WO2015163743A1 - 무선 랜과 셀룰러 망 접속에서 데이터 트래픽을 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 랜과 셀룰러 망 접속에서 데이터 트래픽을 제어하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2015163743A1
WO2015163743A1 PCT/KR2015/004173 KR2015004173W WO2015163743A1 WO 2015163743 A1 WO2015163743 A1 WO 2015163743A1 KR 2015004173 W KR2015004173 W KR 2015004173W WO 2015163743 A1 WO2015163743 A1 WO 2015163743A1
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wlan
user terminal
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network
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PCT/KR2015/004173
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정상수
조성연
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • An embodiment of the present specification provides a service for effectively transmitting and receiving data by simultaneously using a 3GPP system such as LTE and a non-3GPP system such as a wireless LAN in a network in which a 3GPP system and a non-3GPP system coexist. to be. More specifically, when the user terminal simultaneously creates a connection for transmitting and receiving traffic through the 3GPP system and the non-3GPP system, the access network to control the connection and transmit the traffic in consideration of the subscription information for the user or the status of the operator network It is the technique of choice.
  • mobile communication systems have been developed to provide voice services while guaranteeing user activity.
  • mobile communication systems are gradually expanding not only voice but also data services, and now they have developed to the extent that they can provide high-speed data services.
  • a shortage of resources is occurring in the mobile communication system in which a service is currently provided, and a more advanced mobile communication system is required because users require higher speed services.
  • LTE Long Term Evolution
  • 3GPP The 3rd Generation Partnership Project
  • LTE is a technology that implements high-speed packet-based communication with a transmission rate of up to 100 Mbps.
  • various methods are discussed.
  • the network structure can be simplified to reduce the number of nodes located on the communication path, or the wireless protocols can be as close to the wireless channel as possible.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a system after a 4G network (Beyond 4G Network) or a system after an LTE system (Post LTE).
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 Gigabit (60 GHz) band).
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • Array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna techniques are discussed.
  • 5G communication systems have advanced small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation
  • cloud RAN cloud radio access network
  • D2D Device to Device communication
  • D2D Device to Device communication
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • Hybrid FSK and QAM Modulation FQAM
  • SWSC sliding window superposition coding
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA non orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M machine to machine
  • MTC Machine Type Communication
  • IT intelligent Internet technology services can be provided that collect and analyze data generated from connected objects to create new value in human life.
  • IoT is a field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliances, advanced medical services, etc. through convergence and complex of existing information technology (IT) technology and various industries. It can be applied to.
  • the terminal may simultaneously use a plurality of heterogeneous networks.
  • the UE may simultaneously use a 3GPP access network such as GERAN / UTRAN / E-UTRAN and a non-3GPP access network such as a wireless local area network (WLAN).
  • the user terminal may transmit and receive data by connecting to the E-UTRAN while simultaneously connecting to the WLAN for other traffic.
  • PDN packet data network gateway
  • P-GW packet data network gateway
  • the network may create one or more PDN connections for PDNs having the same access point name (APN) even when a user terminal accesses using a WLAN. You must allow it.
  • APN access point name
  • a method of supporting a user terminal to simultaneously transmit and receive traffic through a 3GPP system and a non-3GPP system using one IP address may be allowed. At this time, whether to create or release a connection and transmit the traffic through the access network should be determined in consideration of the subscription information for the user or the status of the provider network. It is required to provide an apparatus and a control method for such connection and traffic transmission and reception.
  • Signal transmitting and receiving method in a terminal of a mobile communication system for solving the above-described problem is to establish a connection for a specific PDN connection with a base station and a wireless local area network (WLAN); Detecting that the connection over the WLAN is unusable; And transmitting a control message for moving traffic through the WLAN to a mobility management entity (MME) through the base station.
  • MME mobility management entity
  • the signal transmission / reception method may include a packet data network including a first control message including an identifier indicating whether network based IP flow mobility (NB IFOM) is supported. Transmitting to a packet data network gateway (PGW); Receiving a response message from the PGW including wireless local area network (WLAN) control information for NB IFOM support according to the first message; And performing a connection to a specific PDN connection to a base station and a WLAN based on the response message.
  • PGW packet data network gateway
  • WLAN wireless local area network
  • Terminal of the mobile communication system includes a transceiver for transmitting and receiving a signal; And establishing a connection to a specific PDN connection with a base station and a wireless local area network (WLAN), detecting that the connection through the WLAN is unusable, and moving the traffic through the WLAN. And a control unit controlling the transceiver to transmit a message to a mobility management entity (MME) through the base station.
  • MME mobility management entity
  • Terminal of a mobile communication system includes a transceiver for transmitting and receiving a signal; And a first control message including an identifier indicating whether network based IP flow mobility (NB IFOM) is supported, to a packet data network gateway (PGW), and from the PGW Receive a response message including wireless local area network (WLAN) control information for NB IFOM support according to the first message, and perform a connection to a specific PDN connection to the base station and WLAN based on the response message It includes a control unit for controlling the transceiver.
  • NB IFOM network based IP flow mobility
  • PGW packet data network gateway
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a situation in which data is transmitted and received by simultaneously using a 3GPP access network and a non-3GPP access network according to an embodiment of the present disclosure.
  • TWAN trusted WLAN access network
  • FIG 3 illustrates an operation of a user terminal according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • FIG. 4 illustrates an operation of a user terminal according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • FIG 5 is a diagram illustrating the operation of a user terminal and a core network (eg, MME) according to one embodiment of the present specification.
  • MME core network
  • FIG. 6 is a diagram illustrating operations of a user terminal and a core network (eg, P-GW) according to an embodiment of the present specification.
  • a core network eg, P-GW
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation between a core network and a control information server (HSS / AAA) for the core network to generate NW-based IP flow mobility control information based on subscription information.
  • HSS / AAA control information server
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a process of negotiating WLAN offloading, in particular, NW-based IP flow mobility control, between a user terminal and an operator network according to one embodiment of the present specification.
  • FIG 9 illustrates a process in which a user terminal creates a connection after association with a WLAN and updates traffic control information to transmit and receive traffic through the LTE and the WLAN.
  • FIG 10 illustrates an operation for supporting NW-based IP flow mobility when PGW and PCRF are interworked.
  • 11 illustrates an operation for supporting NW-based IP flow mobility when PGW and PCRF are interworked.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a process of updating IP flow control information when a user terminal is connected to both LTE and WLAN to establish a connection.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a process of updating IP flow control information when a user terminal is connected to both LTE and WLAN.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an operation when a user terminal is connected to both LTE and WLAN to establish a connection.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an operation when a user terminal is connected to both LTE and WLAN to establish a connection.
  • 16 is a diagram illustrating a signal transmission and reception procedure between a user terminal and a P-GW according to an embodiment of the present disclosure.
  • 17 is a diagram illustrating a signal transmission and reception procedure between a user terminal and a P-GW according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a user terminal according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • 19 is a diagram illustrating one of core network nodes according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a WLAN according to an embodiment of the present disclosure.
  • each block of the flowchart illustrations and combinations of flowchart illustrations may be performed by computer program instructions. Since these computer program instructions may be mounted on a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, those instructions executed through the processor of the computer or other programmable data processing equipment may be described in flow chart block (s). It creates a means to perform the functions. These computer program instructions may be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement functionality in a particular manner, and thus the computer usable or computer readable memory. It is also possible for the instructions stored in to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in the flowchart block (s).
  • Computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operating steps may be performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-implemented process to create a computer or other programmable data. Instructions for performing the processing equipment may also provide steps for performing the functions described in the flowchart block (s).
  • each block may represent a portion of a module, segment, or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s).
  • logical function e.g., a module, segment, or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s).
  • the functions noted in the blocks may occur out of order.
  • the two blocks shown in succession may in fact be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be executed in the reverse order, depending on the corresponding function.
  • ' ⁇ part' used in the present embodiment refers to software or a hardware component such as an FPGA or an ASIC, and ' ⁇ part' performs certain roles.
  • ' ⁇ ' is not meant to be limited to software or hardware.
  • ' ⁇ Portion' may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to play one or more processors.
  • ' ⁇ ' means components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, procedures, and the like. Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • the functionality provided within the components and the 'parts' may be combined into a smaller number of components and the 'parts' or further separated into additional components and the 'parts'.
  • the components and ' ⁇ ' may be implemented to play one or more CPUs in the device or secure multimedia card.
  • the basic Third Generation Partnership Project (3GPP) LTE system and a non-3GPP access network are referred to as a wireless local area network (WLAN).
  • WLAN wireless local area network
  • the main subject matter of the embodiments of the present specification is to be modified in a slight variation without departing from the scope of the embodiments of the present disclosure to other communication / computer systems having similar technical background and system form. Applicable, it will be possible to the judgment of those skilled in the art of the embodiments of the present disclosure.
  • the object of application of the present invention may be a 1x / CDMA2000 system or a WiMAX system instead of a WLAN.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a situation in which data is transmitted and received by simultaneously using a 3GPP access network and a non-3GPP access network according to an embodiment of the present disclosure.
  • the non-3GPP access network is not only a WLAN but also other non-3GPP standard access networks, for example, 1x / CDMA2000 / HRPD access network or WiMAX. It may include a network.
  • the non-3GPP access network can be broadly divided into a trusted non-3GPP access network 120 and an untrusted non-3GPP access network 130. This division may be determined by whether the operator can trust the non-3GPP access network connected to the provider network. If the non-3GPP access network is untrusted (Untrusted non-3GPP access network 130), the non-3GPP access network is a 3GPP provider network, e.g. P-GW via evolved Packet Data Gateway (ePDG) 140 170, may be connected to.
  • the operator may include an operator operating a 3GPP access network, and the non-3GPP access network may be a service provider contracted with a 3GPP operator.
  • reliable non-3GPP access network 120 may be directly connected to P-GW 170 without ePDG.
  • the non-3GPP access network 120 and 130 is represented as one device for convenience of description, but the non-3GPP access network may be a network including a plurality of access points.
  • a Trusted WLAN Access Network TWAN 120, which may include one or more WiFi access points and a Trusted WLAN Access Gateway (TWAG).
  • TWAN Trusted WLAN Access Network
  • TWAG Trusted WLAN Access Gateway
  • the WiFi access point is connected to the 3GPP provider network through the TWAG, and the TWAG may be physically separated from the WiFi access point, or may be implemented through a logical module for each device.
  • the user terminal via the Trusted WLAN (120) or Untrusted WLAN (130) non-Seamless WLAN NSWO (transmitting and receiving traffic with the external PDN (for example, the Internet) directly without passing through the carrier core network offloading) techniques.
  • the Trusted WLAN 120
  • Untrusted WLAN 130
  • non-Seamless WLAN NSWO transmitting and receiving traffic with the external PDN (for example, the Internet) directly without passing through the carrier core network offloading
  • the 3GPP mobile communication system may include a next-generation base station (Evolved Node B, EUTRAN, ENB, Node B) 150 and S-GW (S-GW) 160,
  • the UE 110 may access an external network through the ENB 150, the S-GW 160, and the P-GW (PDN Gateway) 170.
  • the P-GW usually has a Policy and Charging Enforcement Function (PCEF). If the PCEF is implemented separately from the P-GW, in the embodiment of the present invention, the P-GW may be replaced with the PCEF.
  • PCEF Policy and Charging Enforcement Function
  • the entity referred to throughout the specification may correspond to the next-generation base station 150, the base station may be connected to the cellular network.
  • the PCRF (Policy and Charging Rules Function) 180 is a device that controls a policy related to the quality of service (QoS) of the user, and the Policy and Charging Control (PCC) rule corresponding to the policy is the P-GW 170. And can be applied to.
  • QoS quality of service
  • PCC Policy and Charging Control
  • the eNB 150 is a RAN (Radio Access Network) node, and may perform functions corresponding to a Radio Network Controller (RNC) of a UTRAN system and a Base Station Controller (BSC) of a GERAN system.
  • RNC Radio Network Controller
  • BSC Base Station Controller
  • the eNB 150 is connected to the UE 110 by a radio channel and plays a role similar to that of the existing RNC / BSC.
  • the base station 150 may use several cells at the same time. Therefore, embodiments of the present disclosure may be applied to a 2G / 3G legacy network when the eNB (E-UTRAN) 150 is replaced with UTRAN or GERAN.
  • the S-GW 160 is a device for providing a data bearer, and creates or removes a data bearer context according to the control of a mobility management entity (MME).
  • MME mobility management entity
  • the function of the S-GW 160 may correspond to the function of a Serving GPRS Support Node (SGSN) in a 2G / 3G network.
  • SGSN Serving GPRS Support Node
  • EPS bearer In a wireless communication system such as LTE, a unit to which QoS is applicable is an EPS bearer.
  • One EPS bearer is used to send IP Flows with the same QoS requirements.
  • the EPS bearer may be assigned parameters related to QoS, and may 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 may correspond to a PDP context of the GPRS system.
  • EPC Evolved Packet Core
  • the PDN connection may include one or more EPS bearers, and an IP address for each PDN connection. Can be assigned.
  • PDN connection or connection may be understood as a concept including a logical path through which a terminal may exchange data with a PDN through a core network based on an IP address. .
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a block diagram of a Trusted WLAN Access Network (TWAN) according to an embodiment of the present disclosure, and may be viewed as a type of Trusted non-3GPP access network described in FIG. 1.
  • TWAN Trusted WLAN Access Network
  • a Trusted WLAN Access Network (TWAN) 210 is a WLAN Access Network 220 consisting of one or more WLANs, a Trusted WLAN AAA Proxy for interworking with AAA. 230, and a Trusted WLAN Access Gateway (TWAG) 240 connecting the WLAN Access Network 210 and the P-GW (not shown).
  • TWAN Trusted WLAN Access Network
  • TWAG Trusted WLAN Access Gateway
  • the interface between the TWAG 240 and the P-GW may be referred to as S2a, and a protocol such as GPRS Tunneling Protocol (GTP) or Proxy Mobile IP (PMIP) may be used.
  • GTP GPRS Tunneling Protocol
  • PMIP Proxy Mobile IP
  • the above structure is just a logical structure, and in fact, the physical configuration may be more free.
  • the WLAN Access Network 220 and the TWAG 240 may be implemented in the same physical entity in the communication system.
  • the aforementioned problem that is, when a user terminal can use a non-3GPP access network and a 3GPP access network at the same time, how to create or manage a connection and specific traffic to any access network according to the user subscription information or network status
  • the method of informing and determining whether to transmit will be described with reference to embodiments.
  • the present invention is not limited to these embodiments, and it is possible to carry out other modifications based on the technical idea of the present invention in addition to the embodiments disclosed herein to those skilled in the art. It is self-evident to.
  • the network configuration will mainly include a case in which a TWAN is included as a non-3GPP access network, but a main point of the present invention utilizes a PDN through a non-3GPP access network. It can be applied to any situation. That is, if the carrier network configuration uses an Untrusted WLAN, in the embodiment of the present invention, the TWAN may be replaced with an ePDG, and the ePDG may be replaced by exchanging a message with a user terminal through an untrusted WLAN.
  • the IP flow control information may include information for identifying an IP flow, which is a TFT (Traffic Flow Templates), a packet filter, an IP flow descriptor, and a service data (SDF).
  • TFT Traffic Flow Templates
  • SDF service data
  • Flow Template may refer to all information that can be used to detect a specific IP flow.
  • TWAN and WLAN may be used interchangeably for convenience of description.
  • the WLAN may refer to an entity in charge of control in the WLAN, for example, a WLAN access point (AP), a TWAG, or an ePDG.
  • AP WLAN access point
  • TWAG TWAG
  • ePDG ePDG
  • the description will be made based on the case in which the entity communicating with the UE is TWAN, but the entity in which the actual UE communicates is based on the protocol of the message exchanged by the actual UE.
  • Element ie, at least one of WLAN access network, TWAG, TWAP).
  • the Beacon message may be sent by the WLAN access network in the TWAN.
  • the access network query protocol (ANQP) method may be applied between the UE and the WLAN access network in the TWAN, or an ANQP server connected thereto, or the TWAG.
  • ANQP access network query protocol
  • a WLAN control layer message (WLCP-WLAN Control Protocol) may be exchanged between the UE and the TWAG.
  • the information exchanged between the user terminal and the ePDG may be included in an Internet Key Exchange (IKE) message, not a WLAN control layer message, and may be transmitted through the non-3GPP access network. . If the user terminal directly exchanges information with the WLAN access network, the EAP message may be used.
  • IKE Internet Key Exchange
  • information exchange between WLAN and PCRF is Gateway Control Session establishment, modification, and termination
  • information exchange between PGW and PCRF is IP-CAN session establishment, modification. (Modification), Termination, but in practice this process is sent by the WLAN or PGW to the PCRF with the information described in the embodiment in a Credit Control Request (CCR) message, and the PCRF answers the Credit Control Answer (CCA).
  • CCR Credit Control Request
  • CCA Credit Control Answer
  • the WLAN or PGW receiving the message may respond to the PCRF including the information included in the embodiment in a Re-Auth (RA) Answer message.
  • RA Re-Auth
  • the diameter message is not limited to that described above, but may be used in the form of other similar request / response messages, and the main subject of the present invention is the present invention from one entity to another entity. It is to convey the information described in the embodiment of, and to perform the operation described in the embodiment of the present invention accordingly.
  • the present invention will be described based on a case in which a user terminal is assigned and used with an IP address at the same time through a non-3GPP access network and a 3GPP access network.
  • the present invention can be applied to a case where a user terminal uses a different IP address assigned to a non-3GPP access network and a 3GPP access network, and is limited to the case where the user terminal and each network entity have a connection to the same PGW.
  • the exchanged information should include information (such as an IP address, a connection identifier, or an identifier of a basic bearer included in the connection) to identify a connection that is the target of the operation.
  • the SGW may be partially omitted during the message exchange process of each embodiment. If one network entity, especially the MME, exchanges a message with a PGW, this message may be exchanged with the PGW via the SGW. That is, the SGW may forward the control message received from the MME to the PGW, and forward the message received from the PGW to the MME.In this case, the information entered into the GTP message generated by the SGW and delivered to the next hop (Information Element)
  • a user terminal can simultaneously access a 3GPP access network and a non-3GPP access network such as a WLAN, the method for determining a connection and traffic path will be described. I'll explain.
  • FIG 3 illustrates an operation of a user terminal according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • the user terminal may first select a WLAN to create a connection to the EPC via the WLAN.
  • the user terminal may have a policy for selecting an appropriate WLAN, which may be stored in the user terminal or may be received from an ANDS server, or the MME (using NAS message) or eNB of the provider network. Can also be received via (using RRC message).
  • the policy may also include a setting for WLAN status reporting that is stored and performed in the user terminal.
  • the setting for the WLAN status report may include at least one of a target or event of performing a report, a condition under which a report should be performed, or a reporting period.
  • information required for WLAN operation in an embodiment may be used. It may further include.
  • the WLAN connection status of the user terminal may be changed (i.e., the creation or release of the connection, or the measured signal strength satisfies the condition), or may be set to perform a report when the new WLAN is connected.
  • the congestion status of the WLAN to which the user terminal is connected (BSS load received from the beacon of the AP, the speed / load of the backhaul received through the ANQP process, or the average delay time measured by the user terminal, etc.) is a constant threshold value. If it is above or below, it may be set to report the congestion status.
  • the user terminal may select a WLAN according to the policy or rule, and perform an association and authentication process.
  • the authentication process is omitted, and the authentication process may occur during a subsequent connection process.
  • the user terminal connecting to the WLAN transmits a request message for creating a connection to the provider network through the WLAN.
  • the connection and connection creation of the user terminal may be simultaneously performed.
  • the request message may include a Layer 3 (L3) attach message.
  • the WLAN is a TWAN
  • the user terminal may send a WLCP PDN connectivity request message to the TWAG to request connection creation, or the user terminal may send an EAP message to the WLAN to request connection creation.
  • the WLAN is an untrusted WLAN
  • the user terminal may send an IKE message to the ePDG to request connection creation.
  • the message includes information indicating whether a user identifier (IMSI or NAI), an access point name (APN) to establish a connection, a type of connection (attach or handover), or whether the user terminal supports the NW control-based IP flow mobility function. At least one of may be included.
  • control information for each IP flow may be referred to as an IP flow descriptor.
  • the control information for each IP flow may be in the form of a TFT or packet filter, and more specifically, information for identifying an IP flow (transmission / reception IP address, transmission / reception port, domain name, protocol type, service application identifier, etc.) and At least one of information for identifying an access network (eg, a connection through a WLAN or a connection through a 3GPP access network) having a connection to which each IP flow should be transmitted and received may be included.
  • the user terminal receiving the information in step 325 may transmit the IP flow through the generated connection according to the received IP flow control information. If the PDN connection is simultaneously created through the WLAN and the 3GPP access network, the user terminal may determine which access network to transmit traffic based on the IP flow control information. Also, according to an embodiment, the user terminal may select an access network that has transmitted traffic according to a value specified in the IP flow control information.
  • the IP flow control information may include at least one of a priority of the access network for each IP flow or a condition for selecting an access network for each IP flow, wherein the condition includes time, location (geographic latitude / longitude location). , Cell, TA, etc.), or at least one of a congestion state.
  • the terminal may select a transmission access network based on at least one of the priority or condition.
  • the priority may be specified differently according to the condition. More specifically, in the first location, the WLAN network may have a high priority, and in the second location, the 3GPP network may have a high priority.
  • the condition is included, the access network that can transmit a specific IP flow is satisfied and the traffic with the highest priority can be selected.
  • the traffic transmission fails to the access network with high priority (for example, if the traffic of the IP flow having the high priority of the WLAN is generated and the connection with the WLAN is lost), the user terminal The traffic may be sent to an access network having the next priority.
  • the IP flow control information received from the operator network by the user terminal is a policy (that is, a condition used when the user terminal makes a determination, and does not notify the network of success / failure of the operation). Or a command (the user terminal attempts to perform an operation according to the command and notifies the network of success / failure).
  • the IP flow descriptor received from the provider network may include a condition and a rule to be transmitted to the 3GPP network, or may include a condition and a rule to be transmitted to the non-3GPP network.
  • the UE and the PDN may be connected through the 3GPP network and the WLAN network, but the PDN contexts of the two connections may be the same.
  • a separate connection may be performed for each PDN context.
  • FIG. 4 illustrates an operation of a user terminal according to an embodiment of the present specification.
  • the user terminal may first select a WLAN to create a connection to the EPC via the WLAN.
  • the operator's network may determine whether the user terminal is connected to the WLAN and the state of the connected WLAN (such as the congestion state of the BSS or the load state of the backhaul) in order to determine whether to transmit or receive traffic to the WLAN.
  • the user terminal may have a policy for selecting an appropriate WLAN and reporting the WLAN connection status, which may be stored at the user terminal or received from an ANDS server, or else may be received by the MME ( NAS message usage) or eNB (RRC message usage).
  • the setting for the WLAN status report stored and performed in the user terminal may include at least one of a target or event of performing a report, a condition for performing a report, or a reporting period. For example, when the WLAN connection state of the user terminal is changed, or when the received signal strength with the WLAN satisfies a predetermined condition or is connected to a new WLAN, it may be configured to perform a report and congestion of the WLAN to which the user terminal is connected. When the congestion status is above or below a certain threshold, the congestion status is displayed (such as the BSS load received from the AP beacon, the speed / load of the backhaul received through the ANQP process, or the average delay time measured by the user terminal). Can be set to report. In addition, the status report may be made through the 3GPP network. In an embodiment, the operation of step 405 may include the operation of step 305.
  • step 410 the user terminal selects a WLAN according to the policy or rule, and performs an association and authentication process.
  • the authentication process may be omitted, and the authentication process may occur during a subsequent connection process.
  • the operation of step 410 may include the operation of step 310.
  • step 415 if the process is successful, the user terminal reports the WLAN connection status to the provider network, and the reporting may be controlled according to the WLAN selection and reporting rule described above. More specifically, if the WLAN reporting rule is satisfied, the user terminal may report the WLAN connection status to the provider network.
  • the user terminal may receive a rule (or policy, setting) for offloading traffic from the operator network to the WLAN.
  • the user terminal may transmit a request message for creating a connection to the operator network through the connected WLAN.
  • the request message for creating a connection may be sent if the user terminal has traffic set to transmit through the WLAN.
  • the connection request may be made at the same time as the connection process.
  • the user terminal may transmit a WLCP PDN connectivity request message to the TWAG to request connection creation, or the user terminal may transmit an EAP message to the WLAN to request connection creation.
  • the WLAN is an untrusted WLAN
  • the user terminal may send an IKE message to the ePDG to request connection creation.
  • the message includes information indicating a user identifier (IMSI or NAI), an access point name (APN) to establish a connection, a type of connection (attach or handover), and whether the user terminal supports the NW control-based IP flow mobility function. May be included.
  • the user terminal may receive IP flow control information through a control message from the operator network.
  • This information may be received directly via WLAN, but may be received via NAS message, RRC message, or Protocol Configuration Option (PCO) via E-UTRAN.
  • the control information for each IP flow may include a form of a TFT or a packet filter, and information for identifying an IP flow (transmission / reception IP address, transmission / reception port, domain name, protocol type, etc.) and each IP flow may be transmitted or received.
  • Information may be included to distinguish a connection through an access network (either through a WLAN or through a 3GPP access network).
  • the user terminal receiving the information in step 435 may transmit the IP flow through the generated connection according to the received IP flow control information. If the PDN connection is simultaneously created through the WLAN and the 3GPP access network, the user terminal may determine which access network to transmit traffic through the IP flow control information.
  • the IP flow control information may include the priority and condition of the access network for each IP flow, and the condition may include time, location (geographic latitude / longitude location, cell, TA, etc.), congestion state, and the like. If the condition is included, the condition is satisfied among the access networks that can transmit a specific IP flow, and the traffic with the highest priority can be selected.
  • the traffic transmission fails to the access network with high priority (for example, if the traffic of the IP flow having the high priority of the WLAN is generated and the connection with the WLAN is lost), the user terminal Traffic can be sent to the access network with the next priority.
  • the IP flow control information received by the user terminal from the operator's network is a policy (ie, a condition used when the user terminal makes a determination, and may not notify the network of success / failure of the operation). Or a command (the user terminal attempts to perform an operation according to the command and notifies the network of success / failure).
  • a policy ie, a condition used when the user terminal makes a determination, and may not notify the network of success / failure of the operation.
  • a command the user terminal attempts to perform an operation according to the command and notifies the network of success / failure).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating operations of a user terminal and a core network (eg, an MME) according to an embodiment of the present specification.
  • a core network eg, an MME
  • a signal may be transmitted and received between the user terminal 502 and the MME 504.
  • the user terminal configured to support and use the NW-based IP flow mobility function in step 510 includes whether to support its NW-based IP flow mobility when performing registration (attach or TA / RA update) to the core network through the base station.
  • the information may be transmitted to the core network including the MME 504. More specifically, information including whether to support NW-based IP flow mobility may be delivered using an NW-based IP flow mobility supported indicator among UE network capability IEs of an Attach or TA / RA update request message transmitted by a user terminal. .
  • the core network (including the MME) 504 that receives the information transmitted by the user terminal in step 515 may check subscription information for the user and determine whether to apply NW-based IP flow mobility.
  • whether to apply NW-based IP flow mobility may be set for each user, for each APN, or for classification of smaller traffic (for example, EPS bearer or IP flow having a specific QCI).
  • the information transmitted by the core network 504 in step 520 may be transmitted to the user terminal together with other WLAN control information, for example, the WLAN selection / status reporting policy described in the previous embodiment (Attach or TA / RA update accept). Is passed through.
  • the NAS accept message may include information delivered by the core network 504.
  • the user terminal 502 which has received the information transmitted by the core network 504, may store the information, and perform WLAN selection / reporting and NW-based IP flow mobility operation based on the received information.
  • the main point of the embodiment is between the user terminal and other entities, such as WLAN, ePDG, or TWAG It can also be applied if it occurs. If the operation occurs between the user terminal and the WLAN, the message is replaced with an EAP request / EAP response, and the form or location of the information may be variably changed according to the format of the message. Similarly, if it is between the user terminal and the ePDG, it can be replaced by the IKE request / IKE response message, and between the user terminal and the TWAG WLCP request / WLCP response message. If between the user terminal and the eNB, it may be replaced with an RRC message.
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • FIG. 6 is a diagram illustrating operations of a user terminal and a core network (eg, P-GW) according to an embodiment of the present specification.
  • a core network eg, P-GW
  • a signal may be transmitted and received between the user terminal 602 and the P-GW 604.
  • the user terminal 602 configured to support and use the NW-based IP flow mobility function performs a PCO (Request) request message when performing a session management operation through a core network (P-GW) 604 through a base station.
  • Protocol Configuration Option informs the core network (including P-GW, 604) by including information on whether it supports NW-based IP flow mobility.
  • the core network 604 receiving the message transmitted by the user terminal 602 receives and confirms a rule from control information or subscription information, for example, a PCRF, and applies NW-based IP flow mobility. You can determine whether you can. In this case, whether to apply NW-based IP flow mobility may be set for each user, for each APN, or for classification of smaller traffic (for example, EPS bearer or IP flow having a specific QCI).
  • NW-based IP flow mobility may be set for each user, for each APN, or for classification of smaller traffic (for example, EPS bearer or IP flow having a specific QCI).
  • this information is sent to the PCO of the NAS accept message (Attach or TA / RA update accept) delivered to the user terminal 602 along with other WLAN control information, for example the WLAN selection / status reporting policy described in the preceding embodiments. It can be included and delivered. In an embodiment, the message including the information may be applied differently according to an embodiment.
  • the user terminal 602 may receive the NW-based IP flow mobility operation and perform WLAN selection / reporting based on the received information.
  • the core network eg, MME or PGW
  • NW-based IP flow mobility control information may be generated based on subscription information.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation between a core network and a control information server (HSS / AAA) for the core network to generate NW-based IP flow mobility control information based on subscription information.
  • HSS / AAA control information server
  • a signal may be transmitted and received between a control node 702 and a user subscription database 704.
  • the control entity 702 may be at least one of a control node of the core network, for example, MME, TWAG, PGW, or PCRF.
  • the user subscription database may be at least one of a node including subscription information of the user, for example, an HSS or AAA server and a subscription profile repository (SPR).
  • the control node 702 may request the subscription information from the user subscription database 704 if necessary.
  • the message requesting the subscription information may include not only the ID of the user terminal, but also an identifier for requesting subscription information for WLAN offloading, and more specifically, subscription information for NW-based IP flow mobility support.
  • the subscription information server 704 receiving the information transmitted from the control node 702 at 715 provides the control node 702 with subscription information for the user terminal, and if the user terminal is valid, the WLAN offloading subscription information of the user. More specifically, it may include at least one of whether WLAN offloading is applicable to the user, whether NW-based IP flow mobility is applicable, and a range to which such information is applied, that is, information per APN or EPS bearer.
  • the subscription information server 704 may perform WLAN offloading, more specifically, between the network where the current user terminal resides (ie, the operator of the control node that requested the subscription information) and the provider with the subscription information. May generate subscription information provided to the control node according to whether a roaming agreement for NW-based IP flow mobility is concluded. To this end, whether the user terminal is currently roaming and HPLMN, Serving PLMN information may be exchanged between the roaming network and the home network.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a process of negotiating WLAN offloading, in particular, NW-based IP flow mobility control, between a user terminal and an operator network according to an embodiment of the present invention.
  • a signal may be transmitted and received between at least two entities of the user terminal 801, the base station 802, the MME 803, the HSS 804, and the TWAN / ePDG 805.
  • the user terminal 801 configured to support and use the NW-based IP flow mobility function may inform the base station 802 whether the NW-based IP flow mobility is supported to the core network.
  • the user terminal 801 may inform the core network whether its NW-based IP flow mobility is supported.
  • this information may be delivered using an NW-based IP flow mobility supported indicator among UE network capability IEs of an Attach or TA / RA update request message transmitted by the user terminal 801.
  • the core network (MME 803 in the embodiment) that receives this checks the subscription information for the user and determines whether NW-based IP flow mobility can be applied. More specifically, the MME 803 may request subscription information from the HSS 804 if necessary.
  • the message requesting subscription information may include an ID of a user terminal, subscription information for WLAN offloading, and more specifically, NW. At least one of the identifiers for requesting the subscription information for the underlying IP flow mobility support may be included.
  • the subscription information server 804 which has received this at step 820, provides the control node 803 with subscription information for the user terminal 801, and if valid, the WLAN offloading subscription information of the user, more specifically for the user. At least one of whether offloading is applicable, whether NW-based IP flow mobility is applicable, and a range to which such an application is applicable, that is, information per APN or EPS bearer may be included.
  • the subscription information server 804 is a WLAN between the network where the user terminal 801 currently resides (ie, the operator of the control node that requested the subscription information) and the provider with the subscription information.
  • subscription information provided to the control node may be generated.
  • the user terminal is currently roaming and HPLMN, Serving PLMN information may be exchanged between the roaming network and the home network.
  • whether to apply NW-based IP flow mobility may be set for each user, for each APN, or for classification of smaller traffic (for example, EPS bearer or IP flow having a specific QCI).
  • this information is sent to the user terminal 801 via another WLAN control information, for example, an NAS or a TA / RA update accept to the user terminal along with the WLAN selection / status reporting policy described in the previous embodiment. Can be delivered.
  • another WLAN control information for example, an NAS or a TA / RA update accept to the user terminal along with the WLAN selection / status reporting policy described in the previous embodiment. Can be delivered.
  • the user terminal 801 may receive the received information and perform WLAN selection / reporting and NW-based IP flow mobility operation based on the received information.
  • step 835 a request process for creating an attach or PDN connection through the WLAN 805 may be performed. According to an embodiment, the process of step 835 may be selectively performed.
  • the embodiment has been described based on the operation between the user terminal 801, the MME 803 of the core network, and the HSS 804 as a subscription server, the main point of the embodiment is an entity different from the user terminal 801, For example, it may be applied to cases occurring between WLAN, ePDG 805, or TWAG.
  • the message is replaced with an EAP request / EAP response, and the form or location of the information may be changed according to the format of the message.
  • the ePDG it can be replaced by the IKE request / IKE response message, and between the user terminal and the TWAG WLCP request / WLCP response message.
  • an AAA server may be used instead of the HSS 804.
  • FIG 9 illustrates a process in which a user terminal creates a connection with a WLAN and updates traffic control information to transmit and receive traffic through the LTE and the WLAN.
  • a signal may be transmitted and received between at least two entities of a user terminal 901, a TWAN / eDPG 902, a base station 903, an MME 904, a PGW 905, and a PCRF 906. have.
  • the user terminal 901 selects the WLAN 902 and performs an access (the user terminal may optionally perform authentication), and in step 915, transmits an attach request through the WLAN network.
  • WLCP when in multi-connect mode in Trusted WLAN
  • DHCP when DHCP is enabled
  • EAP when in single connection mode in Trusted WLAN
  • IKE when in Untrusted WLAN
  • the message may include at least one of information indicating whether the user terminal supports NW-based IP flow mobility and information related to NW-based IP flow mobility.
  • information for updating such a routing rule may be transmitted to the network through the base station 903.
  • the request message may include one or more of an ID of the user terminal 901, an ID and a connection state of a WLAN, a requested APN, or information indicating whether to support NW-based IP flow mobility.
  • the status information of the WLAN 902 includes the WLAN connection state of the user terminal 901, the congestion state (BSS load) of the WLAN 902 to which the user terminal is connected, the number of connected stations, the speed / load of the backhaul, or the average delay time. And the like).
  • the PCRF 906 may consider the WLAN state information when determining offloading (ie, whether to perform WLAN offloading or what traffic to transmit to the WLAN) for the user terminal 901.
  • the PCRF 906 determines whether to support NW-based IP flow mobility for the user terminal 901 based on the user subscription information (received from the SPR, etc.), and the state of the operator network (LTE network). Considering the congestion state / congestion state of the WLAN), it is possible to transmit to the TWAN or ePDG 902 information (hereinafter referred to as IP flow control information) to determine which access network should be selected for each IP flow.
  • IP flow control information may include a packet filter for identifying the IP flow and an identifier indicating an allowed access network for the IP flow.
  • IP flow classification information may be included by introducing an access network selection condition and an access network selection priority concept.
  • this information includes QoS information for each IP flow, for example, traffic type (VoIP, Video, Best effort, etc.), uplink / downlink maximum / minimum / guaranteed bitrate, and transmission parameters that can be used in QCI / ARP or WLAN.
  • traffic type VoIP, Video, Best effort, etc.
  • uplink / downlink maximum / minimum / guaranteed bitrate may be included.
  • the PCRF 906 may deliver information indicating whether WLAN offloading is allowed for each APN or bearer to the user equipment 901 to the core network.
  • the TWAN / ePDG 902 that receives the IP flow control information, that is, the traffic routing information (the information deciding which access network is transmitted to which access network) may transmit the Proxy Binding Update message to the PGW 905.
  • the Proxy Binding Update message may include at least one of IP flow control information and QoS information received from the PCRF 906 in addition to the basic information.
  • the Proxy Binding Update message may include the state information of the WLAN.
  • the status information of the WLAN includes the WLAN connection status of the user terminal 901, the congestion status of the WLAN to which the user terminal 901 is connected (BSS load, the number of connected stations, the speed / load of the backhaul, or the average delay time). It may include.
  • the PGW 905 may consider the WLAN state information when determining offloading (ie, whether to perform WLAN offloading or what traffic to transmit to the WLAN) for the user terminal 901.
  • the PGW 905 creates / updates the PGW context for the user terminal 901 based on the information received from the TWAN / ePDG 902, and through this, downlink data for each IP flow to an access network. You can decide if it should be sent.
  • the PGW 905 distinguishes the IP flows transmitted and received to the E-UTRAN 903 based on the above information, and thus the routing table and the bearer context of the E-UTRAN 903. (Ie TFT or packet filter) can be updated.
  • the updated information may include the priority of the access network for each controlled traffic, and may include information of all or part of traffic transmitted through the 3GPP network and traffic transmitted through the non-3GPP network. It can also be included as IP filter related information.
  • the PGW 905 forwards the Proxy Binding Ack message containing the information of the IP flow to be transmitted and received through the WLAN to the TWAN or the ePDG 902 according to the foregoing decision. If the IP flow control information is to be transmitted to the user terminal 901 through the PCO, the PGW 905 includes the IP flow control information in the PCO and transmits a Proxy Binding Ack message to the TWAN / ePDG. The TWAN / ePDG 902 delivers the PCO portion back to the user terminal. If the QoS control information is included, the TWAN / ePDG 902 transmits the QoS control information to the WLAN so that traffic transmission parameters can be set for each traffic.
  • the TWAN / ePDG 902 may transfer the IP flow control information received from the PGW 905 to the user terminal 901.
  • the user terminal 901 receiving this can determine the things that need to be transmitted and received to the WLAN of each IP flow. If the QoS control information is included, the user terminal 901 accordingly allows the traffic transmission parameter belonging to the IP flow can be set.
  • control may be performed by exchanging a message between the TWAN / ePDG 902 and the terminal. That is, when the IP flow control information transmitted to the user terminal 901 includes access network information to be selected for each traffic, the user terminal 901 may establish a WLAN based on the information received from the TWAN / ePDG 902.
  • the bearer context of the E-UTRAN can be updated by transferring the TFT or packet filter of the bearer used in the E-UTRAN 903 to the NAS of the 3GPP modem.
  • the IP flow control information generated from the PGW 905 and transmitted to the terminal is used when updating the TFT or packet filter in the NAS.
  • the entire ESM message (eg, Bearer Resource Modification Request) may be included, or may simply include a TFT or packet filter to be updated for each bearer.
  • the user terminal internally delivers the ESM message to a controller for processing a 3GPP NAS, and the 3GPP NAS controller receives the ESM message.
  • the context of the 3GPP NAS layer of the user terminal may be changed, or an ESM response message or a new ESM request message may be generated and transmitted.
  • the PGW 905 should change the bearer context, that is, the TFT or packet filter of the E-UTRAN 903 via the E-UTRAN 903, and for this purpose, the P-GW initiated A bearer modification process can be performed. This process may be selectively performed through steps 950 to 960, and each message may include TFT information and QoS information.
  • the PGW 905 may know which access network to transmit to downlink IP flows, and the user terminal 901 may select which access network to transmit to uplink IP flows. You can judge. In addition, it can know the QoS parameter to apply when transmitting traffic, and can select access network or decide transmission priority based on this.
  • FIG. 9 illustrates an embodiment in which a WLAN network and a PCRF 906 are interworked
  • the PGW 905 may operate in conjunction with the PCRF 906 instead of the WLAN network.
  • FIG 10 illustrates an operation for supporting NW-based IP flow mobility when PGW and PCRF are interworked.
  • a signal may be transmitted and received between at least two entities of the user terminal 1001, the TWAN / eDPG 1002, the base station 1003, the MME 1004, the PGW 1005, and the PCRF 1006. have.
  • the user terminal 1001 selects the WLAN 1002 and performs an access (optionally authentication), and in step 1015, the user terminal 1001 transmits an attach request through the WLAN 1002 network.
  • the request message may include NW-based IP flow mobility support information of the user terminal 1001.
  • the gateway control session performed in step 1020 may not be performed or may be selectively performed.
  • the TWAN for a trusted WLAN
  • the ePDG for an untrusted WLAN
  • the Proxy Binding Update message may include information indicating that NW-based IP flow mobility is supported for the user terminal 1001.
  • the Proxy Binding Update message may also include the status information of the WLAN, the status information of the WLAN, the WLAN connection status of the user terminal, the congestion status (BSS load, the number of stations being connected, the backhaul) of the WLAN that the user terminal is connected to Speed / load, or average latency, etc.).
  • the PGW 1005 may consider the WLAN state information when determining the offloading (ie, whether to perform WLAN offloading or what traffic to transmit to the WLAN) for the user terminal 1001.
  • the PGW 1005 may exchange information with the PCRF 1006 through an IP-CAN session based on the information received from the TWAN / ePDG 1002. That is, when the PGW 1005 has a connection with the PCRF 1006 (Gx interface), the PGW 1005 requests the PCRF 1006 to generate an IP-CAN session, the ID of the user terminal 1001, the ID and connection state of the WLAN, One or more of the requested APN and information indicating whether to support NW-based IP flow mobility may be included and transmitted. In addition, the status information of the WLAN received from the WLAN may be transmitted to the PCRF.
  • the PCRF 1006 determines whether to support NW-based IP flow mobility for the user terminal 1001 based on the user subscription information (received from the SPR, etc.), and the status of the operator network (LTE network).
  • IP flow control information information to determine which access network should be selected for each IP flow in consideration of the congestion state or the state of the WLAN received in the previous process.
  • the information provided to the PGW 1005 may include at least one of information for identifying an IP flow (packet filter) or an identifier indicating an allowed access network for the IP flow.
  • the concept of selection condition and priority may be introduced to include IP flow classification information, application conditions (time, location, congestion state, etc.), and priority of the access network for each condition.
  • this information includes QoS information for each IP flow, for example, traffic type (VoIP, Video, Best effort, etc.), uplink / downlink maximum / minimum / guaranteed bitrate, and transmission parameters that can be used in QCI or WLAN. Access Category index may be included.
  • This information can be delivered in a modified or extended existing SDF (Service Data Flow) template. These information may be included in a part of the PCC rule, or may be transmitted as information such as a separate WLAN offloading control rule.
  • the PCRF 1006 may deliver information indicating whether WLAN offloading is allowed for each APN or bearer for the user terminal to the core network.
  • the PGW 1005 receives the information received from the WLAN, and if so, the IP flow control information received from the PCRF 1006, that is, the traffic routing information (information for determining which access network to transfer each IP flow to).
  • the PGW context for the user terminal 1001 may be generated / updated.
  • the PGW 1005 may determine to which access network downlink data should be transmitted for each IP flow. You can also determine which QoS parameters apply to control traffic. If the same PDN connection has already been made through the E-UTRAN 1003, the PGW 1005 classifies the IP flow to be transmitted and received to the E-UTRAN 1003 based on the above information, and thus the routing table and the E-UTRAN 1003.
  • the bearer context ie, TFT or packet filter
  • the PGW 1005 forwards the Proxy Binding Ack message containing the information of the IP flow to be transmitted and received through the WLAN to the TWAN / ePDG 1002 according to the foregoing decision. If the IP flow control information is to be transmitted to the user terminal 1001 through the PCO, the PGW 1005 transmits the Proxy Binding Ack message to the TWAN / ePDG 1002 by including the IP flow control information in the PCO. Upon receiving this, the TWAN / ePDG 1002 transfers the PCO portion back to the user terminal 1001 in step 1050. If the transmitted message includes QoS control information, the TWAN / ePDG 1002 transmits QoS control information to the WLAN so that traffic transmission parameters can be set for each traffic.
  • the TWAN / ePDG 1002 transmits the IP flow control information received from the PGW 1005 to the user terminal 1001, and the user terminal that receives the IP flow control information can determine whether to transmit / receive the WLAN to each of the IP flows. If the QoS control information is included, the user terminal 1001 can set the traffic transmission parameters belonging to the IP flow accordingly. If the WLCP is used in the TWAN, the TWAG may transmit the information through a PDN connectivity accept message transmitted to the user terminal, and the information may be encoded and transmitted to the TFT. In this case, the TFT can determine which access network should be transmitted for each packet filter in the existing format, for example, allowed RAT type or priority by RAT, and conditions for determination (time, location, congestion, etc.). At least one of) may be included.
  • control may be performed by exchanging a message between the TWAN / ePDG 1002 and the terminal. That is, when the IP flow control information delivered to the user terminal includes access network information to be selected for each traffic, the user terminal may perform a TFT or packet filter for the WLAN based on the information received from the TWAN / ePDG 1002. At the same time, it is possible to transfer the bearer TFT or packet filter used in the E-UTRAN 1003 to the NAS of the 3GPP modem.
  • the IP flow control information generated from the PGW 1005 and delivered to the terminal is an ESM message used when the NAS updates the TFT or packet filter.
  • ESM message used when the NAS updates the TFT or packet filter.
  • Bearer Resource Modification Request may be included, or may simply include a TFT or Packet filter to be updated for each bearer.
  • the ESM message is included in the message containing the IP flow control information received through the WLAN, the user terminal internally delivers the ESM message to a controller for processing a 3GPP NAS, and the 3GPP NAS controller receives the ESM message.
  • the context of the 3GPP NAS layer of the user terminal may be changed, or an ESM response message or a new ESM request message may be generated and transmitted.
  • the PGW 1005 must change the bearer context, that is, the TFT or packet filter of the E-UTRAN 1003 through the E-UTRAN 1003, and for this purpose, the P-GW ( 1005)
  • An initiated bearer modification process may be performed. This process may be performed through steps 1055 to 1065, which in an embodiment may be optionally performed.
  • the included message may also include at least one of information related to the TFT and QoS.
  • the PGW 1005 may know which access network to transmit to downlink IP flows, and the user terminal may determine which access network to transmit to uplink IP flows. have. It also knows the QoS parameters to apply when sending traffic.
  • WLAN may be connected through PGW and GTP.
  • FIG. 11 illustrates an operation for supporting NW-based IP flow mobility when the PGW and the PCRF are interworked.
  • a signal may be transmitted and received between at least two entities of a user terminal 1101, a TWAN / eDPG 1102, a base station 1103, an MME 1104, a PGW 1105, and a PCRF 1106. have.
  • the user terminal 1101 selects the WLAN 1002 and performs an access (optionally authentication), and in step 1115, the user terminal 1101 transmits an attach request through the WLAN network 1102. .
  • WLCP when in multi-connect mode in Trusted WLAN
  • DHCP when DHCP is enabled
  • EAP when in single connection mode in Trusted WLAN
  • IKE when in Untrusted WLAN
  • the message may include NW-based IP flow mobility support information of the user terminal 1101.
  • the gateway control session performed in step 1120 may not be performed or may be selectively performed.
  • the TWAN in the case of the Trusted WLAN
  • the ePDG in the case of the Untrusted WLAN
  • the Create Session Request message may include information indicating that NW-based IP flow mobility is supported for the user terminal 1101 in addition to the basic information.
  • the Create Session Request message may include the status information of the WLAN, the status information of the WLAN, the WLAN connection state of the user terminal, the congestion state (BSS load, the number of stations being connected, the backhaul) of the WLAN that the user terminal is connected to Speed / load, or average latency, etc.).
  • the PCRF 1106 may consider the WLAN state information when determining the offloading (ie, whether to perform WLAN offloading or what traffic to transmit to the WLAN) for the user terminal 1101.
  • the PGW 1105 may exchange information with the PCRF 1106 through an IP-CAN session based on the information received from the TWAN / ePDG 1102. That is, when the PGW 1105 has a connection (Gx interface) with the PCRF1106 (), the PGW 1105 requests the IPFCAN session to be generated by the PCRF 1106, the ID of the user terminal 1101, the ID and connection state of the WLAN, and the request. APN, and information indicating whether to support NW-based IP flow mobility can be included and delivered. In addition, during the process, the PGW may deliver the WLAN state information received from the WLAN to the PCRF.
  • the PCRF 1106 determines whether to support NW-based IP flow mobility for the user terminal 1101 based on the user subscription information (received from the SPR, etc.), and the state of the operator network (LTE network).
  • IP flow control information information to determine which access network should be selected for each IP flow in consideration of the congestion state or the state of the WLAN received in the previous process.
  • the information provided to the PGW 1105 may include at least one of a packet filter for distinguishing an IP flow and an identifier indicating an allowed access network for the IP flow.
  • the concept of selection condition and priority may be introduced to include IP flow classification information, application conditions (time, location, congestion state, etc.), and priority of the access network for each condition.
  • this information includes QoS information for each IP flow, for example, traffic type (VoIP, Video, Best effort, etc.), uplink / downlink maximum / minimum / guaranteed bitrate, and transmission parameters that can be used in QCI or WLAN. Access Category index may be included.
  • This information can be delivered in a modified or extended existing SDF (Service Data Flow) template.
  • SDF Service Data Flow
  • the PCRF may deliver information indicating whether WLAN offloading is allowed for each APN or bearer for the user terminal to the core network.
  • the PGW 1105 receives the information received from the WLAN, and if so, the IP flow control information received from the PCRF 1106, that is, the traffic routing information (information for determining which access network to transfer each IP flow to).
  • the PGW context for the user terminal 1101 may be generated / updated. Through this, the PGW 1105 may determine to which access network downlink data should be transmitted for each IP flow. You can also determine which QoS parameters apply to control traffic. If the same PDN connection has already been created through the E-UTRAN 1103, the PGW 1105 distinguishes the IP flow to be transmitted and received to the E-UTRAN 1103 based on the above information, and thus the routing table and the E-UTRAN 1103.
  • the bearer context ie, TFT or packet filter
  • the PGW 1105 delivers a Create Session Response message to the TWAN / ePDG 1102 containing information on the IP flow to be transmitted and received through the WLAN according to the foregoing decision. If the IP flow control information is to be delivered to the user terminal 1101 through the PCO, the PGW 1101 transmits a Create Session Response message to the TWAN / ePDG 1101 by including the IP flow control information in the PCO. Upon receiving this, the TWAN / ePDG transfers the PCO portion back to the user terminal 1101 at step 1150. If the QoS control information is included, the TWAN / ePDG 1102 transfers the QoS control information to the WLAN so that traffic transmission parameters can be set for each traffic.
  • the TWAN / ePDG 1102 transfers the IP flow control information received from the PGW 1105 to the user terminal 1101, and the user terminal which receives the IP flow control information can determine which of the IP flows should be transmitted and received to the WLAN. If the QoS control information is included, the user terminal 1101 can set the traffic transmission parameter belonging to the IP flow accordingly. If the WLCP is used in the TWAN, the TWAG may transmit the information through a PDN connectivity accept message transmitted to the user terminal, and the information may be encoded and transmitted to the TFT. In this case, the TFT can determine which access network should be transmitted for each packet filter in the existing format, for example, allowed RAT type or priority by RAT, and conditions for determination (time, location, congestion, etc.). At least one of) may be included.
  • control may be performed by exchanging a message between the TWAN / ePDG 1102 and the terminal. That is, when the IP flow control information delivered to the user terminal includes access network information that should be selected for each traffic, the user terminal performs a TFT or packet filter for the WLAN based on the information received from the TWAN / ePDG 1102. At the same time as the update, it is possible to deliver the TFT or packet filter of the bearer used in the E-UTRAN 1103 to the NAS of the 3GPP modem.
  • the IP flow control information generated from the PGW 1105 and transmitted to the terminal is an ESM message used when the NAS updates the TFT or packet filter.
  • ESM message used when the NAS updates the TFT or packet filter.
  • Bearer Resource Modification Request may be included, or may simply include a TFT or Packet filter to be updated for each bearer.
  • the ESM message is included in the message containing the IP flow control information received through the WLAN, the user terminal internally delivers the ESM message to a controller for processing a 3GPP NAS, and the 3GPP NAS controller receives the ESM message.
  • the context of the 3GPP NAS layer of the user terminal may be changed, or an ESM response message or a new ESM request message may be generated and transmitted.
  • the PGW 1105 must change the bearer context, that is, the TFT or packet filter of the E-UTRAN 1103 through the E-UTRAN 1103, and for this purpose, the P-GW ( 1105)
  • An initiated bearer modification process may be performed. This process may be performed through steps 1155 to 1165, and in the embodiment, this process may be selectively performed.
  • the included message may also include at least one of information related to the TFT and QoS.
  • the PGW 1106 may know which access network to transmit to downlink IP flows, and the user terminal may determine which access network to transmit to uplink IP flows. Can be. It also knows the QoS parameters to apply when sending traffic.
  • the user terminal when the user terminal is connected to both the LTE and the WLAN to establish a connection, it may occur when some IP flow to move from one access network (eg LTE) to another access network (eg WLAN). Alternatively, it may be necessary to change the IP flow sent and received for each access network according to traffic generation or network conditions.
  • one access network eg LTE
  • another access network eg WLAN
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a process of updating IP flow control information when a user terminal is connected to both LTE and WLAN in an embodiment.
  • signals may be transmitted and received between at least two entities of the user terminal 1201, the TWAN / eDPG 1202, the base station 1203, the MME 1204, the PGW 1205, and the PCRF 1206. have.
  • the user terminal 1202 has a PDN connection to both the E-UTRAN 1203 and the WLAN 1202.
  • the PDN connection may be formed simultaneously or sequentially.
  • a process of creating and managing a connection between the user terminal 1201 and the network may be performed using the above-described embodiments.
  • the PCRF 1206 may receive status information including a congestion status transmitted from the LTE base station 1203 or the WLAN 1202. It is also possible to inform the base station 1203 in step 1215 or the WLAN node 1202 in step 1220 via the PGW 1205 in step 1225, but to collect and report a separate congestion state, for example a node such as a load manager. May report to PCRF 1206.
  • the PCRF 1206 may determine the type of traffic transmitted by the user or a change in network status based on the received information, and may decide to change the access network of the traffic. For example, if a user is transmitting and receiving a specific IP flow through the LTE network, and congestion of the LTE network is reported, the PCRF 1206 may change the access network for transmitting and receiving the IP flow to WLAN or prioritize the WLAN. You can make changes that raise the rank.
  • the PCRF 1206 that determines the control change for the IP flow updates these IP flow control information and transmits them to the TWAN / ePDG 1202.
  • the updated control information may be delivered through a Gateway Control Session Modification process, and the updated information may be included in a part of a PCC rule or may be transmitted as information such as a separate WLAN offloading control rule.
  • the PCRF 1206 may update the information indicating whether WLAN offloading is allowed for each APN or bearer for the user terminal 1201 and deliver the information to the core network.
  • the TWAN / ePDG 1202 may forward the received information to the PGW 1205 using a Proxy Binding Update message in step 1240.
  • the message may include the status information of the WLAN.
  • the WLAN status information includes the WLAN connection status of the user terminal 1201, the congestion status of the WLAN to which the user terminal is connected (BSS load, the number of connected stations, the speed of the backhaul / Load, or average latency, etc.).
  • the PGW 1205 may consider the WLAN state information when determining the offloading (i.e., whether to perform WLAN offloading or which traffic to transmit to the WLAN) in step 1245. Can be.
  • the PGW 1205 which has received IP flow control information, that is, traffic routing information (information for determining which access network is to be transmitted to which IP network), is received by the PGW 1205 based on the information received from the PCRF and the information it has. It creates / updates the PGW context for this, and through this, it is possible to determine which access network should transmit downlink data for each IP flow. You can also determine which QoS parameters apply to control traffic. If the same PDN connection has already been created via the E-UTRAN 1203, the PGW 1205 distinguishes the IP flows that are transmitted and received to the E-UTRAN 1203 based on the above information, and thus the routing table and the E-UTRAN 1203.
  • the bearer context ie, TFT or packet filter
  • the PGW 1205 may deliver a Proxy Binding Ack message containing information of the IP flow to be transmitted and received through the WLAN to the TWAN / ePDG 1202 according to the foregoing decision. If the IP flow control information is to be transmitted to the user terminal 1201 through the PCO, the PGW 1205 includes the IP flow control information in the PCO and transmits a Proxy Binding Ack message to the TWAN / ePDG 1202. Upon receiving this, the TWAN / ePDG 1202 transfers the PCO portion back to the user terminal 1202 in step 1255. If the QoS control information is included, the TWAN / ePDG transmits the QoS control information to the WLAN so that traffic transmission parameters can be set for each traffic.
  • the TWAN / ePDG 1202 transmits the IP flow control information received from the PGW 1205 to the user terminal 1201, and the user terminal that receives the IP flow control information can determine which of the IP flows should be transmitted and received to the WLAN. If the QoS control information is included, the user terminal 1202 can set the traffic transmission parameter belonging to the IP flow accordingly.
  • WLCP is used in the TWAN
  • the TWAG may transmit the information through a WLCP request message, for example, a PDN Connection Modification Request message, which is transmitted to the user terminal, and the information may be encoded and transmitted to the TFT.
  • the TFT can determine which access network should be transmitted for each packet filter in the existing format, for example, allowed RAT type or priority by RAT, and conditions for determination (time, location, congestion, etc.). At least one of) may be included.
  • Control may be performed by exchanging messages between the TWAN / ePDG 1202 and the terminal. That is, when the IP flow control information delivered to the user terminal includes access network information that should be selected for each traffic, the user terminal performs a TFT or packet filter for the WLAN based on the information received from the TWAN / ePDG 1202.
  • the IP flow control information generated from the PGW 1205 and delivered to the terminal is an ESM message used when the NAS updates the TFT or packet filter.
  • Bearer Resource Modification Request may be included, or may simply include a TFT or Packet filter to be updated for each bearer.
  • the user terminal internally delivers the ESM message to a controller for processing a 3GPP NAS, and the 3GPP NAS controller receives the ESM message.
  • the context of the 3GPP NAS layer of the user terminal may be changed, or an ESM response message or a new ESM request message may be generated and transmitted.
  • the PGW 1205 when the above method is not applied, the PGW 1205 must change the bearer context, that is, the TFT or packet filter, toward the E-UTRAN 1203 through the E-UTRAN 1203.
  • the P-GW 1205
  • An initiated bearer modification process may be performed. This process may be performed through steps 1260 to 1270, and in the embodiment, this process may be selectively performed.
  • the included message may also include at least one of information related to the TFT and QoS.
  • the PGW 1205 may know which access network to transmit to downlink IP flows, and the user terminal may determine which access network to transmit to uplink IP flows. have. You can also see the applied QoS parameters when sending traffic.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a process of updating IP flow control information when a user terminal is connected to both LTE and WLAN in an embodiment.
  • a signal may be transmitted and received between at least two entities of a user terminal 1301, a TWAN / eDPG 1302, a base station 1303, an MME 1304, a PGW 1305, and a PCRF 1306. have.
  • the user terminal 1301 has a PDN connection to both the E-UTRAN 1303 and the WLAN 1302.
  • the PDN connection may be formed simultaneously or sequentially.
  • a process of creating and managing a connection between the user terminal 1301 and the network may be performed using the above-described embodiments.
  • the PCRF 1306 or the PGW 1305 may receive state information including a congestion state from the LTE base station 1303 or the WLAN 1302. It is also possible for the base station 1303 or the WLAN node 1302 to advertise through the PGW 1305, but a node that collects and reports a separate congestion state, for example a node such as a load manager, may be the PCRF 1306 or PGW 1305. ) Can be reported.
  • the PCRF 1206 may determine a type of traffic transmitted by the user or a change in network status, and may decide to change the access network of the traffic. For example, when a user is transmitting and receiving a specific IP flow through a WLAN network, but the signal state of the WLAN network is reported from the terminal or the external Rx interface, the PCRF 1306 or the PGW 1305 The access network for transmitting and receiving the IP flow may be changed to LTE, or a change may be made to increase the priority of LTE.
  • the PCRF 1306 updates these IP flow control information as described above and transmits them to the PGW 1305.
  • an IP-CAN session modification process may be used, and the information may be included in a part of the PCC rule or transmitted as information such as a separate WLAN offloading control rule.
  • the PCRF 1306 may update the information indicating whether WLAN offloading is allowed for each APN or bearer for the user terminal and transmit the information to the core network including the PGW 1305.
  • the PGW 1305 determines at least one of the received congestion information or IP flow control information received from the PCRF 1306, i.e., traffic routing information (information for determining which access network to send each IP flow to), if any.
  • the PGW context for the user terminal 1301 may be generated / updated.
  • the PGW 1305 may determine to which access network downlink data should be transmitted for each IP flow. You can also determine which QoS parameters apply to control traffic. If the same PDN connection has already been created through the E-UTRAN 1303, the PGW 1305 classifies the IP flows that are transmitted and received to the E-UTRAN 1303 based on the above information, and the routing table and the bearer of the E-UTRAN.
  • the context ie TFT or packet filter
  • the PGW 1305 may transmit an Update Bearer Request message containing information of the IP flow to be transmitted and received through the WLAN to the TWAN / ePDG 1302 according to the foregoing decision. If the IP flow control information is to be transmitted to the user terminal 1301 through the PCO, the PGW 1305 includes the IP flow control information in the PCO and transmits an Update Bearer Request message to the TWAN / ePDG 1302. Upon receiving this, the TWAN / ePDG 1302 transfers the PCO portion back to the user terminal 1301. If the QoS control information is included, the TWAN / ePDG 1302 transmits the QoS control information to the WLAN so that traffic transmission parameters can be set for each traffic.
  • the TWAN / ePDG 1302 transmits the IP flow control information received from the PGW 1305 to the user terminal 1301, and the user terminal 1301 that receives the IP flow control information is determined to transmit / receive to the WLAN of each IP flow. You can do it. If the QoS control information is included, the terminal 1301 may set the traffic transmission parameter belonging to the IP flow accordingly. If WLCP is used in the TWAN, the TWAG may transmit the information through a WLCP request message, for example, a PDN connection Modification Request message, which is transmitted to the user terminal 1301, and the information is encoded and transmitted to the TFT. Can be. In this case, the TFT can determine which access network should be transmitted for each packet filter in the existing format, for example, allowed RAT type or priority by RAT, and conditions for determination (time, location, congestion, etc.). ) May be included.
  • WLCP request message for example, a PDN connection Modification Request message
  • the control thereof may be performed by exchanging a message between the TWAN / ePDG 1302 and the user terminal 1301. That is, when the IP flow control information transmitted to the user terminal 1301 includes access network information to be selected for each traffic, the user terminal 1301 may establish a WLAN based on the information received from the TWAN / ePDG 1302. At the same time as updating the TFT or packet filter, the bearer TFT or packet filter used in the E-UTRAN can be delivered to the NAS of the 3GPP modem.
  • IP flow control information generated from the PGW 1305 and transmitted to the terminal is used when updating the TFT or packet filter in the NAS.
  • the ESM message (for example, Bearer Resource Modification Request) may be included, or may simply include a TFT or packet filter to be updated for each bearer. If the ESM message is included in the message containing the IP flow control information received through the WLAN, the user terminal internally delivers the ESM message to a controller for processing a 3GPP NAS, and the 3GPP NAS controller receives the ESM message. In this process, the context of the 3GPP NAS layer of the user terminal may be changed, or an ESM response message or a new ESM request message may be generated and transmitted.
  • the PGW 1305 needs to change the bearer context, that is, the TFT or packet filter of the E-UTRAN 1303 through the E-UTRAN 1303, and for this purpose, the P-GW ( 1305) This may be performed by transmitting an initiated bearer modification process, that is, an Update Bearer Request message to the MME through the SGW. This process may be performed through steps 1340 and 1345, and in the embodiment, this process may be selectively performed.
  • the included message may also include at least one of information related to the TFT and QoS.
  • the PGW 1305 can know which access network to transmit to downlink IP flows, and the user terminal can determine which access network to transmit to uplink IP flows. have. You can also see the applied QoS parameters when sending traffic.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an operation when a user terminal is connected to both an LTE and a WLAN according to an embodiment to establish a connection.
  • a signal is transmitted and received between at least two entities of a user terminal 1401, a TWAN / eDPG 1402, a base station 1403, an MME 1404, a PGW 1405, and a PCRF 1406. Can be.
  • the user terminal 1401 has a PDN connection to both the E-UTRAN 1403 and the WLAN 1402.
  • the PDN connection may be formed simultaneously or sequentially.
  • a process of creating and managing a connection between the user terminal 1401 and the network may be performed using the above-described embodiments.
  • step 1415 the connection between the user terminal 1401 and the WLAN 1402 is disconnected, and in step 1420, the WLAN (WLAN AP, TWAN or ePDG) 1402 recognizes that the connection with the user terminal 1401 is lost. Can be. According to an embodiment of the present disclosure, at least one of when the packet is not transmitted or received with the user terminal 1401 for a predetermined time or when there is no response to the message sent by the WLAN for a predetermined time.
  • the WLAN 1402 may inform the core network that the connection state to the user terminal 1401 is lost. This may be done through Option 1 or Option 2.
  • Option 1 may be used when the WLAN 1402 can directly transmit and receive a signal to and from the PCRF 1406.
  • the WLAN 1402 is connected to the user terminal 1401 through a Gateway Control Session.
  • PCRF (1406) dp can be notified that the disconnection.
  • the PCRF 1406 may transmit the updated IP flow control information to the PGW 1405 to transmit / receive all traffic to LTE in step 1430.
  • the PCRF 1406 indicates that in step 1435, the WLAN 1402 using the PMIP is disconnected from the user terminal 1401 through the WLAN 1402 through a Proxy Binding Update message. You can inform. At this time, the message may set the ID and the Lifetime to distinguish the connection to 0 to inform that the connection is no longer valid.
  • the WLAN 1402 using the GTP transmits a bearer deactivation or PDN disconnection request message, indicating that the user terminal 1401 is disconnected through the WLAN 1402. PCRF 1406 may be informed.
  • the message may include information for identifying the target connection.
  • information for identifying the target connection at least one of an ID of a connection generated through a WLAN, an ID of a basic bearer of a corresponding PDN connection, or a Linked Bearer ID may be used. If the identifier indicates a bearer generated through the E-UTRAN for the PDN connection, the core network receiving the identifier may determine which connection is generated through the WLAN 1402 using the bearer ID.
  • the PGW 1405 Upon receiving these messages, the PGW 1405 processes the information received through the IP CAN session modification or termination process (step 1445, one or more of information indicating that the connection is lost or an identifier for identifying the connection / default bearer). ) Can be sent.
  • the PCRF 1406 may recognize that the connection of the WLAN 1402 is lost, and transmit the updated IP flow control information to the PGW 1405 to transmit and receive all traffic through the LTE network.
  • the PCRF is changed through the Rx interface with the server (for example, IMS server) to establish a connection, the state of the WLAN for the user terminal has changed (deteriorated or lost connection), or the user selected It may be received that the WLAN preference has changed.
  • server for example, IMS server
  • step 1445 the PGW 1405, based on the information received from the WLAN 1402 and, if so, the information received from the PCRF 1406, bearer to transmit and receive all traffic for the user terminal 1401 to the LTE network.
  • the process to update the context can be performed.
  • the PGW 1405 transmits to the SGW not shown, including a TFT or packet filter configured to transmit and receive all IP flows through the LTE network in an Update Bearer Request message, and through this process, the user terminal 1401.
  • IP flow control information that is, the TFT or packet filter of the EPS bearer context is also updated to transmit and receive all traffic to the LTE network.
  • the exchanged message may include at least one of TFT or QoS related information.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an operation when a user terminal is connected to both an LTE and a WLAN, and has established a connection state.
  • a signal is transmitted and received between at least two entities of a user terminal 1501, a TWAN / eDPG 1502, a base station 1503, an MME 1504, a PGW 1505, and a PCRF 1506. Can be.
  • the user terminal 1501 has a PDN connection to both the E-UTRAN 1503 and the WLAN 1502.
  • the PDN connection may be formed simultaneously or sequentially.
  • a process of creating and managing a connection between the user terminal 1501 and the network may be performed using the above-described embodiments.
  • the user terminal 1501 may perform multiple IP flows for performing multi-access for the E-UTRAN 1503, the WLAN 1502, and the PDN connection.
  • the connection between the user terminal 1501 and the WLAN 1502 is disconnected, and in operation 1520, the user terminal 1501 may recognize that the connection with the WLAN 1502 has been disconnected and determine whether to report it to the network. . This may be recognized when packet transmission / reception with the WLAN 1502 does not occur for a predetermined time or when there is no response for a message sent by the user terminal 1501 to the WLAN 1502 for a predetermined time. Alternatively, it may be recognized when the signal strength received by the user terminal 1501 from the WLAN 1502 becomes less than or equal to a certain level.
  • the user terminal 1501 may inform the core network that the connection state to the WLAN 1502 has been lost. As in the above-described embodiment, this may be performed by a report control process set in advance in the user terminal, or may be performed by a process of delivering a separate event report message.
  • the user terminal 1501 may inform the base station 1503 through an RRC message, or notify the MME 1504 that a connection to a WLAN is lost through a NAS message.
  • These messages may include at least one of information indicating that the connection to the WLAN has been lost, and information for identifying the target connection.
  • the information indicating that the connection to the WLAN is lost may include an identifier indicating that the connection through the WLAN cannot be used.
  • the ID of the connection generated through the WLAN 1502 the ID of the default bearer of the corresponding PDN connection, or the Linked Bearer ID may be used, and if the identifier is a PDN connection
  • the core network receiving the E-UTRAN 1503 may determine which connection is generated through the WLAN 1502 using the bearer ID. If a NAS message is used to report the information, a Bearer Resource Modification Request message or an EMM or ESM Status message may be used. If the RRC message is used, the base station 1503 that receives the RRC message may transmit the received information to the MME 1505 through the S1_A1 message.
  • the MME 1504 having received the information in step 1530, may inform the PGW 1505 of the fact that the user terminal is disconnected from the wireless LAN through the SGW and the target connection that has been disconnected. More specifically, the MME 1504 may inform the SGW that the connection of the user terminal 1501 is disconnected and the target connection through the wireless LAN 1502, including the information received in the Modify Bearer Command message.
  • the PGW 1505 Upon receiving these messages in step 1535, the PGW 1505 performs PCRF (1506) on the information received through the IP CAN session modification or termination process (one or more of the information indicating that the connection has been lost or an identifier for identifying the connection / default bearer). ) Can be sent.
  • PCRF 1506
  • the information received through the IP CAN session modification or termination process one or more of the information indicating that the connection has been lost or an identifier for identifying the connection / default bearer.
  • the PGW 1505 Upon receiving these messages in step 1535, the PGW 1505 performs PCRF (1506) on the information received through the IP CAN session modification or termination process (one or more of the information indicating that the connection has been lost or an identifier for identifying the connection / default bearer). ) Can be sent.
  • information for identifying a disconnected target connection at least one of an ID of a connection generated through a WLAN, an ID of a default bearer of a corresponding PDN connection, or
  • the PCRF 1506 may recognize that the connection of the WLAN 1503 is lost, and transmit the updated IP flow control information to the PGW 1505 to transmit and receive all traffic to the LTE network.
  • the PGW 1505 updates the bearer context to transmit and receive all traffic for the user terminal 1501 to the LTE network, based on the information received from the WLAN and, if so, the information received from the PCRF 1506. Perform the procedure to That is, the PGW 1505 transmits to the SGW including a TFT or packet filter configured to allow all IP flows to be transmitted and received through the LTE in the Update Bearer Request message, and through this process, the IP flow control information of the user terminal 1501. That is, the TFT or packet filter of the EPS bearer context is also updated to transmit and receive all traffic to the LTE network.
  • Such an operation may be performed in steps 1550 to 1560, and the message exchanged may include at least one of TFT or QoS related information. More specifically, based on the message received in step 1550, the path of the traffic transmitted and received to the TWAN 1502 may be changed to be transmitted and received by the base station 1503, and the traffic may be moved to the changed path.
  • the user terminal 1501 when the user terminal 1501 loses the connection of the WLAN 1502, the user terminal 1501 informs the core network whether the connection is lost or not and moves the IP flows to the 3GPP access network. Although it has been described to start the operation, when the WLAN connection is lost, the user terminal 1501 may directly transmit a request for moving the IP flow transmitted through the WLAN to the 3GPP access network.
  • IP flows transmitted to the WLAN 1502 are transferred to the 3GPP access network.
  • Information for transmission may be included and transmitted.
  • the IP flow control information may include at least one of information for identifying an IP flow or information indicating that a transmission path for the corresponding IP flow is a 3GPP access network.
  • the MME 1504 delivers the IP flow control information to the PGW 1505 through a GTP or PMIP message and, if necessary, this information can be delivered to the PCRF 1506.
  • the PGW / PCRF 1505/1506 receiving the information may change a path so that IP flows transmitted through the WLAN 1502 can be transmitted and received through the 3GPP access network through the procedures included in the embodiments of the present specification. .
  • the user terminal 1501 may notify the connection state of the WLAN 1502 or the connection of the WLAN 1502 is lost through a protocol configuration option (PCO).
  • PCO protocol configuration option
  • the user terminal 1501 uses the PCO to transmit the information to the core network (PGW 1505). Can be informed.
  • the information included in the PCO may include at least one of an identifier indicating whether the user terminal 1501 is connected to the WLAN 1502 or not, such as WLAN Connected, WLAN Not Connected, or Connection Lost.
  • the user terminal 1501 delivering the PCO to the core network may use at least one of a WLCP message, an IKE message, or an EAP message if the PCO is transmitted through the WLAN 1502 access network. If the WLAN 1502 network (TWAN / TWAG or ePDG) includes the PCO in the message received from the terminal 1501, the WLAN 1502 network uses the PCO as the core network (PGW 1505) through the following method. ) Can be delivered.
  • WLAN network includes PCO received from user terminal in GTP-C message (eg Modify Bearer Command or Create Session Request) sent to PGW.
  • GTP-C message eg Modify Bearer Command or Create Session Request
  • WLAN network includes PCO received from user terminal in PMIP message (eg Proxy Bindling Update) sent to PGW.
  • PMIP message eg Proxy Bindling Update
  • the user terminal 1501 transfers the PCO to the core network may use one of NAS messages if the PCO is transmitted through the 3GPP access network (E-UTRAN or UTRAN / GERAN).
  • the NAS message may be one of a Bearer Resource Modification Request, a Bearer Resource Allocation Request, an ESM status, and an ESM information response.
  • the MME 1504 or SGSN can deliver the PCO to the PGW 1505 through the following method.
  • the MME / SGSN When using GTP: The MME / SGSN includes the PCO received from the user terminal in the GTP-C message (eg, Modify Bearer Command or Create Session Request) sent to the SGW. SGW forwards the received information to the PGW.
  • GTP-C message eg, Modify Bearer Command or Create Session Request
  • the MME / SGSN includes the PCO received from the user terminal in the GTP message sent to the SGW.
  • SGW forwards PCO received from MME / SGN in PMIP message (eg Proxy Binding Update) sent to PGW
  • the PGW 1505 / PCRF 1506 may change a path so that IP flows transmitted through the WLAN 1502 can be transmitted and received through the 3GPP access network through the procedures included in the embodiments of the present specification. have.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a signal transmission and reception procedure between a user terminal and a P-GW according to an embodiment of the present disclosure. More specifically, FIG. 16 is a diagram illustrating an operation in which the network informs whether the terminal supports NW-based IP flow mobility when the terminal asks NW (network) for NW-based IP flow mobility.
  • a signal may be transmitted and received between the user terminal 1602 and the P-GW 1604.
  • the user terminal 1602 configured to support and use the NW-based IP flow mobility function supports NW-based IP flow mobility in an operator network in a protocol configuration option (PCO) of a request message when performing a session management operation. It can be sent with a request to ask whether or not.
  • the request for asking whether to support NW-based IP flow mobility may include, for example, an NW initiated IP flow mobility support request. This information may be conveyed to the PGW 1604 through the core network.
  • the core network receiving the message transmitted by the user terminal 1602, together with whether the operator core network supports NW-based IP flow mobility, control information or subscription information for the user For example, you can receive and confirm rules from PCRF.
  • the core network PGW 1604 may determine whether NW-based IP flow mobility can be applied to the user terminal based on the rule or the setting / stored information received by the PCRF. In this case, whether to apply NW-based IP flow mobility may be set for each user, for each APN, or for classification of smaller traffic (for example, EPS bearer or IP flow having a specific QCI).
  • the PGW 1604 may include a PCO delivered to the user terminal 1602 in a session management message (at least one of a GTP-C message or a PMIP message), which includes NW-based IP flow mobility in the NW.
  • a session management message at least one of a GTP-C message or a PMIP message
  • NW-based IP flow mobility in the NW may be included, for example, NW initiated IP flow mobility support.
  • Whether to apply the NW-based IP flow mobility may be set for each user, for each APN, or for segmenting smaller traffic (eg, EPS bearer or IP flow with a specific QCI).
  • the node of the core network (MME / SGSN or TWAN / ePDG) includes the PCO in the NAS message or WLCP / IKE / EAP message sent to the user terminal 1602. Will be delivered again.
  • the user terminal 1602 receiving it in step 1625 can store it, and it can be seen that NW-based IP flow mobility can be used based on the received information. Accordingly, WLAN selection / reporting and NW-based IP flow mobility operation can be performed. Can be done.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a signal transmission and reception procedure between a user terminal and a P-GW according to an embodiment of the present disclosure. More specifically, FIG. 17 is a diagram illustrating an operation of notifying whether the NW-based IP flow mobility is supported by the user terminal when the NW (network) asks the user terminal whether the NW-based IP flow mobility is supported.
  • a signal may be transmitted and received between the user terminal 1702 and the P-GW 1704.
  • messages for session management may be exchanged between the user terminal 1702 and the PGW 1704.
  • a process for generating / modifying a PDN connection or an EPS bearer or a process for moving a PDN connection or an IP flow from one access network to another may be performed.
  • step 1710 may optionally be performed.
  • step 1715 when the PGW 1704 needs to perform a session management process, the PGW 1704 determines whether the operator core network supports NW-based IP flow mobility, as well as control information or subscription information for the user, for example, a PCRF. Receive, confirm, and may determine whether the NW-based IP flow mobility can be applied to the user terminal 1702. In this case, whether to apply NW-based IP flow mobility may be set for each user, for each APN, or for classification of smaller traffic (for example, EPS bearer or IP flow having a specific QCI).
  • NW-based IP flow mobility may be set for each user, for each APN, or for classification of smaller traffic (for example, EPS bearer or IP flow having a specific QCI).
  • the PGW requests a protocol configuration option (PCO) of a session management message (usually a GTP-C message or a PMIP message) asking whether the terminal supports NW-based IP flow mobility, for example, NW initiated IP flow mobility support.
  • PCO protocol configuration option
  • This information can be delivered to the terminal 1702 through the core network. Whether the NW-based IP flow mobility is applied depends on the user, the APN, or the classification of smaller traffic (eg, EPS bearer or IP flow with a specific QCI). Can be set for each).
  • the node of the core network (MME / SGSN or TWAN / ePDG) includes the PCO in the NAS message or WLCP / IKE / EAP message sent to the user terminal 1704. Will be delivered again.
  • the message transmission in step 1720 may be performed according to the determination of the PGW 1704 or the request of the user terminal 1702.
  • the user terminal 1702 checks whether the NW initiated IP flow mobility is supported in step 1725, and whether the NW initiated IP flow mobility is supported in the session management message transmitted to the network, for example, the NW initiated IP.
  • Flow mobility support can be included in the PCO for transmission. In this case, whether to apply NW-based IP flow mobility may be set for each user, for each APN, or for classification of smaller traffic (for example, EPS bearer or IP flow having a specific QCI).
  • the PGW 1704 may receive the NW-based IP flow mobility based on the received information.
  • the PGW 1704 may store the information in the PDN context. Accordingly, the PGW 1704 may perform the NW-based IP flow mobility operation. have.
  • creating and using the same PDN connection or one PDN connection through the WLAN and the E-UTRAN may mean that one IP address is used to transmit and receive data through the WLAN and the E-UTRAN. May include.
  • the PGW and the user terminal should be able to determine through which access network a specific IP flow should be transmitted, which can be made based on the IP flow control information described in the above embodiments have.
  • entities that generate IP flow control information eg, PCRF or PGW
  • IP flow control information should be generated. The following methods can be used.
  • IP flow control information that is, TFT / packet filter or IP flow descriptor
  • IP flow control information for distinguishing traffic transmitted to each access network is set to be exclusive to each other.
  • -Priority is set for access network for specific IP flow. Entities that make routing decisions about IP flows (for example, PGW for downlinks and user terminals for uplinks) have the highest priority among access networks with accessible and matching IP flow control information for specific IP flows. Chooses higher
  • IP flow control information of one access network is not match-all IP flow control information. Only certain IP flows should be set to be transmitted and received, and the priority of access network with match-all IP flow control information is set low.
  • a part of requesting the terminal to directly determine an access network for a specific IP flow to set the path of the IP flow is omitted, but if the user terminal accesses a specific IP flow
  • such information may be transferred from the user terminal to the provider network to be considered in determining an access network to transmit and receive the actual IP flow.
  • this information may be transmitted to the core network (PGW or PCRF) through the E-UTRAN or WLAN.
  • PGW core network
  • this information can be delivered to WLAN through WLCP, EAP, IKE message and then to GTP / PMIP message when using WLAN.
  • E-UTRAN is used, RRC / NAS message and GTP / It can be delivered to the core network as a PMIP message.
  • the core network receiving this may select the final access network in consideration of the information received in the above-described embodiments.
  • a user terminal has a policy / rule received from an operator network policy server (eg, ANDSF) or a user preference set by the user
  • this information is transmitted from the user terminal to the operator network.
  • this information may be transmitted to the core network (PGW or PCRF) through the E-UTRAN or WLAN.
  • PGW core network
  • this information can be delivered to WLAN through WLCP, EAP, IKE message and then to GTP / PMIP message when using WLAN.
  • E-UTRAN is used, RRC / NAS message and GTP / It can be delivered to the core network as a PMIP message.
  • the core network receiving this may select the final access network in consideration of the information received in the above-described embodiments.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a user terminal according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • the user terminal 1800 of the present specification may include at least one of a transceiver 1802, a storage 1804, and a terminal controller 1806.
  • the transceiver 1802 may transmit and receive a signal with a network entity including a base station.
  • the storage unit 1804 may store information related to the operation of the user terminal 1800 and data transmitted and received through the transceiver 1802.
  • the terminal controller 1806 may control the overall operation of the user terminal 1800 and may control the user terminal 1800 to perform the operation described in the foregoing embodiment.
  • the terminal controller 1806 may include at least one processor and may be configured through at least one logical or physical module.
  • the core network node may be at least one of a base station, an MME, a PGW, an S-GW, a PCRF, a user subscription database, or an HSS.
  • the core network node 1900 of the present specification may include at least one of a transceiver 1902, a storage 1904, and a core network node controller 1806.
  • the transceiver 1902 may transmit and receive a signal with a terminal or another core network node.
  • the storage unit 1904 may store information related to the operation of the core network node 1900 and data transmitted and received through the transceiver unit 1902.
  • the core network node controller 1906 may control the overall operation of the core network node 1900 and may control the core network node 1900 to perform the operations described in the above embodiments.
  • the core network node controller 1906 may include at least one processor and may be configured through at least one logical or physical module.
  • a WLAN 2000 of the present disclosure may include at least one of a transceiver 2002, a storage 2004, and a WLAN controller 2006. It may include.
  • the transceiver 2002 may transmit and receive a signal with a terminal or another core network node.
  • the storage unit 2004 may store information related to the operation of the core WLAN 2000 and data transmitted / received through the transceiver 2002.
  • the WLAN controller 2006 may control the overall operation of the WLAN 2000, and may control the WLAN 2000 dmf to perform the operations described above.
  • the WLAN node controller 2006 may include at least one processor and may be configured through at least one logical or physical module.

Landscapes

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 명세서의 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템의 단말에서 신호 송수신 방법은 기지국 및 무선랜(wireless local area network, WLAN)과 특정 PDN 연결에 대한 접속을 수립하는 단계; 상기 WLAN을 통한 접속이 사용할 수 없음(unusable)을 감지하는 단계; 및 상기 WLAN을 통한 트래픽을 이동 시키기 위한 제어메시지를 상기 기지국을 통해 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로 전송하는 단계를 포함한다. 본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 3GPP망과 non 3GPP 망에 함께 접속할 수 있는 단말의 트레픽 전송 경로를 네트워크에서 제어할 수 있고, 네트 워크 및 단말의 상태에 따라 트레픽 전송 경로를 결정할 수 있도록 함으로써 제한된 통신 자원을 효율적으로 활용할 수 있다.

Description

무선 랜과 셀룰러 망 접속에서 데이터 트래픽을 제어하는 방법 및 장치
본 명세서의 실시 예는 3GPP 시스템과 비 3GPP 시스템이 공존하는 망에서, LTE와 같은 3GPP 시스템과 무선 랜과 같은 비(non)-3GPP 시스템을 동시에 사용하여 데이터를 효과적으로 송수신하는 서비스를 제공하기 위한 기술이다. 보다 구체적으로, 사용자 단말이 3GPP 시스템과 비 3GPP 시스템을 통해 트래픽 송수신을 위한 연결을 동시에 생성했을 때, 사용자에 대한 가입 정보나, 사업자 망의 상태를 고려하여 연결을 제어하고 트래픽을 전송할 엑세스망을 선택하는 기술이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상이 발생하고 있고, 또한 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구함으로 인해 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하여 차세대 이동 통신 시스템으로 개발 중인 중 하나의 시스템으로써 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 최대 100 Mbps정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.
또한 4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
이와 같은 이동통신 시스템에서 단말은 복수 개의 이종 망을 동시에 사용하는 것이 가능하다. 특히, 단말은 GERAN/UTRAN/E-UTRAN과 같은 3GPP 엑세스 망과 WLAN(Wireless Local Area Network)과 같은 비(non)-3GPP 엑세스 망을 동시에 사용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 사용자 단말은 E-UTRAN에 접속하여 데이터를 송수신 하면서, 다른 트래픽을 위해 WLAN에 동시에 접속해 데이터를 송수신 할 수도 있다. 이 때, 사용자 단말에 대해 트래픽이 전송될 엑세스망을 사용자의 가입 정보나 망 상태 등을 고려해서 최적으로 제어할 수 있는 방법 및 장치가 요구된다.
사용자 단말이 비(non)-3GPP 시스템을 통해 특정 패킷 데이터 네트워크(PDN: Packet Data Network)에 연결된 서비스를 사용하는 경우, 사용자 단말로부터 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(P-GW: Packet Data Network Gateway)까지 연결(Connection)이 생성될 필요가 있다. 사업자 망 구성과 사용자에 대한 서비스 자유도를 높이기 위해, 상기 네트워크는 한 사용자 단말이 무선랜을 사용하여 접속하는 경우에도 동일한 APN(Access Point Name)을 갖는 PDN에 대해 하나 이상의 PDN 연결을 생성할 수 있도록 허용해야 한다. 또는, 사용자 단말이 하나의 IP 주소를 사용해 동시에 3GPP 시스템과 비 3GPP 시스템을 통해 트래픽을 송수신 할 수 있도록 지원하는 방법이 허용될 수 있다. 이 때, 연결을 생성하거나 해제하고, 트래픽을 어떤 엑세스망을 통해 전송할지는 사용자에 대한 가입 정보나, 사업자 망의 상태를 고려하여 결정되어야 한다. 이와 같은 연결과 트래픽 송수신을 위한 장치 및 제어방법을 제공하는 것이 요구된다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템의 단말에서 신호 송수신 방법은 기지국 및 무선랜(wireless local area network, WLAN)과 특정 PDN 연결에 대한 접속을 수립하는 단계; 상기 WLAN을 통한 접속이 사용할 수 없음(unusable)을 감지하는 단계; 및 상기 WLAN을 통한 트래픽을 이동 시키기 위한 제어메시지를 상기 기지국을 통해 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로 전송하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템의 단말에서 신호 송수신 방법은 네트워크 기반 IP 플로우 이동성(network based IP flow mobility, NB IFOM) 지원 가능 여부를 나타내는 식별자를 포함하는 제1제어 메시지를 페킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)에 전송하는 단계; 상기 PGW로부터 상기 제1메시지에 따라 NB IFOM 지원을 위한 무선랜(wireless local area network, WLAN) 제어 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 응답 메시지를 기반으로 기지국 및 WLAN으로 특정 PDN 연결에 대한 접속을 수행하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 통시 시스템의 단말은 신호를 송수신하는 송수신부; 및 기지국 및 무선랜(wireless local area network, WLAN)과 특정 PDN 연결에 대한 접속을 수립하고, 상기 WLAN을 통한 접속이 사용할 수 없음(unusable)을 감지하고, 상기 WLAN을 통한 트래픽을 이동 시키기 위한 제어메시지를 상기 기지국을 통해 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 명세서의 또 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템의 단말은 신호를 송수신하는 송수신부; 및 네트워크 기반 IP 플로우 이동성(network based IP flow mobility, NB IFOM) 지원 가능 여부를 나타내는 식별자를 포함하는 제1제어 메시지를 페킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)에 전송하고, 상기 PGW로부터 상기 제1메시지에 따라 NB IFOM 지원을 위한 무선랜(wireless local area network, WLAN) 제어 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하고, 상기 응답 메시지를 기반으로 기지국 및 WLAN으로 특정 PDN 연결에 대한 접속을 수행하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 3GPP망과 non 3GPP 망에 함께 접속할 수 있는 단말의 트레픽 전송 경로를 네트워크에서 제어할 수 있고, 네트 워크 및 단말의 상태에 따라 트레픽 전송 경로를 결정할 수 있도록 함으로써 제한된 통신 자원을 효율적으로 활용할 수 있다.
도 1은 본 명세서의의 일 실시 예에 따른 3GPP 엑세스 망과 비-3GPP(Non-3GPP) 엑세스 망을 동시에 사용하여 데이터를 송수신하는 상황을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 명세서의의 일 실시 예에 따른 TWAN(Trusted WLAN Access Network) 의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타낸다.
도 5는 본 명세서의 한 실시예에 따른 사용자 단말과 코어망(예, MME)의 동작을 나타내는 도면이다.
도 6는 본 명세서의 한 실시예에 따른 사용자 단말과 코어망(예, P-GW)의 동작을 나타내는 도면이다.
도 7은 코어망이 가입정보를 기반으로 NW 기반 IP flow mobility 제어 정보를 생성하기 위한 코어망과 제어정보 서버(HSS/AAA) 사이의 동작을 타내는 도면이다.
도 8은 본 명세서의 한 실시 예에 따라 사용자 단말과 사업자 망이 WLAN 오프로딩, 특히 NW 기반 IP flow mobility 제어를 협의(negotiation)하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 사용자 단말이 WLAN에 접속(association)후 연결을 생성하고, LTE와 WLAN을 통해 트래픽을 송수신하기 위해 트래픽 제어 정보를 갱신하는 과정을 나타낸다.
도 10은 PGW와 PCRF가 연동된 경우 NW 기반 IP flow mobility를 지원하기 위한 동작을 나타낸다.
도 11은 PGW와 PCRF가 연동된 경우 NW 기반 IP flow mobility를 지원하기 위한 동작을 나타낸다
도 12는 사용자 단말이 LTE와 WLAN에 모두 접속되어 연결을 맺었을 때, IP flow 제어 정보를 갱신하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 13은 사용자 단말이 LTE와 WLAN에 모두 접속되어 연결을 맺었을 때, IP flow 제어 정보를 갱신하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 14는 사용자 단말이 LTE와 WLAN에 모두 접속되어 연결을 맺었는데, 연결 상태가 변경된 경우의 동작을 나타내는 도면이다.
도 15는 사용자 단말이 LTE와 WLAN에 모두 접속되어 연결을 맺었는데, 연결 상태가 변경된 경우의 동작을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 명세서의 실시 예에 따른 사용자 단말 및 P-GW 사이에 신호 송수신 절차를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 명세서의 실시 예에 따른 사용자 단말 및 P-GW 사이에 신호 송수신 절차를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 명세서의 실시 예에 따른 사용자 단말을 나타내는 도면이다.
도 19는 본 명세서의 실시 예에 따른 코어 네트워크 노드 중 하나를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 명세서의 실시 예에 따른 WLAN를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
또한 앞으로 본 명세서의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 기본적인 3GPP(Third Generation Partnership Project) LTE 시스템을, 그리고 비(non)-3GPP 엑세스 망으로는 무선 랜(WLAN, Wireless Local Area Network, WiFi로 속칭됨)을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서의 실시 예들의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 시스템 형태를 가지는 여타의 통신/컴퓨터 시스템에도 본 명세서의 실시 예의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 명세서의 실시 예의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
예를 들면, 본 발명의 적용 대상은 WLAN 대신 1x/CDMA2000 시스템이나 WiMAX 시스템이 될 수 있다.
도 1은 본 명세서의의 일 실시예에 따른 단말(User Equipment, UE)(110)3GPP 엑세스 망과 비-3GPP 엑세스 망을 동시에 사용하여 데이터를 송수신하는 상황을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 비-3GPP 엑세스 망으로 WLAN만 나타나 있지만, 앞서 언급한 것 처럼 비-3GPP 엑세스 망은 WLAN 뿐만 아니라 다른 비 3GPP 표준 엑세스망, 예를 들면 1x/CDMA2000/HRPD 엑세스 망 또는 WiMAX 망을 포함할 수 있다.
비-3GPP 엑세스 망은 크게 trusted 비-3GPP 엑세스 망(120)과 untrusted 비-3GPP 엑세스 망(130)으로 나눌 수 있다. 이렇게 나누는 것은, 사업자가 사업자 망에 연결된 비-3GPP 엑세스망을 신뢰할 수 있는지의 여부에 따라 결정될 수 있다. 만약 비-3GPP 엑세스 망이 신뢰성이 없는 경우(Untrusted 비-3GPP 엑세스 망(130)), 비-3GPP 엑세스 망은 ePDG(evolved Packet Data Gateway)(140)를 통해 3GPP 사업자 망, 일 예로 P-GW(170),에 연결될 수 있다. 실시 예에서 사업자는 3GPP 엑세스 망을 운용 하는 사업자를 포함할 수 있으며, 비-3GPP 엑세스 망은 3GPP 사업자와 계약을 맺은 서비스 제공자(Service Provider)일 수 있다.
이와 달리, 신뢰성 있는 비-3GPP 엑세스 망(120)은 ePDG 없이 바로 P-GW(170)에 연결될 수 있다.
도 1에는 설명의 편의를 위해 비-3GPP 엑세스 망(120, 130)이 하나의 장치로 표시되어 있으나, 비-3GPP 엑세스 망은 다수의 엑세스 포인트로 구성된 망일 수 있다. 특히, WLAN으로 신뢰성 있는 비-3GPP 엑세스 망을 구성하는 경우, 이는 TWAN(Trusted WLAN Access Network)(120)라 부르며, 이는 하나 이상의 WiFi 엑세스 포인트와 TWAG(Trusted WLAN Access Gateway)를 포함할 수 있다.
즉, WiFi 엑세스 포인트는 TWAG를 통해 3GPP 사업자 망에 연결되며, TWAG는 WiFi 엑세스 포인트와 물리적으로 분리되어 구현되거나, 아니면 하나의 장치에 별로의 논리적인 모듈을 통해 구현될 수 있다.
한편, 도 1에서 나타난 것처럼, 사용자 단말은 Trusted WLAN(120) 또는 Untrusted WLAN(130)을 통해 사업자 코어 망을 지나지 않고 직접 외부 PDN(예를 들면 Internet)과 트래픽을 송수신하는 NSWO(Non-Seamless WLAN offloading) 기술을 사용할 수도 있다.
실시 예에서 3GPP 이동 통신 시스템, 특히 LTE 시스템은 차세대 기지국(Evolved Node B, EUTRAN, ENB, Node B) (150) 및 S-GW(Serving Gateway, S-GW)(160)를 포함할 수 있으며, 사용자 단말(UE)(110)은 ENB(150) 및 S-GW(160), 그리고 P-GW(PDN Gateway)(170)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다. P-GW는 보통 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)을 갖는데, 만약 PCEF가 P-GW와 별도로 구현되는 경우, 본 발명의 실시예에서 P-GW는 PCEF로 대치되어 적용될 수 있다. 또한 명세서 전반에서 기지국으로 언급되는 엔티티는 차세대 기지국(150)과 대응될 수 있으며, 상기 기지국은 셀룰러 망과 연결될 수 있다.
PCRF(Policy and Charging Rules Function)(180)는 사용자의 서비스 품질(QoS)과 관련된 정책을 제어하는 장치이며, 정책에 해당하는 PCC(Policy and Charging Control) 규칙(rule)은 P-GW(170)에 전달되어 적용될 수 있다.
eNB(150)는 RAN(Radio Access Network) 노드로서, UTRAN 시스템의 RNC(Radio Network Controller) 그리고 GERAN 시스템의 BSC(Base Station Controller)에 대응되는 기능을 수행할 수 있다. eNB(150)는 UE(110)와 무선 채널로 연결되며 기존 RNC/BSC와 유사한 역할을 수행한다. 또한 기지국(150)은 여러 개의 셀을 동시에 사용할 수 있다. 따라서 본 명세서의 실시 예들은 eNB(E-UTRAN)(150)을 UTRAN 또는 GERAN으로 대체할 경우, 2G/3G 레거시 망에 적용될 수 있다.
S-GW(160)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)의 제어에 따라서 데이터 베어러 컨텍스트를 생성하거나 제거한다. S-GW(160)의 기능은 2G/3G 망에서의 SGSN(Serving GPRS Support Node)의 기능에 대응될 수 있다.
LTE와 같은 무선 통신 시스템에서 QoS를 적용할 수 있는 단위는 EPS 베어러(bearer)이다. 하나의 EPS 베어러는 동일한 QoS 요구사항을 갖는 IP 플로우(Flow)들을 전송하는데 사용된다. EPS 베어러에는 QoS와 관련된 파라메터가 지정될 수 있으며 여기엔 QCI(QoS Class Identifier)와 ARP(Allocation and Retention Priority)가 포함될 수 있다.
실시 예에서 EPS 베어러는 GPRS 시스템의 PDP 컨텍스트(context)에 대응될 수 있다. 사용자 단말(110)은 3GPP 또는 비-3GPP 엑세스망을 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 접속할 경우, PDN connection을 생성하게 되는데, 이 PDN connection에는 하나 이상의 EPS bearer가 포함될 수 있으며, PDN connection 별로 IP 주소를 할당 받을 수 있다. 이후 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, PDN connection 또는 연결이라는 용어는, IP 주소를 기반으로 단말이 코어망을 통해 PDN과 데이터를 주고받을 수 있는 논리적인 통로를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
도 2는 본 명세서의의 일 실시 예에 따른 TWAN(Trusted WLAN Access Network)의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면으로, 도 1에서 설명한 Trusted 비-3GPP 엑세스 망의 일종으로 볼 수 있다.
도 2를 참조하면, TWAN(Trusted WLAN Access Network)(210)은 하나 이상의 WLAN으로 구성된 WLAN 엑세스 네트워크(WLAN Access Network)(220), AAA와의 연동을 위한 신뢰하는 WLAN AAA 프록시(Trusted WLAN AAA Proxy)(230), 그리고 WLAN Access Network(210)와 P-GW(미도시)를 연결해 주는 신뢰하는 WLAN 엑세스 게이트웨이(TWAG: Trusted WLAN Access Gateway)(240)를 포함할 수 있다.
TWAG(240)와 P-GW 사이의 인터페이스는 S2a라 칭할 수 있으며, 여기에는 GTP(GPRS Tunneling Protocol)나 PMIP(Proxy Mobile IP)같은 프로토콜이 사용될 수 있다. 위의 구조는 논리적(Logical)인 구조일 뿐 실제로 물리적인 구성은 보다 자유로울 수 있다. 또한 실시 예에 따라 WLAN Access Network(220) 및 TWAG(240)은 통신 시스템에서 물리적으로 동일한 엔티티에 구현될 수 있다.
이하에서는 앞서 언급한 문제, 즉 사용자 단말이 비-3GPP 엑세스망과 3GPP 엑세스망을 동시에 사용할 수 있을 때, 연결을 생성하거나 관리하는 방법 및 특정 트래픽을 사용자 가입 정보나 망 상태에 따라 어떤 엑세스망으로 전송할지 결정하여 알리는 방법을 실시 예들을 통해 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은 이 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 설명의 간결함을 위해 네트워크 구성이 비-3GPP 엑세스 망으로 TWAN을 포함하는 경우를 위주로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 비-3GPP 엑세스 망을 통해 PDN을 활용하는 어떠한 상황에도 적용될 수 있다. 즉, 만약 사업자 망 구성이 Untrusted WLAN을 사용하는 경우엔, 본 발명에 실시 예에 있어 TWAN은 ePDG로 대체될 수 있으며, ePDG는 untrusted WLAN을 통해 사용자 단말과 메시지를 주고받는 것으로 대체될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, IP flow 제어 정보는 IP flow를 식별할 수 있는 정보를 포함할 수 있는데, 이는 TFT(Traffic Flow Templates), packet filter, IP flow descriptor, SDF(Service Data Flow) Template 등 특정한 IP flow를 검출하는데 사용될 수 있는 정보 모두를 지칭할 수 있다.
본 명세서에서 TWAN과 WLAN은 설명의 편의를 위해 혼용되어 사용될 수 있다. 또한, 설명의 편의를 위해 WLAN은 WLAN에서 제어를 담당하는 엔터티, 예를 들면 WLAN AP(Access Point), TWAG, 또는 ePDG를 지칭할 수 있다. 또한, 설명의 간결함을 위해, 단말(UE)과 통신하는 엔터티가 TWAN인 경우를 기본으로 설명을 진행할 것이지만, 실제 UE가 교환하는 메시지의 프로토콜에 의해 실제 UE가 통신하는 엔터티는 TWAN 내의 적어도 하나의 요소(즉, WLAN access network, TWAG, TWAP 중 적어도 하나)일 수 있다. 예를 들면, 비콘(Beacon) 메시지는 TWAN 내의 WLAN access network에 의해 전송될 수 있다. 또, ANQP(Access Network Query Protocol) 방법은 UE와 TWAN 내의 WLAN access network, 또는 이와 연결된 ANQP 서버, 또는 TWAG와 사이에 적용될 수 있다. 또한, WLAN 제어(control) 계층 메시지(WLCP ? WLAN Control Protocol)는 UE와 TWAG 사이에 교환될 수 있다.
만약, 비-3GPP 엑세스망이 untrusted인 경우, 사용자 단말과 ePDG 사이에서 교환되는 정보는 WLAN 제어 계층 메시지가 아닌 IKE(Internet Key Exchange) 메시지에 포함되며, 비-3GPP 엑세스망을 통해 전달될 수 있다. 만약 사용자 단말이 WLAN 엑세스 망과 직접 정보를 교환하는 경우, EAP 메시지가 사용될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 WLAN과 PCRF 사이의 정보 교환은 Gateway Control Session 생성(Establishment), 변경(Modification), 해제(Termination)으로, PGW와 PCRF 사이의 정보 교환은 IP-CAN Session 생성(Establishment), 변경(Modification), 해제(Termination)으로 설명될 것이지만, 실제 이 과정은 WLAN 또는 PGW가 CCR(Credit Control Request) 메시지에 실시예에 설명된 정보를 포함하여 PCRF에게 전송하고, PCRF가 CCA(Credit Control Answer) 메시지에 실시예에 포함된 정보를 포함하여 WLAN 또는 PGW에게 전송하는 것에 대응될 수 있다. 만약 PCRF가 요청을 받지 않은 상태에서 WLAN 또는 PGW에게 본 발명의 실시예에 설명된 정보를 전송하는 것은 PCRF가 RA(Re-Auth) Request 메시지에 실시예에 설명된 정보를 포함하여 WLAN 또는 PGW에게 전송하고, 이를 수신한 WLAN 또는 PGW가 RA(Re-Auth) Answer 메시지에 실시예에 포함된 정보를 포함해 PCRF에게 응답하는 것에 대응될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들을 적용함에 있어, diameter 메시지는 상기 설명된 것에 한정되는 것이 아니며 유사한 다른 요청/응답 메시지로 변경되어 사용될 수 있으며, 본 발명의 주요한 요지는 한 엔터티에서 다른 엔터티로 본 발명의 실시예에서 설명된 정보를 전달하고, 그에 따라 본 발명의 실시예에서 설명된 동작을 수행하는 것에 있다.
한편, 앞서 언급한 것 처럼, 본 발명의 실시 예들을 사용자 단말이 비-3GPP 엑세스 망과 3GPP 엑세스 망을 통해 동시에 하나의 IP 주소를 할당 받아 사용하는 경우를 기본으로 설명할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 사용자 단말이 비-3GPP 엑세스 망과 3GPP 엑세스 망으로 서로 다른 IP 주소를 할당 받아 사용하는 경우에도 적용될 수 있으며, 이 때는 동일한 PGW에 연결을 가진 경우에 한정되고, 사용자 단말 및 각 네트워크 엔터티들이 주고받는 정보에는 동작의 대상이 되는 연결을 식별할 수 있는 정보(IP 주소, 연결 식별자, 또는 연결에 포함된 기본 bearer의 식별자 등)가 포함되어야 한다.
한편, 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어, 각 실시 예들의 메시지 교환 과정 중 SGW가 일부 생략될 수 있다. 만약 하나의 네트워크 엔터티, 특히 MME가 메시지를 PGW와 교환하는 경우, 이 메시지는 SGW를 통해 PGW와 교환될 수 있다. 즉, SGW는 MME로부터 수신한 제어 메시지를 PGW로 전달하고, PGW로부터 수신한 메시지를 MME로 전달할 수 있으며, 이 때 SGW가 생성하여 다음 홉(hop)으로 전달하는 GTP 메시지에 들어가는 정보(Information Element)는 이전 홉으로부터 수신한 것을 사용할 수 있다.지금부터 사용자 단말이 3GPP 엑세스망과 WLAN과 같은 비-3GPP 엑세스망을 통해 동시에 접속할 수 있을 때, 연결 및 트래픽 경로를 결정하는 방법을 실시 예를 통해 설명하겠다.
도 3은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 사용자 단말은 WLAN을 통해 EPC에 연결을 생성하기 위해서는, 먼저 WLAN을 선택할 수 있다.
단계 305에 따라 사용자 단말은 적절한 WLAN을 선택하기 위한 policy를 가질 수 있는데, 이러한 policy는 사용자 단말에 저장되어 있거나, 또는 ANDS 서버로부터 수신할 수도 있으며, 아니면 사업자 망의 MME(NAS 메시지 사용)나 eNB(RRC 메시지 사용)을 통해 수신할 수도 있다.
또한 상기 policy는 사용자 단말에 저장되어 수행되는 WLAN 상태 보고를 위한 설정을 포함할 수 있다. 실시 예에서 상기 WLAN 상태 보고를 위한 설정은 보고를 수행의 대상 또는 이벤트(Event), 보고를 수행해야 하는 조건 또는 보고 주기 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이외에 실시 예에서 WLAN 동작을 위해 필요한 정보를 추가적으로 포함할 수도 있다. 예를 들면, 사용자 단말의 WLAN 연결 상태가 변경되었거나(즉, 연결의 생성 또는 해제, 또는 측정된 신호 세기가 조건을 만족하는 경우), 새로운 WLAN에 연결 될 경우 보고를 수행하도록 설정될 수 있으며, 사용자 단말이 접속 중인 WLAN의 혼잡 상태(AP의 beacon으로부터 수신한 BSS load나, ANQP 과정을 통해 수신한 backhaul의 속도/로드, 또는 사용자 단말이 측정한 평균 지연시간 등)을 혼잡 상태가 일정 문턱 값 이상이나 이하가 되면 혼잡 상태를 보고하도록 설정될 수 있다.
단계 310에서 사용자 단말은 상기 policy 또는 규칙에 따라 WLAN을 선택하고, 접속(association) 및 인증(authentication) 과정을 수행할 수 있다. 실시 예에 따라서는 인증 과정은 생략되고, 차후 연결을 맺는 과정 중에 인증 과정이 발생할 수도 있다.
단계 315에서 WLAN과 접속을 맺은 사용자 단말은 연결(connection)을 생성하기 위한 요청 메시지를 WLAN을 통해 사업자 망으로 전송한다. 실시 예에 따라서는, 사용자 단말의 접속 및 연결 생성은 동시에 이루어질 수도 있다. 실시 예에서 상기 요청 메시지는 L3(Layer 3) attach 메시지를 포함할 수 있다. 실시 예에서 만약 WLAN이 TWAN인 경우, 사용자 단말은 연결 생성을 요청하기 위해 WLCP PDN connectivity request 메시지를 TWAG에게 전송하거나, 또는 사용자 단말은 연결 생성을 요청하기 위해 WLAN에게 EAP 메시지를 전송할 수도 있다. 만약 WLAN이 untrusted WLAN인 경우, 사용자 단말은 연결 생성을 요청하기 위해 IKE 메시지를 ePDG에게 전송할 수 있다. 상기 메시지에는 사용자 식별자(IMSI 또는 NAI), 연결을 맺을 APN(Access Point Name), 연결의 형태(attach인지 아니면 Handover인지), 또는 사용자 단말이 NW 제어 기반 IP flow mobility 기능을 지원하는지 여부를 나타내는 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
단계 320에서 사용자 단말은 연결 요청이 받아들여지는 경우, 사업자 망으로부터 제어 메시지를 통해 IP flow 별 제어 정보를 수신하게 된다. 실시 예에서 IP flow 별 제어 정보는 IP flow descriptor로 칭해질 수 있다. 여기서, IP flow 별 제어 정보는 TFT 또는 packet filter의 형태를 따를 수 있으며, 보다 구체적으로 IP flow를 식별할 수 있는 정보(송수신 IP 주소, 송수신 port, 도메인 네임, 프로토콜 타입, 서비스 응용 식별자 등)와 각 IP flow가 송수신 되어야 하는 연결을 가진 엑세스 망(예를 들면, WLAN을 통한 연결 또는 3GPP 엑세스망을 통한 연결)을 구별할 수 있는 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
단계 325에서 상기 정보를 수신한 사용자 단말은, 수신된 IP flow 별 제어 정보에 따라, 생성된 연결을 통해 IP flow를 전송할 수 있다. 만약 PDN 연결이 WLAN과 3GPP 엑세스망을 통해 동시에 생성된 경우, 사용자 단말은 상기 IP flow 제어 정보를 기반으로 어떤 엑세스망을 통해 트래픽을 전송해야 하는지 결정할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 사용자 단말은 IP flow 제어 정보에서 지정하는 값에 따라 트래픽을 전송한 엑세스 망을 선택할 수 있다.
또한, 실시 예에서 IP flow 제어 정보는, 각 IP flow 별로 엑세스 망의 우선순위 또는 IP flow 별로 엑세스 망을 선택하는 조건 중 적어도 하나가 포함될 수 있는데, 상기 조건에는 시간, 위치(지리적 위/경도 위치, 셀, TA 등), 혼잡 상태 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 실시 예에서 단말은 상기 우선 순위 또는 조건 중 적어도 하나를 기반으로 IP flow를 전송 엑세스 망을 선택할 수 있다. 상기 우선 순위는 상기 조건에 따라 다르게 지정될 수 있다. 보다 구체적으로 제1위치의 경우 WLAN 망이 높은 우선순위를 가지고, 제2위치의 경우 3GPP 망이 높은 우선순위를 가질 수 있다. 또한 만약 조건이 포함된 경우, 특정 IP flow를 전송할 수 있는 엑세스 망 중 조건이 만족되며 가장 우선순위가 높은 엑세스 망을 선택해 트래픽을 전송할 수 있다. 만약, 망 상태로 인해 우선순위가 높은 엑세스 망으로 트래픽 전송이 실패하는 경우(예를 들면, WLAN의 우선순위가 높은 IP flow의 트래픽이 발생하였는데, WLAN과의 연결이 끊어진 경우), 사용자 단말은 다음 우선순위를 갖는 엑세스망으로 트래픽을 전송할 수도 있다.
한편, 본 명세서의 실시 예에서 사용자 단말이 사업자망으로부터 수신하는 IP flow 제어 정보는, 정책(즉, 사용자 단말이 판단을 내릴 때 사용되는 조건으로, 동작에 대한 성공/실패 여부를 망에게 알리지 않을 수 있음) 또는 명령(사용자 단말은 명령에 따라 동작을 수행하려고 시도하고, 성공/실패 여부를 망에게 알림)의 형태를 포함할 수 있다. 또한 실시 예에서 사업자 망으로부터 수신되는 IP flow descriptor의 경우 3GPP 망으로 전송되기 위한 조건 및 규칙을 포함하거나, 비 3GPP 망으로 전송되기 위한 조건 및 규칙을 포함할 수 있다.
또한 이렇게 3GPP 망과 WLAN 망과 동시에 연결된 경우 단말과 PDN 사이에 3GPP 망 및 WLAN 망을 통해 연결이 될 수 있으나 두 연결의 PDN context는 동일할 수 있다. 또한 PDN context별로 별도의 연결이 수행될 수도 있다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 단계 405에서 사용자 단말은 WLAN을 통해 EPC에 연결을 생성하기 위해서는, 먼저 WLAN을 선택할 수 있다. 또한, 사업자 망은 트래픽을 WLAN으로 송수신할지 여부를 결정하기 위해서는 사용자 단말이 WLAN에 접속되었는지, 그리고 접속한 WLAN의 상태(BSS의 혼잡 상태나 backhaul의 로드 상태 등)가 어떤지 파악할 수 있다. 이를 위해, 사용자 단말은 적절한 WLAN을 선택하고, WLAN 접속 상태를 보고하기 위한 policy를 가질 수 있는데, 이러한 policy는 사용자 단말에 저장되어 있거나, 또는 ANDS 서버로부터 수신할 수도 있으며, 아니면 사업자 망의 MME(NAS 메시지 사용)나 eNB(RRC 메시지 사용)을 통해 수신할 수도 있다.
사용자 단말에 저장되어 수행되는 WLAN 상태 보고를 위한 설정은, 보고를 수행의 대상 또는 이벤트(Event), 보고를 수행해야 하는 조건 또는 보고 주기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말의 WLAN 연결 상태가 변경되었거나, WLAN과의 수신 신호 세기가 일정 조건을 만족하거나, 새로운 WLAN에 연결 될 경우 보고를 수행하도록 설정될 수 있으며, 사용자 단말이 접속 중인 WLAN의 혼잡 상태(AP의 beacon으로부터 수신한 BSS load나, ANQP 과정을 통해 수신한 backhaul의 속도/로드, 또는 사용자 단말이 측정한 평균 지연시간 등)을 혼잡 상태가 일정 문턱 값 이상이나 이하가 되면 혼잡 상태를 보고하도록 설정될 수 있다. 또한 상기 상태 보고는 3GPP 망을 통해 이루어 질 수 있다. 실시 예에서 상기 단계 405의 동작은 단계 305의 동작을 포함할 수도 있다.
단계 410에서 사용자 단말은 상기 policy 또는 규칙에 따라 WLAN을 선택하고, 접속(association) 및 인증(authentication) 과정을 수행한다. 여기서 인증 과정은 생략되고, 차후 연결을 맺는 과정 중에 상기 인증 과정이 발생할 수도 있다. 실시 예에서 상기 단계 410의 동작은 단계 310의 동작을 포함할 수도 있다.
단계 415에서 만약 상기 과정이 성공한 경우, 사용자 단말은 사업자 망으로 WLAN 접속 상태를 보고하며, 이 때 보고하는 것은 앞서 설명한 WLAN 선택 및 보고 규칙에 따라 제어될 수도 있다. 보다 구체적으로 WLAN 보고 규칙이 만족하는 경우 사용자 단말은 사업자 망으로 WLAN 접속 상태를 보고할 수 있다. 단계 420에서 사용자 단말은 사업자 망으로부터 트래픽을 WLAN으로 오프로딩하기 위한 규칙(또는 정책, 설정)을 수신할 수 있다.
단계 425에서 사용자 단말은 연결(connection)을 생성하기 위한 요청 메시지를 접속된 WLAN을 통해 사업자 망으로 전송할 수 있다. 실시 예에서 연결을 생성하기 위한 요청 메시지는 만약 사용자 단말이 WLAN을 통해 전송하도록 설정된 트래픽을 갖는 경우에 전송될 수도 있다. 또한, 실시 예에 따라서는 상기 연결 요청은 접속 과정과 동시에 이루어질 수도 있다.
만약 실시 예에서 WLAN이 TWAN인 경우, 사용자 단말은 연결 생성을 요청하기 위해 WLCP PDN connectivity request 메시지를 TWAG에게 전송하거나, 또는 사용자 단말은 연결 생성을 요청하기 위해 WLAN에게 EAP 메시지를 전송할 수도 있다. 만약 WLAN이 untrusted WLAN인 경우, 사용자 단말은 연결 생성을 요청하기 위해 IKE 메시지를 ePDG에게 전송할 수 있다. 상기 메시지에는 사용자 식별자(IMSI 또는 NAI), 연결을 맺을 APN(Access Point Name), 연결의 형태(attach인지 아니면 Handover인지), 그리고 사용자 단말이 NW 제어 기반 IP flow mobility 기능을 지원하는지 여부를 나타내는 정보가 포함될 수 있다.
단계 430에서 사용자 단말은 연결 요청이 받아들여지는 경우, 사업자 망으로부터 제어 메시지를 통해 IP flow 별 제어 정보를 수신할 수 있다. 이 정보는 WLAN을 통해 직접 수신될 수도 있지만, E-UTRAN을 통해 NAS 메시지, RRC 메시지, 또는 PCO(Protocol Configuration Option)를 통해 수신될 수 있다. 여기서, IP flow 별 제어 정보에는 TFT 또는 packet filter의 형태를 포함할 수 있으며, IP flow를 식별할 수 있는 정보(송수신 IP 주소, 송수신 port, 도메인 네임, 프로토콜 타입 등)와 각 IP flow가 송수신 될 엑세스망을 통한 연결(WLAN을 통한 연결 또는 3GPP 엑세스망을 통한 연결)을 구별할 수 있는 정보가 포함될 수도 있다.
단계 435에서 상기 정보를 수신한 사용자 단말은, 수신된 IP flow 별 제어 정보에 따라, 생성된 연결을 통해 IP flow를 전송할 수 있다. 만약 PDN 연결이 WLAN과 3GPP 엑세스망을 통해 동시에 생성된 경우, 사용자 단말은 상기 IP flow 제어 정보를 통해, 어떤 엑세스망을 통해 트래픽을 전송해야 하는지 결정할 수 있다. 또한, IP flow 제어 정보는, 각 IP flow 별로 엑세스 망의 우선순위와 조건이 포함될 수 있는데, 조건에는 시간, 위치(지리적 위/경도 위치, 셀, TA 등), 혼잡 상태 등이 포함될 수 있다. 만약 조건이 포함된 경우, 특정 IP flow를 전송할 수 있는 엑세스 망 중 조건이 만족되며 가장 우선순위가 높은 엑세스 망을 선택해 트래픽을 전송 할 수 있다. 만약, 망 상태로 인해 우선순위가 높은 엑세스 망으로 트래픽 전송이 실패하는 경우(예를 들면, WLAN의 우선순위가 높은 IP flow의 트래픽이 발생하였는데, WLAN과의 연결이 끊어진 경우), 사용자 단말은 다음 우선순위를 갖는 엑세스망으로 트래픽을 전송할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서 사용자 단말이 사업자망으로부터 수신하는 IP flow 제어 정보는, 정책(즉, 사용자 단말이 판단을 내릴 때 사용되는 조건으로, 동작에 대한 성공/실패 여부를 망에게 알리지 않을 수 있음) 또는 명령(사용자 단말은 명령에 따라 동작을 수행하려고 시도하고, 성공/실패 여부를 망에게 알림)의 형태로 구현될 수 있다.
도 5는 본 명세서의 한 실시 예에 따른 사용자 단말과 코어망(예, MME)의 동작을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 사용자 단말(502)과 MME(504) 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 510에서 NW 기반 IP flow mobility 기능을 지원하고 사용하도록 설정된 사용자 단말은, 기지국을 통해 코어망에 등록(Attach 또는 TA/RA update)을 수행할 때, 자신의 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 포함하는 정보를 MME(504)를 포함하는 코어망으로 전송할 수 있다. 보다 구체적으로 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 포함하는 정보는, 사용자 단말이 전송하는 Attach 또는 TA/RA update request 메시지의 UE network capability IE 중, NW-based IP flow mobility supported indicator를 이용해 전달될 수 있다.
단계 515에서 사용자 단말이 전송한 정보를 수신한 코어망(MME를 포함)(504)은, 사용자에 대한 가입 정보를 확인하고, NW 기반 IP flow mobility를 적용할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.
이 때, NW 기반 IP flow mobility 적용 여부는 사용자 별, APN 별, 또는 더 작은 트래픽의 구분(예, 특정 QCI를 갖는 EPS bearer나 IP flow)별로 설정될 수 있다.
단계 520에서 상기 코어망(504)이 전송한 정보는 다른 WLAN 제어 정보, 예를 들면 앞선 실시 예에서 설명한 WLAN 선택/상태보고 정책과 함께 사용자 단말에게 NAS 수락 메시지(Attach 또는 TA/RA update accept)를 통해 전달된다. 실시 예에서 NAS 수락 메시지는 코어망(504)이 전달하는 정보를 포함할 수 있다.
단계 525에서 상기 코어망(504)이 전달하는 정보를 수신한 사용자 단말(502)은 이를 저장할 수 있으며, 수신된 정보를 기반으로 WLAN 선택/보고 및 NW 기반 IP flow mobility 동작을 수행하게 된다.
상기 실시 예는 사용자 단말(502)과 코어망 중 MME(504) 사이의 동작을 기준으로 설명하였으나, 상기 실시 예의 주요한 요지는 사용자 단말과 다른 엔터티, 예를들면 WLAN, ePDG, 또는 TWAG와 사이에서 발생하는 경우에도 적용될 수 있다. 만약 사용자 단말과 WLAN 사이에서 상기 동작이 발생하는 경우, 메시지는 EAP request/EAP reponse로 대치되며, 메시지의 포멧에 따라 정보가 포함되는 형태나 위치는 가변적으로 변경될 수 있다. 마찬가지로, 만약 사용자 단말과 ePDG사이이면 IKE request/IKE response 메시지로, 사용자 단말과 TWAG 사이라면 WLCP request/WLCP response 메시지로 대체될 수 있다. 만약 사용자 단말과 eNB 사이라면, RRC 메시지로 대체될 수 있다.
도 6는 본 명세서의 한 실시 예에 따른 사용자 단말과 코어망(예, P-GW)의 동작을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 사용자 단말(602)과 P-GW(604) 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 605에서 NW 기반 IP flow mobility 기능을 지원하고 사용하도록 설정된 사용자 단말(602)은, 기지국을 통해 코어망(P-GW)(604)을 통해 session management 동작을 수행할 때, 요청 메시지의 PCO(Protocol Configuration Option)에 자신의 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부와 관련된 정보를 포함시켜 코어망(P-GW를 포함, 604)으로 알린다.
단계 610에서 사용자 단말(602)이 전송한 메시지를 수신한 코어망(604)은, 사용자에 대한 제어 정보 또는 가입 정보, 예를 들면 PCRF로부터 rule을 수신, 확인하고, NW 기반 IP flow mobility를 적용할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, NW 기반 IP flow mobility 적용 여부는 사용자 별, APN 별, 또는 더 작은 트래픽의 구분(예, 특정 QCI를 갖는 EPS bearer나 IP flow)별로 설정될 수 있다.
단계 615에서 이 정보는 다른 WLAN 제어 정보, 예를 들면 앞선 실시예 에서 설명한 WLAN 선택/상태보고 정책과 함께 사용자 단말(602)에게 전달되는 NAS 수락 메시지(Attach 또는 TA/RA update accept)의 PCO에 포함되어 전달될 수 있다. 실시 예에서 상기 정보가 포함되는 메시지는 실시 예에 따라 다르게 적용될 수도 있다
단계 620에서 이를 수신한 사용자 단말(602)은 이를 저장할 수 있으며, 수신한 정보를 기반으로 따라 WLAN 선택/보고 및 NW 기반 IP flow mobility 동작을 수행하게 된다.
한편, 앞선 실시 예들에서 사용자 단말로부터 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 수신한 코어망(예, MME나 PGW)은 가입정보를 기반으로 NW 기반 IP flow mobility 제어 정보를 생성할 수 있다.
도 7은 코어망이 가입정보를 기반으로 NW 기반 IP flow mobility 제어 정보를 생성하기 위한 코어망과 제어정보 서버(HSS/AAA) 사이의 동작을 타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제어노드(Control Entity)(702) 및 가입 정보 서버(User subscription database)(704) 사이에 신호를 송수신할 수 있다. 또한 실시 예에서 control entity(702)는 코어망의 제어 노드, 예를 들면 MME, TWAG, PGW 또는 PCRF 중 적어도 하나일 수 있다. 또한 user subscription database는 사용자의 가입 정보가 포함된 노드, 예를 들면 HSS 또는 AAA 서버, SPR(Subscription Profile Repository) 중 적어도 하나일 수 있다.
단계 710에서 제어 노드(702)는 필요한 경우 가입정보를 User Subscription database(704)에 요청할 수 있다. 이 때 가입정보를 요청하는 메시지에는 사용자 단말의 ID뿐만 아니라, WLAN 오프로딩에 대한 가입정보, 보다 구체적으로는 NW 기반 IP flow mobility 지원에 대한 가입정보를 요청하는 식별자가 포함될 수 있다.
715에서 제어 노드(702)가 전송한 정보를 수신한 가입 정보 서버(704)는 제어 노드(702)에게 사용자 단말에 대한 가입정보를 제공하면서, 만약 사용자 단말이 유효한 경우 사용자의 WLAN 오프로딩 가입정보, 보다 구체적으로 사용자에 대해 WLAN 오프로딩 적용이 가능한지 여부, NW 기반 IP flow mobility 적용이 가능한지 여부와, 이러한 여부가 적용되는 범위, 즉 APN 별 또는 EPS 베어러 별 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
특히, 사용자 단말이 로밍 상황인 경우, 가입 정보 서버(704)는 현재 사용자 단말이 머무르는 망(즉, 가입 정보를 요청한 제어 노드의 사업자)과 가입 정보를 가진 사업자 사이에서 WLAN 오프로딩, 보다 구체적으로는 NW 기반 IP flow mobility에 대한 로밍 협약이 맺어졌는지 여부에 따라 제어 노드에 제공하는 가입 정보를 생성할 수 있다. 이를 위해, 사용자 단말이 현재 로밍 중인지의 여부 및 HPLMN, Serving PLMN 정보가 로밍 망과 홈 망 사이에 교환될 수 있다.
도 8은 본 발명의 한 실시 예에 따라 사용자 단말과 사업자 망이 WLAN 오프로딩, 특히 NW 기반 IP flow mobility 제어를 협의(negotiation)하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 사용자단말(801), 기지국(802), MME(803), HSS(804) 및 TWAN/ePDG(805) 중 적어도 두개의 엔티티 사이에 신호가 송수신될 수 있다. 단계 810에서, NW 기반 IP flow mobility 기능을 지원하고 사용하도록 설정된 사용자 단말(801)은, 기지국(802)을 자신의 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 코어망으로 알릴 수 있다. 보다 구체적으로 사용자 단말(801)은 기지국(802)을 통해 코어망에 등록(Attach 또는 TA/RA update)을 수행할 때, 자신의 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 코어망으로 알릴 수 있다. 보다 구체적으로 이 정보는, 사용자 단말(801)이 전송하는 Attach 또는 TA/RA update request 메시지의 UE network capability IE 중, NW-based IP flow mobility supported indicator를 이용해 전달될 수 있다.
단계 815에서 이를 수신한 코어망(실시 예에서 MME(803))은, 사용자에 대한 가입 정보를 확인하고, NW 기반 IP flow mobility를 적용할 수 있는지 여부를 판단하게 된다. 보다 구체적으로, MME(803)는 필요한 경우 HSS(804)에 가입정보를 요청할 수 있는데, 이 때 가입정보를 요청하는 메시지에는 사용자 단말의 ID, WLAN 오프로딩에 대한 가입정보, 보다 구체적으로는 NW 기반 IP flow mobility 지원에 대한 가입정보를 요청하는 식별자 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
단계 820에서 이를 수신한 가입 정보 서버(804)는 제어 노드(803)에게 사용자 단말(801)에 대한 가입정보를 제공하면서, 만약 유효한 경우 사용자의 WLAN 오프로딩 가입정보, 보다 구체적으로 사용자에 대해 WLAN 오프로딩 적용이 가능한지 여부, NW 기반 IP flow mobility 적용이 가능한지 여부와, 이러한 여부가 적용되는 범위, 즉 APN 별 또는 EPS 베어러 별 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
특히, 사용자 단말(801)이 로밍 상황인 경우, 가입 정보 서버(804)는 현재 사용자 단말(801)이 머무르는 망(즉, 가입 정보를 요청한 제어 노드의 사업자)과 가입 정보를 가진 사업자 사이에서 WLAN 오프로딩, 보다 구체적으로는 NW 기반 IP flow mobility에 대한 로밍 협약이 맺어졌는지 여부에 따라 제어 노드에 제공하는 가입 정보를 생성할 수 있다. 이를 위해, 사용자 단말이 현재 로밍 중인지의 여부 및 HPLMN, Serving PLMN 정보가 로밍 망과 홈 망 사이에 교환될 수 있다.
이 때, NW 기반 IP flow mobility 적용 여부는 사용자 별, APN 별, 또는 더 작은 트래픽의 구분(예, 특정 QCI를 갖는 EPS bearer나 IP flow)별로 설정될 수 있다.
단계 825에서 이 정보는 다른 WLAN 제어 정보, 예를 들면 앞선 실시 예에서 설명한 WLAN 선택/상태보고 정책과 함께 사용자 단말에게 NAS 수락 메시지(Attach 또는 TA/RA update accept)를 통해 사용자 단말(801)에 전달될 수 있다.
단계 830에서 이를 수신한 사용자 단말(801)은 수신한 정보를 저장할 수 있으며, 상기 수신한 정보를 기반으로 WLAN 선택/보고 및 NW 기반 IP flow mobility 동작을 수행하게 된다.
또한 필요한 경우, 단계 835에서 WLAN(805)을 통해 attach 또는 PDN connection을 생성하기 위한 요청 과정을 수행할 수 있다. 실시 예에 따라 상기 단계 835의 과정은 선택적으로 수행될 수 있다.
상기 실시 예는 사용자 단말(801)과 코어망 중 MME(803), 그리고 가입 서버로서 HSS(804) 사이의 동작을 기준으로 설명하였으나, 상기 실시 예의 주요한 요지는 사용자 단말(801)과 다른 엔터티, 예를들면 WLAN, ePDG(805), 또는 TWAG와 사이에서 발생하는 경우에도 적용될 수 있다.
만약 사용자 단말(801)과 WLAN 사이에서 상기 동작이 발생하는 경우, 메시지는 EAP request/EAP reponse로 대치되며, 메시지의 포멧에 따라 정보가 포함되는 형태나 위치는 사소하게 변경될 수 있다. 마찬가지로, 만약 사용자 단말과 ePDG사이이면 IKE request/IKE response 메시지로, 사용자 단말과 TWAG 사이라면 WLCP request/WLCP response 메시지로 대체될 수 있다. 또한, 만약 WLAN을 기준으로 동작하는 경우, HSS(804) 대신 AAA 서버가 사용될 수 있다.
도 9는 사용자 단말이 WLAN과 연결을 생성하고, LTE와 WLAN을 통해 트래픽을 송수신하기 위해 트래픽 제어 정보를 갱신하는 과정을 나타낸다.
도 9를 참조하면, 사용자단말(901), TWAN/eDPG(902), 기지국(903), MME(904), PGW(905) 및 PCRF(906) 중 적어도 두개의 엔티티 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 910에서 사용자 단말(901)은 WLAN(902)을 선택하고 접속을 수행하고(사용자 단말은 선택적으로 authentication도 수행 가능), 단계 915에서 WLAN 망을 통한 attach 요청을 전송한다. 이 때는 망 구성에 따라 WLCP(Trusted WLAN에서 다중 연결 모드일 때), DHCP(DHCP를 사용하도록 설정된 경우), EAP(Trusted WLAN에서 싱글 연결 모드일 때), IKE(Untrusted WLAN 일 때) 요청 메시지가 사용될 수 있다. 이 메시지에는 앞선 실시 예에서 설명한 것과 같이, 사용자 단말의 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 나타내는 정보 및 NW 기반 IP flow mobility 관련 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 또한 실시 예에서 기지국(903)을 통해서 이와 같은 routing rule을 업데이트 하기 위한 정보가 네트워크에 전송될 수도 있다.
단계 920에서 단말로부터 전송된 연결(또는 attach) 요청 메시지를 수신한 TWAN(Trusted WLAN인 경우) 또는 ePDG(Untrusted WLAN인 경우)는, 만약 각 엔티티가 PCRF(906)와 연결(Gx interface)를 수행할 수 있을 경우, PCRF(906)로 gateway control session 생성/변경을 요청할 수 있다. 상기 요청 메시지는 사용자 단말(901)의 ID, WLAN의 ID와 연결 상태, 요청된 APN, 또는 NW 기반 IP flow mobility 지원여부를 나타내는 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. WLAN(902)의 상태정보에는 사용자 단말(901)의 WLAN 연결 상태, 사용자 단말이 접속 중인 WLAN(902)의 혼잡 상태(BSS load, 연결 중인 station의 수, backhaul의 속도/로드, 또는 평균 지연시간 등)를 포함할 수 있다. 이를 수신한 PCRF(906)는 사용자 단말(901)에 대한 오프로딩(즉, WLAN 오프로딩을 수행할 지 여부나 어떤 트래픽을 WLAN으로 전송할지)을 결정할 때, 상기 WLAN 상태 정보를 고려할 수 있다.
단계 925에서 이를 수신한 PCRF(906)는, 사용자 가입정보(SPR 등으로부터 수신한)를 기반으로 사용자 단말(901)에 대한 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 결정하고, 사업자 망의 상태(LTE 망의 혼잡 상태/WLAN의 혼잡 상태 등)을 고려하여 각 IP flow 별로 어떤 엑세스 망을 선택해야 하는지 판단할 수 있는 정보(앞으로 IP flow 제어 정보라 칭함)를 TWAN 또는 ePDG(902)에게 전송할 수 있다. 이 정보에는 IP flow를 구분할 수 있는 정보(packet filter)와, 이 IP flow에 대한 허용 엑세스망을 나타내는 식별자가 포함될 수 있다. 또는, 엑세스 망의 선택 조건과 엑세스 망 선택의 우선순위 개념을 도입하여, IP flow 구분 정보와 적용 조건(시간, 위치, 혼잡 상태 등), 그리고 각 조건 별 엑세스망의 우선순위가 포함될 수도 있다. 또한, 이 정보에는 각 IP flow 별 QoS 정보, 예를 들면 트래픽 형태(VoIP, Video, Best effort 등), uplink/downlink 최대/최소/보장 bitrate, QCI/ARP나 WLAN에서 사용할 수 있는 전송 파라메터, 예를 들면 Access Category index 등이 포함될 수 있다.
또한, PCRF(906)는 사용자 단말(901)에 대해 각 APN 또는 Bearer 별로 WLAN 오프로딩이 허용되는지 여부를 나타내는 정보를 코어 망에 전달해 줄 수도 있다.
단계 930에서 IP flow 제어 정보, 즉 트래픽 라우팅 정보(각 IP flow를 어떤 엑세스망으로 전송하는지 좋을지 결정하는 정보)를 수신한 TWAN/ePDG(902)는 PGW(905)에게 Proxy Binding Update메시지를 전송할 수 있다. 상기 Proxy Binding Update 메시지에는 기본 정보 외에 PCRF(906)로부터 수신한 IP flow 제어 정보 및 QoS 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 또한, 상기 Proxy Binding Update 메시지에는 WLAN의 상태 정보가 포함될 수 있다. WLAN의 상태정보에는 사용자 단말(901)의 WLAN 연결 상태, 사용자 단말(901)이 접속 중인 WLAN의 혼잡 상태(BSS load, 연결 중인 station의 수, backhaul의 속도/로드, 또는 평균 지연시간 등)를 포함할 수 있다.
이를 수신한 PGW(905)는 사용자 단말(901)에 대한 오프로딩(즉, WLAN 오프로딩을 수행할 지 여부나 어떤 트래픽을 WLAN으로 전송할지)을 결정할 때, 상기 WLAN 상태 정보를 고려할 수 있다.
단계 935에서 PGW(905)는 TWAN/ePDG(902)로부터 수신한 상기 정보를 기반으로 사용자 단말(901)에 대한 PGW context를 생성/갱신하며, 이를 통해 각 IP flow별로 downlink data를 어떤 엑세스망으로 전송해야 하는지 결정할 수 있다.
또한 어떤 QoS 파라메터를 적용해서 트래픽을 제어할지도 결정할 수 있다. 만약 PDN 연결이 E-UTRAN을 통해 이미 생성된 경우, PGW(905)는 상기 정보를 통해 E-UTRAN(903)로 송수신되어 하는 IP flow를 구분해서 routing 테이블 및 E-UTRAN(903)의 bearer context(즉, TFT 또는 packet filter)를 갱신할 수 있다. 상기 갱신되는 정보는 제어되는 트래픽별로 엑세스 망의 우선순위를 포함할 수 있으며, 3GPP 망을 통해서 전송되는 트래픽 및 비 3GPP 망을 통해서 전송되는 트래픽 전부 또는 일부의 정보가 포함될 수 있따. 또한 IP filter 관련 정보로 포함될 수 있다.
단계 940에서 PGW(905)는 앞선 결정에 따라 WLAN을 통해 송수신되어야 하는 IP flow의 정보를 담은 Proxy Binding Ack 메시지를 TWAN 또는 ePDG(902)에게 전달한다. 만약 IP flow 제어 정보가 사용자 단말(901)에게 PCO를 통해 전달되어야 하는 경우, PGW(905)는 PCO에 상기 IP flow 제어 정보를 포함시켜 Proxy Binding Ack 메시지를 TWAN/ePDG에게 전송하고, 이를 수신한 TWAN/ePDG(902)는 PCO 부분을 사용자 단말에게 다시 전달해준다. 만약 QoS 제어 정보가 포함된 경우, TWAN/ePDG(902)는 WLAN으로 QoS 제어 정보를 전달하여 트래픽별로 트래픽 전송 파라메터가 설정될 수 있도록 한다.
단계 945에서 TWAN/ePDG(902)는 PGW(905)로부터 수신한 IP flow 제어 정보를 사용자 단말(901)에게 전달할 수 있다. 이를 수신한 사용자 단말(901)은 각 IP flow 중 WLAN으로 송수신해야하는 것들을 판단할 수 있게 된다. 만약 QoS 제어 정보가 포함된 경우, 사용자 단말(901)은 이에 따라 IP flow에 속한 트래픽 전송 파라메터가 설정될 수 있도록 한다.
한편, WLAN으로 연결을 추가/해제하거나, IP flow의 경로를 WLAN으로 설정함에 따라 E-UTRAN(903)으로 송수신되어야 하는 IP flow가 변경되는 경우(즉, 일부 IP flow가 E-UTRAN(903)으로 우선적으로 전송되어야 하거나, 우선적으로 전송되지 않아야 하는 경우가 발생했을 때), 이에 대한 제어는 앞서 발생한 TWAN/ePDG(902)와 단말 사이의 메시지 교환에 의해서 수행될 수 있다. 즉, 사용자 단말(901)에게 전달되는 IP flow 제어 정보에 각 트래픽별로 선택해야 하는 엑세스망 정보가 포함된 경우, 사용자 단말(901)은 TWAN/ePDG(902)로부터 수신한 정보를 바탕으로 WLAN을 위한 TFT 또는 packet filter를 갱신함과 동시에, 3GPP 모뎀의 NAS로 E-UTRAN(903)에서 사용되는 bearer의 TFT 또는 packet filter를 전달해 정보를 E-UTRAN의 bearer context를 갱신할 수 있다. 이 경우, 사용자 단말(901)이 TFT 또는 packet filter를 자체적으로 처리하는 부담을 줄이기 위해, PGW(905)로부터 생성되어 단말까지 전달되는 IP flow 제어 정보에는 NAS에서 TFT 또는 Packet filter를 갱신할 때 사용되는 ESM message(예를 들면, Bearer Resource Modification Request) 전체가 포함되거나, 아니면 단순히 각 bearer별로 갱신될 TFT 또는 Packet filter가 포함될 수도 있다. 만약 WLAN을 통해 수신한 IP flow 제어 정보를 담은 메시지에 ESM message가 포함된 경우, 사용자 단말은 내부적으로 상기 ESM message를 3GPP NAS를 처리하는 제어부로 전달하며, 이를 수신한 3GPP NAS 제어부는 상기 ESM message를 처리해야 하며, 이 과정 중 사용자 단말의 3GPP NAS 계층의 context가 변경되거나, 이에 대한 ESM 응답 메시지 또는 새로운 ESM 요청 메시지를 생성하여 전송하게 될 수도 있다.
한편, 상기 방법이 적용되지 않는 경우, PGW(905)는 E-UTRAN(903)을 통해 E-UTRAN(903) 쪽의 bearer context, 즉 TFT 또는 packet filter를 변경해야 하며, 이를 위해서 P-GW initiated bearer modification 과정이 수행될 수 있다. 이 과정은 단계 950 내지 단계 960을 통해 선택적으로 수행될 수 있으며, 각 메시지에는 TFT 정보 및 QoS 정보가 포함될 수 있다.
실시 예의 과정이 완료되면 PGW(905)는 downlink IP flow들에 대해, 어떤 엑세스망으로 전송을 해야 하는지 알 수 있게 되고, 사용자 단말(901)은 uplink IP flow들에 대해 어떤 엑세스망을 선택해 전송해야하는지 판단할 수 있다. 또한 트래픽들을 전송할 때 적용할 QoS 파라메터도 알 수 있고, 이를 기반으로 엑세스망을 선택하거나 전송 우선순위를 결정할 수 있다.
상기 도 9는 WLAN 망과 PCRF(906)가 연동된 경우의 실시 예를 설명한 도면이지만, 일부 망에서는 WLAN 망 대신 PGW(905)가 PCRF(906)와 연동되어 동작할 수도 있다.
도 10은 PGW와 PCRF가 연동된 경우 NW 기반 IP flow mobility를 지원하기 위한 동작을 나타낸다.
도 10을 참조하면, 사용자단말(1001), TWAN/eDPG(1002), 기지국(1003), MME(1004), PGW(1005) 및 PCRF(1006) 중 적어도 두 개의 엔티티 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 1010에서 사용자 단말(1001)은 WLAN(1002)을 선택하고 접속을 수행하고(선택적으로 authentication도 수행 가능), 단계 1015에서 사용자 단말(1001)은 WLAN(1002) 망을 통한 attach 요청을 전송한다. 이 때는 망 구성에 따라 WLCP(Trusted WLAN에서 다중 연결 모드일 때), DHCP(DHCP를 사용하도록 설정된 경우), EAP(Trusted WLAN에서 싱글 연결 모드일 때), IKE(Untrusted WLAN 일 때) 요청 메시지가 사용될 수 있다. 상기 요청 메시지에는 앞선 실시 예에서 설명한 것과 같이, 사용자 단말(1001)의 NW 기반 IP flow mobility 지원 정보가 포함될 수 있다.
실시 예에서 단계 1020에서 수행되는 Gateway control session이 수행되지 않거나 선택적으로 수행될 수 있다.
단계 1025에서 사용자 단말로부터 연결(또는 attach) 요청 메시지를 수신한 TWAN(Trusted WLAN인 경우) 또는 ePDG(Untrusted WLAN인 경우)는, PGW(1005)로 Proxy Binding Update 메시지를 전송할 수 있다. 상기 Proxy Binding Update 메시지에는 기본 정보 외에, 사용자 단말(1001)에 대해 NW 기반 IP flow mobility가 지원됨을 나타내는 정보가 포함될 수 있다.
또한, 상기 Proxy Binding Update 메시지에는 WLAN의 상태 정보도 포함될 수 있는데, WLAN의 상태정보에는 사용자 단말의 WLAN 연결 상태, 사용자 단말이 접속 중인 WLAN의 혼잡 상태(BSS load, 연결 중인 station의 수, backhaul의 속도/로드, 또는 평균 지연시간 등)를 포함할 수 있다. 이를 수신한 PGW(1005)는 사용자 단말(1001)에 대한 오프로딩(즉, WLAN 오프로딩을 수행할 지 여부나 어떤 트래픽을 WLAN으로 전송할지)을 결정할 때, 상기 WLAN 상태 정보를 고려할 수 있다.
단계 1030에서 PGW(1005)는 TWAN/ePDG(1002)로부터 수신한 상기 정보를 기반으로 PCRF(1006)와 IP-CAN session을 통해 정보를 주고받을 수 있다. 즉, PGW(1005)는 PCRF(1006)와 연결(Gx interface)를 갖는 경우, PCRF(1006)로 IP-CAN session 생성을 요청하면서, 사용자 단말(1001)의 ID, WLAN의 ID와 연결 상태, 요청된 APN, 그리고 NW 기반 IP flow mobility 지원여부를 나타내는 정보 중 하나 이상을 포함시켜 전달할 수 있다. 또한 상기 WLAN으로부터 수신된 WLAN의 상태 정보도 PCRF로 전달될 수 있다.
단계 1035에서 이를 수신한 PCRF(1006)는, 사용자 가입정보(SPR 등으로부터 수신한)를 기반으로 사용자 단말(1001)에 대한 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 결정하고, 사업자 망의 상태(LTE 망의 혼잡 상태나 앞선 과정에서 수신한 WLAN의 상태 등)을 고려하여 각 IP flow 별로 어떤 엑세스 망을 선택해야 하는지 판단할 수 있는 정보(앞으로 IP flow 제어 정보라 칭함)를 PGW(1005)에게 제공할 수 있다. 상기 PGW(1005)에 제공되는 정보에는 IP flow를 구분할 수 있는 정보(packet filter) 또는 이 IP flow에 대한 허용 엑세스망을 나타내는 식별자중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 선택 조건과 우선순위 개념을 도입하여, IP flow 구분 정보와 적용 조건(시간, 위치, 혼잡 상태 등), 그리고 각 조건 별 엑세스망의 우선순위가 포함될 수도 있다. 또한, 이 정보에는 각 IP flow 별 QoS 정보, 예를 들면 트래픽 형태(VoIP, Video, Best effort 등), uplink/downlink 최대/최소/보장 bitrate, QCI나 WLAN에서 사용할 수 있는 전송 파라메터, 예를 들면 Access Category index 등이 포함될 수 있다. 이러한 정보는 기존 SDF(Service Data Flow) template을 확장하거나, 수정한 형태로 전달될 수 있다. 이들 정보는 PCC rule의 일부에 포함되거나, 별도의 WLAN offloading control rule과 같은 정보로 전달될 수 있다. 또한, PCRF(1006)는 사용자 단말에 대해 각 APN 또는 Bearer 별로 WLAN 오프로딩이 허용되는지 여부를 나타내는 정보를 코어 망에 전달해 줄 수도 있다.
단계 1040에서 PGW(1005)는 WLAN으로부터 수신한 정보와, 만약 발생하였다면 PCRF(1006)로부터 수신한 IP flow 제어 정보, 즉 트래픽 라우팅 정보(각 IP flow를 어떤 엑세스망으로 전송하는지 좋을지 결정하는 정보)를 고려하여, 사용자 단말(1001)에 대한 PGW context를 생성/갱신할 수 있다. 이를 통해 PGW(1005)는 각 IP flow별로 downlink data를 어떤 엑세스망으로 전송해야 하는지 결정할 수 있다. 또한 어떤 QoS 파라메터를 적용해서 트래픽을 제어할지도 결정할 수 있다. 만약 동일한 PDN 연결이 E-UTRAN(1003)을 통해 이미 생성된 경우, PGW(1005)는 상기 정보를 통해 E-UTRAN(1003)로 송수신되어 하는 IP flow를 구분해서 routing 테이블 및 E-UTRAN(1003)의 bearer context(즉, TFT 또는 packet filter)를 갱신할 수 있다.
단계 1045에서 PGW(1005)는 앞선 결정에 따라 WLAN을 통해 송수신되어야 하는 IP flow의 정보를 담은 Proxy Binding Ack 메시지를 TWAN/ePDG(1002)에게 전달한다. 만약 IP flow 제어 정보가 사용자 단말(1001)에게 PCO를 통해 전달되어야 하는 경우, PGW(1005)는 PCO에 상기 IP flow 제어 정보를 포함시켜 Proxy Binding Ack 메시지를 TWAN/ePDG(1002)에게 전송하고, 이를 수신한 TWAN/ePDG(1002)는 단계 1050에서 PCO 부분을 사용자 단말(1001)에게 다시 전달해준다. 만약 상기 전달되는 메시지에 QoS 제어 정보가 포함된 경우, TWAN/ePDG(1002)는 WLAN으로 QoS 제어 정보를 전달하여 트래픽별로 트래픽 전송 파라메터가 설정될 수 있도록 한다.
TWAN/ePDG(1002)는 PGW(1005)로부터 수신한 IP flow 제어 정보를 사용자 단말(1001)에게 전달하며, 이를 수신한 사용자 단말은 각 IP flow 중 WLAN으로 송수신하는 것들을 판단할 수 있게 된다. 만약 QoS 제어 정보가 포함된 경우, 사용자 단말(1001)은 이에 따라 IP flow에 속한 트래픽 전송 파라메터가 설정될 수 있도록 한다. 만약, TWAN에서 WLCP가 사용되는 경우, TWAG는 사용자 단말에게 전송하는 PDN connectivity accept 메시지를 통해 상기 정보를 전달할 수 있으며, 상기 정보는 TFT에 인코딩되어 전달될 수 있다. 이 때 TFT는 기존 포멧에, 각 packet filter 별로 어떤 엑세스망으로 전송되어야 하는지 결정할 수 있는 정보, 예를 들면, allowed RAT type이나 RAT별 우선순위, 그리고 결정을 위한 조건(시간, 위치, 혼잡 상태 등) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
한편, WLAN으로 연결을 추가/해제하거나, IP flow의 경로를 WLAN으로 변경함에 따라 E-UTRAN(1003)으로 송수신되어야 하는 IP flow가 변경되는 경우(즉, 일부 IP flow가 E-UTRAN(1003)으로 우선적으로 전송되어야 하거나, 우선적으로 전송되지 않아야 하는 경우가 발생했을 때), 이에 대한 제어는 앞서 발생한 TWAN/ePDG(1002)와 단말 사이의 메시지 교환에 의해서 수행될 수 있다. 즉, 사용자 단말에게 전달되는 IP flow 제어 정보에 각 트래픽별로 선택해야 하는 엑세스망 정보가 포함된 경우, 사용자 단말은 TWAN/ePDG(1002)로부터 수신한 정보를 바탕으로 WLAN을 위한 TFT 또는 packet filter를 갱신함과 동시에, 3GPP 모뎀의 NAS로 E-UTRAN(1003)에서 사용되는 bearer의 TFT 또는 packet filter를 전달해 줄 수 있다. 이 경우, 사용자 단말이 TFT 또는 packet filter를 자체적으로 처리하는 부담을 줄이기 위해, PGW(1005)로부터 생성되어 단말까지 전달되는 IP flow 제어 정보에는 NAS에서 TFT 또는 Packet filter를 갱신할 때 사용되는 ESM message(예를 들면, Bearer Resource Modification Request)가 포함되거나, 아니면 단순히 각 bearer별로 갱신될 TFT 또는 Packet filter가 포함될 수도 있다. 만약 WLAN을 통해 수신한 IP flow 제어 정보를 담은 메시지에 ESM message가 포함된 경우, 사용자 단말은 내부적으로 상기 ESM message를 3GPP NAS를 처리하는 제어부로 전달하며, 이를 수신한 3GPP NAS 제어부는 상기 ESM message를 처리해야 하며, 이 과정 중 사용자 단말의 3GPP NAS 계층의 context가 변경되거나, 이에 대한 ESM 응답 메시지 또는 새로운 ESM 요청 메시지를 생성하여 전송하게 될 수도 있다.
한편, 상기 방법이 적용되지 않는 경우, PGW(1005)는 E-UTRAN(1003)을 통해 E-UTRAN(1003) 쪽의 bearer context, 즉 TFT 또는 packet filter를 변경해야 하며, 이를 위해서 P-GW(1005) initiated bearer modification 과정이 수행될 수 있다. 이와 같은 과정은 단계 1055 내지 단계 1065를 통해 수행될 수 있으며, 실시 예에서 이 과정은 선택적으로 수행될 수 있다. 또한 포함되는 메시지에는 TFT와 QoS에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 과정을 마치게 되면, PGW(1005)는 downlink IP flow들에 대해, 어떤 엑세스망으로 전송을 해야 하는지 알 수 있게 되고, 사용자 단말은 uplink IP flow들에 대해 어떤 엑세스망을 선택해 전송해야하는지 판단할 수 있다. 또한 트래픽들을 전송할 때 적용할 QoS 파라메터도 알 수 있다.
상기 실시 예들은 WLAN망(TWAN/ePDG)와 PGW사이에 PMIP(Proxy Mobile IP)를 사용하는 경우를 기반으로 설명하였는데, 일부 사업자 망에서는 WLAN이 PGW와 GTP를 통해 연결될 수 있다.
도 11은 실시 예에서 PGW와 PCRF가 연동된 경우 NW 기반 IP flow mobility를 지원하기 위한 동작을 나타낸다
도 11을 참조하면, 사용자단말(1101), TWAN/eDPG(1102), 기지국(1103), MME(1104), PGW(1105) 및 PCRF(1106) 중 적어도 두 개의 엔티티 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 1110에서 사용자 단말(1101)은 WLAN(1002)을 선택하고 접속을 수행하고(선택적으로 authentication도 수행 가능), 단계 1115에서 사용자 단말(1101)은 WLAN 망(1102)을 통한 attach 요청을 전송한다. 이 때는 망 구성에 따라 WLCP(Trusted WLAN에서 다중 연결 모드일 때), DHCP(DHCP를 사용하도록 설정된 경우), EAP(Trusted WLAN에서 싱글 연결 모드일 때), IKE(Untrusted WLAN 일 때) 요청 메시지가 사용될 수 있다. 상기 메시지에는 앞선 실시 예에서 설명한 것과 같이, 사용자 단말(1101)의 NW 기반 IP flow mobility 지원 정보가 포함될 수 있다.
실시 예에서 단계 1120에서 수행되는 Gateway control session이 수행되지 않거나 선택적으로 수행될 수 있다.
단계 1125에서 사용자 단말로부터 연결(또는 attach) 요청 메시지를 수신한 TWAN(Trusted WLAN인 경우) 또는 ePDG(Untrusted WLAN인 경우)는, PGW(1105)로 Create Session Request 메시지를 전송할 수 있다. 상기 Create Session Request 메시지에는 기본 정보 외에, 사용자 단말(1101)에 대해 NW 기반 IP flow mobility가 지원됨을 나타내는 정보가 포함될 수 있다.
또한, 상기 Create Session Request 메시지에는 WLAN의 상태 정보가 포함될 수 있는데, WLAN의 상태정보에는 사용자 단말의 WLAN 연결 상태, 사용자 단말이 접속 중인 WLAN의 혼잡 상태(BSS load, 연결 중인 station의 수, backhaul의 속도/로드, 또는 평균 지연시간 등)를 포함할 수 있다. 이를 수신한 PCRF(1106)는 사용자 단말(1101)에 대한 오프로딩(즉, WLAN 오프로딩을 수행할 지 여부나 어떤 트래픽을 WLAN으로 전송할지)을 결정할 때, 상기 WLAN 상태 정보를 고려할 수 있다.
단계 1130에서 PGW(1105)는 TWAN/ePDG(1102)로부터 수신한 상기 정보를 기반으로 PCRF(1106)와 IP-CAN session을 통해 정보를 주고받을 수 있다. 즉, PGW(1105)는 PCRF1106()와 연결(Gx interface)를 갖는 경우, PCRF(1106)로 IP-CAN session 생성을 요청하면서, 사용자 단말(1101)의 ID, WLAN의 ID와 연결 상태, 요청된 APN, 그리고 NW 기반 IP flow mobility 지원여부를 나타내는 정보 중 하나 이상을 포함시켜 전달할 수 있다. 또한 상기 과정 중, PGW는 WLAN으로부터 수신한 상기 WLAN 상태 정보를 PCRF에 전달해 줄 수 있다.
단계 1135에서 이를 수신한 PCRF(1106)는, 사용자 가입정보(SPR 등으로부터 수신한)를 기반으로 사용자 단말(1101)에 대한 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 결정하고, 사업자 망의 상태(LTE 망의 혼잡 상태나 앞선 과정에서 수신된 WLAN의 상태 등)을 고려하여 각 IP flow 별로 어떤 엑세스 망을 선택해야 하는지 판단할 수 있는 정보(앞으로 IP flow 제어 정보라 칭함)를 PGW(1105)에게 제공할 수 있다. 상기 PGW(1105)에 제공되는 정보에는 IP flow를 구분할 수 있는 정보(packet filter)와, 이 IP flow에 대한 허용 엑세스망을 나타내는 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는, 선택 조건과 우선순위 개념을 도입하여, IP flow 구분 정보와 적용 조건(시간, 위치, 혼잡 상태 등), 그리고 각 조건 별 엑세스망의 우선순위가 포함될 수도 있다. 또한, 이 정보에는 각 IP flow 별 QoS 정보, 예를 들면 트래픽 형태(VoIP, Video, Best effort 등), uplink/downlink 최대/최소/보장 bitrate, QCI나 WLAN에서 사용할 수 있는 전송 파라메터, 예를 들면 Access Category index 등이 포함될 수 있다. 이러한 정보는 기존 SDF(Service Data Flow) template을 확장하거나, 수정한 형태로 전달될 수 있다. 이들 정보는 PCC rule의 일부에 포함되거나, 별도의 WLAN offloading control rule과 같은 정보로 전달될 수 있다. 또한, PCRF는 사용자 단말에 대해 각 APN 또는 Bearer 별로 WLAN 오프로딩이 허용되는지 여부를 나타내는 정보를 코어 망에 전달해 줄 수도 있다.
단계 1140에서 PGW(1105)는 WLAN으로부터 수신한 정보와, 만약 발생하였다면 PCRF(1106)로부터 수신한 IP flow 제어 정보, 즉 트래픽 라우팅 정보(각 IP flow를 어떤 엑세스망으로 전송하는지 좋을지 결정하는 정보)를 고려하여, 사용자 단말(1101)에 대한 PGW context를 생성/갱신할 수 있다. 이를 통해 PGW(1105)각 IP flow별로 downlink data를 어떤 엑세스망으로 전송해야 하는지 결정할 수 있다. 또한 어떤 QoS 파라메터를 적용해서 트래픽을 제어할지도 결정할 수 있다. 만약 동일한 PDN 연결이 E-UTRAN(1103)을 통해 이미 생성된 경우, PGW(1105)는 상기 정보를 통해 E-UTRAN(1103)로 송수신되어 하는 IP flow를 구분해서 routing 테이블 및 E-UTRAN(1103)의 bearer context(즉, TFT 또는 packet filter)를 갱신할 수 있다.
단계 1145에서 PGW(1105)는 앞선 결정에 따라 WLAN을 통해 송수신되어야 하는 IP flow의 정보를 담은 Create Session Response 메시지를 TWAN/ePDG(1102)에게 전달한다. 만약 IP flow 제어 정보가 사용자 단말(1101)에게 PCO를 통해 전달되어야 하는 경우, PGW(1101)는 PCO에 상기 IP flow 제어 정보를 포함시켜 Create Session Response 메시지를 TWAN/ePDG(1101)에게 전송하고, 이를 수신한 TWAN/ePDG는 단계 1150에서 PCO 부분을 사용자 단말(1101)에게 다시 전달해준다. 만약 QoS 제어 정보가 포함된 경우, TWAN/ePDG(1102)는 WLAN으로 QoS 제어 정보를 전달하여 트래픽별로 트래픽 전송 파라메터가 설정될 수 있도록 한다.
TWAN/ePDG(1102)는 PGW(1105)로부터 수신한 IP flow 제어 정보를 사용자 단말(1101)에게 전달하며, 이를 수신한 사용자 단말은 각 IP flow 중 WLAN으로 송수신해야하는 것들을 판단할 수 있게 된다. 만약 QoS 제어 정보가 포함된 경우, 사용자 단말(1101)은 이에 따라 IP flow에 속한 트래픽 전송 파라메터가 설정될 수 있도록 한다. 만약, TWAN에서 WLCP가 사용되는 경우, TWAG는 사용자 단말에게 전송하는 PDN connectivity accept 메시지를 통해 상기 정보를 전달할 수 있으며, 상기 정보는 TFT에 인코딩되어 전달될 수 있다. 이 때 TFT는 기존 포멧에, 각 packet filter 별로 어떤 엑세스망으로 전송되어야 하는지 결정할 수 있는 정보, 예를 들면, allowed RAT type이나 RAT별 우선순위, 그리고 결정을 위한 조건(시간, 위치, 혼잡 상태 등)중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
한편, WLAN으로 연결을 추가/해제하거나 IP flow의 전송 경로가 WLAN으로 변경됨에 따라 E-UTRAN(1103)으로 송수신되어야 하는 IP flow가 변경되는 경우(즉, 일부 IP flow가 E-UTRAN(1103)으로 우선적으로 전송되어야 하거나, 우선적으로 전송되지 않아야 하는 경우가 발생했을 때), 이에 대한 제어는 앞서 발생한 TWAN/ePDG(1102)와 단말 사이의 메시지 교환에 의해서 수행될 수 있다. 즉, 사용자 단말에게 전달되는 IP flow 제어 정보에 각 트래픽별로 선택해야 하는 엑세스망 정보가 포함된 경우, 사용자 단말은 TWAN/ePDG(1102)로부터 수신한 정보를 바탕으로 WLAN을 위한 TFT 또는 packet filter를 갱신함과 동시에, 3GPP 모뎀의 NAS로 E-UTRAN(1103)에서 사용되는 bearer의 TFT 또는 packet filter를 전달해 줄 수 있다. 이 경우, 사용자 단말이 TFT 또는 packet filter를 자체적으로 처리하는 부담을 줄이기 위해, PGW(1105)로부터 생성되어 단말까지 전달되는 IP flow 제어 정보에는 NAS에서 TFT 또는 Packet filter를 갱신할 때 사용되는 ESM message(예를 들면, Bearer Resource Modification Request)가 포함되거나, 아니면 단순히 각 bearer별로 갱신될 TFT 또는 Packet filter가 포함될 수도 있다. 만약 WLAN을 통해 수신한 IP flow 제어 정보를 담은 메시지에 ESM message가 포함된 경우, 사용자 단말은 내부적으로 상기 ESM message를 3GPP NAS를 처리하는 제어부로 전달하며, 이를 수신한 3GPP NAS 제어부는 상기 ESM message를 처리해야 하며, 이 과정 중 사용자 단말의 3GPP NAS 계층의 context가 변경되거나, 이에 대한 ESM 응답 메시지 또는 새로운 ESM 요청 메시지를 생성하여 전송하게 될 수도 있다.
한편, 상기 방법이 적용되지 않는 경우, PGW(1105)는 E-UTRAN(1103)을 통해 E-UTRAN(1103) 쪽의 bearer context, 즉 TFT 또는 packet filter를 변경해야 하며, 이를 위해서 P-GW(1105) initiated bearer modification 과정이 수행될 수 있다. 이와 같은 과정은 단계 1155 내지 단계 1165를 통해 수행될 수 있으며, 실시 예에서 이 과정은 선택적으로 수행될 수 있다. 또한 포함되는 메시지에는 TFT와 QoS에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 과정을 마치게 되면, PGW(1106)는 downlink IP flow들에 대해, 어떤 엑세스망으로 전송을 해야 하는지 알 수 있게 되고, 사용자 단말은 uplink IP flow들에 대해 어떤 엑세스망을 선택해 전송해야 하는지 판단할 수 있다. 또한 트래픽들을 전송할 때 적용할 QoS 파라메터도 알 수 있다.
한편, 사용자 단말이 LTE와 WLAN에 모두 접속되어 연결을 맺은 경우, 일부 IP flow를 한 엑세스망(예 LTE)에서 다른 엑세스망(예 WLAN)으로 이동시켜야 할 경우가 발생할 수 있다. 아니면, 트래픽 발생이나 망 상태에 따라 가 엑세스망 별로 송수신하는 IP flow를 변경해야 할 경우도 발생할 수 있다.
도 12는 실시 예에서 사용자 단말이 LTE와 WLAN에 모두 접속되어 연결을 맺었을 때, IP flow 제어 정보를 갱신하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 사용자단말(1201), TWAN/eDPG(1202), 기지국(1203), MME(1204), PGW(1205) 및 PCRF(1206) 중 적어도 두 개의 엔티티 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 1210에서 사용자 단말(1202)은 E-UTRAN(1203)과 WLAN(1202) 양쪽으로 PDN connection 가지고 있다. 상기 PDN connection 은 동시에 형성되거나 순차적으로 형성될 수 있다. 이 상태에 도달하기 위해 사용자 단말(1201)과 망이 연결을 생성하고, 관리하는 과정은 앞선 실시 예를 사용해 이루어질 수 있다.
단계 1225에서 PCRF(1206)는 LTE 기지국(1203)이나 WLAN(1202)으로부터 전송된혼잡 상태를 포함하는 상태 정보(Status Information)를 수신할 수 있다. 이는 단계 1215에서 기지국(1203) 또는 단계 1220에서 WLAN 노드(1202)가 PGW(1205)를 통해 단계 1225에서 알리는 것도 가능하지만, 별도의 혼잡 상태를 수집하여 보고하는 노드, 예를 들면 load manager같은 노드가 PCRF(1206)에게 보고할 수도 있다.
단계 1230에서 PCRF(1206)는 수신한 정보를 기반으로 사용자가 전송하는 트래픽의 종류나 망 상황 변화를 파악하여, 트래픽의 엑세스망을 변경하는 결정을 내릴 수 있다. 예를 들면, 사용자가 특정 IP flow를 LTE 망을 통해 송수신 중이었는데, LTE 망의 혼잡이 보고된 경우, PCRF(1206)는 상기 IP flow를 송수신하는 엑세스망을 WLAN으로 변경하거나, 또는 WLAN의 우선순위를 높이는 변경을 수행할 수 있다.
단계 1235에서 IP flow에 대한 제어 변경을 결정한 PCRF(1206)는, 앞서 설명한 IP flow 제어 정보를 이들 갱신하여 TWAN/ePDG(1202)에게 전송한다. 실시 예에서 갱신된 제어 정보는Gateway Control Session Modification 과정을 통해 전달될 수 있으며, 상기 갱신된 정보는 PCC rule의 일부에 포함되거나, 별도의 WLAN offloading control rule과 같은 정보로 전달될 수 있다. 또한, PCRF(1206)는 사용자 단말(1201)에 대해 각 APN 또는 Bearer 별로 WLAN 오프로딩이 허용되는지 여부를 나타내는 정보 갱신해 코어 망에 전달해 줄 수도 있다.
TWAN/ePDG(1202)는 상기 IP flow 제어 정보를 수신한 후, 단계 1240에서 상기 수신한 정보를 Proxy Binding Update 메시지를 사용해 PGW(1205)에게 이를 전달할 수 있다. 상기 메시지에는 WLAN의 상태 정보가 포함될 수 있는데, WLAN의 상태정보에는 사용자 단말(1201)의 WLAN 연결 상태, 사용자 단말이 접속 중인 WLAN의 혼잡 상태(BSS load, 연결 중인 station의 수, backhaul의 속도/로드, 또는 평균 지연시간 등)를 포함할 수 있다.
이를 수신한 PGW(1205)는 단계 1245에서 사용자 단말(1201)에 대한 오프로딩(즉, WLAN 오프로딩을 수행할 지 여부나 어떤 트래픽을 WLAN으로 전송할지)을 결정할 때, 상기 WLAN 상태 정보를 고려할 수 있다.
IP flow 제어 정보, 즉 트래픽 라우팅 정보(각 IP flow를 어떤 엑세스망으로 전송하는지 좋을지 결정하는 정보)를 수신한 PGW(1205)는 PCRF로부터 수신된 정보와 자신이 가지고 있는 정보를 바탕으로 사용자 단말에 대한 PGW context를 생성/갱신하며, 이를 통해 각 IP flow별로 downlink data를 어떤 엑세스망으로 전송해야 하는지 결정할 수 있다. 또한 어떤 QoS 파라메터를 적용해서 트래픽을 제어할지도 결정할 수 있다. 만약 동일한 PDN 연결이 E-UTRAN(1203)을 통해 이미 생성된 경우, PGW(1205)는 상기 정보를 통해 E-UTRAN(1203)로 송수신되어 하는 IP flow를 구분해서 routing 테이블 및 E-UTRAN(1203)의 bearer context(즉, TFT 또는 packet filter)를 갱신할 수 있다.
단계 1250에서 PGW(1205)는 앞선 결정에 따라 WLAN을 통해 송수신되어야 하는 IP flow의 정보를 담은 Proxy Binding Ack 메시지를 TWAN/ePDG(1202)에게 전달할 수 있다. 만약 IP flow 제어 정보가 사용자 단말(1201)에게 PCO를 통해 전달되어야 하는 경우, PGW(1205)는 PCO에 상기 IP flow 제어 정보를 포함시켜 Proxy Binding Ack 메시지를 TWAN/ePDG(1202)에게 전송하고, 이를 수신한 TWAN/ePDG(1202)는 단계 1255에서 PCO 부분을 사용자 단말(1202)에게 다시 전달해준다. 만약 QoS 제어 정보가 포함된 경우, TWAN/ePDG는 WLAN으로 QoS 제어 정보를 전달하여 트래픽별로 트래픽 전송 파라메터가 설정될 수 있도록 한다.
TWAN/ePDG(1202)는 PGW(1205)로부터 수신한 IP flow 제어 정보를 사용자 단말(1201)에게 전달하며, 이를 수신한 사용자 단말은 각 IP flow 중 WLAN으로 송수신해야하는 것들을 판단할 수 있게 된다. 만약 QoS 제어 정보가 포함된 경우, 사용자 단말(1202)은 이에 따라 IP flow에 속한 트래픽 전송 파라메터가 설정될 수 있도록 한다. 만약, TWAN에서 WLCP가 사용되는 경우, TWAG는 사용자 단말에게 전송하는 WLCP 요청 메시지, 예를 들면 PDN Connection Modification Request 메시지를 통해 상기 정보를 전달할 수 있으며, 상기 정보는 TFT에 인코딩되어 전달될 수 있다. 이 때 TFT는 기존 포멧에, 각 packet filter 별로 어떤 엑세스망으로 전송되어야 하는지 결정할 수 있는 정보, 예를 들면, allowed RAT type이나 RAT별 우선순위, 그리고 결정을 위한 조건(시간, 위치, 혼잡 상태 등) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
한편, WLAN으로 연결을 추가/해제 또는 IP flow의 대상 엑세스망이 WLAN으로 변경됨에 따라 E-UTRAN(1203)으로 송수신되어야 하는 IP flow가 변경되는 경우(즉, 일부 IP flow가 E-UTRAN(1203)으로 우선적으로 전송되어야 하거나, 우선적으로 전송되지 않아야 하는 경우가 발생했을 때), 이에 대한 제어는 앞서 발생한 TWAN/ePDG(1202)와 단말 사이의 메시지 교환에 의해서 수행될 수 있다. 즉, 사용자 단말에게 전달되는 IP flow 제어 정보에 각 트래픽별로 선택해야 하는 엑세스망 정보가 포함된 경우, 사용자 단말은 TWAN/ePDG(1202)로부터 수신한 정보를 바탕으로 WLAN을 위한 TFT 또는 packet filter를 갱신함과 동시에, 3GPP 모뎀의 NAS로 E-UTRAN(1203)에서 사용되는 bearer의 TFT 또는 packet filter를 전달해 줄 수 있다. 이 경우, 사용자 단말이 TFT 또는 packet filter를 자체적으로 처리하는 부담을 줄이기 위해, PGW(1205)로부터 생성되어 단말까지 전달되는 IP flow 제어 정보에는 NAS에서 TFT 또는 Packet filter를 갱신할 때 사용되는 ESM message(예를 들면, Bearer Resource Modification Request)가 포함되거나, 아니면 단순히 각 bearer별로 갱신될 TFT 또는 Packet filter가 포함될 수도 있다. 만약 WLAN을 통해 수신한 IP flow 제어 정보를 담은 메시지에 ESM message가 포함된 경우, 사용자 단말은 내부적으로 상기 ESM message를 3GPP NAS를 처리하는 제어부로 전달하며, 이를 수신한 3GPP NAS 제어부는 상기 ESM message를 처리해야 하며, 이 과정 중 사용자 단말의 3GPP NAS 계층의 context가 변경되거나, 이에 대한 ESM 응답 메시지 또는 새로운 ESM 요청 메시지를 생성하여 전송하게 될 수도 있다.
한편, 상기 방법이 적용되지 않는 경우, PGW(1205)는 E-UTRAN(1203)을 통해 E-UTRAN(1203) 쪽의 bearer context, 즉 TFT 또는 packet filter를 변경해야 하며, 이를 위해서 P-GW(1205) initiated bearer modification 과정이 수행될 수 있다. 이와 같은 과정은 단계 1260 내지 단계 1270를 통해 수행될 수 있으며, 실시 예에서 이 과정은 선택적으로 수행될 수 있다. 또한 포함되는 메시지에는 TFT와 QoS에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 과정을 마치게 되면, PGW(1205)는 downlink IP flow들에 대해, 어떤 엑세스망으로 전송을 해야 하는지 알 수 있게 되고, 사용자 단말은 uplink IP flow들에 대해 어떤 엑세스망을 선택해 전송해야하는지 판단할 수 있다. 또한 트래픽들을 전송할 때 적용 QoS 파라메터도 알 수 있다.
도 13은 실시 예에서 사용자 단말이 LTE와 WLAN에 모두 접속되어 연결을 맺었을 때, IP flow 제어 정보를 갱신하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 사용자단말(1301), TWAN/eDPG(1302), 기지국(1303), MME(1304), PGW(1305) 및 PCRF(1306) 중 적어도 두 개의 엔티티 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 1310에서 사용자 단말(1301)이 E-UTRAN(1303)과 WLAN(1302) 양쪽으로 PDN connection 가지고 있다. 상기 PDN connection 은 동시에 형성되거나 순차적으로 형성될 수 있다. 이 상태에 도달하기 위해 사용자 단말(1301)과 망이 연결을 생성하고, 관리하는 과정은 앞선 실시 예를 사용해 이루어질 수 있다.
실시 예에서 PCRF(1306) 또는 PGW(1305)는 LTE 기지국(1303)이나 WLAN(1302)으로부터 혼잡 상태를 포함하는 상태 정보를 수신할 수 있다. 이는 기지국(1303) 또는 WLAN 노드(1302)가 PGW(1305)를 통해 알리는 것도 가능하지만, 별도의 혼잡 상태를 수집하여 보고하는 노드, 예를 들면 load manager같은 노드가 PCRF(1306) 또는 PGW(1305)에게 보고할 수도 있다.
단계 1315에서 PCRF(1206)은 사용자가 전송하는 트래픽의 종류나 망 상황 변화를 파악하여, 트래픽의 엑세스망을 변경하는 결정을 내릴 수 있다. 예를 들면, 사용자가 특정 IP flow를 WLAN 망을 통해 송수신 중이었는데, WLAN 망의 신호 상태가 열악함을 단말 또는 외무 서버(Rx interface)로부터 보고받은 경우, PCRF(1306) 또는 PGW(1305)는 상기 IP flow를 송수신하는 엑세스망을 LTE로 변경하거나, 또는 LTE의 우선순위를 높이는 변경을 수행할 수 있다.
만약 IP flow에 대한 제어 변경을 결정하였다면, 단계 1320에서 PCRF(1306)는 앞서 설명한 IP flow 제어 정보를 이들 갱신하여 PGW(1305)에게 전송한다. 이 때는 IP-CAN session Modification 과정이 사용될 수 있으며, 상기 정보는 PCC rule의 일부에 포함되거나, 별도의 WLAN offloading control rule과 같은 정보로 전달될 수 있다. 또한, PCRF(1306)는 사용자 단말에 대해 각 APN 또는 Bearer 별로 WLAN 오프로딩이 허용되는지 여부를 나타내는 정보 갱신해 PGW(1305)를 포함하는 코어 망에 전달해 줄 수도 있다.
단계 1325에서 PGW(1305)는 수신된 혼잡 정보 또는 만약 발생하였다면 PCRF(1306)로부터 수신한 IP flow 제어 정보, 즉 트래픽 라우팅 정보(각 IP flow를 어떤 엑세스망으로 전송하는지 좋을지 결정하는 정보) 중 적어도 하나를 고려하여, 사용자 단말(1301)에 대한 PGW context를 생성/갱신할 수 있다. 상기 PGW(1305)는 이를 통해 각 IP flow별로 downlink data를 어떤 엑세스망으로 전송해야 하는지 결정할 수 있다. 또한 어떤 QoS 파라메터를 적용해서 트래픽을 제어할지도 결정할 수 있다. 만약 동일한 PDN 연결이 E-UTRAN(1303)을 통해 이미 생성된 경우, PGW(1305)는 상기 정보를 통해 E-UTRAN(1303)로 송수신되어 하는 IP flow를 구분해서 routing 테이블 및 E-UTRAN의 bearer context(즉, TFT 또는 packet filter)를 갱신할 수 있다.
단계 1330에서 PGW(1305)는 앞선 결정에 따라 WLAN을 통해 송수신되어야 하는 IP flow의 정보를 담은 Update Bearer Request 메시지를 TWAN/ePDG(1302)에게 전달할 수 있다. 만약 IP flow 제어 정보가 사용자 단말(1301)에게 PCO를 통해 전달되어야 하는 경우, PGW(1305)는 PCO에 상기 IP flow 제어 정보를 포함시켜 Update Bearer Request 메시지를 TWAN/ePDG(1302)에게 전송하고, 이를 수신한 TWAN/ePDG(1302)는 PCO 부분을 사용자 단말(1301)에게 다시 전달해준다. 만약 QoS 제어 정보가 포함된 경우, TWAN/ePDG(1302)는 WLAN으로 QoS 제어 정보를 전달하여 트래픽별로 트래픽 전송 파라메터가 설정될 수 있도록 한다.
단계 1335에서 TWAN/ePDG(1302)는 PGW(1305)로부터 수신한 IP flow 제어 정보를 사용자 단말(1301)에게 전달하며, 이를 수신한 사용자 단말(1301)은 각 IP flow 중 WLAN으로 송수신해야하는 것들을 판단할 수 있게 된다. 만약 QoS 제어 정보가 포함된 경우, 단말(1301)은 이에 따라 IP flow에 속한 트래픽 전송 파라메터가 설정될 수 있도록 한다. 만약, TWAN에서 WLCP가 사용되는 경우, TWAG는 사용자 단말(1301)에게 전송하는 WLCP 요청 메시지, 예를 들면 PDN connection Modification Request 메시지를 통해 상기 정보를 전달할 수 있으며, 상기 정보는 TFT에 인코딩되어 전달될 수 있다. 이 때 TFT는 기존 포멧에, 각 packet filter 별로 어떤 엑세스망으로 전송되어야 하는지 결정할 수 있는 정보, 예를 들면, allowed RAT type이나 RAT별 우선순위, 그리고 결정을 위한 조건(시간, 위치, 혼잡 상태 등)이 포함될 수 있다.
한편, WLAN으로 연결을 추가/해제하거나 IP flow의 전송 경로를 WLAN으로 변경함에 따라 E-UTRAN(1303)으로 송수신되어야 하는 IP flow가 변경되는 경우(즉, 일부 IP flow가 E-UTRAN으로 우선적으로 전송되어야 하거나, 우선적으로 전송되지 않아야 하는 경우가 발생했을 때), 이에 대한 제어는 앞서 발생한 TWAN/ePDG(1302)와 사용자 단말(1301) 사이의 메시지 교환에 의해서 수행될 수 있다. 즉, 사용자 단말(1301)에게 전달되는 IP flow 제어 정보에 각 트래픽별로 선택해야 하는 엑세스망 정보가 포함된 경우, 사용자 단말(1301)은 TWAN/ePDG(1302)로부터 수신한 정보를 바탕으로 WLAN을 위한 TFT 또는 packet filter를 갱신함과 동시에, 3GPP 모뎀의 NAS로 E-UTRAN에서 사용되는 bearer의 TFT 또는 packet filter를 전달해 줄 수 있다.
이 경우, 사용자 단말(1301)이 TFT 또는 packet filter를 자체적으로 처리하는 부담을 줄이기 위해, PGW(1305)로부터 생성되어 단말까지 전달되는 IP flow 제어 정보에는 NAS에서 TFT 또는 Packet filter를 갱신할 때 사용되는 ESM message(예를 들면, Bearer Resource Modification Request)가 포함되거나, 아니면 단순히 각 bearer별로 갱신될 TFT 또는 Packet filter가 포함될 수도 있다. 만약 WLAN을 통해 수신한 IP flow 제어 정보를 담은 메시지에 ESM message가 포함된 경우, 사용자 단말은 내부적으로 상기 ESM message를 3GPP NAS를 처리하는 제어부로 전달하며, 이를 수신한 3GPP NAS 제어부는 상기 ESM message를 처리해야 하며, 이 과정 중 사용자 단말의 3GPP NAS 계층의 context가 변경되거나, 이에 대한 ESM 응답 메시지 또는 새로운 ESM 요청 메시지를 생성하여 전송하게 될 수도 있다.
한편, 상기 방법이 적용되지 않는 경우, PGW(1305)는 E-UTRAN(1303)을 통해 E-UTRAN(1303) 쪽의 bearer context, 즉 TFT 또는 packet filter를 변경해야 하며, 이를 위해서 P-GW(1305) initiated bearer modification 과정, 즉 Update Bearer Request 메시지를 SGW를 통해 MME에게 전달함으로써 진행될 수 있다. 이와 같은 과정은 단계 1340 내지 단계 1345를 통해 수행될 수 있으며, 실시 예에서 이 과정은 선택적으로 수행될 수 있다. 또한 포함되는 메시지에는 TFT와 QoS에 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 과정을 마치게 되면, PGW(1305)는 downlink IP flow들에 대해, 어떤 엑세스망으로 전송을 해야 하는지 알 수 있게 되고, 사용자 단말은 uplink IP flow들에 대해 어떤 엑세스망을 선택해 전송해야하는지 판단할 수 있다. 또한 트래픽들을 전송할 때 적용 QoS 파라메터도 알 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 사용자 단말이 LTE와 WLAN에 모두 접속되어 연결을 맺었는데, 연결 상태가 변경된 경우의 동작을 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면 참조하면, 사용자단말(1401), TWAN/eDPG(1402), 기지국(1403), MME(1404), PGW(1405) 및 PCRF(1406) 중 적어도 두 개의 엔티티 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 1410에서 사용자 단말(1401)이 E-UTRAN(1403)과 WLAN(1402) 양쪽으로 PDN connection 가지고 있다. 상기 PDN connection 은 동시에 형성되거나 순차적으로 형성될 수 있다. 이 상태에 도달하기 위해 사용자 단말(1401)과 망이 연결을 생성하고, 관리하는 과정은 앞선 실시 예를 사용해 이루어질 수 있다.
단계 1415에서 사용자 단말(1401)과 WLAN(1402) 사이에 연결이 끊어지고, 단계 1420에서 WLAN(WLAN AP, TWAN 또는 ePDG)(1402)은 사용자 단말(1401)과 맺은 접속이 끊어졌음을 인지할 수 있다. 실시 예에 따라 상기 인지 되는 경우 일정 시간 동안 사용자 단말(1401)과 패킷 송수신이 발생하지 않거나, WLAN이 보낸 메시지에 대한 응답이 일정시간 동안 없을 때 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예에서 WLAN(1402)은 사용자 단말(1401)에 대한 접속 상태가 상실되었음을 코어망에 알릴 수 있다. 이는 Option 1 또는 Option 2를 통해 수행될 수 있다.
Option 1은 WLAN(1402)이 PCRF(1406)와 직접 신호를 송수신할 수 있는 경우에 사용될 수 있는 방법으로, 단계 1425에서 WLAN(1402)은 Gateway Control Session을 통해 사용자 단말(1401)에 대한 접속이 끊어졌음을 PCRF(1406)dp알릴 수 있다.
이를 수신한 PCRF(1406)는, 단계 1430에서 모든 트래픽을 LTE로 송수신하기 위해 갱신한 IP flow 제어 정보를 PGW(1405)로 전송할 수 있다.
또 다른 방법으로, Option 2-a에서는 단계 1435에서 PMIP을 사용하는 WLAN(1402)이 Proxy Binding Update 메시지를 통해 무선 랜(1402)을 통한 사용자 단말(1401)의 연결이 끊어졌음을 PCRF(1406)에 알릴 수 있다. 이 때, 상기 메시지는 연결을 구분할 수 있는 ID와 Lifetime을 0으로 설정해 더 이상 연결이 유효하지 않음을 알릴 수 있다.
또 다른 방법으로, Option 2-b에서는 단계 1440에서 GTP를 사용하는 WLAN(1402)이 Bearer Deactivation 또는 PDN Disconnection Request 메시지를 전송해 무선 랜(1402)을 통한 사용자 단말(1401)의 연결이 끊어졌음을 PCRF(1406)에 알릴 수 있다. 상기 메시지에는 대상 연결을 식별할 수 있는 정보가 포함될 수 있다. 대상 연결을 식별하기 위한 정보로는, WLAN을 통해 생성된 연결의 ID, 또는 해당 PDN connection의 기본 bearer의 ID, 또는 Linked Bearer ID 중 적어도 하나가 사용될 수 있으다. 만약 식별자가 PDN connection에 대해 E-UTRAN을 통해 생성된 bearer를 나타내는 경우, 이를 수신한 코어망은 bearer ID를 이용해 WLAN(1402)을 통해 생성된 연결이 어떤 것인지를 파악할 수 있다.
이들 메시지를 수신한 PGW(1405)는 단계 1445에서 IP CAN session modification 또는 termination 과정을 통해 수신된 정보(연결이 상실되었음을 나타내는 정보, 연결/기본 bearer를 구분할 수 있는 식별자 중 하나 이상)을 PCRF(1406)에게 전송할 수 있다.
단계 1450에서 PCRF(1406)는 WLAN(1402)의 연결이 상실되었음을 알고, 모든 트래픽을 LTE 망을 통해 송수신하기 위해 갱신한 IP flow 제어 정보를 PGW(1405)로 전송할 수 있다.
한편, 도면에는 생략되어 있지만, PCRF는 연결을 맺은 서버(예를 들면 IMS 서버)와의 Rx interface를 통해, 사용자 단말에 대한 무선랜의 상태가 변경되었거나(상태가 악화되거나 접속 상실), 사용자가 선택한 무선랜 선호가 변경되었음을 수신할 수도 있다.
단계 1445에서 PGW(1405)는 WLAN(1402)으로부터 수신한 정보와, 만약 발생하였다면 PCRF(1406)로부터 수신한 정보에 기반해, 사용자 단말(1401)에 대한 모든 트래픽을 LTE 망으로 송수신하기 위해 bearer context를 갱신하기 위한 과정을 수행할 수 있다.
단계 1460에서 PGW(1405)는 Update Bearer Request 메시지에 모든 IP flow가 LTE 망을 통해 송수신 될 수 있도록 설정된 TFT 또는 packet filter를 포함하여 미도시된 SGW에게 전송하며, 이 과정을 통해 사용자 단말(1401)의 IP flow 제어 정보, 즉 EPS bearer context의 TFT 또는 packet filter도 모든 트래픽을 LTE망으로 송수신할 수 있도록 갱신된다. 이와 같은 동작은 단계 1460 내지 단계 1470에서 수행될 수 있으며, 교환되는 메시지에는 TFT 또는 QoS 관련 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
도 15는 실시 예에서 사용자 단말이 LTE와 WLAN에 모두 접속되어 연결을 맺었는데, 연결 상태가 변경된 경우의 동작을 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면 참조하면, 사용자단말(1501), TWAN/eDPG(1502), 기지국(1503), MME(1504), PGW(1505) 및 PCRF(1506) 중 적어도 두 개의 엔티티 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 1510에서 사용자 단말(1501)이 E-UTRAN(1503)과 WLAN(1502) 양쪽으로 PDN connection 가지고 있다. 상기 PDN connection 은 동시에 형성되거나 순차적으로 형성될 수 있다. 이 상태에 도달하기 위해 사용자 단말(1501)과 망이 연결을 생성하고, 관리하는 과정은 앞선 실시 예를 사용해 이루어질 수 있다. 또한 실시 예에서 사용자 단말(1501)이 E-UTRAN(1503)과 WLAN(1502)과 PDN connection에 대한 다중 접속(multi-access)을 수행하기 위한 다중 IP flows을 수행할 수 있다.
단계 1515에서 사용자 단말(1501)과 WLAN(1502) 사이에 연결이 끊어지고, 단계 1520에서 사용자 단말(1501)은 WLAN(1502)과 맺은 접속이 끊어졌음을 인지하고 이를 네트워크에 보고할지 결정할 수 있다. 이는 일정 시간 동안 WLAN(1502)과 패킷 송수신이 발생하지 않거나, 사용자 단말(1501)이 WLAN(1502) 보낸 메시지에 대한 응답이 일정시간 동안 없을 때 인지될 수 있다. 또는, 사용자 단말(1501)이 WLAN(1502)으로부터 수신한 신호 세기가 일정 이하가 되었을 때 인지될 수 있다.
단계 1525에서 사용자 단말(1501)은 WLAN(1502) 대한 접속 상태가 상실되었음을 코어망에 알릴 수 있다. 이는 앞서 설명된 실시 예에서와 같이, 미리 사용자 단말에 설정된 보고 제어 과정에 의해 수행될 수도 있으며, 별도의 이벤트 보고 메시지를 전달하는 과정에 의해 수행될 수도 있다.
보다 구체적으로 사용자 단말(1501)은 RRC메시지를 통해 기지국(1503)에, 또는 NAS 메시지를 통해 MME(1504)에 WLAN에 대한 접속이 상실되었음을 알릴 수 있다. 이들 메시지에는 WLAN에 대한 접속이 상실되었음을 나타내는 정보, 그리고 대상 연결을 식별할 수 있는 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 실시 예에서 WLAN에 대한 접속이 상실되었음을 나타내는 정보는 WLAN을 통한 연결이 사용될 수 없다는 것을 나타내는 식별자를 포함할 수 있다. 또한 실시 예에서 대상 연결을 식별하기 위한 정보로는, WLAN(1502)을 통해 생성된 연결의 ID, 또는 해당 PDN connection의 기본 bearer의 ID, 또는 Linked Bearer ID가 사용될 수 있으며, 만약 식별자가 PDN connection에 대해 E-UTRAN(1503)을 통해 생성된 bearer를 나타내는 경우, 이를 수신한 코어망은 bearer ID를 이용해 WLAN(1502)을 통해 생성된 연결이 어떤 것인지를 파악할 수 있다. 만약, 상기 정보를 보고하기 위해 NAS 메시지가 사용되는 경우, Bearer Resource Modification Request 메시지 또는 EMM 또는 ESM Status 메시지가 사용될 수 있다. 만약 RRC 메시지가 사용되는 경우, 이를 수신한 기지국(1503)은 S1_A1 메시지를 통해 수신된 정보를 MME(1505)까지 전달할 수 있다.
단계 1530에서 상기 정보를 수신한 MME(1504)는, SGW를 통해 무선 랜을 통한 사용자 단말의 연결이 끊어졌다는 사실과 연결이 끊어진 대상 연결을 PGW(1505)에 알릴 수 있다. 보다 구체적으로 MME(1504)는 Modify Bearer Command 메시지에 수신된 정보를 포함해 무선 랜(1502)을 통한 사용자 단말(1501)의 연결이 끊어졌음과 대상 연결을 SGW까지 알릴 수 있다.
단계 1535에서 이들 메시지를 수신한 PGW(1505)는 IP CAN session modification 또는 termination 과정을 통해 수신된 정보(연결이 상실되었음을 나타내는 정보, 연결/기본 bearer를 구분할 수 있는 식별자 중 하나 이상)을 PCRF(1506)에게 전송할 수 있다. 연결이 끊어진 대상 연결을 식별하기 위한 정보로는, WLAN을 통해 생성된 연결의 ID, 또는 해당 PDN connection의 기본 bearer의 ID, 또는 Linked Bearer ID 중 적어도 하나가 사용될 수 있으며, 만약 식별자가 PDN connection에 대해 E-UTRAN(1503)을 통해 생성된 bearer를 나타내는 경우, 이를 수신한 코어망은 bearer ID를 이용해 WLAN을 통해 생성된 연결이 어떤 것인지를 파악할 수 있다.
단계 1540에서 PCRF(1506)는 WLAN(1503)의 연결이 상실되었음을 알고, 모든 트래픽을 LTE 망으로 송수신하기 위해 갱신한 IP flow 제어 정보를 PGW(1505)로 전송할 수 있다.
단계 1545에서 PGW(1505)는 WLAN으로부터 수신한 정보와, 만약 발생하였다면 PCRF(1506)로부터 수신한 정보에 기반해, 사용자 단말(1501)에 대한 모든 트래픽을 LTE망으로 송수신하기 위해 bearer context를 갱신하기 위한 과정을 수행한다. 즉, PGW(1505)는 Update Bearer Request 메시지에 모든 IP flow가 LTE를 통해 송수신 될 수 있도록 설정된 TFT 또는 packet filter를 포함하여 SGW에게 전송하며, 이 과정을 통해 사용자 단말(1501)의 IP flow 제어 정보, 즉 EPS bearer context의 TFT 또는 packet filter도 모든 트래픽을 LTE 망로 송수신할 수 있도록 갱신된다. 이와 같은 동작은 단계 1550 내지 단계 1560에서 수행될 수 있으며, 교환되는 메시지에는 TFT 또는 QoS 관련 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 단계 1550에서 수신된 메시지를 기반으로 TWAN(1502)로 송수신되는 트래픽의 경로를 기지국(1503)이로 송수신되도록 변경하고, 변경된 경로로 트래픽을 이동 시킬 수 있다.
한편, 상기 실시 예에서는, 사용자 단말(1501)이 WLAN(1502)의 접속이 상실된 경우, 사용자 단말(1501)이 접속의 상실 여부를 코어망까지 알려 코어 망이 IP flow들을 3GPP 엑세스망으로 이동시키는 동작을 시작하는 것을 설명하였으나, 사용자 단말(1501)이 WLAN 접속이 상실된 경우 WLAN을 통해 전송되고 있던 IP flow를 3GPP 엑세스망으로 이동시켜 달라는 요청을 직접 전송할 수도 있다.
보다 구체적으로, 사용자 단말(1501) WLAN(1502)에 대한 접속이 상실된 경우, Bearer Resource Modification 메시지 또는 Bearer Resource Allocation Request 메시지 중 적어도 하나에, WLAN(1502)으로 전송하던 IP flow들을 3GPP 엑세스망으로 옮기기 위한 정보(IP flow 제어 정보)를 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 IP flow 제어 정보에는, IP flow를 식별할 수 있는 정보 또는 해당 IP flow에 대한 전송 경로가 3GPP 엑세스망임을 나타내는 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 이러한 메시지를 수신한 MME(1504)는, GTP 또는 PMIP 메시지를 통해 상기 IP flow 제어 정보를 PGW(1505)까지 전달하고, 필요한 경우 이 정보는 PCRF(1506)까지 전달될 수 있다.
상기 정보를 수신한 PGW/PCRF(1505/1506)는 본 명세서의 실시 예들에 포함된 절차를 통해 WLAN(1502)을 통해 전송하던 IP flow들을 3GPP 엑세스망을 통해 송수신될 수 있도록 경로를 변경할 수 있다.
한편, 상기 실시 예에서, 사용자 단말(1501)이 WLAN(1502)의 연결 상태 또는 WLAN(1502) 접속이 상실되었음을 알리는 것은 PCO(Protocol Configuration Option)을 통해 이루어질 수도 있다. 사용자 단말(1501)은 WLAN(1502)의 연결 상태를 보고해야 하는 조건이 만족되거나 또는 WLAN(1502) 접속이 상실된 경우, 사용자 단말(1501)은 PCO를 사용해 상기 정보를 코어망(PGW(1505))까지 알릴 수 있다. PCO에 포함되는 정보는, WLAN Connected, WLAN Not Connected, Connection Lost 등 사용자 단말(1501)이 WLAN(1502)에 접속이 되었는지, 또는 접속이 되어있지 않은지를 나타내는 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
사용자 단말(1501)이 PCO를 코어망까지 전달하는 것은 만약 PCO가 WLAN(1502) 엑세스 망을 통해 전송되는 경우 WLCP 메시지, IKE 메시지 또는 EAP 메시지 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 만약 WLAN(1502) 망(TWAN/TWAG 또는 ePDG)이 단말(1501)로부터 수신한 메시지에 PCO가 포함된 경우, WLAN(1502) 망은 PCO를 다음과 같은 방법을 통해 코어망(PGW(1505))까지 전달할 수 있다.
- GTP를 사용하는 경우: WLAN 망은 PGW로 보내는 GTP-C 메시지(예, Modify Bearer Command 또는 Create Session Request 등)에 사용자 단말로부터 수신한 PCO를 포함시킴
- PMIP을 사용하는 경우: WLAN 망은 PGW로 보내는 PMIP 메시지(예, Proxy Bindling Update 등)에 사용자 단말로부터 수신한 PCO를 포함시킴.
사용자 단말(1501)이 PCO를 코어망까지 전달하는 것은 만약 PCO가 3GPP 엑세스 망(E-UTRAN 또는 UTRAN/GERAN)을 통해 전송되는 경우 NAS 메시지 중 하나를 사용할 수 있다. 여기서 NAS 메시지는 Bearer Resource Modification Request, Bearer Resource Allocation Request, ESM status, ESM information response 중 하나일 수 있다. 앞선 실시 예와 마찬가지로, 만약 MME(1504) 또는 SGSN이 단말로부터 수신한 메시지에 PCO가 포함된 경우, MME(1504)/SGSN은 PCO를 다음과 같은 방법을 통해 PGW(1505)까지 전달할 수 있다.
- GTP를 사용하는 경우: MME/SGSN은 SGW로 보내는 GTP-C 메시지(예, Modify Bearer Command 또는 Create Session Request 등)에 사용자 단말로부터 수신한 PCO를 포함시킴. SGW는 수신된 정보를 PGW까지 전달함.
- PMIP을 사용하는 경우: MME/SGSN은 SGW로 보내는 GTP 메시지에 사용자 단말로부터 수신한 PCO를 포함시킴. SGW는 PGW로 보내는 PMIP 메시지(예, Proxy Binding Update)에 MME/SGN으로부터 수신한 PCO를 포함시켜 전달함
상기 정보를 수신한 PGW(1505)/PCRF(1506)는 본 명세서의 실시 예들에 포함된 절차를 통해 WLAN(1502)을 통해 전송하던 IP flow들을 3GPP 엑세스망을 통해 송수신될 수 있도록 경로를 변경할 수 있다.
도 16은 본 명세서의 실시 예에 따른 사용자 단말 및 P-GW 사이에 신호 송수신 절차를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로 도 16은 단말이 NW(네트워크)에게 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 물으면, 네트워크가 상기 단말이 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 알려주는 동작을 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 사용자 단말(1602)과 P-GW(1604) 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 1610에서 NW 기반 IP flow mobility 기능을 지원하고 사용하도록 설정된 사용자 단말(1602)은, session management 동작을 수행할 때, 요청 메시지의 PCO(Protocol Configuration Option)에 사업자 망에서 NW 기반 IP flow mobility를 지원하는지 여부를 묻는 요청을 포함하여 전송할 수 있다. 실시 예에서 NW 기반 IP flow mobility를 지원하는지 여부를 묻는 요청은 예를 들면 NW initiated IP flow mobility support request를 포함할 수 있다. 이 정보는 코어망을 통해 PGW(1604)까지 전달될 수 있다.
단계 1615에서 사용자 단말(1602)이 전송한 메시지를 수신한 코어망(PGW(1604))은, 사업자 코어망에서 NW 기반 IP flow mobility를 지원하는지의 여부와 함께, 사용자에 대한 제어 정보 또는 가입 정보, 예를 들면 PCRF로부터 rule을 수신, 확인할 수 있다. 실시 예에서 코어망(PGW(1604))는 상기 PCRF로 수신한 rule 또는 설정/저장된 정보를 기반으로 사용자 단말에게 NW 기반 IP flow mobility를 적용할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, NW 기반 IP flow mobility 적용 여부는 사용자 별, APN 별, 또는 더 작은 트래픽의 구분(예, 특정 QCI를 갖는 EPS bearer나 IP flow)별로 설정될 수 있다.
단계 1620에서 PGW(1604)는 session management 메시지(GTP-C 메시지 또는 PMIP 메시지 중 적어도 하나)에 사용자 단말(1602)까지 전달되는 PCO를 포함시킬 수 있으며, 이 PCO에는 NW에서 NW 기반 IP flow mobility을 지원함을 나타내는 정보, 예를 들면 NW initiated IP flow mobility support가 포함될 수 있다.
이 NW 기반 IP flow mobility 적용 여부는 사용자 별, APN 별, 또는 더 작은 트래픽의 구분(예, 특정 QCI를 갖는 EPS bearer나 IP flow)별로 설정될 수 있다. 만약 PGW(1604)가 전송한 session management 메시지가 수신되면, 코어망의 노드(MME/SGSN 또는 TWAN/ePDG)는 PCO를 사용자 단말(1602)에게 보내는 NAS 메시지 또는 WLCP/IKE/EAP 메시지에 포함시켜 다시 전달하게 된다.
단계 1625에서 이를 수신한 사용자 단말(1602)은 이를 저장할 수 있으며, 수신한 정보를 기반으로 NW 기반 IP flow mobility 사용이 가능함을 알 수 있으며, 이에 따라 WLAN 선택/보고 및 NW 기반 IP flow mobility 동작을 수행할 수 있다.
도 17은 본 명세서의 실시 예에 따른 사용자 단말 및 P-GW 사이에 신호 송수신 절차를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로 도 17은 NW(네트워크)가 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 사용자 단말에게 물으면, 사용자 단말이 자신의 NW 기반 IP flow mobility 지원 여부를 알려주는 동작을 나타내는 도면이다.
도 17을 참조하면 사용자 단말(1702)과 P-GW(1704) 사이에 신호가 송수신될 수 있다.
단계 1710에서 사용자 단말(1702)과 PGW(1704)사이에서는 Session Management를 위한 메시지가 서로 교환될 수 있다. 일 예로, PDN connection 또는 EPS bearer 생성/수정을 위한 과정 또는 PDN connection 또는 IP flow를 한 엑세스 망에서 다른 엑세스 망으로 이동시키기 위한 과정이 수행될 수 있다. 실시 예에서 단계 1710은 선택적으로 수행될 수 있다.
단계 1715에서 PGW(1704)는 Session Management 과정을 수행해야 하는 경우, 사업자 코어망에서 NW 기반 IP flow mobility를 지원하는지의 여부와 함께, 사용자에 대한 제어 정보 또는 가입 정보, 예를 들면 PCRF로부터 rule을 수신, 확인하고, 사용자 단말(1702)에게 NW 기반 IP flow mobility를 적용할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, NW 기반 IP flow mobility 적용 여부는 사용자 별, APN 별, 또는 더 작은 트래픽의 구분(예, 특정 QCI를 갖는 EPS bearer나 IP flow)별로 설정될 수 있다.
단계 1720에서 PGW는 session management 메시지(보통 GTP-C 메시지나 PMIP 메시지)의 PCO(Protocol Configuration Option)에 단말에서 NW 기반 IP flow mobility를 지원하는지 여부를 묻는 요청, 예를 들면 NW initiated IP flow mobility support request를 포함시킬 수 있다. 이 정보는 코어망을 통해 단말(1702)까지 전달될 수 있다.이 NW 기반 IP flow mobility 적용 여부는 사용자 별, APN 별, 또는 더 작은 트래픽의 구분(예, 특정 QCI를 갖는 EPS bearer나 IP flow)별로 설정될 수 있다.
만약 PGW(1704)가 전송한 session management 메시지가 수신되면, 코어망의 노드(MME/SGSN 또는 TWAN/ePDG)는 PCO를 사용자 단말(1704)에게 보내는 NAS 메시지 또는 WLCP/IKE/EAP 메시지에 포함시켜 다시 전달하게 된다. 실시 예에서 단계 1720의 메시지 전송은 PGW(1704) 판단 또는 사용자 단말(1702)의 요청에 따라 수행될 수 있다.
이를 수신한 사용자 단말(1702)은, 단계 1725에서 자신의 NW initiated IP flow mobility 지원 여부를 확인하고, 망으로 전송하는 session management 메시지에 자신의 NW initiated IP flow mobility 지원 여부, 예를 들면 NW initiated IP flow mobility support를 PCO에 포함시켜 전송할 수 있다. 이 때, NW 기반 IP flow mobility 적용 여부는 사용자 별, APN 별, 또는 더 작은 트래픽의 구분(예, 특정 QCI를 갖는 EPS bearer나 IP flow)별로 설정될 수 있다.
단계 1730에서 이를 수신한 PGW(1704)는 PDN context로 이를 저장할 수 있으며, 수신한 정보를 기반으로 NW 기반 IP flow mobility 사용이 가능함을 알 수 있으며, 이에 따라 NW 기반 IP flow mobility 동작을 수행할 수 있다.
한편, 상기 실시 예들에 있어, WLAN과 E-UTRAN을 통해 동일한 PDN connection, 또는 하나의 PDN connection을 생성하여 사용하는 것은, 의미상 하나의 IP주소를 사용해 WLAN과 E-UTRAN을 통해 데이터를 송수신할 수 있다는 것을 포함할 수 있다. 또한, 만약 WLAN과 LTE가 동시에 사용되는 경우, PGW와 사용자 단말은 특정 IP flow가 어떤 엑세스망을 통해 전송되어야 하는지를 판단할 수 있어야 하는데, 이는 상기 실시 예들에서 설명한 IP flow 제어 정보에 기반해 이루어질 수 있다. 특히, IP flow에 대한 라우팅에 대한 충돌 또는 혼돈을 최소화 하기 위해, IP flow 제어 정보를 생성하는 엔터티(예를 들면 PCRF 또는 PGW)는, 각 IP flow에 대해 엑세스망이 항상 하나가 선택될 수 있도록 IP flow 제어 정보를 생성해야 하는데, 다음과 같은 방법들이 사용될 수 있다.
- 특정 IP flow에 대해서는 항상 하나의 엑세스 망만 대상으로 선정됨. 즉, 각 엑세스 망으로 전송되는 트래픽을 구분하기 위한 IP flow 제어 정보(즉, TFT/packet filter 또는 IP flow descriptor)는 서로 exclusive하도록 설정됨
- 특정 IP flow에 대해 엑세스 망에 대한 우선순위가 설정됨. IP flow에 대해 routing 결정을 내리는 엔터티(예를 들어, downlink의 경우 PGW, uplink의 경우 사용자 단말)은, 특정 IP flow에 대해, 접속 가능하고 매칭되는 IP flow 제어 정보를 가진 엑세스 망 중 가장 우선순위가 높은 것을 선택함
- 만약 한 엑세스망으로 match-all IP flow 제어 정보가 설정된 경우(즉, 모든 IP flow가 송수신될 수 있도록 설정됨), 다른 엑세스 망의 IP flow 제어 정보는 match-all IP flow 제어 정보가 아닌, 특정 IP flow만 송수신될 수 있도록 설정되어야 하며, match-all IP flow 제어 정보를 갖는 엑세스 망의 우선순위가 낮게 설정됨
한편, 상기 실시 예들을 설명함에 있어, 단말이 특정 IP flow에 대한 엑세스망을 직접 결정하여 IP flow의 경로를 설정할 수 있도록 요청하는 부분은 생략되어 있으나, 만약 사용자 단말이 특정 IP flow를 송수신하는 엑세스 망을 직접 선택한 경우, 이러한 정보는 사용자 단말로부터 사업자 망까지 전달되어 실제 IP flow를 송수신할 엑세스 망을 결정하는데 고려될 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말이 특정 IP flow를 하나의 엑세스 망에서 다른 엑세스 망으로 변경을 원할 경우, 이 정보는 E-UTRAN 또는 WLAN을 통해 코어망(PGW 또는 PCRF)까지 전달될 수 있다. 이 때 이러한 정보는 WLAN을 사용하는 경우 WLCP, EAP, IKE 메시지를 통해 WLAN까지 전달된 후 GTP/PMIP 메시지로 코어 망까지 전달될 수 있으며, 만약 E-UTRAN을 사용할 경우 RRC/NAS 메시지와 GTP/PMIP 메시지로 코어 망까지 전달될 수 있다. 이를 수신한 코어망은 앞서 설명된 실시 예들에서 수신된 상기 정보를 고려해 최종 엑세스 망을 선택할 수 있다.
또한, 만약 사용자 단말이 사업자 망의 policy 서버(예를 들면 ANDSF)로부터 수신한 policy/rule 또는 사용자가 직접 설정한 선호 정보(User preference)를 가진 경우, 이러한 정보는 사용자 단말로부터 사업자 망까지 전달되어 실제 IP flow를 송수신할 엑세스 망을 결정하는데 고려될 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말이 특정 IP flow를 하나의 엑세스 망에서 다른 엑세스 망으로 변경을 원할 경우, 이 정보는 E-UTRAN 또는 WLAN을 통해 코어망(PGW 또는 PCRF)까지 전달될 수 있다. 이 때 이러한 정보는 WLAN을 사용하는 경우 WLCP, EAP, IKE 메시지를 통해 WLAN까지 전달된 후 GTP/PMIP 메시지로 코어 망까지 전달될 수 있으며, 만약 E-UTRAN을 사용할 경우 RRC/NAS 메시지와 GTP/PMIP 메시지로 코어 망까지 전달될 수 있다. 이를 수신한 코어망은 앞서 설명된 실시 예들에서 수신된 상기 정보를 고려해 최종 엑세스 망을 선택할 수 있다.
도 18은 본 명세서의 실시 예에 따른 사용자 단말을 나타내는 도면이다.
도 18을 참조하면 본 명세서의 사용자 단말(1800)은 송수신부(1802), 저장부(1804) 및 단말 제어부(1806) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송수신부(1802)는 기지국을 포함하는 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다.
저장부(1804)는 사용자 단말(1800)의 동작과 관련된 정보 및 송수신부(1802)를 통해 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
단말 제어부는(1806) 사용자 단말(1800)의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 앞선 실시 예에서 설명한 동작을 수행하도록 사용자 단말(1800)을 제어할 수 있다. 상기 단말 제어부(1806)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 논리적 또는 물리적 모듈을 통해 구성될 수 있다.
도 19는 본 명세서의 실시 예에 따른 코어 네트워크 노드 중 하나를 나타내는 도면이다. 코어 네트워크 노드는 기지국, MME, PGW, S-GW, PCRF, User subscription database 또는 HSS 중 적어도 하나일 수 있다.
도 19을 참조하면, 본 명세서의 코어 네트워크 노드(1900)는 송수신부(1902), 저장부(1904) 및 코어 네트워크 노드 제어부(1806) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송수신부(1902)는 단말 또는 다른 코어 네트워크 노드와 신호를 송수신할 수 있다.
저장부(1904)는 코어 네트워크 노드(1900)의 동작과 관련된 정보 및 송수신부(1902)를 통해 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
코어 네트워크 노드 제어부(1906)는 코어 네크워크 노드(1900)의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 앞선 실시 예에서 설명한 동작을 수행하도록 코어 네트워크 노드(1900)를 제어할 수 있다. 상기 코어 네트워크 노드 제어부(1906)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 논리적 또는 물리적 모듈을 통해 구성될 수 있다.
도 20은 본 명세서의 실시 예에 따른 WLAN를 나타내는 도면이다.도 20을 참조하면, 본 명세서의 WLAN(2000)은 송수신부(2002), 저장부(2004) 및 WLAN 제어부(2006) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송수신부(2002)는 단말 또는 다른 코어 네트워크 노드와 신호를 송수신할 수 있다.
저장부(2004)는 코어 WLAN(2000)의 동작과 관련된 정보 및 송수신부(2002)를 통해 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
WLAN 제어부(2006)는 WLAN(2000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 앞선 실시 예에서 설명한 동작을 수행하도록 WLAN(2000)dmf 제어할 수 있다. 상기 WLAN 노드 제어부(2006)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 논리적 또는 물리적 모듈을 통해 구성될 수 있다.
상술한 실시예들에서, 모든 단계는 선택적으로 수행의 대상이 되거나 생략의 대상이 될 수 있다. 또한 각 실시예에서 단계들은 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다. 한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 명세서의 실시 예들은 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 명세서의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (16)

  1. 이동 통신 시스템의 단말에서 신호 송수신 방법에 있어서,
    기지국 및 무선랜(wireless local area network, WLAN)과 특정 PDN 연결에 대한 접속을 수립하는 단계;
    상기 WLAN을 통한 접속이 사용할 수 없음(unusable)을 감지하는 단계; 및
    상기 WLAN을 통한 트래픽을 이동 시키기 위한 제어메시지를 상기 기지국을 통해 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로 전송하는 단계를 포함하는 신호 송수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어메시지는 상기 WLAN을 통한 접속이 사용할 수 없음을 나타내는 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은 셀룰러 망을 위한 노드이며,
    상기 신호 송수신 방법은
    상기 제어 메시지 전송에 대응하여 수신된 메시지를 기반으로 상기 WLAN과 관련된 트래픽의 경로를 셀룰러 망으로 변경하는 단계;
    상기 변경된 경로로 트래픽을 이동(transport)시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 WLAN을 통한 접속이 사용할 수 없음을 감지하는 단계는
    기 설정된 시간 동안 상기 WLAN과 패킷 송수신이 발생하지 않는 경우, 상기 WLAN으로 전송한 메시지에 대한 응답이 일정 시간 동안 없는 경우 및 상기 WLAN으로 수신한 신호 세기가 기 설정된 값 이하가 된 경우 중 적어도 하나의 경우 상기 WLAN을 통한 접속이 사용할 수 없음을 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  5. 이동 통신 시스템의 단말에서 신호 송수신 방법에 있어서,
    네트워크 기반 IP 플로우 이동성(network based IP flow mobility, NB IFOM) 지원 가능 여부를 나타내는 식별자를 포함하는 제1제어 메시지를 페킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)에 전송하는 단계;
    상기 PGW로부터 상기 제1메시지에 따라 NB IFOM 지원을 위한 무선랜(wireless local area network, WLAN) 제어 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 응답 메시지를 기반으로 기지국 및 WLAN으로 특정 PDN 연결에 대한 접속을 수행하는 단계를 포함하는 신호 송수신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 NB IFOM을 지원하기 위한 라우팅 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 라우팅 정보를 기반으로 특정 트래픽을 상기 기지국 또는 상기 WLAN을 통해 전송할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 신호 송수신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 라우팅 정보를 업데이트 하기 위한 정보를 포함하는 제2제어 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제2제어 메시지를 기반으로 베어러 변경과 관련된 동작을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 WLAN과의 연결 상태 정보를 포함하는 제3제어 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 송수신 방법.
  9. 이동 통시 시스템의 단말에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    기지국 및 무선랜(wireless local area network, WLAN)과 특정 PDN 연결에 대한 접속을 수립하고, 상기 WLAN을 통한 접속이 사용할 수 없음(unusable)을 감지하고, 상기 WLAN을 통한 트래픽을 이동 시키기 위한 제어메시지를 상기 기지국을 통해 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하는 단말.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어메시지는 상기 WLAN을 통한 접속이 사용할 수 없음을 나타내는 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기지국은 셀룰러 망을 위한 노드이며,
    상기 제어부는
    상기 제어 메시지 전송에 대응하여 수신된 메시지를 기반으로 상기 WLAN과 관련된 트래픽의 경로를 셀룰러 망으로 변경하고, 상기 변경된 경로로 트래픽을 이동(transport)시키는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    기 설정된 시간 동안 상기 WLAN과 패킷 송수신이 발생하지 않는 경우, 상기 WLAN으로 전송한 메시지에 대한 응답이 일정 시간 동안 없는 경우 및 상기 WLAN으로 수신한 신호 세기가 기 설정된 값 이하가 된 경우 중 적어도 하나의 경우 상기 WLAN을 통한 접속이 사용할 수 없음을 감지하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 이동 통신 시스템의 단말에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    네트워크 기반 IP 플로우 이동성(network based IP flow mobility, NB IFOM) 지원 가능 여부를 나타내는 식별자를 포함하는 제1제어 메시지를 페킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW)에 전송하고, 상기 PGW로부터 상기 제1메시지에 따라 NB IFOM 지원을 위한 무선랜(wireless local area network, WLAN) 제어 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하고, 상기 응답 메시지를 기반으로 기지국 및 WLAN으로 특정 PDN 연결에 대한 접속을 수행하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하는 단말.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 NB IFOM을 지원하기 위한 라우팅 정보를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 라우팅 정보를 기반으로 특정 트래픽을 상기 기지국 또는 상기 WLAN을 통해 전송할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 라우팅 정보를 업데이트 하기 위한 정보를 포함하는 제2제어 메시지를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 제2제어 메시지를 기반으로 베어러 변경과 관련된 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 WLAN과의 연결 상태 정보를 포함하는 제3제어 메시지를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
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