WO2016089082A1 - 통신 시스템에서 분리된 ｔｃｐ 연결을 설정하는 방법 및 장치와 이를 위한 핸드 오버 지원 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서 분리된 ｔｃｐ 연결을 설정하는 방법 및 장치와 이를 위한 핸드 오버 지원 방법 및 장치 Download PDF

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proxy
data
tcp proxy
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임한나
박중신
이주형
이진성
이형호
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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for establishing a Transmission Control Protocol (TCP) connection in a communication system, and more particularly, to a method and apparatus for establishing a TCP connection in a communication system including a radio access network (RAN).
  • TCP Transmission Control Protocol
  • RAN radio access network
  • 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, 60 gigabyte (60 GHz) band).
  • mmWave ultra-high frequency
  • MIMI massive multi-input multi-output
  • FD-MIMO Full Dimensional MIMO
  • array antenna analog beam-forming, and large scale antenna techniques are discussed.
  • 5G communication system has evolved small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), 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
  • CoMP coordinated multi-points
  • Hybrid FSK and QAM Modulation FQAM
  • Sliding Window Superposition Coding SWSC
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA non orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • TCP Transmission Control Protocol
  • LTE Long Term Evolution
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a general TCP connection between a terminal of a wireless network and a service server of a wired network in a communication system, and the communication system of FIG. 1 illustrates an LTE system.
  • a user equipment (UE) 110 receives a service server 170 to receive a service such as content from a service server 170 of a service provider connected to the Internet.
  • a service server 170 to receive a service such as content from a service server 170 of a service provider connected to the Internet.
  • SAE gateway (GW) 150 serves as a pipe for transmitting TCP-based data.
  • the SAE GW 150 includes a Serving GW (SGW) and a Packet Data Network (PDN) GW in an LTE system.
  • SGW Serving GW
  • PDN Packet Data Network
  • TCP an end-to-end protocol, relies on the reception of a TCP ACK for transmission control, and thus does not quickly reflect a change in a radio channel of a radio access network (RAN), which is a wireless network in an LTE system.
  • RAN radio access network
  • an increase in TCP transmission delay (for example, video initial play time delay in case of video content) occurs, which causes inconvenience to a user who is provided with a service.
  • the present invention provides a method and apparatus for establishing a split TCP connection in a communication system.
  • the present invention also provides a method and apparatus for establishing a TCP session for performing RAN-based TCP transmission control in order to reduce transmission delay in a communication system.
  • the present invention also provides a method and apparatus for supporting handover in a communication system using the separated TCP connection.
  • the present invention proposes an uplink / downlink data forwarding method and a system for RAN-based transmission control in a communication system using the separated TCP connection.
  • a method of establishing a TCP connection by a Transmission Control Protocol (TCP) proxy in a communication system includes: establishing a tunnel for transmitting / receiving data with a base station; Establishing a first TCP connection between the TCP proxy and a second TCP connection between the TCP proxy and a service server in an Internet Protocol (IP) network.
  • IP Internet Protocol
  • the TCP proxy device for establishing a TCP connection in the communication system according to an embodiment of the present invention, the communication interface for communication with the base station, the tunnel for data transmission and reception with the base station, and according to the TCP connection request of the terminal, And a control unit controlling an operation of establishing a first TCP connection between the terminal and the TCP proxy device and a second TCP connection between the TCP proxy device and a service server in the IP network.
  • a first base station operating as a source base station is connected to a first TCP proxy and a target base station
  • the second TCP proxy receives information from the first base station from the first base station through the first TCP proxy to inform the switching of the data path according to the handover.
  • receiving and buffering second downlink data through a data path switched according to the handover from a second base station.
  • a TCP proxy device for forwarding downlink data in a TCP-based communication system includes a communication interface for data communication, a memory for buffering data transmitted and received, and handover In a network environment in which a first base station serving as a source base station is connected to a first TCP proxy device and a second base station serving as a target base station is connected to the TCP proxy device, informing the switching of the data path according to the handover.
  • a controller for receiving the data controls the operation of buffering in the memory.
  • a first base station operating as a source base station is connected to a first TCP proxy and a target base station
  • the second TCP proxy receives information from the first base station from the first base station through the first TCP proxy to inform the switching of the data path according to the handover. And transmitting, by the second TCP proxy, an acknowledgment signal for the first uplink data transmitted by the first TCP proxy to the first TCP proxy that has received the information.
  • the proxy buffers and transmits the second uplink data received from the second base station according to the data path switching according to the handover, and transmits the I uplink through the second base station. It includes the process of transmitting to the P network.
  • a TCP proxy device may include a communication interface for data communication, a memory for buffering data to be transmitted and received, and a first base station operating as a source base station when performing a handover.
  • a base station In a network environment in which a base station is connected to a first TCP proxy device and a second base station operating as a target base station is connected to the TCP proxy device, information indicating switching of a data path according to the handover is received from the first base station.
  • the TCP proxy device transmits an acknowledgment signal for the first uplink data transmitted by the first TCP proxy device to the first TCP proxy device that has received the information, the data according to the handover
  • the second uplink data received from the second base station is buffered and transmitted to control the second uplink data.
  • a control unit for controlling an operation of forwarding to the IP network through the base station.
  • FIG. 1 is a view for explaining a general TCP connection between a terminal of a wireless network and a service server of a wired network in a communication system;
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a separated TCP connection and a TCP proxy connected to a base station for the separated TCP connection in a communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a communication interface for a TCP proxy in a communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a view for explaining a bearer-based proxy tunnel proposed in an embodiment of the present invention.
  • 5A to 5C are flowcharts illustrating a procedure for preparing a TCP proxy and setting a TCP proxy according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view for explaining an example of a TCP proxy handover scenario in a communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a view for explaining a DL data receiving method in TCP proxy handover scenario 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a DL data reception method using fast DL data forwarding in TCP proxy handover scenario 1 according to an embodiment of the present invention
  • 9A to 9C are flowcharts illustrating a handover procedure when the TCP proxy handover scenario 1 is applied according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a view for explaining a DL data receiving method in TCP proxy handover scenario 2 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 illustrates a DL data reception method using fast DL data forwarding in a TCP proxy handover scenario 2 according to an embodiment of the present invention
  • 12A to 12C are flowcharts illustrating a handover procedure when the TCP proxy handover scenario 2 is applied according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a view for explaining a UL data transmission method in TCP proxy handover scenario 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a view illustrating a UL data transmission method using fast UL data forwarding in TCP proxy handover scenario 2 according to an embodiment of the present invention
  • 15A to 15B are flowcharts illustrating a handover procedure when the TCP proxy handover scenario 3 is applied according to an embodiment of the present invention
  • 16A and 16B are flowcharts illustrating a handover procedure when the TCP proxy handover scenario 4 is applied according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating a device configuration applicable to a TCP proxy, a base station, and a terminal in a communication system according to an embodiment of the present invention.
  • embodiments of the present invention will be directed to an Evolved Packet System (EPS) / LTE system, but the present invention is applicable to various communication systems having a similar technical background. This will be possible in the judgment of a person skilled in the art of the present invention. Therefore, it should be noted that the embodiments of the present invention are not limited to the eNB, SAE GW, etc. in the LTE system.
  • EPS Evolved Packet System
  • Embodiments of the present invention propose a TCP proxy for performing TCP transmission control by establishing a separate TCP connection between a wired network connected to a base station of an LTE system and a RAN of a LTE system and a service server connected thereto.
  • embodiments of the present invention propose a method for performing RAN-based TCP transmission control on a TCP connection separated based on the TCP proxy, and a system structure therefor.
  • the TCP, X2 interface, the TCP, X2 interface, etc. may be changed to another protocol or another interface that can be replaced.
  • the connection between the base station and the base station, the connection between the base station and the TCP proxy will be described by illustrating the X2 interface, but this can also use other alternative interfaces.
  • embodiments of the present invention provide a method for separating a TCP connection between a terminal of a wireless network and a service server of a wired network into a first TCP connection between a terminal and a TCP proxy and a second TCP connection between a TCP proxy and a service server. Suggest.
  • embodiments of the present invention a method for forwarding the data of the terminal to the TCP proxy in the data transmission path of the LTE system delivered to the gateway-> base station-> terminal or terminal-> base station-> gateway in the LTE system Suggest.
  • embodiments of the present invention first establish a first TCP connection between a terminal and a TCP proxy and a second TCP connection between a TCP proxy and a service server through a TCP proxy introduced at a base station. It describes the configuration method and the configuration of the communication system for the same, and the uplink / downlink data forwarding method and the system configuration for the RAN-based transmission control in the handover of the terminal in the communication system using the separated TCP connection Will be described.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a separated TCP connection and a TCP proxy connected to a base station for the separated TCP connection in the communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the system of FIG. 2 includes a terminal 210 and a base station 230. ), An LTE system including an SAE GW 250 including an SGW and a PGW (PDN GW), which are not shown, and transmitting / receiving TCP-based data with the terminal 210 through the SAE GW 250 of the LTE system.
  • the TCP proxy 290 may be implemented as a network entity (eg, a server) separated from the base station 230 as shown in the example of FIG. 2.
  • the TCP proxy 290 may be implemented to be included in the base station 230. That is, in connection with the separated TCP connection, a TCP proxy may be installed in the base station, and the TCP proxy installed in the base station may separate the TCP connection between the terminal 210 and the service server 270 to accelerate the download speed.
  • the TCP proxy 290 is connected to the base station 230 through a communication interface.
  • the communication interface may use a known communication interface in the LTE system or may use a separate communication interface.
  • the TCP connection between the terminal 210 and the service server 270 is a first connection 21 between the terminal 210 and the TCP proxy 290 and a second connection between the TCP proxy 290 and the service server 270. It is established separately by a connection 23.
  • a UE TCP connection (or UE TCP session) refers to the first connection 21
  • a proxy TCP connection or proxy TCP session) refers to the second connection 23.
  • the TCP proxy 290 receives data transmitted from the service server 270 to the terminal 210 through the proxy TCP connection, and performs RAN-based transmission control on the UE TCP connection based on the channel environment change of the RAN.
  • information indicating a channel environment change of the RAN (hereinafter, RAN information) may be provided from the base station 230 to the TCP proxy 290.
  • the TCP proxy may obtain radio channel related information from a base station serving a terminal. Based on this, the TCP proxy can perform RAN based transmission control reflecting the channel state for the UE TCP session. The TCP proxy can reduce the transmission delay by transmitting data to the base station based on a desired transmission delay so that the base station maintains a constant buffer size of the terminal. The channel state may be reflected in the buffer size.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a communication interface for a TCP proxy in a communication system according to an embodiment of the present invention.
  • reference numeral 31 denotes a communication interface (hereinafter, referred to as Xt interface) for transmitting and receiving data between the base station 230 and the TCP proxy 290, which uses an X2 interface for communication between base stations in an LTE system. Alternatively, a new communication interface may be configured and used.
  • the Xt interface 31 transmits the RAN information to the TCP proxy 290, establishes a proxy tunnel between the base station 230 and the TCP proxy 290, and the terminal from the service server 270. At least one function of transmitting downlink (DL) data directed to 210 to the TCP proxy 290, and delivering uplink (UL) data received from the terminal 210 to the TCP proxy 290. Can be performed.
  • DL downlink
  • UL uplink
  • a plurality of base stations may be connected to one TCP proxy 290, and one base station 230 may be connected to one TCP proxy 290.
  • the TCP proxy 290 may communicate with another TCP proxy, and in this case, may define an interface for communication between the TCP proxies.
  • An interface for communication between the TCP proxies will be referred to as an Xp interface hereinafter, and the Xp interface will be described in embodiments of a handover to be described later.
  • the SGW 250a and the PGW 250b of FIG. 3 illustrate the serving GW and the PDN GW included in the SAE GW 250 in FIG. 2.
  • TCP connection establishment procedure of the TCP proxy 290 in the embodiments of the present invention will be described by dividing it into the procedures of 1) to 4) below.
  • the TCP proxy preparation procedure provides a path (i.e., a tunnel) for transferring UL data from the terminal 210 to the service server 270 or DL data from the service server 270 to the terminal 210 to the TCP proxy 290.
  • a path i.e., a tunnel
  • the tunnel may be generated based on bearer information between the base station 230 and the TCP proxy 290.
  • UL data generated by a terminal is transmitted to the Internet through a base station, SGW, and PGW, and DL data directed to the terminal is transmitted to the terminal through a PGW, SGW, and a base station.
  • the base station 230 must transmit UL data or DL data to the TCP proxy 290 to enable separation of TCP connections and RAN-based transmission control. That is, in the LTE system, only the PGW can distinguish the IP, and since the base station cannot distinguish the IP, in the embodiment of the present invention, the base station 230 which cannot distinguish the IP can distinguish the IP from the TCP proxy 290. It transmits UL data or DL data which is IP-based data. To this end, a bearer-based proxy tunnel is proposed in order for the base station 230 to transmit data received from the terminal 210 to the TCP proxy 290.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a bearer-based proxy tunnel proposed in an embodiment of the present invention.
  • the proxy tunnel transmits UL data received from the terminal 210 through the radio bearer 45 to the TCP proxy 290 and is controlled from the TCP proxy 290.
  • the UL tunnel 41 for transmitting UL data back to the base station 230 and the DL data received by the base station 230 via the EPC bearer 47 from the service server 270 via the SGW 250a are TCP.
  • the base station 230 transmits the IP-based data transmitted from the service server 270 to the TCP proxy 290, and the IP data among various types of data transmitted and received with the terminal 210.
  • the base station 230 does not recognize the IP, the existing IP data classification method cannot be applied to the TCP proxy structure of the present invention.
  • the base station 230 classifies the type of data based on an access point name (APN), and transmits the IP to the TCP proxy 290 on a bearer basis. Suggest ways to pass data.
  • API access point name
  • a Voice over LTE (VoLTE) call connection may use an IP Multimedia Subsystem (IMS) APN
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • An Internet connection may use an Internet APN.
  • the base station 230 classifies a bearer connected to the Internet APN as an object of transmission control, and transmits data using the Internet APN to the TCP proxy 290.
  • the APN is described as an example, but in another embodiment, the base station 230 not only classifies the APN but also stores QQ (QoS class identifier) and ARP (Allocation and Other variables related to the bearer may be used, such as Retention Priority.
  • QQ QoS class identifier
  • ARP Allocation and Other variables related to the bearer may be used, such as Retention Priority.
  • the separated TCP connection (session) technique proposed in the embodiment of the present invention may be selectively applied only to data transmitted / received with a specific domain or a specific service server among IP data.
  • TCP proxy determines whether to disconnect TCP connections (sessions)
  • the TCP proxy 290 determines whether to apply the TCP proxy according to the TCP proxy policy stored / maintained in the TCP proxy 290.
  • the policy is information that can be set by the service server or the location of the service server, and may be domain information such as whether to perform a TCP connection (session) separation or not.
  • the domain information may include a domain list or a server address list.
  • the TCP proxy 290 that receives the TCP connection request (eg, TCP SYN message) from the terminal 210 checks the TCP proxy policy and performs TCP connection (session) separation for the connection that is allowed to apply the TCP proxy. Otherwise, the IP data is transmitted to the operator server without performing TCP connection (session) disconnection. In this case, the TCP proxy 290 simply acts as a data transmission path and does not perform any additional work.
  • TCP connection request eg, TCP SYN message
  • the base station 230 determines whether to disconnect the TCP connection (session)
  • the base station 230 may determine whether to apply the TCP proxy according to the TCP proxy policy stored / maintained in the base station 230. For the connection allowed to apply the TCP proxy, the base station 230 transmits the IP data to the TCP proxy 290, otherwise transfers the IP data to the SGW. To this end, the base station 230 knows the IP for each data packet.
  • the base station 230 maps the radio bearer 45 with the UL tunnel 41 and the EPC bearer 47 with the DL tunnel 43.
  • the base station 230 may transmit / receive IP-based UL data / DL data with the TCP proxy 290 through the proxy tunnels 41 and 43.
  • the proxy tunnel has been described as including a UL tunnel and a DL tunnel, but in another embodiment, the proxy tunnel is configured as one tunnel, and the IP-based UL data and / or DL are transmitted through one tunnel. It is also possible to send and receive data.
  • Table 1 below shows an example of a mapping table (hereinafter, referred to as proxy mapping table) for setting and managing a proxy tunnel described with reference to FIG. 4, and the mapping table of ⁇ Table 1> is represented by a base station 230. Are stored in.
  • proxy mapping table a mapping table for setting and managing a proxy tunnel described with reference to FIG. 4, and the mapping table of ⁇ Table 1> is represented by a base station 230. Are stored in.
  • the UE id is an identifier of the terminal, and in the LTE system, for example, a globally unique temporary identifier (GUTI) may be used.
  • GUI globally unique temporary identifier
  • the terminal 210 uses only a default bearer of the Internet APN for transmitting and receiving IP data
  • a radio bearer id is represented by the terminal 210 and the base station 230.
  • the EPC bearer id is an identifier of the default EPC bearer of the Internet APN.
  • the uplink identifier (UL id) is an identifier identified by the TCP proxy 290 to indicate the UL tunnel 41 between the base station 230 and the TCP proxy 290. Unique within That is, the base station 230 transmits the IP-based UL data received from the terminal 210 to the TCP proxy 290 through the UL tunnel 41 identified by the UL id.
  • the downlink identifier (DL id) is an identifier identified by the TCP proxy 290 to represent the DL tunnel 43 between the base station 230 and the TCP proxy 290, and the TCP proxy 290 Unique within me. That is, the base station 230 transmits the IP-based DL data received from the service server 270 via the SGW 250a to the TCP proxy 290 through the DL tunnel 43 distinguished by the DL id.
  • the TCP proxy id is an identifier of the TCP proxy 290 connected to the base station 230.
  • Table 2 below shows an example of a mapping table (hereinafter, referred to as a base station mapping table) stored in the TCP proxy 290 for setting and managing a proxy tunnel.
  • a mapping table hereinafter, referred to as a base station mapping table
  • the UE id is an identifier of a terminal and GUTI may be used in an LTE system.
  • the UL id is an identifier identified at the base station 230 to represent the UL tunnel 41 between the base station 230 and the TCP proxy 290, and is unique within the base station 230. That is, the TCP proxy 290 receives the UL tunnel identified by the UL id after controlling transmission of IP-based UL data transmitted from the base station 230 to the service server 270 by the terminal 210. 41) to the base station 230.
  • the DL id is an identifier identified at the base station to represent the DL tunnel 43 between the base station 230 and the TCP proxy 290 and is unique in the base station 230. That is, the TCP proxy 290 controls the transmission of the IP-based DL data transmitted from the base station 230 to the terminal by the service server 270, and then the DL tunnel 43 identified by the DL id. It transmits to the base station 230 through.
  • the eNB id is an identifier of the base station 230 connected to the TCP proxy 290 and transmitting and receiving IP data of the terminal 210.
  • the session information (session info.) Is information about the separated TCP connection managed by the TCP proxy 290 for the terminal 210.
  • the TCP session information includes a sequence of 5 tuples (source IP, destination IP, source port, destination port, protocol) information about TCP session, TCP state information (for example, amount of IP data transmitted by TCP proxy 290). number) and the like.
  • the TCP proxy setting procedure is a procedure in which the TCP proxy 290 separates the TCP connection into the aforementioned UE TCP connection and the proxy TCP connection when the terminal 210 requests the TCP connection creation.
  • the base station 230 forwards the request to the TCP proxy 290.
  • the TCP proxy 290 detects a message for requesting TCP connection establishment (hereinafter, referred to as a TCP SYN message) among data received from the base station 230, and disconnects the TCP connection from the terminal 210 to the service server 270.
  • the TCP connection is also called a TCP session.
  • a TCP connection will be described as a TCP session.
  • FIGS. 5A to 5C are flowcharts illustrating a procedure for preparing a TCP proxy and a TCP proxy setting according to an embodiment of the present invention.
  • the embodiments of FIGS. 5A to 5C illustrate a terminal 210 connected to an LTE system.
  • the TCP proxy 290 divides the TCP session into a UE TCP session and a proxy TCP session. This section shows the procedure for establishing a separate TCP session.
  • the base station 230 After completing the attach procedure of the terminal 210 or during the attach procedure in step 501, the base station 230 performs a TCP preparation procedure with the TCP proxy 290 through the Xt interface.
  • steps 503 to 513 indicate a TCP preparation procedure
  • steps 519 to 563 show a TCP proxy setting procedure
  • Steps 515 and 517 represent radio bearers and EPC bearers generated according to the attach procedure of step 501, respectively.
  • step 503 when the terminal 210 performs a connection request, the base station 230 checks whether there is information on the terminal 210 in the proxy mapping table managed by the base station 230, and If there is no information, an entry for the terminal 210 is created to update the proxy mapping table.
  • the Xt table update request message is a message transmitted from the base station 230 to the TCP proxy 290 to update (create, change, delete, etc.) the proxy tunnel related information described with reference to FIG. 4.
  • the cause included in the Xt table update request indicates which event occurred the update request message.
  • the cause may be, for example, Attach, Handover, and the like.
  • the cause may be represented by a predetermined value for each event, and the TCP proxy 290 may receive the value of the cause from the base station 210 to determine the generation, change, or deletion of the base station mapping table.
  • the UE id, eNB UL id, eNB DL id, and eNB id are as described in Tables 1 and 2.
  • the TCP proxy 290 updates the base station mapping table by adding an entry of the terminal 210 to the base station mapping table based on the information received from the Xt table update request.
  • the TCP proxy 290 creates a buffer for the terminal 210.
  • the buffer is a buffer for buffering IP data subject to RAN based transmission control.
  • the TCP proxy 290 sends an Xt table update response (including a UE id, proxy UL id, proxy DL id, and TCP proxy id) to the base station 230 in response to the Xt table update request.
  • the UE id, proxy UL id, proxy DL id, and TCP proxy id are as described in Tables 1 and 2.
  • the base station 230 completes the update of the proxy mapping table to add the entry of the terminal 210 based on the information received from the Xt table update response.
  • a radio bearer and an EPC bearer are generated as shown in steps 515 and 517 through the attach procedure of step 501, and IP data generated by application execution of the terminal 210 is transmitted through the bearers. It is sent and received. After that, it is assumed that all of the procedures described are application level data transmitted through the bearers.
  • the application level data may be, for example, TCP data transmitted and received to the default bearer of the Internet APN.
  • the terminal 210 executes an application in step 519 of FIG. 5A to generate a TCP session request to the service server 270, the terminal 210 establishes a TCP session with the service server 270 in step 521.
  • a TCP SYN message for a UE TCP session which is a message requesting a TCP connection establishment, is transmitted to the base station 230.
  • the base station 230 Upon receiving the TCP SYN message for the UE TCP session in step 523, the base station 230 checks the proxy mapping table for setting and managing the proxy tunnel in FIG. 4, and receives the IP data received from the terminal 210 in step 525. Is transmitted to the TCP proxy 290 through the UL tunnel (41). Subsequently, in step 527, the TCP proxy 290 checks the base station mapping table for setting and managing the proxy tunnel, and detects the TCP SYN message transmitted from the terminal 210 from the received IP data in step 529.
  • the TCP proxy 290 stores information about the TCP session establishment request for TCP session separation (that is, to establish a proxy TCP session), and informs the service server 270 and the base station 230.
  • proxy Sends a TCP SYN message for a TCP session.
  • the TCP SYN message for the proxy TCP session is transmitted from the base station 230 to the service server 270 through the SAE GW 250.
  • the TCP SYN message can be delivered by general IP routing.
  • the TCP SYN message transmitted to the service server 270 uses the IP of the terminal 210 as the source IP.
  • the TCP SYN / ACK message transmitted as an acknowledgment for the TCP SYN message for the proxy TCP session is transmitted to the base station 230 through the SAE GW 250.
  • step 541 the base station 230 transmits the received TCP SYN / ACK message to the TCP proxy 290 through the DL tunnel 43, and in step 543, the TCP proxy 290 receives the received TCP SYN / ACK.
  • Information is stored and the received TCP SYN / ACK is transmitted to the base station 230 through the DL tunnel 43 for the UE TCP session.
  • the base station 230 transmits the received TCP SYN / ACK to the terminal 210 for the UE TCP session, and receives a TCP ACK for the UE TCP session from the terminal 210. (41) to the TCP proxy (290). Then, the TCP proxy 290 receiving the TCP ACK establishes a UE TCP session in step 551. In operation 553 and 555, the TCP proxy 290 transmits a TCP ACK for the Proxy TCP session to the base station 230, and establishes a UE TCP session in operation 555. Subsequently, in step 557 and 559, the TCP ACK for the Proxy TCP session is transmitted to the service server 270 through the SAE GW 250 from the base station 230 that has received the TCP ACK.
  • a UE TCP session and a Proxy TCP session which are separate TCP sessions, are established, and UL / DL data transmitted / received between the terminal 210 and the service server 270 in steps 561 and 563 are configured as the UE TCP session. And is controlled by the TCP proxy 290 over a Proxy TCP session.
  • the TCP proxy 290 may perform RAN-based transmission control based on the channel environment change of the RAN.
  • the TCP proxy termination procedure is a procedure in which a TCP proxy 290 terminates a detached TCP session due to a specific situation.
  • the TCP proxy 290 terminates the separated TCP session by generating TCP FIN (Finish) data and transmitting it to the terminal 210 and the service server 270.
  • This procedure may be performed, for example, when the terminal 210 hands over to a legacy base station without a connection with the TCP proxy 290 or when a load is applied to the TCP proxy 290.
  • the proxy mapping table and the base station mapping table maintained by the base station 230 and the TCP proxy 290 update the mapping table when an event that needs to change information in the mapping table occurs. For example, when the terminal 210 performs a handover, the base station transmitting the IP data of the terminal 210 is changed, and this information should be reflected in the mapping table.
  • This procedure is called TCP proxy modification procedure.
  • the TCP proxy modification procedure will be described taking the case of handover as an example. However, the TCP proxy modification procedure may be performed in a situation other than the handover.
  • the TCP proxy 290 When the TCP proxy 290 is implemented in an actual network, it may be mixed with legacy base stations, and a plurality of base stations may be connected to the same TCP proxy 290, or one base station may be connected to the TCP proxy 290. Can be. According to an embodiment of the present invention, when the terminal 210 moves in a TCP proxy structure, a handover scenario in various cases may occur.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating various examples of a TCP proxy handover scenario in a communication system according to an exemplary embodiment of the present disclosure. For the convenience of description, various examples of the handover scenarios are illustrated in one diagram. Each handover scenario is identified by reference numerals 601, 603, 605, 607.
  • reference numeral 601 illustrates a TCP proxy handover scenario (hereinafter, scenario 1) when the source base station 230-1 and the target base station 230-2 are connected to the same TCP proxy 290-1.
  • scenario 1 denotes a TCP proxy handover scenario when the source base station 230-2 and the target base station 230-3 are connected to different TCP proxies 290-1 and 290-2.
  • scenario 2 denotes a TCP proxy handover scenario when the source base station 230-2 and the target base station 230-3 are connected to different TCP proxies 290-1 and 290-2.
  • 605 indicates that the source base station 230-3 is connected to the TCP proxy 290-2, but the target base station 230-4 is a legacy base station not connected to the TCP proxy.
  • a handover scenario (hereinafter, scenario 3) is illustrated, and 607 indicates that the source base station 230-4 is a legacy base station not connected to the TCP proxy, and the target base station 230-5 is connected to the TCP proxy 290-3. It illustrates the TCP proxy handover scenario (hereinafter, scenario 4) when connected.
  • scenario 3 A handover scenario
  • scenario 4 the TCP proxy handover scenario
  • the TCP proxy1 290-1 establishes a UE TCP session with the terminal 210 through the eNB1 230-1, and establishes a proxy TCP session with the service server 270. Assume that there is. In this case, when the terminal 210 moves to the coverage of the eNB2 230-1, the TCP proxy1 290-1 transfers data transmitted through the separated TCP session of the terminal 210 from the eNB2 230-2. Should receive To this end, an embodiment of the present invention updates the proxy tunnel, that is, updates the base station mapping table and the proxy mapping table during the handover procedure.
  • the TCP proxy1 290-1 receives DL data from eNB2 230-2 as well as the target base station, as well as eNB1 230-1 as the source base station.
  • the TCP proxy1 290-1 receives DL data of the terminal 210 simultaneously from a plurality of base stations 230-1 and 230-2 to one terminal buffer provided in the TCP proxy1 290-1 at the same time.
  • the TCP proxy1 290-1 maintains a terminal buffer for the source base station and a terminal buffer for the target base station, respectively, during the handover procedure.
  • the TCP proxy1 290-1 may solve the above TCP transmission order problem by maintaining a plurality of buffers for each base station for the terminal 210.
  • the terminal 210 receives the service from the target base station 230-2 by handover, data from the source base station 230-1 to the target base station 230-2 according to the handover is generated. Due to forwarding, there is a section that receives transmission control based on the RAN state of the source base station 230-1.
  • the SGW 250a transmits DL data of the terminal 210 to the source base station 230-1.
  • the SGW 250a receives a data path change request from the target base station 230-2, after changing the data path, the SGW 250a informs the source base station 230-1 that no more DL data is to be transmitted. Send)
  • the SGW 250a transmits DL data of the terminal 210 to the target base station 230-2 from the moment when the data path is changed to the target base station 230-2.
  • the source base station 230-1 transmits all DL data received from the SGW 250a to the target base station 250-2, and then transfers the end marker to the target base station 230-2. do. Then, the target base station 250-2 may recognize that there is no DL data to be received from the source base station 230-1 due to the end marker. Through this, the target base station 230-2 completes the transmission of the DL data transmitted from the source base station 230-1 to the terminal 210, and then transmits the DL data directly received from the SGW 250a to the terminal 210. Therefore, the ordering of the TCP data transmission can be performed stably.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a DL data reception method in TCP proxy handover scenario 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the TCP proxy1 290-1 receives IP data of the terminal 210 through the eNB1 230-1 and thus receives a terminal buffer (eNB1 UE buffer) b1 for the eNB1 230-1. Buffer to.
  • the SGW 250a performs path switching based on the request of the eNB2 230-2, and then sends an end marker to the eNB1 230-1. Thereafter, the SGW 250a transmits DL data to the eNB2 230-2, and the eNB2 230-2 transmits the received DL data to the TCP proxy1 290-1 through a proxy tunnel update procedure.
  • the TCP proxy1 290-1 buffers the DL data of the UE 210 received through the eNB2 230-2 through the UE2 UE buffer b2 for the newly generated eNB2 230-2. do.
  • the eNB1 230-1 when the eNB1 230-1 receives an end marker from the SGW 250a in step 701, the eNB1 230-1 no longer receives DL data. However, since the eNB1 230-1 transmits the IP data of the terminal 210 to the TCP proxy 1 290-1, the transmission control of the TCP proxy 1 290-1 is controlled even after receiving the end marker. The DL data of the terminal 210 is received. In steps 703 and 705, the eNB1 230-1 transmits the DL data received from the TCP proxy1 290-1 to the eNB2 230-2. The DL data transmitted through the above process is subject to eNB1 / RAN based transmission control from the TCP proxy1 290-1.
  • the eNB1 230-1 transmits an end marker to the eNB2 230-2 when data transmission from the TCP proxy1 290-1 is completed.
  • the eNB2 230-2 transmits all of the DL data received from the eNB1 230-1 to the terminal 210, and then transmits the DL data received from the TCP proxy1 290-1 to the terminal 210. send.
  • the DL data transmitted by the TCP proxy1 290-1 to the eNB2 230-2 is data that is subjected to eNB2 / RAN-based transmission control.
  • the terminal completes the handover to the target base station before the path switching procedure of the SGW.
  • the terminal 210 has already completed the handover to the eNB2 230-2 before the step 701, a situation under which eNB1 / RAN-based transmission control is generated may occur.
  • the transmission speed of the network is increasing day by day, the amount of data passed to TCP proxy1 290-1 during the handover procedure is significant. Therefore, there is a need for a method that can apply transmission control in a timely manner closer to the movement time of the terminal 210.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a DL data reception method using fast DL data forwarding in TCP proxy handover scenario 1 according to an embodiment of the present invention.
  • step 801 the SGW 250a sends an end marker to the eNB1 230-1 after performing path switching.
  • the eNB1 230-1 receiving the end mark notifies the TCP proxy1 290-1 of the reception of the end mark.
  • the eNB1 230-1 transmits an end mark to the eNB2 230-2 in step 805.
  • the TCP proxy1 290-1 receiving the end mark in step 807 transfers the data buffered in the eNB1 UE buffer b1 through the eNB2 230-2 instead of the eNB1 230-1.
  • the TCP proxy1 290-1 applies eNB2 / RAN-based transmission control when transmitting data.
  • TCP proxy1 290-1 transmits data of eNB2 UE buffer (b2) to eNB2 230-2 by applying eNB2 / RAN-based transmission control. Therefore, according to the embodiment of FIG. 8, although the terminal 210 is in coverage of the eNB2 230-2, the data of the terminal 210 under the eNB1 230-1 based transmission control is timely. It may be transmitted to the terminal 210 under the transmission control based on the eNB2 230-2.
  • FIGS. 9A to 9C are flowcharts illustrating a handover procedure when the TCP proxy handover scenario 1 according to an embodiment of the present invention is applied.
  • This is a flowchart illustrating a handover procedure when a source base station and a target base station are connected to the same TCP proxy. It is shown.
  • the TCP proxy1 290-1 assumes that a UE TCP session is established with the UE 210 and an proxy TCP session is established with the service server 270 through the eNB1 230-1. do.
  • steps 905 to 927 are proxy tunnel update and eNB2 UE buffer generation procedure for eNB2 230-2, and steps 929 to 973 are fast DL data forwarding and eNB1 230-1.
  • steps 905 to 927 are proxy tunnel update and eNB2 UE buffer generation procedure for eNB2 230-2
  • steps 929 to 973 are fast DL data forwarding and eNB1 230-1.
  • the eNB1 230-1 checks a handover condition / criteria based on a measurement report transmitted by the UE 210.
  • the handover condition may include whether the target base station supports the TCP proxy according to an embodiment of the present invention.
  • step 907 may be omitted.
  • the source base station knows whether the neighboring base station including the target base station supports the TCP proxy as a configuration.
  • the eNB1 230-1 determines whether the eNB2 230-2, which is the target base station, supports the TCP proxy.
  • the eNB1 230-1 When the eNB2 230-2 supports the TCP proxy, the eNB1 230-1 sends a handover request message including the proxy mapping table information to the eNB2 230-2 (including the UE's proxy mapping table information). Send it.
  • the information of the UE's proxy mapping table is the same as the information included in the proxy mapping table stored by the eNB1 230-1.
  • the eNB2 230-2 transmits a HO request ack to the eNB1 230-1, and in step 913, the eNB2 230-2 generates a proxy mapping table based on the information received through the HO request message. Update In other words, the eNB2 230-2 adds an entry for the terminal 210 to the proxy mapping table.
  • the TCP proxy1 id is a source TCP proxy id, which is the ID of the TCP proxy1 290-1 to which the eNB1 230-1 forms a proxy tunnel.
  • the TCP proxy1 290-1 determines that the base station mapping table due to the HO needs to be updated based on the information received through the Xt table update request, and checks the source TCP proxy. That is, the TCP proxy1 290-1 checks whether the source TCP proxy and the target TCP proxy are the same. If the source TCP proxy and the target TCP proxy are found to be different, a predetermined procedure is performed.
  • the predetermined procedure may be, for example, the procedure described with reference to FIGS. 12A to 12C. In this embodiment, it is assumed that the source TCP proxy and the target TCP proxy are the same.
  • the TCP proxy1 290-1 determines that there is a base station mapping table of the terminal 210, and stores the information received through the Xt table update request to update the base station mapping table.
  • the TCP proxy1 290-1 generates an eNB2 UE buffer for the eNB2 230-2.
  • the TCP proxy1 290-1 sends the Xt table update response (including the UE id, proxy UL id, proxy DL id, and TCP proxy1 id) to the eNB2 230-2 in response to the Xt table update request. send.
  • the TCP proxy1 290-1 transmits the proxy UL id and the proxy DL id together with its id to the eNB2 230-2 through the Xt table update response to establish a proxy tunnel with the eNB2 230-2.
  • the eNB2 230-2 updates the proxy mapping table based on the information received through the Xt table update response.
  • the DL data directed to the UE 210 still remain in the eNB1 230-1 at steps 929 and 931. It is passed through TCP proxy1 (290-1).
  • the TCP proxy1 290-1 transmits data of the eNB1 UE buffer to the eNB1 230-1 through eNB1 / RAN-based transmission control, and in step 935, the eNB1 230-1 transmits the received UE ( The DL data of the 210 is transmitted to the eNB2 230-2.
  • step 937 the eNB1 230-1 transmits a handover command (HO command) to the terminal 210, and in step 939, the terminal 210 confirms the handover for the handover command to the eNB2 230-2. (HO confirm) message is transmitted, and handover to the eNB2 230-2 is completed. In step 941 after the handover is completed, the terminal 210 receives DL data from the eNB2 230-2.
  • HO command handover command
  • the terminal 210 transmits UL data to the eNB2 230-2.
  • the eNB2 230-2 receiving the HO confirm message from the terminal 210 transmits a path switch request to the mobility management entity (MME) 280, which is a network entity controlling mobility, and in step 951, the MME 280.
  • MME mobility management entity
  • the bearer modification procedure includes a procedure in which the SGW 250a changes a data transmission path to eNB2 230-2, which is a target base station.
  • DL data directed to the terminal 210 at steps 953, 955, and 957 are transmitted to the TCP proxy1 290-1 through the eNB2 230-2, and the eNB2 230-2 from the TCP proxy1 290-1. Is transmitted to the terminal 210 through.
  • the SGW 250a transmits an end mark to the eNB1 230-1 in step 959
  • the eNB1 230-1 transmits an end marker notification (UE) to the TCP proxy1 290-1 in step 961.
  • id including eNB1 id
  • the eNB1 id included in the end mark notification is a source eNB id. If the TCP proxy1 290-1 knows that the end mark is transmitted from the source eNB id (that is, the eNB1 230-1) using only the UE id, The transmission can be omitted.
  • the TCP proxy1 290-1 transmits the DL data buffered in the eNB1 UE buffer to the eNB2 230-2 by applying eNB2 / RAN-based transmission control.
  • the TCP proxy1 290-1 deletes the eNB1 UE buffer after transmitting all DL data of the eNB1 UE buffer.
  • the TCP proxy1 290-1 transmits an end marker notification ack to the eNB1 230-1.
  • the eNB1 230-1 transmits an end mark to the eNB2 230-2 in step 967, and the SGW 250a sends the end switch to the eNB2 230-2 in step 969. Send request ack.
  • step 971 the eNB2 230-2 transmits a resource release to the eNB1 230-1, and in step 973, the eNB1 230-1 deletes the entry of the corresponding terminal 210 from the proxy mapping table to proxy mapping. Update the table.
  • the TCP proxy1 290-1 establishes a UE TCP session with the terminal 210 through the eNB2 230-2, and establishes a proxy TCP session with the service server 270.
  • the proxy tunnel update is required as in scenario 1) above.
  • a TCP proxy connected to a source base station is called a source TCP proxy and a TCP proxy connected to a target base station is called a target TCP proxy, in scenario 2), in order to obtain separated TCP session information managed by the source TCP proxy, the target TCP proxy is managed.
  • a procedure of obtaining base station mapping table information from a source TCP proxy is added.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a DL data reception method in a TCP proxy handover scenario 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the TCP proxy1 290-1 receives IP data of the terminal 210 through the eNB2 230-2 in an eNB2 UE buffer b3 for the eNB2 230-2.
  • the eNB3 230-3 which is the target base station to which the terminal 210 moves, is connected to the TCP proxy2 290-2.
  • the SGW 250a sends a termination mark to the eNB2 230-2 after performing the path switching according to the handover.
  • the SGW 250a then transmits data to the eNB3 230-3, and the eNB3 230-3 transmits the received data to the TCP proxy2 290-2 through a proxy tunnel update procedure.
  • the TCP proxy2 290-2 receives data of the terminal 210, which is received through the eNB3 230-3, through the eNB3 UE buffer b5 for the eNB3 230-3.
  • the eNB2 230-2 receives IP data of the terminal 210 that has received transmission control from the TCP proxy1 290-1, and in step 1005, the eNB2 230-2 receives the TCP proxy1 290-1. Data received from) is transmitted to eNB3 (230-3). In this case, the transmitted data is data that receives eNB2 / RAN based transmission control from the TCP proxy1 290-1.
  • the eNB2 230-2 transmits an end mark to the eNB3 230-3 when data transmission from the TCP proxy1 290-1 is completed.
  • the eNB3 230-3 transmits all the data received from the eNB2 230-2 to the terminal 210, and then receives the data received from the TCP proxy2 290-2 in step 1011. Send to.
  • the data transmitted by the TCP proxy2 290-2 to the eNB3 230-3 is data that is subjected to eNB3 / RAN-based transmission control.
  • the terminal 210 receives data under eNB2 / RAN-based transmission control even after handover to the eNB3 230-3. Therefore, there is a need for a method capable of applying transmission control in a timely manner closer to the movement time of the terminal 210.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a DL data reception method using fast DL data forwarding in a TCP proxy handover scenario 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the target TCP proxy and the source TCP proxy may transmit and receive data between the TCP proxies during the handover procedure. Create a tunnel.
  • the target TCP proxy generates a UE buffer for receiving data from the source base station connected to the source TCP proxy through the source TCP proxy.
  • step 1101 the SGW 250a sends a termination mark to the eNB2 230-2 after performing the path switching according to the handover.
  • step 1103 when the eNB2 230-2 receives the termination mark, the eNB2 230-2 notifies the TCP proxy1 290-1 of the termination mark reception.
  • step 1105 the eNB2 230-2 transmits the termination mark to the eNB3 230-3.
  • the TCP proxy1 290-1 confirming receipt of the end mark transfers the data buffered in the eNB2 UE buffer b3 for the eNB2 230-2 to the TCP proxy2 290-2, and the TCP proxy2 ( 290-2 buffers the received data in eNB2 UE buffer b4 for eNB2 230-2 in TCP proxy2 290-2.
  • the TCP proxy2 290-2 transmits data of the eNB2 UE buffer b4 to the eNB3 230-3 by applying eNB3 / RAN-based transmission control.
  • the TCP proxy2 290-2 transmits data of the eNB2 UE buffer b4 and then transmits data of the eNB3 UE buffer b5 for the eNB3 230-3. Accordingly, according to the embodiment of FIG. 11, the terminal 210 performs eNB3-based transmission control according to the movement of the terminal 210 when the data of the terminal 210 under the eNB2-based transmission control is applied even in the coverage of the eNB3. It may be timely received and transmitted to the terminal 210.
  • FIGS. 12A to 12C are flowcharts illustrating a handover procedure when the TCP proxy handover scenario 2 is applied according to an embodiment of the present invention. This is a handover procedure when the source base station and the target base station are connected to different TCP proxies. It is shown. In the procedures of FIGS. 12A to 12C, detailed descriptions of operations identical or similar to those of FIGS. 9A to 9C will be omitted.
  • steps 1217 to 1229 for a TCP session information query procedure steps 1253 to 1271 for a proxy handover procedure (step for creating a proxy-to-proxy tunnel), and steps 1275 to 1289 for fast DL data forwarding and It can be understood as an eNB2 UE buffer deletion procedure.
  • the target Proxy2 290-2 determines that there is no entry of the corresponding terminal 210 in the base station mapping table, that is, the source TCP proxy1 290-1 and the target TCP. Check if proxy2 (290-2) is different. In the present embodiment, it is assumed that the source TCP proxy1 290-1 and the target TCP proxy2 290-2 are different. If the source TCP proxy1 290-1 and the target TCP proxy2 290-2 are identified to be the same, the procedure determined in step 1219 is performed.
  • the predetermined procedure may be, for example, the procedure described with reference to FIGS. 9A to 9C.
  • the TCP proxy2 290-2 sends a TCP session info request (including a UE id and a TCP proxy2 id) to the TCP proxy1 290-1.
  • the TCP proxy1 290-1 sends a TCP session info response (UE id, TCP session information) to the TCP proxy2 290-2.
  • the TCP proxy2 290-2 generates an eNB2 UE buffer for buffering the data received from the TCP proxy 1 290-1.
  • the TCP proxy2 290-2 obtains base station mapping table information from the TCP proxy 1 290-1, and eNB2. This will create a UE buffer.
  • the eNB3 230-3 receiving the HO confirm message from the terminal 210 in step 1253 requests the Proxy HO initiation request to the TCP proxy2 290-2. Send a message (including the UE id).
  • the TCP proxy2 290-2 Upon receiving the Proxy HO initiation message, the TCP proxy2 290-2 sends a Proxy HO request (UE) to the TCP proxy1 290-1 in step 1255 to create a tunnel for transmitting and receiving data with the TCP proxy 1 290-1. id, including TCP proxy2 tunnel id).
  • the TCP proxy2 tunnel id is an identifier for identifying a tunnel used when transmitting data of the terminal 210 in the TCP proxy2 290-2.
  • the TCP proxy1 290-1 transmits the Proxy HO request ack (UE id, TCP proxy1 tunnel id) to the TCP proxy2 290-2.
  • the TCP proxy1 tunnel id is an identifier for identifying a tunnel used when transmitting data of the terminal 210 in the TCP proxy1 290-1.
  • the TCP proxy2 290-2 transmits a Proxy HO initiation response (including UE id) message to the eNB3 230-3.
  • the TCP proxy1 290-1 and the TCP proxy2 290-2 can transmit and receive data.
  • the eNB1 230-1 transmits an end marker notification (including UE ID and eNB2 id) to the TCP proxy1 290-1.
  • the TCP proxy1 290-1 receiving the end marker notification message in step 1277 delivers DL data buffered in the eNB2 UE buffer in the TCP proxy1 290-1 to the TCP proxy2 290-2.
  • the TCP proxy1 290-1 transmits an end marker notification ack to the eNB1 230-1 in step 1279, and updates the base station mapping table by deleting an entry of the corresponding UE 210 in step 1289.
  • the DL data buffered by the source TCP proxy is stored in the source. It may be delivered to the terminal through data forwarding of the base station. However, the case of UL data is different. In the LTE system, immediately after the UE transmits a HO confirm message to the target base station, UL data is transmitted to the service server through the target base station.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a UL data transmission method in a TCP proxy handover scenario 1 according to an embodiment of the present invention. Operations of steps 1301 to 1307 of FIG. 13 are the same as the DL data reception operation described with reference to FIG. 10. Detailed description will be omitted.
  • the terminal 210 may move data to the target base station 230-3 even after moving to the target base station 230-3.
  • the source TCP proxy 290-1 transmits DL data of 1 to 5 to data forwarding through the source base station 230-2, and the target TCP proxy 2 290-2 starts from 6. Assume that DL data is transmitted.
  • the terminal 210 completes handover to the target base station 230-3 while receiving DL data 1 to 5.
  • the TCP ACK for DL data 1 to 5 transmitted by the terminal 210 is performed by the target TCP proxy2 as in step 1309 of FIG. 13. Forwarded to (290-2).
  • TCP proxy1 290-1 which is a TCP sender, determines that the TCP ACK is lost and decides to retransmit. If a TCP retransmission occurs, the TCP window size is reduced and the transfer rate is reduced.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a UL data transmission method using fast UL data forwarding in TCP proxy handover scenario 2 according to an embodiment of the present invention.
  • operations of steps 1401 to 1409 are the same as the DL data reception method described with reference to FIG. 11, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the TCP proxy2 290-2 receives information of a separated TCP session through the above handover procedure.
  • the TCP proxy2 290-2 receives UL data from the terminal 210, based on the information of the separated TCP session in the base station mapping table, the TCP proxy2 290-2 receives the TCP proxy1 290 as shown by reference numeral 1411.
  • the ACK for the TCP data transmitted by -1) is transmitted to the TCP proxy1 290-1.
  • the UL data forwarding is the same as the transmission paths 1249 and 1251 of FIG. 12B.
  • 15A to 15B are flowcharts illustrating a handover procedure when the TCP proxy handover scenario 3 according to an embodiment of the present invention is applied, and illustrates a procedure when the terminal 210 performs a handover to a legacy base station.
  • scenario 3 a separate TCP session deletion procedure is performed.
  • the separated TCP session deletion procedure is performed through the TCP teardown procedure as described above.
  • step 1513 the eNB3 230-3 transmits a TCP session delete message (including UE ID and eNB3 id) to the TCP proxy2 290-2.
  • step 1515 the TCP proxy2 290-2 transmits the buffered DL data to the eNB3 230-3, and in step 1517, the eNB3 230-3 transmits the DL data to the eNB4 230-4.
  • the data forwarding procedure of step 1517 transferred from the TCP proxy2 290-2 to the eNB2 230-2, which is not shown, through the eNB3 230-3, can be omitted.
  • the TCP proxy2 290-2 In step 1519, the TCP proxy2 290-2 generates TCP FIN (Finish) data to terminate the separated TCP session, and in steps 1521 and 1523, the TCP proxy2 290-2 uses the generated TCP FIN as eNB3 ( 230-3) to the service server 270 to terminate the proxy TCP session. In operation 1525, the TCP proxy2 290-2 transmits the generated TCP FIN to the terminal 210 to terminate the UE TCP session. Subsequently, in step 1527, the TCP proxy2 290-2 transmits a TCP session delete ack to the eNB3 230-3 to inform the end of the separated TCP session.
  • TCP FIN Fraish
  • the eNB3 230-3 and the TCP proxy2 290-2 delete the buffer and the mapping table for the terminal 210 in steps 1533 and 1537.
  • the application when the terminal moves to the legacy base station, since the terminal arbitrarily terminates the TCP session used by the terminal, the application establishes the TCP session as in step 1561 for connection with the service server. You have to set it again. This can be done by the function of the application.
  • FIGS. 15A to 15B descriptions of operations not directly related to the separated TCP session deletion procedure will be omitted.
  • the source base station is a legacy base station, target If the base station is connected to the TCP proxy,
  • the TCP session in use Maintains the connection with the service server 270, and creates a separate TCP session for the newly created TCP session.
  • the target base station 230-5 in the handover procedure of the terminal 210, the target base station 230-5 generates a proxy tunnel by performing TCP proxy preparation.
  • 16A and 16B are flowcharts illustrating a handover procedure when the TCP proxy handover scenario 4 is applied according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 210 in the coverage of the legacy base station 230-4 is a TCP proxy ( In case of moving to the base station 230-5 having a connection with 290-3, it shows a handover procedure.
  • steps 1609 to 1619 illustrate the above TCP proxy preparation procedure, which is the same as the TCP proxy preparation procedure described with reference to FIGS. 5A to 5C, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the terminal 210 After performing the TCP proxy preparation procedure, if the terminal 210 creates a new TCP session in step 1649, the separated TCP session is established through the TCP proxy3 (290-3) in step 1651. Since the procedure for setting the separated TCP session is the same as that described with reference to FIGS. 5A to 5C, a detailed description thereof will be omitted.
  • the device of FIG. 17 includes a communication interface 1710, a memory 1730, and a controller. (1750).
  • the communication interface 1710 is for communicating with at least one of a wireless network and a wired network
  • the memory 1730 includes at least one buffer for buffering data transmitted and received through the network
  • the controller controls the apparatus as a whole to perform a separate TCP session establishment and handover related operation according to the method described in the embodiments of FIGS. 2 to 16.

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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 또한 본 개시는 통신 시스템에서 분리된 TCP 연결을 설정하는 방법 및 장치와 이를 위한 핸드 오버 지원 방법 및 장치에 대한 것으로서, 본 개시에 따라 통신 시스템에서 TCP proxy가 TCP 연결을 설정하는 방법은, 기지국과 데이터 송수신을 위한 터널을 설정하는 과정과, 단말의 TCP 연결 요청에 따라, 상기 단말과 상기 TCP proxy 간의 제1 TCP 연결과 상기 TCP proxy와 IP 네트워크에서 서비스 서버 간의 제2 TCP 연결을 설정하는 과정을 포함한다.

Description

통신 시스템에서 분리된 ＴＣＰ 연결을 설정하는 방법 및 장치와 이를 위한 핸드 오버 지원 방법 및 장치
본 발명은 통신 시스템에서 TCP(Transmission Control Protocol) 연결을 설정하는 방법 및 장치에 대한 것으로서, 특히 무선 접속 네트워크(Radio Access Network : RAN)을 포함하는 통신 시스템에서 TCP 연결을 설정하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
4G(4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th-Generation) 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 불리고 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 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive multi-input multi-output: 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), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
통신 시스템에서 대부분의 인터넷 서비스는 전송 프로토콜로 TCP를 사용하고 있으며, TCP는 유선 네트워크 사용을 위해 고안되었다. 그러나, LTE(Long Term Evolution) 시스템과 같은 무선 네트워크는 유선 네트워크에 비해 전송 네트워크의 품질의 변화(예컨대, , 무선 채널의 변화)가 빈번하다.
도 1은 통신 시스템에서 무선 네트워크의 단말과 유선 네트워크의 서비스 서버 사이의 일반적인 TCP 연결을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1의 통신 시스템은 LTE 시스템을 예로 든 것이다.
도 1을 참조하면, 단말(User Equipment : UE)(110)은 인터넷 등에 연결된 서비스 제공자(service provider)의 서비스 서버(170)로부터 컨텐츠(content) 등의 서비스를 제공 받기 위해, 서비스 서버(170)와 end-to-end로 TCP 연결을 설정한다. 상기 TCP 연결의 설정 절차에서 기지국(130)과 SAE(System Architecture Evolution) 게이트웨이(GW)(150)를 포함하는 LTE 시스템은 TCP 기반의 데이터를 전달하기 위한 통로(pipe) 역할을 한다. 상기 SAE GW(150)은 LTE 시스템에서 SGW(Serving GW)와 PDN(Packet data Network) GW를 포함한다. End-to-end 프로토콜인 TCP는 전송 제어를 TCP ACK의 수신에 의존하고 있어, LTE 시스템에서 무선 네트워크인 RAN(Radio Access Network)의 무선 채널 변화를 신속하게 반영하지 못한다. 이로 인해, TCP 전송 지연 증가(예를 들어, 영상 컨텐츠의 경우 영상 초기 재생 시간 지연(video initial play time delay) 등)이 발생하며 이는 서비스를 제공 받은 사용자의 불편을 초래한다.
본 발명은 통신 시스템에서 분리된 TCP 연결(split TCP connection) 설정 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 통신 시스템에서 전송 지연을 줄이기 위해, RAN 기반 TCP 전송 제어를 수행하기 위한 TCP 세션 설정 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 분리된 TCP 연결을 이용하는 통신 시스템에서 핸드 오버를 지원하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 분리된 TCP 연결을 이용하는 통신 시스템에서 RAN 기반 전송 제어를 위한 업 링크/다운 링크 데이터 전달(forwarding) 방법과 그 시스템을 제안한다.
본 발명의 실시 예에 따라 통신 시스템에서 TCP(Transmission Control Protocol) proxy가 TCP 연결을 설정하는 방법은, 기지국과 데이터 송수신을 위한 터널을 설정하는 과정과, 단말의 TCP 연결 요청에 따라, 상기 단말과 상기 TCP proxy 간의 제1 TCP 연결과 상기 TCP proxy와 IP(Internet Protocol) 네트워크에서 서비스 서버 간의 제2 TCP 연결을 설정하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 통신 시스템에서 TCP 연결을 설정하는 TCP proxy 장치는, 기지국과 통신을 위한 통신 인터페이스와, 상기 기지국과 데이터 송수신을 위한 터널을 설정하고, 단말의 TCP 연결 요청에 따라, 상기 단말과 상기 TCP proxy 장치 간의 제1 TCP 연결과 상기 TCP proxy 장치와 IP 네트워크에서 서비스 서버 간의 제2 TCP 연결을 설정하는 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라, TCP 기반의 통신 시스템에서 다운 링크 데이터를 전달(forwarding)하는 방법은, 핸드 오버 수행 시, 소스 기지국으로 동작하는 제1 기지국이 제1 TCP proxy와 연결되고 타겟 기지국으로 동작하는 제2 기지국이 제2 TCP proxy와 연결되는 네트워크 환경에서, 상기 제2 TCP proxy가 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로의 스위칭을 알리는 정보를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 TCP proxy를 통해 수신하는 과정과, 상기 제2 TCP proxy가, 상기 정보를 수신한 상기 제1 TCP proxy로부터 상기 제1 기지국에 대해 버퍼링된 제1 다운 링크 데이터를 수신하여 버퍼링하고, 상기 제2 TCP proxy가, 상기 제2 기지국으로부터 상기 핸드 오버에 따라 스위칭된 데이터 경로를 통해 제2 다운 링크 데이터를 수신하여 버퍼링 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라, TCP 기반의 통신 시스템에서 다운 링크 데이터를 전달(forwarding)하는 TCP proxy 장치는, 데이터 통신을 위한 통신 인터페이스와, 송수신되는 데이터를 버퍼링하기 위한 메모리와, 핸드 오버 수행 시, 소스 기지국으로 동작하는 제1 기지국이 제1 TCP proxy 장치와 연결되고 타겟 기지국으로 동작하는 제2 기지국이 상기 TCP proxy 장치와 연결되는 네트워크 환경에서, 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로의 스위칭을 알리는 정보를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 TCP proxy 장치를 통해 수신하고, 상기 정보를 수신한 상기 제1 TCP proxy 장치로부터 상기 제1 기지국에 대해 버퍼링된 제1 다운 링크 데이터를 수신하여 상기 메모리에 버퍼링하고, 상기 제2 기지국으로부터 상기 핸드 오버에 따라 스위칭된 데이터 경로를 통해 제2 다운 링크 데이터를 수신하여 상기 메모리에 버퍼링하는 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라, TCP 기반의 통신 시스템에서 업 링크 데이터를 전달(forwarding)하는 방법은, 핸드 오버 수행 시, 소스 기지국으로 동작하는 제1 기지국이 제1 TCP proxy와 연결되고 타겟 기지국으로 동작하는 제2 기지국이 제2 TCP proxy와 연결되는 네트워크 환경에서, 상기 제2 TCP proxy가 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로의 스위칭을 알리는 정보를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 TCP proxy를 통해 수신하는 과정과, 상기 제2 TCP proxy가, 상기 정보를 수신한 상기 제1 TCP proxy에게, 상기 제1 TCP proxy이 전달한 제1 업 링크 데이터에 대한 확인 응답 신호를 전송하는 과정과, 상기 제2 TCP proxy가, 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로 스위칭에 따라, 상기 제2 기지국으로부터 수신한 제2 업 링크 데이터를 버퍼링하고 전송 제어하여 상기 제2 기지국을 통해 IP 네트워크로 전달하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라, TCP 기반의 통신 시스템에서 TCP proxy 장치는, 데이터 통신을 위한 통신 인터페이스와, 송수신되는 데이터를 버퍼링하기 위한 메모리와, 핸드 오버 수행 시, 소스 기지국으로 동작하는 제1 기지국이 제1 TCP proxy 장치와 연결되고 타겟 기지국으로 동작하는 제2 기지국이 상기 TCP proxy 장치와 연결되는 네트워크 환경에서, 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로의 스위칭을 알리는 정보를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 TCP proxy 장치를 통해 수신하고, 상기 정보를 수신한 상기 제1 TCP proxy 장치에게, 상기 제1 TCP proxy 장치가 전달한 제1 업 링크 데이터에 대한 확인 응답 신호를 전송하며, 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로 스위칭에 따라, 상기 제2 기지국으로부터 수신한 제2 업 링크 데이터를 버퍼링하고 전송 제어하여 상기 제2 기지국을 통해 IP 네트워크로 전달(forwarding)하는 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
도 1은 통신 시스템에서 무선 네트워크의 단말과 유선 네트워크의 서비스 서버 사이의 일반적인 TCP 연결을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 분리된 TCP 연결과 상기 분리된 TCP 연결을 위해 기지국과 연결된 TCP proxy를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 TCP proxy를 위한 통신 인터페이스를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에서 제안하는 베어러 기반 Proxy 터널을 설명하기 위한 도면,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 준비와 TCP proxy 설정을 위한 절차를 나타낸 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 TCP proxy 핸드 오버 시나리오의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오1에서 DL 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오1에서 고속 DL 데이터 전달(fast DL data forwarding)을 이용한 DL 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 도면,
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오1을 적용한 경우 핸드 오버 절차를 나타낸 흐름도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오2에서 DL 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오2에서 고속 DL 데이터 전달(fast DL data forwarding)을 이용한 DL 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 도면,
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오2를 적용한 경우 핸드 오버 절차를 나타낸 흐름도,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오1에서 UL 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 도면,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오2에서 고속 UL 데이터 전달(fast UL data forwarding)을 이용한 UL 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 도면,
도 15a 내지 도 15b는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오3을 적용한 경우 핸드 오버 절차를 나타낸 흐름도,
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오4를 적용한 경우 핸드 오버 절차를 나타낸 흐름도,
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 TCP proxy, 기지국, 그리고 단말에 적용될 수 있는 장치 구성을 나타낸 블록도.
하기에서 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
이하 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 EPS(Evolved Packet System)/LTE 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명은 유사한 기술적 배경을 가지는 각종 통신 시스템에 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 따라서 하기 본 발명의 실시 예들이 LTE 시스템에서 eNB, SAE GW 등에 한정되어 동작되는 것은 아님에 유의하여야 할 것이다.
본 발명의 실시 예들에서는 LTE 시스템의 기지국 단에 연결되어 LTE 시스템의 RAN과 서비스 서버가 접속된 유선 네트워크 사이에서 분리된 TCP 연결을 설정하여 TCP 전송 제어를 수행하기 위한 TCP proxy를 제안한다. 또한 본 발명의 실시 예들에서는 상기 TCP proxy를 기준으로 분리된 TCP 연결에 대해 RAN 기반 TCP 전송 제어를 수행하기 위한 방법과 이를 위한 시스템 구조를 제안한다.
본 발명의 실시 예에서는 TCP, X2 인터페이스를 예시하여 설명될 것이나, TCP, X2 인터페이스 등은 대체 가능한 다른 프로토콜 또는 다른 인터페이스로 변경될 수 있다. 또한 기지국과 기지국 간의 연결, 기지국과 TCP proxy 간의 연결은 X2 인터페이스를 예시하여 설명될 것이나, 이 또한 대체 가능한 다른 인터페이스를 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예들에서는 무선 네트워크의 단말과 유선 네트워크의 서비스 서버 사이의 TCP 연결을 단말과 TCP proxy 사이의 제1 TCP 연결과 TCP proxy와 서비스 서버 사이의 제2 TCP 연결로 분리하기 위한 방안을 제안한다. 또한 본 발명의 실시 예들에서는 LTE 시스템에서 게이트웨이 -> 기지국 -> 단말 또는 단말 -> 기지국 -> 게이트웨이로 전달되는 LTE 시스템의 데이터 전송 경로에서 단말의 데이터를 상기 TCP proxy로 전달(forward)하기 위한 방안을 제안한다.
이하 본 발명의 실시 예들은 먼저 기지국 단에 도입된 TCP proxy를 통해 단말과 TCP proxy 간의 제1 TCP 연결과, TCP proxy와 서비스 서버 간의 제2 TCP 연결로 상기 분리된 TCP 연결(즉 TCP 세션)을 설정하는 방법과 이를 위한 통신 시스템의 구성을 설명하고, 상기 분리된 TCP 연결을 이용하는 통신 시스템에서 단말의 핸드 오버 시 RAN 기반 전송 제어를 위해 업 링크/다운 링크 데이터 전달(forwarding) 방법과 그 시스템 구성을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 분리된 TCP 연결과 상기 분리된 TCP 연결을 위해 기지국과 연결된 TCP proxy를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2의 시스템은 단말(210), 기지국(230), 도시되지 않은 SGW와 PGW(PDN GW)를 포함하는 SAE GW(250)을 포함하는 LTE 시스템과, 상기 LTE 시스템의 SAE GW(250)를 통해 단말(210)과 TCP 기반의 데이터를 송수신하는 인터넷 등의 IP 기반 네트워크의 서비스 서버(270), 그리고 기지국(230)과 연결되어 RAN 내의 단말(210)과의 제1 TCP 연결(21)과, 유선 네트워크 내의 서비스 서버(270) 와의 제2 TCP 연결(23)로 분리된 TCP 연결(즉 TCP 세션)의 설정을 제어하는 TCP proxy(290)를 포함한다. 그리고 상기 TCP proxy(290)는 도 2의 예와 같이 기지국(230)과 분리된 네트워크 엔터티(예컨대, 서버)로 구현될 수 있다. 다른 실시 예로 상기 TCP proxy(290)는 상기 기지국(230) 내에 포함되도록 구현하는 것도 가능하다. 즉 상기 분리된 TCP 연결과 관련하여, 기지국 내에 TCP proxy를 설치하고, 상기 기지국 내 설치된 TCP proxy가 단말(210)과 서비스 서버(270) 간의 TCP 연결을 분리하여, 다운로드 속도를 가속시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, TCP proxy(290)는 기지국(230)과 통신 인터페이스로 연결된다. 상기 통신 인터페이스는 LTE 시스템에서 공지된 통신 인터페이스를 이용하거나 별도의 통신 인터페이스를 이용하는 것도 가능하다. 단말(210)과 서비스 서버(270) 사이의 TCP 연결은 단말(210)과 TCP proxy(290) 사이의 제1 연결(21)과, TCP proxy(290)와 서비스 서버(270) 사이의 제2 연결(23)로 분리되어 설정된다(establish). 이하 본 명세서에서 UE TCP 연결(또는 UE TCP 세션)은 상기 제1 연결(21), proxy TCP 연결(또는 proxy TCP 세션)은 상기 제2 연결(23)을 의미하는 것으로 이해하기로 한다. TCP proxy(290)는 proxy TCP 연결을 통해 서비스 서버(270)로부터 단말(210)로 전송되는 데이터를 전달 받으며, UE TCP 연결에 대해 RAN의 채널 환경 변화를 근거로 RAN 기반 전송 제어를 수행할 수 있다. 여기서 상기 RAN의 채널 환경 변화를 나타내는 정보(이하, RAN 정보)는 기지국(230)으로부터 TCP proxy(290)로 제공될 수 있다.
예를 들어 본 발명의 실시 예들에서 무선 채널 변화에 기반한 RAN 기반 전송 제어를 위해 TCP proxy는 단말을 서비스하는 기지국으로부터 무선 채널 관련 정보를 획득할 수 있다. 이를 기반으로 TCP proxy는 UE TCP 세션에 대해 채널 상태를 반영한 RAN 기반 전송 제어를 수행할 수 있다. 그리고 TCP proxy는 원하는 전송 지연을 기준으로 기지국에 데이터를 송신하여 기지국이 단말의 버퍼 크기를 일정하게 유지하도록 하여 전송 지연을 줄일 수 있다. 그리고 상기 채널 상태는 버퍼 크기에 반영될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 TCP proxy를 위한 통신 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 참조 번호 31은 기지국(230)과 TCP proxy(290) 간의 데이터 송수신을 위한 통신 인터페이스(이하, Xt 인터페이스)로서, 이는 LTE 시스템에서 기지국들 간에 통신을 위한 X2 인터페이스를 이용하거나 또는 새로운 통신 인터페이스를 구성하여 이용할 수도 있다. 상기 Xt 인터페이스(31)는 상기 RAN 정보를 TCP proxy(290)에게 전달하는 기능, 기지국(230)과 TCP proxy(290) 사이의 proxy 터널(tunnel)을 설정하는 기능, 서비스 서버(270)로부터 단말(210)로 향하는 다운 링크(DL) 데이터를 TCP proxy(290)로 전달하는 기능, 단말(210)로부터 수신한 업 링크(UL) 데이터를 TCP proxy(290)로 전달하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행할 수 있다. 도 3에 도시되지는 않았으나 복수의 기지국들이 하나의 TCP proxy(290)와 연결될 수 있으며, 하나의 기지국(230)이 하나의 TCP proxy(290)와 연결되어 있을 수도 있다. 또한 TCP proxy(290)는 다른 TCP proxy와 연결되어 통신을 수행할 수 있으며, 이 경우 TCP proxy들 간의 통신을 위한 인터페이스를 정의할 수 있다. 상기 TCP proxy들 간의 통신을 위한 인터페이스를 이하 Xp 인터페이스라 칭하기로 하며, 상기 Xp 인터페이스는 후술할 핸드 오버에 대한 실시 예들에서 설명하기로 한다. 그리고 도 3의 SGW(250a)와 PGW(250b)는 도 2에서 SAE GW(250)에 포함되는 serving GW와 PDN GW를 나타낸 것이다.
< 분리된 TCP 연결 설정 >
이하 본 발명의 실시 예들에서 TCP proxy(290)의 TCP 연결 설정 절차를 크게 아래 1) 내지 4)의 절차들로 구분하여 설명하기로 한다.
1) TCP proxy 준비(preparation)
2) TCP proxy 설정(establishment)
3) TCP proxy 종료(teardown)
4) TCP proxy 수정(modification)
TCP proxy 준비(preparation)
TCP proxy 준비 절차는 단말(210)로부터 서비스 서버(270)로 향하는 UL 데이터 또는 서비스 서버(270)로부터 단말(210)로 향하는 DL 데이터를 TCP proxy(290)로 전달하기 위한 통로(즉 터널)를 설정하는 절차로서, 상기 터널은 기지국(230)과 TCP proxy(290) 간의 베어러(bearer) 정보를 기반으로 생성될 수 있다.
통상적인 LTE 시스템의 경우, 단말이 생성한 UL 데이터는 기지국, SGW, PGW를 거쳐 인터넷으로 전달되고, 단말로 향하는 DL 데이터는 PGW, SGW, 기지국을 거쳐 단말로 전달된다. 본 발명의 실시 예에서 제안하는 TCP proxy(290)의 경우, 기지국(230)이 UL 데이터 또는 DL 데이터를 TCP proxy(290)로 전달해야 TCP 연결의 분리 및 RAN 기반 전송 제어가 가능하다. 즉 LTE 시스템에서는 PGW 만이 IP를 구별할 수 있으며, 기지국은 IP를 구별할 수 없으므로, 본 발명의 실시 예에서는 IP를 구별할 수 없는 기지국(230)이 IP를 구별할 수 있는 TCP proxy(290)로 IP 기반의 데이터인 UL 데이터 또는 DL 데이터를 전달한다. 이를 위해 기지국(230)이 단말(210)로부터 수신한 데이터를 TCP proxy(290)에 전달하기 위해, 베어러(bearer) 기반 proxy 터널(tunnel)을 제안한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에서 제안하는 베어러 기반 Proxy 터널을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 proxy 터널은 기지국(230)이 무선 베어러(45)를 통해 단말(210)로부터 수신한 UL 데이터를 TCP proxy(290)로 전달하고, TCP proxy(290)로부터 전송 제어된 UL 데이터를 기지국(230)으로 다시 전달하기 위한 UL 터널(41)과, 기지국(230)이 서비스 서버(270)로부터 SGW(250a)를 경유하여 EPC 베어러(47)를 통해 수신한 DL 데이터를 TCP proxy(290)로 전달하고, TCP proxy(290)로부터 전송 제어된 DL 데이터를 기지국(230)으로 다시 전달하기 위한 DL 터널(43)을 포함한다.
한편 본 발명의 실시 예에서 기지국(230)은 서비스 서버(270)로부터 전달되는 IP 기반의 데이터를 TCP proxy(290)에게 전달하기 위해, 단말(210)과 송수신하는 여러 종류의 데이터 중에서 상기 IP 데이터를 구분해야 한다. 그러나 기지국(230)은 IP를 인지하지 못하므로, 기존 IP 데이터 구분 방식은 본 발명의 TCP proxy구조에 적용될 수 없다. 이를 위해 본 발명의 실시 예에서는 IP 데이터만을 TCP proxy(290)로 전달하기 위해 기지국(230)이 APN(Access Point Name) 기반으로 데이터의 종류를 구분하고, 베어러 단위로 TCP proxy(290)에 IP 데이터를 전달하는 방법을 제안한다. 예를 들어, VoLTE(Voice over LTE) 호 연결은 IMS(IP Multimedia Subsystem) APN을 이용하며, 인터넷 연결은 Internet APN을 이용할 수 있다. 기지국(230)은 Internet APN으로 연결된 베어러를 전송 제어의 대상으로 구분하고, 상기 Internet APN을 이용한 데이터를 TCP proxy(290)에 전달한다. 본 발명의 실시 예에서는 APN을 예로 들어 설명하였으나, 다른 실시 예로 기지국(230)은 IP 데이터 구분을 위해 APN 뿐 아니라, 기지국 내에 저장/유지/관리되고 있는 QCI(QoS class identifier), ARP(Allocation and Retention Priority)등 베어러에 관련된 다른 변수들도 사용할 수 있다.
또 다른 실시 예로, 본 발명의 실시 예에서 제안하는 분리된 TCP 연결(세션) 기술은 IP 데이터 중 특정 도메인 또는 특정 서비스 서버와 송수신하는 데이터에만 선택적으로 적용될 수도 있다. 이를 위해 아래와 같은 a), b)의 방안을 제안한다.
a) TCP proxy(290)가 TCP 연결(세션) 분리 여부를 결정함
기지국(230)이 상기와 같이 APN 기반으로 IP 데이터를 TCP proxy(290)에게 전달하면, TCP proxy(290)는 TCP proxy(290) 내에 저장/유지하는 TCP proxy policy에 따라 TCP proxy 적용 여부를 결정할 수 있다. 상기 policy는 서비스 서버의 위치 또는 사업자가 설정할 수 있는 정보로, TCP 연결(세션) 분리를 수행하거나 수행하지 않을 도메인 정보 등이 될 수 있다. 상기 도메인 정보는 도메인 리스트 또는 서버 주소 리스트 등을 포함할 수 있다.
단말(210)로부터의 TCP 연결 요청(예컨대, TCP SYN 메시지)을 전달받은 TCP proxy(290)는 상기 TCP proxy policy를 확인하고, TCP proxy 적용이 허용된 연결에 대해서는 TCP 연결(세션) 분리를 수행하고, 그렇지 않은 경우 TCP 연결(세션) 분리를 수행하지 않고 해당 IP 데이터를 그대로 사업자 서버에 전달한다. 이 경우, TCP proxy(290)는 단순히 데이터 전송 경로로 동작하며, 추가 작업은 수행하지 않는다.
b) 기지국(230)이 TCP 연결(세션) 분리 여부를 결정함
기지국(230)이 단말(210)로부터 IP 데이터를 수신하면, 기지국(230)은 그 기지국(230)내에 저장/유지하는 TCP proxy policy에 따라 TCP proxy 적용 여부를 결정할 수 있다. TCP proxy 적용이 허용된 연결에 대해서는 기지국(230)은 해당 IP 데이터를 TCP proxy(290)에게 전달하고, 그렇지 않은 경우 해당 IP 데이터를 SGW에게 전달한다. 이를 위해, 기지국(230)은 데이터 패킷 마다 IP를 파악한다.
상기한 다양한 실시 예들이 가능하지만, 편의상 하기 설명될 실시 예들은 기지국(230)이 IP 데이터를 TCP proxy(290)에게 전달하고, TCP proxy(290)가 TCP 연결(세션)을 분리하는 경우에 대해 설명하기로 한다.
도 4의 실시 예에서 기지국(230)은 무선 베어러(45)를 UL 터널(41)과 매핑하고, EPC 베어러(47)를 DL 터널(43)과 매핑한다. 기지국(230)은 상기 proxy 터널(41, 43)을 통해, IP 기반의 UL데이터/DL 데이터를 TCP proxy(290)와 송수신할 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 proxy 터널이 UL 터널과 DL 터널을 포함하는 구성으로 설명하였으나, 다른 실시 예로 상기 proxy 터널을 하나의 터널로 구성하고, 그 하나의 터널을 통해 IP 기반의 UL 데이터 및/또는 DL 데이터를 송수신하는 것도 가능하다.
아래 <표 1>은 도 4에서 설명한 proxy 터널의 설정 및 관리를 위한 매핑 테이블(mapping table)(이하, proxy 매핑 테이블)의 일 예를 나타낸 것으로서, <표 1>의 매핑 테이블은 기지국(230)에 저장된다.
표 1
UE Bearer UL_proxy DL_proxy TCP Proxy
UE id Radio Bearer id EPC bearer id UL id DL id TCP Proxy id
상기 <표 1>에서 UE id는 단말의 식별자(identity)로, LTE 시스템에서는 예를 들어 GUTI(Globally Unique Temporary Identifier)를 사용할 수 있다. 단말(210)이 IP 데이터 송수신을 위해, Internet APN의 기본 베어러(default bearer) 만을 사용하고 있다고 가정하면, <표 1>에서 무선 베어러 식별자(Radio bearer id)는 단말(210)와 기지국(230) 사이의 Internet APN의 기본 EPC 베어러(default EPC bearer)에 할당된 무선 베어러(radio bearer)의 식별자이다. <표 1>에서 EPC bearer id는 Internet APN의 default EPC bearer의 식별자이다. 그리고 <표 1>에서 업 링크 식별자(UL id)는 기지국(230)과 TCP proxy(290) 사이의 UL 터널(41)을 나타내도록 TCP proxy(290)에서 식별되는 식별자로, TCP proxy(290)내에서 유일(unique)하다. 즉, 기지국(230)은 단말(210)로부터 수신한 IP 기반의 UL 데이터를 상기 UL id로 구별되는 UL 터널(41)을 통해 TCP proxy(290)에게 전송한다.
상기 <표 1>에서 다운 링크 식별자(DL id)는 기지국(230)과 TCP proxy(290) 사이의 DL 터널(43)을 나타내도록 TCP proxy(290)에서 식별되는 식별자로, TCP proxy(290) 내에서 유일하다. 즉, 기지국(230)은 서비스 서버(270)로부터 SGW(250a)를 경유하여 수신한 IP 기반의 DL 데이터를 상기 DL id로 구별되는 DL 터널(43)을 통해 TCP proxy(290)에게 전송한다. 그리고 TCP 프록시 식별자(TCP proxy id)는 기지국(230)과 연결되어 있는 TCP proxy(290)의 식별자이다.
아래 <표 2>는 proxy 터널의 설정 및 관리를 위해 TCP proxy(290)에 저장되는 매핑 테이블(이하, 기지국 매핑 테이블)의 일 예를 나타낸 것이다.
표 2
UE UL_eNB DL_eNB eNB TCP session(s)
UE id UL id DL id eNB id TCP session info.
상기 <표 2>에서 UE id는 단말의 식별자로, LTE 시스템에서는 GUTI 를 사용할 수 있다. UL id는 기지국(230)과 TCP proxy(290) 사이의 UL 터널(41)을 나타내도록 기지국(230)에서 식별되는 식별자로, 기지국(230) 내에서 유일하다. 즉, TCP proxy(290)는 기지국(230)으로부터 수신한, 단말(210)이 서비스 서버(270)로 전송하는, IP 기반의 UL 데이터를 전송 제어한 후, 상기 UL id로 식별되는 UL 터널(41)을 통해 기지국(230)에게 전송한다.
상기 <표 2>에서 DL id는 기지국(230)과 TCP proxy(290) 사이의 DL 터널(43)을 나타내도록 기지국에서 식별되는 식별자로, 기지국(230) 내에서 유일하다. 즉, TCP proxy(290)는 기지국(230)으로부터 수신한, 서비스 서버(270)가 단말에게 전송하는, IP 기반의 DL 데이터를 전송 제어한 후, 상기 DL id로 식별되는 DL 터널(43)을 통해 기지국(230)에게 전송한다.
상기 <표 2>에서 eNB id는 TCP proxy(290)와 연결되어 단말(210)의 IP 데이터를 송수신하는 기지국(230)의 식별자이다. TCP 세션 정보(session info.)는 TCP proxy(290)가 단말(210)을 위해 관리하고 있는 분리된 TCP 연결에 대한 정보이다. 상기 TCP 세션 정보는 TCP 세션에 관한 5 tuple (source IP, destination IP, source port, destination port, protocol) 정보, TCP state 정보(예를 들어, TCP proxy(290)가 전송한 IP 데이터 양 등, sequence number) 등을 예로 들 수 있다.
TCP proxy 설정(establishment)
TCP proxy 설정 절차는 단말(210)의 TCP 연결 생성 요청 시, TCP proxy(290)가 TCP 연결을 상기한 UE TCP 연결과 proxy TCP 연결로 분리하는 절차다. 단말(210)이 기지국(230)으로 TCP 연결을 생성하는 요청을 보내면, 기지국(230)은 상기 요청을 TCP proxy(290)에 전달한다. TCP proxy(290)는 기지국(230)으로부터 수신한 데이터 중에서 TCP 연결 설정을 요청하는 메시지(이하, TCP SYN 메시지)를 검출하고, 단말(210)로부터 서비스 서버(270)로의 TCP 연결을 분리한다. 상기 TCP 연결(connection)은 TCP 세션(session)으로 불리기도 한다. 이하, TCP 연결은 TCP 세션으로 기술하기로 한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 준비와 TCP proxy 설정을 위한 절차를 나타낸 흐름도로서, 도 5a 내지 도 5c의 실시 예는 LTE 시스템에 접속(Attach)한 단말(210)이 예를 들어, 인터넷 어플리케이션(비디오 스트리밍 어플리케이션 등)을 실행하여, 서비스 서버(270)에 TCP 세션 생성을 요청하는 경우, TCP proxy(290)가 상기 TCP 세션을 UE TCP 세션과 proxy TCP 세션으로 분리하여, 분리된 TCP 세션을 설정하는 절차를 나타낸 것이다.
먼저 501 단계에서 단말(210)의 Attach 절차 완료 후 또는 Attach 절차 중에 기지국(230)은 Xt 인터페이스를 통해 TCP proxy(290)와 TCP 준비 절차를 수행한다.
도 5a 내지 도 5c에서 503 단계 내지 513 단계는 TCP 준비 절차는 나타낸 것이고, 519 단계 내지 563 단계는 TCP proxy 설정 절차를 나타낸 것이다. 그리고 515 단계와 517 단계는 각각 상기 501 단계의 Attach 절차에 따라 생성되는 무선 베어러와 EPC 베어러를 나타낸 것이다.
먼저 TCP 준비 절차를 설명하면, 503 단계에서 기지국(230)은 단말(210)이 접속 요청을 수행하는 경우, 자신이 관리하고 있는 proxy 매핑 테이블에 단말(210)에 대한 정보가 있는지 확인하고, 관련 정보가 없는 경우 단말(210)에 대한 entry를 생성하여 proxy 매핑 테이블을 업데이트한다. 505 단계에서 기지국(230)은 TCP proxy(290)에게 Xt table update request(cause=Attach, UE id, eNB UL id, eNB DL id, eNB id 포함)를 전송한다. 상기 Xt table update request 메시지는 기지국(230)이 도 4에서 설명한 proxy tunnel 관련 정보를 업데이트(생성, 변경, 삭제 등)를 하기 위해 TCP proxy(290)에게 전송하는 메시지이다. Xt table update request에 포함되는 상기 cause는 상기 update request 메시지가 어떤 이벤트로 인해 발생 되었는지를 나타낸다. 상기 cause는 Attach, Handover 등을 예로 들 수 있다. 상기 cause는 각 이벤트에 대해 정해진 값으로 나타낼 수 있으며, TCP proxy(290)는 기지국(210)으로부터 상기 cause의 값을 수신하여 기지국 매핑 테이블의 생성, 변경, 또는 삭제를 결정할 수 있다. 상기 Xt table update request 메시지에서 UE id, eNB UL id, eNB DL id, eNB id는 상기 <표 1>, <표 2>에서 설명한 바와 같다.
이후 507 단계에서 TCP proxy(290)는 상기 Xt table update request로부터 수신한 정보를 기반으로, 기지국 매핑 테이블에 해당 단말(210)의 entry를 추가하여 기지국 매핑 테이블을 업데이트한다. 509 단계에서 TCP proxy(290)는 단말(210)을 위한 버퍼를 생성한다. 상기 버퍼는 RAN 기반 전송 제어를 적용 받는 IP 데이터를 버퍼링하는 버퍼이다. 511 단계에서 TCP proxy(290)는 기지국(230)에게 상기 Xt table update request에 대한 응답으로 Xt table update response(UE id, proxy UL id, proxy DL id, TCP proxy id 포함)를 보낸다. 상기 UE id, proxy UL id, proxy DL id, TCP proxy id는 상기 <표 1>, <표 2>에서 설명한 바와 같다. 513 단계에서 기지국(230)은 상기 Xt table update response로부터 수신된 정보를 기반으로 해당 단말(210)의 entry를 추가하는 proxy 매핑 테이블 업데이트를 완료한다.
다음으로 TCP proxy 설정 절차를 설명하면, 상기 501 단계의 Attach 절차를 통해 515, 517 단계와 같이 무선 베어러와 EPC 베어러가 생성되며, 단말(210)의 어플리케이션 실행으로 생성된 IP 데이터는 상기 베어러들을 통하여 송수신된다. 이 후, 설명하는 절차는 모두 상기 베어러들을 통해 전달되는 어플리케이션 레벨의 데이터임을 가정한다. 상기 어플리케이션 레벨의 데이터는 Internet APN의 default bearer로 송수신되는 TCP 데이터를 예로 들 수 있다. 그리고 상기 515, 517 단계는 TCP 준비 절차 이후에 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의상 도시한 것이며, 상기 베어러들은 상기 Attach 절차 이후 생성되는 것이므로 상기 515, 517 단계의 실행 시점은 도 5a의 예와 다를 수 있다.
도 5a의 519 단계에서 단말(210)이 어떠한 어플리케이션을 실행하여, 서비스 서버(270)로 향하는 TCP 세션 생성 요청이 발생된 경우, 521 단계에서 단말(210)은 서비스 서버(270)와 TCP 세션을 설정하기 위해, TCP 연결 설정을 요청하는 메시지인 UE TCP 세션을 위한 TCP SYN 메시지를 기지국(230)으로 전송한다. 523 단계에서 상기 UE TCP 세션을 위한 TCP SYN 메시지를 수신한 기지국(230)은 도 4에서 proxy 터널의 설정 및 관리를 위한 proxy 매핑 테이블을 확인하고, 525 단계에서 단말(210)로부터 수신한 IP 데이터를 UL 터널(41)을 통해, TCP proxy(290)에게 전달한다. 이후 527 단계에서 TCP proxy(290)는 상기 proxy 터널의 설정 및 관리를 위한 기지국 매핑 테이블을 확인하고, 529 단계에서 상기 수신한 IP 데이터로부터 단말(210)로부터 전송된 TCP SYN 메시지를 검출한다.
이후 531 단계에서 TCP proxy(290)는 TCP 세션 분리를 위해(즉 proxy TCP 세션을 설정하기 위해), 상기 TCP 세션 설정 요청에 대한 정보를 저장하고, 서비스 서버(270)와 기지국(230)에게 상기 proxy TCP 세션을 위한 TCP SYN 메시지를 전송한다. 533, 535 단계에서 상기 proxy TCP 세션을 위한 TCP SYN 메시지는 기지국(230)으로부터 SAE GW(250)를 통해 서비스 서버(270)에게 전달된다. 이때 TCP SYN 메시지의 전달은 일반적인 IP 라우팅(general IP routing)으로 가능하다. 한편 상기한 과정에 따라 서비스 서버(270)에게 전달되는 TCP SYN 메시지는 소스 IP(source IP)로 단말(210)의 IP를 사용한다. 이후 537, 539 단계에서 상기 proxy TCP 세션을 위한 TCP SYN 메시지에 대한 확인 응답으로 전송되는 TCP SYN/ACK 메시지는 SAE GW(250)를 통해 기지국(230)에게 전달된다.
그러면 541 단계에서 기지국(230)은 상기 수신한 TCP SYN/ACK 메시지를 DL 터널(43)을 통해 TCP proxy(290)에게 전달하고, 543 단계에서 TCP proxy(290)는 수신한 TCP SYN/ACK의 정보를 저장하고, 기지국(230)에게 UE TCP 세션을 위해 상기 수신한 TCP SYN/ACK을 DL 터널(43)을 통해 전달한다.
이후 545, 547 단계에서 기지국(230)은 단말(210)에게 UE TCP 세션을 위해 상기 수신한 TCP SYN/ACK을 전달하고, 단말(210)로부터 UE TCP 세션에 대한 TCP ACK를 수신하여, UL 터널(41)을 통해 TCP proxy(290)에게 전달한다. 그러면 상기 TCP ACK를 수신한 TCP proxy(290)는 551 단계에서 UE TCP 세션을 설정한다. 그리고 553, 555 단계에서 TCP proxy(290)는 Proxy TCP 세션을 위한 TCP ACK를 기지국(230)으로 전달하고, 555 단계에서 UE TCP 세션을 설정한다. 이후 557, 559 단계에서 상기 TCP ACK를 수신한 기지국(230)으로부터 Proxy TCP 세션을 위한 TCP ACK가 SAE GW(250)를 통해 서비스 서버(270)으로 전달된다.
상기한 절차를 통해, 분리된 TCP 세션인 UE TCP 세션과 Proxy TCP 세션이 설정되고, 561, 563 단계에서 단말(210)과 서비스 서버(270) 간의 송수신되는 UL/DL 데이터는 상기 설정된 UE TCP 세션과 Proxy TCP 세션을 통해 TCP proxy(290)에 의해 전송 제어된다. 이때 상기 TCP proxy(290)는 RAN의 채널 환경 변화를 근거로 RAN 기반 전송 제어를 수행할 수 있다.
TCP proxy 종료(teardown)
TCP proxy 종료 절차는 특정한 상황으로 인해, TCP proxy(290)가 분리된 TCP 세션을 종료하는 절차다. TCP proxy(290)는 TCP FIN(Finish) 데이터를 생성하여 단말(210)과 서비스 서버(270)에 전송함으로써 분리된 TCP 세션을 종료한다. 이 절차는 예를 들어 단말(210)이 TCP proxy(290)와 연결이 없는 legacy 기지국으로 핸드오버 한 경우 또는 TCP proxy(290)에 부하가 걸린 경우에 수행될 수 있다.
TCP proxy 수정(modification)
기지국(230)과 TCP proxy(290)가 유지하는 proxy 매핑 테이블과 기지국 매핑 테이블은 매핑 테이블 내의 정보를 변경해야 하는 이벤트가 발생한 경우, 매핑 테이블을 업데이트 한다. 예를 들어, 단말(210)이 핸드 오버를 하는 경우, 단말(210)의 IP 데이터를 전송하는 기지국이 변경되며, 이 정보를 매핑 테이블에 반영해야 한다. 이 절차를 TCP proxy 수정 절차라 한다. 본 발명의 실시 예에서는 TCP proxy 수정 절차를 핸드 오버의 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나, TCP proxy 수정 절차는 상기 핸드 오버 이외의 상황에도 수행될 수 있다.
< 핸드 오버 >
TCP proxy(290)는 실제 망에 구현될 때, legacy 기지국과 혼재할 수 있으며, 복수의 기지국들이 동일한 TCP proxy(290)에 연결되어 있거나, 또는 하나의 기지국이 TCP proxy(290)에 연결되어 있을 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라 TCP proxy 구조에서 단말(210)이 이동하는 경우, 다양한 경우의 핸드오버 시나리오가 발생할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 TCP proxy 핸드 오버 시나리오의 다양한 예들을 설명하기 위한 도면으로서, 설명의 편의를 위해 핸드오버 시나리오들의 다양한 예들을 하나의 도면에 도시한 것이다. 각 핸드오버 시나리오는 참조 번호 601, 603, 605, 607으로 구분되어 있다.
도 6에서 참조 번호 601은 소스 기지국(230-1)과 타겟 기지국(230-2)이 동일한 TCP proxy(290-1)에 연결되어 있는 경우의 TCP proxy 핸드 오버 시나리오(이하, 시나리오 1)를 예시한 것이고, 603은 소스 기지국(230-2)과 타겟 기지국(230-3)이 서로 다른 TCP proxy들(290-1, 290-2)에 연결되어 있는 경우의 TCP proxy 핸드 오버 시나리오(이하, 시나리오 2)를 예시한 것이며, 605는 소스 기지국(230-3)은 TCP proxy(290-2)와 연결되어 있으나, 타겟 기지국(230-4)이 TCP proxy와 연결되지 않은 legacy 기지국인 경우의 TCP proxy 핸드 오버 시나리오(이하, 시나리오 3)를 예시한 것이고, 607은 소스 기지국(230-4)은 TCP proxy와 연결되지 않은 legacy 기지국이고, 타겟 기지국(230-5)은 TCP proxy(290-3)와 연결되어 있는 경우의 TCP proxy 핸드 오버 시나리오(이하, 시나리오 4)를 예시한 것이다. 이하 도 6의 TCP proxy 핸드 오버 시나리오의 상기한 예들을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
시나리오 1) 소스 기지국과 타겟 기지국이 동일한 TCP proxy에 연결되어 있는 경우,
도 6을 참조하면, 시나리오1에서 TCP proxy1(290-1)은 eNB1(230-1)을 통해 단말(210)과 UE TCP 세션이 설정되어 있으며, 서비스 서버(270)와 proxy TCP 세션이 설정되어 있음을 가정한다. 이때 단말(210)이 eNB2(230-1)의 coverage로 이동하는 경우, TCP proxy1(290-1)는 단말(210)의 분리된 TCP 세션을 통해 전송되는 데이터를 eNB2(230-2)로부터 전달 받아야 한다. 이를 위해 본 발명의 실시 예에서는 핸드오버 절차 중에 proxy tunnel의 업데이트, 즉 기지국 매핑 테이블 및 proxy 매핑 테이블 업데이트를 수행한다.
또한 단말(210)의 핸드오버 절차 중, TCP proxy1(290-1)는 소스 기지국인 eNB1(230-1)뿐만 아니라, 타겟 기지국인 eNB2(230-2)로부터 DL 데이터를 수신하게 된다. TCP proxy1(290-1)는 복수의 기지국들(230-1, 230-2)로부터 TCP proxy1(290-1) 내 구비된 하나의 단말 버퍼로 동시에 임의로 단말(210)의 DL 데이터를 전달 받는 경우, TCP 전송 순서(ordering) 문제가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해, TCP proxy1(290-1)는 핸드 오버 절차 동안 소스 기지국을 위한 단말 버퍼와 타겟 기지국을 위한 단말 버퍼를 각각 유지한다. 즉 TCP proxy1(290-1)는 단말(210)을 위해 기지국 별로 복수의 버퍼들을 유지하여 상기한 TCP 전송 순서 문제를 해결 할 수 있다. 또한 단말(210)이 핸드 오버에 의해 타겟 기지국(230-2)으로부터 서비스를 받고 있음에도 불구하고, 상기 핸드 오버에 따른, 소스 기지국(230-1)으로부터 타겟 기지국(230-2)으로의, data forwarding으로 인해 소스 기지국(230-1)의 RAN 상태에 기반한 전송 제어를 받는 구간이 존재한다.
LTE 시스템에서 핸드 오버 절차 중 data forwarding이 되는 절차를 간단히 설명하면, SGW(250a)는 단말(210)의 DL 데이터를 소스 기지국(230-1)으로 전송한다. SGW(250a)는 타겟 기지국(230-2)으로부터 데이터 경로 변경 요청을 받으면, 데이터 경로를 변경한 후 소스 기지국(230-1)에게 더 이상 DL 데이터가 전송되지 않을 것을 알리는 이른바 종료 마크(end marker)을 보낸다. 그리고 SGW(250a)는 데이터 경로를 타겟 기지국(230-2)으로 변경한 순간부터 타겟 기지국(230-2)으로 단말(210)의 DL 데이터를 전송한다.
본 발명의 실시 예에서 소스 기지국(230-1)은 SGW(250a)로부터 수신한 DL 데이터를 타겟 기지국(250-2)에게 모두 전송한 후, 상기 end marker를 타겟 기지국(230-2)에게 전달한다. 그러면 타겟 기지국(250-2)은 상기 end marker로 인해 더 이상 소스 기지국(230-1)으로부터 수신할 DL 데이터가 없음을 파악할 수 있다. 이를 통해 타겟 기지국(230-2)은 소스 기지국(230-1)으로부터 전달된 DL 데이터를 단말(210)에게 전달 완료한 후, SGW(250a)로부터 직접 수신한 DL 데이터를 단말(210)에게 전송하여 TCP 데이터 전송의 ordering은 안정적으로 수행될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오1에서 DL 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, TCP proxy1(290-1)은 eNB1(230-1)을 통해 단말(210)의 IP 데이터를 수신하여 eNB1(230-1)에 대한 단말 버퍼(eNB1 UE buffer)(b1)에 버퍼링한다. SGW(250a)는 eNB2(230-2)의 요청에 기반하여 경로 스위칭(path switching)을 수행한 후, eNB1(230-1)에게 종료 마크(end marker)를 보낸다. 이후 SGW(250a)는 eNB2(230-2)에게 DL 데이터를 전송하고, eNB2(230-2)는 proxy tunnel 업데이트 절차를 통해, 수신한 DL 데이터를 TCP proxy1(290-1)에게 전달한다. TCP proxy1(290-1)은 eNB2(230-2)를 통해 수신한 단말(210)의 DL 데이터를 새로 생성한 eNB2(230-2)에 대한 단말 버퍼(eNB2 UE buffer)(b2)를 통해 버퍼링한다.
구체적으로 설명하면, 701 단계에 eNB1(230-1)은 SGW(250a)으로부터 종료 마크(end marker)를 수신하면 더 이상 DL 데이터를 수신하지 않는다. 그러나 eNB1(230-1)이 TCP proxy1(290-1)으로 단말(210)의 IP 데이터를 전달하고 있으므로, 상기 종료 마크(end marker)를 수신한 후에도 TCP proxy1(290-1)의 전송 제어를 받은 단말(210)의 DL 데이터를 수신하게 된다. 703, 705 단계에서 eNB1(230-1)은 TCP proxy1(290-1)로부터 수신한 DL 데이터를 eNB2(230-2)로 전달한다. 상기한 과정을 통해 전달되는 DL 데이터는 TCP proxy1(290-1)로부터 eNB1/RAN 기반 전송 제어를 받는다.
이후 707 단계에서 eNB1(230-1)은 TCP proxy1(290-1)로부터 데이터 전송이 완료되면 eNB2(230-2)에게 종료 마크(end marker)를 전달한다. 그러면 709 단계에서 eNB2(230-2)는 eNB1(230-1)로부터 전달받은 DL 데이터를 단말(210)에게 모두 전송 후, TCP proxy1(290-1)로부터 전달받은 DL 데이터를 단말(210)에게 전송한다. 이때 TCP proxy1(290-1)이 eNB2(230-2)로 전달하는 DL 데이터는 eNB2/RAN 기반 전송제어를 받는 데이터이다.
LTE 시스템의 핸드오버 절차에서 단말은 SGW의 경로 스위칭 절차 전에 타겟 기지국으로 핸드오버를 완료한다. 다시 말하면, 단말(210)은 상기 701 단계 전에 이미 eNB2(230-2)로 핸드 오버를 완료했음에도 불구하고, eNB1/RAN기반 전송 제어를 받는 상황이 발생될 수 있다. 네트워크의 전송 속도가 날로 증가하고 있음을 고려하면, 핸드 오버 절차 동안 TCP proxy1(290-1)에 전달되는 데이터의 양은 상당하다. 따라서 단말(210)의 이동 시점에 좀 더 가깝게, 전송 제어를 적시에 적용할 수 있는 방법이 필요하다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오1에서 고속 DL 데이터 전달(fast DL data forwarding)을 이용한 DL 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 801 단계에서 SGW(250a)는 경로 스위칭을 수행한 후, eNB1(230-1)에게 종료 마크(end marker)를 보낸다. 803 단계에서 상기 종료 마크를 수신한 eNB1(230-1)은 TCP proxy1(290-1)에게 상기 종료 마크의 수신을 알린다. 또한 805 단계에서 eNB1(230-1)은 eNB2(230-2)에게 종료 마크를 전달한다. 807 단계에서 상기 종료 마크를 수신한 TCP proxy1(290-1)은 eNB1 UE buffer(b1)에 버퍼링된 데이터를 eNB1(230-1)이 아닌 eNB2(230-2)를 통해 전달한다. 이때 TCP proxy1(290-1)은 데이터 전송 시 eNB2/RAN 기반 전송 제어를 적용한다. 또한 TCP proxy1(290-1)은 eNB2(230-2)에게 eNB2 UE buffer(b2)의 데이터를 eNB2/RAN 기반 전송 제어를 적용하여 전송한다. 따라서 도 8의 실시 예를 적용하면, 단말(210)이 eNB2(230-2)의 coverage에 있음에도 불구하고, eNB1(230-1) 기반의 전송 제어를 받고 있던 단말(210)의 데이터가 적시에 eNB2(230-2) 기반의 전송 제어를 받아 단말(210)에게 전송될 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오1을 적용한 경우 핸드 오버 절차를 나타낸 흐름도로서, 이는 소스 기지국과 타겟 기지국이 동일한 TCP proxy에 연결되어 있는 경우, 핸드 오버 절차를 나타낸 것이다. 먼저 901, 903 단계에서 TCP proxy1(290-1)은 eNB1(230-1)을 통해, 단말(210)과 UE TCP 세션이 설정되고 또한 서비스 서버(270)와 proxy TCP 세션이 설정되어 있음을 전제한다. 하기 핸드 오버 절차에서 905 단계 내지 927 단계는 proxy tunnel 업데이트 및 eNB2(230-2)에 대한 단말 버퍼(eNB2 UE buffer) 생성 절차이고, 929 단계 내지 973 단계는 fast DL data forwarding 및 eNB1(230-1)에 대한 단말 버퍼(eNB1 UE buffer) 삭제 절차이다.
상기 proxy tunnel 업데이트 및 eNB2 UE buffer 생성 절차를 먼저 설명하면, 905 단계에서 eNB1(230-1)은 단말(210)이 전송하는 측정 보고(measurement report)를 기반으로 핸드오버 조건/기준을 검사한다. 상기 핸드 오버 조건에 타겟 기지국이 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy를 지원하는지 여부가 포함될 수도 있다. 이 경우 907 단계는 생략될 수 있다. 본 실시 예에서 소스 기지국은 configuration으로 타겟 기지국을 포함한 주변 기지국의 TCP proxy 지원 여부를 알고 있음을 가정한다. 907 단계에서 eNB1(230-1)은 타겟 기지국인 eNB2(230-2)가 TCP proxy를 지원하는지 여부를 확인한다. eNB2(230-2)이 TCP proxy를 지원하는 경우, eNB1(230-1)은 eNB2(230-2)에게 proxy 매핑 테이블 정보를 포함한 핸드오버 요청(HO request) 메시지(UE's proxy mapping table information 포함)을 전송한다. 상기 UE's proxy 매핑 테이블의 정보는 eNB1(230-1)이 저장하고 있는 proxy 매핑 테이블에 포함되어 있는 정보와 동일하다.
이후 911 단계에서 eNB2(230-2)는 eNB1(230-1)에게 HO request ack를 전송하고, 913 단계에서 eNB2(230-2)는 HO request 메시지를 통해 수신한 정보를 기반으로 proxy 매핑 테이블을 업데이트 한다. 다시 말하면, eNB2(230-2)는 단말(210)을 위한 entry를 proxy 매핑 테이블에 추가한다. 915 단계에서 eNB2(230-2)는 TCP proxy1(290-1)에게 proxy tunnel 관련 정보를 업데이트(생성, 변경, 삭제 등)를 위한 Xt table update request(cause=HO, UE id, eNB2 UL id, eNB2 DL id, eNB2 id, TCP proxy1 id 포함)를 전송한다. 상기 Xt table update request가 핸드 오버의 이벤트로 발생했으므로 그 원인은 핸드오버(cause=HO)로 설정한다. 또한, eNB2(230-2)는 eNB2(230-2)와 TCP proxy1(290-1) 사이의 proxy tunnel 설정을 위해 상기 <표 1>에서 설명한 eNB2 UL id와 eNB2 DL id를 자신의 id와 함께 TCP proxy1(290-1) 에게 전달한다. TCP proxy1 id는 Source TCP proxy id로서 eNB1(230-1)이 proxy tunnel을 맺고 있는 TCP proxy1(290-1)의 id이다.
이후 917 단계에서 TCP proxy1(290-1)은 상기 Xt table update request를 통해 수신한 정보를 기반으로 HO로 인한 기지국 매핑 테이블의 업데이트가 필요함을 확인하고, 소스 TCP proxy를 확인한다. 즉, TCP proxy1(290-1)은 소스 TCP proxy와 타겟 TCP proxy가 동일한 지 확인한다. 만약 소스 TCP proxy와 타겟 TCP proxy가 다른 것으로 확인된 경우, 정해진 절차가 수행된다. 상기 정해진 절차는 예를 들어 후술할 도 12a 내지 도 12c에서 설명한 절차가 될 수 있다. 본 실시 예에서는 소스 TCP proxy와 타겟 TCP proxy가 동일함을 가정한다. 921 단계에서 TCP proxy1(290-1)은 단말(210)의 기지국 매핑 테이블이 있음을 확인하고, 상기 Xt table update request를 통해 수신한 정보를 저장하여 기지국 매핑 테이블을 업데이트한다. 그리고 923 단계에서 TCP proxy1(290-1)은 eNB2(230-2)에 대한 eNB2 UE buffer를 생성한다. 그리고 925 단계에서 TCP proxy1(290-1)은 eNB2(230-2)에게 상기 Xt table update request에 대한 응답으로 Xt table update response(UE id, proxy UL id, proxy DL id, TCP proxy1 id 포함)를 전송한다. TCP proxy1(290-1)은 eNB2(230-2)와의 proxy tunnel 설정을 위해 상기 Xt table update response를 통해 proxy UL id와 proxy DL id를 자신의 id와 함께 eNB2(230-2)에게 전달한다. 그러면 927 단계에서 eNB2(230-2)는 상기 Xt table update response를 통해 수신한 정보를 기반으로 proxy 매핑 테이블을 업데이트한다.
그리고 상기 fast DL data forwarding 및 eNB1(230-1)에 대한 단말 버퍼(eNB1 UE buffer) 삭제 절차를 설명하면, 929, 931 단계에서 단말(210)로 향하는 DL 데이터는 여전히 eNB1(230-1)을 통해 TCP proxy1(290-1)로 전달된다. 933 단계에서 TCP proxy1(290-1)는 eNB1 UE buffer의 데이터를 eNB1/RAN 기반 전송 제어를 통해 eNB1(230-1)에게 전송하고, 935 단계에서 eNB1(230-1)은 상기 수신한 단말(210)의 DL 데이터를 eNB2(230-2)에게 전달한다. 937 단계에서 eNB1(230-1)은 단말(210)에게 핸드 오버 명령(HO command)을 전송하고, 939 단계에서 단말(210)은 eNB2(230-2)에게 상기 핸드 오버 명령에 대한 핸드 오버 확인(HO confirm) 메시지를 전송하며, eNB2(230-2)로의 핸드 오버를 완료한다. 그리고 상기 핸드 오버 완료 후 941 단계에서 단말(210)은 eNB2(230-2)로부터 DL data를 수신한다.
이후 943 단계에서 단말(210)은 UL 데이터를 eNB2(230-2)에게 전송한다. 한편 단말(210)로부터 HO confirm 메시지를 수신한 eNB2(230-2)는 이동성을 제어하는 네트워크 엔터티인 MME(Mobility Management Entity)(280)에게 path switch request를 전송하고, 951 단계에서 MME(280)는 SGW(250a)와 bearer modification 절차를 수행한다. 상기 bearer modification 절차는 SGW(250a)가 타겟 기지국인 eNB2(230-2)으로 데이터 전송 경로를 변경하는 절차를 포함한다.
이후 953, 955, 957 단계에서 단말(210)로 향하는 DL 데이터는 eNB2(230-2)를 경유하여 TCP proxy1(290-1)로 전달되고, TCP proxy1(290-1)로부터 eNB2(230-2)를 통해 단말(210)에게 전송된다. 그리고 959 단계에서 SGW(250a)는 eNB1(230-1)에게 종료 마크를 전송하면, 961 단계에서 eNB1(230-1)은 TCP proxy1(290-1)에게 종료 마크 통지(end marker notification)(UE id, eNB1 id 포함)를 전송한다. 상기 종료 마크 통지에 포함되는 eNB1 id는 source eNB id로 TCP proxy1(290-1)는 UE id만으로 source eNB id(즉 eNB1(230-1))로부터 전달된 종료 마크임을 알 수 있으면 상기 eNB1 id의 전송은 생략될 수 있다.
이후 963 단계에서 TCP proxy1(290-1)은 eNB1 UE buffer에 버퍼링된 DL 데이터를 eNB2/RAN 기반 전송 제어를 적용하여 eNB2(230-2)로 전송한다. TCP proxy1(290-1)은 상기 eNB1 UE buffer의 DL 데이터를 모두 전송한 후, eNB1 UE buffer를 삭제한다. 그리고 965 단계에서 TCP proxy1(290-1)은 eNB1(230-1)에게 종료 마크 통지 확인(end marker notification ack)을 전송한다. 그러면 967 단계에서 eNB1(230-1)은 eNB2(230-2)에게 종료 마크를 전송하고, 969 단계에서 SGW(250a)는 eNB2(230-2)에게 상기 949 단계에서 Path switch request에 대한 Path switch request ack를 전송한다. 그러면 971 단계에서 eNB2(230-2)는 eNB1(230-1)에게 Resource Release를 전송하고, 973 단계에서 eNB1(230-1)은 proxy 매핑 테이블에서 해당 단말(210)의 entry를 삭제하여 proxy 매핑 테이블을 업데이트한다. 이후 975, 977 단계에서 TCP proxy1(290-1)은 eNB2(230-2)를 통해, 단말(210)과 UE TCP 세션이 설정되고 또한 서비스 서버(270)와 proxy TCP 세션이 설정된다.
시나리오 2) 소스 기지국과 타겟 기지국이 서로 다른 TCP proxy에 연결되어 있는 경우,
본 발명의 실시 예에서 소스 기지국과 타겟 기지국이 서로 다른 TCP proxy에 연결되어 있는 경우에도, 상기한 시나리오 1) 과 같이 proxy tunnel 업데이트가 필요하다. 소스 기지국에 연결된 TCP proxy를 소스 TCP proxy, 타겟 기지국에 연결된 TCP proxy를 타겟 TCP proxy라 칭하면, 시나리오 2)의 경우 소스 TCP proxy가 관리하고 있던 분리된 TCP 세션 정보를 획득하기 위해, 타겟 TCP proxy가 소스 TCP proxy로부터 기지국 매핑 테이블 정보를 획득하는 절차가 추가된다.
또한 시나리오2의 경우, fast DL data forwarding시 소스 기지국 UE 버퍼의 데이터를 타겟 기지국으로 전송하기 위해, 소스 TCP proxy와 타겟 TCP proxy 사이의 데이터 전달 방법이 필요하다. 또한 시나리오2의 경우, TCP sender와 TCP ACK receiver가 달라지는 문제가 발생하여 전송률 저하가 발생되므로 이를 해결하기 위한 방안이 요구된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오2에서 DL 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, TCP proxy1(290-1)은 eNB2(230-2)을 통해 단말(210)의 IP 데이터를 eNB2(230-2)에 대한 eNB2 UE buffer(b3)에 수신한다. 단말(210)이 이동할 타겟 기지국인 eNB3(230-3)는 TCP proxy2(290-2)와 연결되어 있다.
도 10의 1001 단계에서 SGW(250a)는 핸드 오버에 따른 경로 스위칭을 수행한 후, eNB2(230-2)에게 종료 마크를 보낸다. SGW(250a)는 이후 eNB3(230-3)에게 데이터를 전송하고, eNB3(230-3)는 proxy tunnel 업데이트 절차를 통해, 상기 수신한 데이터를 TCP proxy2(290-2)에게 전달한다. TCP proxy2(290-2)은 eNB3(230-3)를 통해 수신하는 단말(210)의 데이터를 eNB3(230-3)에 대한 eNB3 UE buffer(b5)를 통해 수신한다. 1003 단계에서 eNB2(230-2)은 TCP proxy1(290-1)로부터 전송 제어를 받은 단말(210)의 IP 데이터를 수신하고, 1005 단계에서 eNB2(230-2)은 상기 TCP proxy1(290-1)로부터 수신한 데이터를 eNB3(230-3)로 전달한다. 이때 전달되는 데이터는 TCP proxy1(290-1)로부터 eNB2/RAN 기반 전송 제어를 받는 데이터이다.
이후 1007 단계에서 eNB2(230-2)은 TCP proxy1(290-1)로부터 데이터 전송이 완료되면 eNB3(230-3)에게 종료 마크를 전달한다. 그리고 1009 단계에서 eNB3(230-3)는 eNB2(230-2)로부터 전달 받은 데이터를 단말(210)에게 모두 전송 후, 1011 단계에서 TCP proxy2(290-2)로부터 전달받은 데이터를 단말(210)에게 전송한다. 이때 TCP proxy2(290-2)이 eNB3(230-3)로 전달하는 데이터는 eNB3/RAN 기반 전송 제어를 받는 데이터이다. 도 10의 실시 예에서 단말(210)은 eNB3(230-3)로 핸드오버 한 후에도 eNB2/RAN기반 전송 제어를 받은 데이터를 수신하게 된다. 따라서 단말(210)의 이동 시점에 좀 더 가깝게 전송 제어를 적시에 적용할 수 있는 방법이 필요하다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오2에서 고속 DL 데이터 전달(fast DL data forwarding)을 이용한 DL 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11의 실시 예에서는 타겟 기지국이 소스 기지국이 연결된 TCP proxy와 다른 TCP proxy와 연결되어 있는 시나리오2의 경우, 타겟 TCP proxy와 소스 TCP proxy는 핸드 오버 절차 중 TCP proxy들 간에 데이터 송수신을 할 수 있는 터널을 생성한다. 또, 타겟 TCP proxy는 소스 TCP proxy와 연결된 소스 기지국으로부터의 데이터를 소스 TCP proxy를 통해 수신하기 위한 UE buffer를 생성한다.
도 11을 참조하면, 1101 단계에서 SGW(250a)는 핸드 오버에 따른 경로 스위칭을 수행한 후, eNB2(230-2)에게 종료 마크를 보낸다. 1103 단계에서 eNB2(230-2)는 상기 종료 마크를 수신하면 TCP proxy1(290-1)에게 상기 종료 마크 수신을 알린다. 또한, 1105 단계에서 eNB2(230-2)는 eNB3(230-3)에게 상기 종료 마크를 전달한다. 1107 단계에서 상기 종료 마크 수신을 확인한 TCP proxy1(290-1)은 eNB2(230-2)에 대한 eNB2 UE buffer(b3)에 버퍼링된 데이터를 TCP proxy2(290-2)에게 전달하고, TCP proxy2(290-2)는 상기 전달 받은 데이터를 TCP proxy2(290-2) 내의 eNB2(230-2)에 대한 eNB2 UE buffer(b4)에 버퍼링한다. 이후 1109 단계에서 TCP proxy2(290-2)은 eNB3(230-3)에게 eNB2 UE buffer(b4)의 데이터를 eNB3/RAN 기반 전송 제어를 적용하여 전송한다. 그리고 1111 단계에서 TCP proxy2(290-2)는 eNB2 UE buffer(b4)의 데이터를 모두 전송 후, eNB3(230-3)에 대한 eNB3 UE buffer(b5)의 데이터를 전송한다. 따라서 상기한 도 11의 실시 예에 의하면, 단말(210)은 eNB3의 coverage에서도, eNB2 기반의 전송 제어를 받고 있던 단말(210)의 데이터가 단말(210)의 이동에 맞춰 eNB3 기반의 전송 제어를 적시에 받아 단말(210)에게 전송될 수 있다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오2를 적용한 경우 핸드 오버 절차를 나타낸 흐름도로서, 이는 소스 기지국과 타겟 기지국이 서로 다른 TCP proxy에 연결되어 있는 경우, 핸드 오버 절차를 나타낸 것이다. 도 12a 내지 도 12c의 절차에서 도 9a 내지 도 9c의 절차와 동일 또는 유사한 동작들에 대해서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 12a 내지 도 12c의 절차에서 1217 단계 내지 1229 단계는 TCP 세션 정보 쿼리 절차, 1253 단계 내지 1271 단계는 proxy 핸드 오버 절차(proxy 간 터널 생성 절차), 그리고 1275 단계 내지 1289 단계는 fast DL data forwarding 및 eNB2 UE buffer 삭제 절차로 이해될 수 있다.
먼저 상기 TCP 세션 정보 쿼리 절차를 설명하면, 1217 단계에서 target Proxy2(290-2)는 기지국 매핑 테이블에 해당 단말(210)의 entry가 없음을 확인하여 즉 소스 TCP proxy1(290-1)와 타겟 TCP proxy2(290-2)가 다른 지 여부를 확인한다. 본 실시 예에서는 소스 TCP proxy1(290-1)와 타겟 TCP proxy2(290-2)가 다름을 가정한다. 만약 소스 TCP proxy1(290-1)와 타겟 TCP proxy2(290-2)가 동일한 것으로 확인된 경우, 1219 단계에서 정해진 절차가 수행된다. 상기 정해진 절차는 예를 들어 상기한 도 9a 내지 도 9c에서 설명한 절차가 될 수 있다. 1221 단계에서 TCP proxy2(290-2)는 TCP proxy1(290-1)에게 TCP session info request(UE id, TCP proxy2 id 포함)를 보낸다. 1223 단계에서 TCP proxy1(290-1)은 TCP proxy2(290-2)에게 TCP session info response(UE id, TCP session information)을 보낸다. 그리고 1229 단계에서 TCP proxy2(290-2)는 상기 TCP proxy 1(290-1)로부터 수신한 데이터를 버퍼링하기 위한 eNB2 UE buffer를 생성한다. 상기 TCP 세션 정보 쿼리 절차에서 소스 TCP proxy가 관리하고 있던 분리된 TCP 세션 정보를 획득하기 위해, TCP proxy2(290-2)는 TCP proxy 1(290-1)로부터 기지국 매핑 테이블 정보를 획득하고, eNB2 UE buffer를 생성하게 된다.
그리고 상기 proxy 핸드 오버 절차(proxy 간 터널 생성 절차)를 설명하면, 1253 단계에서 단말(210)로부터 HO confirm 메시지를 수신한 eNB3(230-3)는 TCP proxy2(290-2)에게 Proxy HO initiation request(UE id 포함) 메시지를 보낸다. 상기 Proxy HO initiation 메시지를 수신한 TCP proxy2(290-2)는 TCP proxy 1(290-1)과 데이터를 송수신하기 위한 터널 생성을 위해 1255 단계에서 TCP proxy1(290-1)에게 Proxy HO request(UE id, TCP proxy2 tunnel id 포함)를 전송한다. 상기 TCP proxy2 tunnel id는 TCP proxy2(290-2) 내에서 단말(210)의 데이터를 전송할 때 사용되는 tunnel을 식별하는 식별자이다. 그리고 1257 단계에서 TCP proxy1(290-1)는 TCP proxy2(290-2)에게 Proxy HO request ack(UE id, TCP proxy1 tunnel id)를 전송한다. 상기 TCP proxy1 tunnel id는 TCP proxy1(290-1) 내에서 해당 단말(210)의 데이터를 전송할 때 사용되는 tunnel을 식별하는 식별자이다. 이후 1261 단계에서 TCP proxy2(290-2)는 eNB3(230-3)에게 Proxy HO initiation response(UE id 포함) 메시지를 보낸다. 상기한 proxy 핸드 오버 절차(proxy 간 터널 생성 절차)를 통해 TCP proxy1(290-1)과 TCP proxy2(290-2)는 데이터 송수신이 가능해진다.
그리고 상기 fast DL data forwarding 및 eNB2 UE buffer 삭제 절차를 설명하면, 1275 단계에서 eNB1(230-1)는 TCP proxy1(290-1)에게 End marker notification (UE id, eNB2 id 포함)을 전송한다. 1277 단계에서 상기 End marker notification 메시지를 수신한 TCP proxy1(290-1)는 TCP proxy1(290-1) 내의 eNB2 UE buffer에 버퍼링된 DL 데이터를 TCP proxy2(290-2)에게 전달한다. 이후 1279 단계에서 TCP proxy1(290-1)은 eNB1(230-1)에게 End marker notification ack를 전송하고, 1289 단계에서 해당 단말(210)의 entry를 삭제하여 기지국 매핑 테이블을 업데이트한다.
도 9a 내지 도 9c의 실시 예와 도 12a 내지 도 12c의 실시 예에서 공통으로 볼 수 있는 바와 같이, 핸드 오버 시에 단말이 타겟 기지국으로 이동한 후에도, 소스 TCP proxy가 버퍼링하고 있는 DL 데이터는 소스 기지국의 데이터 포워딩을 통해 단말에게 전달될 수 있다. 그러나, UL 데이터의 경우는 다르다. LTE 시스템에서는 단말이 타겟 기지국으로 HO confirm 메시지를 전송한 직후, UL 데이터는 타겟 기지국을 통해 서비스 서버로 전송된다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오1에서 UL 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 13에서 1301 단계 내지 1307 단계의 동작은 도 10에서 설명한 DL 데이터 수신 동작과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 13을 참조하면, 소스 TCP proxy1(290-1)와 타겟 TCP proxy2(290-2)가 서로 다른 TCP proxy의 구조에서, 단말(210)은 타겟 기지국(230-3)으로 이동한 후에도 data forwarding을 통해 소스 TCP proxy(290-1)가 전송한 DL 데이터를 수신한다. 예를 들어, 소스 TCP proxy(290-1)가 1~5번까지의 DL 데이터를 소스 기지국(230-2)을 통한 데이터 포워딩으로 전송하고, 타겟 TCP proxy2(290-2)가 6번부터의 DL 데이터를 전송한다고 가정한다. 단말(210)은 1~5번 DL 데이터를 수신하는 도중 타겟 기지국(230-3)으로의 핸드오버를 완료한다. 핸드 오버 직후 단말(210)은 UL 데이터를 타겟 기지국(230-3)으로 전송하므로, 단말(210)이 전송하는 1~5번 DL 데이터에 대한 TCP ACK은 도 13의 1309 단계와 같이 타겟 TCP proxy2(290-2)로 전달된다. 이 경우 TCP 데이터의 송신자(sender)와 수신자(receiver)가 다른 상황이 발생하며, TCP 송신자(sender)인 TCP proxy1(290-1)은 TCP ACK 손실로 판단하고 재전송을 결정한다. TCP 재전송이 발생하면, TCP window 크기는 감소하고 전송률의 저하를 유발한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오2에서 고속 UL 데이터 전달(fast UL data forwarding)을 이용한 UL 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 14에서 1401 단계 내지 1409 단계의 동작은 도 11에서 설명한 DL 데이터 수신 방법과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 14를 참조하면, TCP proxy2(290-2)는 상기한 핸드 오버 절차를 통해, 분리된 TCP 세션의 정보를 전달받는다. TCP proxy2(290-2)가 단말(210)로부터 UL 데이터를 수신하면, 기지국 매핑 테이블의 분리된 TCP 세션의 정보에 기반하여, TCP proxy2(290-2)는 참조 번호 1411과 같이 TCP proxy1(290-1)이 전송한 TCP 데이터에 대한 ACK를 TCP proxy1(290-1)으로 전달한다. 그리고 UL 데이터 포워딩은 도 12b의 참조 번호 1249, 1251의 전송 경로와 같다.
시나리오 3) 소스 기지국은 TCP proxy와 연결되어 있으나, 타겟 기지국이 TCP proxy와 연결되지 않은 legacy 기지국에 연결되어 있는 경우,
시나리오 3에서 TCP proxy를 통해 분리된 TCP 세션을 이용하는 단말(210)이 TCP proxy와 연결이 없는 legacy 기지국으로 이동하는 경우, 분리된 TCP 세션을 맺고 있는 TCP proxy는 연결을 종료한다.
도 15a 내지 도 15b는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오3을 적용한 경우 핸드 오버 절차를 나타낸 흐름도로서, 단말(210)이 legacy 기지국으로 핸드오버 하는 경우의 절차를 나타낸 것이다. 시나리오3에서는 분리된 TCP 세션 삭제 절차가 수행된다. 상기 분리된 TCP 세션 삭제 절차는 앞서 설명한 바와 같은 TCP 종료(teardown) 절차를 통해 수행된다.
도 15a 내지 도 15b를 참조하면, 1513 단계에서 eNB3(230-3)는 TCP proxy2(290-2)에게 TCP 세션 삭제(session delete) 메시지(UE id, eNB3 id 포함)를 전송한다. 1515 단계에서 TCP proxy2(290-2)는 버퍼링하고 있던 DL 데이터를 eNB3(230-3)에게 전송하고, 1517 단계에서 eNB3(230-3)는 상기 DL 데이터를 eNB4(230-4)에게 전송한다. 그리고 TCP proxy2(290-2)로부터 eNB3(230-3)를 통해 도시되지 않은 eNB2(230-2)로 전달되는 상기 1517 단계의 data forwarding 절차는 생략 가능하다. 1519 단계에서 TCP proxy2(290-2)는 분리된 TCP 세션의 종료를 위해 TCP FIN(Finish) 데이터를 생성하고, 1521, 1523 단계에서 TCP proxy2(290-2)는 상기 생성한 TCP FIN을 eNB3(230-3)를 통해 서비스 서버(270)에 전송하여 proxy TCP 세션을 종료한다. 그리고 1525 단계에서 TCP proxy2(290-2)는 상기 생성한 TCP FIN을 단말(210)에 전송하여 UE TCP 세션을 종료한다. 이후 1527 단계에서 TCP proxy2(290-2)는 eNB3(230-3)에게 TCP session delete ack을 전송하여, 상기 분리된 TCP 세션의 종료를 알린다. 이후 eNB3(230-3)와 TCP proxy2(290-2)는 1533, 1537 단계에서 단말(210)을 위한 버퍼 및 mapping table을 삭제한다. 한편 도 15a 내지 도 15b의 실시 예에서 단말이 legacy 기지국으로 이동한 경우, TCP proxy에서 임의로 단말이 사용하고 있는 TCP 세션을 종료했으므로, 어플리케이션은 서비스 서버와의 연결을 위해 1561 단계와 같이 TCP 세션을 (재)설정 해야 한다. 이는 어플리케이션의 기능에 의해 수행될 수 있다. 도 15a 내지 도 15b의 실시 예에서 상기 분리된 TCP 세션 삭제 절차와 직접적인 관련이 없는 동작들에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
시나리오 4) 소스 기지국은 legacy 기지국이고, 타겟 기지국은 TCP proxy 와 연결되어 있는 경우,
도 6을 참조하면, Legacy 기지국(230-4)의 coverage에 있던 단말(210)이 TCP proxy3(290-3)와 연결이 있는 타겟 기지국(230-5)으로 이동한 경우, 기 사용중인 TCP 세션은 서비스 서버(270)와 연결된 상태로 유지하고, 신규로 생성하는 TCP 세션에 대해서 분리된 TCP 세션을 생성한다. 이를 위해, 단말(210)의 핸드 오버 절차에서 타겟 기지국(230-5)은 TCP proxy 준비를 수행하여 proxy tunnel을 생성한다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 실시 예에 따른 TCP proxy 핸드 오버 시나리오4를 적용한 경우 핸드 오버 절차를 나타낸 흐름도로서, 이는 Legacy 기지국(230-4)의 coverage에 있던 단말(210)이 TCP proxy(290-3)와 연결이 있는 기지국(230-5)으로 이동한 경우 핸드 오버 절차를 나타낸 것이다. 도 16a 및 도 16b에서 1609 단계 내지 1619 단계는 상기한 TCP proxy 준비 절차를 나타낸 것으로서, 이는 도 5a 내지 도 5c에서 설명한 TCP proxy 준비 절차와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 상기 TCP proxy 준비 절차를 수행한 후, 1649 단계에서 단말(210)이 새로운 TCP 세션을 생성하면, 1651 단계에서 TCP proxy3(290-3)을 통해 분리된 TCP 세션이 설정된다. 상기 분리된 TCP 세션의 설정 절차는 도 5a 내지 도 5c에서 설명한 내용과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 TCP proxy, 기지국, 그리고 단말에 적용될 수 있는 장치 구성을 나타낸 블록도로서, 도 17의 장치는 통신 인터페이스(1710), 메모리(1730), 및 제어부(1750)를 포함한다. 상기 통신 인터페이스(1710)는 무선 네트워크와 유선 네트워크 중 적어도 하나의 네트워크와 통신하기 위한 것이고, 상기 메모리(1730)는 네트워크를 통해 송수신되는 데이터를 버퍼링하기 위한 적어도 하나의 버퍼를 포함하며, 상기 제어부(1750)는 상기한 도 2 내지 도 16의 실시 예들에서 설명한 방식에 따라 분리된 TCP 세션 설정과 핸드 오버 관련 동작을 수행하도록 장치 전반을 제어한다.

Claims (19)

  1. 통신 시스템에서 TCP(Transmission Control Protocol) 프록시가 TCP 연결을 설정하는 방법에 있어서,
    기지국과 데이터 송수신을 위한 터널을 설정하는 과정; 및
    단말의 TCP 연결 요청에 따라, 상기 단말과 상기 TCP 프록시 간의 제1 TCP 연결과 상기 TCP 프록시와 IP(Internet Protocol) 네트워크에서 서비스 서버 간의 제2 TCP 연결을 설정하는 과정을 포함하는 TCP 연결 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    무선 네트워크의 채널 상태를 근거로 상기 제1 TCP 연결에 대한 전송 제어를 수행하는 과정을 더 포함하는 TCP 연결 설정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 채널 상태를 나타내는 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 TCP 연결 설정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터널은 프록시 터널을 이용하며, 상기 TCP 프록시는 상기 프록시 터널을 통해 상기 기지국과 IP 기반의 업 링크 데이터 또는 다운 링크 데이터를 송수신하는 TCP 연결 설정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기지국과 상기 TCP 프록시는 각각 상기 프록시 터널의 설정 및 관리를 위한 매핑 테이블을 저장하며, 상기 프록시 터널은 업 링크 터널과 다운 링크 터널로 구분되고, 상기 매핑 테이블은 상기 업 링크 터널과 상기 다운 링크 터널을 각각 구분하기 위한 식별 정보를 포함하는 TCP 연결 설정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    정해진 TCP 정책에 따라 상기 단말과 상기 서비스 서버 간의 TCP 연결을 상기 제1 TCP 연결과 상기 제2 TCP 연결로 분리할 지 여부를 결정하는 과정을 더 포함하는 TCP 연결 설정 방법.
  7. 통신 시스템에서 TCP(Transmission Control Protocol) 연결을 설정하는 TCP 프록시 장치에 있어서,
    기지국과 통신을 위한 통신 인터페이스; 및
    상기 기지국과 데이터 송수신을 위한 터널을 설정하고, 단말의 TCP 연결 요청에 따라, 상기 단말과 상기 TCP 프록시 장치 간의 제1 TCP 연결과 상기 TCP 프록시 장치와 IP(Internet Protocol) 네트워크에서 서비스 서버 간의 제2 TCP 연결을 설정하는 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 TCP 프록시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 동작하도록 적용된 TCP 프록시 장치.
  9. TCP(Transmission Control Protocol) 기반의 통신 시스템에서 다운 링크 데이터를 전달(forwarding)하는 방법에 있어서,
    핸드 오버 수행 시, 소스 기지국으로 동작하는 제1 기지국이 제1 TCP 프록시와 연결되고 타겟 기지국으로 동작하는 제2 기지국이 제2 TCP 프록시와 연결되는 네트워크 환경에서, 상기 제2 TCP 프록시가 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로의 스위칭을 알리는 정보를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 TCP 프록시를 통해 수신하는 과정;
    상기 제2 TCP 프록시가, 상기 정보를 수신한 상기 제1 TCP 프록시로부터 상기 제1 기지국에 대해 버퍼링된 제1 다운 링크 데이터를 수신하여 버퍼링하는 과정; 및
    상기 제2 TCP 프록시가, 상기 제2 기지국으로부터 상기 핸드 오버에 따라 스위칭된 데이터 경로를 통해 제2 다운 링크 데이터를 수신하여 버퍼링 과정을 포함하는 다운 링크 데이터 전달 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 데이터 경로의 스위칭을 알리는 정보는 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국과 각각 연결된 게이트웨이로부터 전송되는 종료 마크(end marker)인 다운 링크 데이터 전달 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 기지국으로 상기 버퍼링된 제1 다운 링크 데이터를 전달한 후, 상기 버퍼링된 제2 다운 링크 데이터를 전달하는 과정을 더 포함하는 다운 링크 데이터 전달 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 버퍼링된 제1 다운 링크 데이터는 상기 제2 기지국 기반의 전송 제어에 따라 단말에게 전달되는 다운 링크 데이터 전달 방법.
  13. TCP(Transmission Control Protocol) 기반의 통신 시스템에서 다운 링크 데이터를 전달(forwarding)하는 TCP 프록시 장치에 있어서,
    데이터 통신을 위한 통신 인터페이스;
    송수신되는 데이터를 버퍼링하기 위한 메모리; 및
    핸드 오버 수행 시, 소스 기지국으로 동작하는 제1 기지국이 제1 TCP 프록시 장치와 연결되고 타겟 기지국으로 동작하는 제2 기지국이 상기 TCP 프록시 장치와 연결되는 네트워크 환경에서, 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로의 스위칭을 알리는 정보를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 TCP 프록시 장치를 통해 수신하고, 상기 정보를 수신한 상기 제1 TCP 프록시 장치로부터 상기 제1 기지국에 대해 버퍼링된 제1 다운 링크 데이터를 수신하여 상기 메모리에 버퍼링하고, 상기 제2 기지국으로부터 상기 핸드 오버에 따라 스위칭된 데이터 경로를 통해 제2 다운 링크 데이터를 수신하여 상기 메모리에 버퍼링하는 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 TCP 프록시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 동작하도록 적용된 TCP 프록시 장치.
  15. TCP(Transmission Control Protocol) 기반의 통신 시스템에서 업 링크 데이터를 전달(forwarding)하는 방법에 있어서,
    핸드 오버 수행 시, 소스 기지국으로 동작하는 제1 기지국이 제1 TCP 프록시와 연결되고 타겟 기지국으로 동작하는 제2 기지국이 제2 TCP 프록시와 연결되는 네트워크 환경에서, 상기 제2 TCP 프록시가, 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로의 스위칭을 알리는 정보를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 TCP 프록시를 통해 수신하는 과정;
    상기 제2 TCP 프록시가, 상기 정보를 수신한 상기 제1 TCP 프록시에게, 상기 제1 TCP 프록시가 전달한 제1 업 링크 데이터에 대한 확인 응답 신호를 전송하는 과정; 및
    상기 제2 TCP 프록시가, 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로 스위칭에 따라, 상기 제2 기지국으로부터 수신한 제2 업 링크 데이터를 버퍼링하고 전송 제어하여 상기 제2 기지국을 통해 IP(Internet Protocol) 네트워크로 전달하는 과정을 포함하는 업 링크 데이터 전달 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 데이터 경로의 스위칭을 알리는 정보는 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국과 각각 연결된 게이트웨이로부터 전송되는 종료 마크(end marker)인 업 링크 데이터 전달 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 업 링크 데이터의 전달을 위한 TCP 연결은 단말과 상기 제2 TCP 프록시 간의 제1 TCP 연결과 상기 TCP 프록시와 IP(Internet Protocol) 네트워크에서 서비스 서버 간의 제2 TCP 연결로 분리되며, 상기 업 링크 데이터의 전달은 상기 분리된 TCP 연결을 통해 수행되는 업 링크 데이터 전달 방법.
  18. TCP(Transmission Control Protocol) 기반의 통신 시스템에서 TCP 프록시 장치에 있어서,
    데이터 통신을 위한 통신 인터페이스;
    송수신되는 데이터를 버퍼링하기 위한 메모리; 및
    핸드 오버 수행 시, 소스 기지국으로 동작하는 제1 기지국이 제1 TCP 프록시 장치와 연결되고 타겟 기지국으로 동작하는 제2 기지국이 상기 TCP 프록시 장치와 연결되는 네트워크 환경에서, 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로의 스위칭을 알리는 정보를 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 TCP 프록시를 통해 수신하고, 상기 정보를 수신한 상기 제1 TCP 프록시 장치에게, 상기 제1 TCP 프록시 장치가 전달한 제1 업 링크 데이터에 대한 확인 응답 신호를 전송하며, 상기 핸드 오버에 따른 데이터 경로 스위칭에 따라, 상기 제2 기지국으로부터 수신한 제2 업 링크 데이터를 버퍼링하고 전송 제어하여 상기 제2 기지국을 통해 IP(Internet Protocol) 네트워크로 전달(forwarding)하는 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 TCP 프록시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    제 16 항 또는 제 17 항의 방법에 따라 동작하도록 적용된 TCP 프록시 장치.
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