KR20210063476A - 로컬 콘텐츠 리다이렉션을 위한 매핑 서비스 - Google Patents

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KR20210063476A KR1020217015642A KR20217015642A KR20210063476A KR 20210063476 A KR20210063476 A KR 20210063476A KR 1020217015642 A KR1020217015642 A KR 1020217015642A KR 20217015642 A KR20217015642 A KR 20217015642A KR 20210063476 A KR20210063476 A KR 20210063476A
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콘비다 와이어리스, 엘엘씨
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Abstract

패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 이후에 위치된, 모바일 코어 네트워크 내의 매핑 서비스는 제1 PDN 접속에 걸쳐 사용자 장비로부터의 콘텐츠 요청을 검사하여 콘텐츠 요청과 연관된 콘텐츠가 패킷 데이터 네트워크 외부의 에지 서버에서 캐싱되는지를 결정한다. 패킷 데이터 네트워크로부터의 콘텐츠가 에지 서버에서 캐싱되는 경우에, 매핑 서비스는 제2 PDN 접속에 걸쳐 에지 서버의 콘텐츠를 요청하기 위해 사용자 장비를 리다이렉트시킨다. 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 이후에 위치된 매핑 서비스를 이용함으로써, 콘텐츠 요청은 부모 통제와 같은 제한을 이미 통과했을 수 있다.

Description

로컬 콘텐츠 리다이렉션을 위한 매핑 서비스{MAPPING SERVICE FOR LOCAL CONTENT REDIRECTION}
3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)는 무선 액세스, 코어 전송 네트워크 및 서비스 능력을 포함하는 셀룰러 통신 네트워크 기술을 포함한다. 무선 통신을 위한 3GPP 모바일 코어 네트워크(MCN) 아키텍처의 최신 버전은 EPC(Evolved Packet Core)라고 지칭된다. EPC(Evolved Packet Core)는 성능 및 비용 관점에서 데이터 트래픽을 효율적으로 처리할 수 있는 "플랫 아키텍처(flat architecture)"를 갖는다. EPC는 또한 사용자 데이터(사용자 평면이라고도 공지됨)와 시그널링(제어 평면이라고도 공지됨)을 분리하여 EPC의 제어 및 데이터 평면을 독립적으로 확장할 수 있게 한다.
도 1은 EPC와 같은 모바일 코어 네트워크(MCN)(102)에 접속 가능하고 L-GW(130)를 통해 로컬 네트워크(128)에 접속 가능한 사용자 장비(UE)(104)(예를 들어, 모바일 폰 또는 다른 무선 디바이스)를 나타내는 기본 아키텍처 도면이다.
이 도면에서, UE(104)는 스몰 셀 액세스 포인트(SC-AP)(106)에 접속한다. 스몰 셀 액세스 포인트(SC-AP)(106)는 모바일 매크로셀과 비교하여 작은 범위를 갖는 저전력 무선 액세스 노드이다. 스몰 셀 액세스 포인트(SC-AP)(106)는 실내와 같은 또는 작은 공중 핫 스폿의 작은 커버리지 영역에 배치되도록 설계될 수 있다. 스몰 셀은 10m 정도의 범위를 갖는 펨토셀을 포함한다. 3GPP에서, SC-AP는 3G 펨토셀인 홈 노드 B(HNB)와 LTE(Long Term Evolution) 펨토셀인 홈 eNode B(HeNB)를 포함한다.
보안 게이트웨이(SeGW)(108)는 MCN(102) 내에 도시된다. 보안 게이트웨이(108)는 SC-AP(106)와 IPsec 터널(110)을 설정한다. IPsec(Internet Protocol Security)는 통신 세션의 각각의 IP 패킷을 인증하고 암호화함으로써 인터넷 프로토콜(IP) 통신의 보안을 위한 프로토콜 스위트이다. 터널 모드에서 IPsec는 헤더를 포함한 전체 IP 패킷을 암호화한다. 그 후, 이러한 암호화된 IP 패킷은 새로운 IP 헤더를 갖는 새로운 IP 패킷으로 캡슐화된다. IPsec 터널(110)은 SC-AP(106)와 MCN(102) 사이의 중간 네트워크 링크를 포함하는 백홀(124)을 통과한다.
스몰 셀 게이트웨이(SC-GW)(112)는 SC-AP(106)를 포함하는 다수의 스몰 셀 액세스 포인트로부터의 트래픽을 MCN(102)에 집합시킨다. 도 1에서, SC-AP(106)는 S1 사용자(S1-U) 인터페이스를 이용하여 SC-GW(112)에 접속된다.
서빙 게이트웨이(S-GW)(114) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN-GW)(116)는 사용자 평면을 처리한다. 그것들은 패킷 데이터 네트워크(PDN)(118)와 같은 외부 네트워크와 사용자 장비(UE)(104) 사이에서 IP 데이터 트래픽을 전송한다. 서빙 GW(114)는 무선 측에서의 상호 접속점이다. 이 경우에, S-GW(114)는 SC-GW(112)를 통해 접속된다. 서빙 게이트웨이(114)는 착신 및 발신 IP 패킷을 라우팅함으로써 UE(104)에 서빙한다. S-GW(114)는 PDN GW(116)에 접속된다.
PDN GW(116)는 MCN(102)과 외부 네트워크 PDN(118) 사이의 상호 접속점이다. PDN(118)은 인터넷과 같은 IP 네트워크일 수 있다. PDN-GW(116)는 패킷을 PDN(118)과 같은 PDN에 그리고 PDN으로부터 라우팅한다.
MME(Mobility Management Entity)(120)는 제어 평면을 처리한다. 이동성 및 보안과 관련된 시그널링을 처리한다. MME(120)는 유휴 모드에서 UE들의 트래킹 및 페이징을 담당한다. 또한, NAS(Non-Access Stratum) 메시징의 종단점이다.
HSS(Home Subscriber Server)(122)는 사용자 관련 및 가입자 관련 정보를 포함하는 데이터베이스이다. 또한, 이동성 관리, 통화 및 세션 셋업, 사용자 인증 및 액세스 인가에 지원 기능을 제공한다.
정책 및 과금 규칙 기능(PCRF)(126)은 실시간으로 네트워크의 정책 규칙을 결정한다. PCRF(126)는 가입자 데이터베이스 및 과금 시스템과 같은 다른 특수 기능에 중앙 집중 방식으로 액세스한다.
EPC와 같은 MCN(102)은 인터넷과 같은 패킷 데이터 네트워크(PDN)(118)를 통해 콘텐츠에 액세스하는 사용자에게 서비스 품질(QoS)을 제공할 수 있다. MCN(102)을 통한 UE(104)의 PDN 접속은 다양한 레벨의 QoS를 제공하도록 구성될 수 있다.
SC-AP(106)는 또한 로컬 게이트웨이(L-GW)(130)를 통해 로컬 네트워크(128)에 접속할 수 있는 능력을 갖는다. 이러한 방식으로, 사용자 장비(104)는 MCN(102)을 통해 라우팅하지 않고 오피스 프린터와 같은 로컬 네트워크(128)에서 리소스를 이용할 수 있다. L-GW(130)는 SC-AP(106)와 통합되거나 독립형 박스일 수 있다.
3GPP의 R12에서, E-UTRAN / EPC 아키텍처는 로컬 네트워크(SIPTO@LN)에서 선택된 인터넷 IP 트래픽 오프로드(Selected Internet IP Traffic Offload)라 불리는 특징을 포함한다. SIPTO@LN은 UE(104)가 L-GW(130)를 통해 인터넷에 접속할 수 있게 하는데 이용될 수 있다. SIPTO@LN 특징은 MME(120)가 UE(104)에게 MCN(102)의 P-GW(116)에 현재 앵커링된 PDN 접속을 단절시키고 L-GW(130)에 앵커링된 새로운 PDN 접속을 설정하도록 다이렉트(direct)시킨다. 그 후, L-GW(130)와의 새로운 PDN 접속은 UE(104)에 의해 인터넷에 액세스하기 위해 이용될 수 있다. UE(104)로부터의 트래픽은 따라서 백홀(124) 및 MCN(102)으로부터 오프 로딩된다.
에지 캐싱은 스몰 셀 포럼(Small Cell Forum)의 문서 SCF088에서 논의된다. 하나의 예시적인 이용 사례로서 쇼핑몰에 배포된 스몰 셀 네트워크(SCN; Small Cell Network)를 설명한다. SCN은 콘텐츠 공급자에게 캐싱 서비스를 제공한다. 콘텐츠 공급자는 웹 액세스 가능한 광고, 비디오, 웹 페이지 등을 제공할 수 있다. 콘텐츠 공급자는 SCN의 콘텐츠를 캐싱할 수 있으므로 사용자에게 보다 효율적인 (지연 시간이 적은) 액세스를 제공하고 백 홀 및 모바일 코어 네트워크에서 트래픽을 오프로딩할 수 있다.
스몰 셀 포럼의 문서 SCF088에서, 스몰 셀 포럼은 에지 캐싱을 지원하기 위한 기본 아키텍처 프레임워크를 생성했다. 프레임 워크는 도 2에 도시된다.
도 2의 아키텍처는 캐싱 서비스가 에지 서버(들)(202), 로컬 매핑 서비스(204), 관리 포털(206) 및 로컬 데이터 수집 및 분석 서비스(208)의 4개의 주요 구성 요소로 구성된다는 것을 도시한다. 에지 서버(들)(202)은 캐싱된 콘텐츠를 저장하는 데 이용된다. 로컬 매핑 서비스(204)는 UE(210)로부터의 요청이 로컬 에지 서버(202)에서 이용 가능한지를 확인하고 UE(210)를 캐싱된 콘텐츠로 다이렉트시킨다. 로컬 매핑 서비스(204)는 UE(210)를 캐싱된 콘텐츠로 명시적으로 리다이렉트(redirect)시키거나, UE의 요청을 에지 서버(202)로 투과적으로 전달할 수 있다. 다시 말해서, 명시적인 리다이렉션(redirection) 방법이 이용될 때, UE(210)는 그것이 캐싱된 콘텐츠에 액세스하고 있음을 인식하고, 투과적 리다이렉션 방법이 이용될 때, UE(210)는 그것이 캐싱된 콘텐츠에 액세스하고 있음을 인식하지 않는다.
관리 포털(206)은 콘텐츠 공급자에 의해 콘텐츠 / 데이터를 스몰 셀 네트워크의 에지 서버(들)(202)로 로딩하기 위해 이용된다. 콘텐츠 배치 방법은 투과적이거나 명시적/직접적일 수 있다. 콘텐츠를 로딩하는 명시적인 방법은 콘텐츠 공급자가 장래의 검색을 위해 의도적으로 콘텐츠를 에지 서버로 로딩하는 경우일 것이다. 투과적 방법은 네트워크가 자율적으로 일부 원격 콘텐츠의 캐싱된 사본을 생성하기로 결정한 경우에 이용된다.
관리 포털(206)은 또한 로컬 데이터 수집 및 분석 서비스(208)에 액세스하는 데 이용될 수 있다. 또한, 로컬 데이터 수집 및 분석 서비스(208)는 원본 콘텐츠 공급자에 의해 이용되어 에지 서버(202)에 캐싱되는 임의의 콘텐츠를 관리할 수 있고, 이러한 콘텐츠에 어떻게 액세스하는지에 대한 분석이나 통계를 볼 수 있다.
배경 정보로서 전술한 것과 함께, 본 출원은 모바일 코어 네트워크에서 콘텐츠를 캐싱하기 위한 새로운 방법 및 시스템을 개시한다.
실시예들은 P-GW 이후에 EPC에 배치된 매핑 서비스를 이용한다. 콘텐츠가 에지 서버로 로딩되는 경우에, 에지 서버에서 이용할 수 있는 콘텐츠에 대한 정보를 이용하여 매핑 서비스가 업데이트될 수 있고, 매핑 서비스에는 캐싱된 콘텐츠의 URI나 로컬 IP 어드레스가 제공될 수 있다. 매핑은 명시적 매핑 전략을 이용할 수 있다.
P-GW 이후에 매핑/리다이렉션 기능을 위치시킴으로써, 아키텍처는 부모 통제(parental control)와 같은 액세스 정책이 모바일 네트워크 운영자(MNO)에 의해 시행될 수 있게 한다. 예를 들어, UE로부터의 모든 콘텐츠 요청은 이러한 콘텐츠 요청이 매핑 서비스에 도달하기 전에 액세스 정책에 대해 필터링될 수 있다.
실시예는 또한 사용자가 로컬 네트워크 내외로 로밍하는 경우에 발생하는 사용자 이동성 문제를 설명한다.
일 실시예에서, UE가 에지 서버에 액세스하는 L-GW 또는 로컬 홈 네트워크(LHN)에 액세스할 수 있는 스몰 셀 액세스 포인트에 접속하는 경우에, 캐싱된 콘텐츠에 액세스할 기회가 MME에 의해 검출된다. MME는 새로운 NAS 이동성 관리 메시지를 이용하여 UE가 로컬 네트워크와의 제2 PDN 접속을 개시하도록 요청할 수 있다. 제2 PDN 접속은 UE의 제1 PDN 접속과 동시에 유지될 수 있다. 캐싱된 콘텐츠가 이용 가능할 때, 매핑 서비스는 UE를 제2 PDN 접속으로 리다이렉트시키도록 허용된다. 제2 PDN 접속을 이용하여 캐싱 기회를 활용함으로써, UE가 로컬 네트워크로 들어오고 그리고 로컬 네트워크 밖으로 나가는 것에 따라 사용자는 단일 PDN 접속과 이중 PDN 접속 사이를 끊김 없이 전이할 수 있다.
MME가 L-GW들 뒤의 로컬 네트워크들에서 에지 서버들의 이용 가능성을 인식하도록 APN 구성 업데이트들이 이용될 수 있다.
에지 서버가 MNO에 의해 소유되는 정규(비-로컬) PDN에 상주하는 대안적인 아키텍처가 이용될 수 있다. 이 아키텍처의 장점은 캐싱된 콘텐츠가 전용 P-GW(들)를 통해 액세스할 수 있는 PDN에 배치될 수 있으므로, P-GW(들) 및 공용 인터넷과 같은 다른 PDN을 서비스하는 다른 EPC 노드를 오프로딩할 수 있다는 것이다.
이 요약은 아래의 상세한 설명에서 더 설명되는 개념들의 발췌를 간단한 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이러한 요약은 청구된 주제의 핵심 특징들 또는 필수 특징들을 식별하도록 의도되지 않으며, 어떤 것도 청구된 주제의 범위를 한정하도록 이용되는 것으로 의도되지 않는다. 또한, 청구된 주제는 본 개시 내용의 모든 부분에서 언급된 임의의 또는 모든 단점을 해결하는 제한 사항으로 한정되지 않는다.
도 1은 모바일 코어 네트워크 및 로컬 네트워크에 접속 가능한 사용자 장비를 나타내는 기본 아키텍처 도면이다.
도 2는 로컬 매핑 서비스를 갖는 캐싱 서비스를 나타내는 기본 아키텍처 도면이다.
도 3은 P-GW 이후에 모바일 코어 네트워크에 위치된 매핑 서비스를 갖는 일 실시예의 명시적인 매핑 전략을 나타내는 기본 아키텍처 도면이다.
도 4는 일 실시예에서 에지 서버로 콘텐츠를 로딩하는 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 UE가 L-GW에 접속하도록 다이렉트되는 곳에서 호 흐름(call flow)을 나타내는 도면이다.
도 6은 초기 HTTP 요청의 결과로서 원본 콘텐츠 서버로부터 콘텐츠를 검색하고 제2 요청에 응답하여 에지 서버의 콘텐츠로 리다이렉트되는 UE를 나타내는 도면이다.
도 7은 UE가 L-GW에 대한 액세스를 갖지 않는 SC-AP로 이동할 때 PDN 접속을 종료하는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 P-GW 이후에 모바일 코어 네트워크에 위치된 매핑 서비스 및 로컬 네트워크에서 추가적인 로컬 매핑 서비스를 갖는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 P-GW 이후의 모바일 코어 네트워크에 위치된 매핑 서비스 및 에지 서버를 보유하는 특수 PDN을 갖는 실시예를 도시하는 도면이다.
도 10은 UE와 같은 예시적인 엔드 노드의 도면이다.
도 11은 매핑 서비스가 구현될 수 있는 임의의 노드를 포함하여, 도 3 내지 도 9에 도시된 코어 네트워크 노드 또는 엔드 포인트 중 임의의 것을 구현하는 데 이용될 수 있는 컴퓨터 시스템 또는 서버의 블록도이다.
도 3은 P-GW(116) 이후에 모바일 코어 네트워크(102)에 위치된 매핑 서비스(302)를 갖는 일 실시예의 명시적인 매핑 전략을 도시하는 기본 아키텍처 도면이다. UE(104)는 SC-AP(106), 백홀(124) 및 모바일 코어 네트워크(MCN)(102)를 통해 PDN(118)에 접속한다. UE(104)가 L-GW(130) 및 로컬 네트워크(128)에 접속하지 않으면, 도 3의 매핑 서비스(302)는 "투과적인" 것으로 간주될 수 있다. 다시 말해서, 로컬 접속이 없다면, 콘텐츠는 PDN(118)으로부터 검색된다. UE(104)가 L-GW(130)에 접속하는 경우에, 에지 서버(308)로부터 캐싱된 콘텐츠를 검색할 수 있다.
이 실시예에서, UE는 2개의 동시 PDN 접속(304 및 306)을 유지한다. 제2 PDN 접속(306)은 캐싱된 콘텐츠를 검색하는데 이용된다. UE(104)는 매핑 서비스(302)에 의해 명시적으로 로컬 네트워크(128)에 다이렉트된다.
P-GW(116) 이후에 매핑 서비스(302)를 배치함으로써, 아키텍처는 부모 통제와 같은 제한이, 요청을 리다이렉트시키는 것에 관한 결정이 이루어지기 전에 UE(104) 콘텐츠 요청에 적용될 수 있게 한다.
UE(104)가 에지 서버(308)로부터 콘텐츠를 검색하기 전에, 콘텐츠 공급자(312)는 콘텐츠를 갖는 에지 서버(308)를 로딩하고, 매핑 서비스(302)는 캐싱된 콘텐츠가 이용 가능하다는 것을 통지 받는다. UE(104)는 에지 서버(308)에 대한 액세스를 제공하는 UE(104)에 이용 가능한 L-GW(130)가 있음을 인식한다. 또한, UE(104)는 L-GW(130)와의 PDN 접속을 설정한다. 매핑 서비스(302)는 UE(104)가 에지 서버(308)에 액세스할 수 있다는 것을 인식하게 된다. 매핑 서비스(302)는 UE(104)가 에지 서버(308)에서 이용 가능한 콘텐츠에 액세스하고 있다고 검출하는 경우에, 매핑 서비스(302)가 UE(104)를 에지 서버(308)의 콘텐츠로 리다이렉트시킨다. 대신에, P-GW(116)가 UE(104)가 에지 서버(308)에 액세스할 수 있다는 것을 인식하게 될 수 있다. 그 후, P-GW(116)는 UE(104) 트래픽이 매핑 서비스(302)로 조종될 수 있도록 UE(104)로부터 생성된 IP 패킷을 마킹할 수 있다. P-GW(116)는 UE(104)가 에지 서버(308)에 액세스하는 경우에 PCRF(126)에 의해 통지받을 수 있고 UE(104) 트래픽은 매핑 서비스를 향해 리다이렉트되거나 조종되어야 한다.
UE(104)가 L-GW(130)에 도달할 수 없는 스몰 셀로 이동하면, UE(104)는 L-GW(116)와의 PDN 접속과 접속 해제하고, 매핑 서비스(302) 또는 P-GW(116)는 UE(104)를 더 이상 리다이렉트시킬 수 없는 것을 인식하게 된다.
일 실시예에서, 모바일 네트워크 운영자(MNO)는 에지 서버(308) 및 매핑 서비스(302)의 호스트와 비즈니스 관계를 소유, 운영 및/또는 가질 수 있다.
도 3의 예에서, 관리 포털(310)은 콘텐츠 공급자(312)가 이용할 수 있다. 관리 포털(310)은 콘텐츠 공급자(312)가 콘텐츠를 에지 서버(308)에 로딩하고 그에 따라 매핑 서비스(302)를 업데이트하게 한다. 다시 말하면, 콘텐츠가 에지 서버(308)에 로딩될 경우에, 관리 포털(310)은 매핑 서비스(302)가 각각의 로컬 네트워크에서 어떤 콘텐츠가 이용 가능한지를 인식할 수 있도록 매핑 서비스(302)에 통지한다. 예를 들어, 콘텐츠 공급자(312)는 example.com/example-page라고 하는 인기있는 웹 페이지의 콘텐츠를 캐시하고자 할 수 있다. 콘텐츠 공급자(312)는 관리 포털(310)을 이용하여 example.com/example-page의 콘텐츠를 에지 서버(308)에 송신한다. 관리 포털(310)은 example.com/example-page의 캐싱된 사본이 로컬 네트워크(128)에서 이용 가능하다는 것을 매핑 서비스(302)에 통지한다. 관리 포털(310)은 PDN 네트워크(316)를 이용하여 에지 서버(308)(및 데이터 수집 및 분석 (314))에 접속할 수 있다.
도 3에 도시된 기능성은 이하에 설명된 도 11 또는 도 12에 도시된 것들 중 하나와 같은 M2M 네트워크의 노드(예를 들어, 서버, 게이트웨이, 디바이스 또는 다른 컴퓨터 시스템)의 메모리에 저장되고, 그 프로세서 상에서 실행하는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능 명령어들)의 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해된다.
도 4는 일 실시예에서 에지 서버(308)에 콘텐츠를 로딩하는 것을 나타내는 도면이다. 도 4의 예에는 네 단계가 있다.
도 4의 단계 1에서, 콘텐츠 공급자(312)는 콘텐츠를 관리 포털(310)에 전송한다. 이 메시지는 이하의 필드들을 포함할 수 있다:
- 원본 콘텐츠(314)의 URL
- 원본 콘텐츠의 사본.
- 콘텐츠를 캐싱해야 하는 로컬 액세스 포인트 명칭(APN), L-GW 또는 LHN-ID의 명칭. APN은 패킷 데이터 네트워크(PDN)를 식별한다. 로컬 APN은 에지 서버(308)가 있는 로컬 네트워크(128)를 식별한다.
- 이 콘텐츠와 연관되어야 하는 APN(들)의 명칭. 이 APN은 원본 콘텐츠(314)를 저장하는 PDN(118)을 식별한다.
도 4의 단계 2에서, 관리 포털(310)은 단계 1에서 나타내어진 로컬 APN(들)의 에지 서버들(308)에 콘텐츠를 송신한다.
도 4의 단계 3에서, 에지 서버(308)는 캐싱된 콘텐츠가 검색될 수 있는 URL로 응답한다.
도 4의 단계 4에서, 관리 포털(310)은 캐싱된 콘텐츠가 로컬 네트워크(128)에서 이용 가능하다는 것을 인식하도록 통지를 매핑 서버(302)에 송신한다. 이 메시지는 이하의 필드들을 포함한다:
- 원본 콘텐츠(314)의 URL
- 캐싱된 콘텐츠의 URL 및 에지 서버의 로컬 IP 어드레스.
- 콘텐츠가 캐싱되어야 하는 로컬 APN, L-GW 또는 LHN-ID의 명칭.
- 이 콘텐츠와 연관되어야 하는 APN(들)의 명칭.
UE(104)가 TAU(Tracking Area Update)를 수행할 때, MME(120)에 대한 트래킹 영역 업데이트 요청(TRACKING AREA UPDATE REQUEST) 메시지는 "SIPTO L-GW 전송 레이어 어드레스(Transport layer Address)" 정보 엘리먼트 또는 "LHN-ID" 값을 포함할 수 있다. LHN-ID는 모든 초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE) 및 모든 업링크 NAS 전송(UPLINK NAS TRANSPORT) 메시지에서 (H)eNB와 같은 SC-AP(106)에 의해 MME(120)에 제공될 수 있다. 이들 값들 중 하나의 존재는 SC-AP(106)가 L-GW(130)에 액세스할 수 있음을 MME(120)에 나타낸다.
MME(120)는 L-GW(130)가 상이한 방식으로 특정 APN에 대한 캐싱된 콘텐츠를 보유하는 에지 서버(308)에 액세스할 수 있는지를 결정할 수 있다. MME(120)는 에지 서버에 액세스할 수 있는 L-GW 및 LHN과, 에지 서버가 서비스할 수 있는 APN을 열거하는 리스트로 프로비저닝될 수 있거나, 그 데이터베이스/리스트에 대한 액세스를 가질 수 있다. 대신에, 가입자 APN-구성은 LHN-ID 및/또는 L-GW가 APN과 연관된 에지 서버에 액세스하는 데 이용될 수 있는 것을 나타낼 수 있다.
SC-AP(106)는 초기 UE 메시지 및 업링크 NAS 전송 메시지에 대한 확장을 통해 에지 서버(308)의 공용 및 로컬 IP 어드레스(들)를 포함할 수 있다. MME(120)는 UE(104)가 어떤 로컬 콘텐츠에 액세스할 수 있는지를 결정하기 위해 공용 IP 어드레스(들)를 이용할 수 있고, MME(120)는 UE(104)를 리다이렉트시킬 때 사설 IP 어드레스(들)를 이용할 수 있다.
따라서, UE(104)가 TAU를 수행할 때, MME(120)는, UE(104)가 캐싱된 콘텐츠를 저장하는 에지 서버(308)에 도달할 수 있는 L-GW(130)에 액세스하는 스몰 셀을 사용하고 있음을 검출할 수 있다. 그 후, MME(120)는 UE의 능력이 L-GW(130)로의 접속을 지원하는지 그리고 UE의 현재 APN 접속(들)이 캐싱된 콘텐츠에 액세스하는 것을 허용하는지를 추가로 확인한다. UE(104)가 캐싱된 콘텐츠에 액세스할 수 있고 액세스하도록 허용되면, MME(120)는 에지 서버(308)에 액세스할 수 있는 L-GW(130)와의 접속을 설정하도록 UE(104)에 명령한다.
UE(104)가 MME(120)로부터 새로운 커맨드를 수신할 때, UE(104)는 P-GW(116)에 앵커링된 제1 PDN 접속(304)과 동시에 유지하는 제2 PDN 접속(306)을 설정한다.
MME(120)가 UE(104)로 하여금 PDN 접속을 설정하도록 명령할 수 있게 하는 아이디어는 새로운 개념이다. LTE에는 네트워크 활성화 PDN 접속에 대한 개념이 없다.
MME(120)가 UE(104)로 하여금 "재부착 요구에 의한 명시적 분리"를 수행하도록 명령할 수 있는 기존의 절차가 존재한다. 이 절차는 UE(104)가 SIPTO@LN 접속을 갖고 UE(104)가 현재 부착된 L-GW(130)에 액세스할 수 없는 H(e)NB와 같은 다른 SC-AP로 UE(104)가 이동할 때 이용된다. "재부착 요구에 의한 명시적 분리" 절차는 UE(104)가 L-GW(130)로부터 분리하여 재부착하도록 명령하는 데 이용될 수 있다. UE(104)가 재부착될 때, MME(120)는 UE(104)에 대한 MCN(120) 내의 P-GW(116)를 선택한다.
실시예는 MME(120)가, UE(104)가 로컬 캐싱된 콘텐츠를 제공하는 L-GW(130)에 액세스하는 SC-AP(106)로 이동하는 것을 검출하는 수정된 절차를 포함한다. MME(120)는 UE(104)로 하여금 L-GW(130)와의 PDN 접속(306)을 설정하도록 명령하는 새로운 비액세스 계층(NAS) 메시지를 UE(104)에 송신할 수 있다.
도 4에 도시된 단계들을 수행하는 엔티티들은, 도 11 또는 도 12에 도시된 것과 같은 컴퓨터 시스템 또는 네트워크 노드의 메모리에 저장되고 그 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능 명령어들)의 형태로 구현될 수 있는 논리적 엔티티들인 것으로 이해된다. 즉, 도 4에 도시된 방법(들)은, 도 11 또는 도 12에 도시된 노드 또는 컴퓨터 시스템과 같은 네트워크 노드의 메모리에 저장되는 소프트웨어(예를 들어, 컴퓨터 실행 가능한 명령어들)의 형태로 구현될 수 있으며, 노드의 프로세서에 의해 실행될 때 컴퓨터 실행 가능 명령어들이 도 4에 도시된 단계들을 수행한다. 또한, 도 4에 도시된 임의의 송신 및 수신 단계들은 노드의 프로세서의 제어 하에 있는 노드의 통신 회로 및 그것이 실행하는 컴퓨터 실행 가능 명령어들(예를 들어, 소프트웨어)에 의해 수행될 수 있음이 이해된다.
도 5는 UE(104)가 L-GW(130)에 접속하도록 다이렉트되는 일 실시예에서의 호 흐름을 나타내는 도면이다. 이 절차는 UE(104)가, 캐싱된 콘텐츠에 액세스할 수 있는 L-GW(130)에 액세스하는 SC-AP(106)로 이동하는 이동성 문제를 해결하는 데 이용될 수 있다.
도 5의 0a 및 0b로 라벨링된 단계는 방법에 대한 전제 조건들이다. 도 5의 전제 조건 1(단계 0a)에 대해, UE(104)는 MCN(102)(EPC)에 부착한다. UE(104)는 "E-UTRAN 초기 부착" 절차를 이용했을 것이다.
도 5의 전제 조건 2(단계 0b)에 대해, UE(104)는 PDN 접속(304)을 설정한다. PDN 접속(304)은 도 3에 도시된 바와 같이 P-GW(116)에 앵커링된다. UE(104)는 이 접속을 설정하기 위해 "UE 요청 PDN 접속" 절차를 이용했을 것이다.
"E-UTRAN 초기 부착" 절차 동안, MME(120)는 HSS(122)에 "업데이트 위치 요청(Update Location Request)" 메시지를 송신하고, HSS(122)는 "업데이트 위치 응답(Update Location Answer)" 메시지로 응답한다. "업데이트 위치 응답" 메시지는 UE의 가입 정보를 MME(120)에 송신하는 데 이용된다. 이 교환은 S6a 인터페이스에서 발생한다. HSS(122)는 각각의 UE(104)가 어느 APN에 접속할 수 있는지에 관한 정보로 이미 프로비저닝된다. 이 새로운 기능을 지원하기 위해 HSS(122)는 캐싱을 지원하는 각각의 가입 APN마다 추가 정보로 프로비저닝된다. 업데이트된 정보는 APN이 로컬 캐싱을 지원하는지, 그리고 어떤 로컬 네트워크가 APN에 대한 데이터를 캐시하는지를 나타낸다. "업데이트 위치 응답" 메시지는 새로운 정보를 MME(120)에 전달하여 MME(120)가 UE의 APN 중 어느 것이 PDN 콘텐츠로 하여금 일부 로컬 네트워크에 캐싱될 수 있게 하는지를 안다. 후술되는 새로운 필드는 HSS(122)에서 프로비저닝되고, S6a 인터페이스를 통해 MME(120)에 제공된다.
도 5의 단계 1에서, UE의 위치에 기초하여, MME(120)는 캐싱된 콘텐츠를 검색하는 데 사용될 수 있는 로컬 PDN 접속을 설정하도록 UE(104)에 다이렉트할 기회를 찾는다. 새로운 가입 정보는, 캐싱된 콘텐츠를 검색하는 데 이용될 수 있는 로컬 PDN 접속을 설정하도록 UE(104)에 다이렉트할 기회가 있는지를 결정하기 위해 MME(120)에 의해 이용된다. 도 5의 예에서, MME(120)(또는 매핑 서비스 (302))는 UE(104)가 캐싱된 콘텐츠에 액세스하기 위해 로컬 PDN인 로컬 네트워크(128)에 접속할 수 있음을 검출한다.
도 5의 단계 1a로 표시된 하나의 대안에서, MME(120)는 캐시 액세스 기회를 검출한다: S1 애플리케이션 프로토콜 S1-AP 셋업 절차 동안, SC-AP(106)는 L-GW(130)가 SC-AP(106)에 액세스할 수 있다는 것을 MME(120)에 나타내고, SC-AP(106)는 SC-AP(106)에 액세스할 수 있는 L-GW(130) 또는 LHN-ID의 신원을 MME(120)에 제공한다. 신원은 모든 초기 UE 메시지에 제공되고, 모든 업링크 NAS 전송 메시지에 제공된다. 이 새로운 특징을 지원하기 위해, SC-AP(106)는 MME(120)에 L-GW(130) 또는 LHN이 캐시 가능하고 에지 서버에 대해 (IP 어드레스의 형태로) 컨택 정보를 제공할 수 있음을 나타낼 수 있다. SC-AP(106)는 초기 UE 메시지 또는 업링크 NAS 전송 메시지 내의 새로운 필드로서 이 정보를 MME(120)에 제공할 수 있다. 대신에, MME(120)는 어떤 L-GW 또는 LHN-ID가 에지 서버(308) 및 에지 서버 컨택 어드레스에 액세스할 수 있는지에 대한 목록으로 프로비저닝될 수 있거나, MME(120)는 이 정보가 저장된 데이터베이스에 액세스할 수 있다. TAU가 발생하면, MME(120)는 캐싱된 콘텐츠에 액세스하기 위해 UE(104)에 액세스 가능한 L-GW(130)가 있는지를 확인한다. 적합한 L-GW(130)가 이용 가능한 경우에, MME(120)는 (S6a 인터페이스를 통해 HSS(122)로부터 획득된) UE의 능력이 L-GW(130)로의 접속을 지원하는지를 추가로 확인한다.
또 다른 대안으로서, 도 5의 라벨링된 단계 1b에서, 매핑 서비스(302)는 캐시 액세스 기회를 검출한다. 매핑 서비스(320) 또는 트래픽 검출 기능은 UE(104)가 데이터에 액세스하고 있음을 검출할 수 있거나 UE(104)가 로컬 캐시에서 이용 가능한 데이터에 액세스할 것을 예상할 수 있고, 캐시에 액세스하기 위해 로컬 PDN 접속이 설정될 수 있다는 통지를 MME(120)에 송신할 수 있다. 이 경우에, 매핑 서비스는 UE의 IP 어드레스와 국제 모바일 가입자 아이덴티티(IMSI) 사이의 매핑을 유지해서, 통지가 MME(120)에 송신될 때 IMSI가 UE(104)를 식별하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 매핑 서비스(302)는 UE(104)가 에지 서버들에서 이용 가능한 일부 콘텐츠와 유사한 뉴스 기사에 액세스하고 있음을 검출할 수 있다. 이는 매핑 서비스(302)가 UE(104)가 에지 서버들에서 이용 가능한 일부 콘텐츠를 요청할 수 있다고 예상하게 할 수 있다. 매핑 서비스(302)는 UE의 IP 어드레스를 사용하여 UE의 IMSI를 결정(즉, 조회)하고 MME(120)에 통지를 송신한다. MME(120)에 대한 통지는 (IMSI에 의해 식별된) UE(104)가 에지 서버들(308)에 대한 액세스를 제공하는 PDN 접속으로부터 이익을 얻을 수 있음을 나타낸다. 대신에, 매핑 서비스(302)는 SCEF(Services Capability Exposure Function)와 같은 상호 연동 기능을 통해 MME(120)와 통신할 수 있다. SCEF는 UE의 IP 어드레스를 IMSI로 해석하고 어떤 MME에 통지를 송신할지를 결정하도록 역할이 주어질 수 있다.
도 5의 단계 2에서, MME(120)는 새로운 "PDN 서비스 광고 요청(PDN SERVICES ADVERTISEMENT REQ)"을 UE(104)에 송신한다. "PDN 서비스 광고 요청"은, UE(104)가 특정 서비스에 액세스하기 위해 특정 APN에 접속해야 한다는 것을 UE(104)에 나타내기 위해 이용되는 새로운 EPS 이동성 관리 메시지이다. 이전 단계에서 설명된 바와 같이, MME(120)는 캐시 액세스 기회가 있음을 MME(120)에 나타내는 매핑 서비스(302) 또는 캐시 액세스 기회를 검출했기 때문에 이 메시지를 송신하는 것을 안다. 이 예에서, 이 새로운 메시지는 UE(104)가 APN의 일부 캐싱된 콘텐츠로 리다이렉트될 것을 예상하여 이용된다. 이 메시지에는 이하의 정보 엘리먼트가 포함될 수 있다:
- EPS(Evolved Packet System)을 위한 비액세스 계층(NAS) 프로토콜인 참조 3GPP TS 24.301; 3단계(릴리스 12), V12.3.0(이하 "참조 3GPP TS 24.301")의 섹션 9.2에 정의된 프로토콜 식별자(Protocol Discriminator).
- 참조 3GPP TS 24.301의 섹션 9.3.1에 정의된 보안 헤더 유형.
- 참조 3GPP TS 24.301의 섹션 9.8에 정의된 메시지 유형. 0x47과 같은 EPC 이동성 관리 메시지 유형 값들 중 하나는 "PDN 서비스 광고 요청" 메시지에 대해 예약될 수 있다.
- 새로운 "서비스 광고 유형" 정보 엘리먼트가 이용될 수 있다. 이 정보 엘리먼트는 크기가 ½ 옥텟일 수 있으며 어떤 서비스 유형이 APN에서 이용할 수 있는지를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 0x01 값은 지정된 APN에서 캐싱된 콘텐츠에 액세스할 수 있음을 나타낼 수 있다. 이 필드는 또한 향후, 캐싱된 콘텐츠에 액세스하는 것 이외에 어떤 이유로 "PDN 서비스 광고 요청" 메시지가 UE(104)를 PDN으로 다이렉트시키는 데 이용되는 경우에 유용할 수 있다.
- 참조 3GPP TS 24.301의 섹션 9.9.2.9에 정의된 스페어 하프 옥텟(spare half octet).
- 참조 3GPP TS 24.301의 섹션 9.9.4.1에 정의된 액세스 포인트 명칭. APN 명칭은 UE(104)가 APN과의 PDN 접속을 설정하려고 시도할 때 MME(120)가 PDN 접속이 검출된 L-GW(130) 또는 LHN과 연관되어야 하는지를 용이하게 인식할 수 있도록 MME(120)에 의해 생성된 특별한 APN 명칭일 수 있다. 대신에, PDN 서비스 광고 요청 메시지는 L-GW(130) 또는 LHN-ID를 UE(104)에 나타낼 수 있다.
- 참조 3GPP TS 24.301의 9.9.4.10에 정의된 PDN 유형.
UE(104)가 APN에 접속해야 하는지를 결정하는 것을 도울 수 있게 하기 위해 추가 정보 엘리먼트(IE)가 포함될 수 있다. 예를 들어, 메시지는 가격 정보 또는 어떤 콘텐츠가 APN에서 이용할 수 있는지에 대한 더 많은 세부 사항들을 포함할 수 있다. 콘텐츠 유형은 멀티미디어, 광고, 웹 페이지 등을 포함할 수 있다. UE(104)는 이 메시지를 제안으로 간주하고 로컬 PDN 접속을 설정하지 않고 따라서 캐싱된 콘텐츠에 액세스할 기회를 버리도록 선택할 수 있다.
도 5의 단계 3에서, UE는 새로운 "PDN 서비스 광고 응답"을 MME(120)에 송신한다. "PDN 서비스 광고 응답"은 UE(104)가 "PDN 서비스 광고 요청" 메시지를 수신했다는 것을 MME(120)에 나타내는 데 이용되는 새로운 EPS 이동성 관리 메시지이다. 이 메시지는 이하의 정보 엘리먼트를 포함할 수 있다:
- 참조 3GPP TS 24.301의 섹션 9.2에 정의된 프로토콜 식별자.
- 참조 3GPP TS 24.301의 섹션 9.3.1에 정의된 보안 헤더 유형.
- 참조 3GPP TS 24.301의 섹션 9.8에 정의된 메시지 유형. 0x48과 같은 EPC 이동성 관리 메시지 유형 값들 중 하나는 "PDN 서비스 광고 응답" 메시지에 대해 예비 할당될 수 있다. UE(104)가 APN에 접속하고자 하는지를 UE(104)가 MME(120)에 나타낼 수 있게 하기 위해 추가의 IE가 포함될 수 있다.
도 5의 단계 4에서, UE(104)는 참조 3GPP TS 23.401, E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) 액세스에 대한 GPRS(General Packet Radio Service) 인핸스먼트들(릴리스 12), V12.3.0(이후 “참조 3GPP TS 23.401”)의 섹션 5.10.2에 도시된 "UE 요청 PDN 접속(UE requested PDN connectivity)" 절차를 실행한다. UE(104)가 에지 서버 및 캐싱된 콘텐츠를 보유하는 로컬 PDN에 접속하기를 원하기 때문에 UE(104)는 이 절차를 실행한다. UE(104)는 "PDN 접속 요청" 메시지를 송신함으로써 이 절차를 개시한다. "PDN 접속 요청"은 UE(104)가 단계 2에서 UE(104)에 제공되는 APN에 접속하기를 원한다는 것을 나타낸다. "PDN 접속 요청"의 "요청 유형" IE는, 새로운 PDN 접속에 대한 요청임을 나타내기 위해 "초기 요청"으로 설정된다. 대신에, UE(104)가 "PDN 서비스 광고 요청"에서 MME에 의해 L-GW(130) 어드레스 또는 LHN-ID를 제공 받은 경우에, UE(104)는 그 값을 "PDN 접속 요청"에서 MME(120)에 제공할 수 있다.
도 5의 단계 5에서, MME(120)는 어떤 PDN 접속이 UE(104)에 의해 유지되는지를 알고, "UE 요청 PDN 접속" 절차가 완료되면, MME(120)는, 에지 서버(308)에 캐싱된 콘텐츠에 액세스하는 데 이용될 수 있는 로컬 네트워크(128)에 UE(104)가 접속되는 것을 알게 된다. MME(120)는 UE(104)가 로컬 APN, L-GW(130) 또는 LHN에 대한 액세스를 갖는다는 것을 매핑 서비스(302)에 표시한다. 이러한 표시는 새로운 인터페이스 상에서 새로운 메시지인 가입자 로컬 액세스 통지(SUBSCRIBER LOCAL ACCESS NOTIFICATION)를 통해 MME(120)에 의해 매핑 서비스(302)로 송신된다. 새로운 인터페이스는 MME(120)와 매핑 서비스(302) 사이에 있다. 매핑 서비스(302)는 관리 포털(310)을 통해 각각의 로컬 APN, L-GW에서 또는 각각의 LHN에서 어떤 콘텐츠가 이용 가능한지에 관한 정보와, 각각의 로컬 네트워크에서 이용할 수 있는 캐싱된 콘텐츠를 갖는 에지 서버의 IP 어드레스로 이미 프로비저닝된다. 이 새로운 메시지는 이하의 정보를 전달할 수 있다:
- UE에 대한 가입 식별자, 즉 IMSI
- APN 명칭 / PDN 접속 ID - 로컬 액세스로 리다이렉트될 수 있는 APN 또는 PDN 접속의 명칭.
- L-GW 어드레스 또는 LHN-ID - UE가 지정된 APN / PDN 접속에 대해 캐싱된 콘텐츠를 검색하는 데 이용할 수 있는 L-GW 또는 LHN.
매핑 서비스(302)가 가입자 로컬 액세스 통지(SUBSCRIBER LOCAL ACCESS NOTIFICATION)에서 표시된 L-GW(130)를 통해 어떤 콘텐츠가 이용 가능한지를 인식하지 않으면, 매핑 서비스(302)는 로컬 네트워크 에지 서버(308) 및 데이터 수집 및 분석 서비스(314)에 콘택하여 어떤 콘텐츠가 로컬 네트워크(128)에 캐싱되는지에 관해 학습할 수 있다. 이는 매핑 서비스(302)가 어떻게 원본 콘텐츠의 공용 IP 어드레스가 캐싱된 콘텐츠를 갖는 에지 서버(308)의 로컬 IP 어드레스에 매핑하는지를 학습하는 경우일 수도 있다. 이 단계는 전술한 바와 같이, 매핑 서비스가 업데이트되지 않은 경우에 수행될 수 있다.
MME(120)는 또한 SC-AP(106)에 의해 이 정보가 MME(120)에 제공되었다면, 에지 서버(들)(308)의 공용 및 로컬 IP 어드레스(들)를 매핑 서비스(302)에 선택적으로 제공할 수 있다.
이 절차의 결론에서, UE(104)는 2개의 PDN 접속; P-GW(116)에 앵커링된 1차 PDN 접속(304) 및 L-GW(130)에 앵커링된 제2 PDN 접속(306)을 갖는다. L-GW(130)에 앵커링된 제2 PDN 접속(306)은 에지 서버(308)에 캐싱된 콘텐츠에 액세스하는 데 이용될 수 있다. 매핑 서비스(302)는 1차 PDN 접속(304)과 연관되고 1차 PDN 접속(304)으로부터 제2 PDN 접속(306)으로 요청들을 리다이렉트시킬 수 있다.
UE(104)가 주 PDN 접속(304)을 이용하여 콘텐츠에 액세스하려고 시도할 때, 매핑 서비스(302)는 각각의 요청을 검사하고 UE(104)가 액세스할 수 있는 로컬 네트워크(128)에서 URL이 이용 가능한지를 확인한다. URL이 이용 가능하면, 매핑 서비스(302)는 리다이렉트 응답으로 요청에 응답한다. 대신에, 단계 5 및 6의 메시지 교환은 MME(120)와 P-GW(116) 사이에 발생할 수 있어서, UE(104)가 로컬 APN, L-GW(130) 또는 LHN에 대해 액세스하는 표시를 P-GW가 수신할 것이다. 그 후, P-GW(116)는 UE(104)로부터의 패킷을 그것들이 매핑 서비스(302)를 향해 조종될 수 있도록 마킹할 수 있을 것이다.
도 5에 도시된 단계들을 수행하는 엔티티들은 도 11 또는 도 12에 도시된 것과 같은 컴퓨터 시스템 또는 네트워크 노드의 메모리에 저장되고 그 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능 명령어들)의 형태로 구현될 수 있는 논리적 엔티티들인 것이 이해된다. 즉, 도 5에 도시된 방법(들)은 도 11 또는 도 12에 도시된 컴퓨터 시스템 또는 노드와 같은 네트워크 노드의 메모리에 저장되는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능한 명령어들)의 형태로 구현될 수 있으며, 컴퓨터 실행 가능 명령어들이 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 도 5에 도시된 단계들을 수행한다. 또한, 도 4에 도시된 임의의 송신 및 수신 단계들은 노드의 프로세서의 제어 하에 있는 노드의 통신 회로 및 그것이 실행하는 컴퓨터 실행 가능 명령어들(예를 들어, 소프트웨어)에 의해 수행될 수 있음이 이해된다.
도 6은 일 실시예에서 초기 HTTP 요청의 결과로서 원본 콘텐츠 서버(314)로부터 콘텐츠를 검색하는 UE(104)를 나타내는 도면이다. 그 후, UE(104)는 제2 HTTP 요청의 결과로서 로컬 캐시(308)로 리다이렉트된다.
도 6의 단계 1에서, UE(104)는 주 PDN 접속을 이용하여 일부 콘텐츠에 대한 HTTP 요청을 만든다. 요청은 스몰 셀, P-GW(116) 및 매핑 서비스(302)를 가로지른다. 이 도면의 단계 1의 예에서, 매핑 서비스(302)는 HTTP 요청을 검사하나, 이용 가능한 요청된 콘텐츠의 캐싱된 사본이 없다는 것을 발견한다. 이용 가능한 캐싱된 콘텐츠가 없기 때문에, 매핑 서비스(302)는 (요청을 검사하는 것을 넘어) 어떠한 액션도 취하지 않으며 요청은 원본 콘텐츠 서버(314)로 전달되도록 허용된다.
도 6의 단계 2에서, 콘텐츠 서버(314)는 요청된 콘텐츠로 응답한다. 요청은 스몰 셀 및 P-GW(116)를 가로지른다. 매핑 서비스(302)는 다운 링크 패킷을 검사하지 않는다.
도 6의 단계 3에서, UE(104)는 주 PDN 접속을 이용하여 일부 콘텐츠에 대한 HTTP 요청을 만든다. 요청은 스몰 셀, P-GW(116) 및 매핑 서비스(302)를 가로지른다. 이 도면의 단계 3에서, 매핑 서비스는 HTTP 요청을 검사하고 요청된 콘텐츠의 캐싱된 사본이 UE(104)가 액세스할 수 있는 로컬 PDN 에지 서버(308)에 있음을 발견한다. 이용 가능한 캐싱된 콘텐츠가 있고 UE(104)가 로컬 캐시에 대한 액세스를 갖기 때문에, 매핑 서비스(302)는 UE(104)를 로컬 콘텐츠로 리다이렉트시킨다. 이것은 단계 4에서 설명된다.
도 6의 단계 4에서, 매핑 서비스는 UE(104)에 HTTP 리다이렉트 응답을 발행한다. 리다이렉트 응답은 에지 서버(308)에서 캐싱된 콘텐츠의 URL을 포함한다. URL은 로컬 네트워크 내의 에지 서버(308)에 속하는 IP 어드레스 또는 로컬 네트워크(128) 상의 에지 서버(308)에 속하는 IP 어드레스로 그것을 해석하는 데 이용될 수 있는 DNS와 같은 절차를 포함할 수 있다. 매핑 서비스는 P-GW(116) 이후이다. P-GW(116) 기능과 매핑 서비스(302) 사이에서, 운영자는 트래픽 검출 및 부모 통제와 같은 기능을 수행하도록 선택할 수 있다. 사용자가 요청된 URL을 검색하도록 허용되지 않으면, 요청은 운영자에 의해 차단되며 매핑 서비스에 의해 이 요청은 보여지지 않는다.
도 6의 단계 5에서, UE(104)는 리다이렉트 응답에서 수신된 URL을 사용하여 다시 콘텐츠를 요청한다. 이 때, UE(104)는 로컬 PDN 접속(306)을 이용하여 에지 서버(308)에서 캐싱된 콘텐츠에 대한 HTTP 요청을 만든다. 요청은 스몰 셀 및 L-GW(130)를 가로지른다.
도 6의 단계 6에서, 에지 서버(308)는 요청된 콘텐츠로 응답한다. 요청은 스몰 셀 및 L-GW(130)를 가로지른다.
매핑 서비스(302)는 관리 포털(310)과의 접속 또는 에지 서버(308)와의 접속을 사용하여 로컬 네트워크(128)에서의 트래픽 로드 및 어떤 레벨의 서비스가 로컬 네트워크(128)에 의해 제공될 수 있는지에 관한 정보를 얻을 수 있다. 이 정보는 UE(104)가 로컬 네트워크(128)로 리다이렉트되어야 하는지를 결정할 때 매핑 서비스(302)에 의해 이용될 수 있다. 매핑 서비스는 또한 주어진 트래픽 흐름에 대한 QoS 요건을 얻기 위해 PCRF(126)와의 접속을 가질 수 있다. QoS 요건을 이용하여 매핑 결정을 내릴 수 있다. 매핑 서비스의 PCRF(126)에 대한 인터페이스는 참조 3GPP TS 29.211, Rx 인터페이스 및 Rx/Gx 시그널링 흐름에 정의된 Rx 인터페이스에 기초할 수 있다. 대신에, 매핑 서비스는 SCEF와의 인터페이스를 통해 PCRF(126)와 통신할 수 있다. SCEF는 PCRF(126)와의 Rx 인터페이스를 지원할 수 있다.
UE(104) 또는 MME(120)는 UE(104)가 더 이상 로컬 PDN 접속(306)을 유지하지 않아야 한다고 결정한 경우에, MME(120)는 매핑 서비스(302)가 더 이상 UE(104)를 로컬 콘텐츠로 리다이렉트시키지 않아야 한다는 것을 알도록 매핑 서비스(302)에 통지한다. 기존 UE(104) 또는 MME(120) 요청 PDN 접속 해제 절차는 PDN 접속(306)을 종료시키는 데 이용된다.
도 6에 도시된 단계들을 수행하는 엔티티들은 도 11 또는 도 12에 도시된 것과 같은 컴퓨터 시스템 또는 네트워크 노드의 메모리에 저장되고 그 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능 명령어들)의 형태로 구현될 수 있는 논리적 엔티티들인 것이 이해된다. 즉, 도 6에 도시된 방법(들)은 도 11 또는 도 12에 도시된 컴퓨터 시스템 또는 노드와 같은 네트워크 노드의 메모리에 저장되는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능한 명령어들)의 형태로 구현될 수 있으며, 컴퓨터 실행 가능 명령어들이 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 도 6에 도시된 단계들을 수행한다. 또한, 도 6에 도시된 임의의 송신 및 수신 단계들은 노드의 프로세서의 제어 하에 있는 노드의 통신 회로 및 그것이 실행하는 컴퓨터 실행 가능 명령어들(예를 들어, 소프트웨어)에 의해 수행될 수 있음이 이해된다.
도 7은 UE(104)가 L-GW에 대한 액세스를 갖지 않는 SC-AP(도시되지 않음)로 이동할 때 PDN 접속(306)을 종료하는 것을 나타내는 도면이다.
도 7의 단계 1에서, 에지 서버(308)에서 로컬 캐시에 액세스하는 데 사용되는 PDN 접속(306)을 접속 해제시키는 결정이 이루어진다. UE(104) 또는 MME(120)는 UE가 더 이상 로컬 PDN 접속(306)을 유지하지 않아야 한다고 결정한다. 이 결정은 UE(104)가 로컬 GW(130)에 액세스할 수 없는 셀로 이동하고 있거나 이동하고 있을 수 있음을 나타내는 TAU에 의해 트리거될 수 있다. 대신에, 매핑 서비스(302)는 MME(120)에 대해 UE(104)가 로컬 PDN 접속을 접속 해제할 것을 결정하거나 추천할 수 있다. 매핑 서비스(302)는 UE(104)가 최근에 로컬 네트워크로 리다이렉트되지 않았고 따라서 최근에 캐시를 이용하지 않았기 때문에 이를 행하기로 결정할 수 있다.
도 7의 단계 2에서, MME(120)는 UE(104)가 더 이상 로컬 네트워크에 액세스하지 않는다는 것을 매핑 서비스(302)에 표시한다. 이러한 표시는 새로운 인터페이스 상에서 새로운 메시지인 가입자 로컬 액세스 통지(SUBSCRIBER LOCAL ACCESS NOTIFICATION)를 통해 MME(120)에 의해 매핑 서비스(302)로 송신된다. 새로운 인터페이스는 MME(120)와 매핑 서비스(302) 사이에 있다. 이 새로운 메시지는 이하의 정보를 전달할 수 있다:
- 가입 식별자, 즉 IMSI
- APN 명칭 / PDN 접속 ID - APN 또는 PDN 접속의 명칭.
- L-GW 어드레스 또는 LHN-ID - UE가 접속 해제한 L-GW 또는 LHN.
- 메시지는 UE가 더 이상 액세스할 수 없을 것인 에지 서버(들)의 IP 어드레스(들)를 포함할 수 있다.
도 7의 단계 3에서, 매핑 서비스(302)는 가입자 로컬 액세스 응답(SUBSCRIBER LOCAL ACCESS RESPONSE) 메시지를 통해 확인 응답으로 MME(120)에 응답한다.
도 7의 단계 4에서, "UE 또는 MME 개시 PDN 접속 해제 절차"는 이 접속을 설정하기 위해 참조 3GPP TS 23.401의 섹션 5.10.3에 설명된 바와 같이 실행된다.
예시적인 실시예는 APN 구성 변경을 포함할 수 있다. "E-UTRAN 초기 부착" 절차 동안, MME(120)는 HSS(122)에 "업데이트 위치 요청" 메시지를 송신하고 HSS(122)는 "업데이트 위치 응답" 메시지로 응답한다. "업데이트 위치 응답" 메시지는 UE의 가입 정보를 MME(120)에 송신하기 위해 사용된다. 이 교환은 S6a 인터페이스에서 발생한다. (유사한 교환은 S6d 인터페이스 상의 SGSN과 HSS 사이의 UTRAN에서 발생한다.) "업데이트 위치 응답"은 AVP(APN-Configuration Attribute-Value Pair)를 포함한다. 이 AVP는 UE의 가입된 각각의 APN에 대해 허용되는 구성을 기술하며, 3GPP TS 29.272 섹션 7.3.35에서 정의된다. 이 AVP는 UE(104)가 로컬 네트워크(128) 상의 에지 서버(308)로부터 캐싱된 콘텐츠에 액세스할 수 있는 경우를 지원하도록 향상된다.
로컬 네트워크에 캐싱된 데이터를 가질 수 있는 각각의 APN에 대해, APN-구성 AVP는 이하의 정보를 전달할 수 있다:
- 캐싱된-액세스-허가됨(Cached-Access-Permitted). 이 플래그는 UE(104)가 이 APN에 접속될 때, MME(120)는 UE(104)로 하여금 이 APN에 캐시 서비스를 제공하는 로컬 네트워크에 접속하도록 다이렉트할 기회를 찾아야 한다는 것을 MME(120)에 지시한다.
- SIPTO-로컬-네트워크-허가. 이 기존 AVP는 현재 두 가지 값; "SIPTO at Local Network ALLOWED" 및 “SIPTO at Local Network NOTALLOWED” 중 하나를 취할 수 있다. 이 AVP는 “SIPTO at Local Network CACHED CONTENT ONLY”라는 새로운 값을 취하도록 허용되는 것이 제안된다. 이 값은 SIPTO@LN PDN 접속이 PDN 접속에 이용되도록 허용되지 않는 것을 나타내는 데 이용된다. 그러나, SIPTO@LN PDN 접속은 캐싱된 콘텐츠를 검색하기 위해 이 PDN 접속과 동시에 이용될 수 있다.
- 캐싱된 콘텐츠에 대한 액세스를 제공하는 L-GW 어드레스(들), LHN-ID(들) 또는 TAI(Tracking Area Identity) 목록.
매핑 서비스가 리다이렉트 응답을 발행할 때, P-GW(116)는 예를 들어 IP 소스 어드레스, IP 목적지 어드레스, 소스 포트 번호, 목적지 포트 번호 등을 기반으로 하여 패킷 필터들을 사용해서 응답이 매핑 서비스로부터 온 것인지를 검출할 수 있다. P-GW(116)는 이 트래픽에 대해 UE(104)를 과금하지 않도록 구성될 수 있다. 다시 말해서, 리다이렉트 응답이, 집계되어 온라인 과금 시스템(OCS; Online Charging System)으로 송신되는 임의의 다운 링크 비트 카운트에 포함되지 않을 수 있다.
전술한 바와 같이, 매핑 서비스(302)는 UE(104)를 리다이렉트시킬 수 있는 HTTP 프록시일 수 있다. 대신에, 매핑 서비스(302)는 DNS 서버의 일부일 수 있다. UE(104)가 DNS 조회를 수행할 때, 응답은 UE(104)가 로컬 캐시 서버에 액세스할 수 있는지의 여부에 기초할 수 있다. UE(104)가 로컬 캐시에 표현된 URL을 조회하면, DNS 서버는 UE(104)에 응답하여 그것을 로컬 캐시로 리다이렉트시킬 수 있다.
이 실시예에서, DNS 레코드는 2개의 IP 어드레스(예를 들어, 로컬 네트워크 내의 하나의 어드레스 및 원본 콘텐츠 서버 내의 하나의 어드레스)로 분해된다. 매핑 서비스(DNS 서버)는 요청자가 에지 서버에 액세스할 수 있는지 여부에 따라 URL을 해석하는 데 어느 IP 어드레스가 이용되어야 하는지를 결정한다. 요청자가 에지 서버에 액세스할 수 있음을 매핑 서비스(DNS 서버)에 통지하는 절차는 도 4에 도시된다.
매핑 서비스(302)가 HTTP 프록시로 구현되는지 또는 DNS 서버로 구현되는지에 관계없이, 매핑 서비스(302)는 PCRF에 대해 Rx 또는 Sd 인터페이스, HSS에 대해 Mh 인터페이스, 및 MME(120) 및/또는 P-GW(116)와의 인터페이스를 갖는 TDF 또는 애플리케이션 서버(AS) 또는 3GPP 애플리케이션 기능(AF)으로서 구현될 수 있다.
도 3의 아키텍처에서, UE(104)가 다른 웹 페이지에 링크하는 URL을 포함하는 에지 서버로부터 웹 페이지를 다운로딩할 수 있는 시나리오가 존재한다. 링크들에 액세스하는 것은 UE(104)로 하여금 인터넷 상의 원본 콘텐츠 서버에 콘텐츠에 대한 요청을 송신하게 할 수 있다. 요청된 콘텐츠가 또한 로컬 네트워크에 존재한다면, 매핑 서비스는 UE(104)를 다시 캐싱된 콘텐츠로 리다이렉트시킬 수 있다. 콘텐츠에 대한 모든 원래의 요청이 MCN(102) 및 매핑 서버(302)를 통해 라우팅된다는 사실은 MCN(102)이 모든 활동을 기록하고 사용자 제한을 시행할 수 있게 한다는 점에서 유리하다. 그러나, 로컬 네트워크가 캐싱된 콘텐츠를 수정할 수 있어서 URL이 로컬 콘텐츠를 가리킬 수 있다면 MCN(102) 트래픽은 더 감소될 수 있다.
도 7에 도시된 단계들을 수행하는 엔티티들은 도 11 또는 도 12에 도시된 것과 같은 컴퓨터 시스템 또는 네트워크 노드의 메모리에 저장되고 그 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능 명령어들)의 형태로 구현될 수 있는 논리적 엔티티들인 것이 이해된다. 즉, 도 7에 도시된 방법(들)은 도 11 또는 도 12에 도시된 컴퓨터 시스템 또는 노드와 같은 네트워크 노드의 메모리에 저장되는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능한 명령어들)의 형태로 구현될 수 있으며, 컴퓨터 실행 가능 명령어들이 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 도 7에 도시된 단계들을 수행한다. 또한, 도 4에 도시된 임의의 송신 및 수신 단계들은 노드의 프로세서의 제어 하에 있는 노드의 통신 회로 및 그것이 실행하는 컴퓨터 실행 가능 명령어들(예를 들어, 소프트웨어)에 의해 수행될 수 있음이 이해된다.
도 8은 P-GW(116) 이후에 모바일 코어 네트워크(102)에 위치된 매핑 서비스(302)와, 로컬 네트워크(128)에 위치된 부가적인 선택적 로컬 매핑 서비스(802)를 갖는 실시예를 나타내는 도면이다.
MCN(102) 내의 매핑 서비스(302)의 목적은 콘텐츠에 대한 UE 요청을 매핑하고 이에 따라 UE(104)를 리다이렉트시키는 것이다. 그러나, 로컬 매핑 서비스(802)는 UE(104)에 제공되는 URL을 재매핑하기 위해 로컬 네트워크에 또한 제공될 수 있다. 예를 들어, UE(104)가 로컬 에지 서버(308)로부터 웹 페이지를 다운로딩하는 경우를 고려한다. 웹 페이지는 인터넷에 있는 IP 어드레스를 가리키는 URL을 포함할 수 있다. 그러나, URL에 의해 가리켜진 콘텐츠는 또한 에지 서버(308)에 존재할 수 있다. 이 경우에, URL이 로컬 네트워크(128) 내의 캐싱된 콘텐츠에 매핑하기 위해 로컬 매핑 서비스는 UE(104)에 제공된 URL을 수정하도록 허용될 수 있다.
이 로컬 매핑 서비스(802)는 부모 통제와 같은 사용자 관련 정책에 액세스하는 것이 요구되어, 사용자가 허용되지 않은 콘텐츠로 리다이렉트되는 것을 방지할 수 있다는 점을 유의한다.
도 8에 도시된 기능성은 이하에 설명된 도 11 또는 도 12에 도시된 것들 중 하나와 같은 M2M 네트워크의 노드(예를 들어, 서버, 게이트웨이, 디바이스 또는 다른 컴퓨터 시스템)의 메모리에 저장되고, 그 프로세서 상에서 실행하는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능 명령어들)의 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해된다.
도 9는 P-GW 이후의 모바일 코어 네트워크(102)에 위치한 매핑 서비스(302) 및 에지 서버(904)를 보유하는 특수 PDN(902)을 갖는 실시예를 나타내는 도면이다. 에지 서버(904)는 PDN들(118 및 902)에 대한 액세스를 제공하는 P-GW들(116 및 906)에 물리적으로 가깝다.
UE(104)는 "인터넷" PDN(118)에 대한 제1 PDN 접속을 가질 수 있다. UE(104)가 액세스하는 콘텐츠가 "인터넷" PDN(118)에 상주하지만, 그것은 UE(104)로부터 매우 멀리 떨어져 있을 수 있다. ISP(Internet Service Provider) 피어링 계약에 따라 콘텐츠는 MNO의 P-GW(116)에 도달하기 전에 다수의 네트워크를 가로질러야 할 필요가 있다. 따라서, 사용자가 낮은 지연 시간 접속을 획득하는 것이 가능하지 않을 수 있다.
UE(104)는 에지 서버(904)를 포함하는 MNO 동작형 PDN(902)에 대한 제2 PDN 접속을 유지할 수 있다. UE(104)가 양자의 PDN 접속들을 유지할 때, 제1 PDN 접속과 연관된 매핑 서비스(302)는 PDN(902)의 에지 서버(904)에 저장되는 캐싱된 콘텐츠로 UE(104)를 리다이렉트시킬 수 있다.
매핑 서비스(302) 또는 트래픽 검출 기능과 같은 딥(deep) 패킷 검사 기능은 UE(104)가 MNO의 에지 서버(904)에서 이용 가능한 데이터에 액세스하려고 하는 것을 검출하거나 예상할 수 있다. UE의 능력 및 가입자의 허가에 따라, UE(104)가 제2 PDN 접속을 설정하도록 명령하거나 요청하는 결정이 내려질 수 있다. 제2 PDN 접속은 UE(104)에게 에지 서버(904)에 대한 액세스를 제공한다.
도 5의 호 흐름의 단계 2 및 3은 MME가 새로운 PDN 서비스 광고 요청 메시지를 UE에 송신하고, UE가 새로운 PDN 서비스 광고 응답 메시지로 MME에 응답하는 것을 나타낸다. 도 5에 대해, MME(120)는 이 메시지를 생성하도록 제안되었는데, 그 이유는 제2 PDN 접속을 설정하는 결정은 주로 UE의 위치 및 스몰 셀 네트워크에서의 에지 서버의 이용 가능성에 기초하기 때문이다. 도 9의 실시예에서, 제2 PDN 접속을 설정하는 결정은 주로 P-GW 기능의 출력에 대해 수행되는 딥 패킷 검사의 결과에 기초한다. 따라서, 이 섹션에서, P-GW(116)는 새로운 PDN 서비스 광고 요청 메시지를 (MME(120) 또는 S-GW(114)를 통해) UE(104)에 송신하도록 허용되고, UE(104)는 새로운 PDN 서비스 광고 응답 메시지로 (MME(120) 또는 S-GW(114)를 통해) P-GW(116)에 응답할 수 있는 것이 제안된다. P-GW(116)로부터의 PDN 서비스 광고 요청 메시지는 에지 서버(904)를 UE(104)에 액세스하는데 이용될 수 있는 APN을 나타낸다. 이 새로운 메시지는 NAS 이동성 관리 메시지로 간주될 수 있다. P-GW(116)는 매핑 서비스(302)로부터의 메시지에 기초하여 PDN 서비스 광고 요청 메시지를 송신하는 것을 알 수 있다. 매핑 서비스(302)는 SCEF를 통해 P-GW에 메시지를 송신할 수 있다.
도 4의 호 흐름의 단계 5 및 단계 6은 MME(120)가 새로운 가입자 로컬 액세스 통지 메시지를 매핑 서비스에 송신하고, 매핑 서비스가 가입자 로컬 액세스 응답 메시지로 MME(120)에 응답하는 것을 나타낸다. 섹션 5.1.2에서, MME(120)는 제2 PDN 접속의 설정을 조정하는 엔티티이기 때문에 MME(120)가 이 메시지를 생성하는 것이 제안된다. 따라서, 이 실시예에서, (MME(120) 또는 S-GW(114)를 통해) P-GW(116)가 새로운 로컬 액세스 통지 메시지를 매핑 서비스(302)에 송신하도록 허용되고 매핑 서비스(302)가 새로운 PDN 가입자 로컬 액세스 응답 메시지로 (MME(120) 또는 S-GW(114)를 통해) P-GW(116)에 응답할 수 있는 것이 제안된다.
에지 서버(904)를 제1 PDN(118)과 분리된 제2 PDN(902)에 배치함으로써, MNO는 에지 서버(904)로부터의 인터넷 트래픽 및 고용량 다운로드가 동일한 MCN 리소스에 대해 경쟁하지 않도록 그들의 MCN(102)을 설계할 수 있다. 예를 들어, PDN들(118 및 902)은 동일한 P-GW 리소스에 대해 경쟁할 필요가 없다.
도 3의 아키텍처와 비교하여, 도 9의 아키텍처는 MCN(102)이 모든 UE 트래픽의 완전한 가시성을 갖는다는 이점을 갖는다. 따라서, 모든 트래픽이 MCN(102)을 가로지르기 때문에, UE(104)의 과금 기반 구조(infrastructure)가 완전히 이용될 수 있다.
도 9에 도시된 단계들을 수행하는 엔티티들은 도 11 또는 도 12에 도시된 것과 같은 컴퓨터 시스템 또는 네트워크 노드의 메모리에 저장되고 그 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능 명령어들)의 형태로 구현될 수 있는 논리적 엔티티들인 것이 이해된다. 즉, 도 9에 도시된 방법(들)은 도 11 또는 도 12에 도시된 컴퓨터 시스템 또는 노드와 같은 네트워크 노드의 메모리에 저장되는 소프트웨어(즉, 컴퓨터 실행 가능한 명령어들)의 형태로 구현될 수 있으며, 컴퓨터 실행 가능 명령어들이 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 도 9에 도시된 단계들을 수행한다. 또한, 도 4에 도시된 임의의 송신 및 수신 단계들은 노드의 프로세서의 제어 하에 있는 노드의 통신 회로 및 그것이 실행하는 컴퓨터 실행 가능 명령어들(예를 들어, 소프트웨어)에 의해 수행될 수 있음이 이해된다.
그래픽 사용자 인터페이스(GUI)와 같은 인터페이스는 사용자가 로컬 콘텐츠 리다이렉션과 관련된 기능을 제어 및/또는 구성하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 도 10은 사용자가 데이터(1004) 및 업데이트 데이터(1006)를 디스플레이할 수 있게 하는 인터페이스(1002)를 도시하는 도면이다. 예를 들어, 도 4의 단계 4와 관련하여 전술한 데이터(원본 콘텐츠(314)의 URL, 캐싱된 콘텐츠의 URL 및 에지 서버의 로컬 IP 어드레스, 콘텐츠가 캐싱된 로컬 디바이스의 명칭, 및 이 콘텐츠와 연관된 APN(들)의 명칭)는 GUI(1002)를 사용하여 액세스 및 업데이트될 수 있다. GUI(1002)는 이러한 데이터를 검색하는 것도 허용할 수 있다. GUI(1008)는 UE에서 사용자가 도 4의 단계 2 동안과 같이 로컬 콘텐츠 리다이렉션을 허용할지를 선택할 수 있게 하는 데 사용될 수 있다.
인터페이스(1002) 및 다른 인터페이스들은 후술되는 도 11 및 도 12에 도시된 것과 같은 디스플레이를 사용하여 생성될 수 있음을 이해해야 할 것이다.
도 11은 UE(예를 들어,도 1 내지 도 3 및 도 5 내지 도 9의 UE들(104 및 210)) 또는 다른 엔드 노드 디바이스와 같은 예시적인 노드(30)의 도면이다. 엔드 노드(30)는 사용자 장비(104)를 포함하는 본 명세서에 개시된 엘리먼트들 중 임의의 것을 구현하는 데 이용될 수 있다.
노드(30)는 매핑 서비스(302)와 같은 논리적 엔티티, 사용자 장비(104), 데이터 수집 및 분석(314), 에지 서버들(308 및 904), SC-AP(106), L-GW(130), SeGW(108), SC-GW(112), S-GW(114), P-GW(116), HSS(122), MME(120), PCRF(126), 관리 포털(310) 및 로컬 매핑 서비스(802)에서의 논리적 엔티티, 및 그래픽 사용자 인터페이스들(1002 및 1008)과 같은 그래픽 인터페이스들을 위한 논리적 엔티티를 실행하거나 포함할 수 있다. 디바이스(30)는 M2M 네트워크의 일부 또는 비-M2M 네트워크의 일부일 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 엔드 노드(30)는 프로세서(32), 비-이동식 메모리(44), 이동식 메모리(46), 스피커/마이크로폰(38), 키패드(40), 디스플레이, 터치패드, 및/또는 표시자들(42), 전원(48), 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 칩셋(50), 및 다른 주변 장치들(52)을 포함할 수 있다. 노드(30)는 또한 송수신기(34) 및 전송/수신 엘리먼트(36)와 같은 통신 회로를 포함할 수 있다. 노드(30)는 일 실시예에 부합하도록 유지되면서 전술한 엘리먼트들의 임의의 하위-조합을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이 노드는 본 명세서에서 설명된 SMSF 기능성을 구현하는 노드일 수 있다.
프로세서(32)는 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 관련되는 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Specific Integrated Circuit)들, FPGA(Field Programmable Gate Array) 회로들, 임의의 다른 유형의 집적 회로(IC), 상태 머신 등일 수 있다. 일반적으로, 프로세서(32)는 노드의 다양한 요청되는 기능들을 수행하기 위해 노드의 메모리(예를 들어, 메모리(44) 및/또는 메모리(46))에 저장되는 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(32)는 신호 코딩, 데이터 처리, 전력 제어, 입력/출력 처리, 및/또는 엔드 노드(30)가 무선 또는 유선 환경에서 동작할 수 있게 하는 임의의 다른 기능성을 수행할 수 있다. 프로세서(32)는 애플리케이션-계층 프로그램들(예를 들어, 브라우저들) 및/또는 무선 액세스-계층(RAN) 프로그램들 및/또는 다른 통신 프로그램들을 실행할 수 있다. 프로세서(32)는 또한 예를 들어, 액세스-계층 및/또는 애플리케이션 계층 등에서의 인증, 보안 키 동의, 및/또는 암호화 작업들 등과 같은 보안 작업들을 수행할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 프로세서(32)는 그것의 통신 회로(예를 들어, 송수신기(34) 및 전송/수신 엘리먼트(36))에 결합된다. 프로세서(32)는, 컴퓨터 실행 가능 명령어들의 실행을 통해, 노드(30)가 이것이 접속되는 네트워크를 통해 다른 노드들과 통신하게 하기 위해 통신 회로를 제어할 수 있다. 특히, 프로세서(32)는 본 명세서 및 청구 범위에 기재된 송신 및 수신 단계를 수행하기 위해 통신 회로를 제어할 수 있다. 도 11이 프로세서(32)와 송수신기(34)를 별도의 컴포넌트들로서 묘사하고 있지만, 프로세서(32)와 송수신기(34)는 전자 패키지 또는 칩 내에 함께 통합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
전송/수신 엘리먼트(36)는 M2M 서버들, 게이트웨이들, 디바이스 등을 포함하는 다른 노드들에 신호들을 송신하거나, 또는 이들로부터 신호들을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서, 송신/수신 엘리먼트(36)는 RF 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 안테나일 수 있다. 송신/수신 엘리먼트(36)는 WLAN, WPAN, 셀룰러 등과 같은, 다양한 네트워크들 및 에어 인터페이스들을 지원할 수 있다. 실시예에서, 송신/수신 엘리먼트(36)는, 예를 들어 IR, UV, 또는 가시광 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 방출기/검출기일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 송신/수신 엘리먼트(36)는 RF 신호 및 광 신호 양쪽 모두를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다. 송신/수신 엘리먼트(36)는 무선 또는 유선 신호들의 임의의 조합을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
또한, 송신/수신 엘리먼트(36)가 단일 엘리먼트로서 도 11에 도시되어 있지만, 노드(30)는 임의의 수의 송신/수신 엘리먼트(36)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 노드(30)는 MIMO 기술을 이용할 수 있다. 따라서, 실시예에서, 노드(30)는, 무선 신호를 전송 및 수신하기 위해 2개 이상의 송신/수신 엘리먼트(36)(예를 들어, 복수의 안테나)를 포함할 수 있다.
송수신기(34)는 송신/수신 엘리먼트(36)에 의해 송신될 신호들을 변조하고, 송신/수신 엘리먼트(36)에 의해 수신되는 신호들을 복조하도록 구성될 수 있다. 위에서 주지된 바와 같이, 노드(30)는 다중-모드 능력들을 가질 수 있다. 따라서, 송수신기(34)는 노드(30)가 예를 들어, UTRA 및 IEEE 802.11과 같은 여러 RAT들을 통해 통신 가능하도록 하는 여러 송수신기들을 포함할 수 있다.
프로세서(32)는 비이동식 메모리(44) 및/또는 이동식 메모리(46)와 같은 임의의 유형의 적절한 메모리로부터 정보에 액세스하거나 거기에 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(32)는 전술된 바와 같이, 그것의 메모리에 세션 문맥을 저장할 수 있다. 비이동식 메모리(44)는 RAM(random-access memory), ROM(read-only memory), 하드 디스크, 또는 임의의 다른 유형의 메모리 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 이동식 메모리(46)는 SIM(subscriber identity module) 카드, 메모리 스틱, SD(secure digital) 메모리 카드 등을 포함할 수 있다. 기타 실시예들에서, 프로세서(32)는 서버 또는 가정용 컴퓨터와 같은, 노드(30) 상에 물리적으로 위치되지 않는 메모리로부터 정보에 액세스할 수 있고, 거기에 데이터를 저장할 수 있다. 프로세서(32)는 디스플레이 또는 표시자들(42) 상의 조명 패턴들, 이미지들 또는 컬러들을 제어하여 M2M 서비스 계층 세션 마이그레이션 또는 공유의 상태를 반영하거나 또는 사용자로부터 입력을 획득하거나 또는 노드의 세션 마이그레이션 또는 공유 기능들 또는 설정들에 관한 정보를 사용자에게 디스플레이하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 디스플레이는 세션 상태에 관한 정보를 나타낼 수 있다. 현재 개시 내용은 oneM2M 실시예에서, RESTful 사용자/애플리케이션 API를 정의한다. 디스플레이 상에 표시될 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스는 API의 최상부에 계층화되어, 사용자가, 본 명세서에서 설명된 기본 서비스 계층 세션 기능성을 통해, E2E 세션, 또는 그것의 마이그레이션 또는 공유를 대화식으로(interactively) 확립하고 관리하게 할 수 있다.
프로세서(32)는, 전원(48)으로부터 전력을 수신할 수 있고, 노드(30) 내의 다른 컴포넌트들에 전력을 분배 및/또는 전력을 제어하도록 구성될 수 있다. 전원(48)은 노드(30)에 전력을 공급하기 위한 임의의 적절한 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전원(48)은 하나 이상의 드라이 셀 배터리(예를 들어, 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈-아연(NiZn), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬-이온(Li-이온) 등), 태양광 전지들, 연료 전지들 등을 포함할 수 있다.
프로세서(32)는 또한 노드(30)의 현재 위치에 관한 위치 정보(예를 들어, 경도 및 위도)를 제공하도록 구성되는 GPS 칩셋(50)에 결합될 수 있다. 노드(30)는 일 실시예에 부합하도록 유지되면서 임의의 적절한 위치-결정 방법에 의해 위치 정보를 취득할 수 있다는 점이 이해될 것이다.
프로세서(32)는 다른 주변 장치들(52)에 더 결합될 수 있는데, 이러한 주변 장치들은, 추가적인 피처, 기능성, 및/또는 유선 또는 무선 연결성을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변 장치들(52)은 가속도계, e-나침반, 위성 송수신기, 센서, (사진 또는 비디오를 위한) 디지털 카메라, USB(universal serial bus) 포트, 진동 디바이스, 텔레비전 송수신기, 핸즈프리 헤드셋, Bluetooth® 모듈, FM(frequency modulated) 무선 유닛, 디지털 음악 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저 등을 포함할 수 있다.
도 12는 M2M 서버, 게이트웨이, 디바이스, 또는 다른 노드와 같은 M2M 네트워크의 하나 이상의 노드들을 구현하기 위해 또한 이용될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 시스템(90)의 블록도이다. 컴퓨팅 시스템(90)은 컴퓨터 또는 서버를 포함할 수 있고, 주로 컴퓨터 판독 가능 명령어들에 의해 제어될 수 있으며, 컴퓨터 판독 가능 명령어들은 소프트웨어의 형태로 어느 곳이나 있을 수 있거나, 어떤 수단에 의해서든 이러한 소프트웨어가 저장되거나 액세스된다. 컴퓨팅 시스템(90)은 매핑 서비스(302)와 같은 논리적 엔티티, 사용자 장비(104), 데이터 수집 및 분석(314), 에지 서버(308 및 904), SC-AP(106), L-GW(130), SeGW(108), SC-GW(112), S-GW(114), P-GW(116), HSS(122), MME(120), PCRF(126), 관리 포털(310) 및 로컬 매핑 서비스(802)와 같은 논리적 엔티티, 및 그래픽 사용자 인터페이스(1002 및 1008)와 같은 그래픽 인터페이스에 대한 논리적 엔티티를 실행하거나 포함할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(90)은 예를 들어, M2M 디바이스, 사용자 장비, 게이트웨이, UE/GW 또는 모바일 케어 네트워크, 서비스 계층 네트워크 공급자, 단말 디바이스(18), 또는 M2M 게이트웨이 디바이스(14)의 노드들을 포함하는 임의의 다른 노드들일 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 명령어들은, 중앙 처리 유닛(CPU)(91)과 같은 프로세서 내에서 실행되어, 컴퓨팅 시스템(90)이 작업을 수행하게 할 수 있다. 많은 공지된 워크스테이션, 서버, 및 개인용 컴퓨터에서, 중앙 처리 유닛(91)은 마이크로프로세서로 불리는 단일-칩 CPU에 의해 구현된다. 다른 머신들에서, 중앙 처리 유닛(91)은 다수의 프로세서를 포함할 수 있다. 코프로세서(coprocessor)(81)는 추가 기능을 수행하거나 CPU(91)를 보조하는, 메인 CPU(91)와는 별개인 옵션의 프로세서이다. CPU(91) 및/또는 코프로세서(81)는, 세션 크리덴셜(session credential)들에 기초한 인증 또는 세션 크리덴셜들의 수신과 같이, E2E M2M 서비스 계층 세션들에 대해 개시된 시스템들 및 방법들에 연관되는 데이터를 수신하고, 생성하고, 처리할 수 있다.
동작에 있어서, CPU(91)는 명령어들을 페치, 디코드, 및 실행하고, 컴퓨터의 주 데이터 전송 경로인 시스템 버스(80)를 통해 다른 리소스들로 및 이로부터 정보를 전송한다. 이러한 시스템 버스는 컴퓨팅 시스템(90) 내의 컴포넌트들을 연결하고 데이터 교환을 위한 매체를 정의한다. 시스템 버스(80)는 전형적으로 데이터를 송신하기 위한 데이터 라인, 어드레스들을 송신하기 위한 어드레스 라인, 및 인터럽트를 송신하고 시스템 버스를 동작시키기 위한 제어 라인을 포함한다. 이러한 시스템 버스(80)의 예는 PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스이다.
시스템 버스(80)에 결합되는 메모리들은 랜덤 액세스 메모리(RAM)(82) 및 판독 전용 메모리(ROM)(93)를 포함한다. 이러한 메모리들은 정보의 저장 및 검색을 허용하는 회로를 포함한다. ROM들(93)은 일반적으로 쉽게 수정될 수 없는 저장된 데이터를 포함한다. RAM(82)에 저장되는 데이터는 CPU(91) 또는 다른 하드웨어 디바이스들에 의해 판독 또는 변경될 수 있다. RAM(82) 및/또는 ROM(93)에의 액세스는 메모리 제어기(92)에 의해 제어될 수 있다. 메모리 제어기(92)는 명령어들이 실행됨에 따라 가상 어드레스들을 물리 어드레스들로 변환하는 어드레스 변환 기능을 제공할 수 있다. 메모리 제어기(92)는 또한 시스템 내의 프로세스들을 분리하고 시스템 프로세스들을 사용자 프로세스들과 분리하는 메모리 보호 기능을 제공할 수 있다. 따라서, 제1 모드에서 실행하는 프로그램은 그 자신의 프로세스 가상 어드레스 공간에 의해 매핑된 메모리에만 액세스할 수 있고, 그 프로그램은 프로세스들 간에 메모리 공유가 설정되지 않았다면 다른 프로세스의 가상 어드레스 내의 메모리에 액세스할 수 없다.
또한, 컴퓨팅 시스템(90)은 CPU(91)로부터 프린터(94), 키보드(84), 마우스(95), 및 디스크 드라이브(85)와 같은 주변 장치들로 명령어들을 통신할 책임이 있는 주변 장치들 제어기(83)를 포함할 수 있다.
디스플레이 제어기(96)에 의해 제어되는 디스플레이(86)는 컴퓨팅 시스템(90)에 의해 생성되는 시각적 출력을 표시하는 데 사용된다. 이러한 시각적 출력은 텍스트, 그래픽, 애니메이션 그래픽, 및 비디오를 포함할 수 있다. 디스플레이(86)는 CRT 기반 비디오 디스플레이, LCD 기반 평면 패널 디스플레이, 가스 플라즈마 기반 평면 패널 디스플레이, 또는 터치 패널로 구현될 수 있다. 디스플레이 제어기(96)는 디스플레이(86)로 송신되는 비디오 신호를 생성하는데 필요한 전자 부품을 포함한다.
또한, 컴퓨팅 시스템(90)은 외부 통신 네트워크에 컴퓨팅 시스템(90)을 연결하여, 컴퓨팅 시스템(90)이 네트워크의 다른 노드들과 통신할 수 있게 하기 위해 이용될 수 있는, 예를 들어, 네트워크 어댑터(97)와 같은 통신 회로를 포함할 수 있다.
본 명세서에 기재된 시스템, 방법 및 프로세스 중 임의의 것 또는 모든 것이 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령어들(즉, 프로그램 코드)의 형태로 구현될 수 있으며, 예를 들어 M2M 서버, 게이트웨이, 디바이스 등을 포함하는 M2M 네트워크의 노드와 같은 기계에 의해 실행될 때, 본 명세서에 설명된 시스템, 방법 및 프로세스를 수행 및/또는 구현한다는 것이 이해된다. 구체적으로, 게이트웨이, UE, UE/GW, 또는 모바일 코어 네트워크, 서비스 계층 또는 네트워크 공급자의 노드들 중 임의의 노드의 동작들을 포함하는, 전술한 단계들, 동작들, 또는 기능들 중 어느 것이든 그러한 컴퓨터 실행 가능 명령어들의 형태로 구현될 수 있다. 매핑 서비스(302)와 같은 논리적 엔티티, 사용자 장비(104), 데이터 수집 및 분석(314), 에지 서버들(308 및 904), SC-AP(106), L-GW(130), SeGW(108), SC-GW(112), S-GW(114), P-GW(116), HSS(122), MME(120), PCRF(126), 관리 포털(310) 및 로컬 매핑 서비스(802)에서의 논리적 엔티티, 및 그래픽 사용자 인터페이스(1002 및 1008)와 같은 그래픽 인터페이스를 위한 논리적 엔티티는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 상에 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령어들의 형태로 구체화될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 임의의 비일시적(즉, 유형 또는 물리적) 방법 또는 정보 저장을 위한 기술로 구현된 휘발성 및 비 휘발성, 분리형 및 비 분리형 매체 모두를 포함하지만, 그러한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 신호를 포함하지 않는다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital versatile disk) 또는 다른 광디스크 스토리지, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 또는 원하는 정보를 저장하는데 이용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 유형의 또는 물리적 매체를 포함하지만, 이들에 한정되지 않는다.
도면들에 예시된 바와 같이, 본 개시 내용의 주제의 양호한 실시예들을 설명함에 있어서, 특정 용어가 명료성을 위해 채택된다. 그러나, 청구된 주제는 그와 같이 선정된 특정 용어로 한정되는 것으로 의도되지 않고, 각각의 특정 엘리먼트가 유사한 목적을 달성하기 위해 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술적 등가물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이 기재된 설명은 예들을 이용하여 최상의 모드를 포함하는 본 발명을 개시하고, 또한 본 기술분야의 통상의 기술자가 임의의 디바이스들 또는 시스템들을 제조하고 이용하는 것과 임의의 포함된 방법들을 수행하는 것을 포함한 본 발명을 실행할 수 있게 한다. 본 발명의 특허가능한 범위는 청구항에 의해 정의되고, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 발생한 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은, 청구항들의 문자 그대로의 표현과 상이하지 않은 엘리먼트들을 가지는 경우, 또는 이들이 청구항들의 문자 그대로의 표현과 실질적인 차이가 없는 등가적 엘리먼트들을 포함하는 경우, 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (9)

  1. 프로세서 및 메모리를 포함하는 사용자 장비(UE)로서, 상기 UE는 상기 UE의 상기 메모리에 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 더 포함하고, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어들은, 상기 UE의 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 UE로 하여금:
    네트워크 시스템으로부터 전송된 NAS 메시지를 수신하고 - 상기 NAS 메시지는 제1 로컬 데이터 네트워크의 제1 액세스 포인트 명칭(APN)을 포함하고, 상기 제1 APN은 UE 위치 및 가입 정보에 기초하여 결정됨 -;
    상기 제1 APN으로의 새로운 PDN 접속을 설정하기로 결정하고 상기 제1 APN에 대한 PDN 접속 요청을 전송하도록 하는, UE.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 NAS 메시지는 상기 UE가 상기 새로운 PDN 접속을 설정하기로 결정하는 것을 돕는 정보를 더 포함하는, UE.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 NAS 메시지에 포함된 상기 정보는 가격 정보 또는 어떤 콘텐츠가 상기 APN에서 이용가능한지에 대한 더 많은 세부 사항들을 포함하는, UE.
  4. 네트워크 시스템을 위한 방법으로서, 상기 방법은:
    사용자 장비(UE)에 대한 위치 및 가입 정보를 수신하는 단계;
    상기 위치 및 상기 가입 정보에 기초하여, 상기 사용자 장비가 특정 로컬 영역 데이터 네트워크들에 액세스할 수 있음을 검출하는 단계;
    제1 로컬 데이터 네트워크가 상기 사용자 장비가 접속하는데 이용가능하다는 것을 상기 사용자 장비에 표시하는 NAS 메시지를 상기 사용자 장비에 전송하는 단계 - 상기 NAS 메시지는 상기 제1 로컬 데이터 네트워크의 제1 액세스 포인트 명칭(APN)을 포함함; 및
    상기 UE로부터 상기 제1 APN에 대한 PDN 접속 요청을 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 NAS 메시지는 상기 UE가 새로운 PDN 접속을 설정하기로 결정하는 것을 돕는 정보를 더 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 NAS 메시지에 포함된 상기 정보는 가격 정보 또는 어떤 콘텐츠가 상기 APN에서 이용가능한지에 대한 더 많은 세부 사항들을 포함하는, 방법.
  7. 사용자 장비(UE)를 위한 방법으로서, 상기 방법은:
    네트워크 시스템으로부터 전송된 NAS 메시지를 수신하고 - 상기 NAS 메시지는 제1 로컬 데이터 네트워크의 제1 액세스 포인트 명칭(APN)을 포함하고, 상기 제1 APN은 UE 위치 및 가입 정보에 기초하여 결정됨 -; 및
    상기 제1 APN으로의 새로운 PDN 접속을 설정하기로 결정하고 상기 제1 APN에 대한 PDN 접속 요청을 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 NAS 메시지는 상기 UE가 상기 새로운 PDN 접속을 설정하기로 결정하는 것을 돕는 정보를 더 포함하는, 방법
  9. 제8항에 있어서,
    상기 NAS 메시지에 포함된 상기 정보는 가격 정보 또는 어떤 콘텐츠가 상기 APN에서 이용가능한지에 대한 더 많은 세부 사항들을 포함하는, 방법.
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