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KR102325935B1 - 베어러 수정 요청 메시지의 전송을 위한 통신 처리 시스템, 이동성 관리 엔티티, 및 서빙 게이트웨이와, 그 제어방법 - Google Patents

베어러 수정 요청 메시지의 전송을 위한 통신 처리 시스템, 이동성 관리 엔티티, 및 서빙 게이트웨이와, 그 제어방법 Download PDF

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KR102325935B1
KR102325935B1 KR1020150048871A KR20150048871A KR102325935B1 KR 102325935 B1 KR102325935 B1 KR 102325935B1 KR 1020150048871 A KR1020150048871 A KR 1020150048871A KR 20150048871 A KR20150048871 A KR 20150048871A KR 102325935 B1 KR102325935 B1 KR 102325935B1
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South Korea
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data network
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mobility management
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최호룡
정원식
최현준
이충휘
신익섭
박상길
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주식회사 엘지유플러스
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Abstract

본 발명은 베어러 수정 요청 메시지의 전송을 위한 통신 처리 시스템, 이동성 관리 엔티티, 및 서빙 게이트웨이와, 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 통신 단말기의 이동성 관리를 수행하고, 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway)와 통신하는 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity)의 제어방법은, 특정 단말과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당한다고 판단하는 경우 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하는 단계와; 상기 확인한 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 서빙 게이트웨이에 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

베어러 수정 요청 메시지의 전송을 위한 통신 처리 시스템, 이동성 관리 엔티티, 및 서빙 게이트웨이와, 그 제어방법{COMMUNICATION PROCESSING SYSTEM, Mobility Management Entity, AND Serving Gateway, AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 베어러 수정 요청 메시지의 전송을 위한 통신 처리 시스템, 이동성 관리 엔티티, 및 서빙 게이트웨이와, 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티플 PDN(Packet Data Network) 단말을 지원하는 통신 처리 시스템, 이동성 관리 엔티티, 및 서빙 게이트웨이와, 그 제어방법에 관한 것이다.
3GPP(The 3rd Generation Partnership Project) 23.401, 3GPP 29.274 등에 따르면 Service Request, Tracking Area Update, X2 Handover, S1 Handover 시 MME(Mobility Management Entity)가 SGW(Serving Gateway)로 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 전송 시 PDN(Packet Data Network ) 연결(connection) 단위로 전송하도록 정의되어 있다.
그런데 최근에는 복수 개의 PDN connection이 가능한 멀티 PDN 지원 단말이 판매되고 있는데, 이러한 멀티 PDN 지원 단말에서 복수 개의 PDN 연결이 이루어진 상태에서 MME 등이 베어러 수정 요청을 전송하는 경우 문제점이 발생되고 있다.
즉, 서빙 네트워크(Serving Network) 등이 변경되는 등 다양한 이유로 MME가 베어러 수정 요청을 전송하는 경우 상술한 바와 같이 베어러 수정 요청이 PDN connection 단위로 전송되기 때문에 멀티 PDN 지원 단말의 경우 활성화 된 PDN 수만큼 Modify Bearer Request 메시지가 전송되어야 하고, 이에 따라 시그널링 메시지 처리 및 전송 부하가 증가하는 문제점이 발생되고 있는 것이다.
특히, RAT(Radio Access Technology) Change, Serving Network Change, User Location Information 등의 정보를 MME가 PGW에 전달해야 하는 경우 현재 해당 단말에 대응하여 활성화된 PDN 수만큼의 Modify Bearer Request 메시지를 전송해야 하는데, 종래에는 이러한 문제점을 해결하는 방안이 제시된 바 없다.
도 1에는 이러한 과정의 일 예가 나타나 있다.
현재 통신 단말은 멀티 PDN 단말로서 IMS망과 인터넷망에 접속하였고, 이에 따라 MME, SGW, PGW에서는 해당 통신 단말에 대하여 복수 개의 PDN 세션이 설정되어 있다고 가정한다(일 예로 IMS : EBI=5, Internet : EBI=6).
이 상태에서 MME는 MBR 전송 조건에 해당한다고 판단하는 경우, IMS 망 연결 세션에 대한 베어러 수정 요청 메시지(MBR : Modify Bearer Request), 일명 제1 MBR을 생성하는데, 이 제1 MBR에는 ULI, RAT 타입은 물론이고, IMS 연결에 관한 정보로서 Bearer context(EBI=5)가 포함될 수 있다. MME는 생성한 제1 MBR을 SGW에 전송한다.
또한 MME는 인터넷 망 연결 세션에 대한 베어러 수정 요청 메시지(MBR : Modify Bearer Request), 일명 제2 MBR도 생성하는데, 이 제2 MBR에는 ULI, RAT 타입은 물론이고, 인터넷 연결에 관한 정보로서 Bearer context(EBI=6)가 포함될 수 있다. MME는 생성한 제2 MBR도 SGW에 전송한다.
한편, SGW는 MME로부터 수신된 제1 MBR에 따라 IMS 망 연결 세션과 관련된 처리를 수행한 후, PGW에 제1 MBR을 전달한다.
또한 SGW는 MME로부터 수신된 제2 MBR에 따라 인터넷 망 연결 세션과 관련된 처리를 수행한 후, PGW에 제2 MBR을 전달한다.
PGW는 SGW로부터 수신된 제1 MBR에 따라 IMS 망 연결 세션과 관련된 처리를 수행하고, 마찬가지로 제2 MBR에 따라 인터넷 망 연결 세션과 관련된 처리를 수행한다.
또한 PGW는 IMS 망 연결 세션과 관련된 처리 결과로써 베어러 수정 응답 메시지(MBR : Modify Bearer Response), 일명 제3 MBR을 생성하여 SGW에 전송하고, 마찬가지로 인터넷 망 연결 세션과 관련된 처리 결과로써 베어러 수정 응답 메시지(MBR : Modify Bearer Response), 일명 제4 MBR을 생성하여 SGW에 전송한다.
SGW는 PGW로부터 수신된 제3 MBR에 따라 IMS 망 연결 세션과 관련된 처리를 수행한 후 MME에 제3 MBR을 전달하고, 제4 MBR에 따라 인터넷 망 연결 세션과 관련된 처리를 수행한 후 MME에 제2 MBR을 전달한다.
MME는 SGW로부터 수신된 제3 MBR에 따라 IMS 망 연결 세션과 관련된 처리(예를 들어 해당 세션 삭제처리)를 수행하고, 제4 MBR에 따라 인터넷 망 연결 세션과 관련된 처리(예를 들어 해당 세션 삭제처리)를 수행한다.
등록번호 제10-1449720
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 멀티 PDN 지원 단말이 복수 개의 PDN 연결을 활성화한 상태에서 MME 등이 해당 멀티 PDN 지원 단말에 대응되는 Modify Bearer Request를 전송함에 있어서 전송 부하를 최소화시키는 베어러 수정 요청 메시지의 전송을 위한 통신 처리 시스템, 이동성 관리 엔티티, 및 서빙 게이트웨이와, 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity), 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN : Packet Data Network Gateway)를 포함하는 통신 처리 시스템은, 상기 이동성 관리 엔티티는 특정 단말과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당한다고 판단하는 경우 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하고, 그 확인한 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 서빙 게이트웨이에 전달하고, 상기 서빙 게이트웨이는 상기 이동성 관리 엔티티로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 수행하고, 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전달하며, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는 상기 서빙 게이트웨이로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 통신 단말기의 이동성 관리를 수행하고, 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway)와 통신하는 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity)는, 상기 서빙 게이트웨이와 통신하는 통신부와; 특정 단말과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당하는지 여부를 판단하는 판단부와; 상기 판단부의 판단 결과다고 판단하는 경우 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하는 확인부와; 상기 확인부에서 확인한 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 통신부를 통해 상기 서빙 게이트웨이에 전송하는 메시지 전송부를 포함하여 구성된다.
또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 무선 기지국과 연동하여 무선 기지국간 핸드오버시 앵커(anchor) 역할을 수행하고, 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN : Packet Data Network Gateway)와 통신하는 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway)는, 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN : Packet Data Network Gateway)와 통신하는 통신부와; 상기 이동성 관리 엔티티로부터 상기 통신부를 통해 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 추출하는 추출부와; 상기 추출부에서 추출한 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 모두 수행하는 처리부와; 상기 추출부에서 추출한 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 통신부를 통해 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 메시지 전송부를 포함하여 구성된다.
또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity), 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN : Packet Data Network Gateway)를 포함하는 통신 처리 시스템의 제어방법은, 상기 이동성 관리 엔티티가 특정 단말과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당한다고 판단하는 경우 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하는 단계와; 상기 확인한 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 상기 이동성 관리 엔티티가 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 서빙 게이트웨이에 전달하는 단계와; 상기 서빙 게이트웨이가 상기 이동성 관리 엔티티로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 수행하고, 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전달하는 단계와; 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이가 상기 서빙 게이트웨이로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 통신 단말기의 이동성 관리를 수행하고, 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway)와 통신하는 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity)의 제어방법은, 특정 단말과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당한다고 판단하는 경우 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하는 단계와; 상기 확인한 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 서빙 게이트웨이에 전달하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 무선 기지국과 연동하여 무선 기지국간 핸드오버시 앵커(anchor) 역할을 수행하고, 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN : Packet Data Network Gateway)와 통신하는 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway)의 제어방법은, 상기 이동성 관리 엔티티로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 추출하는 단계와; 상기 추출한 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 모두 수행하는 단계와; 상기 추출한 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 베어러 수정 요청 및 베어러 수정 응답 신호의 송수신에 있어서 복수의 PDN 연결 세션 정보들이 통합적으로 송수신됨으로써, 네트워크 전송 부하 및 각 장치에서의 처리 부하를 감경시킬 수 있다.
도 1은 종래의 방식에 따른 MBR의 송수신 과정을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 처리 시스템을 포함하는 전체 시스템의 개략 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 MME의 기능 블록도이고,
도 4는 도 2의 SGW의 기능 블록도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MME, SGW, PGW 간의 신호 및 제어 흐름을 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
이하 본 발명에 따른 각 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 예에 불과하고, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 특히 본 발명은 각 실시예에 포함되는 개별 구성, 개별 기능, 또는 개별 단계 중 적어도 어느 하나 이상의 조합으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 통신 처리 시스템을 포함하는 전체 시스템의 개략 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.
동 도면에 도시된 전체 시스템은 예를 들어 LTE(Long Term Evolution) 통신을 위한 시스템일 수 있는데, 동 도면에 개시된 바와 같이 통신 단말(600), 무선 기지국(500), HSS(Home Subscriber Server)(400), MME(Mobility Management Entity)(100), SGW(Serving Gateway)(200), PGW(Packet Data Network Gateway)(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 통신 단말(600)은 사용자가 조작하여 통신 서비스를 받는 단말로서, 예를 들어 피쳐폰, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistants) 등 휴대용 무선 통신 단말기를 포함할 수 있다.
무선 기지국(500)은 이러한 통신 단말(600)과 무선 통신을 수행하여 통신 단말(600) 사용자가 상대방과 통화하거나 데이터 통신을 할 수 있도록 지원하는 기능을 수행한다. 이러한 무선 기지국(500)은 예를 들어 E-UTRAN(Evolved UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network))에 포함되는 eNB (Evolved Node B)에 해당할 수 있다.
HSS(400)는 각 통신 단말(600) 가입자별로 인증을 위한 Key 정보와 가입자 프로파일을 가지고 있는 중앙 데이터베이스에 해당하는 것으로서, 가입자 프로파일에는 각 가입자가 가입한 서비스 상품에 맞는 QoS 등급 정보(우선순위, 최대 사용 가능 대역폭 등)가 포함되어 있을 수 있고, 인증을 위한 Key 정보와 가입자 프로파일은 통신 단말(600)이 접속할 때 MME(100)로 전달될 수 있다.
이동성 관리 엔티티에 해당하는 MME(100)는 예를 들어 본 실시예에 따른 LTE 망의 두뇌 역할을 하는 것으로서, 통신 단말(600)을 인증(Authentication)하고, EPS(Evolved Packet System : EPC(Evolved Packet Core)와 E-UTRAN를 포함하는 의미) 베어러를 관리(생성, 변경 해제 등에 관여)하며, 가입자의 Mobility 상태를 관리한다.
특히, 본 실시예에서 MME(100)는 특정 통신 단말(600)과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당한다고 판단하는 경우 그 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하고, 확인한 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 후술하는 SGW(200)에 전달하는 기능을 수행한다.
서빙 게이트웨이 즉, SGW(200)는 eNB(E-NodeB)간 핸드오버시 anchoring 역할을 수행하고, MME(100)와 PGW(300) 통신 경로 사이에서 메시지의 수신 및 전송 기능을 수행하는 장치이다.
특히 본 실시예에서 SGW(200)는 MME(100)로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 수행하고, 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 후술하는 PGW(300)에 전송하는 기능을 수행한다.
PGW(300)는 패킷망(700)(예를 들어 IMS(IP Multimedia Subsystem )망)의 관문 역할을 수행하는 것으로서, 통신 단말(600)에 IP 주소를 할당하고, 핸드 오버시 S-GW들에 대한 anchoring을 수행하며, 통신 단말(600)별로 서로 다른 QoS 정책을 적용하는 기능을 수행한다.
특히, 본 실시예에서 PGW(300)는 SGW(200)로부터 베어러 통합 수정 요청 메시지가 수신되는 경우, 그 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 수행하고, 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 복수 개의 베어러 수정 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지를 SGW(200)에 전송하는 기능을 수행한다.
이하에서는 상술한 구성 요소 중 MME(100)와 SGW(200)의 기능 블록에 대해서 보다 상세히 설명한다.
우선 MME(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 통신부(110), 판단부(120), 확인부(130), 메시지 전송부(140), 처리부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(110)는 무선 기지국(500), SGW(200), HSS(400)와 통신할 수 있도록 하는 일종의 통신 인터페이스에 해당한다. 즉, MME(100)는 통신부(110)를 통해 외부로부터 메시지, 신호 등을 수신하거나 전송할 수 있다.
판단부(120)는 특정 단말과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당하는지 여부를 판단하는 기능을 수행한다.
예를 들어 판단부(120)는 종래의 LTE 규격에 따른 RAT 타입이 변경된 경우, Serving Network 가 변경된 경우, User Location Information, User CSG Information, UE Time zone, MME-FQ-CSID 등을 전송해야 하는 경우 등의 상황이 발생한 경우 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당한다고 판단한다.
확인부(130)는 판단부(120)의 판단 결과다고 판단하는 경우 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하는 기능을 수행한다.
예를 들어 통신 단말(600)이 IMS 망 연결과 인터넷 연결을 동시에 한 경우 2 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 생성될 수 있는데, 확인부(130)는 이처럼 각 통신 단말(600)에 대응되어 개설된 세션의 종류 및 숫자 등을 확인할 수 있다.
메시지 전송부(140)는 확인부(130)에서 확인한 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 통신부(110)를 통해 상기 SGW(200)에 전송하는 기능을 수행한다.
즉, 메시지 전송부(140)는 각 세션(PDN 연결)별로 베어러 수정 요청 메시지(MBR : Modify Bearer Request)를 전송하는 종래와 달리, 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 SGW(200)에 전송하는 것이다.
처리부(150)는 SGW(200)로부터 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 복수 개의 베어러 수정 응답 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지가 상기 통신부(110)를 통해 수신되면, 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 베어러 수정 응답 처리를 수행하는 기능을 수행한다.
예를 들어 처리부(150)는 베어러 통합 수정 응답 메시지에 포함된 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 세션의 삭제를 처리할 수 있다.
다음으로 SGW(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 통신부(210), 추출부(220), 처리부(230), 메시지 전송부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(210)는 MME(100) 및 PGW(300)와 통신할 수 있도록 하는 일종의 통신 인터페이스에 해당한다. 즉, SGW(200)는 통신부(210)를 통해 외부로부터 메시지, 신호 등을 수신하거나 전송할 수 있다.
추출부(220)는 MME(100)로부터 통신부(210)를 통해 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 추출하는 기능을 수행한다.
즉, 추출부(220)는 종래와 달리 베어러 통합 수정 요청 메시지에 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보가 포함되어 있는 경우, 그 각각의 정보를 모두 추출하는 기능을 수행하는 것이다.
처리부(230)는 추출부(220)에서 추출한 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 모두 수행하는 기능을 수행한다. 예를 들어 수신된 베어러 통합 수정 요청 메시지에 IMS 연결 세션에 대응되는 제1 PDN 연결 정보와, 인터넷 연결 세션에 대응되는 제2 인터넷 연결 정보가 포함되어 있는 경우, 처리부(230)는 IMS 연결과 관련된 처리는 물론이고 인터넷 연결과 관련된 처리를 모두 수행하는 것이다.
여기서 베어러 수정 요청 처리의 수행이란, 각 PDN 연결과 관련된 세션을 삭제하거나 또는 후술하는 바와 같이 각 PDN 연결과 관련된 연결 세션 정보를 모두 PGW(300)에 전송하기 위한 준비를 수행하는 것 등을 포함할 수 있다.
다만, 각 PDN 연결과 관련된 세션의 삭제는 후술하는 바와 같이 복수 개의 베어러 수정 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지가 PGW(300)로부터 수신되는 시점에 이루어질 수도 있다.
즉, PGW(300)로부터 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 복수 개의 베어러 수정 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지가 통신부(210)를 통해 수신될 수 있고, 이때 처리부(230)는 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 베어러 수정 응답 처리를 수행할 수 있는데, 여기서 베어러 수정 응답 처리가 각 PDN 연결과 관련된 세션의 삭제에 해당할 수 있는 것이다.
메시지 전송부(240)는 추출부(220)에서 추출한 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 통신부(210)를 통해 PGW(300)에 전송하는 메시지 전송부(240)를 포함하는 기능을 수행한다.
즉, 메시지 전송부(240)는 PGW(300)에 각 PDN 연결에 해당하는 각각의 베어러 수정 요청 메시지를 별도로 전송하는 것이 아니라, 상술한 MME(100)와 마찬가지로 모든 PDN 연결과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 PGW(300)에 전송하는 것이다.
또한 메시지 전송부(240)는 PGW(300)로부터 베어러 통합 수정 응답 메시지가 수신된 이후, 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 복수 개의 베어러 수정 응답 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지를 생성하여 통신부(210)를 통해 MME(100)에 전송할 수도 있음은 물론이다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MME(100)와 SGW(200) 및 PGW(300)가 베어러 통합 수정 요청 메시지 및 베어러 통합 수정 응답 메시지를 송수신하는 제어 및 신호 흐름을 설명한다.
우선, 현재 통신 단말(600)은 멀티 PDN 단말로서 IMS망과 인터넷망에 접속하였고, 이에 따라 MME(100), SGW(200), PGW(300)에서는 해당 통신 단말(600)에 대하여 복수 개의 PDN 세션이 설정되어 있다고 가정한다(일 예로 IMS : EBI=5, Internet : EBI=6).
이 상태에서 MME(100)는 MBR 전송 조건에 해당한다고 판단하는 경우, 일명 베어러 통합 수정 요청 메시지(MMBR : Modify Multiple Bearer Request)를 생성하는데, 이 MMBR에는 ULI, RAT 타입은 물론이고, 각 베어러 연결에 관한 정보로서, Bearer context(EBI=5) 및 Bearer context(EBI=6)가 모두 포함될 수 있다.
MME(100)는 생성한 MMBR을 SGW(200)에 전송하는데, SGW(200)는 MMBR에 포함된 정보를 이용하여 각 PDN connection 단위로 모두 처리를 수행한다. 예를 들어 IMS 망 연결과 관련된 Bearer context(EBI=5) 정보를 이용하여 IMS 망의 연결 세션에 대한 처리를 수행함과 아울러 인터넷 망 연결과 관련된 Bearer context(EBI=6) 정보를 이용하여 인터넷 망의 연결 세션에 대한 처리를 수행할 수 있다.
이어서 SGW(200)는 상술한 ULI, RAT 타입과 Bearer context(EBI=5) 및 Bearer context(EBI=6)를 모두 포함하는 MMBR을 PGW(300)에 전송한다.
PGW(300) 역시 MMBR에 포함된 정보를 이용하여 각 PDN connection 단위로 모두 처리를 수행하는데, 예를 들어 IMS 망 연결과 관련된 Bearer context(EBI=5) 정보를 이용하여 IMS 망의 연결 세션에 대한 삭제 처리를 수행함과 아울러 인터넷 망 연결과 관련된 Bearer context(EBI=6) 정보를 이용하여 인터넷 망의 연결 세션에 대한 삭제 처리를 수행할 수 있다.
이어서 PGW(300)는 일명 베어러 통합 수정 응답 메시지(MMBR : Modify Multiple Bearer Response)를 생성하는데, 이 MMBR에는 각 베어러 연결에 관한 정보로서, Bearer context(EBI=5) 및 Bearer context(EBI=6)가 모두 포함될 수 있다.
SGW(200)는 PGW(300)로부터 수신된 MMBR에 포함된 정보를 이용하여 각 PDN connection 단위로 모두 처리한 후, MMBR을 MME(100)에 전송한다.
MME(100)는 SGW(200)로부터 수신된 MMBR에 포함된 정보를 이용하여 각 PDN connection 단위로 모두 처리하는데, 예를 들어 각 PDN 연결 세션에 대한 삭제 처리를 수행할 수 있다.
도 5와 도 1을 비교하면 본 발명에 따른 효과를 명확히 알 수 있다. 즉, 각 PDN 연결에 대한 통합 처리를 통해 트래픽 부하와 각 장치에서의 처리 부하가 줄어들 수 있음을 알 수 있는 것이다.
한편, 상술한 각 실시예를 수행하는 과정은 소정의 기록 매체(예를 들어 컴퓨터로 판독 가능한)에 저장된 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 이루어질 수 있음은 물론이다. 여기서 기록 매체는 RAM(Random Access Memory)과 같은 전자적 기록 매체, 하드 디스크와 같은 자기적 기록 매체, CD(Compact Disk)와 같은 광학적 기록 매체 등을 모두 포함한다.
이때, 기록 매체에 저장된 프로그램은 컴퓨터나 스마트폰 등과 같은 하드웨어 상에서 실행되어 상술한 각 실시예를 수행할 수 있다. 특히, 상술한 본 발명에 따른 MME(100)와 SGW(200)의 기능 블록 중 적어도 어느 하나는 이러한 프로그램 또는 애플리케이션에 의해 구현될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 특허청구범위에 속한다면 본 발명에 포함된다는 것은 자명할 것이다.
100 : MME 200 : SGW
300 : PGW 400 : HSS
500 : 무선 기지국 600 : 통신 단말
700 : 패킷망

Claims (12)

  1. 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity), 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN : Packet Data Network Gateway)를 포함하는 통신 처리 시스템의 제어방법에 있어서,
    (a) 상기 이동성 관리 엔티티가 특정 단말과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당한다고 판단하는 경우 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하는 단계와;
    (b) 상기 (a) 단계에서 확인한 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 상기 이동성 관리 엔티티가 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 서빙 게이트웨이에 전달하는 단계와;
    (c) 상기 서빙 게이트웨이가 상기 이동성 관리 엔티티로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 수행하고, 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전달하는 단계와;
    (d) 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이가 상기 서빙 게이트웨이로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 처리 시스템의 제어방법.
  2. 통신 단말기의 이동성 관리를 수행하고, 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway)와 통신하는 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity)의 제어방법에 있어서,
    (a) 특정 단말과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당한다고 판단하는 경우 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하는 단계와;
    (b) 상기 (a) 단계에서 확인한 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 서빙 게이트웨이에 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 관리 엔티티의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서빙 게이트웨이로부터 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 복수 개의 베어러 수정 응답 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지가 수신되면, 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 베어러 수정 응답 처리를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 관리 엔티티의 제어방법.
  4. 무선 기지국과 연동하여 무선 기지국간 핸드 오버시 앵커(anchor) 역할을 수행하고, 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN : Packet Data Network Gateway)와 통신하는 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway)의 제어방법에 있어서,
    (a) 상기 이동성 관리 엔티티로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 추출하는 단계와;
    (b) 상기 추출한 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 모두 수행하는 단계와;
    (c) 상기 추출한 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이의 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이로부터 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 복수 개의 베어러 수정 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지가 수신되면, 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 베어러 수정 응답 처리를 수행하는 단계와;
    상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 복수 개의 베어러 수정 응답 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지를 상기 이동성 관리 엔티티에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이의 제어방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  7. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 애플리케이션.
  8. 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity), 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN : Packet Data Network Gateway)를 포함하는 통신 처리 시스템에 있어서,
    상기 이동성 관리 엔티티는 특정 단말과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당한다고 판단하는 경우 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하고, 그 확인한 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 서빙 게이트웨이에 전달하고,
    상기 서빙 게이트웨이는 상기 이동성 관리 엔티티로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 수행하고, 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전달하며,
    상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이는 상기 서빙 게이트웨이로부터 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 처리 시스템.
  9. 통신 단말기의 이동성 관리를 수행하고, 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway)와 통신하는 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity)에 있어서,
    상기 서빙 게이트웨이와 통신하는 통신부와;
    특정 단말과 관련한 베어러 수정 요청 메시지 발생 조건에 해당하는지 여부를 판단하는 판단부와;
    상기 판단부의 판단 결과다고 판단하는 경우 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션을 확인하는 확인부와;
    상기 확인부에서 확인한 상기 특정 단말과 관련된 패킷 데이터 네트워크 연결 세션이 복수 개인 경우 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 통신부를 통해 상기 서빙 게이트웨이에 전송하는 메시지 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 관리 엔티티.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 서빙 게이트웨이로부터 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 복수 개의 베어러 수정 응답 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지가 상기 통신부를 통해 수신되면, 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 베어러 수정 응답 처리를 수행하는 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 관리 엔티티.
  11. 무선 기지국과 연동하여 무선 기지국간 핸드 오버시 앵커(anchor) 역할을 수행하고, 이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN : Packet Data Network Gateway)와 통신하는 서빙 게이트웨이(SGW : Serving Gateway)에 있어서,
    이동성 관리 엔티티(MME : Mobility Management Entity) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN : Packet Data Network Gateway)와 통신하는 통신부와;
    상기 이동성 관리 엔티티로부터 상기 통신부를 통해 수신되는 베어러 통합 수정 요청 메시지에 포함된 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 추출하는 추출부와;
    상기 추출부에서 추출한 각 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보에 각각 대응되는 베어러 수정 요청 처리를 모두 수행하는 처리부와;
    상기 추출부에서 추출한 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 요청 메시지를 생성하여 상기 통신부를 통해 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하는 메시지 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이로부터 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 복수 개의 베어러 수정 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지가 상기 통신부를 통해 수신되면, 상기 처리부는 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 베어러 수정 응답 처리를 수행하고,
    상기 메시지 전송부는 상기 복수 개의 패킷 데이터 네트워크 연결 세션 정보 각각에 대응되는 복수 개의 베어러 수정 응답 처리 결과 메시지를 모두 포함하는 하나의 베어러 통합 수정 응답 메시지를 생성하여 상기 통신부를 통해 상기 이동성 관리 엔티티에 전송하는 것을 특징으로 하는 서빙 게이트웨이.
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