KR101465847B1

KR101465847B1 - 통신 시스템과 통신 제어 방법

Info

Publication number: KR101465847B1
Application number: KR20127006137A
Authority: KR
Inventors: 유스께 다까노; 도시유끼 다무라
Original assignee: 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2030-09-17
Also published as: US9544814B2; EP2466950A4; US20140185447A1; US8705354B2; WO2011034175A1; CA2773510A1; CA2773510C; CN102484814A; JP2015053706A; KR20120043082A; JP5637138B2; US20150341777A1; EP2466950A1; US20120170454A1; US9143981B2; JPWO2011034175A1

Abstract

전송로 자원의 사용의 최적화를 도모할 수 있는 통신 시스템, 방법을 제공한다. 단말기의 접속 상태에 따라, 코어 네트워크 상의 노드가, LIPA(Local IP access) 혹은 SIPTO(Selected IP traffic offload)의 접속 형태에 따라 불필요한 전송로 자원의 해방을 행한다.

Description

통신 시스템과 통신 제어 방법{COMMUNICATION SYSTEM AND COMMUNICATION CONTROL METHOD}

[관련 출원에 대한 기재]

본 발명은, 일본 특허 출원:일본 특허 출원 제2009-217755(2009년9월18일 출원), 일본 특허 출원 제2009-256493호(2009년11월9일 출원)의 우선권 주장에 기초한 것으로, 동 출원의 전체 기재 내용은 인용으로써 본서에 삽입하여 기재되어 있는 것으로 한다. 본 발명은, 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 전송로 자원을 최적화하기 위한 시스템과 방법에 관한 것이다.

유저의 통신량의 증가 등을 배경으로, 현재, 3GPP(Third Generation Partnership Project) 표준화로는,

·LIPA(Local IP access),

·SIPTO(Selected IP traffic offload)

등과 같이, 유저 트래픽을 EPC(Evolved Packet Core)측에 도입하지 않고, 단말기(User Equipment:UE)가 재권하는 무선 액세스(Radio access)망으로부터, 직접, 외부망에 액세스시키는 기술이 검토되고 있다. LIPA/SIPTO는, 무선 기지국, 무선 제어 장치, 또는, 간이 구조형 무선 장치, 예를 들면 펨토(Femto) 기지국을, 외부망에, 직접 접속하기 위한 접속 기구를 제공한다.

이하에 본원 발명자들에 의한 분석을 제공한다. 금후 예측되는 LIPA나 SIPTO와 같은 특수한 액세스 방법과, 통상의 액세스 방법이 혼재하는 가운데, 효율적으로 네트워크 자원을 활용하는 것이 필요해지고 있다.

도 1은, LTE(Long Term Evolution)/EPC의 접속 네트워크 구성을 도시하는 도면이다. 단말기(UE)(1)는, 무선 전송로(7)를 통해서, 기지국(evolved Node-B:eNB)(2)과 통신한다. 단말기(UE)(1)가 통신하는 경우, 무선 전송로(7), S1 전송로(8), S5 전송로(9)에서의 접속이 확립되고, 단말기(UE)(1)는 서비스 네트워크(Service Network)(6)와의 통신이 가능해진다. 이 때, 제공하는 서비스에 따라서는 QoS(Quality Of Service) 등, 통신 품질을 확보하기 위해서, 각 장치는, 전송로 자원을 확보하고 있다.

도 1의 MME(Mobility Management Entity)(3)는, 모빌리티를 관리하는 컨트롤 노드이며, 베어러의 액티베이트(활성화), 디액티베이트(비활성화)에 관여하고, 예를 들면 UE의 초기 어태치 시점 및 LTE 내 핸드 오버 시점에서의 UE용의 S-GW의 선택을 행함과 함께, 도시하지 않은 HSS(Home Subscriber Server)와 함께 유저 인증(Authentication)을 행한다.

S-GW(Serving Gateway)(4)는, 유저 데이터 패킷을 라우팅하여 전송한다. 또한 S-GW(4)는, eNB간 핸드 오버 중의 유저 플레인용 모빌리티 앵커 및 LTE와 다른 3GPP 사이의 모빌리티 앵커로서도 기능한다. P-GW(PDN(Packet Data Network)-Gateway)(5)는, EPC와 외부 패킷망인 서비스 네트워크(6)와의 접속을 행한다.

도 2는, 본 발명이 해결하는 과제를 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 무선 액세스망(Radio Access망:RAN)으로부터, 직접, 외부망(Internet/Corporate network)에 액세스하는 네트워크 구성의 하나가 나타내어져 있다. 도 2에 도시한 구성에서는, 무선 액세스망으로부터, LPGW(Local Packet data network GateWay)를 통해서 직접, 외부망으로 패킷이 전송되기 때문에, S1 전송로 및 S5 전송로 상에는, 실제, 단말기(UE)가 통신을 행하고 있는 경우라도, 패킷이 흐르지 않는다. 도 2에서, eNB는, LPGW(Local PDN GW)와 일체로 되어 있고, 직접, 무선 액세스망으로부터 외부로, 외부망으로부터 직접, 무선 액세스망으로 패킷을 전송한다.

도 2의 구성에서는, 통상의 LTE/EPC 접속 구성의 파생으로서, 처리의 공통화의 관점으로부터, 전송로 확립의 수순은, 통상의 LTE/EPC와 동일하게 된다.

따라서, 도 2의 구성에서, S1 전송로, S5 전송로의 최적의 자원의 활용, 즉, S-GW가 관리하는 전송로 자원의 최적화가 과제로 된다.

또한, LIPA/SIPTO 접속의 경우, 모든 유저 트래픽은, LIPA/SIPTO 호환의 장치로부터, 직접적으로, 즉, 오퍼레이터의 네트워크를 통하지 않고, 외부 네트워크에 접속되기 때문에, 유저 통신을 실현하기 위해서 필요한 네트워크 자원을, 오퍼레이터가 제공하는 것은 불필요해지며, 큰 비용상의 장점이 된다. 그러나, LIPA/SIPTO 호환의 장치로부터, 다른 기지국으로, 가입자가 이동하는 경우가 생각되기 때문에, 외부 네트워크와의 통상의 접속에 필요한 자원이, 오퍼레이터 네트워크(EPC 네트워크)에 할당되어 있다. 즉, LIPA/SIPTO 액세스를 위한 EPC에서 GBR(Guaranteed Bit Rate)(보증 비트 레이트) 전송로를 최적화하는 것을 가능하게 하고, LIPA/SIPTO 접속의 비용 장점을, 최대한으로, 확보하는 것을 가능하게 하는 것이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 이동체 통신에서, 전송로 자원의 사용의 최적화를 가능하게 하는 시스템과 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, LIPA/SIPTO 액세스를 위한 EPC에서 GBR(보증 비트 레이트) 전송로를 최적화하는 것을 가능하게 하는 통신 시스템 및 통신 방법을 제공하는 데에 있다.

본 발명에서는, 이동체 통신에서, 접속 형태에 따라, 불필요한 자원을 해방함으로써, 전송로 자원의 사용을 최적화한다. 본 발명에 따르면, 단말기의 접속 상태에 따라, 코어 네트워크　상의 노드가, LIPA(Local IP access) 혹은 SIPTO(Selected IP traffic offload)의 접속 형태에 따라 불필요한 전송로 자원의 해방을 행하는, 통신 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, LIPA/SIPTO 접속을 인식했을 때에 코어 네트워크가 필요한 최소의 자원을 캡처하는 시스템이 제공된다. 본 발명에 따르면, 단말기의 접속 상태에 따라, 코어 네트워크　상의 노드가, LIPA(Local IP access) 혹은 SIPTO(Selected IP traffic offload)의 접속 형태에 따라 불필요한 전송로 자원의 해방을 행하는, 통신 시스템이 제공된다. 통신 시스템은, 무선 제어 네트워크와 코어 네트워크와의 사이의 인터페이스의 자원을 캐치하지 않고, 외부 네트워크에 직접 접속되고, 상기 코어 네트워크에 배치된 다른 인터페이스에 자원을 제공한다. 보다 상세하게는, 무선 제어 네트워크와 코어 네트워크와의 사이를 접속하는 S1 인터페이스는, 제공되지 않도록 제어된다. 코어 네트워크에서 필요로 하는 S5/S8 인터페이스는, 필요한 최소의 자원이 공급되도록 제어된다.

본 발명에 따르면, 무선 액세스망과 상기 코어 네트워크와의 사이의 인터페이스의 자원을 캐치하지 않고, 단말기는 상기 무선 액세스망으로부터 외부 패킷망에 직접 접속하고, 상기 코어 네트워크에 배치된 다른 인터페이스에 자원을 제공하는 구성으로 된다.

본 발명에 따르면, 전송로 자원의 사용의 최적화를 도모할 수 있다.

본 발명에 따르면, LIPA/SIPTO 액세스를 위한 EPC에서 GBR(보증 비트 레이트) 전송로를 최적화하고, LIPA/SIPTO 접속의 비용 장점을 최대한 확보하는 것을 가능하게 한다.

도 1은 LTE/EPC 이동 네트워크의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 Radio Access망으로부터 직접 외부 접속하는 망 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에서의 S5 전송로의 최적화 시퀀스를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에서의 MME에서의 통지 내용 선택을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에서의 자원의 확보의 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 2에서의 단말기가 Idle 상태인 경우의 전송로를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 2에서의 S5 전송로의 최적화 수순(S5 GTPv2)을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 2의 변형예에서의 S5 전송로의 최적화 수순(S5 MPIV)을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 3에서의 3GPP 이동체 네트워크를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 3에서의 단말기가 Idle 상태인 경우의 전송로를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 3에서의 S5 전송로의 최적화 수순(S5 GTPv2)을 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 4에서의 UTRAN으로부터 EPC 접속 시의 네트워크 구성을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 4에서의 UTRAN으로부터 EPC 접속 시 또는 단말기가 Idle 상태 시의 전송로를 도시하는 도면이다.
도 14는 UE를 ECM-CONNECTED 모드로 한 전형적인 LIPA/SIPTO 접속 모델을 도시하는 선도이다.
도 15는 ECM-CONNECTED 모드로 한 UE에의 전형적인 페이징 수순을 도시하는 선도이다.
도 16은 본 발명의 실시 형태 5에 의한 시그널 플로우를 설명하기 위한 시퀀스 선도이다.
도 17은 본 발명의 실시 형태 5에 의한 시그널 플로우를 설명하기 위한 시퀀스 선도이다.
도 18은 본 발명의 실시 형태 6에 의한 시그널 플로우를 설명하기 위한 시퀀스 선도이다.

본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 발명에서는, 전송로 확립 시에, MME(Mobility Management Entity)가, 단말기(UE)의 접속 형태를, S-GW(Serving Gateway)로 통지하고, 그에 따라 S-GW가 전송로 자원의 확보를 적절하게 행함으로써, 전송로 자원의 최적화를 행한다.

본 발명의 일 형태에서, 기지국(eNB)이, 기지국과 MME 사이의 S1 전송로의 커넥션 확립 시에, 무선 액세스망으로부터, 직접, 외부망으로 패킷 전송을 할 수 있는지의 여부의 능력을 MME로 통지하고, MME는, 단말기(UE)로부터의 기지국(eNB)으로의 커넥션 확립 요구를 받고, 커넥션 확립 요구에 의해 지정된 접속처 네트워크와 상기 기지국의 능력으로부터, S-GW로 통지하는 접속 형태를 선택한 다음, 상기 접속 형태를 통지하고, S-GW는, MME로부터 통지된 상기 접속 형태에 대응하여, 적어도 상기 S-GW가 접속하는 전송로 자원의 확보, 불필요 전송로 자원의 해방을 행한다.

본 발명의 다른 형태에서, S-GW는, MME로부터 통지된 단말기(UE)의 접속 형태를 기초로 S-GW의 접속 상태를, 외부 패킷 네트워크와 접속하는 P-GW(PDN Gateway)로 통지하고, 상기 P-GW, 상기 S-GW는, 통지된 접속 상태를 기초로 하여, 적어도, 상기 P-GW, S-GW 사이의 전송로 자원의 최적화를 행한다.

본 발명의 다른 형태에서, 비통신 상태로 된 단말기의 컨텍스트 해방 요구를, 기지국으로부터 상기 MME로 송신받고, 상기 MME는 상기 S-GW에 대하여, 상기 MME와 기지국 사이의 전송로에 관한 정보의 삭제를 요구하고, 그 때, 상기 MME는, 단말기가 비통신 상태라고 하는 접속 상태를 추가하여, 상기 S-GW로 송신하고, 상기 S-GW는, P-GW에 대하여, 단말기가 비통신 상태로 된 것을 통지하고, 상기 S-GW, P-GW는, 이미 확보한 전송로 자원의 최적화를 행하도록 해도 된다.

본 발명의 다른 형태에서는, SGSN(Serving GPRS Support Node)이 접속 상태를 GGSN(Gateway GPRS Support Node)으로 통지하고, 상기 GGSN은 통지된 접속 상태를 기초로 하여, 상기 GGSN과 SGSN 사이의 전송로 자원의 최적화를 행하도록 해도 된다.

전술한 바와 같이, 도 2에는, 무선 액세스망으로부터, 직접, 외부망으로 액세스하는 네트워크의 구성 중 하나를 도시하고 있다. 도 2를 참조하면, eNB는, LPGW(Local PDN GW)와 일체로 되어 있고, 직접, Radio access망으로부터 외부로, 외부망으로부터 직접 Radio Access망으로 패킷을 전송하는 기능을 갖는다.

<실시 형태 1>

도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에서의 S5 전송로의 최적화 시퀀스를 도시하는 도면이다. 도 3을 참조하면, S1셋업(S1 Setup) 수순 및, 단말기의 네트워크에의 등록과 전송로 확립을 행하는 수순이 도시되어 있다.

1) 커넥션 확립 시에서의 능력 통지

eNB는, 상기 eNB와 MME 사이의 인터페이스인 S1의 셋업(S1 Setup)에 의해, 커넥션의 확립을 행함과 함께, 무선 액세스망으로부터, 직접, 외부망으로 패킷 전송을 할 수 있는지의 여부의 능력을, 통상의 신호에 부여하고, MME로 통지한다(능력 통지).

통지를 받은 MME는, eNB의 능력을 유지한다. MME로부터 eNB로, S1셋업의 응답(S1 Setup Response)이 송신된다.

2) Attach Request(어태치 요구)

단말기(UE)로부터의 네트워크에의 등록과, 커넥션 확립 요구(Attach Request)를 eNB로 송신한다. eNB는, 커넥션 확립 요구(Attach Request)를 MME로 통지한다.

MME는, eNB로부터의 커넥션 확립 요구(Attach Request)를 받으면, 서비스 프로파일 정보를 관리하는 HSS(Home Subscriber Server)에 대하여, 인증 정보의 요구(Authentication Information Request)를 송신하고, HHS로부터 인증 정보의 회답(Authentication information Answer)을 수취하고, UE에 대하여, 인증 요구(Authentication Request)를 송신하고, UE로부터, 인증 응답(Authentication Response)을 수취한다.

3) 통지 내용의 선택

MME는, 인증 처리(Authentication)를 실행 후, 커넥션 확립 요구에 의해 지정된 접속처 네트워크와, 1)에서 받은 eNB의 능력으로부터, 도 4에 도시한 바와 같이, S-GW로 통지하는 접속 형태를 선택한다.

도 4에 도시한 바와 같이, MME는, PDN이 Internet이나 Local Access인 경우(스텝 S1의 "예"), 또한, eNB가 직접 외부망에 접속 가능한 경우(스텝 S2의 "예"), S-GW로 접속 형태로서 직접 외부 접속을 통지하고(스텝 S4), 스텝 S1, S3의 판정 에서 "아니오"인 경우, 접속 형태로서 디폴트를 통지한다(스텝 S3).

4) 접속 형태의 통지

MME는, 도 4의 수순에 의해 선택한 접속 형태를, 통상의 전송로 확립 요구에 부여하여, S-GW로 통지한다. 즉, MME는, 세션 작성 요구(Create Session Request)에서, 접속 형태를 통지한다.

MME로부터의 세션 작성 요구(Create Session Request)를 받은 S-GW는, LPGW에 대하여, 세션 작성 요구(Create Session Request)를 송신한다. LPGW로부터의 세션 작성 요구의 응답(Create Session Response)을 받은 S-GW는, MME에 응답(Create Session Response)을 반환한다.

MME는, eNB에 대하여, 초기 컨텍스트 셋업(Initial Context Setup)을 통지하고, eNB는, 2)의 단말기로부터의 Attach Request에 대하여, 어태치 억셉트(Attach Accept)를 송신한다.

eNB는, MME로부터의 초기 컨텍스트 셋업(Initial Context Setup)에 대한 초기 컨텍스트 셋업 응답(Initial Context Setup Response)을, MME로 송신하고, MME는, 베어러 수정 요구(Modify Bearer Request)를 S-GW로 송신한다.

5) S-GW는, 최종적으로 접속 수순이 완료될 때에, 도 5에 도시한 바와 같이, 접속 형태를 고려한 S1 전송로, S5 전송로 자원의 확보를 행한다(도 3의 5)(전송로 최적화).

도 5에 도시하는 예에서는, 베어러종별로서, 직접 외부 접속, 아이들 상태, 통상 상태가 있다.

GBR(Guaranteed Bit Rate: 보증 비트 레이트)로서, 직접 외부 접속, 아이들 상태, 통상 상태에서는, 각각, 대역 확보없음, 최저 대역 확보, 요구 대역의 확보가 행해진다.

Non-GBR(비대역 보증형)로서, 직접 외부 접속, 아이들 상태, 통상 상태 모두 대역은 확보되지 않는다.

무선 액세스망으로부터 직접 외부망으로 접속하고, 접속 서비스가, 대역을 보장하는 서비스인 경우, 통상 확보가 필요한 S-GW의 리소스의 확보는 필요하지 않으며(GBR, Non-GBR: 대역 보증없음), 그 만큼의 통신로 자원을, 다른 접속에 대는 것이 가능하게 되고, 네트워크 자원의 최적화가 가능하게 된다.

<실시 형태 2>

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태를 설명한다. 도 6은, 단말기(UE)가 네트워크에의 등록(Attach)을 행하고, 전송로를 확보 후에, 아이들 상태(Idle 상태:비통신 상태)로 되었을 때의 전송로의 상태를 도시하고 있다. 무선 전송로 및 S1 전송로의 리소스는, 이 때, 해방된다. 또한, 아이들 상태는, UE는 전원 절약 상태로 패킷의 송수신은 행하지 않는다. 아이들 상태에서는, 단말기(UE)의 컨텍스트는 eNB에는 저장되지 않는다. 그러나, 이 경우에도, S5 전송로 상에는, 통신 패킷이 흐르지 않는 상태이지만, 자원이 확보된 상태이며, 이 자원의 최적의 이용이 필요해진다.

도 7은, S5 인터페이스에, GTPv2(GPRS(General Packet Radio Service) Tunneling Protocol) 프로토콜을 적용한 경우의 UE의 아이들 상태(비통신 상태)에 의한 S1 전송로의 해방 수순을 도시하고 있다. 도 7을 참조하여, S1 전송로의 해방 수순을 설명한다. UE 컨텍스트 해방 요구(UE Context Release Request)가 eNB로부터 MME로 송신된다.

1) 접속 상태 통지

MME는, eNB로부터의, UE 컨텍스트 해방 요구(UE Context Release Request)를 받으면, S-GW에 대하여, S1 전송로에 관한 정보의 삭제를 요구한다(베어러 수정 요구:Modify Bearer Request). 이 때, MME는, 통상의 삭제 요구에, UE의 비통신 상태라고 하는 접속 상태를 추가하여, S-GW로 신호를 송신한다.

2) 접속 상태 통지

MME로부터의 베어러 수정 요구(Modify Bearer Request)를 받은 S-GW는, P-GW에 대하여, 단말기(UE)가 비통신 상태로 된 것을 통지한다.

3) S5 최적화

S-GW, P-GW는, 도 5에 도시한 바와 같이, 조건에 따라, 이미 확보한 S5 전송로 자원의 최적화를 행한다.

S-GW는, 응답(Modify Bearer Response)을 MME로 통지한다. MME는, UE 컨텍스트 해방 커맨드(UE Context Release Command)를, eNB로 송신한다.

eNB는, 무선 자원 제어 접속 해방(RRC(Radio Resource Control) Connection Release)을 UE로 송신한다. 그 후, eNB는, UE 컨텍스트 해방 완료(UE Context Release Complete)를 MME로 송신한다. 이에 의해, S1 전송로/무선 전송로 자원의 해방이 행해진다.

다음으로, 본 실시 형태의 변형예에 대해서 설명한다. 도 8은, S5 인터페이스에 PMIP(Proxy Mobile IP) 프로토콜을 적용한 경우의 도 7의 동일 수순을 도시하고 있다. UE 컨텍스트 해방 요구(UE Context Release Request)가, eNB로부터 MME로 송신된다.

1) 접속 상태 통지

MME는, eNB로부터의 UE 컨텍스트 해방 요구(UE Context Release Request)를 받으면, S-GW에 대하여, S1 전송로에 관한 정보의 삭제를 요구한다(베어러 수정 요구;Modify Bearer Request). 이 때, MME는, 통상의 삭제 요구에, UE의 비통신 상태라고 하는 접속 상태를 추가하여, S-GW로 신호를 송신한다.

2) 접속 상태 통지

MME로부터의 베어러 수정 요구(Modify Bearer Request)를 받은 S-GW는, P-GW에 대하여, PMIP 신호에 의해 UE가 비통신 상태로 된 것을 통지한다.

3) S5 최적화

P-GW, S-GW는, 이미 확보한 S5 전송로 자원의 최적화를 행한다. 이 이후의 수순은 도 7과 동일하기 때문에 설명은 생략한다.

<실시 형태 3>

다음으로 본 발명의 제3 실시 형태를 설명한다. 도 9는, 본 발명의 제3 실시 형태가 적용되는 네트워크 구성을 설명하는 도면이다. 도 9에는, 3G(제3 세대) 이동체 통신의 접속 네트워크 구성이 도시되어 있다. 단말기(UE)(1')가 통신을 하는 경우, 도 9에 도시한 바와 같이, 무선 전송로(14), RNC(Radio Netwrok Controller: 무선 네트워크 제어 장치)/NB(NodeB)와, SGSN(Serving GPRS Support Node) 사이의 Iu 전송로(15), SGSN, GGSN(Gateway GPRS Support Node) 사이의 Gn 전송로(16)가 확립되고, 단말기(UE)(1)는, 외부망인 서비스 네트워크(Service Network)(6')와의 통신이 가능하게 된다. 이 때, 제공하는 서비스에 따라서는, QoS(Quality of Service) 등 통신 품질을 확보하기 위해서, 각 장치는, 전송로 자원을 확보하고 있다.

도 10을 참조하면, 단말기(UE)가 네트워크에의 등록을 행하고, 전송로가 확보된 후에, 아이들 상태(비통신 상태)로 되었을 때의 전송로의 상태를 도시하고 있다. 무선 전송로 및, Iu 전송로의 리소스는, 이 때, 해방된다. 그러나, 이 경우에도, Gn 전송로(16) 상에는, 통신 패킷이 흐르지 않지만, 자원이 확보된 상태이며, 이 자원의 최적의 이용이 필요해진다.

도 11은, 도 10에 도시한 단말기(UE)의 아이들 상태(비통신 상태)에 의한 Iu 전송로의 해방 수순을 도시하고 있다.

1) Release Request(해방 요구)

RNC는, SGSN에 대하여, Iu 전송로에 관한 정보의 삭제를 요구한다.

2) 접속 상태 통지(Update PDP context Request)

SGSN은, 전송로 변경을 요구하는 신호를 이용해서 UE가 비통신 상태로 된 것을 GGSN으로 통지한다.

3)Gn 최적화

SGSN과, GGSN은, 비통신 상태로 된 UE에 대한 Gn 전송로 자원의 최적화를 행한다. SGSN은, Gn 전송로 자원의 최적화를 행한 GGSN으로부터 응답(Update PDP context Response)을 받으면, Gn 전송로 자원의 최적화를 행하고, 그 후, RNC/NB로 Iu 해방 커맨드(Iu Release Command)를 송신한다. RNC/NB는 UE의 무선을 절단하고, SGSN에 Iu 해방 완료(Iu Release Complete)를 반환한다. 이 결과, UE와 RNC/NB 사이의 무선 전송로, RNC/NB와 SGSN 사이의 Iu 전송로는 해방된다.

<실시 형태 4>

다음으로 본 발명의 제4 실시 형태를 설명한다. 도 12는, 본 발명의 제4 실시 형태를 설명하는 도면이다. 도 12를 참조하면, 통상의 3GPP(UTRAN(UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) Terrestrial Radio Access Network))로부터 EPC로의 접속 네트워크 구성이 도시되어 있다.

단말기(UE)(1')가 통신을 하는 경우, 도 12에 도시한 바와 같이, 무선 전송로(14), Iu 전송로(15), S4 전송로(10), S5 전송로(9)가 확립되고, 단말기(1')는, 서비스 네트워크(Service Network)(6)와의 통신이 가능하게 된다. 이 때, 제공하는 서비스에 따라서는, QoS 등 통신 품질을 확보하기 위해서, 각 장치는, 전송로 자원을 확보하고 있다.

도 13을 참조하면, 단말기(UE)(1')가 네트워크에의 등록을 행하고, 전송로를 확보 후에, 아이들 상태(비통신 상태)로 되었을 때의 전송로의 상태를 도시하고 있다.

무선 전송로 및 Iu 전송로의 리소스는, 이 때 해방된다. 그러나, 이 경우에도, SGSN(RNC(11), S-GW(4)와 Iu 전송로(15), S4 전송로(10)를 통해서 접속하고, MME와 접속한다)과, S-GW 사이의 S4 전송로(10), S-GW와 P-GW 사이의 S5 전송로(9) 상에는, 통신 패킷이 흐르지 않지만, 자원이 확보된 상태이다.

이 경우에도, 본 발명에 따라, 단말기(UE)의 통신 상태를, 각 장치로 통지함으로써, S4 전송로, S5 전송로의 자원을 최적화하는 것이 가능하다.

이상, 각 실시 형태를 설명하였지만, 상기 각 실시 형태를 적절히 조합해도 되는 것은 물론이다. 본 발명은 로밍(업자간 접속)에도 적용할 수 있는 것은 물론이다. 또한, 상기한 S5(전송로)는, 로밍(업자간 접속)의 경우, S8(전송로)로 호칭된다.

<실시 형태 5>

본 발명은, LIPA/SIPTO 액세스를 위한 EPC에서, GBR(Guaranteed Bit Rate) 전송로를 최적화하는 것을 가능하게 한다.

본 발명에 따르면, 코어 네트워크는, LIPA/SIPTO 접속을 인식했을 때에, 필요한 최소의 자원을 캡처하는 통신 시스템이 제공된다. 본 발명에 의한 통신 시스템은, 무선 제어 네트워크와 코어 네트워크(EPC 네트워크)와의 사이의 인터페이스의 자원을 취득(캐치)하지 않고, 외부 네트워크에 직접 접속되고, 상기 코어 네트워크 내에 인스톨된 다른 인터페이스에 자원을 제공한다. 무선 제어 네트워크와 코어 네트워크와의 사이를 접속하는 S1 인터페이스는, 할당되지 않는다. 코어 네트워크에서 필요로 하는 S5/S8 인터페이스는, 필요한 최소의 자원이 공급되도록 제어된다.

본 발명은, TR23.8xy(Local IP Access and Selected IP Traffic Offload)에서 캡처된 LIPA/SIPTO형의 통신을 위한 많은 솔루션에 적용 가능하다.

이하에서, UE는, ECM-CONNECTED 모드로 되어 있는 것으로 한다. 도 14는, ECM-CONNECTED 모드의 UE와의 전형적인 LIPA/SIPTO 접속 모델을 도시하고 있다. LP-GW(Local PDN Gateway)는, 솔루션에 따라서, (H)eNB와 공재(co-locate)하여도, 또는 그것과 논리적으로 분리되어 있어도 된다.

도 14에 도시한 바와 같이, 당면하는 공통의 문제는, 할당이 행해진 S1 베어러나 S5/S8 베어러는, (H)eNB에서 발생한 트래픽 때문에 사용되지 못한다는 것이다. 바꾸어 말하면, S1 베어러나, S5/S8 베어러에 할당된 자원은, LIPA/SIPTO 접속에 있어서 쓸모없게 되는 경우가 있다. 이러한 일이 일어날 수 있는 것은, 유저 트래픽 전체(즉 유저와 서비스 네트워크와의 사이의 유저 트래픽)가 (H)eNB 및 EPC 유저 플레인 노드의 내부, 또는 그 가까이에 있는 로컬인 P-GW(Local PDN Gateway)를 통하고 있기 때문이다. 즉, S-GW(서빙 게이트웨이)(및, 아마도, 솔루션에 의존하여 P-GW)가, 그러한 LIPA/SIPTO 트래픽에 관여하고 있지 않기 때문이다.

S1 베어러는, ECM-CONNECTED 모드 동안, LIPA/SIPTO 접속을 위해서는 사용되지 않는다.

S5/S8 베어러는, ECM-CONNECTED 모드 동안, LIPA/SIPTO 접속을 위해서는 사용되지 않는다.

이는, EPC에 소비되는 자원이 많지 않기 때문에, 비GBR 베어러에 있어서는 중요한 문제는 아니다. 그러나, GBR 베어러에 있어서는, 3G 오퍼레이터의 경우, 자원의 비효율적인 사용은, 큰 문제가 될 것이다.

다음으로, UE가 ECM-IDLE 모드로 되어 있는 것으로 한다. 도 15에, UE가 ECM-IDLE 모드로 되어 있는 동안에, 다운링크(DL) 패킷이 LP-GW에 도달한 경우를 도시한다.

UE가 트래킹 에리어에 위치될 가능성을 위해, 동일한 트래킹 에리어에 위치되는 전부의 매크로 eNB 및 HeNB에 대하여 페이징을 행해야만 한다. 이는, 3GPP TS23.401/TS23.060에 규정되어 있는, 통상의 경우와 마찬가지로 하여, S-GW 및 MME가 페이징의 수순에 관여하는 것을 의미하고 있다. 이 로직에서는, S5/S8 EPC 베어러는, 도 15에 도시한 바와 같이, 페이징의 수순에서 사용된다.

S5/S8 베어러는, ECM-IDLE 모드 동안, LIPA/SIPTO 접속을 위해서 사용된다.

이하에, 도 16에 도시한 시그널 플로우에서의 몇몇 가능한 개선(언더라인으로 표시함)에 대해서 설명한다. 도 16에서, 언더라인을 그은 개선은, 상기한 문제점의 해결에 도움이 된다.

EPC 베어러의 문제점의 해결을 위해, 2개의 방책을 나타낸다. 하기의 (A)에 나타낸 제1 방책은, UE가 EPC에 어태치했을 때에 EPC 최적화가 이루어지는 것을 제안한다. 또한, 하기의 (B)는, 요구된 EPC 베어러가 확립된 후에 EPC 최적화가 이루어지는 경우의 해결을 나타낸다.

이 수순에서, S1 해방 수순이 사용되고, EPC의 최적화를 위해서 개선된다.

마지막으로, 하기의 (C)는, 페이징의 시나리오와, 최적화된 EPC 베어러가 어떻게 해서 재확립될 것인지를 나타낸다.

(A)(최초의 어태치(Initial Attach) 수순에서의) S5/S8 최적화의 방책 1

LP-GW가 eNB와 공재하거나, eNB에 논리적으로 매우 가까운 경우의, 최초의 어태치 수순의 일반적인 시그널 플로우에 대해서 이하에 설명한다.

GBR 접속을 위해서, 비GBR 베어러(Non-GBR bearer)는, S5/S8 인터페이스 상에 확립되고, S1 인터페이스 상에는 베어러는 확립되지 않는다. 개선을 이하에 나타낸다.

HeNB는, S1 SETUP 수순(도 16의 1:S1 SETUP 메시지에 LP-GW 컨피규레이션 정보를 포함한다), 및／또는, ATTACH request /TA update 수순(도 16의 2)에 의해, MME로, LIPA/SIPTO 컨피규레이션에 대해서 통보한다. MME는, 이 정보에 기초하여, S1 베어러 또는 S5/S8 베어러를 사용할지의 여부의 결정을 행할 수 있다. 도 16에서, UE로부터의 ATTACH request를 받고, HeNB는, ATTACH request에 접속 간 연결 정보를 포함해서 MME로 송신하고(도 16의 2), 그 후, 유저 인증(User Authetication)(도 16의 3)이 행해진다. MME는 입수 가능한 정보에 기초하여, S1과 GBR S5/S8의 필요 유무를 판정한다. 이 경우, LIPA 컨피규레이션을 위해 불필요하다.

LIPA/SIPTO 접속을 위해, S5/S8 베어러가 사용되지 않는다고 MME가 판정한 경우, MME는, S5/S8 인터페이스에 대해서, 비GBR 베어러(Non-GBR)가 확립되어야 할 것을 나타내는 세션 개설 요구(Create Session Request(.., S5/S8 to be Non-GBR))를, S-GW로 송출한다(도 16의 5).

이 경우, MME는, 다음으로, S5/S8 인터페이스 상에, 요구된 원래의 GBR 베어러를 확립할 수 있도록, 원래의 GBR 속성(할당된 GBR 속성(designated GBR attributes))을 유지한다(도 16의 6).

S-GW는, LP-GW에, S5/S8, S5/S8 인터페이스에 대해서 비GBR 베어러의 확립 요구를 행하고(Create Session Request(…, S5/S8 to be NON-GBR))(도 16의 7), LP-GW는, 비GBR 베어러 속성을 할당한다(도 16의 8:Assign Non-GBR bearer attributes). LP-GW는 S-GW에 응답(Create Session Responce)을 되돌리고(도 16의 7), S-GW는 MME에 응답(Create Session Responce)을 반환한다(도 16의 5).

LIPA/SIPTO 접속에 의해 S1 베어러가 사용되지 않는다고, MME가 판정한 경우, MME는, S1 베어러를 확립하면 안되는 것을 나타낸 최초의 컨텍스트 셋업 메시지 (Initial context setup/ATTCH Accept()..., No S1 bearer)를, HeNB로 송출한다(도 16의 9). 이 결과, S1 베어러는 할당되지 않는다(도 16의 11).

(B)(S1 해방 수순에 의해 트리거 된다) S5/S8 최적화 방책 2

S5/S8 최적화에 대한 S1 해방 수순을 위한 일반적인 시그널 플로우에 대해서 이하에 설명한다. 이 방책으로는, 모든 필요한 전송로가, EPC 최적화를 위한 S1 해방 수순에 의존해서 한번 확립되는 것을 제안한다.

도 17은, LIPA/SIPTO 접속에 의해, S1 해방(S1 UE Context Release Request) 수순을 개시하는 것을, eNodeB가 결정하는 경우를 도시한다. 본 발명에 의한 개선점을 이하에 나타낸다. 도 17에서, 언더라인을 그은 개소가 본 발명에 의한 개선점이다.

- MME는, HeNB로부터 S1 UE 컨텍스트 해방 메시지(도 17의 1:S1 UE Context Release Request)를 수신했을 때, S5/S8을 최적화해야 할지의 여부를, 입수 가능한 정보 및 오퍼레이터의 폴리시에 기초하여 판정할 수 있다. 이 경우, LIPA를 위해, 최적화된다.

- LIPA/SIPTO 접속을 위해, S5/S8 베어러를 최적화하는 것을 MME가 결정한 경우, MME는, 액세스 베어러 해방 요구(도 17의 3:Release access bearers Request(..., S5/S8 to be Non-GBR))를 S-GW로 보내고, S-GW는, LP-GW로, 비GBR 베어러를 S5/S8 인터페이스를 위해서 확립해야 할 것을 나타낸, 베어러 수정 요구(Modify Bearer request(..., S5/S8 to be Non-GBR))를 송출한다(도 17의 4). LP-GW는, S5/S8의 GBR 관련 자원을 해방한다(도 17의 5). LP-GW는, S-GW에 베어러 수정 응답(Modify Bearer Responce)을 되돌리고(도 17의 4), 이것을 받아서 S-GW는 GBR 관련 자원을 해방하고, MME에 액세스 베어러 해방 응답(Release access bearers Responce)을 반환한다(도 17의 3).

- HeNB가 MME로부터, UE 컨텍스트 해방 커맨드 메시지(도 17의 9:UE Context release command)를 수신했을 때, HeNB는, 무선 베어러를 해방하지 않는다(도 17의 10). 그것은, S1 UE 컨텍스트 해방 수순이 LIPA/SIPTO 접속을 위해서 개시된 것을 HeNB가 알고 있기 때문이다. 그 외의 경우, 무선 베어러는 해방된다. HeNB는 MME로, UE 컨텍스트 해방 완료를 통지한다(도 17의 9:UE Context release complete).

본 발명에 따르면, 이하의 개선점은, 3G 오퍼레이터에 많은 이익을 초래할 수 있다. 제안된 개선점은, EPC의 자원 할당을 최적화함으로써, 오퍼레이터가 네트워크 비용을 최소로 하는 것을 돕기 때문이다.

- S1/Iu 베어러 자원은, LIPA/SIPTO 트래픽을 위해서 제거하고/감축할 수 있다. 이것이 가능하게 되는 것은, 로컬에 발생한 모든 LIPA/SIPTO 트래픽은, S1/Iu 베어러를 통과하는 것은 아니기 때문에, 어떠한 베어러 자원도 필요로 하지 않기 때문이다.

LIPA/SIPTO 접속을 위해서 GBR 베어러를 사용하는 경우, 비GBR 베어러로의 하향 조정(downgrading)에 의해, S5/S8 또는 Gn/Gp 베어러도 최적화할 수 있다. 예를 들면, 비LIPA/SIPTO 매크로 eNodeB로의 아이들 모드 모빌리티(idle mode mobility)에 의해, UE가, 비LIPA/SIPTO 접속을 확립하는 것이 필요해진 경우, S5/S8 또는 Gn/Gp 기준점 상에서의 GBR 베어러가 재확립된다. S5/S8 또는 Gn/Gp 베어러는, S1/Iu 베어러와 동일한 방법으로 삭제할 수 없다. 그 이유는, UE가 ECM-IDLE 모드에 있는 경우에, 이들 베어러를, DL(Down Link) 패킷의 도래를 위해 사용할 수 있기 때문이다.

도 18은, DL(Down Link) 패킷이 도래한 경우의, GBR 베어러가 재확립 수순의 시그널 플로우를 도시한다. 도 18에서, 언더라인을 실시한 개소가 개선 개소에 대응한다.

LP-GW로부터 S-GW에 비GBR 베어러를 통해서 DL 패킷이 도착한다(도 18의 1). S-GW는 MME로 DL 데이터 통지 요구(Downlink Data Notification request)를 송신하고(도 18의 2), MME는 eNodeB에 페이징시킨다(도 18의 3). 다음으로, eNodeB는 UE로, MME로 서비스 요구를 송신한다(도 18의 4). MME는, eNodeB로 UE 컨텍스트 셋업 요구(UE Context setup request)를 송신하고(도 18의 5), UE와 eNodeB 사이에서 무선 베어러가 확립된다(도 18의 6). 그 후, eNodeB는, MME로 UE 컨텍스트 셋업 완료(UE Context setup responce)를 통지한다(도 18의 5).

MME는, S-GW에 대하여, S5/S8을 GBR 베어러로 하는 베어러 수정 요구(Modify Bearer request(..., S5/S8 to be the GBR))를 송신하고(도 18의 7), S-GW는 LP-GW로 베어러 수정 요구(Modify Bearer request(..., S5/S8 to be the GBR))를 송신한다(도 18의 8). LP-GW는, S5/S8에 GBR 자원을 할당하고(도 18의 9), 베어러 수정 응답(Modify Bearer responce)을 S-GW로 송신한다(도 18의 8). S-GW는, S5/S8에 GBR 자원을 할당하고(도 18의 10), 베어러 수정 응답을 MME로 송신한다(도 18의 7). 이 결과, EPC 베어러·컨피규레이션은, S5/S8 베어러(GBR), S1 베어러(GBR), 무선 베어러로 된다.

이상으로 설명한 개선점을, TR23.8xy(Local IP Access and Selected IP Traffic Offload)에 도입하는 것을 제안한다.

Home(e)NodeB 서브 시스템을 위한 로컬 IP 액세스(LIPA)로 선택된 IP 트래픽 오프로드(SIPTO)를 위한 솔루션은, TS22.220에 기재된 서비스 요구를 충족시켜야만 한다.

Home(e)NodeB 서브 시스템을 위한 SIPTO를 위한 솔루션은, 3GPP TS22.101에 기재된 서비스 요구를 충족시켜야만 한다.

매크로(3G 및 LTE)를 위한 SIPTO를 위한 솔루션은, 다음의 구조(아키텍쳐) 상의 요구를 충족시켜야만 한다.

- 유저에 상관없이 트래픽 오프로드를 행하는 것이 가능해야만 한다.

- UTRAN을 위해서는, 트래픽 오프로드는, RNC 노드 상 또는 그 상방에서 행해야만 한다.

- 트래픽 오프로드의 도입에 의한 기존의 네트워크 실체 및 수순에의 임펙트는 최소로 해야 한다.

LIPA를 서포트하는 H(e)NB는, 가정용(home based) 네트워크에의 인트라넷형 액세스를 제공할 수 있는 것이어야 한다.

가정용 네트워크가 다른 사적인 네트워크 또는 공공적인 인터넷에의 루트를 제공하면, 이들 네트워크는 LIPA를 통해서 액세스 가능하게 할 수 있다.

LIPA/SIPTO 트래픽을 위한 EPC의 자원 할당은 최소로 해야 한다. 매크로 또는 홈(e)NB에서 로컬에 발생한 LIPA/SIPTO 트래픽을 위한 S1/Iu 베어러를 확립시키지 않는 것도 가능해야만 한다.

- LIPA/SIPTO 접속을 위해서 GBR 베어러를 사용하는 경우, 할당되는 자원을 감소시키거나, 비GBR 베어러로 하향 조정함으로써, S5/S8 또는 Gn/Gp 베어러를 최적화하는 것이 가능해야만 한다.

LIPA/SIPTO 트래픽이 이미 로컬에 발생하지 않게 된 경우, 예를 들면 매크로셀로의 아이들 모드 모빌리티(idle mode mobility)인 경우, S5/S8 또는 Gn/Gp 기준점의 상방의 GBR 베어러의 전부의 자원을 재확립해야 한다.

본 명세서 중에서 사용한 용어 및 정의를 이하에 열기한다. 각 식에서 좌측의 항과 우측의 항과의 의미는 동일하다.

LIPA/SIPTO 접속 = LIPA/SIPTO 서비스

S5/S8 인터페이스 = S5/S8기준점

eNB = eNodeB = enhanced NodeB(개선된 노드 B)

H(e)NB = Home(e) Node B = Home(e) Node B and Home enhanced Node B

HeNB = Home enhanced Node B

page(페이지) = paging(페이징) = paging(페이징) 수순

또한, 본 발명의 전체 개시(청구 범위를 포함한다)의 범위 내에서, 또한 그 기본적 기술 사상에 기초하여, 실시 형태 또는 실시예의 변경·조정이 가능하다. 또한, 본 발명의 청구 범위의 범위 내에서 다양한 개시 요소의 다양한 조합 내지는 선택이 가능하다. 즉, 본 발명은, 청구의 범위를 포함하는 전체 개시, 기술적 사상에 따라서 당업자라면 이룰 수 있을 각종 변형, 수정을 포함하는 것은 물론이다.

1, 1' : UE(단말기)
2 : eNB
3 : MME(Mobility Management Entity)
4 : S-GW(Serving Gateway)
5 : P-GW(PDN Gateway)
6, 6' : Service Network
7 : 무선 베어러
8 : S1 베어러
9 : S5 전송로
10 : S4 전송로
11 : RNC/NB
12 : SGSN
13 : GGSN
14 : 무선 전송로
15 : Iu 베어러
16 : Gn 전송로

Claims

단말기와 코어 네트워크를 포함하는 통신 시스템으로서,
상기 코어 네트워크는,
상기 단말기의 모빌리티를 관리하는 MME(모빌리티 매니지먼트 장치; mobility management entity);
상기 단말기와 상기 코어 네트워크 사이의 패킷 전송을 처리하는 S-GW(서빙 게이트웨이; serving gateway)
를 포함하고,
상기 MME는, 상기 단말기의 접속 상태가 LIPA(Local IP access) 혹은 SIPTO(Selected IP traffic offload)의 접속 상태임을, 상기 S-GW에 통지하고,
상기 S-GW는, 상기 접속 상태에 대한 통지에 기초하여, 불필요한 전송로 자원을 해방하여, 상기 S-GW가 확보하는 전송로 자원을 최적화하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항에 있어서,
기지국을 더 포함하고,
상기 기지국은, 상기 기지국과 상기 MME 사이의 전송로의 커넥션 확립 시에, 상기 기지국을 포함하는 무선 액세스망으로부터, 상기 코어 네트워크 외부의 외부 패킷망에 직접 패킷을 전송하는 능력을 가지는지 여부에 대해 상기 MME에 통지하고,
상기 MME는, 상기 단말기로부터의 상기 기지국으로의 커넥션 확립에 대한 요구에 응답하여, 상기 커넥션 확립에 대한 요구에서 지정된 접속처 네트워크로부터 그리고 상기 기지국의 능력 정보로부터, 상기 S-GW에 통지될 접속 상태를 선택하며, 선택된 상기 접속 상태를 상기 S-GW에 통지하고,
상기 S-GW는, 통지된 상기 접속 상태에 따라, 적어도 상기 S-GW가 접속하는 전송로의 자원을 확보하며, 하나 이상의 불필요한 전송로 자원을 해방하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 코어 네트워크는, 외부 패킷망에 대해 접속하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(P-GW: PDN Gateway)를 포함하고,
상기 S-GW는, 상기 MME로부터 통지된 상기 단말기의 접속 상태에 기초하여, 상기 S-GW의 접속 상태를, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 통지하고,
상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 및 상기 S-GW는, 상기 접속 상태에 기초하여, 적어도, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이와 상기 S-GW 사이의 전송로 자원의 최적화를 행하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제2항에 있어서,
상기 기지국은, 비통신 상태로 된 상기 단말기에 의한 컨텍스트 해방 요구를 상기 MME에 송신하고,
상기 MME는, 상기 S-GW에, 상기 MME와 상기 기지국 사이의 전송로에 관한 정보의 삭제의 요구를 송신할 때, 상기 단말기가 비통신 상태라고 하는 접속 상태를 상기 요구에 추가하여, 상기 요구를 상기 S-GW로 송신하고,
상기 S-GW는, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에, 상기 단말기가 비통신 상태임을 통지하며,
상기 S-GW 및 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는, 이미 확보한 전송로 자원의 최적화를 행하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
단말기와 코어 네트워크를 포함하는 통신 시스템으로서,
상기 코어 네트워크는 SGSN(Serving GPRS Support Node) 및 GGSN(Gateway GPRS Support Node)을 포함하고,
상기 SGSN은, 상기 단말기의 접속 상태가 LIPA(Local IP access) 혹은 SIPTO(Selected IP traffic offload)의 접속 상태임을, 상기 GGSN에 통지하고,
상기 GGSN은, 상기 접속 상태에 대한 통지에 기초하여, 불필요한 전송로 자원을 해방하여, 상기 GGSN이 확보하는 전송로 자원을 최적화하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항에 있어서,
상기 시스템은,
무선 네트워크 제어 장치(RNC: radio network controller); 및
상기 무선 네트워크 제어 장치 및 상기 S-GW에 각각 전송로를 통해 접속하고, 상기 MME에도 접속하는 SGSN(Serving GPRS Support Node)
을 더 포함하고,
상기 SGSN은, 상기 SGSN과 상기 S-GW 사이의 전송로 자원의 최적화를 행하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제2항에 있어서,
상기 단말기는, 상기 무선 액세스망과 상기 코어 네트워크 사이의 인터페이스의 자원을 확보하지 않고, 상기 무선 액세스망으로부터 상기 외부 패킷망에 직접 접속되고, 상기 코어 네트워크에 인스톨된 다른 인터페이스에 대하여 자원을 제공하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 코어 네트워크는, 상기 코어 네트워크가 상기 LIPA/SIPTO 접속 상태를 인식할 때에, 필요한 최소의 자원의 할당을 행하도록 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제8항에 있어서,
상기 LIPA/SIPTO 접속 상태에서, 유저 트래픽은, 기지국 내 또는 그 근방에 제공된 로컬 패킷 데이터 네트워크를 통하고,
상기 코어 네트워크 중 적어도 1개의 S-GW를 포함하는 EPC(Evolved Packet Core) 유저 플레인 노드는, 상기 유저 트래픽에 관여하지 않는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제9항에 있어서,
무선 액세스망과 상기 코어 네트워크 사이의 접속에 이용되는 S1 인터페이스는, 상기 LIPA/SIPTO 접속에는 이용되지 않도록 제어되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제7항에 있어서,
상기 코어 네트워크에 필요로 하는 S5/S8 인터페이스에는, 상기 LIPA/SIPTO 접속 상태에서, 필요한 최소의 자원이 제공되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제7항에 있어서,
GBR(Guaranteed Bit Rate) 베어러가 상기 LIPA/SIPTO 접속을 위해서 이용되는 경우, S5/S8 또는 Gn/Gp 베어러는, 할당되는 자원을 감소시키거나 또는 비GBR 베어러로의 격하(downgrading)에 의해 최적화되는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
통신 제어 방법으로서,
MME(모빌리티 매니지먼트 장치; mobility management entity)가, 단말기의 접속 상태가 LIPA(Local IP access) 혹은 SIPTO(Selected IP traffic offload)의 접속 상태임을, S-GW(서빙 게이트웨이; serving gateway)에 통지하는 단계; 및
상기 S-GW가, 상기 접속 상태에 대한 통지에 기초하여, 불필요한 전송로 자원을 해방하여, 상기 S-GW가 확보하는 전송로 자원을 최적화하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
제13항에 있어서,
기지국이, 상기 기지국과 상기 MME 사이의 전송로의 커넥션 확립 시에, 상기 기지국을 포함하는 무선 액세스망으로부터, 코어 네트워크 외부의 외부 패킷망에 직접 패킷을 전송하는 능력을 가지는지 여부에 대해 상기 MME에 통지하는 단계;
상기 MME가, 상기 단말기로부터의 상기 기지국으로의 커넥션 확립에 대한 요구에 응답하여, 상기 커넥션 확립에 대한 요구에서 지정된 접속처 네트워크로부터 그리고 상기 기지국의 능력 정보로부터, 상기 S-GW에 통지될 접속 상태를 선택하며, 선택된 상기 접속 상태를 상기 S-GW에 통지하는 단계; 및
상기 S-GW가, 통지된 상기 접속 상태에 따라, 적어도 상기 S-GW가 접속하는 전송로의 자원을 확보하며, 하나 이상의 불필요한 전송로 자원을 해방하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 S-GW가, 상기 MME로부터 통지된 상기 단말기의 접속 상태에 기초하여, 상기 S-GW의 접속 상태를, 외부 패킷망에 접속하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(P-GW: PDN Gateway)에 통지하는 단계; 및
상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 및 상기 S-GW가, 통지된 상기 접속 상태에 기초하여, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이와 상기 S-GW 사이의 전송로 자원의 최적화를 행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
제14항에 있어서,
상기 기지국이, 비통신 상태로 된 상기 단말기에 의한 컨텍스트 해방 요구를 상기 MME에 송신하는 단계;
상기 MME가, 상기 S-GW에, 상기 MME와 상기 기지국 사이의 전송로에 관한 정보의 삭제의 요구를 송신할 때, 상기 단말기가 비통신 상태라고 하는 접속 상태를 상기 요구에 추가하여, 상기 요구를 상기 S-GW로 송신하는 단계;
상기 S-GW가, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에, 상기 단말기가 비통신 상태임을 통지하는 단계; 및
상기 S-GW 및 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이가, 이미 확보한 전송로 자원의 최적화를 행하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
통신 제어 방법으로서,
SGSN(Serving GPRS Support Node)이, 단말기의 접속 상태가 LIPA(Local IP access) 혹은 SIPTO(Selected IP traffic offload)의 접속 상태임을, GGSN(Gateway GPRS Support Node)에 통지하는 단계; 및
상기 GGSN이, 상기 접속 상태에 대한 통지에 기초하여, 불필요한 전송로 자원을 해방하여, 상기 GGSN이 확보하는 전송로 자원을 최적화하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
코어 네트워크 상에 제공되는 S-GW(서빙 게이트웨이; serving gateway)로서,
MME(모빌리티 매니지먼트 장치; mobility management entity)로부터, 단말기의 접속 상태가 LIPA(Local IP access) 혹은 SIPTO(Selected IP traffic offload)의 접속 상태라는 통지를 수신하기 위한 수단; 및
상기 접속 상태에 대한 통지에 기초하여, 불필요한 전송로 자원을 해방하여, 상기 S-GW가 확보하는 전송로 자원을 최적화하기 위한 수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 S-GW.
코어 네트워크 상에 제공되는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)으로서,
SGSN(Serving GPRS Support Node)으로부터, 단말기의 접속 상태가 LIPA(Local IP access) 혹은 SIPTO(Selected IP traffic offload)의 접속 상태라는 통지를 수신하기 위한 수단; 및
상기 접속 상태에 대한 통지에 기초하여, 불필요한 전송로 자원을 해방하여, 상기 GGSN이 확보하는 전송로 자원을 최적화하기 위한 수단
을 포함하는 것을 특징으로 하는 GGSN.
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