KR20180133636A - HSS(Home Subscriber Server) and HSS control method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 네트워크에서 단말(User Equipment, UE)에 대한 고유의 고정 IP 주소를 할당하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게 P-GW(Packet Data Network Gateway) 사이에 IP 주소를 승계하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
LTE(Long Term Evolution) 네트워크는 무선 접속망(E-UTRAN) 관련 기술을 다루는 LTE 부분과 Core 망 관련 기술을 다루는 EPC(Enhanced Packet Core) 부분으로 나누어지고 LTE와 EPC를 통합하여 EPS(Enhanced Packet System)라 일컫는다. LTE 네트워크는 E2E all-IP 네트워크이므로 사용자 단말이 기지국에 접속하는 무선링크로부터 최종 서비스 제공자로 연결해주는 PDN(Packet Data Network)까지의 트래픽 흐름은 모두 IP 기반으로 동작한다.The LTE (Long Term Evolution) network is divided into the LTE (E-UTRAN) related technologies and the EPC (Enhanced Packet Core) . Since the LTE network is an E2E all-IP network, all traffic flows from a wireless link that a user terminal connects to a base station to a packet data network (PDN) that connects to a final service provider operate on an IP basis.
LTE 단말을 구매한 사용자가 이동 통신 사업자-이하, “사업자”라 명함- 망에 가입할 때는 서비스 종류와 요금제를 선택하고, 사업자는 이러한 가입 정보를 기준으로 가입 프로파일(subscription profile)을 구성하여 가입자의 서비스 이용을 제어한다.When a user who has purchased an LTE terminal selects a service type and a fee plan when subscribing to a mobile communication service provider (hereinafter referred to as a "carrier") network, a provider configures a subscription profile based on the subscription information, And the like.
EPS는 이동 단말(mobile terminal)에게 무선 접속을 제공하기 위해, 주어진 기능들을 수행하는 다수의 망 엔티티(entity)들로 구성된다. 예를 들어, P-GW(Packet data network(PDN)-Gateway)는 Core 망을 인터넷(Internet)과 같은 외부 패킷 데이터 망(PDN: Packet Data Network)과 연결할 수 있다. 다시 말해서, P-GW는 P-GW를 통해 전달되는 IP(Internet Protocol) 트래픽(traffic)을 위한 IP 앵커(anchor) 지점의 역할을 수행할 수 있다.EPS is composed of a plurality of network entities that perform given functions to provide a wireless connection to a mobile terminal. For example, a packet data network (PDN) -Gateway can connect a core network to an external packet data network (PDN) such as the Internet. In other words, the P-GW can act as an IP anchor point for IP (Internet Protocol) traffic transmitted through the P-GW.
한편, IP 트래픽 분담(offload), IP 자원의 효과적인 사용 그리고 보다 원활한 경로 선택을 통한 빠른 LTE 네트워크 서비스 제공 등을 위해 UE(User Equipment)에 연결된 P-GW의 변경이 필요한 상황이 발생할 수 있다. 이러한 상황에서 P-GW의 변경 시 진행 중인 IP 트래픽은 종료될 수 있고, 이는 사용자에게 서비스 중단(service disruption)을 야기할 수 있다.Meanwhile, there may be a situation in which a P-GW connected to a UE (User Equipment) needs to be changed for offloading IP traffic, effective use of IP resources, and providing a fast LTE network service through smooth route selection. In this situation, the IP traffic in progress at the time of the change of the P-GW may be terminated, which may cause a service disruption to the user.
이와 관련하여, 3GPP 연동 규격(23.401)에는 UE(User Equipment)가 무선 접속망에 접속(attach)할 때, HSS(Home Subscriber Server)를 통해 가입자의 고정 IP 주소와 그에 연계된 P-GW의 주소를 할당하도록 명시하고 있다. 다만, P-GW 사이에서 고정 IP 주소를 승계하는 구체적인 방법 및 절차에 대한 규격이나 관련 기술을 공포하여 정의하고 있지 않다.In this regard, when a UE (User Equipment) attaches to a radio access network, the 3GPP interworking standard (23.401) specifies a fixed IP address of a subscriber and an address of a P-GW associated with the subscriber through an HSS (Home Subscriber Server) . However, specifications and related technologies are not defined and defined for specific methods and procedures for inheriting fixed IP addresses between P-GWs.
따라서, P-GW 사이에 할당된 IP 주소를 관리하고, 보다 신속한 P-GW에 할당된 IP 주소 승계(추가 또는 삭제)에 의해 가입자가 원활한 LTE 네트워크 서비스를 이용할 수 있는 구체적인 방법이 필요하다.Accordingly, there is a need for a specific method for managing subscribed IP addresses between P-GWs and for utilizing subscribers' smooth LTE network services by succeeding (adding or deleting) IP addresses allocated to P-GWs more rapidly.
일 실시예는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 HSS(Home Subscriber Server) 및 HSS의 제어 방법을 제공하는 것이다.One embodiment of the present invention is designed to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to provide a method of controlling an HSS (Home Subscriber Server) and an HSS.
상세하게, 일 실시예는 IP Anchor 역할을 하는 P-GW가 LTE 네트워크 서비스 제공에 장애를 가질 경우, 해당 P-GW를 통해 서비스 되었던 고정 IP 주소가 할당된 UE가 다른 P-GW를 통해 서비스 되도록 고정 IP 주소의 P-GW 사이 자동 승계하는 HSS(Home Subscriber Server) 및 HSS의 제어 방법을 제공한다.In detail, in one embodiment, when a P-GW serving as an IP anchor fails to provide an LTE network service, a UE to which a fixed IP address assigned through the P-GW is allocated is served through another P-GW And a control method of HSS (Home Subscriber Server) and HSS that automatically inherit a static IP address between P-GWs.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 N(N은 2이상의 정수)개의 P-GW(Packet Data Network Gateway)에 할당된 IP 주소를 관리하는 HSS(Home Subscriber Server) 제어 방법은, 제1 P-GW가 서비스 불능 상태 및 서비스 가능 상태 중 어느 상태에 있는지 여부를 판단하는 단계; 상기 제1 P-GW가 서비스 불능 상태이면, 상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 분할하는 단계; 및 상기 분할된 IP 주소의 네트워크 식별정보를 제2 P-GW부터 제N P-GW 중 적어도 어느 하나에 매칭시키는 단계; 를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an HSS (Home Subscriber Server) for managing IP addresses allocated to N (N is an integer of 2 or more) P-GWs (Packet Data Network Gateways) The control method includes the steps of: determining whether the first P-GW is in a service disabled state or a service enabled state; Dividing a plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW if the first P-GW is in a service disabled state; And matching the network identification information of the divided IP address to at least one of the second P-GW to the N-th P-GW; . ≪ / RTI >
실시예에 따라, 상기 분할하는 단계는, 상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 상기 제2 P-GW 내지 제N P-GW의 IP 풀(pool)의 사용량에 따라 비례하여 차등 분할하는 단계; 를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the dividing step may include a step of dividing a plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW in proportion to a usage amount of an IP pool of the second P-GW to the Nth P-GW Differentially dividing; . ≪ / RTI >
실시예에 따라, 상기 분할하는 단계는, 상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 상기 N-1개로 균등 분할하는 단계; 를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the dividing step includes: evenly dividing a plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW into N-1; . ≪ / RTI >
실시예에 따라, 상기 매칭시키는 단계는, 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 적어도 어느 하나로 상기 매칭된 네트워크 식별정보가 포함된 메시지를 전송하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the matching step may include transmitting a message including the matched network identification information to at least one of the second P-GW to the N-th P-GW; As shown in FIG.
실시예에 따라, 상기 매칭시키는 단계는, 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 적어도 어느 하나가 상기 매칭된 네트워크 식별정보를 추가하고, 라우터(router)로 상기 매칭된 네트워크 식별정보 정보가 포함된 메시지를 전송하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the matching step may include adding at least one of the second P-GW to the N-th P-GW to the matched network identification information, Transmitting a message including information; As shown in FIG.
실시예에 따라, 상기 매칭시키는 단계는, 상기 제1 P-GW에 할당된 IP 주소에 속하는 단말의 접속 요청(Attach Request) 시, 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 어느 하나로 매칭된 P-GW의 주소를 MME(Mobility Management Entity)로 전송하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the matching step may be performed when any one of the second P-GW to the N-th P-GW is received at the time of attach request of a terminal belonging to an IP address allocated to the first P- Transmitting an address of the matched P-GW to a Mobility Management Entity (MME); As shown in FIG.
실시예에 따라, 상기 제1 P-GW가 서비스 가능 상태 이면, 균등 분할된 상기 네트워크 식별정보를 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW로부터 회수하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.Collecting, from the second P-GW to the N-th P-GW, the network identification information evenly divided if the first P-GW is in a serviceable state; As shown in FIG.
실시예에 따라, 상기 회수하는 단계는, 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 상기 제1 P-GW의 분할된 복수의 고정 IP 주소가 매칭된 적어도 어느 하나로 상기 매칭된 네트워크 식별정보의 삭제를 요청하는 단계; 상기 제1 P-GW로 상기 삭제된 네트워크 식별정보를 전송하여 재매칭시키는 단계; 를 포함할 수 있다.According to the embodiment, the recovering step may include a step of receiving the matched network identification with at least one of the plurality of fixed IP addresses of the first P-GW divided from the second P-GW to the N-th P- Requesting deletion of information; Transmitting the deleted network identification information to the first P-GW and re-matching the network identification information; . ≪ / RTI >
실시예에 따라, 상기 회수하는 단계는, 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 상기 제1 P-GW의 분할된 복수의 고정 IP 주소가 매칭된 적어도 어느 하나가 라우터(router)로 상기 매칭된 네트워크 식별정보 정보의 삭제를 요청하는 메시지를 전송하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of recovering is a step in which at least one of the plurality of fixed IP addresses of the second P-GW to the N-th P- Transmitting a message requesting deletion of the matched network identification information information to the network; As shown in FIG.
실시예에 따라, 상기 회수하는 단계는, 상기 제1 P-GW가 라우터로 상기 재 매칭된 네트워크 식별정보 정보가 포함된 메시지를 전송하는 단계; 를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the recovering step may include: transmitting a message including the network identification information information that the first P-GW has remapped to the router; . ≪ / RTI >
실시예에 따라, 상기 제1 P_GW로 회수된 IP 주소에 해당하는 단말의 접속 요청(Attach Request) 시, 상기 제1 P-GW의 주소를 MME로 전송하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.Transmitting an address of the first P-GW to an MME when an access request of the terminal corresponding to the IP address retrieved by the first P_GW is requested; As shown in FIG.
실시예에 따라, 상기 판단하는 단계는, 기 설정 주기 마다 상태 체크 메시지를 상기 N개의 P-GW로 전송하는 단계; 를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the determining may include: transmitting a status check message to the N P-GWs every predetermined period; . ≪ / RTI >
실시예에 따라, 본 발명은 상기 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.According to the embodiment, the present invention can provide a computer-readable recording medium on which a program for executing the above-described method is recorded.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 N개의 P-GW(Packet Data Network Gateway)에 할당된 IP 주소를 관리하는 HSS(Home Subscriber Server)는, 기 설정 주기 마다 상태 체크 메시지를 상기 N개의 P-GW로 전송하는 통신부; 및 상기 상태 체크 메시지에 대한 응답 메시지로부터 제1 P-GW가 서비스 불능 상태 및 서비스 가능 상태 중 어느 상태에 있는지 여부를 판단하는 제어부; 를 포함하며, 상기 제어부는, 제1 P-GW가 서비스 불능 상태이면, 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 분할하고, 상기 분할된 IP 주소의 네트워크 식별정보를 제2 P-GW부터 제N P-GW 중 적어도 어느 하나에 매칭시킬 수 있다.Also, an HSS (Home Subscriber Server) managing an IP address allocated to N packet data network gateways (P-GW) according to an embodiment of the present invention transmits a status check message to the N P- A communication unit for transmitting to the GW; And a controller for determining whether the first P-GW is in a service disabled state or a service available state from a response message to the status check message; Wherein the control unit divides a plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW when the first P-GW is in a service disabled state and divides the network identification information of the divided IP addresses into a second P- GW to the N-th P-GW.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 상기 제2 P-GW 내지 제N P-GW의 IP 풀(pool)의 사용량에 따라 비례하여 차등 분할할 수 있다.According to an embodiment, the control unit divides a plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW by a differential division in proportion to the usage amount of the IP pools of the second P-GW through the Nth P- can do.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 상기 N-1개로 균등 분할할 수 있다.According to an embodiment, the controller may equally divide a plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW into N-1.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 통신부에 의해 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 각각으로 상기 매칭된 네트워크 식별정보가 포함된 메시지를 전송시킬 수 있다.According to an embodiment, the control unit may transmit a message including the matched network identification information to each of the second P-GW to the N-th P-GW by the communication unit.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 제1 P-GW에 할당된 IP 주소에 속하는 단말의 접속 요청(Attach Request) 시, 상기 통신부에 의해 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 어느 하나로 매칭된 P-GW의 주소를 MME(Mobility Management Entity)로 전송시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when an ATTACH REQUEST is sent from a terminal belonging to an IP address allocated to the first P-GW, the control unit controls the communication unit to select one of the second P- And can transmit the address of the P-GW matched to any one to the MME (Mobility Management Entity).
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 제1 P-GW가 서비스 가능 상태 이면, 균등 분할된 상기 네트워크 식별정보를 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 상기 제1 P-GW의 분할된 복수의 고정 IP 주소가 매칭된 적어도 어느 하나로부터 회수할 수 있다.According to an embodiment, when the first P-GW is in a service-enabled state, the control unit may transmit the network identification information of the first P-GW among the second P-GW to the N-th P- The plurality of divided static IP addresses can be recovered from at least one matched one.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 통신부에 의해 상기 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 상기 제1 P-GW의 분할된 복수의 고정 IP 주소가 매칭된 적어도 어느 하나로 상기 매칭된 네트워크 식별정보의 삭제를 요청하는 메시지를 전송시키며, 상기 제1 P-GW로 상기 삭제된 네트워크 식별정보를 전송시킬 수 있다.According to the embodiment, the control unit controls the communication unit such that the plurality of fixed IP addresses of the first P-GW among the second P-GW to the N-th P- And transmits the deleted network identification information to the first P-GW.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 제1 P_GW로 회수된 IP에 해당하는 단말의 접속 요청(Attach Request) 시, 상기 통신부에 의해 상기 제1 P-GW의 주소를 MME로 전송시킬 수 있다.According to the embodiment, the control unit may transmit the address of the first P-GW to the MME by the communication unit when an access request of the terminal corresponding to the IP collected in the first P_GW is made.
본 발명에 따른 HSS(Home Subscriber Server) 및 HSS의 제어 방법에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.Effects of the HSS (Home Subscriber Server) and HSS control method according to the present invention will be described as follows.
첫째, 본 발명은 P-GW에 할당된 IP 주소를 관리하는 HSS가 P-GW의 상태를 모니터링함으로써 특정 P-GW에 장애가 있는지 여부에 대해 신속하게 검출할 수 수 있다.First, the present invention can quickly detect whether a specific P-GW has a fault by monitoring the status of the P-GW by the HSS managing the IP address allocated to the P-GW.
둘째, 본 발명은 특정 P-GW에 대해 장애가 발생한 경우, 해당 P-GW에 의해 LTE 네트워크 서비스를 제공 받고 있는 단말에 대해, 해당 단말에 설정된 고정 IP를 다른 P-GW로 자동 승계함으로써 보다 신속하게 이후 IP 트래픽을 진행시킬 수 있다.Second, in the case where a failure occurs in a specific P-GW, the present invention automatically detects a failure in a specific P-GW by automatically inheriting a fixed IP set in the corresponding terminal to another P-GW for a terminal receiving an LTE network service by the P- The IP traffic can then be forwarded.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크상의 트래픽 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크에서의 IP 주소 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 이해를 돕기 위한 IP 주소 할당 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로 라우터 및 HSS에 의한 P-GW 변경 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로 HSS에 의해 자동으로 P-GW를 변경하여 매칭하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로 HSS에 의해 P-GW에 매칭된 IP 주소를 회수하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예로 HSS에 의해 P-GW의 상태 정보를 수신하는 방법을 설명하기 위한 구조도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예로 제1 P-GW가 서비스 불능 상태에 있을 경우, IP 주소를 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예로 제1 P-GW가 서비스 가능 상태에 있을 경우, IP 주소를 회수하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예로 HSS에 의해 자동으로 P-GW를 변경하여 매칭하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예인 HSS를 설명하기 위한 구조도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. It is to be understood, however, that the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute a new embodiment.
1 is a block diagram of an LTE network for facilitating understanding of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining traffic flows on an LTE network for facilitating understanding of the present invention. FIG.
3 is a diagram for explaining an IP address assignment method in an LTE network for facilitating understanding of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining an IP address assignment procedure to help understand the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of changing a P-GW by a router and an HSS according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a method of automatically changing P-GW by HSS according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining a method of retrieving an IP address matched to a P-GW by the HSS according to an embodiment of the present invention.
8 is a structural diagram for explaining a method of receiving status information of P-GW by HSS according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram for explaining a method of dividing an IP address when the first P-GW is in a service disabled state according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram for explaining a method of retrieving an IP address when the first P-GW is in a serviceable state according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a method of automatically changing a P-GW by the HSS according to an embodiment of the present invention.
12 is a structural diagram illustrating an HSS according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
일 실시예는 P-GW의 변경에 의해 가입자가 원활한 LTE 네트워크 서비스를 제공하기 위해 가입자 별 할당된 고정 IP 주소와 IP 주소에서 네트워크 식별정보(예를 들어, 프리픽스)가 연계된 P-GW(Packet Data Network(PDN)-Gateway) 정보를 관리하는 HSS(Home Subscriber Server)와 LTE EPC에서 IP 주소의 Anchor 역할을 하는 P-GW의 동작 사항을 기술한다. 즉, 일 실시예는 P-GW 및 P-GW에 할당된 IP 주소를 관리하는 HSS(Home Subscriber Server)에 관한 것이다.In one embodiment, in order to provide a smooth LTE network service to a subscriber by changing the P-GW, a fixed IP address allocated to each subscriber and a P-GW (P-GW) in which network identification information (e.g., prefix) (Home Subscriber Server) that manages data network (PDN) -Gateway information and P-GW that acts as an anchor of IP address in LTE EPC. That is, one embodiment relates to an HSS (Home Subscriber Server) that manages IP addresses allocated to P-GW and P-GW.
도 1 내지 도 4에서는 일반적인 LTE 네트워크와 네트워크에 포함된 망 엔티티(entity)에 대해 설명하고, 도 5 내지 도 12에서 HSS가 P-GW 사이에서 IP 승계하는 구체적인 방법을 설명한다.1 to 4, a general LTE network and a network entity included in the network will be described. In FIGS. 5 to 12, a concrete method for the HSS to perform IP succession between P-GWs will be described.
도 1은 본 발명에 따른 LTE 네트워크 구성도이다.1 is a configuration diagram of an LTE network according to the present invention.
도 1을 참조하면, 도 1을 참조하면, LTE 네트워크는 UE(User Equipment, 10), eNB(Evolved Node B, 20), S-GW(Serving Gateway, 30), P-GW(Packet Data Network(PDN)-Gateway, 40), MME(Mobility Management Entity, 50), HSS(Home Subscriber Server, 60), SPR(Subscriber Profile Repository, 70), OFCS(Offline Charging System, 80), OCS(Online Charging System, 90), PCRF(Policy and Charging Rule Function, 100)을 포함하여 구성될 수 있다.1, an LTE network includes a UE (User Equipment) 10, an Evolved Node B (eNB) 20, an S-GW (Serving Gateway) 30, a P- PDN-
UE(10)는 LTE 사용자 단말로서, LTE Uu 무선 인터페이스(15)를 통해 eNB(20)와 연결된다. 여기서, LTE Uu 인터페이스(15)는 무선 인터페이스로서 제어 메시지를 송수신하기 위한 제어 평면 및 사용자 데이터를 제공하기 위한 사용자 평면이 정의된다.The
eNB(20)는 UE(10)에 무선 인터페이스를 제공하는 장치로서, 무선 베어러 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 부하 제어(Load balancing) 및 셀 간 간섭 제어 등과 같은 무선 자원 관리 기능을 제공한다.The
S-GW(30)는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)과 EPC(Evolved Packet Core)의 종단으로서, eNB(20)간 핸드오버 및 3GPP 시스템 간 핸드오버 시 앵커링 포인트(Anchoring point)가 된다. 여기서, E-UTRAN은 적어도 하나의 eNB(20)로 구성되며, EPC는 S-GW(30), P-GW(40) 및 MME(50)를 포함할 수 있다.The S-
P-GW(40)는 UE(10)를 외부 PDN(Packet Data Network, 110)과 연결해주며 패킷 필터링(Packet filtering) 기능을 수행한다. 또한, P-GW(40)는 UE(10)에게 IP 주소를 할당하고 3GPP 시스템과 non-3GPP 시스템 간 핸드오버 시 모빌리티 앵커링 포인트(Mobility anchoring point)로 동작한다. 특히, P-GW(40)는 PCRF(100)로부터 PCC(Policy and Charging Control) 규칙을 수신하여, 이를 해당 서비스 흐름에 적용하며, UE(10)/SDF(Service Date Flow) 별 과금 기능을 제공한다.The P-
MME(50)는 E-UTRAN의 이동성 관리 엔티티로, 사용자 인증과 사용자 프로파일 다운로드를 위하여 HSS(60)와 통신하고, NAS 시그널링을 통해 사용자 단말기에게 EPS 이동성 관리(EMM) 및 EPS Session 관리 (ESM) 기능을 제공한다. 상세하게, MME(50)는 EPC에서 제어 평면을 다루는 노드로서, 단말에 대한 EPS 무선 베어러(bearer)의 연결 및 해제를 관리하고, 인증, 보안키 관리, 페이징, 단말의 IP 주소 할당 등을 수행한다. EPS(Evolved Packet System)는 E-UTRAN(LTE 무선 접속망)과 EPC(LTE 코어 망)을 포함할 수 있다.The
HSS(60)는 사용자 프로파일(Subscriber profile)을 저장된 데이터베이스로서, MME(50)에게 사용자 인증 정보 및 사용자 프로파일을 제공한다.The
일 실시예에서, HSS(60)는 P-GW(40)가 UE(10)에 할당한 IP 주소를 관리하고, P-GW(40)가 서비스 가능 상태(In-Service)인지 서비스 불능 상태(Out-of-Service)인지 관리할 수 있다. HSS(60)는 P-GW(40)의 상태뿐만 아니라 P-GW(40)에 할당된 IP 풀(Pool)의 사용량을 확인할 수 있다.In one embodiment, the
SPR(70)은 PCRF(100)에게 가입자 및 가입 관련 정보를 제공하며, PCRF(100)는 상기 가입자 및 가입 관련 정보를 이용하여 가입자 기반 PCC 규칙을 생성한다.The
OFCS(80)는 CDR(Charging Data Record)기반의 과금 정보를 제공한다.
OCS(90)는 실시간 크래딧(Credit) 제어를 통해 용량(Volume), 시간(time), 이벤트(Event) 기반의 과금 기능을 제공한다.
PCRF(100)는 정책 및 과금 제어를 수행하는 엔티티로서 정책 제어 결정과 과금 제어 기능을 제공한다. PCRF(100)에서 생성된 PCC 규칙은 P-GW(40)로 전송된다.The
이하에서는, LTE 네트워크를 구성하는 요소들 사이의 인터페이스를 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the interface between the elements constituting the LTE network will be briefly described.
LTE-Uu(15)는 UE(10)와 eNB(20)간의 무선 인터페이스로 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다.The LTE-
S1-U(25)는 eNB(20)와 S-GW(30) 사이의 인터페이스로서, 사용자 평면을 제공한다. 이때, 베어러 별 GTP 터널링이 제공된다.The S1-
S5(35)는 S-GW(30)와 P-GW(40) 사이의 인터페이스로서, 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다. 이때, 사용자 평면은 베어러 별 GTP 터널링을 제공하고, 제어 평면은 GTP 터널 관리를 제공한다.
SGi(45)는 P-GW(40)와 PDN(110) 간 인터페이스로 사용자 평면 및 제어 평면을 정의한다. 사용자 평면에서는 IETF 기반 IP 패킷 포워딩(Forwarding) 프로토콜이 사용되고, 제어 평면에서는 DHCP와 RADIUS/Diameter와 같은 프로토콜이 사용된다.
S11(55)는 MME(50)와 S-GW(30) 간 인터페이스로서 제어 평면이 정의되며, 베어러 당 GTP 터널링이 제공된다.
X2(65)는 두 eNB(20) 간 인터페이스로서, 제어 평면 및 사용자 평면을 제공한다. 제어 평면에서는 X2-AP 프로토콜이 사용되며, 사용자 평면에서는 X2 핸드오버 시 데이터 포워딩(Forwarding)을 위해 베어러 당 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널링을 제공한다.
S6a(75)는 HSS(60)와 MME(50) 사이의 인터페이스로 제어 평면이 제공되며, UE 가입 정보 및 인증 정보를 교환하기 위해 사용된다.S6a (75) is provided with a control plane as an interface between the
Gx(85)는 PCRF(100)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, QoS(Quality of Service) 정책 및 과금 제어를 위한 정책 제어 규칙 및 과금 규칙을 전달하기 위해 사용된다.The
Sp(95)는 SPR(70)과 PCRF(100) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, 사용자 프로파일을 전달하기 위해 사용된다.Sp (95) is an interface between the
Gz(105)는 OFCS(80)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, P-GW(40)로부터 OFCS(80)로의 CDR 전송을 위해 사용된다.
Gy(115)는 OCS(90)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, 실시간 크레딧(Credit) 제어 정보 교환을 위해 사용된다.
도2는 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크상의 트래픽 흐름을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining traffic flows on an LTE network for facilitating understanding of the present invention. FIG.
보다 상세하게, 도2는 LTE 네트워크 참조 모델의 사용자 평면에서 인터넷 트래픽 흐름을 보여준다. 도면 부호 200a는 UE(10)로부터 인터넷으로의 트래픽 흐름-이하, “상향 링크 트래픽 흐름”이라 명함-을 도면 부호 200b는 인터넷으로부터 UE(10)로의 트래픽 흐름-이하, “하향 링크 트래픽 흐름”이라 명함-을 나타낸다.More specifically, Figure 2 shows the Internet traffic flow in the user plane of the LTE network reference model.
IP 패킷은 S1-U(25) 및 S5(35) 인터페이스 상에서 각각 GTP 터널을 통해 전송된다. 여기서, GTP 터널은 UE(10)가 LTE 망에 초기 접속 시 제어 시그널링을 통해 EPS 베어러 별로 설정된다.IP packets are transmitted over the GTP tunnel on the S1-U (25) and S5 (35) interfaces, respectively. Here, the GTP tunnel is set for each EPS bearer through control signaling when the
하나의 S1-U(25)와 S5(35) 인터페이스 상에는 여러 EPS 베어러가 설정되므로, 이들을 구분하기 위해 각 GTP 터널 설정 시 상향 및 하향으로 터널 종단점 식별자(TEID: Tunnel Endpoint Identifier)가 할당된다. S1-U(25) 인터페이스에서 GTP 터널이 설정될 때는 상향으로 S-GW(20)에 종단점을 갖는 TEID(UL S1-TEID)가 할당되고 하향으로 eNB(20)에 종단점을 갖는 TEID(DL S1-TEID)가 할당된다. 유사하게, S5(35) 인터페이스에서 GTP 터널이 설정될 때는 상향으로 P-GW(40)에 종단점을 갖는 TEID(UL S5-TEID)와 하향으로 S-GW(30)에 종단점을 갖는 TEID(DL S5-TEID)가 할당된다.Since several EPS bearers are set on one of the S1-
사용자 IP 패킷이 S1-U(25)와 S5(35) 인터페이스 상에서 GTP 터널을 통해 전송될 때, eNB(20), S-GW(30) 및 P-GW(40)는 GTP 패킷 헤더에 GTP 터널 생성시 할당 받은 TEID를 삽입하여 전송하다. S-GW(30)는 상향에서 S1-GTP 터널을 종단하고 사용자 IP 패킷을 S5-GTP 터널로 전송하기 위하여 UL S1-TEID와 UL S5-TEID 간 맵핑 정보를 갖고 있어야 한다. 유사하게, 하향에서는 DL S5-TEID와 DL S1-TEID간 맵핑 정보를 유지해야 한다.The
이하에서는 상기 도 2를 참조하여 각 엔티티가 상향 및 하향 인터넷 트래픽 흐름을 처리하는 절차를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 2, a procedure for each entity to process uplink and downlink Internet traffic flows will be described in detail.
우선, 상향 링크에 있어서, UE(10)는 내부 발생된 사용자 IP 패킷을 LTE-Uu(15) 인터페이스를 통해 eNB(20)로 전송한다. eNB(20)는 S-GW IP 주소를 목적지 주소, eNB(20) 주소를 발신 주소, UL S1-TEID를 TEID로 설정된 S1 GTP 헤더를 구성한 후 수신된 사용자 IP 패킷에 추가하여 S1 GTP 터널을 통해 S-GW(30)로 전송한다.First, in the uplink, the
S-GW(30)는 S1 GTP 터널을 통해 사용자 IP 패킷을 수신하면, P-GW(40) IP 주소를 목적지 주소, S-GW(30)를 발신 주소, UL S5-TEID를 TEID로 설정된 S5 GTP 헤더를 구성한다. 이후, 설정된 S5 GTP 헤더를 사용자 IP 패킷에 추가하여 S5 GTP 터널을 통해 P-GW(40)에 전송한다.When receiving the user IP packet through the S1 GTP tunnel, the S-
연이어, P-GW(40)는 S5 GTP 헤더를 제어하여 사용자 IP 패킷을 추출한 후 IP 라우팅을 통해 인터넷에 전송한다.Subsequently, the P-
하향 링크 트래픽 흐름을 살펴보면, P-GW(40)는 인터넷을 통해 UE(10)로 향하는 사용자 IP 패킷을 수신한다. P-GW(40)는 S-GW IP 주소를 목적지 주소, P-GW IP 주소를 발신 주소, DL S5-TEID를 TEID로 구성된 S5 GTP 헤더를 사용자 IP 패킷에 추가한 후 S5-GTP 터널을 통해 S-GW(30)로 전송한다.Referring to the downlink traffic flow, the P-
S-GW(30)는 S5 GTP 터널을 통해 수신된 사용자 IP 패킷에 eNB IP 주소를 목적지 주소, S-GW IP 주소를 발신 주소, DL S1-TEID를 TEID로 구성된 S1 GTP 헤더를 추가한 후 S1 GTP 터널을 통해 eNB(20)에 전송한다.The S-
eNB(20)는 S1 GTP 헤더가 제거된 사용자 IP 패킷을 무선링크 상의 베어러인 데이터 무선 베어러(DRB: Data Radio Bearer)를 통해 UE(10)에 전송한다.The
상기한 도2의 GTP 터널은 사용자 IP 패킷을 전달하기 위한 사용자 평면 GTP 터널-이하, “GTP-U 터널”이라 명함-임을 주의해야 한다.It should be noted that the GTP tunnel shown in FIG. 2 is a user plane GTP tunnel for transmitting a user IP packet, hereinafter referred to as a " GTP-U tunnel ".
도 3은 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크에서의 IP 주소 할당 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining an IP address assignment method in an LTE network for facilitating understanding of the present invention.
상세하게, 도 3는 LTE 네트워크에서 사용자 단말이 LTE 망에 접속할 때 LTE 망이 사용자 단말에 IP 주소를 할당하는 방법에 관한 것으로서, 대표적인 IP 주소 할당 방법인 유동 IP 주소 할당(Dynamic IP Address Allocation) 방법과 고정 IP 주소 할당(Static IP Address Allocation) 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 illustrates a method of assigning an IP address to a user terminal in a LTE network when a user terminal accesses the LTE network. In detail, FIG. 3 illustrates a method of allocating a dynamic IP address allocation And a method for allocating a static IP address (Static IP Address Allocation).
일반적으로, UE(10)가 LTE 망으로 초기 접속 시 LTE 망에 PDN(110) 연결을 요청한다. UE(10)에게 PDN(110) 연결을 제공하기 위해 P-GW(40)는 UE(10)가 사용할 IP 주소-즉, PDN 주소-를 할당하고, 이를 UE(10)에 전달한다. 여기서, PDN 주소는 P-GW(40)와 UE(10) 간에 디폴트 베어러(Default bearer)가 설정되는 과정에서 P-GW(40)로부터 UE(10)에 전달되며, UE(10)는 상기 PDN 주소를 이용하여 PDN(110)이 제공하는 서비스에 접속할 수 있다.Generally, the
이때, P-GW(40)가 UE(10)에게 IP 주소를 할당하는 방법은 UE(10)가 LTE 망에 접속할 때마다 동적으로 생성되는 유동 IP 주소 할당 방법과 사용자가 서비스 가입 시 할당 받은 IP 주소를 UE(10)가 LTE 망에 접속할 때 HSS(60)에 저장된 가입자 프로파일을 참조하여 제공하는 고정 IP 주소 할당 방법이 있을 수 있다.The P-
좀 더 상세하게, 유동 IP 주소 할당 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 사업자가 P-GW(40)에 IP 풀(Pool)을 미리 구성한 후 UE(10)가 LTE 망에 접속하면, IP 풀을 참조하여 동적으로 IP 주소를 할당한다.More specifically, as shown in FIG. 3, when a UE accesses an LTE network after a provider configures an IP pool in the P-
반면, 고정 IP 주소 할당 방법은 사용자가 사업자 망에 가입 시 사업자가 UE(10)에 영구적으로 사용할 IP 주소를 할당하여 HSS(60)에 유지하고, UE(10)가 LTE 망에 접속하면, P-GW(40)가 HSS(60)로부터 해당 UE(10)에 대응하는 IP 주소를 수신하여 UE(10) 전달한다.On the other hand, in the fixed IP address assignment method, when a user joins a service provider network, a service provider allocates an IP address to be permanently used to the
UE(10)는 LTE 망으로의 초기 접속 시 PDN 연결을 요구하는 과정에서 PCO(Protocol Configuration Option) 파라미터를 이용하여 외부 프로토콜 및 어플리케이션 관련한 소정의 프로토콜 정보를 요청할 수 있다. 여기서, 프로토콜 정보는 DNS 서버 주소를 포함할 수 있다.The
상기한 PCO에 대한 상세한 내용은 3GPP TS 24.008에 개시된 내용을 참조하기로 한다.The details of the above-mentioned PCO will be described in detail in 3GPP TS 24.008.
도 4는 본 발명의 이해를 돕기 위한 IP 주소 할당 절차를 설명하기 위한 도면이다. 좀 더 상세하게, 도 4는 고정 IP 주소 할당 절차를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining an IP address assignment procedure to help understand the present invention. More specifically, FIG. 4 is a diagram for explaining a static IP address assignment procedure.
도 4를 참조하면, UE(10)는 전원이 인가(Power On)되면, MME(50)로 PDN 연결 요청 메시지(PDN Connectivity Request Message)를 전송한다(S401). 이때, PDN 연결 요청 메시지는 IMSI(International Mobile Station Identity), PDN 타입=IPv4, PCO=DNS Server IPv4 Address Request 등의 정보를 포함할 수 있다. 여기서, IMSI는 LTE 망 내부에서 가입자를 식별하기 위한 고유 식별 정보이다.Referring to FIG. 4, the
MME(50)는 IMSI를 포함하는 위치 갱신 요구 메시지(Location Update Request Message)를 HSS(60)에 전송한다(S403).The
HSS(60)는 IMSI에 대응하는 가입자 프로파일을 내부 데이터베이스로부터 조회하여 해당 가입자에 미리 할당된 고정 IP 주소를 포함하는 위치 갱신 응답 메시지(Location Update Answer Message)를 MME(50)에 전송한다(S405).The
MME(50)는 HSS(60)로부터 수신된 고정 IP 주소 및 UE(10)로부터 수신된 IMSI(International Mobile Subscriber Identity), PDN 타입=IPv4, PCO=DNS Server IPv4 Address Request 등을 포함하는 세션 생성 요구 메시지(Create Session Request Message)를 S-GW(30)에 전송한다(S407).The
연이어, S-GW(30)는 수신된 세션 생성 요구 메시지를 P-GW(40)에 전달한다(S409).Subsequently, the S-
이 후, 상기한 단계 409 및 단계 407에서의 요구 메시지에 대한 응답으로, P-GW(40)와 S-GW(30)는 각각 세션 생성 응답 메시지(Create Session Response Message)를 MME(50)에 전송한다. 여기서, 세션 생성 응답 메시지는 PDN 주소 필드에 상기 고정 IP 주소, PCO 필드에 사용자가 요청한 DNS 서버 IP 주소를 포함할 수 있다.Thereafter, in response to the request message in
MME(50)는 상기 고정 IP 주소 및 DNS IP 주소-여기서, DNS IP 주소는 primary DNS IP 주소와 Secondary DNS IP 주소가 포함될 수 있음-가 포함된 디폴트 EPS 베어러 활성 요청 메시지(Activate Default EPS Bearer Context Request)를 UE(10)에 전송한다(S415). 여기서, 상기 EPS 세션 관리 메시지-이하, “ESM(EPS Session Management) 메시지”라 명함-의 하나인 디폴트 EPS 베어러 활성 요청 메시지는 EPS 이동성 관리 메시지-이하. “EMM(EPS Mobility Management) 메시지”라 명함-인 접속 수락 메시지(Attach Accept Message)에 포함되어 전달될 수 있다.The
이 후, 고정 IP 주소 및 DNS IP 주소가 UE(10)의 내부 메모리에 저장되며(S417), UE(10)와 P-GW(40) 간에는 디폴트 EPS 베어러가 설정된다(S419). 이때, UE(10)는 설정된 디폴트 EPS 베어러를 통해 PDN(110)에 접속하여 사용자 IP 패킷을 송수신할 수 있다.Thereafter, a fixed IP address and a DNS IP address are stored in the internal memory of the UE 10 (S417), and a default EPS bearer is set between the
이하에서는 LTE 네트워크에서의 정책 및 과금 제어에 대해 간단히 살펴보기로 한다.Hereinafter, policy and accounting control in an LTE network will be briefly described.
PCRF(100)는 서비스 데이터 흐름(SDF:Service Data Flow) 별로 PCC 규칙을 결정하고, 결정된 PCC 규칙을 Gx(85) 인터페이스를 통해 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)-예를 들면, P-GW(40)-에 전달한다. 여기서, PCC 규칙은 사업자 정책-예를 들면, QoS 정책, gate status, 과금 방법 등을 포함함-을 기반으로 결정될 수 있다. 또한, PCC 규칙은 특정 SDF에 속한 패킷의 검출, 서비스의 식별, SDF에 적용할 과금 파라미터 및 SDF에 대한 정책 제어에 관한 정보가 포함될 수 있다.The
PCRF(100)는 SGi(45) 인터페이스상에 송/수신되는 사용자 IP 패킷들이 어떤 SDF에 대응되는지를 검출하기 위한 소정 패킷 필터(Packet Filter)-예를 들면, SDF template-를 생성하고, 이를 PCC 규칙에 적용할 수 있다. 또한, P-GW(40)는 PCRF(100)로부터 수신된 PCC 규칙을 이용하여 SDF QoS와 LTE 베어러 QoS를 바인딩한 후 EPS 베어러에 반영할 수 있다.The
여기서, SDF template은 상기한 PCC 규칙에 포함된다. SDF template은 상향 및 하향 링크 각각에 대해 발신지 IP 주소(Source IP Address), 목적지 IP 주소(Destination IP Address), 발신지 포트(Source Port), 목적지 포트(Destination Port) 및 프로토콜 식별자(Protocol Identifier) 로 구성되는 5-tuple 기반의 SDF 구분자(Classifire)이다.Here, the SDF template is included in the above PCC rule. The SDF template consists of a source IP address, a destination IP address, a source port, a destination port, and a protocol identifier for each of the uplink and the downlink. Is a 5-tuple based SDF delimiter (Classifire).
일반적으로 하나의 UE가 사용하는 응용 서비스에 따라 또는 송수신되는 트래픽의 종류에 따라 다수의 IP 흐름(flow)-또는, “서비스 흐름(Service Flow)”이라고도 명함-들이 존재할 수 있다. 예를 들면, 응용 서비스는 네이버 접속, 다음 접속, 카카오톡, 게임, VoIP, YouTube 등을 포함할 수 있다. 이들 IP 흐름들은 5-tuple 기반의 SDF template를 이용하여 SDF로 매핑시킬 수 있다. 상기와 같이, 여러 개의 IP 흐름들이 각각 5-tuple 기반으로 분류되어 SDF로 매핑이 되면, P-GW(40)는 SDF 별로 QoS를 처리한 후 해당 SDF를 EPS 베어러로 매핑시킬 수 있다.In general, there may be a plurality of IP flows or a " Service Flow " depending on the application service used by one UE or depending on the type of traffic transmitted and received. For example, an application service may include a Naver connection, a next connection, a Kakao Talk, a game, VoIP, YouTube, and the like. These IP flows can be mapped to SDF using a 5-tuple-based SDF template. As described above, when a plurality of IP flows are classified into 5-tuple-based SDFs, the P-
도 5는 본 발명의 일 실시예로 라우터 및 HSS에 의한 P-GW 변경 방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of changing a P-GW by a router and an HSS according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, LTE 네트워크에서 복수의 P-GW가 포함되는 경우, 복수의 P-GW 마다 지정된 고정 IP 주소 프리픽스를 수용할 수 있다.Referring to FIG. 5, when a plurality of P-GWs are included in the LTE network, a fixed IP address prefix designated for each of a plurality of P-GWs can be accommodated.
일 실시예로, LTE 네트워크에서 제1 P-GW(510)는 a:b:c::/48의 네트워크 식별정보를 포함하는 고정 IP 주소가 할당된 UE에 대해 외부 라우터(예를 들어, PDN)에 연결할 수 있다.In one embodiment, the first P-
IP 주소는 네트워크 식별정보와 호스트 식별정보를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 네트워크 식별정보는 IPv6에 따른 48 비트(bit)를 가질 수 있다. 바람직하게, 네트워크 식별정보는 프리픽스(prefix)일 수 있다.The IP address may include network identification information and host identification information. In one embodiment, the network identification information may have 48 bits according to IPv6. Preferably, the network identification information may be a prefix.
제1 P-GW(510)는 a:b:c::/48를 네트워크 식별정보로 하는 IP 트래픽을 라우터(530)으로부터 수신하여, S-GW를 거쳐 UE로 전달할 수 있다. 일 실시예로, 라우터(530)는 PDN일 수 있다. 다시 말해서, 제1 P-GW(510)이 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소를 할당 받은 UE에 IP 트래픽을 서비스 중이며, 라우터(530)는 해당 트래픽을 제1 P-GW(510)로 라우팅할 수 있다.The first P-
한편, 제1 P-GW(510)가 서비스 불능 상태(Out-of-Service)인 경우, a:b:c::/48 대역에 대한 트래픽 처리가 불가능하게 된다.On the other hand, when the first P-
이러한 상황에서, HSS(540)는 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소에 의한 IP 트래픽에 해당하는 P-GW 설정을 기존 제1 P-GW(510)에서 제2 P-GW(520)로 수동 변경해야 한다.In this situation, the
HSS(540)의 변경과 함께, 라우터(530)에서도 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소에 대한 next-hop 전송이 수행될 수 있도록 제1 P-GW(510)이 아닌 제2 P-GW(520)으로 설정이 변경되어야 한다.The
이후, 해당 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소가 할당된 UE가 무선 네트워크망으로 접속 요청(attach request)할 ?, HSS(540)는 MME로부터 위치 갱신 요구 메시지(Location Update Request Message)에 대한 응답(Location Update Answer) 시 제1 P-GW(510)의 IP 정보가 아닌 제2 P-GW(520)의 IP 정보로 변경하여 응답하게 된다.Then, the UE to which the fixed IP address with the corresponding prefix a: b: c :: / 48 is assigned to attach to the wireless network, the
이에 따라, 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소가 할당된 UE는 제2 P-GW(520)을 통해 무선 네트워크 망에 접속하여 LTE 네트워크 서비스를 제공받을 수 있게 된다.Accordingly, a UE to which a fixed IP address having a prefix a: b: c :: / 48 is assigned can access the wireless network through the second P-
결론적으로, 제1 P-GW(510)가 서비스 불능 상태(Out-of-Service)에 있을 경우, 무선 네트워크 망에 접속해 있는 고정 IP 주소 프리픽스를 다른 P-GW로 승계시키기 위해서는 HSS(530) 및 라우터(540)의 운영자가 P-GW의 설정 변경을 위한 설정 작업을 수행해야 할 필요가 있다.If the first P-
다만, 이러한 수동 승계 방식은 여러 한계점을 가질 수 있다. 운영자가 P-GW의 상태를 계속적으로 모니터링 해야 하고, 특정 P-GW가 서비스 불능 상태에 있는 경우 운영자는 모니터링 결과에 대응하기 위한 절차를 숙지할 필요가 있으며, 수동 승계 방식을 수행하기 위해 소요되는 시간으로 인해 가입자가 불편을 느낄 수 있다. 전반적으로 수동 승계 방식은 운영 측면에서 비효율적인 한계점을 가질 수 있다. 상기 한계점을 극복하기 위해, 도 6 내지 도 12에서는 HSS에 의해 P-GW 사이의 IP 승계가 자동으로 수행되는 방법에 대해 설명한다.However, this manual succession method can have various limitations. The operator must continuously monitor the status of the P-GW and if the particular P-GW is out of service, the operator needs to be familiar with the procedure for responding to the monitoring result, Time may cause the subscriber to feel uncomfortable. Overall, manual succession approaches can have inefficient limitations in terms of operation. In order to overcome the above limitations, a method in which IP succession between P-GWs is automatically performed by the HSS in Figs. 6 to 12 will be described.
도 6는 본 발명의 일 실시예로 HSS에 의해 자동으로 P-GW를 변경하여 매칭하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining a method of automatically changing a P-GW by the HSS according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하여 P-GW가 서비스 불능 상태(Out-of-Service)에 있는지 여부에 따라, 고정 IP 주소 프리픽스(Prefix)가 복수의 P-GW 사이에서 자동 승계되도록 HSS(640) 및 P-GW(제1 P-GW(610) 내지 제N P-GW(620)(N은 2 이상의 정수))의 동작을 상세하게 설명한다.6, the
HSS(640)는 제1 P-GW(610) 내지 제N P-GW(620) 각각에 매핑된 고정 IP 주소 프리픽스 정보와 제1 P-GW(610) 내지 제N P-GW(620)의 상태를 모니터링할 수 있다. 또한, HSS(640)는 제1 P-GW(610) 내지 제N P-GW(620) 각각에 할당된 IP 풀(Pool)의 사용량을 확인할 수 있다.The
HSS(640)는 P-GW의 식별 숫자(예를 들어, 제1 P-GW, 제2 P-GW, 등)와 P-GW에 할당된 고정 IP 주소 정보가 매칭되어 있는 매핑 테이블을 메모리에 저장할 수 있다. 매핑 테이블에 대해서는 도 9 및 도 10에서 설명한다.The
각각의 P-GW(610 내지 620)는 서비스 불능 상태(Out-of-Service) 또는 서비스 가능 상태(In-Service)에 있을 수 있고, HSS(640)은 P-GW(610 내지 620)의 상태를 관리할 수 있다.Each of the P-GWs 610-620 may be in an Out-of-Service or In-Service state and the
HSS(640)는 상태 체크 메시지를 기 설정 주기 마다 전송하고, 응답 메시지를 수신하여 P-GW(610 내지 620)의 상태를 파악할 수 있다.The
제1 P-GW(610)의 상태가 서비스 불능 상태(Out-of-Service)로 인식되는 경우, HSS(640)는 관리하고 있는 복수의 P-GW(610 내지 620)당 고정 IP 주소 프리픽스 매핑 정보 중 제1 P-GW(610)의 고정 IP 주소 프리픽스를 제2 P-GW 내지 제N P-GW(620) 중 적어도 어느 하나로 분할하여 매칭시킬 수 있다.In the case where the first P-
일 실시예로, HSS(640)는 제1 P-GW(610)에 할당된 복수의 고정 IP 주소 프리픽스를 제2 P-GW 내지 제N P-GW(620)의 IP 풀(pool)의 사용량에 따라 비례하여 차등 분할할 수 있다. 이에 더하여, HSS(640)는 IP 풀의 사용량이 기 설정값 이상인 P-GW를 제외하고, 일부의 P-GW로만 고정 IP 주소 프리픽스를 분할하여 매칭시킬 수 있다. 또는, HSS(640)는 제1 P-GW(610)에 할당된 복수의 고정 IP 주소 프리픽스를 상기 N-1개로 균등 분할할 수 있다.In one embodiment, the
제1 P-GW(610)의 상태가 서비스 가능 상태(In-Service)로 인식될 경우, HSS(640)는 제2 P-GW 내지 제N P-GW(620) 중 적어도 어느 하나로 분할하여 매칭된 고정 IP 주소 프리픽스를 제1 P-GW(610)의 매핑 테이블의 리스트로 회수시킬 수 있다. 이에 대하여, 도 7에서 상세하게 설명한다.When the state of the first P-
HSS(640)는 고정 IP 주소 프리픽스의 매핑 테이블의 정보가 변경된 제2 P-GW 내지 제N P-GW(620) 중 적어도 어느 하나 각각으로 변경된 매핑 정보를 알리기 위해 메시지를 전송할 수 있다.The
HSS(640)로부터 고정 IP 주소 프리픽스에 대한 추가 또는 삭제 여부에 대한 메시지를 전달받은 제2 P-GW 내지 제N P-GW(620) 중 적어도 어느 하나는 라우터(630)에 의해 해당 고정 IP 주소 프리픽스의 트래픽의 경로를 유효하게 업데이트할 수 있도록 해당 고정 IP 주소 프리픽스 정보를 수록한 ICMPv6 Router Advertisement(RA) 메시지를 라우터(630)에 송신할 수 있다.At least one of the second P-GW to the N-th P-
이러한 과정을 통해, P-GW(610 내지 620) 당 지정된 고정 IP 주소 프리픽스를 운영하는 구조에서 특정 P-GW 장애 등에 의해 해당 PGW의 고정 IP 주소 프리픽스가 다른 PGW로 승계가 되어야 하는 상황 발생 시, 운영자에 의한 수동 승계 방식이 아닌 HSS(640)에 의해 자동으로 P-GW 설정 변경이 가능해짐에 따라 신속한 장애 대응 및 운영의 편의성이 향상될 수 있다.In this case, when a fixed IP address prefix for each of the P-
도 7은 본 발명의 일 실시예로 HSS에 의해 P-GW에 매칭된 IP 주소를 회수하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining a method of retrieving an IP address matched to a P-GW by the HSS according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소에 대한 IP 트래픽은 제2 P-GW 내지 제N P-GW(730)에 분할되어 LTE 네트워크 서비스 제공 받고 있는 상태이다.7, IP traffic for a fixed IP address having a prefix a: b: c :: / 48 is divided into a second P-GW through an Nth P-
이러한 상황에서 HSS(750)는 제1 P-GW(710)의 상태가 서비스 가능 상태(In-Service)로 인지할 수 있다. 도 6에서와 같이, HSS(750)는 제1 P-GW(720)으로 상태 체크 메시지를 전송하고, 이에 대한 응답 메시지를 통해 1 P-GW(710)에 의 상태를 서비스 가능 상태(In-Service)로 인지할 수 있다.In this situation, the
HSS(750)는 본래 제1 P-GW(720)가 서비스 가능 상태에서 제공했던 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소를 회수시킬 수 있다. IP 주소의 회수 방법에 대해서는 도 10에서 상세하게 설명한다. 제1 P-GW(720)가 서비스 가능 상태에 복귀함으로써, 다른 P-GW의 트래픽을 경감시켜 IP 자원을 효과적으로 사용할 수 있다.The
이후, HSS(750)는 제1 P-GW(720)가 서비스 가능 상태에서 제공했던 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소에 속하는 가입자가 접속을 요청(attach request)할 때, MME로부터의 갱신 요구 메시지(Location Update Request) 에 대한 응답(Location Update Answer) 시 P-GW 정보를 제1 P-GW(510)의 IP 정보로 응답하게 된다.Then, when the subscriber belonging to the fixed IP address of which the prefix provided by the first P-
HSS(750)는 제1 P-GW(720)가 서비스 불능 상태에서 분배되어 IP 주소를 추가했던 제2 P-GW 내지 제N P-GW 중 적어도 어느 하나 각각으로 분배되어 추가했던 IP 주소 프리픽스의 삭제를 요청할 수 있다.상기 요청에는 분배되었던 고정 IP 주소 프리픽스의 삭제를 지시하는 제어 명령과 삭제될 고정 IP 주소 프리픽스가 포함될 수 있다.The
이후, HSS(750)는 서비스 가능 상태(IN-Service)로 상태가 변경된 제1 P-GW(720)에 서비스해야 할 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소가 포함된 메시지를 전송할 수 있다. 상기 메시지에는 a:b:c::/48인 프리픽스의 IP 주소의 추가를 지시하는 제어 명령과 제1 P-GW(720)에 추가될 고정 IP 주소 프리픽스가 포함될 수 있다.Then, the
삭제될 고정 IP 주소 프리픽스를 전달 받은 제2 P-GW 내지 제N P-GW(730) 중 적어도 어느 하나는 해당 고정 IP 주소 프리픽스가 더 이상 자신에게 라우팅되지 않도록, 라우터(740)으로 ICMPv6 Router Advertisement(RA) 메시지를 송신할 수 있다. RA 메시지는 ICMPv6 Option 필드의 Prefix information에 전달받은 고정 IP 주소 프리픽스를 포함할 수 있고, Valid Lifetime Field는 0으로 수록하여 자신에게 라우팅되지 않도록 할 수 있다.At least one of the second P-GW to the N-th P-
서비스해야 할 고정 IP 주소 프리픽스를 전달 받은 제1 P-GW(720)는 해당 고정 IP 주소 프리픽스가 자신에게 라우팅될 수 있도록 라우터(740)에 ICMPv6 Router Advertisement(RA) 메시지를 송신할 수 있다. RA 메시지는 ICMPv6 Option 필드의 Prefix information에 전달받은 고정 IP 주소 프리픽스를 포함할 수 있다.The first P-
HSS(750)는 UE의 Evolved Packet System(EPS) 세션이 제1 P-GW(720)로 재설정되도록 유도하기 위해 제1 P-GW(720)가 회수한 고정 IP 주소 프리픽스에 속하는 UE를 대상으로 해당 UE와 연결된 MME에 Cancel Location Request를 전송할 수 있다. 이후, MME는 다시 IMSI를 포함하는 위치 갱신 요구 메시지(Location Update Request Message)를 HSS(750)에 전송하여 재 접속을 요청할 수 있다,The
이에 따라, 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소는 서비스 가능 상태로 복구된 제1 P-GW(720)로 다시 LTE 네트워크 서비스가 가능하게 된다.Accordingly, the fixed IP address having the prefix of a: b: c :: / 48 becomes available for the LTE network service to the first P-
도 8은 본 발명의 일 실시예로 HSS에 의해 P-GW의 상태 정보를 수신하는 방법을 설명하기 위한 구조도이다.8 is a structural diagram for explaining a method of receiving status information of P-GW by HSS according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, HSS(830)는 HSS(830)가 관리하는 P-GW(820)의 상태를 모니터링할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
구체적인 모니터링 방법으로 HSS(830)는 주기적인 상태 체크 메시지를 송신하여 그에 대한 응답 메시지를 통해 모니터링을 수행할 수 있고, 다른 일 실시예로, HSS(830)의 운영자에 의한 별도 설정에 의한 방법이 있다.As a specific monitoring method, the
예를 들어, HSS(830)의 운영자는 ICMP-Ping을 활용하여 HSS(830)의 상태를 확인할 수 있다.For example, an operator of the
다른 일 실시예로, 상기 두 가지 방법을 모두 사용하면서 상기 두 가지 방법 중 상태 판단의 우선 순위가 부여된 기준이 되는 방법을 설정할 수 있다.In another embodiment, it is possible to set a method by which the priority of the state judgment is given as the reference among the two methods using both the above two methods.
도 9는 본 발명의 일 실시예로 제1 P-GW가 서비스 불능 상태에 있을 경우, IP 주소를 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 10는 본 발명의 일 실시예로 제1 P-GW가 서비스 가능 상태에 있을 경우, IP 주소를 회수하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a method of dividing an IP address when the first P-GW is in a service disabled state according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of retrieving an IP address when the GW is in a service availability state.
도 9 및 도 10은 IP 주소의 분할하여 매칭하는 방법과 분할하여 매칭된 IP 주소를 회수하는 방법에 대한 것으로 함께 설명한다.9 and 10 illustrate a method of dividing and matching IP addresses and a method of dividing and matching IP addresses.
P-GW는 HSS에 의해 서비스 가능 상태 또는 서비스 불능 상태 중 어느 상태에 있는지 판단될 수 있다. 일 실시예에서, HSS가 관리하는 P-GW는 5개일 수 있다.The P-GW can be judged by the HSS as to whether it is in a serviceable state or a service disabled state. In one embodiment, there may be five P-GWs managed by the HSS.
P-GW가 서비스 가능 상태에 있을 경우, 도 9의 (a)와 같이 고정 IP 주소 프리픽스, 변경 전 P-GW 주소 및 변경 후 P-GW 주소의 매핑 테이블을 가질 수 있다. (a)에 의해, 제1 P-GW는 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소를 갖는 적어도 하나의 UE에 대한 서비스를 제공할 수 있다.When the P-GW is in a service-enabled state, it can have a mapping table of a fixed IP address prefix, a pre-change P-GW address, and a post-change P-GW address, as shown in FIG. 9A. (a), the first P-GW can provide services for at least one UE having a fixed IP address with a prefix of a: b: c :: / 48.
일 실시예로, HSS는 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소를 제2 P-GW 내지 제5 P-GW까지 균등하게 분배하여 매칭할 수 있다.In one embodiment, the HSS can uniformly distribute and match the fixed IP addresses of the prefixes a: b: c :: / 48 from the second P-GW to the fifth P-GW.
제2 P-GW 내지 제5 P-GW 각각에 대한 IP 풀(pool)의 사용량이 동일하거나, 제2 P-GW 내지 제5 P-GW 모두로 IP 주소를 분배하여도 기 설정된 혼잡량을 초과하지 않을 경우, HSS는 제2 P-GW 내지 제5 P-GW에 균등하게 IP 주소를 분배하여 매칭시킬 수 있다.The IP pool for the second P-GW to the fifth P-GW is the same or the IP address is distributed to both the second P-GW and the fifth P-GW, The HSS can distribute the IP addresses equally to the second P-GW through the fifth P-GW and match them.
도 9의 (b)를 참조하면, HSS는 a:b:c::/48를 제2 P-GW 내지 제5 P-GW로 분할하기 위해 2bit의 프리픽스를 추가하여 사용할 수 있다. 다시 말해서, 4개의 P-GW 를 식별하기 위해서는 2bit만을 이용할 수 있다. 실시예에 따라, HSS가 관리하는 P-GW의 개수에 따라 프리픽스의 자리수는 길어질 수 있다.Referring to FIG. 9B, the HSS may use a 2-bit prefix to divide a: b: c :: / 48 into the second P-GW to the fifth P-GW. In other words, only two bits can be used to identify four P-GWs. According to the embodiment, the number of digits of the prefix may be longer depending on the number of P-GWs managed by the HSS.
구체적인 예를 들어, 16진수를 사용하는 IPv6의 주소 표기는 제2 P-GW 내지 제5 P-GW 까지의 P-GW를 식별하기 위한 IP 주소 프리픽스는 각각 a:b:c:0000:/50, a:b:c:4000:/50, a:b:c:8000:/50, a:b:c:c000:/50일 수 있다. a:b:c::/48을 프리픽스로 가지는 IP 주소는 2^16개이며, 제2 P-GW 내지 제5 P-GW 각각은 2^14개 만큼의 분할된 IP 주소를 추가로 할당 받게 될 수 있다.For example, in the address notation of IPv6 using hexadecimal, the IP address prefixes for identifying the P-GWs from the second P-GW to the fifth P-GW are a: b: c: 0000: / 50 , a: b: c: 4000: / 50, a: b: c: 8000: / 50, a: b: c: c000: / 50. 2 ^ 16 IP addresses having a: b: c :: / 48 as a prefix, and each of the second P-GW through the fifth P-GW is further allocated with 2 ^ 14 divided IP addresses .
도 10의 (a)를 참조하면, 제1 P-GW가 서비스 불능 상태로 인식되어 제2 P-GW 내지 제5 P-GW 각각이 a:b:c:0000:/48, a:b:c:4000:/48, a:b:c:8000:/48, a:b:c:c000:/48에 대한 IP 주소를 할당 받아 LTE 네트워크 서비스를 제공하고 있다.10A, if the first P-GW is recognized as a service disabled state and each of the second P-GW through the fifth P-GW is a: b: c: 0000: / 48, a: b: The LTE network service is provided by assigning an IP address for c: 4000: / 48, a: b: c: 8000: / 48, a: b: c: c000: / 48.
이후, HSS가 제1 P-GW의 상태를 서비스 가능 상태로 인식하면 분할된 IP 주소를 회수하게 된다. HSS는 a:b:c:0000:/50, a:b:c:4000:/50, a:b:c:8000:/50, a:b:c:c000:/50의 범위를 포함하는 a:b:c::/48로 병합하여 다시 제1 P-GW로 재 매칭시킬 수 있다.Thereafter, if the HSS recognizes the first P-GW state as a service enabled state, the IP address is recovered. HSS includes a range of a: b: c: 0000: / 50, a: b: c: 4000: / 50, a: b: c: a: b: c :: / 48 and re-matched to the first P-GW.
도 11은 본 발명의 일 실시예로 HSS에 의해 자동으로 P-GW를 변경하여 매칭하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a method of automatically changing a P-GW by the HSS according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, HSS는 제1 P-GW가 서비스 불능 상태 및 서비스 가능 상태 중 어느 상태에 있는지 여부를 판단할 수 있다(S1110).Referring to FIG. 11, the HSS can determine whether the first P-GW is in a service disabled state or a service enabled state (S1110).
HSS는 P-GW의 서비스 상태를 관리할 수 있고, 일 실시예로 기 설정 주기 마다 상태 체크 메시지 전송하고, 그에 대한 응답 메시지를 수신하여 P-GW의 서비스 상태가 서비스 불능 상태인지 서비스 가능 상태(Out-of-Service 또는 In-Service)인지 판단할 수 있다. 다른 일 실시예로, HSS는 운영자의 상태 테스트에 의해 P-GW의 상태를 판단할 수 있으며, 상기 두 가지 방법 중 우선 순위를 두어 상태 판단의 우위 기준이 되는 방법을 미리 설정할 수 있다.The HSS can manage the service status of the P-GW. In one embodiment, the HSS transmits a status check message every predetermined period, receives a response message to the status check message, and determines whether the service status of the P- Out-of-Service or In-Service). In another embodiment, the HSS can determine the status of the P-GW by the status test of the operator and prioritize the status of the P-GW.
HSS는 제1 P-GW가 서비스 불능 상태 이면, 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP를 분할할 수 있다(S1120).If the first P-GW is in a service disabled state, the HSS may divide a plurality of fixed IPs allocated to the first P-GW (S1120).
HSS는 복수의 P-GW 마다 할당된 고정 IP 주소 프리픽스가 매칭된 매핑 정보를 관리할 수 있다.The HSS can manage the mapping information in which the fixed IP address prefix assigned to each of the plurality of P-GWs is matched.
HSS가 제1 P-GW의 상태가 서비스 가능 상태(In-Service)에서 서비스 불능 상태(Out-of-Service)로 변경되었다고 인식하는 경우, 관리 중인 매핑 정보에서 제1 P-GW에 매칭된 고정 IP 주소 프리픽스를 다른 N-1개의 P-GW 중 적어도 어느 하나로 재매칭 시킬 수 있다.If the HSS recognizes that the state of the first P-GW is changed from the serviceable state (In-Service) to the out-of-service state, The IP address prefix can be remapped to at least one of the other N-1 P-GWs.
분할 방법과 관련하여, HSS는 제1 P-GW를 제외한 다른 P-GW에 대해 균등하게 재분배하여 매칭시킬 수 있으며, 제1 P-GW를 제외한 다른 P-GW 중 일부 P-GW에 대해 분배하여 매칭시킬 수 있으며, 제1 P-GW를 제외한 다른 P-GW의 IP 풀 사용량에 따라 차등적으로 분배하여 매칭시킬 수 있다.Regarding the division method, the HSS can be uniformly redistributed and matched to other P-GWs except for the first P-GW, and distributed to some P-GWs other than the first P-GW And may be differentially matched according to the IP pool usage of other P-GWs except for the first P-GW.
HSS는 균등 분할된 IP의 프리픽스를 제2 P-GW부터 제N P-GW 중 적어도 어느 하나에 매칭할 수 있다(S1130).The HSS may match the prefix of the IP with the uniformly-divided IP to at least one of the second P-GW to the N-th P-GW (S1130).
HSS는 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 적어도 어느 하나로 매칭된 프리픽스가 포함된 메시지를 전송할 수 있다(S1140).The HSS may transmit a message including a prefix matched with at least one of the second P-GW and the N-th P-GW (S1140).
HSS에 의해 관리중인 매핑 테이블의 정보가 변경될 경우, HSS는 매핑 테이블의 정보가 변경된 P-GW들로 추가되는 IP 주소에 대한 정보가 포함된 메시지를 전송할 수 있다.When the information of the mapping table managed by the HSS is changed, the HSS can transmit a message including information on the IP address added to the changed P-GWs with the information of the mapping table.
상기 메시지를 수신하는 P-GW들은 라우터로 상기 지시에 대응한 메시지를 전송할 수 있다. 다시 말해서, 고정 IP 주소 프리픽스에 대한 추가 또는 삭제를 의미하는 메시지를 HSS로부터 수신한 P-GW들은 라우터에 ICMPv6 Router Advertisement(RA) 메시지를 송신할 수 있다.The P-GWs receiving the message can transmit a message corresponding to the instruction to the router. In other words, P-GWs receiving messages from the HSS that indicate additions or deletions to the static IP address prefix can send an ICMPv6 Router Advertisement (RA) message to the router.
RA 메시지는 ICMPv6 Option 필드의 Prefix information에 전달받은 고정 IP 주소 프리픽스를 수록하고, 고정 IP 주소 Prefix의 회수 시에는 Valid Lifetime Field에 0을 수록할 수 있다.The RA message includes a fixed IP address prefix received in the Prefix information of the ICMPv6 Option field, and a 0 in the Valid Lifetime field when the fixed IP address prefix is retrieved.
도 12는 본 발명의 일 실시예인 HSS를 설명하기 위한 구조도이다.12 is a structural diagram illustrating an HSS according to an embodiment of the present invention.
도 12에 도시된 구성 요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성 요소들을 갖거나 그보다 적은 구성 요소들을 갖는, HSS(1200)가 구현될 수 있다.The components shown in FIG. 12 are not essential, so that the
통신부(1210)는 라우터로부터 IP 트래픽을 수신하거나 LTE 네트워크의 다른 엔티티로부터 제어 신호를 송수신할 수 있다.The
일 실시예로, 통신부(1210)는 기 설정 주기 마다 상태 체크 메시지를 상기 N개의 P-GW로 전송할 수 있다.In one embodiment, the
제어부(1220)는 HSS(1200)를 제어하기 위해 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.The
일 실시예로, 제어부(1220)는 P-GW에 의한 상태 체크 메시지에 대한 응답 메시지로부터 P-GW가 서비스 불능 상태 및 서비스 가능 상태 중 어느 상태에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(1220)는 P-GW가 서비스 불능 상태이면, 해당 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 분할하고, 분할된 IP 주소의 네트워크 식별정보를 해당 P-GW 이외 P-GW로 매칭시킬 수 있다.In one embodiment, the
메모리(1230)는 HSS(1200)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 소정의 프로그램 코드와 상기 프로그램 코드에 의한 동작이 수행될 때 입/출력되는 데이터 등이 저장되는 공간 및/또는 저장 영역의 총칭으로서, EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), FM(Flash Memory), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)등의 형태로 제공된다.The
일 실시예로, 메모리(1230)는 HSS(1230)이 관리하는 P-GW 및 P-GW에 할당된 고정 IP 주소가 포함된 매핑 테이블을 저장할 수 있다.In one embodiment, the
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The method according to the above-described embodiments may be implemented as a program to be executed by a computer and stored in a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD- , A floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet).
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 서버에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer readable recording medium may be distributed over networked computer servers so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. And, functional program, code, and code segments for implementing the above-described method can be easily inferred by programmers in the technical field to which the embodiment belongs.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
Claims (21)
제1 P-GW가 서비스 불능 상태 및 서비스 가능 상태 중 어느 상태에 있는지 여부를 판단하는 단계;
상기 제1 P-GW가 서비스 불능 상태이면, 상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 분할하는 단계; 및
상기 분할된 IP 주소의 네트워크 식별정보를 제2 P-GW부터 제N P-GW 중 적어도 어느 하나에 매칭시키는 단계;
를 포함하는,
HSS 제어 방법.A Home Subscriber Server (HSS) control method for managing an IP address assigned to N (N is an integer equal to or greater than 2) P-GW (Packet Data Network Gateway)
Determining whether the first P-GW is in a service disabled state or a service enabled state;
Dividing a plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW if the first P-GW is in a service disabled state; And
Matching network identification information of the divided IP address to at least one of a second P-GW to an N-th P-GW;
/ RTI >
HSS control method.
상기 분할하는 단계는,
상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 상기 제2 P-GW 내지 제N P-GW의 IP 풀(pool)의 사용량에 따라 비례하여 차등 분할하는 단계;
를 포함하는,
HSS 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the dividing step comprises:
Dividing the plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW in proportion to the usage amount of the IP pools of the second P-GW through the Nth P-GW;
/ RTI >
HSS control method.
상기 분할하는 단계는,
상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 상기 N-1개로 균등 분할하는 단계;
를 포함하는,
HSS 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the dividing step comprises:
Dividing a plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW into N-1;
/ RTI >
HSS control method.
상기 매칭시키는 단계는,
상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 적어도 어느 하나로 상기 매칭된 네트워크 식별정보가 포함된 메시지를 전송하는 단계;
를 더 포함하는,
HSS 제어 방법.The method according to claim 1,
The matching step comprises:
Transmitting a message including the matched network identification information to at least one of the second P-GW and the Nth P-GW;
≪ / RTI >
HSS control method.
상기 매칭시키는 단계는,
상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 적어도 어느 하나가 상기 매칭된 네트워크 식별정보를 추가하고, 라우터(router)로 상기 매칭된 네트워크 식별정보 정보가 포함된 메시지를 전송하는 단계;
를 더 포함하는,
HSS 제어 방법.The method according to claim 1,
The matching step comprises:
Adding at least one of the second P-GW to the N-th P-GW to the matched network identification information, and transmitting a message including the matched network identification information to a router;
≪ / RTI >
HSS control method.
상기 매칭시키는 단계는,
상기 제1 P-GW에 할당된 IP 주소에 속하는 단말의 접속 요청(Attach Request) 시, 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 어느 하나로 매칭된 P-GW의 주소를 MME(Mobility Management Entity)로 전송하는 단계;
를 더 포함하는,
HSS 제어 방법.The method according to claim 1,
The matching step comprises:
GW is matched with any one of the second P-GW to the N-th P-GW at the time of Attach Request of a terminal belonging to the IP address allocated to the first P-GW, Management Entity);
≪ / RTI >
HSS control method.
상기 제1 P-GW가 서비스 가능 상태 이면, 균등 분할된 상기 네트워크 식별정보를 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW로부터 회수하는 단계;
를 더 포함하는,
HSS 제어 방법.The method according to claim 1,
Collecting the network identification information evenly divided from the second P-GW to the Nth P-GW when the first P-GW is in a serviceable state;
≪ / RTI >
HSS control method.
상기 회수하는 단계는,
상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 상기 제1 P-GW의 분할된 복수의 고정 IP 주소가 매칭된 적어도 어느 하나로 상기 매칭된 네트워크 식별정보의 삭제를 요청하는 단계;
상기 제1 P-GW로 상기 삭제된 네트워크 식별정보를 전송하여 재매칭시키는 단계;
를 포함하는,
HSS 제어 방법.8. The method of claim 7,
Wherein said recovering comprises:
Requesting deletion of the matched network identification information to at least one of a plurality of fixed IP addresses of the first P-GW to the first P-GW that are divided;
Transmitting the deleted network identification information to the first P-GW and re-matching the network identification information;
/ RTI >
HSS control method.
상기 회수하는 단계는,
상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 상기 제1 P-GW의 분할된 복수의 고정 IP 주소가 매칭된 적어도 어느 하나가 라우터(router)로 상기 매칭된 네트워크 식별정보 정보의 삭제를 요청하는 메시지를 전송하는 단계;
를 더 포함하는,
HSS 제어 방법.8. The method of claim 7,
Wherein said recovering comprises:
At least one of the plurality of fixed IP addresses of the first P-GW to the first P-GW is mapped to the router to delete the matched network identification information Transmitting a requesting message;
≪ / RTI >
HSS control method.
상기 회수하는 단계는,
상기 제1 P-GW가 라우터로 상기 재 매칭된 네트워크 식별정보 정보가 포함된 메시지를 전송하는 단계;
를 포함하는,
HSS 제어 방법.8. The method of claim 7,
Wherein said recovering comprises:
Transmitting a message including the re-matched network identification information to the first P-GW;
/ RTI >
HSS control method.
상기 제1 P_GW로 회수된 IP 주소에 해당하는 단말의 접속 요청(Attach Request) 시, 상기 제1 P-GW의 주소를 MME로 전송하는 단계;
를 더 포함하는,
HSS 제어 방법.8. The method of claim 7,
Transmitting an address of the first P-GW to an MME when a terminal requests an Attach Request corresponding to the IP address recovered by the first P_GW;
≪ / RTI >
HSS control method.
상기 판단하는 단계는,
기 설정 주기 마다 상태 체크 메시지를 상기 N개의 P-GW로 전송하는 단계;
를 포함하는,
HSS 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the determining step comprises:
Transmitting a status check message to the N P-GWs every predetermined period;
/ RTI >
HSS control method.
기 설정 주기 마다 상태 체크 메시지를 상기 N개의 P-GW로 전송하는 통신부; 및
상기 상태 체크 메시지에 대한 응답 메시지로부터 제1 P-GW가 서비스 불능 상태 및 서비스 가능 상태 중 어느 상태에 있는지 여부를 판단하는 제어부;
를 포함하며,
상기 제어부는,
제1 P-GW가 서비스 불능 상태이면, 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 분할하고, 상기 분할된 IP 주소의 네트워크 식별정보를 제2 P-GW부터 제N P-GW 중 적어도 어느 하나에 매칭시키는,
HSS.1. An HSS (Home Subscriber Server) managing an IP address assigned to N P-GWs (Packet Data Network Gateways)
A communication unit for transmitting a status check message to the N P-GWs every predetermined period; And
From the response message to the status check message, whether the first P-GW is in a service disabled state or a service enabled state;
/ RTI >
Wherein,
If the first P-GW is out of service, it divides the plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW and transmits the network identification information of the divided IP addresses from the second P-GW to the N-th P- At least one of which is matched,
HSS.
상기 제어부는,
상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 상기 제2 P-GW 내지 제N P-GW의 IP 풀(pool)의 사용량에 따라 비례하여 차등 분할하는,
HSS.15. The method of claim 14,
Wherein,
And dividing the plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW in proportion to the usage amount of the IP pools of the second P-GW through the Nth P-GW,
HSS.
상기 제어부는,
상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 상기 N-1개로 균등 분할하는,
HSS.15. The method of claim 14,
Wherein,
And dividing the plurality of fixed IP addresses allocated to the first P-GW into N-1,
HSS.
상기 제어부는,
상기 통신부에 의해 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 각각으로 상기 매칭된 네트워크 식별정보가 포함된 메시지를 전송시키는,
HSS.15. The method of claim 14,
Wherein,
And transmitting the message including the matched network identification information to each of the second P-GW to the N < th > P-GW by the communication unit.
HSS.
상기 제어부는,
상기 제1 P-GW에 할당된 IP 주소에 속하는 단말의 접속 요청(Attach Request) 시, 상기 통신부에 의해 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 어느 하나로 매칭된 P-GW의 주소를 MME(Mobility Management Entity)로 전송시키는,
HSS.15. The method of claim 14,
Wherein,
GW, the address of the P-GW matched with any one of the second P-GW to the N-th P-GW by the communication unit at the time of attach request of the terminal belonging to the IP address allocated to the first P- To an MME (Mobility Management Entity)
HSS.
상기 제어부는,
상기 제1 P-GW가 서비스 가능 상태 이면, 균등 분할된 상기 네트워크 식별정보를 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 상기 제1 P-GW의 분할된 복수의 고정 IP 주소가 매칭된 적어도 어느 하나로부터 회수하는,
HSS.15. The method of claim 14,
Wherein,
And if the first P-GW is in a service enabled state, the network identification information that is evenly divided is matched with a plurality of fixed IP addresses of the first P-GW among the second P-GW to the N-th P- Recovered from at least one of the plurality of <
HSS.
상기 제어부는,
상기 통신부에 의해 상기 상기 제2 P-GW 내지 상기 제N P-GW 중 상기 제1 P-GW의 분할된 복수의 고정 IP 주소가 매칭된 적어도 어느 하나로 상기 매칭된 네트워크 식별정보의 삭제를 요청하는 메시지를 전송시키며,
상기 제1 P-GW로 상기 삭제된 네트워크 식별정보를 전송시키는,
HSS.20. The method of claim 19,
Wherein,
The communication unit requests deletion of the matched network identification information to at least one of the plurality of fixed IP addresses of the first P-GW among the second P-GW to the first P-GW, Message,
Transmitting the deleted network identification information to the first P-GW,
HSS.
상기 제어부는,
상기 제1 P_GW로 회수된 IP에 해당하는 단말의 접속 요청(Attach Request) 시, 상기 통신부에 의해 상기 제1 P-GW의 주소를 MME로 전송시키는,
HSS.20. The method of claim 19,
Wherein,
The address of the first P-GW is transmitted to the MME by the communication unit when an access request of the terminal corresponding to the IP collected in the first P_GW is received,
HSS.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170070694A KR102315347B1 (en) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | HSS(Home Subscriber Server) and HSS control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170070694A KR102315347B1 (en) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | HSS(Home Subscriber Server) and HSS control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180133636A true KR20180133636A (en) | 2018-12-17 |
| KR102315347B1 KR102315347B1 (en) | 2021-10-20 |
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ID=65007620
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020170070694A KR102315347B1 (en) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | HSS(Home Subscriber Server) and HSS control method |
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|---|---|
| KR (1) | KR102315347B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116828460A (en) * | 2023-06-29 | 2023-09-29 | 广州爱浦路网络技术有限公司 | Information interaction system, method and device based on attachment flow and storage medium |
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| KR20150044446A (en) * | 2013-10-16 | 2015-04-27 | 주식회사 엘지유플러스 | Apparatus, Method, and Recording Medium for processing Handover in LTE System |
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2017
- 2017-06-07 KR KR1020170070694A patent/KR102315347B1/en active IP Right Grant
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| CN116828460B (en) * | 2023-06-29 | 2024-04-19 | 广州爱浦路网络技术有限公司 | Information interaction system, method and device based on attachment flow and storage medium |
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|---|---|
| KR102315347B1 (en) | 2021-10-20 |
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