KR101930938B1 - 이동성 관리 장치와 이를 이용한 시간 정보 제공 방법 - Google Patents

이동성 관리 장치와 이를 이용한 시간 정보 제공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LTE망에서의 망 접속 절차 중 시간 정보를 포함한 메시지를 전송할 수 있는 이동성 관리 장치와 이를 이용한 시간 정보 제공 방법에 관한 것입니다.
이를 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 이동성 관리 장치는 기지국 장치를 통해 사용자 단말로부터 접속 요청 메시지를 수신됨에 따라 세션을 생성하는 이동성 관리 장치로서, 상기 기지국 장치로부터 접속 완료 메시지가 수신됨에 따라 시간 정보를 포함한 메시지를 생성하는 메시지 생성부와, 상기 생성된 메시지를 첫 번째 다운 링크 데이터로 상기 사용자 단말에 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.

Description

이동성 관리 장치와 이를 이용한 시간 정보 제공 방법{MOBILE MANAGEMENT APPARATUS AND METHOD FOR SERVICING TIME INFORMATION USING THE SAME}
본 발명은 LTE망에서의 시간 정보 제공을 위한 것으로, 더욱 상세하게는 LTE 망에서의 망 접속 절차 중 시간 정보를 제공할 수 있는 이동성 관리 장치와 이를 이용한 시간 정보 제공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 동기망에서는 이동 통신 단말기(UE)와 교환기간의 시간이 일치하기 때문에 동기식 이동 통신 단말기는 시간 정보를 포함하는 브로드캐스팅 신호를 교환기로부터 수신하여 정확한 시간을 유지하게 된다.
반면 GSM(Global System for Mobile Communication), GPRS(General Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 및 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)와 같은 비동기망에서는 이동통신 단말기와 교환기간의 시간이 일치하지 않으므로, 이동통신 단말기로 시간정보를 별도로 제공하는 규격이 정해져 있다. 이러한 규격은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 규격 중 TS 24.008에 명시되어 있다. 이러한 규격에 따라 시간 정보는 NAS(Non Access Stratum) 메시지를 통해 이동 통신 단말기로 전송한다. 즉, NAS 메시지 상에 시간 정보를 포함하는 GMM 정보를 포함시켜 이동 통신 단말기에 전송할 수 있다. 이러한 NAS 메시지는 이동 통신 단말기가 교환기에 접속 완료될 때 이동 통신 단말기에 제공될 수 있다.
한편, 스마트폰과 태블릿 PC 등 모바일 기기의 보급이 증가하면서 폭발적으로 늘어난 데이터 전송량을 기존의 이동통신 방식으로는 더 이상 감당할 수 없게 되어 스마트폰 통화 끊김 현상이나 무선 인터넷 접속 불가 현상 등이 발생되고 있다. 이런 이유로 국내외 이동통신 시장에서는 이를 개선하면서 데이터 전송 속도도 향상된 3GPP 통신 기술이 개발되고 있다.
3GPP 릴리스(Release) 8에는, 전술한 요구 사항들을 충족시키기 위한 이동통신 시스템의 하나로써, EPC(Evolved Packet Core)라는 망 아키텍쳐(Network Architecture)가 기술되어 있다. EPC는 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템을 위한 네트워크 노드들의 집합이다. EPC는 기존의 3GPP 시스템 아키텍쳐의 코아 네트워크(Core Network)를 진화시켜, 진화된 무선접속망(Evolved RAN)인 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 등을 지원하고, 또한 패킷망의 효율성을 높이기 위하여 네트워크 노드를 단순화시킨 효율적인 망구조를 갖는다.
그러나, 이러한 LTE시스템에서는 접속 완료를 위한 'Attach accept 메시지'가 기지국까지만 전달되고 이동 통신 단말기에 전송되지 않기 때문에 LTE망 내 교환기가 시간 정보를 이동 통신 단말기로 전송할 수 있는 방법이 없다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2010-0019267, 공개일자 2010년 02월 18일 "비동기식 이동 통신 단말기 및 그의 시간 설정 방법"에는 비동기망으로부터 위치 정보를 수신하고, 이를 기반으로 국제 표준 시간 정보 제공 서버로부터 시간 정보를 수신하여 단말기의 현재 시간을 설정할 수 있는 기술이 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, LTE망에서의 망 접속 절차 중 시간 정보를 포함한 메시지를 전송할 수 있는 이동성 관리 장치와 이를 이용한 시간 정보 제공 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 LTE 망에서의 망 접속 절차 중 타이머의 구동을 통해 소정 시간이 경과하면 시간 정보를 포함한 메시지를 사용자 단말에 전송할 수 있는 이동성 관리 장치와 이를 이용한 시간 정보 제공 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 기지국 장치를 통해 사용자 단말의 망 접속 절차를 수행하는 이동성 관리 장치로서, 상기 망 접속 절차가 완료되면 로컬 시간 정보를 포함하는 메시지를 생성하는 메시지 생성부와, 상기 생성된 메시지를 다운 링크 데이터로서 상기 기지국 장치를 통해 상기 사용자 단말에게 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 이동성 관리 장치에서 수행하는 시간 정보 제공 방법으로서, 기지국 장치를 통해 사용자 단말의 망 접속 절차를 수행하는 단계와, 상기 망 접속 절차를 완료한 후, 로컬 시간 정보를 포함하는 메시지를 생성하는 단계와, 상기 생성된 메시지를 다운 링크 데이터로서 상기 기지국 장치를 통해 상기 사용자 단말에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
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본 발명은 사용자 단말과 이동성 관리 개체 사이의 망 접속 절차 중 시간 정보를 포함하는 메시지를 사용자 단말에 전송해줌으로써, LTE 시스템을 이용하는 사용자에게 정확한 시간 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 LTE 시스템을 도시한 네트워크 구성도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 시간 정보를 제공하기 위한 이동성 관리 장치의 내부 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동성 관리 개체에서 시간 정보를 제공하는 과정을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이동성 관리 개체에서 시간 정보를 제공하는 과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 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 발명의 실시 예에서의 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 LTE망에서 시간 정보를 사용자측 단말기에 전송할 수 있는 장치 및 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 LTE 시스템을 도시한 네트워크 구성도이다.
LTE 시스템은 UMTS 시스템에서 진화한 이동통신 시스템으로서 국제 표준화기구인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 표준이 제정되었다. 그 구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 무선 접속 네트워크(E-UTRAN : Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)와 코어 네트워크(EPC : Evolved Packet Core)로 구분할 수 있다. 무선 접속 네트워크는 사용자 단말(UE : User Equipment, 100)과 eNodeB(Evolved NodeB, 102)로 구성된다.
사용자 단말(100)는 무선 접속 네트워크를 통해 코어 네트워크를 구성하는 네트워크 노드들 또는 다른 단말과 통신을 수행할 수 있다.
또한, 사용자 단말(100)은 신호 생성 및 처리 수단인 프로세서와 무선 접속 네트워크(RAN)와 무선 신호를 송수신하기 위한 트랜시버(Transceiver)를 포함한다. 그리고 도면에 도시되지는 않았지만, 사용자 단말(100)은 사용자 데이터나 프로그램 등을 저장하기 위한 메모리(memory), 단말의 여러 정보나 데이터를 디스플레이하기 위한 디스플레이부, 키패드나 터치 스크린 등과 같은 사용자 인터페이스 등을 더 포함할 수 있다.
eNodeB(102)는 LTE 등 차세대기술 및 서비스를 지원하는 기지국 장치로서, 전송신호의 RF(radio frequency)화 및 송수신 신호세기 및 품질측정, 기저대역 신호처리, 채널 카드(Channel Card) 자원관리 등의 기능을 수행할 수 있다.
또한, 이러한 eNodeB(102)는 사용자 단말(100)로부터 접속 요청 메시지(Attach Request)를 수신한 후 이동성 관리 개체(MME : Mobility Management Entity, 106)와의 소정 절차를 수행하여 접속 완료 메시지(Attach Complete)를 이동성 관리 개체(106)에 제공할 수 있다.
홈 가입자 관리장치(HSS/HLR)(Home Subscriber Server/Home Location Register)(104)는 무선 통신 시스템에 대한 가입자 정보가 포함되어 있는 데이터 베이스(data base)를 포함하는 네트워크 노드로서, 서비스 가입자의 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터가 저장될 수 있다.
이동성 관리 개체(Mobility Management Entity : MME)(106)는 가입자 정보 및 사용자 단말(100)의 이동성을 관리하는 노드로서 세션 관리, 아이들(Idle) 가입자관리, 페이징(Paging), 가입자 인증기능 등을 담당한다. 즉, 이동성 관리 개체(106)는 사용자 단말(100)이나 다른 네트워크 노드 예컨대, PDN-GW(110) 또는 S-GW(108)로부터의 결합 요청이나 무선 베어러 설정 요청 등이 있는 경우에 제어 신호를 처리하는 것 등과 같은 제어 평면(control plane)의 여러 기능을 담당하며, EPS 베어러(Evolved Packet System bearer) 또는 아이피 터널(IP tunnel)의 설정과 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이동성 관리 개체(106)는 eNodeB(102)로부터 접속 완료 메시지(Attach Complete)를 수신함에 따라 시간 정보를 포함한 첫 번째 다운 링크 데이터를 사용자 단말(100)에 전송함으로써, 사용자 단말(100)에 시간 정보를 제공할 수 있다.
한편, 이동성 관리 개체(106)는 접속 요청 메시지를 eNodeB(102)로부터 수신한 후 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지(Initial Context Setup Request)를 전송한 후 또는 접속 요청 메시지를 수신한 후 소정 시간이 경과되면, 시간 정보를 포함한 첫 번째 다운 링크 데이터를 사용자 단말(100)에 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서 이동성 관리 개체(106)에서 전송하는 첫 번째 다운 링크 데이터에는 아래의 표 1과 같은 정보를 포함할 수 있다.
Figure 112012007119498-pat00001
상기의 표 1에 도시된 정보를 전송하기 위해서 이동성 관리 개체(106)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 메시지 생성부(200), 통신부(202), 타이머 구동부(204) 및 타이머(206) 등을 포함할 수 있다.
메시지 생성부(200)는 eNodeB(102)로부터 접속 요청 메시지를 수신하거나 타이머(206)의 구동이 종료될 때 상기 표 1에 도시된 정보를 포함한 메시지(시간 정보를 포함한 메시지)를 생성할 수 있다.
통신부(202)는 메시지 생성부(200)에 의해 생성된 메시지를 첫 번째 다운링크 데이터로 eNodeB(102)를 통해 사용자 단말(100)에 전송할 수 있다.
타이머 구동부(204)는 접속 요청 메시지가 수신되거나 첫 번째 컨텍스트 셋업 요청 메시지를 eNodeB(102)에 송신한 후 또는 세션 생성이 완료되는 시점에서 타이머(206)를 구동시킬 수 있다. 즉, 타이머 구동부(204)는 세션을 생성하기 위한 요청 메시지를 코어 네트워크 내 서빙 게이트웨이(108)에 전송한 후 이에 대한 응답 메시지가 수신될 때(세션 생성이 완료될 때), 기지국 장치인 eNodeB(102)로부터 접속 요청 메시지를 수신될 때 또는 응답 메시지를 수신한 후 eNodeB(102)에 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지를 송신한 후 타이머(206)를 구동시킬 수 있다.
타이머(206)는 기 설정된 시간이 셋팅되어 있으며, 기 설정된 시간이 경과되면 소정의 제어 신호를 발생시켜 메시지 생성부(200)에 제공할 수 있다. 즉, 타이머(206)는 타이머 구동부(204)에 의해 구동되어 기 설정된 시간이 경과되면 소정의 제어 신호를 메시지 생성부(200)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 메시지 생성부(200)는 시간 정보가 포함된 메시지를 생성할 수 있다.
서빙 게이트웨이(Serving Gateway: S-GW)(108)는 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(Payload traffic)을 처리하는 세션 제어(Session Control) 및 사용자 플레인(User Plane) 노드로서, eNodeB(102)와 S1-U 인터페이스(Interface)로 연동하며 Inter LTE/3GPP 핸드오버를 지원하고, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway : PDN-GW)(110)와 EPS 베어러(bearer)를 설정하고 터널링(Tunneling)을 이용하여 PDU(Packet Data Unit)를 전달할 수 있다.
PDN-GW(110)는 사용자 단말(100)의 IP를 할당하고 외부 인터넷망 및 Non-3GPP망과 연동하는 세션 제어 및 사용자 평면으로서, 패킷 서비스를 위해 S-GW(108) 및 외부망과 라우팅(Routing) 정보를 유지하며, 터널링(Tunneling) 및 IP 라우팅 기능을 갖는다. 또한, S-GW(108) 및 외부망으로 PDU를 전달한다.
홈 가입자 관리장치(HSS/HLR)(Home Subscriber Server/Home Location Register)(104)는 무선 통신 시스템에 대한 가입자 정보가 포함되어 있는 데이터 베이스(data base)를 포함하는 네트워크 노드로, 서비스 가입자의 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터가 저장된다.
PCRF(Policy & Charging Rule Function)(112)는 서비스 데이터 플로우(service data flow)에 따른 동적(dynamic) QoS 및 과금 규칙(Rule)을 제공하여, 통신 네트워크 내의 통신 정책 및 과금 처리를 수행한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 LTE 시스템에서의 시간 정보를 제공하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 무선 접속 네트워크의 사용자 단말(UE)(100)의 전원이 온되거나 또는 이동에 따른 기지국 변경 등으로 인해 eNodeB(102)를 통해 이동성 관리 개체(MME, 106)로 접속 요청(attach) 메시지를 전송하는 경우(S200), 사용자 단말(100)은 이동성 관리 개체(106)간 TS 23.401에 따른 망접속 절차, 예컨대 인증, 암호화 옵션 등과 같은 절차를 수행하여 이동성 관리 개체(106)에 접속하게 된다(S302).
이에 따라, 이동성 관리 개체(106)는 세션 생성을 위한 세션 생성 요청 메시지를 서빙 게이트웨이(S-GW, 108)에 전송한 후 이에 대한 응답 메시지를 서빙 게이트웨이(108)로부터 수신한다(S304, S306).
이후, 이동성 관리 개체(106)는 망 접속 절차에 따라 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지를 생성한 후 이를 eNodeB(102)에 전송(S308)하며, eNodeB(102)는 사용자 단말(100)과의 시그널링 접속을 위한 RRC 접속 절차를 수행(S310)한 후 이동성 관리 개체(106)에 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지에 따른 응답 메시지를 전송한다(S312).
그런 다음, eNodeB(102)는 접속 완료 메시지를 이동성 관리 개체(106)에 전송(S314)하며, 이동성 관리 개체(106)는 상기의 표1에 도시된 바와 같은 메시지를 생성한 후 이를 첫 번째 다운 링크 데이터로 사용자 단말(100)에 전송한다(S316). 이러한 메시지에는 로컬 시간 정보(local time zone)를 포함하고 있다.
상술한 바와 같이, 사용자 단말(100)과 이동성 관리 개체(106) 사이의 망 접속 절차가 완료되면, 이동성 관리 개체(106)에서 시간 정보를 포함하는 메시지를 사용자 단말(100)에 전송해줌으로써, LTE 시스템을 이용하는 사용자에게 정확한 시간 정보를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에서는 망 접속 절차가 완료되는 시점에서 메시지를 전송하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 망 접속 절차를 진행하는 도중에 시간 정보를 포함하는 메시지를 전송할 수도 있다. 이에 대해 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 시간 정보를 제공하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 무선 접속 네트워크의 사용자 단말(UE)(100)의 전원이 온되거나 또는 이동에 따른 기지국 변경 등으로 인해 eNodeB(102)를 통해 이동성 관리 개체(MME, 106)로 접속 요청(attach) 메시지를 전송하는 경우(S400), 사용자 단말(100)은 이동성 관리 개체(106)간 TS 23.401에 따른 망접속 절차, 예컨대 인증, 암호화 옵션 등과 같은 절차를 수행하여 이동성 관리 개체(106)에 접속하게 된다(S402).
이에 따라, 이동성 관리 개체(106)는 세션 생성을 위한 세션 생성 요청 메시지를 서빙 게이트웨이(S-GW, 108)에 전송한 후 이에 대한 응답 메시지를 서빙 게이트웨이(108)로부터 수신한다(S404, S406).
이와 같이, 세션 생성이 완료되면, 이동성 관리 개체(106)는 망 접속 절차에 따라 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지를 기지국 장치인 eNodeB(102)에 전송(S408)한 후 타이머 구동부(204)를 통해 타이머(206)를 구동시킨다(S410).
이후, 타이머(206)의 구동이 완료되면, 즉 기 설정된 시간이 경과되면(S412), 이동성 관리 개체(106)의 메시지 생성부(200)는 시간 정보를 포함한 메시지, 즉 상기의 표1에 도시된 바와 같은 메시지를 생성(S414)한 후 이를 첫 번째 다운 링크 데이터로 사용자 단말(100)에 전송한다(S416). 이에 따라, 사용자 단말(100)은 메시지 내 포함된 시간 정보를 이용하여 현재 시간을 설정한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 사용자 단말(100)과 이동성 관리 개체(106) 사이의 망 접속 절차 중 타이머(206)의 구동을 통해 시간 정보를 포함하는 메시지를 사용자 단말(100)에 전송해줌으로써, LTE 시스템을 이용하는 사용자에게 정확한 시간 정보를 제공할 수 있다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.
본 발명은 LTE 시스템을 이용하는 단말의 사용자가 시간정보를 제공하지 않는 LTE망에서 접속하더라도, 접속한 LTE망의 이동성 관리 개체로부터 시간 정보를 제공받음으로써, LTE망에서도 현재시간을 설정할 수 있는 기술로 이용될 수 있다.
100 : 사용자 단말 102 : eNodeB
104 : HSS/HLR 106 : 이동성 관리 개체
108 : S-GW 110 : PDN-GW
112 : PCRF

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 기지국 장치를 통해 사용자 단말의 망 접속 절차를 수행하는 이동성 관리 장치로서,
    상기 망 접속 절차가 완료되면 로컬 시간 정보를 포함하는 메시지를 생성하는 메시지 생성부와,
    상기 생성된 메시지를 다운 링크 데이터로서 상기 기지국 장치를 통해 상기 사용자 단말에게 전송하는 통신부를 포함하고,
    상기 메시지 생성부는, 상기 기지국 장치로부터 상기 통신부가 접속 완료 메시지를 수신한 후, 트래픽 처리를 위한 세션이 생성된 후부터 기 설정된 시간이 경과한 후 또는 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지가 상기 기지국 장치에게 송신된 후부터 기 설정된 시간이 경과한 후 중에서 어느 한 시기에 상기 메시지를 생성하는
    이동성 관리 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 이동성 관리 장치에서 수행하는 시간 정보 제공 방법으로서,
    기지국 장치를 통해 사용자 단말의 망 접속 절차를 수행하는 단계와,
    상기 망 접속 절차를 완료한 후, 로컬 시간 정보를 포함하는 메시지를 생성하는 단계와,
    상기 생성된 메시지를 다운 링크 데이터로서 상기 기지국 장치를 통해 상기 사용자 단말에게 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 로컬 시간 정보를 포함하는 메시지는, 상기 기지국 장치로부터 상기 이동성 관리 장치가 접속 완료 메시지를 수신한 후, 트래픽 처리를 위한 세션이 생성된 후부터 기 설정된 시간이 경과한 후 또는 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지가 상기 기지국 장치에게 송신된 후부터 기 설정된 시간이 경과한 후 중에서 어느 한 시기에 생성하는
    시간 정보 제공 방법.
  7. 삭제
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