KR102066130B1

KR102066130B1 - 무선 통신 시스템에서 트래픽 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102066130B1
Application number: KR1020130005839A
Authority: KR
Inventors: 정상수; 조성연; 배범식; 백영교; 원성환; 임한나
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2020-02-11
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: US20140204754A1; EP2757824A2; CN104937978A; US10051512B2; KR20140093458A; EP2757824B1; EP2757824A3; WO2014112844A1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 트래픽 제어 노드가 기지국으로부터 혼잡 상태 정보를 수신하고, 상기 혼잡 상태 정보를 기반으로 상기 기지국에 접속 중인 사용자 단말(User Equipment: UE)에 대한 트래픽을 제어하며, 상기 혼잡 상태 정보는 상기 기지국의 혼잡 상태에 대한 정보를 포함하고 상기 UE로부터 송신되는 패킷 헤더에 포함됨을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 트래픽 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRAFFIC IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 트래픽 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 도 1에 나타난 바와 같다.

도 1은 종래의 LTE 네트워크의 구조를 보인 도면이다.

도 1을 참조하면, LTE 네트워크는 사용자 단말(User Equipment: UE)(100), 차세대 기지국(Evolved Node B, EUTRAN, 이하 ‘ENB’라 칭함)(102), MME(Mobility Management Entity)(104), S-GW(Serving-Gateway)(106), P-GW(PDN(Packet Data Network)-Gateway)(108), PCRF(Policy and Charging Rules Function)(110)를 포함한다.

상기 UE(100)는 상기 ENB(102), S-GW(106) 및 P-GW(108)를 통해 외부 네트워크에 접속한다. 상기 UE(100)는 AF(Application Function)(미도시됨) 장치와 어플리케이션(application)과 관련된 정보를 교환할 수 있다.

상기 ENB(102)는 RAN(Radio Access Network) 노드로서 UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network) 시스템의 RNC(Radio Network Controller) 그리고 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network) 시스템의 BSC(Base Station Controller)에 대응된다. 상기 ENB(102)는 상기 UE(100)와 무선 채널로 연결되며 기존의 RNC/BSC와 유사한 역할을 수행한다. 상기 LTE 네트워크에서는 인터넷 프로토콜(Internet Protocol: IP)을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스된다. 따라서, 상기 ENB(102)는 UE들의 상황 정보를 취합하여 스케줄링을 수행한다.

상기 MME(104)는 각종 제어 기능을 담당하는 장치로서 다수의 ENB들과 연결될 수 있다. 그리고 상기 MME(104)는 상기 UE(100), ENB(102), S-GW(106) 및 P-GW(108) 사이에 생성되는 EPS(Evolved Packet Core) 베어러(bearer)를 관리하고, 상기 UE(100)를 인증하고 이동(Mobility) 상태를 관리한다.

상기 S-GW(106)는 EPS 베어러를 제공하는 장치이며, 상기 MME(104)의 제어에 따라 EPS 베어러를 생성하거나 제거한다. 그리고 상기 P-GW(108)은 상기 UE(100)에 IP 주소를 할당하고, 각 UE 별로 다른 QoS(Quality of Service) 정책(policy)(우선 순위, 대역폭 제어 등)을 적용한다. 상기 LTE 네트워크에서 QoS 정책은 EPS 베어러 단위로 적용되며, 하나의 EPS 베어러는 동일한 QoS 요구사항을 갖는 IP 신호들을 송신하기 위해 사용된다. 상기 EPS 베어러에는 QoS와 관련된 파라미터가 지정될 수 있는데, 상기 파라미터는 QCI(QoS Class Identifier)와 ARP(Allocation and Retention Priority) 등을 포함한다. 상기 EPS 베어러는 GPRS 시스템의 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트(context)에 대응될 수 있다.

상기 PCRF(110)는 각 UE 별 QoS 정책 및 과금(Charging)을 결정하고 총괄적으로 제어하는 장치이다. 상기 PCRF(110)는 해당 UE의 PCC(Policy and Charging Control) 규칙(rule)을 상기 P-GW(108)에 전달한다.

한편, 상기와 같이 구성된 LTE 네트워크에서 사용자의 데이터가 송수신되는 경로인 상기 UE(100), ENB(102), S-GW(106) 및 P-GW(108) 간의 경로를 일반적으로 UP라 일컫는다. 상기 UP에서 상기 UE(100) 및 ENB(102) 사이의 경로는 자원 제한이 가장 심한 무선 채널을 사용한다. 따라서, 상기 ENB(102)는 한정된 주파수를 사용하여 상기 UE(100)와 데이터 송수신을 수행해야 한다.

상기 ENB(102)가 관할하는 셀 내에 사용자가 많아지거나, 사용자가 송수신하는 트래픽이 많아지게 되면 상기 ENB(102)에 혼잡 상황이 발생할 수 있다. 이러한 혼잡 상황에서 사용자 체감 서비스 품질을 떨어뜨리지 않으면서 혼잡 상황에 대응하기 위해, 사용자 특성 또는 서비스 응용(application)을 고려한 트래픽 제어가 필요하다. 하지만, 종래에는 혼잡 상황에 따른 트래픽 제어를 효과적으로 수행할 수 있도록 하는 방법이 제시되고 있지 않고 있다.

일본 공표특허공보 특표 2012-531143

본 발명은 무선 통신 시스템에서 트래픽 제어 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 혼잡 상태의 셀과 연결된 UE에 대한 트래픽 제어 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명은 UE가 혼잡 셀에 접속 중인지 여부를 효과적으로 알릴 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명은 UE가 유휴 모드에 있는지 여부를 특정 네트워크 노드가 정확하게 판단할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명은 UE의 위치 정보를 정확히 판단하여 핸드오버가 이루어진 경우에도 상기 UE의 상황에 맞는 서비스를 제공할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명에서 제안하는 방법은; 무선 통신 시스템에서 트래픽 제어 노드의 트래픽 제어 방법에 있어서, 기지국으로부터 혼잡 상태 정보를 수신하는 과정과, 상기 혼잡 상태 정보를 기반으로 상기 기지국에 접속 중인 사용자 단말(User Equipment: UE)에 대한 트래픽을 제어하는 과정을 포함하며, 상기 혼잡 상태 정보는 상기 기지국의 혼잡 상태에 대한 정보를 포함하고 상기 UE로부터 송신되는 패킷 헤더에 포함됨을 특징으로 한다.

본 발명에서 제안하는 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 제1네트워크 노드가 사용자 단말(User Equipment: UE)의 상태 정보를 송신하는 방법에 있어서, 상기 UE가 연결 모드(Connection mode) 및 유휴 모드(Idle mode) 중 어느 하나에 존재하는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과를 근거로 상기 UE의 상태 정보를 생성하는 과정과, 상기 생성된 상태 정보를 트래픽 제어를 수행하는 제2네트워크 노드로 송신하는 과정을 포함한다.

본 발명에서 제안하는 또 다른 방법은; 무선 통신 시스템에서 제1기지국이 트래픽 제어 정보를 송신하는 방법에 있어서, 제2기지국과 통신을 수행하는 사용자 단말(User Equipment: UE)에 대한 핸드오버 요청을 상기 제2기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 핸드오버 요청에 포함된 혼잡 제어 정보를 기반으로, 상기 제2기지국이 혼잡 상태인지 여부를 판단하는 과정과, 상기 제2기지국의 혼잡 상태인지 여부와 상기 제1기지국인 상기 혼잡 상태인지 여부를 근거로, 트래픽 제어를 위한 상기 UE의 정보를 네트워크 노드로 송신하는 과정을 포함한다.

본 발명에서 제안하는 장치는; 무선 통신 시스템에서 트래픽 제어 노드에 있어서, 기지국으로부터 혼잡 상태 정보를 수신하는 수신부와, 상기 혼잡 상태 정보를 기반으로 상기 기지국에 접속 중인 사용자 단말(User Equipment: UE)에 대한 트래픽을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 혼잡 상태 정보는 상기 기지국의 혼잡 상태에 대한 정보를 포함하고 상기 UE로부터 송신되는 패킷 헤더에 포함됨을 특징으로 한다.

본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 무선 통신 시스템에서 제1네트워크 노드에 있어서, 사용자 단말(User Equipment: UE)이 연결 모드(Connection mode) 및 유휴 모드(Idle mode) 중 어느 하나에 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과를 근거로 상기 UE의 상태 정보를 생성하는 제어부와, 상기 생성된 상태 정보를 트래픽 제어를 수행하는 제2네트워크 노드로 송신하는 송신부를 포함한다.

본 발명에서 제안하는 또 다른 장치는; 무선 통신 시스템에서 제1기지국에 있어서, 제2기지국과 통신을 수행하는 사용자 단말(User Equipment: UE)에 대한 핸드오버 요청을 상기 제2기지국으로부터 수신하는 수신부와, 상기 핸드오버 요청에 포함된 혼잡 제어 정보를 기반으로, 상기 제2기지국이 혼잡 상태인지 여부를 판단하는 제어부와, 상기 제2기지국의 혼잡 상태인지 여부와 상기 제1기지국인 상기 혼잡 상태인지 여부를 근거로, 트래픽 제어를 위한 상기 UE의 정보를 네트워크 노드로 송신하는 송신부를 포함한다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 기존의 사용자 플레인(user plane) 메시지를 사용하여 UE가 접속하고 있는 셀의 혼잡 상태를 시그널링 부하없이 효과적으로 알릴 수 있는 이점이 있다. 그리고 본 발명은 UE가 유휴 모드에 있는지 여부를 특정 네트워크 노드에서 판단할 수 있도록 하여 UE의 상태를 고려한 트래픽 제어가 수행될 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 UE의 위치 정보를 정확히 판단하여 핸드오버가 이루어진 경우에도 상기 UE의 상황에 맞는 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 LTE 네트워크의 구조를 보인 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 혼잡 상태 정보를 송수신하는 신호 흐름도,
도 3은 무선 통신 시스템에서의 혼잡 제어 상황을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 UE의 상태 정보를 송신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 UE의 상태 정보를 주기적으로 송신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 타이머를 기반으로 UE의 상태 정보를 판단하는 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 UE의 상태 정보를 요청하고 수신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 UE의 위치 정보를 송신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 혼잡 상태와 UE의 위치를 알 수 있도록 하는 정보를 송신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 UE에 대한 상태 변경 보고 메시지를 송신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버가 발생한 경우 RAN 노드 간 혼잡 정보가 송수신되는 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 노드의 블록 구성도,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 노드의 블록 구성도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 기본적인 3GPP(Third Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 실시 예들은 유사한 기술적 배경 및 시스템 형태를 가지는 여타의 통신/컴퓨터 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 본 발명의 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

예를 들면, LTE 통신 시스템을 대상으로 한 본 발명의 실시 예들은 유사한 시스템 구조를 갖는 UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)/GERAN(GSM EDGE Radio Access Network) 시스템에도 적용될 수 있다. 이 경우 ENB(Evolved Node B)(RAN(Radio Access Network) 노드)는 RNC(Radio Network Controller)/BSC(Base Station Controller)로 대치될 수 있으며, S-GW는 생략되거나 SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Support Node)에 포함되고, P-GW는 GGSN(Gateway GPRS Support Node)에 대응될 수 있다. 또한 LTE 통신 시스템의 베어러(bearer)의 개념은 UTRAN/GERAN 시스템의 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트(context)에 대응될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서, 설명의 편의성을 위해 혼잡 상황에 대응하기 위한 정보를 P-GW에게 전달하는 것을 중점적으로 다룰 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 RAN의 혼잡을 제어하기 위한 정보를 코어 네트워크의 다른 노드, 예를 들면 TDF(Traffic Detection Function)나 PCRF(Policy and Charging Rules Function)에게 전달하는 과정에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 한편, 본 발명의 실시 예에서 RAN, RAN 노드, ENB 및 셀은 모두 유사한 개념으로 사용되며 서로 교환되어 적용될 수 있다. 비슷하게, P-GW와 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)는 서로 교환되어 적용될 수 있다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 트래픽 제어 방법 및 장치를 제안한다. 구체적으로, 본 발명은 RAN의 혼잡 상태를 알리는 제1방법과, 유휴 모드(idle mode)의 UE의 상태를 판단할 수 있도록 하는 제2방법과, UE의 위치 정보를 송신하는 제3방법을 제안한다. 이하 상기 3가지 방법에 대하여 각각 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 상기 3가지 방법 중 상기 제1방법에 대해 설명하기로 한다.

일반적으로 RAN 노드에서는 사용자의 구체적인 가입 정보 또는 사용 중인 서비스 응용(application)에 대한 정보를 파악하기가 어렵다. 따라서, 하향링크 트래픽이 통과되는 P-GW(또는 TDF등 코어 네트워크에서 패킷을 전달하는 엔터티들 중 하나)에서 RAN의 혼잡 상태을 고려하여 트래픽을 처리하는 방법이 사용될 수 있다. 이와 같은 방법은 무선 통신망에서 전송되는 트래픽의 많은 비중을 하향링크 트래픽이 차지함에 따라 효과적으로 사용될 수 있다.

하지만, 상기와 같은 방법이 사용되기 위해서는 상기 RAN 노드의 상태가 P-GW까지 전달되어야 할 필요가 있다. 그리고 RAN 노드의 트래픽 혼잡 상태가 시간에 따라 가변적이라는 점을 고려하여 시그널링 부하를 높이지 않으면서도 혼잡 정보를 효과적으로 알려야 할 필요성이 요구된다.

따라서 RAN 노드의 혼잡 상태를 코어 네트워크 또는 트래픽 송신 여부를 결정하는 노드(이하 ‘집행 노드’라 칭함)(일 예로, MME, P-GW, PCRF 및 TDF 등)로 알리기 위하여 제어 플레인(control plane) 시그널링(이하 ‘제어 시그널링’이라 칭함)이 사용될 수 있다. 상기 제어 시그널링은 혼잡 상황을 알리기 위한 제어 메시지를 다른 엔터티에게 전송하기 위해 사용될 수 있다.

이러한 제어 시그널링을 사용하여 혼잡 상황을 알리는 방법은 그 의미와 사용이 명료하다는 장점이 있으나, 망 내 시그널링 부하를 가중시키는 단점도 있다. 즉 시간에 따라 가변적인 RAN의 혼잡 상황을 알리기 위해 제어 시그널링이 사용된다면, 사용자 플레인(user plane)의 혼잡을 해소하기 위하여 제어 플레인의 혼잡을 야기하는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해, 본 발명의 실시 예에서는 사용자 플레인 메시지를 사용하여 혼잡 상태를 알리는 방안을 제안한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 혼잡 상태 정보를 송수신하는 신호 흐름도이다.

도 2를 참조하면, RAN 노드(200)는 201 단계에서 P-GW(220)로 혼잡 상태 정보를 송신한다. 상기 혼잡 상태 정보는 셀 식별자(Identifier: ID)(또는 RAN 노드의 ID), 혼잡 발생 여부를 나타내는 혼잡 지시자(Congestion Indication), 혼잡 레벨(혼잡 정도를 나타내는 백분율 정보 또는 그에 대응되는 레벨로 표현될 수 있으며, 혼잡의 심각도(Congestion Severeness)를 나타냄), 혼잡 제어를 위해 감소시켜야 할 부하량을 나타내는 부하 저감 계수(Load Reduction Factor) 및 해당 RAN에 속한 액티브 상태(연결 모드)의 UE들을 포함하는 액티브 UE 리스트 등을 포함할 수 있다. 그리고 상기 혼잡 상태 정보는 사용자 데이터 패킷(user plane data packet)의 터널 헤더를 사용하여 송신될 수 있다.

상기 사용자 데이터 패킷의 터널 헤더는 RAN 노드에서 P-GW까지 UE가 송신한 IP 패킷이 송신되는 GTP-U(GPRS Tunnelling Protocol-User plane) 패킷의 헤더가 될 수 있다. 여기서, 상기 GTP-U 패킷은 다음 표 1에 나타난 바와 같이, 노드 간 터널의 패킷 제어를 위한 GTP-U 헤더와 확장 헤더(extension header)를 포함하는데, 상기 확장 헤더에 상기 혼잡 상태 정보가 포함될 수 있다.

GTP-U 헤더

확장 헤더
(next extension header type
= congestion status)

상기 확장 헤더를 구체적으로 살펴보면 하기 표 2에 나타난 바와 같다.

길이(Length)

혼잡 상태 정보
(셀 IE, 혼잡 지시자, 혼잡 레벨, 부하 저감 계수, 액티브 UE 리스트)

다음 확장 헤더
(Optional)

상기 표 2를 참조하면, 상기 확장 헤더는 길이 필드, 컨텐츠(Contents) 필드 및 다음 확장 헤더를 포함한다. 상기 길이 필드는 상기 확장 헤더의 길이를 포함하며, 상기 컨텐츠 필드는 상기 혼잡 상태 정보에 포함되는 정보 중 하나 이상을 포함하며, 상기 다음 확장 헤더는 선택적으로 사용되며, 경우에 따라 존재하지 않을 수도 있다.

상기와 같은 혼잡 상태 정보가 포함된 GTP-U 메시지의 확장 헤더가 수신되면, 상기 P-GW(220)은 상기 혼잡 상태 정보를 기반으로 해당 RAN이 혼잡한지 여부와, 혼잡 정도, 감소시켜야 하는 부하의 정도 및 혼잡 제어의 대상이 될 UE에 대한 정보를 판단할 수 있다. 그리고 상기 P-GW는 상기 판단된 정보를 기반으로, 미리 설정되거나 PCRF 등의 제어 노드로부터 설정된 규칙에 따라 혼잡을 관리하기 위한 트래픽 제어를 수행하게 된다.

한편, 도 2에서는 상기 혼잡 상태 정보가 P-GW로 송신되는 것을 설명하였지만, 상기 P-GW 대신 코어 네트워크의 다른 노드(일 예로, S-GW) 또는 트래픽 전송 여부를 결정하는 다른 노드(일 예로, MME, P-GW, PCRF, PCEF, BBERF(Bearer Binding and Event Reporting Function) 및 TDF 등)로 상기 혼잡 상태 정보가 송신될 수 있음은 물론이다. 또한 상기 혼잡 상태 정보는 상기 GTP-U 메시지의 확장 헤더 대신에, 다른 종류의 터널링 프로토콜(일 예로, PMIPv6(Proxy Mobile IPv6) 등) 메시지의 헤더에 포함되는 것도 가능하다.

게다가, 상기 RAN 노드(200)는 직접 다음 홉 엔터티에게 패킷을 송신할 수 있으나, 코어 네트워크 노드들이 다중 홉으로 구성된 경우 상기 RAN 노드(200)로부터 생성되어 GTP-U 헤더를 통해 다음 홉 노드로 전달된 혼잡 상태 정보는, 그 다음번 홉 노드에도 동일한 방법을 사용하여 전달될 수 있다.

다음으로, 유휴 모드의 UE의 상태를 판단할 수 있도록 하는 본 발명의 실시 예에 따른 제2방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

일반적으로 P-GW에서 특정 UE에 대한 패킷을 수신했을 때, 상기 UE가 접속 중인 RAN이 혼잡한 상태인 경우 혼잡 제어 방법을 사용할 수 있다. 하지만, 이와 같은 방법이 사용될 경우, 도 3에 나타난 바와 같은 문제가 발생할 수 있다.

도 3은 무선 통신 시스템에서의 혼잡 제어 상황을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, UE(300)는 301 단계에서 제1셀(310)을 관리하는 제1RAN 노드와 연결될 수 있다. 이때 상기 제1RAN 노드는 혼잡 상태가 될 경우, 303 단계에서 상기 UE(300)가 혼잡 셀에 위치해 있음을 나타내는 메시지를 MME(330)로 송신한다. 그리고, 상기 MME(330)는 305 단계에서 상기 메시지를 S-GW(340)로 송신하고, 상기 S-GW(340)는 307 단계에서 상기 메시지를 상기 P-GW(350)으로 송신한다. 그러면, 상기 P-GW(350)는 상기 메시지를 기반으로 상기 UE(300)가 혼잡 셀에 위치해 있음을 인지하여, 309 단계에서 상기 UE(300)로 송신할 패킷들을 드롭(drop)한다.

한편, 상기 UE(300)는 311 단계에서 혼잡 셀인 상기 제1셀(310)로부터 서비스를 받다가 유휴 모드로 상태를 전환할 수 있다. 그리고, 상기 UE(300)는 상기 유휴 모드에서 혼잡하지 않은 제2셀(320)로 이동할 수 있다. 이 경우, 상기 P-GW(350)는 상기 UE(300)의 상태 변경을 알지 못해 상기 UE(300)가 여전히 상기 혼잡 셀에 연결된 것으로 판단한다. 이에 따라, 상기 P-GW(350)는 313 단계에서 상기 UE(300)로 송신할 패킷들이 수신되는 경우, 계속해서 상기 UE(300)로 송신할 패킷들을 드롭하게 된다. 따라서, 상기 UE(300)는 혼잡 셀을 벗어나 패킷을 성공적으로 수신할 수 있음에도 불구하고 서비스를 수신할 수 없는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 방안을 제안한다.

첫 번째 해결책으로서, 본 발명의 실시 예에서는 다음과 같은 방법을 제안한다. UE의 상태가 연결 모드에서 유휴 모드로 전환됨을 인지한 네트워크 노드(일 예로, RAN 노드나 S-GW)는 집행 노드(일 예로, P-GW, PCEF, BBERF, 또는 TDF)로 상기 UE의 연결 상태를 알린다. 그리고 상기 UE의 상태가 유휴 모드임을 인지한 집행 노드는 상기 UE의 연결 상태를 하나의 컨텍스트(Context) 정보로서 저장하고, 혼잡 상태의 RAN 노드를 위한 트래픽 제어에 상기 컨텍스트 정보를 사용한다. 이와 같은 방법에 따를 경우, 유휴 모드인 UE에 대해서는 혼잡 상태의 RAN을 위한 트래픽 전송 제어가 적용되지 않을 수 있다.

상기와 같은 방법을 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 UE의 상태 정보를 송신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 4를 참조하면, S-GW(400)는 401 단계에서 UE의 상태가 변경되었음을 판단한다. 예를 들어, 상기 S-GW(400)는 MME로부터 액세스 베어러 해제 요청(Release Access Bearers Request) 메시지가 수신된 경우, 상기 UE가 유휴 모드로 상태를 변경하였음을 판단하고, 상기 MME로부터 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 메시지가 수신된 경우 상기 UE가 연결 모드로 상태를 변경하였음을 판단할 수 있다.

상기 S-GW(400)는 상기 UE의 상태가 변경되었음이 판단되면, 403 단계에서 상기 UE의 상태 정보를 포함하는 베어러 수정 요청 메시지를 상기 P-GW(410)로 송신한다. 여기서, 상기 UE의 상태 정보는 모드 지시자에 의해 표현될 수 있으며, 상기 모드 지시자는 상기 UE가 연결 모드인지 유휴 모드인지에 따라 다른 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 모드 지시자는 상기 UE가 연결 모드인 경우 1로 설정되고 유휴 모드인 경우 0으로 설정될 수 있다.

상기 P-GW(410)는 상기 베어러 수정 요청 메시지가 수신되면, 상기 베어러 수정 요청 메시지에 포함된 모드 지시자를 기반으로 상기 UE의 상태가 유휴 모드인지 연결 모드인지를 판단한다. 그리고, 상기 P-GW(410)는 405 단계에서 상기 판단 결과를 저장하고, 상기 UE가 혼잡 상태의 셀에 연결되었을 때 수행되는 트래픽 전송 제어를 위해 상기 저장된 정보를 사용한다.

도 4에 도시된 방법은 간단하다는 장점이 있으나, 하나의 UE의 상태가 변경될 때마다 UE의 상태 정보가 집행 노드로 보고되어야 하므로, 시그널링 부하 및 이를 처리하기 위한 부하가 클 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, UE의 상태(연결 상태 또는 위치 등)을 알고 있는 네트워크 노드는 상기 UE의 상태 정보를 저장하고 있다가 일정 주기마다 다른 네트워크 노드에게 한꺼번에 전달할 수 있다. 이와 같은 방법을 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 UE의 상태 정보를 주기적으로 송신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 501 단계에서 MME(500)는 액세스 베어러 해제 요청 메시지 또는 베어러 수정 요청 메시지를 송신한다. 그러면 S-GW(510)는 503 단계에서 상기 액세스 베어러 해제 요청 메시지 또는 베어러 수정 요청 메시지를 기반으로 상기 UE의 상태 정보(연결 상태 정보 또는 위치 정보)를 획득할 수 있다. 여기서 상기 S-GW(510)는 상기 UE의 상태 정보를 미리 설정된 시구간 동안 수집하여 저장한다.

그리고 상기 S-GW(510)는 획득한 UE의 정보 중 해당 내용이 변경되어 P-GW(520)에게 보고가 필요한 정보를 검출하고, 상기 검출된 정보를 포함하는 상태 보고 메시지를 생성한다. 이어 상기 S-GW(510)는 505 단계에서 상기 생성된 상태 정보 보고 메시지를 상기 P-GW(520)로 송신한다. 여기서, 상기 상태 보고 메시지는 미리 설정된 주기마다 송신될 수 있으며, 상기 UE의 ID, 상기 UE의 연결 상태 정보(연결 모드인지 유휴 모드인지를 나타내는 정보 등을 포함함) 및 상기 UE의 최근 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 UE의 연결 상태 정보에 상기 UE가 연결 모드임을 나타내는 정보가 포함된 경우, 상기 상태 보고 메시지는 상기 UE가 연결된 RAN의 혼잡 여부를 나타내는 혼잡 상태 정보를 포함할 수 있다.

상기 P-GW(520)는 상기 상태 보고 메시지를 수신하고, 507 단계에서 상기 상태 보고 메시지에 포함된 정보를 저장한다. 그리고, 상기 P-GW(520)는 509 단계에서 상기 상태 보고 메시지에 대한 응답 메시지인 상태 보고 ACK 메시지를 상기 S-GW(510)로 송신할 수 있다. 상기 P-GW(520)는 상기 저장된 정보를 혼잡한 RAN을 위한 트래픽 전송 제어를 위해 사용한다.

한편, UE의 상태 정보를 판단할 수 있도록 하는 또 다른 방법은 집행 노드에서 미리 설정된 시간 내에 패킷이 수신되는지 여부를 근거로 상기 UE의 연결 상태를 판단하는 방법이다. 일반적으로, UE는 연결 상태인 경우, 하향링크를 사용하여 패킷을 수신하면서 상향링크를 사용하여 패킷을 송신하게 된다. 상기 UE는 일정 시간 패킷을 송수신하지 않을 경우 보통 유휴 모드로 전환한다. 이러한 점을 고려하여, 집행 노드는 특정 UE로 송수신되는 패킷이 일정 시간 존재하지 않는 경우 해당 UE가 유휴 모드로 전환되었음을 판단할 수 있다. 이러한 과정을 구체적으로 살펴보면 도 6과 같다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 타이머를 기반으로 UE의 상태 정보를 판단하는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 6을 참조하면, S-GW(610)는 601 단계에서 자신이 알고 있는 UE의 상태 정보를 패킷 헤더(일 예로, GTP-U의 확장 헤더)에 포함시켜 P-GW(620)로 송신한다. 상기 UE의 상태 정보는 상기 UE가 혼잡 상태의 RAN 노드와 연결되었는지 여부를 나타내는 혼잡 상태 정보 및 상기 UE의 연결 모드에 있는지 여부를 나타내는 연결 상태 정보가 포함될 수 있다. 또한, 상기 UE의 상태 정보는 상기 UE가 유휴 모드로 변경될 것이라고 예측되는 시간을 추가적으로 포함할 수 있다.

상기 P-GW(620)는 상기 S-GW(610)로부터 상기 GTP-U의 확장 헤더를 수신하여 상기 UE의 상태 정보를 획득한다. 그리고 상기 P-GW(620)는 상기 UE의 상태 정보를 기반으로 603 단계에서 상기 UE가 연결 모드에 있는지 판단한다. 상기 P-GW(620)는 상기 UE가 연결 모드에 있는 경우, 605 단계에서 타이머를 구동한다. 이와 같은 과정은 상기 UE의 상태 정보에 타이머값이 포함된 경우 수행될 수 있으며, 상기 P-GW(620)는 상기 UE의 상태 정보에 포함된 타이머값을 사용하여 상기 타이머를 구동할 수 있다. 또한, 상기 UE의 상태 정보에 타이머값이 포함되지 않은 경우에는 상기 P-GW(620)에 미리 설정된 값으로 타이머값이 설정되어 상기 타이머가 구동될 수 있다.

이어 상기 P-GW(620)는 607 단계에서 타이머 만료전 패킷이 수신되었는지 여부를 판단한다. 상기 P-GW(620)는 상기 타이머 만료전 패킷이 수신되지 않은 경우, 609 단계에서 상기 UE가 유휴 모드임을 판단한다. 그리고 상기 P-GW(620)는 상기 타이머 만료전 패킷이 수신된 경우 611 단계에서 상기 UE가 연결 모드임을 판단하며, 상기 타이머값을 초기화할 수 있다.

한편, UE의 상태 정보를 판단하는 다른 방법으로서 P-GW가 S-GW에게 UE의 상태 정보를 요청한 후 해당 상태 정보를 획득하는 방법이 사용될 수 있다. 상기 P-GW는 자신이 알고 있는 UE의 상태 정보를 상기 S-GW에게 송신하거나, 상기 S-GW에게 명시적으로 UE의 상태 정보를 제공해줄 것을 요청할 수 있다. 상기 S-GW는 상기 P-GW로부터 UE의 상태 정보 요청을 수신한 경우나 상기 P-GW가 송신한 UE의 상태 정보가 자신이 알고 있는 UE의 상태 정보와 다른 경우, 상기 P-GW로 자신이 알고 있는 UE의 상태 정보를 응답 메시지에 포함시켜 송신한다. 여기서, 상기 P-GW와 S-GW 간의 통신에는 GTP-C(GPRS Tunnelling Protocol-Control plane) 메시지 또는 GTP-U 확장 헤더가 사용될 수 있다.

이하 상기와 같은 방법을 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 UE의 상태 정보를 요청하고 수신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 701 단계에서 P-GW(720)가 UE가 유휴 모드임을 판단하고 있는 동안, 상기 MME(700)는 703 단계에서 UE로부터 서비스 요청을 위한 서비스 요청 메시지를 수신한다. 그리고 705 단계에서 상기 MME(700)는 서비스 제공을 위해 상기 S-GW(710)로 베어러 수정 요청 메시지를 송신하고, 상기 S-GW(710)는 707 단계에서 베어러를 생성하여 UE와 연결한다.

이때 상기 P-GW(720)는 709 단계에서와 같이 패킷을 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 P-GW(720)는 상기 UE의 상태가 변경되었는지 여부를 확인하기 위해 711 단계에서 상기 UE의 상태 정보를 요청하는 GTP-C 메시지 또는 GTP-U 확장 헤더를 상기 S-GW(710)로 송신한다. 그러면 상기 S-GW(710)은 713 단계에서 상기 UE의 연결 상태를 체크하고, 715 단계에서 연결 상태 정보 및 타이머값이 포함된 GTP-C 메시지 또는 GTP-U 확장 헤더를 상기 P-GW(720)로 송신한다. 이에 따라, 상기 P-GW(720)는 상기 연결 상태 정보 및 타이머값을 기반으로 상기 UE가 유휴 모드를 유지하는지, 연결 모드로 전환했는지 판단할 수 있게 된다.

다음으로 UE의 위치 정보를 송신하는 본 발명의 실시 예에 따른 제3방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

P-GW는 RAN의 혼잡 상황을 고려한 트래픽 제어를 수행하기 위해서, 현재 어떤 UE가 어떤 셀에 존재하는지를 알아야 한다. 이는 실제로 혼잡이 발생한 RAN과 해당 RAN에 접속 중인 UE에게만 혼잡 제어가 적용되기 때문이다. 이를 위해 도 8에 나타난 바와 같은 방법이 사용될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 UE의 위치 정보를 송신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 8에서는 UE가 유휴 모드에서 연결 모드로 전환될 때, 상기 UE의 위치 정보가 MME(810)와 S-GW(820)를 통해 P-GW(830)까지 전달되는 과정을 보이고 있다.

도 8을 참조하면, RAN 노드(800)는 상기 UE가 상기 유휴 모드에서 연결 모드로 전환되면 상기 UE의 컨텍스트를 활성화시키기 위하여, 801 단계에서 초기 컨텍스트 설정 요청(Initial Context Setup Request) 메시지를 상기 MME(810)로 송신한다. 그러면 상기 MME(810)는 상기 UE의 컨텍스트를 설정하고, 상기 설정된 UE의 컨텍스트를 기반으로 상기 UE의 위치 정보(User Location Information)를 검출한다. 그리고 상기 MME(810)는 803 단계에서 상기 UE의 위치 정보를 상기 S-GW(820)로 송신하고, 상기 S-GW(820)는 805 단계에서 상기 UE의 위치 정보를 상기 P-GW(830)로 송신한다. 상기 MME(810) 및 S-GW(820)로부터 송신되는 UE의 위치 정보는 상기 UE가 접속 중인 RAN의 위치 정보(지리적 위치), 접속 중인 RAN 노드, 셀 ID, TA(Tracking Area) ID 등을 포함하며, 베어러 수정 요청 메시지 등에 포함될 수 있다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같은 과정은 GW 사이에 PDN 연결로 교환되는 메시지를 기반으로 수행되며, UE가 연결을 설정할 때마다 수행될 수 있다. 즉, UE의 위치 정보는 상기 UE가 이동성에 따라 지속적으로 갱신되어야 하므로, 상기 UE의 위치 정보는 상기 UE의 위치가 변경될 때마다 송신되어야 한다. 따라서 도 8에 도시된 방법은 망 내 시그널링 부하가 커지는 문제가 있다.

또한 UE의 위치가 수시로 바뀌며 RAN의 혼잡 상태 또한 동적으로 변경된다는 사실을 고려할 때 상기와 같은 방법은 효율성이 떨어질 수 있다. 특히 상기 P-GW(830)은 UE가 혼잡한 RAN에 접속 중인 경우에만 상기 UE의 위치 정보를 알면 되기 때문에, 상기 UE의 위치가 변경될 때마다 상기 UE의 위치 정보를 수신하는 것은 불필요하며 비효율적일 수 있다. 따라서, 도 9에 나타난 바와 같이 혼잡 상태와 UE의 위치를 알 수 있도록 하는 정보를 하나로 묶어 송신하는 방법이 사용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 혼잡 상태와 UE의 위치를 알 수 있도록 하는 정보를 송신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 9를 참조하면, RAN 노드(900)는 901 단계에서 셀 ID, 혼잡 지시자, 혼잡 레벨, 액티브 UE 리스트를 포함하는 상태 정보 메시지를 MME(910)로 송신한다. 상기 혼잡 지시자는 상기 UE가 접속 중인 셀에 혼잡이 발생하였는지 여부를 나타내는 정보(플래그 값) 등으로 설정되며, 상기 혼잡 레벨은 상기 UE가 접속 중인 셀의 혼잡 정도를 나타내는 정보를 포함한다. 그리고 상기 액티브 UE 리스트는 상기 UE가 접속 중인 셀에 포함된 액티브 상태(연결 모드)의 UE들에 대한 정보를 포함한다.

상기 MME(910)는 903 단계에서 상기 RAN 노드의 ID, 셀 ID, 혼잡 지시자, 혼잡 레벨, 액티브 UE 리스트가 포함된 상태 정보 메시지를 S-GW(920)로 송신하고, 상기 S-GW(920)는 905 단계에서 상기 MME(910)로부터 수신한 상태 정보 메시지를 P-GW(930)으로 송신한다. 그러면 상기 P-GW(930)는 상기 상태 정보 메시지에 포함된 정보를 기반으로 상기 UE가 혼잡 셀에 접속 중인지 여부와 연결 상태인지 여부를 판단할 수 있게 된다.

한편, 일반적으로 S-GW는 UE의 위치를 추적할 수 있으므로 상기 UE의 위치가 변경되거나 상태가 변경되었을 때, 해당 정보를 P-GW(또는 PCEF, BBERF 등)에 송신할 수 있다. 따라서, 상기 S-GW는 UE의 위치, 연결 여부, 혼잡한 RAN에 접속 중인지 여부 등에 대한 정보를 획득하여, 변경된 정보만을 상기 P-GW로 송신함으로써 망 내 시그널링 부하를 좀 더 감소시키는 것이 가능하다. 이와 같은 방법을 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 UE에 대한 상태 변경 보고 메시지를 송신하는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 10을 참조하면, S-GW(1000)는 1001 단계에서 UE의 ID, 상기 UE의 연결 상태 정보, 상기 UE가 접속 중인 RAN의 혼잡 상태 정보 및 타임 스탬프 정보 등을 포함하는 상태 변경 보고 메시지를 P-GW(1010)로 송신한다. 여기서, 상기 타임 스탬프 정보는 상기 S-GW(1000)가 상기 UE와 관련된 정보를 획득한 시간을 포함한다.

이어 상기 P-GW(1010)는 상기 상태 정보 메시지에 포함된 정보를 기반으로 상기 UE의 위치 및 상태가 변경되었음을 판단하고, 1003 단계에서 상기 S-GW(1003)로 상기 상태 변경 보고 메시지에 대한 응답으로 상태 변경 보고 ACK 메시지를 송신한다.

한편, UE가 혼잡한 셀(RAN)에서 서비스를 받다가 다른 셀로 핸드오버를 한 경우에 대한 처리도 필요하다. 만약, 핸드오버 된 새로운 셀도 혼잡하다면 계속해서 혼잡 상황에 따른 트래픽 제어가 수행되어야 하지만, 새로운 셀이 혼잡하지 않다면 혼잡 상황에 따른 트래픽 제어는 더 이상 수행되지 말아야 한다. 이를 위해, 네트워크 엔터티들은 상기 UE가 혼잡한 셀에서 혼잡하지 않은 다른 셀로 이동했다는 것을 판단할 수 있어야 한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 핸드오버가 발생했을 때, 기존의 RAN 노드가 새로운 RAN 노드로 해당 UE가 혼잡한 셀에서 서비스를 수신했다는 정보를 송신할 수 있다. 그러면 상기 새로운 RAN 노드는 상기 정보를 기반으로, UE의 혼잡 제어 적용 여부에 대한 정보를 다른 네트워크 엔터티(MME, S-GW, P-GW 등)로 송신해야 할지 여부를 결정할 수 있다. 이와 같은 과정을 구체적으로 살펴보면 도 11에 나타난 바와 같다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버가 발생한 경우 RAN 노드 간 혼잡 정보가 송수신되는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 제1RAN 노드(1100)로부터 서비스를 받던 UE가 제1RAN 노드(1100)가 제2RAN 노드(1110)로 핸드오버 한 경우, 상기 제1RAN 노드(1100)는 1101 단계에서 상기 제2RAN 노드(1110)로 상기 제1RAN 노드(1100)에 대한 혼잡 정보를 송신한다. 여기서, 상기 혼잡 정보는 X2 핸드오버인 경우 X2 메시지(일 예로, 핸드오버 요청 메시지 등)가 될 수 있으며, S1 핸드오버인 경우 소스 투 타겟 트랜스패런트 컨테이너(Source to target transparent container) 메시지 등에 포함 될 수 있다. 그리고, 상기 혼잡 정보는 상기 제1RAN 노드가 관리하는 셀에 대한 혼잡 여부 및 혼잡 정도를 나타내는 IE(혼잡 상태(congestion state) IE)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 혼잡 정보를 수신한 제2RAN 노드(1110)는 상기 혼잡 정보를 기반으로 상기 UE에 대한 트래픽 처리, MME, S-GW 및 P-GW((PCEF, BBERF, TDF) 등과 같은 다른 네트워크 엔터티(1120)에 상기 UE와 관련된 정보(혼잡 제어 적용 여부에 대한 정보, UE의 위치 정보, UE ID, TEID(Tunneling Endpoint ID) 및 상기 UE가 접속 중인 RAN 정보 등)를 포함하는 상태 정보 메시지를 송신해야 하는지 여부를 결정한다. 그리고 상기 제2RAN 노드(1110)는 상기 상태 정보 메시지를 송신해야 하는 경우, 1103 단계로 진행하여 상기 다른 네트워크 엔터티(1120)로 상기 상태 정보를 송신한다.

한편, 상기 제2RAN 노드(1110)는 상기 상태 정보 메시지를 송신해야 할지 여부를 결정할 때, 상기 제1RAN 노드(1100) 및 제2RAN 노드(1110)의 혼잡 여부를 사용할 수 있다. 만약, 상기 제1RAN 노드(1100) 및 제2RAN 노드(1110)가 모두 혼잡하지 않은 경우(상기 UE가 혼잡하지 않은 RAN에서 혼잡하지 않은 RAN으로 핸드오버한 경우), 상기 상태 정보 메시지는 송신되지 않아도 될 수 있다. 하지만, 핸드오버 전 후의 RAN들의 혼잡 상태가 서로 다를 경우, 상기 상태 정보 메시지는 송신될 필요가 있다.

한편, 상기 제1RAN 노드(1100)는 혼잡하고 및 제2RAN 노드(1110)는 혼잡하지 않은 경우(상기 UE가 혼잡한 RAN에서 혼잡하지 않은 RAN으로 핸드오버한 경우), 혼잡한 RAN에서 혼잡 제어로 인해 송신되지 못한 데이터 패킷들은 핸드오버 후에 우선적으로 상기 UE에게 송신될 수 있다.

이하 도 12 및 도 13을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 송신 노드 및 수신 노드의 내부 구성을 살펴보기로 한다. 상기 송신 노드는 본 발명의 실시 예에 따라 혼잡 상태, 혼잡 레벨, 연결 상태, UE 위치 정보 및 액티브 UE 리스트 등의 정보(이하 ‘혼잡 제어 정보’라 칭함)를 송신하는 네트워크 엔터티를 나타낸다. 그리고 상기 수신 노드는 본 발명의 실시 예에 따라 상기 혼잡 제어 정보를 수신하는 네트워크 엔터티를 나타내며, 앞서 언급한 집행 노드에 대응될 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 노드의 블록 구성도이다.

상기 송신 노드는 제어부(1200), 송신부(1201), 수신부(1204) 및 메모리(1206)를 포함한다.

상기 송신부(1202) 및 수신부(1204)는 혼잡 제어 정보 등과 같이, 네트워크 상에서 송수신되는 다양한 메시지, 신호 및 정보를 송수신하기 위한 구성부이다.

그리고 상기 메모리(1206)는 상기 송신 노드의 동작에 따라 생성되는 다양한 정보 및 송수신되는 신호 등을 저장한다. 일 예로, 상기 메모리(1206)는 상기 송신부(1202) 및 수신부(1204)를 통해 송수신되는 UE와 관련된 정보와 상기 혼잡 제어 정보 등을 저장할 수 있다.

상기 제어부(1200)는 상기 송신부(1202), 수신부(1204) 및 메모리(1206)를 제어함으로써 상기 송신 노드의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 상기 제어부(1200)는 앞서 도 4-11에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 송신 노드의 동작이 수행되도록 상기 구성부들을 제어한다.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 노드의 블록 구성도이다.

상기 수신 노드는 제어부(1300), 송신부(1301), 수신부(1304) 및 메모리(1306)를 포함한다.

상기 송신부(1302) 및 수신부(1304)는 혼잡 제어 정보 등과 같이, 네트워크 상에서 송수신되는 다양한 메시지, 신호 및 정보를 송수신한다.

그리고 상기 메모리(1306)는 상기 수신 노드의 동작에 따라 생성되는 다양한 정보 및 송수신되는 신호 등을 저장한다. 일 예로, 상기 메모리(1306)는 상기 송신부(1302) 및 수신부(1304)를 통해 송수신되는 UE와 관련된 정보와 상기 혼잡 제어 정보 등을 저장할 수 있다.

상기 제어부(1300)는 상기 송신부(1302), 수신부(1304) 및 메모리(1306)를 제어함으로써 상기 수신 노드의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 상기 제어부(1300)는 앞서 도 4-11에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 수신 노드의 동작이 수행되도록 상기 구성부들을 제어한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

무선 통신 시스템에서 RAN (radio access network) 노드에 의해 혼잡 정보를 전송하는 방법에 있어서,
상기 RAN 노드의 모니터링에 기반하여 혼잡을 탐지하는 과정과,
상기 탐지된 혼잡과 관련된 상기 혼잡 정보를 트래픽 제어 노드로 전송하는 과정을 포함하며,
상기 혼잡 정보는 상기 RAN 노드에 의해 서비스되는 사용자 단말 (user equipment; UE)을 위한 혼잡 제어에 사용되고, 상기 혼잡 정보는 상향링크 GTP-U (GPRS (general packet radio service) tunneling protocol-user plane) 패킷의 확장 헤더 (header)에 포함되고,
상기 RAN 노드의 혼잡 상태 또는 상기 UE의 위치가 변화할 때, 상기 상향링크 GTP-U 패킷의 상기 확장 헤더에 셀 식별자(identifier; ID)가 포함됨을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 혼잡 정보는 상기 RAN 노드의 ID, 상기 셀 ID, 상기 혼잡이 탐지되었는지 여부를 나타내는 혼잡 지시자, 상기 혼잡의 정도를 나타내는 혼잡 레벨, 혼잡 제어를 위해 감소시켜야 할 부하량을 나타내는 부하 저감 계수(load reduction factor) 및 상기 RAN 노드에 접속 중인 액티브 상태의 UE들에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 혼잡 정보는 모든 상향링크 GTP-U 패킷들에 포함됨을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서의 RAN (radio access network) 노드에 있어서,
상기 RAN 노드의 모니터링에 기반하여 혼잡을 탐지하는 프로세서와,
상기 탐지된 혼잡과 관련된 혼잡 정보를 트래픽 제어 노드로 전송하는 송수신부를 포함하며,
상기 혼잡 정보는 상기 RAN 노드에 의해 서비스되는 사용자 단말 (user equipment; UE)을 위한 혼잡 제어에 사용되고, 상기 혼잡 정보는 상향링크 GTP-U (GPRS (general packet radio service) tunneling protocol-user plane) 패킷의 확장 헤더 (header)에 포함되고,
상기 RAN 노드의 혼잡 상태 또는 상기 UE의 위치가 변화할 때, 상기 상향링크 GTP-U 패킷의 상기 확장 헤더에 셀 식별자(identifier; ID)가 포함됨을 특징으로 하는 RAN 노드.
제5항에 있어서,
상기 혼잡 정보는 상기 RAN 노드의 ID, 상기 셀 ID, 상기 혼잡이 탐지되었는지 여부를 나타내는 혼잡 지시자, 상기 혼잡의 정도를 나타내는 혼잡 레벨, 혼잡 제어를 위해 감소시켜야 할 부하량을 나타내는 부하 저감 계수(load reduction factor) 및 상기 RAN 노드에 접속 중인 액티브 상태의 UE들에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 RAN 노드.
삭제
제5항에 있어서,
상기 혼잡 정보는 모든 상향링크 GTP-U 패킷들에 포함됨을 특징으로 하는 RAN 노드.
무선 통신 시스템에서 트래픽 제어 노드에 의해 혼잡 정보를 수신하는 방법에 있어서,
RAN (radio access network) 노드의 모니터링에 기반하여 탐지된 혼잡과 관련된 상기 RAN 노드의 혼잡 정보를 수신하는 과정을 포함하되,
상기 혼잡 정보는 상기 RAN 노드에 의해 서비스되는 사용자 단말 (user equipment; UE)을 위한 혼잡 제어에 사용되고, 상기 혼잡 정보는 상향링크 GTP-U (GPRS (general packet radio service) tunneling protocol-user plane) 패킷의 확장 헤더 (header)에 포함되고,
상기 RAN 노드의 혼잡 상태 또는 상기 UE의 위치가 변화할 때, 상기 상향링크 GTP-U 패킷의 상기 확장 헤더에 셀 식별자(identifier; ID)가 포함됨을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 혼잡 정보는 상기 RAN 노드의 식별자ID, 상기 셀 ID, 상기 혼잡이 탐지되었는지 여부를 나타내는 혼잡 지시자, 상기 혼잡의 정도를 나타내는 혼잡 레벨, 혼잡 제어를 위해 감소시켜야 할 부하량을 나타내는 부하 저감 계수(load reduction factor) 및 상기 RAN 노드에 접속 중인 액티브 상태의 UE들에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 방법.
삭제
제9항에 있어서,
상기 혼잡 정보는 모든 상향링크 GTP-U 패킷들에 포함됨을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 UE의 상기 상향링크 GTP-U 패킷의 상기 확장 헤더에 포함된 상태 정보에 기반하여 상기 UE의 동작 모드가 연결 모드 (connection mode)로 결정된 경우,
타이머를 시작하는 과정과,
상향링크 패킷이 상기 타이머의 만료 전에 수신되는지 여부를 결정하는 과정과,
상기 결정의 결과에 기반하여 상기 UE의 상기 동작 모드가 상기 연결 모드에서 유휴 모드 (idle mode)로 전환됨을 식별하는 과정을 더 포함하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 UE의 상태 정보는 상기 UE가 상기 혼잡이 감지된 RAN 노드에 연결되었는지 여부를 나타내는 정보, 상기 UE의 상기 동작 모드가 상기 연결 모드 및 상기 유휴 모드 중 어느 하나인지 여부를 나타내는 정보, 및 상기 타이머를 시작하는데 사용되는 타이머 값에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 UE의 상태 정보는 상기 UE의 동작 모드가 상기 연결 모드 및 상기 유휴 모드 중 하나인지 여부를 나타내는 모드 지시자를 포함하며, 상기 UE의 상태 정보는 베어러 수정 요청 (modify bearer request) 메시지에 포함됨을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 UE의 상태 정보는 상기 UE의 동작 모드가 변경되는 경우에 수신되거나, 상기 트래픽 제어 노드의 요청에 따라 수신됨을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서 트래픽 제어 노드에 있어서,
RAN (radio access network) 노드의 모니터링에 기반하여 탐지된 혼잡과 관련된 상기 RAN 노드의 혼잡 정보를 수신하는 수신부를 포함하고,
상기 혼잡 정보는 상기 RAN 노드에 의해 서비스되는 사용자 단말 (user equipment; UE)을 위한 혼잡 제어에 사용되고, 상기 혼잡 정보는 상향링크 GTP-U (GPRS (general packet radio service) tunneling protocol-user plane) 패킷의 확장 헤더 (header)에 포함되고,
상기 RAN 노드의 혼잡 상태 또는 상기 UE의 위치가 변화할 때, 상기 상향링크 GTP-U 패킷의 상기 확장 헤더에 셀 식별자(identifier; ID)가 포함됨을 특징으로 하는 트래픽 제어 노드.
제17항에 있어서,
상기 혼잡 정보는 상기 RAN 노드의 식별자ID, 상기 셀 ID, 상기 혼잡이 탐지되었는지 여부를 나타내는 혼잡 지시자, 상기 혼잡의 정도를 나타내는 혼잡 레벨, 혼잡 제어를 위해 감소시켜야 할 부하량을 나타내는 부하 저감 계수(load reduction factor) 및 상기 RAN 노드에 접속 중인 액티브 상태의 UE들에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 트래픽 제어 노드.
삭제
제17항에 있어서,
상기 혼잡 정보는 모든 상향링크 GTP-U 패킷들에 포함됨을 특징으로 하는 트래픽 제어 노드.
제17항에 있어서,
상기 UE의 상기 상향링크 GTP-U 패킷의 상기 확장 헤더에 포함된 상태 정보에 기반하여 상기 UE의 동작 모드가 연결 모드 (connection mode)로 결정된 경우,
타이머를 시작하고,
상향링크 패킷이 상기 타이머의 만료 전에 수신되는지 여부를 결정하고,
상기 결정의 결과에 기반하여 상기 UE의 상기 동작 모드가 상기 연결 모드에서 유휴 모드 (idle mode)로 전환됨을 식별하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 트래픽 제어 노드.
제21항에 있어서,
상기 UE의 상태 정보는 상기 UE가 상기 혼잡이 감지된 RAN 노드에 연결되었는지 여부를 나타내는 정보, 상기 UE의 상기 동작 모드가 상기 연결 모드 및 상기 유휴 모드 중 어느 하나인지 여부를 나타내는 정보, 및 상기 타이머를 시작하는데 사용되는 타이머 값에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 트래픽 제어 노드.
제21항에 있어서,
상기 UE의 상태 정보는 상기 UE의 동작 모드가 상기 연결 모드 및 상기 유휴 모드 중 하나인지 여부를 나타내는 모드 지시자를 포함하며, 상기 UE의 상태 정보는 베어러 수정 요청 (modify bearer request) 메시지에 포함됨을 특징으로 하는 트래픽 제어 노드.
제21항에 있어서,
상기 UE의 상태 정보는 상기 UE의 동작 모드가 변경되는 경우에 수신되거나, 상기 트래픽 제어 노드의 요청에 따라 수신됨을 특징으로 하는 트래픽 제어 노드.