설정된 세션 라이프 타임 값을 우선하여 결정할 수도 있다. 이때, 상기 NAT(406)가 재설정한 세션 라이프 타임 값 역시 상기 통보와 함께 상기 PGW(404)에게 전달된다.
또 다른 예로, 상기 사업자가 설정한 세션 라이프 타임 값이 존재하지 않고, 상기 UE(400)가 요청한 세션 라이프 타임 값을 따로 획득하지 못한 경우, 상기 PGW(400)는 상기 NAT(406)에게 상기 NAT(406)가 현재 사용중인 세션 라이프 타임을 상기 414단계를 통해서 요청한다. 이 경우, 416단계에서 상기 NAT(406)는 자신이 현재 사용하고 있는 세션 라이프 타입 값을 일 예로, PCP MAP response를 통해서 상기 PGW(404)에게 전달한다. 결과적으로, 416단계에서 상기 NAT(406)가 송신하는 세션 라이프 타입 값은 상기 NAT(406)가 '현재 사용 중인 세션 라이프 타임'을 나타낸다.
418단계에서 상기 PGW(404)는 상기 NAT(406)가 현재 사용하는 세션 라이프 타입 값을 상기 MME(402)에게 전달한다. 여기서, 상기 현재 사용하는 세션 라이프 타임 값은 상기 NAT(406)가 재설정한 세션 라이프 타임 또는 현재 사용 중였던 세션 라이프 타임을 나타내며, 예를 들어, Create session 응답 메시지 또는 Create/Update Bearer Request메시지의 PCO을 통해서 상기 MME(402)에게 전달된다. 상기 PCO에서 세션 라이프 타임은 상기 Create session 메시지와 마찬가지로 추가적인 파라미터들 리스트가 포함하는 파라미터들 중 하나의 파라미터로서 포함된다. 이때, 상기 파라미터의 컨테이너 식별자는 PCP 또는 STP로 설정될 수 있다. 그리고, 컨테이너 식별자 컨텐츠 필드는 상기 현재 사용 중인 세션 라이프 타임 값으로 설정된다.
420단계에서 상기 MME(402)는 앞서 획득한 상기 현재 사용 중인 세션 라이프 타임값을 상기 UE(400)에게 전달한다. 여기서, 상기 현재 사용 중인 세션 라이프 타임값은 Session Management Request 메시지 또는 PDN connectivity Accept 메시지와 같은 ESM ACCET 메시지에 PCO를 이용하여 전달한다.
이후, 상기 NAT(406)가 현재 사용하는 세션 라이프 타임을 수신한 UE(400)는 상기 세션 라이프 타임을 이용하여 상기 408단계에서 실행 중인 새로운 어플리케이션에 대한 Keepalive 메시지의 전송 주기를 조절한다.
본 발명의 제2실시 예에서는, UE가 설정하고자 하는 특정 세션 라이프 타임 값을 MME를 통해서 NAT에게 전달한다. 이때, 상기 특정 세션 라이프 타임 값은 HSS가 저장하고 있는 상기 UE의 가입자 정보(subscription information) 중 상기 UE의 가입된 세션 라이프 타임(subscribed session lifetime) 값과 비교하여 상대적으로 작은값으로 결정된 세션 라이프 타임값이 상기 NAT로 전달된다. 만약, 상기 UE의 가입자 정보 내에 상기 UE가 가입된 세션 라이프 타임값이 없는 경우, HSS는 상기 UE의 가입 정보에 상응하게 가입된 세션 라이프 타입값을 결정하여 상기 NAT로 전달한다. 이후, 상기 NAT를 통해서 상기 결정된 세션 라이프 타임값이 재설정되고, UE는 상기 재설정된 세션 라이프 타임값을 획득한다. 이로써, UE는 상기 재설정된 세션 라이프 타임값을 이용하여 실행되고 있는 어플리케이션의 Keepalive 메시지의 전송 주기를 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따라 UE가 네트워크와 세션 라이프 타임을 교환하는 동작 흐름도의 일 예이다.
도 5를 참조하면, 510단계에서 UE(500)는 새로운 어플리케이션을 시작한다. 그리고, 512단계에서 UE(500)는 NAT(508)의 세션 라이프 타임을 재설정하기 위한 특정 세션 라이프 타임 값을 MME(502)에게 송신한다. 여기서, 상기 특정 세션 라이프 타임 값은 예를 들어, PDN connectivity request 메시지 또는 bearer resource modification/allocation request 메시지 내의 세션 라이프 타임 필드(session lifetime field)에 포함시킨다. 다른 예로, 상기 UE(500)가 초기 접속 절차를 수행 중인 경우, 상기 특정 세션 라이프 타임을 attach request에 삽입된 ESM 요청 메시지에 포함시켜 MME(502)에게 전달된다.
이후, 514단계에서 MME(502)가 HSS(504)에게 Update Location Request 메시지 또는 상기 UE(500)의 가입자 정보를 요청하는 메시지를 전송한다. 그러면, 516단계에서 상기 HSS(504)는 미리 저장하고 있는 상기 UE(500)의 가입된 세션 라이프 타임을 확인하고, 상기 UE(500)의 가입 정보에 상기 가입된 세션 라이프 타임을 포함시켜 상기 MME(502)에게 전달한다. 여기서, 상기 가입 정보는 일 얘로, Update Location Request 메시지의 응답 메시지인 Update Location ACK에 포함되어 상기 MME(502)에게 전달되거나 별도의 가입자 정보 전달 메시지를 통해 전달될 수 있다. 여기서, 가입된 세션 라이프 타임은 해당 UE의 가입자 정보 즉, 상기 UE가 가입한 요금제나 데이터 서비스 량에 따라 다르게 설정될 수 있다.
518단계에서 상기 MME(502)는 상기 UE(500)로부터 획득한 특정 세션 라이프 타임과, 상기 HSS(504)로부터 획득한 가입된 세션 라이프 타임을 비교하여 작은 값을 상기 UE(500)에게 적용할 세션 라이프 타임으로 결정한다. 그리고, 상기 MME(502)는 상기 결정된 세션 라이프 타임을 PGW(506)에게 전달한다. 여기서, 상기 결정된 세션 라이프 타임은 예를 들어, GTP(GPRS Tunneling Protocol)c 메시지, 즉, Create Session Request 메시지 또는bearer resource command 메시지에 포함되어 상기 PGW(506)에게 전달한다.
520단계에서 상기 PGW(506)는 상기 결정된 세션 라이프 타임을 NAT(508)에게 전송한다. 여기서, 상기 결정된 세션 라이프 타임은 일 예로, PCP MAP request 메시지에 포함되어 상기 NAT(508)에게 전달된다. 그러면, 522단계에서 상기 NAT(508)은 상기 결정된 세션 라이프 타임으로 현재 사용 중인 세션 라이프 타임을 재설정한다. 그리고, 상기 재설정된 세션 라이프 타임값을 상기 PGW(506)에게 전송한다. 여기서, 상기 재설정된 세션 라이프 타임값은 일 예로, 상기 PCP MAP request 메시지의 응답 메시지인 PCP MAP response 메시지에 포함되어 상기 PGW(506)에게 전달된다.
524단계에서 상기 PGW(506)는 상기 재설정된 세션 라이프 타임값을 상기 MME(502)에게 전달한다. 여기서 상기 재설정된 세션 라이프 타임값은 예를 들어, Create Session Response 메시지 또는 Create/Update Bearer Request 메시지에 포함되어 상기 MME(502)에게 전달한다. 그러면, 526단계에서 상기 MME(502)는 상기 재설정된 세션 라이프 타임값을 상기 UE(500)에게 전달한다. 여기서, 상기 재설정된 세션 라이프 값은 Session Management Request 메시지 또는 PDN connectivity Accept 메시지 등과 같은 EMS ACCEPT 메시지의 세션 라이프 타임 필드에 삽입되어 전달된다. 또는, PGW(504)는 앞선 실시 예와 마찬가지로 PCO를 이용해 상기 NAT(506)로부터 전달받은 결정된 세션 라이프 타임을 상기 UE(500)에게 전달할 수도 있다.
이후, 상기 UE(500)는 상기 재설정된 세션 라이프 타임값을 이용하여 상기 510단계에서 시작된 새로운 어플리케이션의 Keepalive 메시지 전송 주기를 조절한다.
본 발명의 제3실시 예에서는 PCRF가 해당 어플리케이션의 PCC 룰 생성 시, 해당 애플리케이션에 적합한 세션 라이프 타임을 결정하고, 상기 결정된 세션 라이프 타임을 NAT에게 전달한다. 이에 따라 NAT는 상기 PCRF가 결정한 세션 라이프 타임을 기반으로 현재 사용 중인 세션 라이프 타임을 재설정하고, 상기 재설정된 세션 라이프 타임을 PGW 및 MME를 통해서 UE에게 전달한다. 그러면, 상기 UE는 상기 재설정된 세션 라이프 타임을 기반으로 상기 어플리케이션의 Keepalive 메시지 전송 주기를 조절할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3실시 예에 따라 동적 PCC 기반, 즉 PCRF의 제어 하에 세션 라이프 타임이 결정되어 적용되는 동작 흐름도의 일 예이다.
도 6을 참조하면, 610단계에서 UE(600)는 새로운 어플리케이션을 시작한다. 그리고, 612단계에서 일 예로, bearer resource modification/allocation request 메시지에 상기 새로운 어플리케이션을 위한 패킷 필터들을 포함하는 TAD(Traffic Aggregate Description)을 삽입하여 MME(602)에게 전달한다. 614단계에서 상기 MME(602)는 상기 TAD를 삽입한 Bearer Resource Command 메시지를 PGW(604)에게 전달한다. 616단계에서 상기 PGW(604)는 상기 TAD에 포함된 패킷 필터들을 PCRF(606)에게 전달한다. 여기서, 상기 패킷 필터들은 예를 들어, PCC 룰을 요청하는 IPCAN(Connectivity Access Network) 메시지에 포함되어 상기 PCRF(606)에게 전달된다. 그러면, 618단계에서 상기 PCRF(606)는 어플리케이션 별로 PCC 룰 생성 시 해당 세션 라이프 타임을 결정하고, 이 중 상기 610단계에서 시작된 새로운 어플리케이션의 PCC 룰 생성 시, 상기 새로운 어플리케이션에 적합한 세션 라이프 타임을 확인한다.
그리고, 상기 PCRF(606)는 상기 결정된 세션 라이프 타임이 포함된 PCC룰을 일 예로, IPCAN 메시지에 포함시켜 상기 PGW(604)에게 전달한다. 다른 실시 예에 따라, 상기 PCRF(606)는 PCC 룰을 이용하는 것 대신 상기 PGW(604)에게 Gx 인터페이스를 통한 별도의 시그널링 통해서 상기 결정된 세션 라이프 타임을 전달할 수도 있다.
그러면, 620단계에서 상기 PGW(604)는 NAT(608)에게 상기 610단계에서 시작된 어플리케이션을 위한 포트 매핑의 요청 및 상기 결정된 세션 라이프 타임을 전달한다. 여기서, 상기 포트 매핑의 요청 및 상기 결정된 세션 라이프 타임은 PCP map request 메시지에 포함시켜 상기 NAT(608)에게 전달된다. 그러면, 622단계에서 상기 NAT(608)는 상기 결정된 세션 라이프 타임으로 현재 사용하는 세션 라이프 타임을 설정하고, 상기 설정된 세션 라이프 타임을 상기 포트 매핑의 결과와 함께 상기 PGW(604)에게 전달한다.
624단계에서 상기 PGW(604)는 상기 설정된 세션 라이프 타임을 상기 MME(602)에게 전달한다. 여기서, 상기 설정된 세션 라이프 타임은 예를 들어, Create/Update Bearer Request 메시지의 PCO를 이용하여 상기 MME(602)에게 전달한다. 상기 PCO에서 세션 라이프 타임 요청은 추가적인 파라미터 리스트들이 포함하는 파라미터들 중 하나의 파라미터로서 포함될 수 있다. 이때, 상기 파라미터의 컨테이너 식별자는 PCP를 사용하고, 컨테이너 식별자 컨텐츠 필드는 상기 설정된 세션 라이프 타임으로 설정될 수 있다. 626단계에서 상기 MME(602)는 상기 설정된 세션 라이프 타임값을 상기 UE(600)에게 전달한다. 여기서, 상기 현재 사용하는 세션 라이프 타임값은 예를 들어, Session Management Request 메시지 또는 PDN connectivity Accept 메시지와 같은 ESM ACCET 메시지에 PCO를 삽입해서 전달한다.
이후, 상기 NAT(608)에 의해서 설정된 세션 라이프 타임을 수신한 상기 UE(600)는 상기 설정된 세션 라이프 타임을 이용하여 상기 610단계에서 시작한 새로운 어플리케이션에 대한 Keepalive 메시지의 전송 주기를 조절할 수 있다.
본 발명의 제4실시 예에서는 UE가 해당 어플리케이션에 대해 설정하고자 하는 세션 라이프 타임을 포함하는 PCO를 설정하여 NAT에게 전달한다. 이에 따라 상기 NAT가 상기 PCO를 통해서 획득한 세션 라이프 타임으로 현재 사용하는 세션 라이프 타임을 설정하고, 상기 설정된 세션 라이프 타임을 다시 PCO에 설정하여, 상기 UE에게 전달한다. 이로써, 상기 UE는 상기 설정된 세션 라이프 타임을 기반으로, 상기 어플리케이션에 대한 대한 Keepalive 메시지의 전송 주기를 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 UE가 PCO를 이용해서 직접 NAT와 세션 라이프 타임에 대한 협의를 수행하는 동작 흐름도의 일 예이다.
도 7을 참조하면, 708단계에서 UE(708)는 새로운 어플리케이션을 시작한다. 그리고, 710단계에서 상기 UE(708)는 bearer resource modification/allocation request 메시지를 MME(702)에게 전달한다. 여기서, 상기 bearer resource modification/allocation request 메시지는 어플리케이션을 위한 패킷 필터들을 포함하는 TAD와, PCP로 설정된 PCO의 추가적인 파라미터 리스트에 콘테이너 식별자를 포함한다. 그리고, 컨테이너 식별자 컨텐츠 필드는 상기 PCP MAP request 메시지에 상기 UE가 설정하고자 하는 세션 라이프 타임을 포함시킨 형태로 구성된다.
712단계에서 상기 MME(702)는 상기 UE(700)로부터 획득한 ESM 메시지의 TAD 및 PCO를 예를 들어, Beaer resource command 메시지 또는 bearer resource modification 메시지에 포함시켜 상기 PGW(704)에게 전달한다. 그러면, 714단계에서 상기 PGW(704)는 상기 수신한 PCP MAP request 메시지를 NAT(706)에게 전달한다. 이후, 716단계에서 상기 NAT(706)는 상기 PCP MAP request 메시지에 포함된 세션 라이프 타임으로 현재 사용하는 세션 라이프 타임을 설정하고, 상기 설정된 세션 라이프 타임을 PCP MAP Response 메시지에 포함시켜 상기 PGW(704)에게 전달한다. 그리고, 718단계에서 상기 PGW(704)는 PCO의 추가적인 파라미터 리스트에 포함된 파라미터들 중 하나의 파라미터로서 상기 설정된 세션 라이프 타임을 포함시킬 수 있다. 이때, 상기 파라미터에 대한 컨테이너 식별자는 PCP를 사용하고, 컨테이너 식별자 컨텐츠는 일 예로, 상기 NAT(706)을 통해서 수신한 PCP MAP response를 삽입한다. 그리고, 상기 PGW(704)는 상기한 바와 같이 설정된 PCO를 예를 들어, Create Session Response 메시지 또는 Create/Update Bearer Request 메시지를 이용하여 상기 MME(702)에게 전달한다. 720단계에서 상기 MME(702)는 상기 UE(700)에게 상기 PCO를 포함시킨 EMS ACCEPT 메시지를 송신한다. 여기서, 상기 EMS ACCEPT 메시지는 Session Management Request 메시지 또는 PDN connectivity Accept 메시지 등이 해당한다.
이후, 상기 PCO에 삽입된 PCP MAP Reponse 메시지를 PCP 클라이언트(client)에게 전달한다. 그러면, 상기 PCP 클라이언트는 상기 PCP MAP Response 메시지에 삽입된 상기 NAT(706)가 설정한 세션 라이프 타임을 이용하여 상기 708단계에서 시작된 새로운 어플리케이션에 대한 Keepalive 메시지 전송 주기를 조절할 수 있다.
본 발명의 제5실시 예에서는 UE와 네트워크 간에 세션 라이프 타임 관련 설정 기능의 지원 여부 교환하고, 그 교환 결과에 따라 해당 어플리케이션에 대한 Keepalive 메시지 전송 주기를 조절한다.
도 8은 본 발명의 제5실시 예에 따라 UE와 네트워크 간에 세션 라이프 타임 관련 설정 기능의 지원 여부를 알리는 동작 흐름도의 일 예이다.
도 8을 참조하면, 808단계에서 UE(800)는 상기 UE(800)가 NAT(806)의 세션 라이프 타임 관련 설정 기능(이하, 'PCP capable'이라 칭함)을 지원함을 MME(802)에게 전달한다. 여기서, 상기 PCP capable은 예를 들어 PDN connectivity request 메시지 또는 bearer resource modification/allocation request 메시지의 PCO를 이용해 전달된다. 다른 예로, 상기 UE(800)가 초기 접속 과정을 수행하는 경우, 상기 PCP capable은 attach request 메시지에 삽입된 ESM 메시지를 통해서 상기 MME(802)에게 전달된다. 상기 PCO에서 상기 세션 라이프 타임에 대한 capability 전달은 추가적인 파라미터 리스트에 포함된 파라미터들 중 하나의 파라미터로서 포함될 수 있다. 이때, 상기 파라미터에 대한 컨테이너 식별자는 PCP를 사용하고, 컨테이너 식별자 컨텐츠는 'empty'로 설정되거나, 아니면 상기 UE(800)가 요청하는 특정 세션 라이프 타임 값으로 설정될 수도 있다.
그러면, 810단계에서 상기 MME(802)는 상기 UE(800)로부터 획득한 PCO를 일 예로, Create session request에 포함시켜 상기 PGW(804)에게 전달한다.
이후, 812단계에서 상기 PGW(804)는 상기 NAT(806)와의 포트 매핑 요청 및 세션 라이프 타이머 협상 동작을 수행한다. 구체적으로, 상기 PGW(804)는 상기 NAT(806)에게 현재 사용하는 세션 라이프 타임을 요청하여 획득한다. 만약, 상기 PGW(804)가 미리 설정한 세션 라이프 타임이 존재하거나, 상기 PCO로부터 상기 UE(800)가 요구한 세션 라이프 타임이 존재하는 경우를 가정하자. 그러면, 상기 PGW(804)는 자신이 미리 설정한 세션 라이프 타임과, 상기 UE(800)가 요구한 세션 라이프 타임 및 상기 NAT(806)로부터 획득한 현재 사용하는 세션 라이프 타임을 비교하여 작은 값을 상기 NAT(806)의 세션 라이프 타임으로 결정한다. 그리고, 상기 결정된 세션 라이프 타임을 상기 NAT(806)에게 전달한다. 그러면, 상기 결정된 세션 라이프 타임을 수신한 상기 NAT(806)는 상기 결정된 세션 라이프 타임으로 현재 사용하는 세션 라이프 타임을 설정하고, 상기 설정의 완료를 상기 PGW(804)에게 통보한다.
이후, 814단계에서 상기 PGW(804)는 상기 PCO에 상기 결정된 세션 라이프 타임을 포함시켜 상기 MME(802)에게 전달한다. 여기서 상기 결정된 세션 라이프 타임은 예를 들어, Create session response 메시지 또는 Create/Update Bearer Request를 통해서 상기 PCO를 이용하여 상기 PGW(804)의 PCP capable 의 지원 여부와 함께 상기 MME(802)에게 전달된다. 상기 PCO에서 상기 결정된 세션 라이프 타임은 추가적인 파라미터 리스트에 포함된 파라미터들 중 하나의 파라미터로서 포함될 수 있다. 이때, 상기 파라미터에 대한 컨테이너 식별자는 PCP capable 를 지원 가능함을 지시하는 PCP 또는 상기 PCP capable를 지원 가능하지 않음을 지시하는 Port Control Not Supported가 포함될 수 있다. 그리고, 컨테이너 식별자 컨텐츠 필드는 상기 결정된 세션 라이프 타임으로 설정된다. 그러면, 816단계에서 상기 MME(802)는 상기 UE(800)에게 상기 PCO를 전달한다. 여기서, 상기 PCO는 ESM ACCET 메시지 예를 들어, Session Management Request 메시지 또는 PDN connectivity Accept 메시지 등에 PCO를 삽입되어 상기 UE(800)로 전달된다.
이후, 상기 PCO를 수신한 UE(800)는 상기 PCO를 통해서 획득한 세션 라이프 타임을 이용하여 해당 어플리케이션의 Keepalive 메시지 전송 주기를 조절할 수 있다. 아니면, 상기 PCO를 통해서 회득한 상기 PGW(804)의 PCP capable기능의 지원 여부를 확인하고, 그 확인 결과에 따라 다음 동작을 결정한다.
이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 각 실시 예에서 주요 동작을 수행하는 장치 별 동작을 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 UE의 동작 흐름도의 일 예이다.
도 9를 참조하면, 900단계에서 UE는 NAT가 현재 사용하는 세션 라이프 타임 요청 및 관련 정보를 설정하여 네트워크로 전송한다. 본 발명의 제1실시 예 및 제2실시 예의 경우, UE는 자신이 설정하고자 하는 특정 세션 라이프 타임 값을 상기 관련 정보로 설정하여 송신할 수 있다. 상기 세션 라이프 타임 혹은 관련 정보가 송신되는 방식은 각 실시 예에서 상세히 설명하였으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 특히, 본 발명의 제4실시 예의 경우, 상기 세션 라이프 타임 혹은 관련 정보는 PCO를 이용하여 해당 메시지에 삽입된다. 한편, 본 발명의 제5실시 예의 경우, UE는 상기 관련 정보로서 PCP capable을 지원하는 지 여부를 포함한다.
905단계에서 상기 UE는 NAT의 현재 사용중인 세션 라이프 타임을 획득한다. 이때, 상기 NAT의 현재 사용중인 세션 라이프 타임은 각 실시 예에 따라 다른 값으로 나타내어진다. 예를 들어, 본원 발명의 제1실시 예의 경우, UE가 요청한 특정 세션 라이프 타임 값을 기반으로 설정될 수 있고, 제2실시 예의 경우, 상기 UE가 가입 시 가입 정보 내에 설정된 세션 라이프 타임을 기반으로 설정될 수 있다. 그리고, 본 발명의 제3실시 예의 경우, 상기 UE 가 새롭게 시작한 어플리케이션에 대한 PCC 룰 생성시 결정된 세션 라이프 타임을 기반으로 설정될 수 있다.
910단계에서 상기 UE는 상기 현재 사용 중인 세션 라이프 타임을 이용하여 해당 TCP 세션의 KeepAlive 송신 주기 조절한다.
도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 MME의 동작 흐름도의 일 예이다.
도 10을 참조하면, 1000단계에서 MME는 UE가 설정하고자 하는 'UE의 세션 라이프 타임'을 획득한다. 상기 UE의 세션 라이프 타임이 획득되는 절차는 도 5 관련 설명에서 상세히 설명하였으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
1005단계에서 상기 MME는 상기 UE의 가입자 정보에 포함된 '가입된 UE의 세션 라이프 타임'을 획득한다. 그러면, 1010단계에서 MME는 상기 UE의 세션 라이프 타임과 상기 가입된 UE의 세션 라이프 타임 중 작은 값을 선택한다. 그리고, 1015단계에서 상기 MME는 상기 선택된 세션 라이프 타임을 PGW를 통해서 NAT에게 전달한다. 이후, 1020단계에서 상기 MME는 상기 선택된 세션 라이프 타임을 이용하여 현재 사용중인 세션 라이프 타임 재설정을 완료한 NAT로 재설정된 세션 라이프 타임을 획득하여 상기 UE에게 전달한다.
도 11은 본 발명의 제3실시 예에 따른 PGW의 동작 흐름도의 일 예이다.
도 11을 참조하면, 1110단계에서 PGW는 UE의 새로 시작된 어플리케이션에 대한 PCC 룰 생성시 결정된 세션 라이프 타임을 PCRF로부터 획득한다.
1115단계에서 상기 PGW는 NAT에게 상기 어플리케이션을 위한 포트 매핑 요청 송신 시 상기 결정된 세션 라이프 타임을 함께 전달한다. 1120단계에서 상기 PGW는 상기 NAT로부터 상기 결정된 세션 라이프 타임을 기반으로 재설정된 세션 라이프 타임을 수신하고, 1125단계에서 MME를 통해서 상기 재설정된 세션 라이프 타임을 전달한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 NAT의 구성도의 일 예를 도시한 도면이다. 여기서, NAT의 구성은 설명의 편의상 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행하는 유닛(unit)들로만 구성되는 개략적인 형태로 나타내었다. 그러나, 다른 실시 예에 따라 상기 NAT를 구성하는 유닛들은 하나의 유닛으로 합쳐지거나 더 세부적인 서브 유닛(subunit)들로 분할될 수도 있다.
도 12를 참조하면, NAT(1200)는 일 예로, 제어부(1202)와, 송수신부(1204)를 포함한다. 상기 제어부(1202)는 상기 송수신부(1204)가 새로운 어플리케이션을 시작한 사용자 단말로부터 상기 새로운 어플리케이션에 대한 세션 유지 시간의 요청 정보를 수신함을 인지하면, 상기 요청 정보로부터 상기 사용자 단말이 설정하고자 하는 상기 세션 유지 시간의 특정값과, 상기 사용자 단말이 상기 세션 유지 시간의 설정 기능을 지원하는 지 여부를 알려주는 정보 등을 획득한다. 이때, 상기 요청 정보는 PCO를 사용하여 상기 네트워크로의 자원 요청 또는 초기 접속 단계에서 송신되는 메시지를 통해서 수신될 수 있다.
그러면, 상기 제어부(1202)는 상기 요청 정보로부터 획득한, 상기 사용자 단말이 설정하고자 하는 상기 세션 유지 시간의 특정값과 상기 사용자 단말의 가입자 정보에 포함된 가입된 세션 유지 시간의 값 중 작은 값으로 세션 유지 시간을 재설정할 수 있다. 또한, 상기 제어부(1202)는 상기 새로운 어플리케이션에 대한 정책 및 과금 룰 생성시 결정된 세션 타임을 기반으로 재설정할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(1202)는 상기 재설정한 세션 유지 시간에 대한 정보를 상기 단말에게 전송하도록 상기 송수신부(1204)를 제어한다.
상기한 바와 같은 실시 예들을 통해서 본원 발명은 UE가 NAT의 포트 매핑 동작 시 해당 어플리케이션의 TCP 세션을 유지하는 시간을 획득한다. 그리고, 상기 획득한 시간을 이용하여 상기 어플리케이션에 대한 KeepAlive 메시지 송신 주기를 조절함으로써, 불필요하게 발생한 KeepAlive 메시지 송신 및 UE의 상태 천이를 감소시키는 효과가 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (14)

  1. 이동 통신 시스템에서 사용자 단말이 세션 유지를 제어하는 방법에 있어서,
    새로운 어플리케이션이 시작되면, 상기 새로운 어플리케이션에 대한 세션 유지 시간의 요청 정보를 설정하여 네트워크로 송신하는 과정과,
    상기 네트워크로부터 상기 세션 유지 시간을 획득하고, 상기 세션 유지 시간을 이용하여 상기 세션을 유지하기 위한 상기 사용자 단말의 메시지 송신 주기를 조절하는 과정을 포함하는 세션 유지 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요청 정보는,
    프로토콜 구성 옵션(PCO: Protocol Configuration Option)을 사용하여 상기 네트워크로의 자원 요청 또는 초기 접속 단계에서 송신되는 메시지를 통해서 상기 네트워크로 송신됨을 특징으로 하는 세션 유지 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 요청 정보는 상기 사용자 단말이 설정하고자 하는 상기 세션 유지 시간의 특정값과, 상기 사용자 단말이 상기 세션 유지 시간의 설정 기능을 지원하는 지 여부를 알려주는 정보 중 적어도 하나를 더 포함함을 특징으로 하는 세션 유지 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 네트워크로부터 획득한 상기 세션 유지 시간은,
    상기 사용자 단말이 설정하고자 하는 상기 세션 유지 시간의 특정값과 상기 사용자 단말의 가입자 정보에 포함된 가입된 세션 유지 시간의 값 중 작은 값임을 특징으로 하는 세션 유지 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크로부터 획득한 상기 세션 유지 시간은,
    상기 새로운 어플리케이션에 대한 정책 및 과금 룰 생성시 결정된 세션 타임을 기반으로 재설정됨을 특징으로 하는 세션 유지 방법.
  6. 이동 통신 시스템에서 세션 유지를 제어하는 사용자 단말에 있어서,
    새로운 어플리케이션이 시작되면, 상기 새로운 어플리케이션에 대한 세션 유지 시간의 요청 정보를 설정하는 설정부와,
    상기 요청 정보를 네트워크로 송신하고, 상기 네트워크로부터 상기 세션 유지 시간을 획득하는 송수신부와,
    상기 세션 유지 시간을 이용하여 상기 세션을 유지하기 위한 상기 사용자 단말의 메시지 송신 주기를 조절하는 송신 주기 제어부를 포함하는 사용자 단말.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 요청 정보는,
    프로토콜 구성 옵션(PCO: Protocol Configuration Option)을 사용하여 상기 네트워크로의 자원 요청 또는 초기 접속 단계에서 송신되는 메시지를 통해서 상기 네트워크로 송신됨을 특징으로 하는 사용자 단말.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 요청 정보는 상기 사용자 단말이 설정하고자 하는 상기 세션 유지 시간의 특정값과, 상기 사용자 단말이 상기 세션 유지 시간의 설정 기능을 지원하는 지 여부를 알려주는 정보 중 적어도 하나를 더 포함함을 특징으로 하는 사용자 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 네트워크로부터 획득한 상기 세션 유지 시간은,
    상기 사용자 단말이 설정하고자 하는 상기 세션 유지 시간의 특정값과 상기 사용자 단말의 가입자 정보에 포함된 가입된 세션 유지 시간의 값 중 작은 값임을 특징으로 하는 사용자 단말.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 네트워크로부터 획득한 상기 세션 유지 시간은,
    상기 새로운 어플리케이션에 대한 정책 및 과금 룰 생성시 결정된 세션 타임을 기반으로 재설정됨을 특징으로 하는 사용자 단말.
  11. 이동 통신 시스템에서 사용자 단말이 세션 유지를 제어하는 방법에 있어서,
    새로운 어플리케이션을 시작한 사용자 단말로부터 상기 새로운 어플리케이션에 대한 세션 유지 시간의 요청 정보를 수신하는 과정과,
    상기 요청 정보를 기반으로 상기 세션 유지 시간을 재설정한 후, 재설정한 세션 유지 시간에 대한 정보를 상기 단말에게 전송하는 과정을 포함하는 세션 유지 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 재설정하는 과정은,
    상기 요청 정보가 포함하는, 상기 사용자 단말이 설정하고자 하는 상기 세션 유지 시간의 특정값과, 상기 사용자 단말의 가입자 정보에 포함된 가입된 세션 유지 시간의 값 중 작은 값으로 상게 세션 유지 시간을 재설정하는 과정을 포함하는 세션 유지 방법.
  13. 이동 통신 시스템에서 사용자 단말이 세션 유지를 제어하는 장치에 있어서,
    송수신부를 통해서 새로운 어플리케이션을 시작한 사용자 단말로부터 상기 새로운 어플리케이션에 대한 세션 유지 시간의 요청 정보를 수신하면, 상기 요청 정보를 기반으로 상기 세션 유지 시간을 재설정한 후, 재설정한 세션 유지 시간에 대한 정보를 상기 단말에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하는 세션 유지를 제어하는 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 요청 정보가 포함하는, 상기 사용자 단말이 설정하고자 하는 상기 세션 유지 시간의 특정값과, 상기 사용자 단말의 가입자 정보에 포함된 가입된 세션 유지 시간의 값 중 작은 값으로 상게 세션 유지 시간을 재설정하는 과정을 포함하는 세션 유지를 제어하는 장치.
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