KR102178540B1

KR102178540B1 - 이동 통신 시스템의 유저 플레인 혼잡 제어 기법

Info

Publication number: KR102178540B1
Application number: KR1020130035329A
Authority: KR
Inventors: 조성연; 정상수; 배범식
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2020-11-13
Anticipated expiration: 2033-04-01
Also published as: WO2014163346A1; KR20140119530A

Abstract

이동 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 방법에 있어서, 부하 관리자가 기지국으로부터 부하 정보를 수신하는 동작; 및 상기 수신한 부하 정보를 포함하는 부하 통지 메시지를 PGW(PDN Gateway) 또는 SGW(Serving Gateway)에게 송신하여 상기 혼잡 제어를 트리거링하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 혼잡 제어 수행 방법을 제공함으로써, 기지국 자원의 효율적 이용이 가능하며, 혼잡 제어로 인해 일정 비트 전송율의 확보가 요청되는 트래픽의 서비스가 중단되는 현상을 예방할 수 있다.

Description

이동 통신 시스템의 유저 플레인 혼잡 제어 기법{SCHEME FOR CONGESTION CONTROL IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

이동 통신 망에서 유저 플레인의 혼잡 제어 방법, 시스템, 이를 구성하는 엔터티들에 관한 것으로써, 특히 기지국의 부하 정보를 이용하여 유저 플레인의 혼잡 제어를 수행하는 기법에 관한 것이다.

도 1은 단말이 모바일 망(mobile network)을 통해 외부 망(external network)과 연결되는 통신 시스템의 구성을 예시하고 있다.

단말(180)은 모바일 망의 기지국(eNB)(110)과 연결되어 통신 서비스를 제공 받게 된다. 상기 모바일 망에는 상기 기지국(110)외에도 MME(Mobile Management Entity: 이동성 관리 엔터티)(100), SGW(Serving Gateway; 서빙 게이트웨이)(120), PGW(Packet data network Gateway; PDN 게이트웨이)(130), PCRF(Policy and Charging Rule Function; 정책 과금 규칙 기능)(170), 및 TDF(Traffic Detection Function; 트래픽 감지 기능)(140)중 하나 이상이 더 포함될 수 있다. 상기 단말(180)이 상기 모바일 망을 통해 연결되는 상기 외부 망에는 하나 이상의 어플리케이션 서버(150)가 포함될 수 있다.

이러한 이동 통신 망에서 유저 플레인(user plane; 사용자 평면)에 대한 제어 방법은 다음과 같이 이루어 질 수 있다.

서비스 또는 어플리케이션(application)에 대한 구분을 하여 유저 플레인의 전송율(rate)을 제어하는 경우에는, PGW(130)이나 TDF(140)에서 서비스/어플리케이션의 감지(detection)를 한 후 패킷 드랍(packet dropping)을 하거나 버퍼링(buffering)을 오래하여 전송 시간을 늦추는 식으로, 전송율 제어(rate control) 또는 게이팅(gating)이 이루어질 수 있다.

서비스 또는 어플리케이션에 대한 구분을 하지 않고 유저 플레인의 전송율을 제어하는 경우에는, 기지국(eNB)(110)에서 혼잡(congestion) 발생시 비트 전송율(bit rate)의 보장을 약속하지 않는 베어러(bearer) 즉, non-GBR 베어러(non-Guaranteed Bit Rate)들에 대하여 어느 하나의 베어러를 이용하는 여러 서비스/어플리케이션의 IP(Internet Protocol) 플로우(flow)들 중 랜덤하게(randomly) IP 플로우를 선택하고 상기 선택된 IP 플로우의 패킷을 드랍하거나 버퍼링을 오래해 전송 시간을 늦추는 식으로, 전송율 제어 또는 게이팅이 이루어질 수 있다.

상기 첫 번째 전송율 제어 기법은 기지국의 유저 플레인 부하 상태(load status)과 관계 없이 특정 서비스/어플리케이션의 데이터 트래픽을 탈-우선순위화(de-prioritization)하기 때문에 기지국의 자원(resource)에 여유가 있는 상태에서도 특정 데이터 트래픽이 탈-우선순위화되고, 결국 기지국 자원의 효율적 이용이 이루어지지 않는다.

상기 두 번째 전송율 제어 기법은 기지국에서 특정 베어러의 IP 플로우들 중에서 서비스/어플리케이션의 특징(feature)이나 트래픽 특성(traffic character)를 고려하지 않고 무작위로 IP 플로우를 골라서 탈-우선순위화 하는 기법이다. 예를 들어, 유튜브(youtube)와 같은 MNO(Mobile Network Operator; 이동 통신 사업자)가 제공하지 않는 비디오 서비스의 경우에, 이러한 전송율 제어 기법이 적용되어 일정 수준의 비트 전송율을 만족시킬 수 없다면 데이터 트래픽이 제공된다고 해도 과금(charging) 정보만 추가(count)될 뿐 사용자의 QoE(Quality of Experience; 체감 품질)는 오히려 더 악화될 수 있다.

기지국의 부하(load) 상태(status)에 따라 혼잡 제어할 데이터 트래픽을 최소의 시그널링(signaling)과 최소의 프로세싱 오버로드로 선정하며, 상기 선정된 트래픽의 서비스/어플리케이션의 성격을 고려하여 혼잡 제어하는 기법, 시스템, 및 그 장치를 제공한다.

이동 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 방법에 있어서, 부하 관리자가 기지국으로부터 부하 정보를 수신하는 동작; 및 상기 수신한 부하 정보를 포함하는 부하 통지 메시지를 PGW(PDN Gateway) 또는 SGW(Serving Gateway)에게 송신하여 상기 혼잡 제어를 트리거링하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 혼잡 제어 수행 방법을 제안한다.

또한, 혼잡 제어를 수행하는 이동 통신 시스템의 장치에 있어서, 기지국으로부터 부하 정보를 수신하며; 상기 수신한 부하 정보를 포함하는 부하 통지 메시지를 PGW(PDN Gateway) 또는 SGW(Serving Gateway)에게 송신하여 상기 혼잡 제어를 트리거링하는 부하 관리자를 포함함을 특징으로 하는 이동 통신 시스템 장치를 제안한다.

또한, 이동 통신 시스템에서 혼잡 제어를 수행하는 방법에 있어서, PGW(PDN Gateway)가 기지국을 통해 단말로 향하는 유저 데이터 대하여 DPI(deep packet inspection)을 수행하여 상기 데이터의 서비스를 구분하는 식별자를 획득하는 동작; 상기 PGW가 상기 서비스를 구분하는 식별자 및 상기 데이터의 최소 비트 전송율을 상기 트래픽의 GTP-U(GPRS Tunneling Protocol-User) 헤더에 마킹하고 상기 데이터를 SGW(Serving Gateway)로 송신하는 동작; 상기 PGW가 상기 기지국으로부터 상기 마킹한 GTP-U 헤더에 대한 응답으로 데이터를 수신하는 동작; 및 상기 PGW가 상기 수신한 데이터의 GTP-U 헤더에서 독취한 상기 최소 비트 전송율에 대한 지원 여부 값에 따라 상기 데이터의 전송율 제어를 실시하는 동작을 포함하는 이동 통신 시스템의 혼잡 제어 수행 방법을 제안한다.

또한, 혼잡 제어를 수행하는 이동 통신 시스템 장치에 있어서, 기지국을 통해 단말로 향하는 유저 데이터 대하여 DPI(deep packet inspection)을 수행하여 상기 데이터의 서비스를 구분하는 식별자를 획득하고; 상기 PGW가 상기 서비스를 구분하는 식별자 및 상기 데이터의 최소 비트 전송율을 상기 트래픽의 GTP-U(GPRS Tunneling Protocol-User) 헤더에 마킹하고 상기 데이터를 SGW로 송신하고; 상기 PGW가 상기 기지국으로부터 상기 마킹한 GTP-U 헤더에 대한 응답으로 데이터를 수신하고; 상기 PGW가 상기 수신한 데이터의 GTP-U 헤더에서 독취한 상기 최소 비트 전송율에 대한 지원 여부 값에 따라 상기 데이터의 전송율 제어를 실시하는 PGW를 포함하는 이동 통신 시스템 장치를 제안한다.

기지국의 자원의 가용 여부를 혼잡 제어에 고려하므로 기지국 자원의 효율적 이용이 가능하며, 혼잡 제어시 서비스/어플리케이션별 특성을 고려할 수 있으므로 일률적 혼잡 제어로 인해 일정 비트 전송율의 확보가 요청되는 트래픽의 서비스가 중단되는 현상을 예방할 수 있다.

또한 비정규적 혼잡이 발생하는 시스템에서 혼잡제어를 위한 시그널링과 추가적인 프로세스를 발생시키지 않으므로 시스템의 효율적 운용이 가능하다.

도 1은 단말이 모바일 망(mobile network)을 통해 외부 망(external network)과 연결되는 통신 시스템의 구성을 예시도;
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구조도;
도 3은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 전송율 제어 기법을 예시하는 도면;
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 전송율 제어 동작을 예시하는 도면;
도 5는 본 명세서의 제2 실시예에 따른 전송율 제어 기법을 예시하는 도면;
도 6는 본 명세서의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 전송율 제어 동작을 예시하는 도면;
도 7은 본 명세서의 제3 실시예에 따른 전송율 제어 기법을 예시하는 도면;
도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 전송율 제어 동작을 예시하는 도면;
도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 액티브 상태의 단말이 기지국, SGW 및 PGW와 연결되는 데이터 경로를 예시하는 도면;
도 10은 본 명세서의 다른 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구조도;
도 11은 본 명세서의 제4 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 전송율 제어 동작을 예시하는 도면;
도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 PGW가 기지국으로 송신하는 유저 트래픽의 GTP-U 헤더의 구조 예시도;
도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 기지국이 PGW로 송신하는 유저 트래픽의 GTP-U 헤더의 구조 예시도;
도 14는 본 명세서의 제4 실시예에 따른 PGW의 혼잡 제어 방법을 예시하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 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 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 자세한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어들에 대해 해석 가능한 의미의 예를 제시한다. 하지만, 아래 제시하는 해석 예로 한정되는 것은 아님을 주의하여야 한다.

기지국(Base Station)은 단말과 통신하는 일 주체로서, BS, NodeB(NB), eNodB(eNB), AP(Access Point) 등으로 지칭될 수도 있다.

단말(User Equipment)은 기지국과 통신하는 일 주체로서, UE, 이동국(Mobile Station; MS), 이동장비(Mobile Equipment; ME), 디바이스(device), 터미널(terminal) 등으로 지칭될 수도 있다.

본 명세서의 제1 실시예 내지 제3 실시예에 따르면 이동 통신 시스템은 부하 관리자(load manager)를 이용하여 부하 정보 통지와 트래픽 선정을 통한 유저 플레인의 혼잡 제어를 수행한다.

도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구조도이다.

부하 관리자(load manger)(200)는, 이동 망에 위치하며, 하나 이상의 기지국(230)으로부터 부하 정보를 수집하여 통신 시스템 내의 타 엔터티에게 상기 수집된 부하 정보를 전달하여, 부하 정보에 기반한 혼잡제어를 수행하도록 트리거링 하는 엔터티이다. 선택적으로, 상기 부하 관리자(200)는 MME(220)와 상호동작(interaction)하여 탈-우선순위화 동작(즉, 혼잡 제어)을 수행할 PGW(210) 또는 SGW(250)에 대한 정보를 상기 MME(220)로 부터 획득할 수 있다. 또한 선택적으로, 상기 부하 관리자(200)는, 탈-우선순위화 동작을 수행할 PGW(210), SGW(250), 또는 TDF(240)으로 부하 정보와 탈-우선순위화 대상에 대한 추가 정보를 전달할 수도 있다. 또한 선택적으로, 상기 부하 관리자(200)는 동적으로 변화하는 부하의 상태(status)에 따라 전송율 제어를 트리거링할 수도 있다.

상기 부하 관리자(Load Manager)는 부하 관리 기능(Load Manager Function; LMF), 부하 관리 엔터티(Load Manager Entity; LME), 부하 정보 기능(Load Information Function; LIF), 부하 정보 엔터티(Load Information Entity; LIE), 혼잡 관리 기능(Congestion Manage Function; CMF), 혼잡 관리 엔터티(Congestion Manage Entity; CME), 혼잡 제어 기능(Congestion Control Function; CCF), 혼잡 제어 엔터티(Congestion Control Entity; CCE) 등의 다양한 변형 명칭으로 불리어 질 수도 있다.

부하 관리자(200)가 기지국(230) 등으로부터 수집하는 부하 정보(load information)는 부하 상태(load status) 정보, 부하 수준(load level) 정보, 또는 부하 심각성 정보 등으로 표현될 수도 있으며, 예로써, 상기 기지국(230)의 무선 채널(radio channel) 별 현재 사용중인 용량(capacity)의 퍼센트 정보 또는 QoS(Quality of Service)의 구별자인 QCI(Quality Control Information) 별 현재 사용중인 용량(capacity)의 퍼센트 정보가 될 수 있다.

다음의 제1 실시예 내지 제3 실시예는 이동 통신 시스템이 부하 관리자(200)를 이용하여 전송율 제어를 실시하는 예이다.

도 3은 본 명세서의 제1 실시예에 따른 전송율 제어 기법을 예시하는 도면이다.

부하 관리자(200)는 기지국(230)과 연결을 맺은 뒤, 상기 기지국(230)으로부터 기지국 ID와 부하 수준(level)을 포함하는 부하 정보를 수신한다. 상기 부하 관리자(200)는 내부에 저장하고 있는 설정 테이블(configuration table)을 조회하여 상기 기지국(230)이 관련된 지역(region)을 확인하고, 상기 기지국(230)을 관리하는(responsible) 하나 이상의 PGW(210)을 선정(pick up)한다. 상기 부하 관리자(200)는 상기 선정된 하나 이상의 PGW(210)으로 부하가 발생한 기지국의 정보(예를 들어, 기지국 ID인 ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier))와 부하 수준 정보를 포함하는 부하 통지(load notification)(또는 과부하 통지(overload notification))을 한다. 상기 부하 통지를 수신한 상기 PGW(210)은 상기 부하 통지에 포함된 기지국 정보를 이용하여 해당 셀(cell)의 단말에 대한 전송율 제어를 수행한다. 이때, 상기 PGW(210)은 MME(220)과 통신하여 상기 기지국의 셀내의 단말의 정보를 획득할 수 있다. 선택적으로, 상기 PGW(210)가 수행하는 상기 DPI 및 전송율 제어 동작은 TDF(240)에 의해 수행될 수도 있다.

도 4를 참조하여 상기 도 3에 따른 실시예의 동작을 보다 상세하게 설명한다.

도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 전송율 제어 동작을 예시하는 도면이다.

상기 기지국(230)은, 상기 부하 관리자(200)를 지역 정보 파라미터로 설정한 DNS 질의(Domain Name Server Query)의 결과로 얻는 주소로 접속(access)하거나, O&M(Operation and Maintenance; 운영 및 유지)을 통하여 지정되는 주소로 접속하여 상기 부하 관리자(200)와 연결을 설정한다(400).

상기 부하 관리자(200)는 상기 기지국(230)이 부하 정보 보고하는데 필요한 설정 정보를 상기 기지국(230)에게 보낸다(402).

상기 설정 정보에는, non-GBR 베어러들을 위하여 가용한 자원들 중 현재 사용중인 자원 양을 보고하는 기준 정보 및 보고 대상 정보가 포함될 수 있다. 상기 보고 기준 정보는, 주기적인 보고의 경우 그 주기(interval)가 될 수 있고, 비-주기적인 보고의 경우 사용중인 자원 양의 임계값(threthold)(예를 들어, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 등)이 될 수 있다. 상기 보고 대상 정보는, 무선 채널 별 현재 사용중인 용량(%)이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 부하 관리자(200)는 상기 기지국(230)에게, 사용 중인 자원양이 임계값 70%를 넘기는 경우 현재 사용중인 용량(%)을 보고하라는 취지로, 상기 설정 정보에 ‘70%’, ‘사용중인 용량(%)’ 를 의미하는 정보를 포함하여 전송할 수 있다.

상기 기지국(230)은 상기 설정 정보를 기반으로 상기 기지국(230) 내의 자원을 모니터링(monitoring)하고 부하 정보를 상기 부하 관리자(200)로 통지한다(404).

상기 부하 관리자(200)는, 전송율 제어의 트리거링이 필요한 임계값 이상의 용량이 사용되고 있음을 통지 받은 경우, 상기 부하 관리자(200)내에 설정된 설정 테이블(configuration table)을 이용하여 상기 기지국(230)과 관련된 하나 이상의 PGW(210)(들)을 선정한다(406).

표 1은 상기 부하 관리자(200)가 내부에 저장하는 설정 테이블의 일 예이다.

기지국	관련된 PGW
eNB1, eNB2, eNB3	PGW1, PGW2
eNB4, eNB5, eNB6	PGW2, PGW3

상기 부하 관리자(200)는 기지국의 ID(eNB ID 또는 ECGI)를 이용하여 해당 기지국을 관리하는 PGW에 대한 정보를 상기 표 1과 같은 예시의 형태로 저장해두며, 상기 406 단계에서 기지국과 관련된(즉, 책임지는(responsible)) PGW 선정 시에 이용한다.

상기 부하 관리자(200)는 상기 선정된 PGW(210)으로 부하 정보를 통지한다(408). 상기 부하 정보는 부하(또는 혼잡)가 발생한 기지국의 정보인 ECGI와 부하의 심각성 정도에 대한 정보(또는 부하 수준 정보)를 포함할 수 있다.

상기 PGW(210)는 상기 ECGI 를 이용하여 상기 ECGI가 지칭하는 셀(cell)에 존재하는 단말들을 찾은 후 상기 찾은 단말들 중에서 현재 IP 플로우를 송수신하는 단말들을 선택(select)한다. 상기 PGW(210)는 상기 선택된 단말들의 가입(subscription) 정보(골드, 실버, 브론즈 등 등급에 따라 전송율 제어 적용의 수준이 다른 경우)와 베어러 QCI(QoS(Quality of Service) Class Identifier; QoS 클래스 식별자)를 고려하여 탈-우선순위화할 베어러들을 선택한다(410).

상기 PGW(210)는 상기 선택된 베어러 내의 IP 플로우들에 대하여 DPI 를 수행하고, 상기 수행의 결과로 특정 서비스/어플리케이션에 대한 IP 플로우들을 선택한다. 상기 PGW(210)는 상기 선택된 IP 플로우에 대하여 패킷 드랍 또는 버퍼를 통한 지연(delay)을 수행하여 전송율 제어를 수행한다(412).

상기 PGW(210)는, MME(220)로부터 사용자 위치(user location) 정보 변경을 통보 받는 경우, 상기 ECGI 정보를 이용하여 상기 ECGI가 지시하는 셀에 존재하는 단말을 찾을 수 있다. 선택적으로, 상기 PGW(210)는 사용자 위치 정보 변경 통보를 상기 MME(220)에 등록할 수 있다(414). 상기 등록을 받은 상기 MME(220)는 단말이 존재하는 셀이 변경될 때마다 상기 PGW(210)로 상기 변경된 정보를 통보할 수 있다(416). 상기 통보 받는 변경된 정보를 기반으로 상기 PGW(210)는 상기 단말의 현재 셀 정보를 얻을 수 있다.

선택적으로, 상기 PGW(210)이 수행하는 DPI와 전송율 제어의 수행은 상기TDF(240)에서 수행될 수도 있다. 상기 PGW(210)는 상기 부하관리자(200)로부터 수신한 부하 정보(부하 수준 정보 또는 부하 심각성 정보)와 상기 410 동작에서 선택한 베어러 내의 IP 플로우들의 대한 정보(예를 들어, 패킷 필터(packet filter))들을 포함하는 부하 통지(load notification)을 상기 TDF(240)으로 송신할 수 있다(418). 상기 부하 통지를 수신한 상기 TDF(240)는, 상기 부하 통지에 포함된 IP 플로우들에 대하여 DPI를 실시하고, 상기 수신한 부하 정보를 고려하여 전송율 제어를 수행할 수 있다(420).

도 5는 본 명세서의 제2 실시예에 따른 전송율 제어 기법을 예시하는 도면이다.

제2 실시예는 부하 관리자(200)와 MME(220)의 상호 작용을 통해 필요한 정보를 획득함으로써, 상기 제1 실시예의 일부 시그널링과 탈-우선순위화 대상 선정 절차를 상기 MME(220)으로 분산시키는 기법이다.

상기 부하 관리자(200)는 기지국(230)과 연결을 맺은 뒤, 상기 기지국(230)으로부터 혼잡을 일으키고 있는 단말의 ID 와 부하 수준(level)의 리스트를 포함하는 부하 정보를 수신한다. 상기 단말의 ID는 S-TMSI(SAE(System Architecture Evolution) Temporary Mobile Subscriber Identity)일 수 있다. 상기 부하 정보를 수신한 상기 부하 관리자(200)은 MME(220)에게 상기 단말의 ID를 전달하면서 베어러 정보를 요청하고, 상기 MME(220)으로부터 임의의 조건을 만족하는 베어러 정보 등을 응답으로 받는다. 상기 MME(220)으로부터 수신한 정보에 기반하여 상기 부하 관리자(200)는 탈-우선순위화가 필요한 베어러들을 선택하여 PGW(210)으로 전달한다. 상기 PGW(210)은 전달 받은 정보에 근거하여 DPI를 실시하고 전송율 제어가 필요한 IP 플로우를 선정하여, 패킷 드랍 또는 버퍼를 통한 지연 등의 전송율 제어를 시행한다. 선택적으로, 상기 PGW(210)가 수행하는 상기 DPI 및 전송율 제어 동작은 TDF(240)에 의해 수행될 수도 있다.

도 6을 참조하여 상기 도 5에 따른 실시예의 동작을 보다 상세하게 설명한다.

도 6는 본 명세서의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 전송율 제어 동작을 예시하는 도면이다.

상기 기지국(230)은, 상기 부하 관리자(200)를 지역 정보 파라미터로 설정한 DNS 질의의 결과로 얻는 주소로 접속하거나, O&M을 통하여 지정되는 주소로 접속하여 상기 부하 관리자(200)와 연결을 설정한다(600).

상기 부하 관리자(200)는 상기 기지국(230)이 부하 정보 보고하는데 필요한 설정 정보를 상기 기지국(230)에게 보낸다(602).

상기 기지국(230)은 상기 설정 정보를 기반으로 상기 기지국(230) 내의 자원을 모니터링(monitoring)하고 부하 정보를 상기 부하 관리자(200)에게 통지한다(604). 이때, 상기 기지국(230)은, 현재 커넥티드 모드(connected mode)이면서 많은 데이터를 송수신하여 혼잡을 일으키고 있는 단말의 ID 리스트를 상기 부하 정보와 함께 전달한다. 상기 단말 ID의 예로는 S-TMSI 가 있다. 상기 S-TMSI는 “MME 코드 + MME에서 할당한 단말의 임시 ID”로 구성된다.

상기 기지국(230)의 상기 부하 정보를 수신한 상기 부하 관리자(200)는, 상기 부하 정보가 지시하는 부하의 상태가 제어를 필요로 하는 임계값 이상이라고 판단하면, 전송율 제어를 시행할 베어러에 대한 정보를 얻기 위하여, 상기 수신한 S-TMSI에 포함된 MME 코드를 이용하여 MME(220)를 선택하고, 상기 선택한 MME(220)로 상기 S-TMSI 리스트를 파라미터로 포함하는 베어러 정보 요청을 송신한다(606). 상기 베어러 정보 요청에는 트랜잭션 ID(transaction id)가 더 포함될 수도 있다.

이때, 상기 부하 관리자(200)는 정보를 요청하는 베어러들에 대한 조건 정보를 함께 전달할 수 있는데, 상기 조건 정보의 예로는 임의의 QCI, 특정 ARP(Allocation and Retention Priority; 할당 유지 우선순위)와 같은 베어러 특성bearer characteristic)들이 있다.

상기 부하 관리자(200)의 요청을 수신한 상기 MME(220)는 상기 S-TMSI 리스트에 해당하는 단말들의 베어러들 중에서 상기 요청한 조건 정보를 만족하는 베어러들을 선택한다(608).

그리고 상기 MME(220)는, 연관 PGW 정보(associated PGW info), PGW(210)가 사용하는 상기 단말의 ID(예를 들어, IMSI(International Mobile Subscriber Identity; 국제 이동 가입자 식별자)), 및 상기 단말들에 대한 가입 정보 중 가입 레벨(예를 들어, 골드, 실버, 브론즈 등)를 포함하는 리스트를 상기 요청(606)에 대한 응답으로 상기 부하 관리자(200)에게 송신한다(610). 상기 연관 PGW 정보는 상기 선택된 베어러의 정보를 포함하며, 상기 선택한 베어러들의 정보는 TEID(Tunnel Endpoint Identifier; 터널 엔드포인트 식별자), 또는 베어러 ID(bearer id)의 형태로 전달될 수 있다. 이때, 상기 응답에 포함되는 리스트는 상응하는 S-TMSI를 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 단말의 베어러에 하나 이상의 PGW들이 연결된 경우, 상기 연관 PGW 정보는 리스트 형태로 전달된다.

상기 MME(220)로부터 수신한 정보를 기반으로 상기 부하 관리자(200)는, 탈-우선순위화가 필요한 단말의 베어러들을 선택하고(612), 상기 선택된 베어러에 대한 단말의 ID(PGW(210)에서 사용될 ID, 예를 들어, IMSI)와 베어러 ID를 포함하는 정보를 부하 통지 메시지로 상기 PGW(210)에게 전달한다(614). 이때 상기 부하관리자(200)는, 상기 604 동작에서 상기 기지국(230)으로부터 수신한 상기 부하 정보를 함께 상기 PGW(210)로 전달한다.

상기 부하 통지 메시지를 받은 상기 PGW(210)는, 상기 수신한 베어러 ID 리스트 정보를 이용하여 DPI를 실시하고, DPI의 결과로 얻은 서비스/어플리케이션에 대한 정보 및 상기 수신한 IMSI를 기반으로 전송율 제어 대상인 IP 플로우들을 선정하여 패킷 드랍 또는 버퍼를 통한 지연들을 수행하여 전송율 제어를 수행한다(616).

선택적으로, 상기 PGW(210)이 수행하는 DPI와 전송율 제어의 수행은 상기TDF(240)에서 수행될 수도 있다. 상기 PGW(210)는 상기 부하 관리자(200)로부터 수신한 부하 정보(부하 수준 정보 또는 부하 심각성 정보)와 상기 612 동작에서 선택된 베어러 내의 IP 플로우들의 대한 정보(예를 들어, 패킷 필터(packet filter))들을 포함하는 부하 통지(load notification)을 상기 TDF(240)으로 송신할 수 있다(618). 상기 부하 통지를 수신한 상기 TDF(240)는, 상기 부하 통지에 포함된 IP 플로우들에 대하여 DPI를 실시하고, 상기 수신한 부하 정보를 고려하여 전송율 제어를 수행할 수 있다(620).

도 7은 본 명세서의 제3 실시예에 따른 전송율 제어 기법을 예시하는 도면이다.

제3 실시예는 기지국에 존재하는 정보를 혼잡 제어에 이용함으로써 상기 제2 실시예에서의 MME와의 상호동작을 위한 시그널링과 절차를 줄일 수 있는 기법이다.

부하 관리자(200)는 기지국(230)과 연결을 맺은 뒤, 상기 기지국(230)으로부터 커넥티드 모드(connected mode)이며 혼잡을 일으키고 있는 단말의 정보(S-TMSI)와 베어러 정보(SGW 주소, TEID들, 부하 수준), 또는 ECGI를 전달받는다. 상기 부하 관리자(200)는 혼잡 제어가 필요한 상황인지 판단하고, 상기 베어러 정보를 이용하여 SGW의 주소를 알아내고, SGW 주소, 부하 수준, TEIDs를 포함하는 부하 통보 메시지를 상기 SGW(250)으로 송신한다. 상기 SGW(250)는 상기 베어러 정보, 상기 베어러 정보를 기반으로 찾은 베어러 ID와 IMSI, 및 상기 부하 관리자(200)으로부터 받은 부하 수준 정보를 PGW(210)에게 전달한다. 상기 PGW는 상기 SGW(250)으로부터 전달 받은 정보를 이용하여, DPI를 수행하고 전송율 제어가 필요한 IP 플로우를 선정하여, 패킷 드랍 또는 버퍼를 통한 지연 등의 전송율 제어를 시행한다. 선택적으로, 상기 PGW(210)가 수행하는 상기 DPI 및 전송율 제어 동작은 TDF(240)에 의해 수행될 수도 있다.

도 8을 참조하여 상기 도 7에 따른 실시예의 동작을 보다 상세하게 설명한다.

도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 전송율 제어 동작을 예시하는 도면이다.

상기 기지국(230)은, 상기 부하 관리자(200)를 지역 정보 파라미터로 설정한 DNS 질의의 결과로 얻는 주소로 접속하거나, O&M을 통하여 지정되는 주소로 접속하여 상기 부하 관리자(200)와 연결을 설정한다(800).

상기 부하 관리자(200)는 상기 기지국(230)이 부하 정보 보고하는데 필요한 설정 정보를 상기 기지국(230)에게 보낸다(802).

상기 기지국(230)은 상기 설정 정보를 기반으로 상기 기지국(230) 내의 자원을 모니터링(monitoring)하고 부하 정보(부하 수준 정보)를 ECGI와 함께 상기 부하 관리자(200)로 통지한다(804). 이때, 상기 기지국(230)은 현재 커넥티드 모드이면서 많은 데이터를 송수신하여 혼잡을 일으키고 있는 단말의 ID인 S-TMSI(MME code + MME에서 할당한 단말의 임시 id)와 베어러들의 정보(SGW 주소, TEIDs)를 함께 부하 관리자(200)로 전달한다. 상기 베어러들의 정보인 TEID는 현재 액티브(active) 상태로 S1-유저 플레인(S1-U plane)을 연결하는 SGW에 해당하는 TEID이다.

도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 액티브 상태의 단말이 기지국, SGW 및 PGW와 연결되는 데이터 경로를 예시하는 도면이다.

도 9를 참조하면, 액티브 상태의 단말(290)은, 상기 단말(290)과 기지국(230) 사이의 무선 베어러(radio bearer)(900), 상기 기지국(230)과 SGW(250) 사이의 S1-U 베어러 터널(S1-U bearer tunnel)(910), 및 상기 SGW(250)와 PGW(210) 사이의 S5-U 베어러 터널(S5-U bearer tunnel)(920)로 연결되는 데이터 경로를 가진다.

상기 804 동작을 통하여 전달되는 상기 SGW 주소와 TEID는 상기 S1-U 베어러 터널에 해당하는 정보로서, 상기 SGW(250)에서 할당하여 상기 기지국(230)에게 알린 S1-U SGW 터널 ID(S1-U SGW tunnel id) 정보이거나 SGW와 연결하기 위하여 eNB가 할당하여 SGW로 알린 S1-U eNB 터널 ID(S1-U eNB tunnel id) 정보이다.

상기 기지국(230)의 부하 정보를 수신한 상기 부하 관리자(200)는, 상기 부하 정보가 지시하는 부하의 상태가 제어를 필요로 하는 임계값 이상이라고 판단하면, 전송율 제어를 시행할 대상인 단말의 베어러 정보인 상기 SGW 주소를 이용하여 SGW(250)에게 부하 통지를 송신한다(806). 상기 부하 관리자(200)가 송신하는 상기 부하 통지(806)는 상기 804 동작에서 수신된 TEID 정보와 부하 정보(부하 수준)를 포함할 수 있다.

상기 부하 관리자(200)로부터 상기 부하 통지를 수신한 상기 SGW(250)는, 상기 부하 통지에 포함된 상기 TEID 정보를 기반으로 해당하는 베어러들을 찾고 상기 찾은 베어러들에 관련된 IMSI와 베어러 ID들을 찾은 후(808), 상기 IMSI 및 상기 부하 관리자(200)로부터 받은 부하 정보(부하 수준)를 포함한 부하 통지를 PGW(210)에게 전달한다(810). 상기 SGW(250)이 상기 PGW(210)로 전달하는 상기 부하 통지(810)는 상기 IMSI, 상기 베어러 ID를 포함하거나 TEIDs를 포함할 수 있다. 상기 부하 통지(810)에 포함되는 상기 TEIDs는 상응하는 터널(S5-U 베어러 터널)에 해당하는 정보로서, S5 SGW TEID 또는 S5 PGW TEID가 될 수 있다.

상기 부하 통지(810)을 수신한 상기 PGW(210)는, DPI를 수행하고, 상기 수신한 IMSI, 베어러 아이디 리스트 또는 TEID 리스트 정보, 및 상기 DPI 수행 결과에 의한 서비스/어플리케이션에 대한 정보를 기반으로 혼잡 제어 대상인 IP 플로우들을 선정하고, 패킷 드랍 또는 버퍼를 통한 지연 등을 수행하여 전송율 제어를 수행한다(812).

선택적으로, 상기 PGW(210)이 수행하는 DPI와 전송율 제어의 수행은 상기TDF(240)에서 수행될 수도 있다. 상기 PGW(210)는 상기 부하 관리자(200)로부터 수신한 부하 정보(부하 수준 정보 또는 부하 심각성 정보)와 상기 810 동작에서 수신된 상기 베어러 내의 IP 플로우들의 대한 정보(예를 들어, 패킷 필터(packet filter))들을 포함하는 부하 통지(load notification)을 상기 TDF(240)으로 송신할 수 있다(814). 상기 부하 통지를 수신한 상기 TDF(240)는, 상기 부하 통지에 포함된 IP 플로우들에 대하여 DPI를 실시하고, 상기 수신한 부하 정보를 고려하여 전송율 제어를 수행할 수 있다(816).

본 명세서의 제4 실시예는 이동 통신 시스템이 설정된 최소 비트 전송율 이용하여 전송율 제어를 실시하는 기법이다.

부하 관리자 이용하는 상기 제1 내지 제3 실시예의 기법은 기지국의 부하 상황을 PGW나 TDF에서 고려하여 전송율 제어하는 것을 가능하게 한다. 혼잡 상황이 일정 시간 이상 지속될 경우에 상기 제1 내지 제3 실시예의 기법을 이용하여 시그널링 및 상응하는 프로세스들을 수행함으로써 혼잡 제어를 수행하는 것이 매우 효과적이다. 한편, 혼잡 상황이 일정 시간 지속되지는 않으나 비정규적인 간격(interval)으로 발생하는 경우에 주기적으로 발생하는 혼잡 제어를 위한 시그널링(signaling)은 시스템 오버헤드로 작용할 수도 있다.

짧은 시간 지속되는 혼잡이 비정규적인 간격으로 발생할 때, 서비스 특징을 고려하여 전송율 제어를 하는 기법을 제공된다. 본 실시예는 특히 비디오 트래픽과 같이 일정 비트 전송율로 전송이 되지 않으면 전체 데이터 전송이 무용(useless)해지는 경우에 효과적인 기법이다.

본 명세서의 제 4 실시예를 아래 도 10, 도 11을 참조하여 설명한다.

도 10은 본 명세서의 다른 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 구조도이다.

단말(290)은 이동 망을 통해 외부 망의 어플리케이션 서버(1000)로부터 데이터 트래픽을 송수신하고 있다. 혼잡 제어를 수행하려는 PGW(210)는, 상기 데이터 트래픽에 대하여 DPI를 수행하고, 그 결과로써 감지한 서비스/어플리케이션 식별자 및 그 서비스/어플리케이션을 위한 최소 비트 전송율(min bit rate)을 해당 트래픽의 GTP-U 헤더에 마킹(marking)하여 SGW(250)를 통해 기지국(230)에 전달한다. 상기 기지국(230)은 상기 최소 비트 전송율의 지원 가능여부, 가능 시간을 GTP-U 헤더에 마킹하여 상기 SGW(250)을 통해 상기 PGW(210)으로 보낸다. 상기 PGW(210)는 상기 기지국으로부터 상기 트래픽에 대한 GTP-U 헤더가 도착하는지, 상기 도착한 GTP-U 헤더는 상기 최소 비트 전송율을 지원 가능한 것으로 마킹되어 있는지 여부 등에 따라 해당 트래픽의 최소 비트 전송율을 지원하거나, 해당 트래픽의 패킷을 드랍하는 등의 방식으로 혼잡 제어를 수행한다.

도 11을 참조하여, 제4 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 11은 본 명세서의 제4 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 전송율 제어 동작을 예시하는 도면이다.

PGW(210)(또는 TDF)는 단말(290)에 제공되는 트래픽에 대하여 DPI를 수행하여, 그 결과 감지된 서비스/어플리케이션을 구별하는 식별자(identifier) 및 그 서비스를 위한 최소 비트 전송율(min bit rate)을 상기 트래픽을 전달하는 GTP-U(GTP-User; GPRS(;General Packet Radio Service) Tunneling Protocol-User)) 헤더에 마킹하여 SGW(250)으로 전달한다(1100). 본 실시예에서, 상기 PGW(210)에 의해 수행되는 혼잡 제어 동작들은 상기 TDF(240)에 의해 수행될 수 있으나, 설명의 편의상 상기 PGW(210)만을 언급하여 설명한다.

도 12를 참조하면, 상기 서비스/어플리케이션을 구별하는 식별자는 SCI(Service Class Indicator; 서비스 클래스 식별자)에 마킹되고, 상기 최소 비트 전송율은 추가 확장 필드(extension field)로 마킹된다.

도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 PGW가 기지국으로 송신하는 유저 트래픽의 GTP-U 헤더의 구조 예시도이다.

상기 최소 비트 전송율은 추가 확장 필드(1200)에 마킹될 수 있고, 상기 서비스/어플리케이션 구별 식별자는 SCI 필드(1202)에 마킹될 수 있다.

상기 PGW(210)는 기지국(230)으로부터 수신될 응답을 확인하기 위해서, 설정된 TEID와 내부 IP 헤더의 소스 어드레스(source address), 데스티네이션 어드레스(destination address), 소스 포트(source port), 데스티네이션 포트(destination port), 프로토콜(protocol) 정보, 및 최소 비트 전송율 정보를 내부(예를 들어, 별도의 설정 테이블)에 저장한다. 그리고 상기 응답을 기다리는 타이머(timer) T를 시작한다.

상기 SGW(250)는 상기 PGW(210)가 마킹한 헤더 확장(header extension)필드를 상기 기지국(230)으로 가는 GTP-U 헤더에 변형 없이 넣어 전달한다(1102).

상기 PGW(210)이 상기 GTP-U 헤더에 마킹한 최소 비트 전송율을 수신한 상기 기지국(230)은, 해당 트래픽에 대하여 요구한 상기 최소 비트 전송율의 지원이 가능한지 확인한다(1103). 이때, 상기 기지국(230)은 현재 기지국 리소스 현황, 단말에게 할당된 리소스 현황, 및 단말에게 허용된 최대 비트 전송율(max bit rate)을 기준으로 하여 상기 최소 비트 전송율의 지원이 가능한지 확인한다.

도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 기지국이 PGW로 송신하는 유저 트래픽의 GTP-U 헤더의 구조 예시도이다.

확인 결과에 따라서, 상기 기지국(230)은 지원 가능 여부 및 지원 가능하다면 어느 시간 동안 지원이 가능한지에 대한 정보를 GTP-U 헤더 확장 필드(1300)의 지원여부 필드(1302)와 시간 필드(1306)에 마킹하고 상기 SGW(250)으로 전송한다(1104). 이때, 업링크(uplink) 데이터가 없는 경우에는 GTP-U 헤더 확장 필드(1300)의 더미 여부 필드(1304)에 더미 플래그 마킹(dummy flag marking)하여 업링크 데이터가 없음을 표시한다.

상기 기지국(230)은 수신한 데이터에 대해 GTP-U 헤더 처리 후 상기 처리된 데이터를 단말에게 전송한다.

상기 기지국(230)이 설정한 최소 비트 전송율에 대한 지원(accept) 여부를 포함한 데이터를 수신한 상기 SGW(250)는 상기 지원 여부, 상기 더미 여부, 상기 시간 필드의 정보를 상기 PGW(210)로 보내는 데이터의 GTP-U 헤더에 복사하여 송신한다(1106).

상기 PGW(210)은 상기 SGW(250)의 중계(relay)를 통하여 GTP-U 헤더를 수신한다(1106). 상기 PGW(210)는 내부에 저장해 두었던 TEID, IP 패킷의 정보(주소, 포트, 프로토콜)를, 상기 수신된 GTP-U 헤더의 IP 패킷 정보와 비교한다(1108). 이때, 상기 PGW(210)은, 상기 저장된 소스 어드레스 및 포트 정보를 수신한 패킷의 데스티네이션 어드레스 및 포트 정보와 비교하고, 상기 저장된 데스티네이션 어드레스 및 포트 정보를 수신한 패킷의 소스 어드레스 및 포트 정보와 비교한다.

상기 비교의 결과가 일치하고 수신한 GTP-U 헤더의 확장 필드의 지원 여부 필드와 시간 필드가 마킹되어 있으면, 저장된 최소 비트 전송율이 상기 시간 필드에 마킹된 시간 동안 보장되는 것으로 보아, 상기 마킹된 시간 동안은 해당 트래픽에 대해서 최소 비트 전송율을 하한(lower limit)으로 하여 전송율 제어한다.

한편, 상기 저장된 정보들에서 찾았으나 상기 수신된 TEID 및 상기 IP 패킷의 정보와 일치되는 정보를 찾았으나, 미지원(unaccept)으로 마킹되어 있으면 해당 IP 플로우는 클로즈 게이팅(close gating)으로 처리하여 드랍한다.

상기 1108 동작의 비교에서 일치하는 응답이 상기 PGW(210)가 응답을 기다리기 위해 설정한 상기 타이머 T 내에 오지 않으면, 상기 PGW(210)는 카운터(counter)를 증가시키면서 N 번까지 타이머를 리셋(reset) 하면서 최소 비트 전송율 값을 GTP-U 헤더에 설정하여 상기 기지국(230으로 전달한다. 상기 N번의 시도까지 상기 기지국(230)으로부터 상기 1108 동작의 일치하는 응답이 오지 않으면 해당 IP 플로우는 클로즈 게이팅으로 처리하여 드랍한다.

한편, 상기 1108 동작에서 일치하는 응답이 수신되었으며 상기 지원 여부와 상기 시간을 수신한 경우에, 상기 시간이 종료되었고 해당 서비스/어플리케이션의 IP 플로우가 전송되어야 하는 상태이면, 상기 PGW(210)은 최소 비트 전송율을 GTP-U 헤더의 확장 필드에 마킹하여 기지국으로 보내는 동작을 다시 시작한다.

도 14는 본 명세서의 제4 실시예에 따른 PGW의 혼잡 제어 방법을 예시하는 도면이다.

PGW(210)은 단말(290)에게 전송될 트래픽의 GTP-U 헤더에 최소 비트 전송율 정보를 확장 필드로 마킹하고, SGW(250)에게 전달한다. 이때, 상기 PGW(210)은 상기 트래픽의 TEID 정보, IP 패킷 정보(어드레스, 포트, 프로토콜)를 내부에 저장한다. 기지국(230)으로부터 상기 GTP-U 헤더에 대한 응답을 수신하기 위해 타이머를 시작한다(1400).

상기 PGW(210)은 상기 기지국(230)으로부터 전달된 GTP-U 헤더를 상기 SGW(250)으로부터 수신한다(1402).

상기 PGW(210)은 상기 수신한 GTP-U 헤더에 마킹된 IP 패킷의 정보, TEID 정보를 상기 1400 단계에서 저장한 IP 패킷의 정보, TEID 정보와 비교하여 일치여부를 확인한다(1404)

상기 PGW(210)은 상기 확인의 결과 일치하는 경우, 수신 GTP-U 헤더의 확장 필드에 기록된 상기 최소 비트 전송율의 지원 여부 필드, 시간 필드를 이용하여, 상기 트래픽에 대한 전송율 제어를 수행한다(1406).

상기 도 2 내지 도 14가 예시하는 시스템의 구성도, 혼잡 제어 방법의 예시도, GTP-U 헤더의 마킹 예시도는 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 2 내지 도 14에 기재된 모든 구성부, 또는 동작의 단계가 발명의 실시를 위한 필수구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 발명의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.

앞서 설명한 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 통신 시스템의 엔터티, 기능(Function), 기지국, 부하 관리자, 또는 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 엔터티, 기능(Function), 기지국, 부하 관리자, 또는 단말 장치의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 엔터티, 기능(Function), 기지국, 부하 관리자, 또는 단말 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.

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

Claims

이동 통신 시스템에서 부하 관리자의 방법에 있어서,
기지국과 DNS 질의(Domain Name Server Query) 방식을 통해 연결하는 동작;
상기 기지국에게 부하 정보 보고를 위한 설정 정보를 송신하는 동작;
상기 설정 정보에 대한 응답으로 상기 기지국으로부터 부하 정보를 수신하는 동작; 및
상기 수신된 부하 정보를 기반으로 혼잡 제어를 위해 선택된 베어러에 대한정보를 포함하는 부하 통지 메시지를 PGW(PDN Gateway) 또는 SGW(Serving Gateway)에게 송신하여 상기 PGW 또는 상기 SGW의 혼잡 제어를 트리거링하는 동작을 포함하고,
상기 설정 정보는 상기 기지국이 상기 부하 정보를 보고할 기준에 관련되는 기준 정보 및 상기 기지국이 상기 부하 정보로 보고할 대상에 관련되는 보고 대상 정보를 포함하며,
상기 기준 정보는 임계 값을 포함하고, 상기 보고 대상 정보는 상기 기지국이 사용중인 자원의 양을 포함함을 특징으로 하는 부하 관리자의 방법.
제1항에 있어서,
상기 수신하는 동작은, 상기 기지국으로부터 상기 기지국의 식별자 및 상기 부하 정보를 수신하는 동작임을 특징으로 하는 부하 관리자의 방법.
제1항에 있어서,
상기 수신하는 동작은, 상기 기지국으로부터 혼잡을 일으키고 있는 단말의 ID 및 상기 부하 정보를 수신하는 동작이며,
상기 단말의 ID는, 상기 단말을 관리하는 MME(Mobile Management Entity)의 코드 및 상기 MME가 할당한 상기 단말의 임시 ID로 구성됨을 특징으로 하는 부하 관리자의 방법.
제3항에 있어서,
상기 트리거링하는 동작 이전에,
상기 MME의 코드를 이용하여 상기 MME에게 상기 베어러 정보를 요청하는 동작; 및
상기 MME로부터 상기 베어러 정보를 포함하는 응답을 수신하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 부하 관리자의 방법.
제1항에 있어서,
상기 수신하는 동작은, 상기 기지국으로부터 상기 SGW의 주소, 상기 기지국과 상기 SGW간의 베어러 터널에 관한 정보, 및 상기 부하 정보를 수신하는 동작임을 특징으로 하는 부하 관리자의 방법.
이동 통신 시스템의 부하 관리자에 있어서,
기지국과 DNS 질의 (Domain Name Server Query) 방식을 통해 연결하고, 상기기지국에게 상기 기지국의 자원 이용 상태에 기반한 부하 정보 보고를 위한 설정 정보를 송신하고, 상기 설정 정보에 대한 응답으로 상기 기지국으로부터 부하 정보를 수신하고, 혼잡 제어를 위해 선택된 베어러에 대한 정보를 포함하는 부하 통지 메시지를 PGW(PDN Gateway) 또는 SGW(Serving Gateway)에게 송신하여 상기 PGW 또는 상기 SGW의 혼잡 제어를 트리거링하는 송수신부를 포함하고,
상기 설정 정보는 상기 기지국이 상기 부하 정보를 보고할 기준에 관련되는 기준 정보 및 상기 기지국이 상기 부하 정보로 보고할 대상에 관련되는 보고 대상 정보를 포함하며,
상기 기준 정보는 임계 값을 포함하고, 상기 보고 대상 정보는 상기 기지국이 사용중인 자원의 양을 포함함을 특징으로 하는 부하 관리자.
이동 통신 시스템에서 PGW (PDN Gateway)의 방법에 있어서,
기지국을 통해 단말로 향하는 유저 데이터 대하여 DPI(deep packet inspection)을 수행하여 상기 데이터의 서비스를 구분하는 식별자를 획득하는
동작;
상기 서비스를 구분하는 식별자 및 상기 데이터의 최소 비트 전송율을 트래픽의 GTP-U(GPRS Tunneling Protocol-User) 헤더에 마킹하고 상기 데이터를 SGW(Serving Gateway)로 송신하는 동작;
상기 기지국으로부터 상기 마킹한 GTP-U 헤더에 대한 응답으로 최소 비트 전송율의 지원 가능 여부 값 및 지원 시간 값에 대한 정보를 수신하는 동작; 및
상기 수신한 정보의 GTP-U 헤더에서 독취한 상기 최소 비트 전송율에 대한 지원 여부 값에 따라 상기 데이터의 전송율 제어를 실시하는 동작을 포함하는 PGW의 방법.
제7항에 있어서,
상기 전송율 제어를 실시하는 동작은,
상기 수신한 정보의 GTP-U 헤더에서 독취한 상기 최소 비트 전송율에 대한 지원 여부 값 및 상기 최소 비트 전송율의 지원 시간 값에 따라 상기 데이터의 전송율 제어를 실시하는 동작임을 특징으로 하는 PGW의 방법.
제7항에 있어서,
상기 수신하는 동작 이전에,
상기 데이터의 TEID(Tunnel Endpoint ID) 및 IP 패킷 정보를 저장하는 동작을 더 포함하고,
상기 수신하는 동작 이후에,
상기 저장한 TEID 및 IP 패킷 정보와, 상기 수신한 데이터의 TEID 및 IP 패킷 정보를 비교하여 일치 여부를 판단하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 PGW의 방법.
이동 통신 시스템에서 PGW(PDN Gateway)에 있어서,
기지국을 통해 단말로 향하는 유저 데이터 대하여 DPI(deep packet inspection)을 수행하여 상기 데이터의 서비스를 구분하는 식별자를 획득하고, 상기 서비스를 구분하는 식별자 및 상기 데이터의 최소 비트 전송율을 트래픽의 GTP-U (GPRS Tunneling Protocol-User) 헤더에 마킹하는 프로세서; 및
상기 데이터를 SGW로 송신하고, 상기 기지국으로부터 상기 마킹한 GTP-U 헤더에 대한 응답으로 상기 최소 비트 전송율의 지원 가능 여부 값 및 지원 시간 값에 대한 정보를 수신하는 송수신부를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 수신한 정보의 GTP-U 헤더에서 독취한 상기 최소 비트 전송율에 대한 지원 여부 값에 따라 상기 데이터의 전송율 제어를 실시하는 PGW.
제6항에 있어서,
상기 송수신부는 상기 기지국으로부터 상기 설정 정보에 대한 응답으로 상기기지국의 식별자 및 상기 부하 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 부하 관리자.
제6항에 있어서,
상기 송수신부는 상기 기지국으로부터 상기 설정 정보에 대한 응답으로 혼잡을 일으키고 있는 단말의 ID 및 상기 부하 정보를 수신하고,
상기 단말의 ID는, 상기 단말을 관리하는 MME(Mobile Management Entity)의코드 및 상기 MME가 할당한 상기 단말의 임시 ID로 구성됨을 특징으로 하는 부하 관리자.
제12항에 있어서,
상기 트리거링 이전에,
상기 송수신부는 상기 MME의 코드를 이용하여 상기 MME에게 상기 베어러 정보를 요청하고,
상기 MME로부터 상기 베어러 정보를 포함하는 응답을 수신하는 것을 특징으로 하는 부하 관리자.
제6항에 있어서,
상기 송수신부는 상기 기지국으로부터 상기 설정 정보에 대한 응답으로 상기 SGW의 주소, 상기 기지국과 상기 SGW간의 베어러 터널에 관한 정보, 및 상기 부하 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 부하 관리자.
제6항에 있어서,
상기 부하 정보는 상기 기지국이 사용중인 자원의 양이 상기 임계 값을 초과할 경우 수신됨을 특징으로 하는 부하 관리자.
제10항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 수신한 정보의 GTP-U 헤더에서 독취한 상기 최소 비트전송율에 대한 지원 여부 값 및 상기 최소 비트 전송율의 지원 시간 값에 따라 상기 데이터의 전송율 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 PGW.
제10항에 있어서,
상기 프로세서는:
상기 기지국으로부터 상기 마킹한 GTP-U 헤더에 대한 응답으로 상기 최소 비트 전송율의 지원 가능 여부 값 및 지원 시간 값에 대한 정보를 수신하기 전에, 상기 데이터의 TEID(Tunnel Endpoint ID) 및 IP 패킷 정보를 저장하고,
상기 기지국으로부터 상기 마킹한 GTP-U 헤더에 대한 응답으로 상기 최소 비트 전송율의 지원 가능 여부 값 및 지원 시간 값에 대한 정보를 수신한 후에, 상기 저장한 TEID 및 IP 패킷 정보와, 상기 수신한 데이터의 TEID 및 IP 패킷 정보를 비교하여 일치 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 PGW.
제1항에 있어서,
상기 부하 정보는 상기 기지국이 사용중인 자원의 양이 상기 임계 값을 초과할 경우 수신됨을 특징으로 하는 부하 관리자의 방법.