KR20140038703A - 이동통신 시스템과 ｉｍｓ의 연동 방법 및 이를 위한 통신 시스템 - Google Patents

이동통신 시스템과 ｉｍｓ의 연동 방법 및 이를 위한 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 PCRF이 구축된 통신 환경에서 확장과 호환에 용이하도록 이동통신 시스템과 IMS(IP Multimedia subsystem)가 연동하는 방법 및 이를 위한 통신 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 복수의 PCRF(Policy and Charging Rules Function)를 포함하는 통신 환경에서, 이동통신 시스템과 IMS(IP Multimedia Subsystem)이 연동하는 방법은, 상기 이동통신 시스템이 이동단말로부터 접속을 요청받는 접속 요청 단계; 상기 이동통신 시스템이 복수의 PCRF 중에서 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하기 위한 PCRF를 선정하는 PCRF 선정 단계; 상기 이동통신 시스템이 상기 선정한 PCRF와 상기 IMS의 CSCF(Call Session Control Function) 간에 연동되는 인터페이스 정보를 획득하는 획득 단계; 및 상기 이동통신 시스템이 상기 획득한 인터페이스 정보를 상기 이동단말로 제공하는 제공 단계를 포함한다.

Description

이동통신 시스템과 ＩＭＳ의 연동 방법 및 이를 위한 통신 시스템{Method for interworking between wireless communication system and IP multimedia subsystem and communication system therefor}
본 발명은 이동통신 시스템과 IMS(IP Multimedia subsystem)의 연동 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 PCRF(Policy and Charging Rules Function)가 구축된 통신 환경에서 효율적으로 이동통신 시스템과 IMS(IP Multimedia subsystem)을 연동하는 방법 및 이를 위한 통신 시스템에 관한 것이다.
오늘날 이동통신 시스템의 발전으로 인하여 차세대 이동통신기술인 LTE(Long Term Evolution) 통신 시스템을 기반으로 한 통신 서비스가 진행되고 있다. 상기 LTE 통신 시스템은 패킷 데이터 전송에 기반을 둔 다양한 서비스 지원을 목표로 하는 기술로서 최대 20MHz 대역폭 기준, 하향링크 최대 전송속도 100Mbps, 상향링크 50Mbps의 전송속도를 지원한다.
한편, 음성, 오디오, 비디오 등의 멀티미디어 미디어를 인터넷 프로토콜을 기반으로 송수신하기 위한 IP 멀티미디어 서브시스템(IP Multimedia subsystem, 이하 'IMS'로 지칭함)에 대한 연구가 계속적으로 진행되고 있다. 아래의 특허문헌은 IMS망 기반의 과금 처리 시스템에 대해서 개시하고 있다.
일반적으로 LTE 통신 시스템과 IMS 연동은 QoS(Quality of Service)와 과금 정책을 담당하는 정책 과금 장치(Policy and Charging Rules Function, 이하 'PCRF'로 지칭함)와 콜 세션 제어 장치(Call Session Control Function, 이하 'CSCF'로 지칭함) 간의 연동을 통하여 이루어진다.
구체적으로, CSCF는 이동단말의 IMS 등록을 수행한 후, INVITE 메시지를 이동단말로부터 수신하면 PCRF와 연동하여 IP 멀티미디어 서비스를 위한 베어러를 생성한다. 또한, CSCF는 이동단말이 멀티미디어 서비스를 종료하면 베어러를 해제한다.
그런데 PCRF가 복수 개가 존재한 경우, CSCF가 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF를 선택하는 구체적인 방법과 기준이 마련되지 않은 실정이다. 즉, 실제적인 서비스 환경에서 PCRF가 복수 개가 존재하는 경우, CSCF가 어떤 PCRF와 연동할지 여부에 대해서 명확한 기준과 구체적인 방안이 제시되고 있지 않아, 이동통신 시스템과 IMS 간의 확장성과 호환성에 대한 문제점이 지적되고 있다.
한국등록특허 10-0996643
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 복수의 PCRF이 구축된 통신 환경에서 확장과 호환에 용이하도록 이동통신 시스템과 IMS(IP Multimedia subsystem)을 연동하는 방법 및 이를 위한 통신 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따른 복수의 PCRF(Policy and Charging Rules Function)를 포함하는 통신 환경에서, 이동통신 시스템과 IMS(IP Multimedia Subsystem)가 연동하는 방법은, 상기 이동통신 시스템이 이동단말로부터 접속을 요청받는 접속 요청 단계; 상기 이동통신 시스템이 복수의 PCRF 중에서 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하기 위한 PCRF를 선정하는 PCRF 선정 단계; 상기 이동통신 시스템이 상기 선정한 PCRF와 상기 IMS의 CSCF(Call Session Control Function) 간에 연동되는 인터페이스 정보를 획득하는 획득 단계; 및 상기 이동통신 시스템이 상기 획득한 인터페이스 정보를 상기 이동단말로 제공하는 제공 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따른 통신 시스템은, 이동단말에 대한 정책과 과금을 담당하는 복수의 PCRF; 이동통신망에 접속한 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF를 복수의 PCRF 중에서 선정하고, 상기 선정한 PCRF와 IMS 간에 연동되는 인터페이스 정보를 상기 선정한 PCRF로부터 수신하여 상기 이동단말로 제공하는 게이트웨이; 및 상기 이동단말로부터 상기 인터페이스 정보가 포함된 등록 요청 메시지를 수신하여 상기 이동단말을 IMS에 등록하고, 상기 이동단말로부터 IMS 통신 서비스를 요청 받으면 상기 등록 요청 메시지에 포함된 인터페이스 정보를 토대로, 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF와 통신하고 연동하여 상기 이동단말로 상기 통신 서비스를 제공하는 CSCF를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 복수의 PCRF 중에서 이동단말의 서비스 정책과 과금을 담당하는 PCRF의 연동정보를 해당 이동단말로 제공하고, 상기 이동단말로부터 수신한 등록 메시지(REGISTER)를 통해 IMS의 CSCF가 PCRF의 연동정보를 획득하여 PCRF와 연동하게 함으로써, 통신 시스템의 확장성을 높이고 통신 서비스의 품질을 향상시키는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 IMS와 이동통신 시스템의 연동 구조를 간편하게 설계함으로써, 통신 시스템을 확장할 때 필요한 서비스 구축 비용을 절약시키는 효과가 있다.
게다가, 본 발명은 PCRF별로 담당중인 이동단말의 개수에 근거하여, 담당하고 있는 단말 수가 적은 PCRF로 신규 접속한 이동단말을 배정함으로써, 각 PCRF의 로드를 분산시키는 이점도 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 시스템에서 담당 PCRF의 인터페이스 정보를 이동단말로 제공하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신 시스템과 IP 멀티미디어 서브시스템이 연동하여 베어러를 생성하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 통신 시스템은, LTE 통신 시스템(200)과 IP 멀티미디어 서브시스템(IMS)(300)을 포함한다.
LTE 통신 시스템(200)은 기지국(210), 이동성 관리 엔터티(Mobility Management Entity, 이하 'MME'로 지칭함)(220), 서빙 게이트웨이(Serving Gateway, 이하 'S-GW'로 지칭함)(230), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, 이하 'P-GW'로 지칭함)(240) 및 복수의 PCRF(Policy and Charging Rule Function)(250-N)를 포함한다. 또한, IMS(300)은 CSCF(310)를 포함한다.
이동단말(100)은 음성 통화 또는 데이터 통신을 제공하거나 제공받는 장치로서 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station) 등의 다른 용어로 불릴 수 있다. 이동단말(100)은 EUTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)를 포함하는 LTE 네트워크가 연동되는 이동통신망을 이용한다. 또한 경우에 따라서 이동단말(100)은 UTRAN을 포함하는 WCDMA 네트워크가 연동되는 이동통신망을 이용할 수 있다. 예를 들어, 셀룰러 폰, PCS 폰, GSM 폰, CDMA-2000폰, WCDMA폰 등과 같인 종래의 이동 전화기 및 최근 활발히 사용되는 스마트폰과 태블릿 PC 및 4G망을 이용하는 이동 전화기 등이 모두 이동단말(100)에 포함된다. 이러한 이동단말(100)에는 가입자를 식별하고 인증하기 위한 IMSI(International Mobile Subscriber ID)값이 내장된 USIM 카드가 삽입된다.
특히 본 발명에 따르면, 이동단말(100)은 자신의 서비스 정책과 과금을 담당하는 특정 PCRF(250-N)의 Rx 인터페이스 정보를 LTE 통신 시스템(200)으로부터 수신하여 저장한다. 또한, 이동단말(100)은 IMS(300)로의 등록 절차를 수행할 때, Rx 인터페이스 정보가 포함된 REGISTER 메시지를 IMS(300)의 CSCF(310)로 전송한다. 여기서, Rx는 PCRF(250-N)와 CSCF(310) 간에 메시지를 주고받을 때 사용되는 인터페이스를 의미하고, Rx 인터페이스 정보에는 CSCF(310)가 특정 PCRF(250-N)에 접근할 때 이용되는 연동정보가 기록된다. 즉, Rx 인터페이스 정보에는 이동단말(100)의 서비스 정책과 과금을 담당하는 PCRF(250-N)에 대한 IP 주소, 호스트 네임, 접근 포트 정보, 다이어미터(Diameter) 정보 등이 기록된다.
기지국(210)은 e-NodeB로서 무선 인터페이스를 통해 이동단말(100)로 이동 통신을 제공한다. 기지국(210)은 무선 베어러 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 로드 밸런싱 및 셀 간 간섭제어(ICIC) 등 무선 자원 관리(RRM)를 주요 기능으로 한다.
MME(220)는 EUTRAN에서 제어 평면 엔터티로, NAS(Non Access Stratum) 시그널링을 통해 이동단말(100)의 이동성 관리 및 세션 관리 기능을 제공한다. 또한 MME(220)는 가입자의 이동 상태를 관리하는데, 예를 들면 이동단말(100)이 현재 어느 통신망에 접속해 있는지 또는 휴지 상태(Idle state)인지 및 기타 어느 엔터티에 접속해 있는지 등을 관리한다.
S-GW(230)는 기지국(210)과 다른 기지국(210) 간, 3GPP 네트워크와 EUTRAN 간에 이동단말(100)의 이동성을 관리하는 장치로서, 설정된 세션에 따라 페이로드 트래픽(payload traffic)을 처리하는 세션 제어 기능을 수행한다. 즉, S-GW(230)는 기지국(210) 간 핸드오버 및 3GPP 시스템 간 핸드 오버시 anchoring point로서 동작한다.
P-GW(240)는 이동단말(100)을 외부 패킷 데이터 네트워크(Packet Data Network, 이하 'PDN'으로 지칭함)(400) 망과 연결해주고 IP 라우팅 및 포워딩 기능을 제공하며 패킷 필터링을 제공한다. 게다가, P-GW(240)는 이동단말(100)의 IP 주소를 할당하고, S-GW(230) 간 핸드오버시 또는 LTE 통신 시스템(200)과 non-3GPP 네트워크(예를 들어 WiMax 등) 간 핸드오버시 mobility anchoring point로 동작한다. 또한 P-GW(240)는 PCRF(800)로부터 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 수신하여 적용하고(Policy Enforcement) 과금 기능을 제공하는데, 이러한 PCC 규칙 적용 및 과금은 이동단말(100)별로 이루어진다.
특히, 본 발명에 따르면, P-GW(240)는 이동단말(100)이 LTE 통신 시스템(200)에 접속하면, 복수의 PCRF(250-N) 중에서 이동단말(100)의 서비스 정책과 과금을 담당하는 특정 PCRF(250-N)를 선정하고, 이 선정한 PCRF(250-N)로부터 CSCF(310)가 접근할 수 있는 Rx 인터페이스 정보를 수신하여 이 Rx 인터페이스 정보를 이동단말(100)로 제공한다. 이때, P-GW(240)는 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 요청하는 CCR(Credit Control Request) 메시지를 상기 선정한 PCRF(250-N)로 전송하고, 상기 Rx 인터페이스 정보가 포함된 CCA(Credit Control Answer) 메시지를 상기 PCRF(250-N)로 수신한다.
바람직하게, P-GW(240)는 각 PCRF(250-N)의 식별정보와 다수의 이동단말 식별정보가 매핑된 PCRF 매핑 테이블을 저장하고, LTE 통신 시스템(200)에 접속중인 이동단말(100)의 식별정보와 매핑되는 PCRF(250-N)의 식별정보를 상기 PCRF 매핑 테이블에서 확인함으로써, 상기 이동단말(100)을 담당하는 특정 PCRF(250-N)를 선정할 수 있다. 또한, P-GW(240)는 PCRF(250-N)별로 담당하고 있는 이동단말 개수를 각각의 PCRF(250-N)로부터 주기적으로 보고받고, 이렇게 보고받은 PCRF(250-N)별 단말 수를 참조하여 담당하고 있는 이동단말의 수가 가장 적은 PCRF(250-N)를 신규 접속한 이동단말(100)의 담당 PCRF(250-N)로 선정할 수도 있다.
PCRF(250-N)는 정책 및 과금 제어 엔터티로서, 이동단말(100)별 서비스 정책(Policy)과 과금(Charging)에 대한 규칙(Rule) 즉 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 결정한다. 예를 들어, PCRF(250-N)는 이동단말(100)이 사용할 QoS 정보나 offline 과금인지 또는 online 과금인지에 대한 규칙을 결정한다. 특히, PCRF(250-N)는 P-GW(240)로부터 CCR(Credit Control Request) 메시지를 수신하면, 이동단말(100)의 PCC 규칙을 결정하고, 이 PCC 규칙 및 CSCF(310)가 자신에게 접근할 수 있는 Rx 인터페이스 정보가 포함된 CCA(Credit Control Answer) 메시지를 P-GW(240)로 전송한다. 또한, PCRF(250-N)는 CSCF(310)로부터 AAR(AA-Request) 메시지를 수신하면, 이동단말(100)이 요청한 서비스를 인증하여, 이 인증 결과를 CSCF(310)로 전송한다. 한편, 각각의 PCRF(250-N)는 자신이 담당하고 있는 이동단말의 수를 주기적으로 P-GW(240)로 보고할 수 있다.
패킷 데이터 네트워크(400)(PDN)는 인터넷 등을 포함한다. 여기서 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위 계층에 존재하는 여러 서비스 즉, HTTP(HyperText Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNTP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service)를 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미한다.
IMS(300)의 CSCF(310)는 LTE 통신 시스템(200)의 PCRF(250-N)와 연동하여, 이동단말(100)의 세션을 설립하거나 제어하고, 더불어 이동단말(100)로 IP 기반의 멀티미디어 통신 서비스(즉, IMS 통신 서비스)를 제공하는 기능을 수행한다. 상기 CSCF(310)는 SIP(Session Initiation Protocol: 세션 개시 프로토콜, 이하 'SIP'로 표기함) 기반의 메시지를 통하여 이동단말(100)과 통신한다. 이러한 CSCF(310)는 P-CSCF(Proxy-CSCF), I-CSCF(Interrogating-CSCF) 및 S-CSCF(Serving-CSCF)를 포함한다.
특히, CSCF(310)는 이동단말(100)로부터 IMS(300)로의 등록을 요청하는 메시지(REGISTER)를 수신하면, 이 등록 요청 메시지에 포함된 Rx 인터페이스를 확인하여 저장하고, 더불어 이동단말(100)을 IMS(300)에 등록 처리한다. 또한, CSCF(310)는 서비스 요청 메시지인 SIP 기반의 INVITE를 수신하면, 상기 저장한 Rx 인터페이스를 토대로 상기 이동단말(100)을 담당하고 PCRF(250-N)를 인지하여 이 PCRF(250-N)로 요청된 서비스의 미디어 종류, 서비스 포트 번호, 서비스의 QoS 등이 포함된 AAR(Authentication Authorization Request) 메시지를 전송한다. 아울러, CSCF(310)는 상기 AAR 메시지를 전송한 PCRF(250-N)로부터 이동단말(100)에 대한 서비스 인증 결과를 수신하여, 이 인증 결과를 토대로 LTE 통신 시스템(200)의 P-GW(240)와 연동하여 이동단말(100)로 IP 멀티미디어 서비스를 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 시스템에서 담당 PCRF의 인터페이스 정보를 이동단말로 제공하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 이동단말(100)은 기지국(e-NodeB)(210)을 경유하여 접속 요청 메시지인 Attach Request 메시지를 MME(220)로 전송한다(S201). 상기 Attach Request 메시지에는 이동단말(100)의 식별정보인 IMSI(International Mobile Subscriber ID)가 기록된다.
그러면, MME(220)는 이동단말(100)이 LTE 통신 시스템(200)에 가입된 단말인지 여부를 인증하고, 인증에 성공하면 EPS(Evolved Packet System) 기반의 세션 생성을 요청하는 Create Session Request 메시지를 S-GW(230)로 전송한다(S203). 상기 Create Session Request 메시지에는 다음과 같은 파라미터를 포함될 수 있다.
■ IMSI : 이동단말(100)의 고정 ID
■ EPS Bear ID : MME(220)가 할당한 default EPS 베어러의 ID
■ P-GW IP : MME(220)가 EPS Session/Bearer를 생성하기 위해 선택한 P-GW(240)의 IP 주소
■ APN : 사용자가 가입한 PDN(400)의 식별자
■ Subscribed Profile : 사용자에 할당된 EPS 베어러의 QoS 정보로 QCI, ARP, APN-AMBE(UL/DL) 등을 포함함.
■ ECGI : 통신 단말이 위치한 셀의 ID
■ TAI : 통신 단말이 위치한 트래킹 영역의 ID
S-GW(230)는 상기 수신한 Create Session Request 메시지에 포함된 P-GW(240)로 S5 GTP(GPRS Tunneling Protocol)를 생성하기 위해 하향 S5 TEID(Tunnel Endpoint ID)를 할당하고, 이 S5 TEID가 포함된 Create Session Request 메시지를 통해 상기 P-GW(240)로 전송한다(S205). 여기서 S5는 S-GW(230)와 P-GW(240) 간에 통신하는 인터페이스이다.
S-GW(230)로부터 Create Session Request 메시지를 수신한 P-GW(240)는 LTE 통신 시스템(200)에 접속 시도하는 이동단말(100)이 존재함을 인지하고, 사용자가 APN(Access Point Name)을 이용할 때 사용하게 될 IP 주소를 할당한다. 그리고 P-GW(240)는 복수의 PCRF(250-N) 중에서 이동단말(100)의 서비스 정책과 과금을 담당하게 될 PCRF(250-N)를 선정한다(S207). 이때, P-GW(240)는 각 PCRF(250-N)의 식별정보와 다수의 이동단말 식별정보가 매핑된 PCRF 매핑 테이블에서, 신규로 접속한 상기 이동단말(100)의 식별정보(즉, IMSI)와 매핑된 PCRF(250-N)의 식별정보를 확인함으로써, 상기 이동단말(100)을 담당하는 특정 PCRF(250-N)를 선정할 수 있다. 또는, P-GW(240)는 각각의 PCRF(250-N)별로 보고받은 담당 이동단말 개수를 확인하여, 담당하고 있는 수가 가장 적은 PCRF(250-N)를 신규 접속한 이동단말(100)의 담당 PCRF(250-N)로 선정할 수도 있다. 도 2를 참조한 설명에서는 P-GW(240)가 상기 이동단말(100)의 서비스 정책과 과금을 담당하는 PCRF(250-N)로서 PCRF-1(250-1)을 선정한 것으로 설명된다.
다음으로, P-GW(240)는 사업자 정책에 맞는 자원 할당에 대한 승인을 받기 위하여 CCR(Credit Control Request) 메시지를 이동단말(100)의 담당하게 될 PCRF-1(250-1)로 전송한다(S209). 상기 CCR 메시지는 다음과 같은 파라미터를 포함할 수 있다.
■ IMSI : 이동단말(100)의 고정 ID
■ UE IP : 이동단말(100)이 서비스를 이용할 때 사용할 IP 주소
■ PDN ID : 사용자가 접속할 PDN(400)의 ID 즉 APN
■ Subscribed Profile : 사용자에 할당된 EPS 베어러의 QoS 정보로 QCI, ARP, APN-AMBE(UL/DL) 등을 포함함.
■ ECGI : 이동단말(100)이 위치한 셀의 ID
■ TAI : 이동단말(100)이 위치한 트래킹 영역 ID
다음으로, PCRF-1(250-1)은 사용자에 대한 PCC 정책(Policy and Charging Control) 결정을 판단하기 위해 사용자 가입정보(사용자 프로파일)를 SPR(Subscriber Profile Repository)(도면에 도시되지 않음)을 통해 획득하고, 이 획득한 사용자 가입정보를 토대로 EPS Session에 대한 PCC 규칙을 결정한다. 그리고 PCRF-1(250-1)은 상기 결정한 PCC 규칙 및 IMS(300)의 CSCF(310)가 자신에게 접근할 수 있는 Rx 인터페이스 정보가 포함된 CCA(Credit Control Answer) 메시지를 P-GW(240)로 전송한다(S211). 상기 Rx 인터페이스 정보에는 이동단말(100)의 서비스 정책과 과금을 담당하는 PCRF-1(250-1)에 대한, IP 주소, 호스트 네임, 접근 포트 정보, 다이어미터(Diameter) 정보 등이 기록된다.
다음으로, P-GW(240)는 상기 CCA 메시지에서 PCC 규칙을 확인하고, 이 PCC 규칙을 이동단말(100)에 적용한다. 구체적으로 PCC 규칙은 SDF(Service Data Flow) 단위로 적용되므로 P-GW(240)는 SDF와 EPS 베어러의 매핑을 설정하고, default EPS 베어러에 적용할 QoS Profile을 준비한다. 그리고 P-GW(240)는 상기 Rx 인터페이스 정보가 기록된 세션 생성 응답 메시지(즉, Create Session Response)를 S-GW(230)를 경유하여 MME(220)로 전송한다(S213, S215).
그러면, MME(220)는 상기 Rx 인터페이스 정보가 포함된 Attach Accept 메시지를 기지국(e-NodeB)(210)을 경유하여 이동단말(100)로 전송하고 E-RAB(EUTRAN Radio Access Bearer)를 생성할 준비를 한다(S217).
다음으로, 이동단말(100)은 Attach Accept 메시지에 포함된 Rx 인터페이스를 메모리에 저장한다(S219). 이렇게 Rx 인터페이스 정보를 저장한 상태에서, 이동단말(100)은 IMS 등록 요청 메시지인 SIP 기반의 REGISTER 메시지를 IMS(300)의 CSCF(310)로 전송한다(S221). 이때, 이동단말(100)은 메모리에서 상기 Rx 인터페이스 정보를 추출하고, 상기 추출한 Rx 인터페이스 정보를 상기 REGISTER 메시지에 기록한다. 상기 REGISTER 메시지는 LTE 통신 시스템(200)과 PDN(400)을 경유하여 CSCF(310)로 전송된다.
그러면, CSCF(310)는 상기 이동단말(100)을 IMS(300)에 등록하고, 상기 REGISTER 메시지에서 상기 이동단말(100)의 식별정보와 Rx 인터페이스를 추출하여 상기 추출한 이동단말(100)의 식별정보와 Rx 인터페이스 정보를 매핑하여 자체적으로 저장한다(S223).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 이동통신 시스템과 IP 멀티미디어 서브시스템이 연동하여 베어러를 생성하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
이동단말(100)은 도 2와 같은 절차를 통해서 자신의 담당하는 PCRF(250-N)에 대한 Rx 인터페이스 정보를 수신하여 이 Rx 인터페이스 정보가 포함된 REGISTER 메시지를 CSCF(310)로 전송하고, CSCF(310)는 상기 이동단말(100)의 Rx 인터페이스를 저장한 상태이다. 즉, 도 3의 각 단계는 도 2의 단계 이후에 수행되는 프로세스이다.
도 3을 참조하면, 이동단말(100)은 IP 멀티미디어 서비스를 요청하는 SIP 기반의 INVITE 메시지를 CSCF(310)로 전송한다(S301). 상기 INVITE 메시지는 LTE 통신 시스템(200)을 경유하여 IMS(300)의 CSCF(310)로 전달되고, 이동단말(100)의 식별정보를 기록하고 있다.
그러면, CSCF(310)는 INVITE 메시지가 수신됨에 따라 상기 이동단말(100)이 서비스를 요청함을 인지하고, 상기 INVITE 메시지에서 이동단말(100)의 식별정보를 추출한다. 이어서, CSCF(310)는 상기 이동단말(100)의 식별정보와 매핑된 Rx 인터페이스 정보를 자체 저장중인 데이터에서 확인한다(S303). 즉, CSCF(310)는 도 2의 223단계에서 저장한 데이터를 참조하여 이동단말(100)을 담당하는 PCRF-1(250-1)에 대한 Rx 인터페이스 정보를 확인한다. 다음으로, CSCF(310)는 상기 확인한 Rx 인터페이스 정보에 근거하여 상기 이동단말(100)의 서비스 정책과 과금을 담당하는 PCRF-1(250-1)로 이동단말(100)의 서비스 인증을 요청하는 AAR(Authentication Authorization Request) 메시지를 전송한다(S305). 상기 AAR 메시지에는 이동단말(100)이 요청한 서비스 정보(즉, 미디어 종류, 서비스 포트 번호, 서비스의 QoS 등)이 포함된다.
그러면, PCRF-1(250-1)은 이동단말(100)이 요청한 서비스가 정당한 서비스인지 여부를 인증하여, 이 인증 결과가 포함된 AAA(Authentication Authorization Answer) 메시지를 CSCF(310)로 전송한다(S307). 이때, PCRF-1(250-1)은 SPR(Subscriber Profile Repository)(도면에 도시되지 않음)을 통해 획득한 사용자 프로파일을 참조하여, 상기 서비스를 인증할 수 있다. 다음으로, CSCF(310)는 PCRF-1(250-1)로부터 AAA 메시지에 인증 성공 정보가 기록된 경우, 상기 이동단말(100)로 SIP 기반의 200 OK 메시지를 전송한다(S309).
또한, PCRF-1(250-1)은 상기 이동단말(100)의 서비스 인증에 성공한 경우, 상기 서비스에 대한 QoS를 결정하고, 이 결정한 QoS에 근거한 다수의 PCC 규칙이 기록된 Re-Auth-Request 메시지를 P-GW(240)로 전송하여, 이동단말(100)의 위한 전용 베어러 생성을 지시한다(S311).
그러면, P-GW(240)는 상기 Re-Auth_Request 메시지에 기록된 PCC 규칙을 확인하고, 이 PCC 규칙에 근거하여 이동단말(100)의 위한 하나 이상의 전용 베어러(Dedicated Bearer)를 생성하고, PCRF(250-N)로 상기 Re-Auth-Request의 응답 메시지인 Re-Auth-Answer 메시지를 전송한다(S313, S315).
이렇게 P-GW(240)과 PCRF-1(250-1)이 연동하여 다수의 전용 베어러를 생성한 상태하면, 이동단말(100)은 상기 전용 베어러를 통해 데이터를 IMS(300)의 CSCF(310)로 전송하거나 CSCF(310)로부터 데이터를 수신하여 IP 멀티미디어 서비스를 사용자에게 제공한다.
상술에 바와 같이 본 발명은, 복수의 PCRF(250-N) 중에서 이동단말(100)의 서비스 정책과 과금을 담당하는 특정 PCRF(250-N)의 Rx 인터페이스 정보를 이동단말(100)로 제공하고, 상기 이동단말(100)로부터 수신한 REGISTER를 통해 IMS(300)의 CSCF(310)가 Rx 인터페이스 정보를 획득하여 지정된 PCRF(250-N)와 연동하게 함으로써, 통신 시스템의 확장성을 높이고 통신 서비스의 품질을 향상시킨다. 특히, 본 발명에 따른 통신 시스템은 PCRF(250-N)별로 담당중인 이동단말(100)의 개수에 근거하여, 담당 단말 수가 적은 PCRF(250-N)로 신규 접속한 이동단말(100)을 배정함으로써, 각 PCRF(250-N)의 로드를 분산시킨다.
한편, 상술한 실시예에서 이동통신 시스템이 LTE 통신 시스템(200)인 것으로 설명하였지만, WCDMA 통신 시스템, Wibro 통신 시스템 등과 같은 여타의 이동통신 시스템이 본 발명에 적용될 수 있음을 분명히 해 둔다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100 : 이동단말 200 : LTE 통신 시스템
210 : 기지국 220 : MME
230 : S-GW 240 : P-GW
250 : PCRF 300 : IMS
310 : CSCF 400 : PDN

Claims (9)

  1. 복수의 PCRF(Policy and Charging Rules Function)를 포함하는 통신 환경에서, 이동통신 시스템과 IMS(IP Multimedia Subsystem)가 연동하는 방법으로서,
    상기 이동통신 시스템이 이동단말로부터 접속을 요청받는 접속 요청 단계;
    상기 이동통신 시스템이 복수의 PCRF 중에서 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하기 위한 PCRF를 선정하는 PCRF 선정 단계;
    상기 이동통신 시스템이 상기 선정한 PCRF와 상기 IMS의 CSCF(Call Session Control Function) 간에 연동되는 인터페이스 정보를 획득하는 획득 단계; 및
    상기 이동통신 시스템이 상기 획득한 인터페이스 정보를 상기 이동단말로 제공하는 제공 단계;를 포함하는 이동통신 시스템과 IMS의 연동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제공 단계 이후에,
    상기 IMS의 CSCF가 상기 이동단말로부터 상기 인터페이스 정보가 포함된 등록 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 CSCF가 상기 이동단말로부터 IMS 통신 서비스를 요청 받으면, 상기 등록 요청 메시지에 포함된 인터페이스 정보를 토대로 상기 선정한 PCRF과 통신하여 이 PCRF로 상기 통신 서비스에 대한 인증을 요청하는 단계; 및
    상기 CSCF가 상기 선정한 PCRF로부터 인증 성공 정보를 수신하면 상기 이동통신 시스템과 연동하여 상기 이동단말로 상기 통신 서비스를 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템과 IMS의 연동 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이동통신 시스템이 상기 통신 서비스에 대한 인증이 성공되면 상기 통신 서비스를 제공하기 위한 베어러를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템과 IMS의 연동 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PCRF 선정 단계는,
    상기 이동통신 시스템이 각각의 PCRF가 담당하는 이동단말의 개수를 확인하여, 담당하는 이동단말의 수가 적은 PCRF를 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF로 선정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템과 IMS의 연동 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PCRF 선정 단계는,
    상기 이동통신 시스템이 상기 이동단말의 식별정보를 확인하고, 이 이동단말의 식별정보와 매핑된 PCRF의 식별정보를 자체 저장하고 있는 테이블에서 추출하고, 상기 추출한 PCRF의 식별정보에 해당하는 PCRF를 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF로 선정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템과 IMS의 연동 방법.
  6. 이동단말에 대한 정책과 과금을 담당하는 복수의 PCRF;
    이동통신망에 접속한 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF를 복수의 PCRF 중에서 선정하고, 상기 선정한 PCRF와 IMS 간에 연동되는 인터페이스 정보를 상기 선정한 PCRF로부터 수신하여 상기 이동단말로 제공하는 게이트웨이; 및
    상기 이동단말로부터 상기 인터페이스 정보가 포함된 등록 요청 메시지를 수신하여 상기 이동단말을 IMS에 등록하고, 상기 이동단말로부터 IMS 통신 서비스를 요청받으면 상기 등록 요청 메시지에 포함된 인터페이스 정보를 토대로, 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF와 통신하고 연동하여 상기 이동단말로 상기 통신 서비스를 제공하는 CSCF;를 포함하는 통신 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 CSCF는 상기 IMS 통신 서비스에 대한 인증을 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF로 요청하고, 이 PCRF로부터 인증 성공 정보를 수신한 경우에 상기 통신 서비스를 상기 이동단말로 제공하고,
    상기 게이트웨이는 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF의 지시에 따라 상기 통신 서비스를 위한 베어러를 생성하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 게이트웨이는,
    각각의 PCRF가 담당하는 이동단말의 개수를 확인하여, 담당하는 이동단말의 수가 적은 PCRF를 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF로 선정하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 게이트웨이는,
    상기 이동단말의 식별정보를 확인하고, 이 이동단말의 식별정보와 매핑된 PCRF의 식별정보를 자체 저장하고 있는 테이블에서 추출하고, 상기 추출한 PCRF의 식별정보에 해당하는 PCRF를 상기 이동단말의 정책과 과금을 담당하는 PCRF로 선정하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090050458A (ko) * 2007-11-15 2009-05-20 한국전자통신연구원 Ｉｍｓ 기반의 네트워크 시스템 및 사업자에 따른 능동 호연동 방법
KR20090084226A (ko) * 2008-01-31 2009-08-05 주식회사 케이티프리텔 Ｉｍｓ 망 기반의 과금 처리 시스템 및 방법
KR20100121350A (ko) * 2009-05-08 2010-11-17 주식회사 케이티 복수 ｐｃｒｆ를 지원하는 이동 통신 시스템 및 그 방법
KR20100127048A (ko) * 2009-05-25 2010-12-03 주식회사 케이티 ＩＭＳ 망을 사용하는 유선 가입자 단말에 ＱｏＳ 서비스를 제공하는 통신 시스템 및 그 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090050458A (ko) * 2007-11-15 2009-05-20 한국전자통신연구원 Ｉｍｓ 기반의 네트워크 시스템 및 사업자에 따른 능동 호연동 방법
KR20090084226A (ko) * 2008-01-31 2009-08-05 주식회사 케이티프리텔 Ｉｍｓ 망 기반의 과금 처리 시스템 및 방법
KR100996643B1 (ko) 2008-01-31 2010-11-25 주식회사 케이티 Ｉｍｓ 망 기반의 과금 처리 시스템 및 방법
KR20100121350A (ko) * 2009-05-08 2010-11-17 주식회사 케이티 복수 ｐｃｒｆ를 지원하는 이동 통신 시스템 및 그 방법
KR20100127048A (ko) * 2009-05-25 2010-12-03 주식회사 케이티 ＩＭＳ 망을 사용하는 유선 가입자 단말에 ＱｏＳ 서비스를 제공하는 통신 시스템 및 그 방법

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