KR20170133793A

KR20170133793A - 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법 및 그 시스템

Info

Publication number: KR20170133793A
Application number: KR1020160065023A
Authority: KR
Inventors: 김창기; 강유화; 박노익; 최영일; 하정락
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2016-05-26
Filing date: 2016-05-26
Publication date: 2017-12-06
Anticipated expiration: 2036-05-26
Also published as: US20170347251A1; KR102126223B1

Abstract

이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법 및 그 시스템이 개시된다. 일 실시 예에 따른 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은, 소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 코어 망에서 트래픽 제어장치가 단말로부터 초기 접속 또는 서비스 요청을 수신하는 단계와, 단말의 초기 접속 또는 서비스 요청에 따라 트래픽 제어장치가 기지국과 트래픽 전송장치 간 또는 트래픽 전송장치들 간의 터널 설정을 위한 터널 식별자를 할당하는 단계와, 트래픽 제어장치가 할당된 터널 식별자를 트래픽 전송장치 및 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.

Description

이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법 및 그 시스템 {Method and system of signaling procedure for mobile communication core network}

본 발명은 이동통신 코어 망에서의 시그널링 기술에 관한 것이다.

소프트웨어 정의 네트워크(Software-Defined network: SDN, 이하 SDN이라 칭함)는 제어 평면(control plane)과 데이터 평면(data plane)을 분리하고, 제어 평면에서 하나의 컨트롤러(controller)를 통해서 데이터 평면을 제어하는 기술이다. SDN 방식에서 데이터 평면은 단순히 트래픽 전송(traffic forwarding)을 담당하고, 트래픽 전송 제어는 중앙의 컨트롤러에서 담당한다. 특히, 컨트롤러는 노스바운드(northbound) API(application programming interface)를 통하여 다양한 API를 제공하고 이를 이용한 프로그래밍이 가능하도록 하여 망 정보를 기반으로 다양한 트래픽 제어가 가능하다. 오픈플로우(OpenFlow) 프로토콜은 위와 같은 SDN의 동작이 가능하도록 지원해주는 프로토콜로서, 컨트롤러와 스위치 사이에서 전송 정보를 전달하고 스위치의 상태나 트래픽 정보 등을 컨트롤러로 전달하는 사우스바운드(southbound) 프로토콜이다.

이동통신 사업자를 중심으로 CAPAX/OPEX의 측면에서 유연성과 확장성을 제공하여 효율적인 네트워크를 운영하기 위해, 이러한 SDN 기술을 이동통신 코어 망에 적용할 수 있다. 무엇보다 폐쇄적이고 벤더(vendor) 의존적이던 네트워크가 개방형 표준화됨에 따라 사용자가 원하는 방식대로 네트워크를 만들고 운영할 수 있다는 점이 가장 매력적인 요소이다. 이에 따라, 이통통신 코어 망 장비 제조사들을 중심으로 이동통신 코어 망을 SDN 기반으로 구축한 상용 제품(H/W 및 S/W)이 출시되고 있다. 이는 기존의 단말과 기지국의 변경 없이 SDN 기술을 이동통신 코어 망에 적용하고, 또한 SDN이 적용되지 않은 이동통신 코어 망과의 연동도 가능하도록 한다.

일 실시 예에 따라, SDN 기반의 차세대 이동통신 코어 망에서 데이터 평면과 제어 평면의 분리에 따른 시그널링 처리의 복잡도와 네트워크 장애 처리를 유연하게 하고, 시그널링 처리 및 네트워크 장애 처리를 효과적으로 수행할 수 있도록 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법 및 그 시스템을 제안한다.

일 실시 예에 따른 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은, SDN 기반 이동통신 코어 망에서 트래픽 제어장치가 단말로부터 초기 접속 요청을 수신하는 단계와, 단말의 초기 접속 요청에 따라 트래픽 제어장치가 기지국과 트래픽 전송장치 간 또는 트래픽 전송장치들 간의 터널 설정을 위한 터널 식별자를 할당하는 단계와, 트래픽 제어장치가 할당된 터널 식별자를 트래픽 전송장치 및 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.

트래픽 제어장치는 에지 통합 제어장치 또는 이동성 관리장치를 포함하며, 트래픽 전송장치는 오픈플로우 스위치일 수 있다.

터널 식별자를 할당하는 단계에서, 트래픽 제어장치가 기지국과 트래픽 전송장치 간의 하향 트래픽용 터널 식별자와 상향 트래픽용 터널 식별자를 각각 할당할 수 있다.

트래픽 제어장치는 에지 통합 제어장치와 SDN 컨트롤러를 포함하고, 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은, 터널 식별자를 할당한 에지 통합 제어장치가 SDN 컨트롤러에 상하향 터널 식별자를 포함한 트래픽 전송장치 할당 요청을 전송하는 단계와, SDN 컨트롤러가 트래픽 전송장치를 할당하는 단계와, 에지 통합 제어장치가 SDN 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당 응답을 수신하여 트래픽 전송장치를 할당받는 단계를 더 포함할 수 있다. 나아가, 트래픽 전송장치를 할당한 SDN 컨트롤러가 에지 통합 제어장치로부터 수신한 상하향 터널 식별자를 트래픽 전송장치에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 나아가, 트래픽 전송장치 할당 응답을 수신한 에지 통합 제어장치가 기지국에 상하향 터널 식별자 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

트래픽 제어장치는 이동성 관리장치, 게이트웨이 컨트롤러 및 SDN 컨트롤러를 포함하고, 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은, 이동성 관리장치가 게이트웨이 컨트롤러에 상하향 터널 식별자를 포함한 세션 생성 요청을 전송하는 단계와, 이동성 관리장치가 게이트웨이 컨트롤러로부터 세션 생성 응답을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 나아가, 세션 생성 응답을 수신한 이동성 관리장치가 기지국에 상하향 터널 식별자 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

트래픽 제어장치는 이동성 관리장치와 게이트웨이 컨트롤러 및 SDN 컨트롤러를 포함하고, 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은, 게이트웨이 컨트롤러가 터널 식별자를 포함한 세션 생성 요청을 이동성 관리장치로부터 수신하는 단계와, 세션 생성 요청을 수신한 게이트웨이 컨트롤러가 SDN 컨트롤러에 터널 식별자를 전송하면서 트래픽 전송장치 할당을 요청하는 단계와, SDN 컨트롤러가 트래픽 전송장치를 할당하면, 게이트웨이 컨트롤러가 SDN 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당 응답을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 나아가, 트래픽 전송장치를 할당한 SDN 컨트롤러가 게이트웨이 컨트롤러로부터 수신한 터널 식별자를 트래픽 전송장치에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은, SDN 기반 이동통신 코어 망에서 트래픽 제어장치가 단말로부터 기지국을 통해 서비스 요청을 수신하는 단계와, 단말의 서비스 요청에 따라 트래픽 제어장치가 기지국과 트래픽 전송장치 간 또는 트래픽 전송장치들 간의 터널 설정을 위한 터널 식별자를 할당하는 단계와, 트래픽 제어장치가 할당된 터널 식별자를 트래픽을 전송할 트래픽 전송장치 및 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.

트래픽 제어장치는 에지 통합 제어장치와 SDN 컨트롤러를 포함하고, 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은, 상하향 터널 식별자를 할당한 에지 통합 제어장치가 SDN 컨트롤러에 상하향 터널 식별자를 포함한 트래픽 전송장치 할당 요청을 전송하는 단계와, SDN 컨트롤러가 트래픽 전송장치를 할당하는 단계와, 에지 통합 제어장치가 SDN 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당 응답을 수신하여 트래픽 전송장치를 할당받는 단계를 더 포함할 수 있다. 나아가, 트래픽 전송장치를 할당한 SDN 컨트롤러가 상하향 터널 식별자를 트래픽 전송장치에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 나아가, 트래픽 전송장치 할당 응답을 수신한 에지 통합 제어장치가 기지국에 기 할당한 상하향 터널 식별자 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

트래픽 제어장치는 이동성 관리장치와 게이트웨이 컨트롤러 및 SDN 컨트롤러를 포함하고, 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은, 이동성 관리장치가 터널 식별자를 포함한 베어러 수정 요청을 게이트웨이 컨트롤러에 전송하는 단계와, 베어러 수정 요청을 수신한 게이트웨이 컨트롤러가 SDN 컨트롤러에 터널 식별자를 전송하면서 트래픽 전송장치 할당을 요청하는 단계와, SDN 컨트롤러가 트래픽 전송장치를 할당하는 단계와, 게이트웨이 컨트롤러가 SDN 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당 응답을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 트래픽 전송장치를 할당한 SDN 컨트롤러가 게이트웨이 컨트롤러로부터 수신한 터널 식별자를 트래픽 전송장치에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또 다른 실시 예에 따른 이동통신 코어 망 시스템은, SDN 기반 이동통신 코어 망에서 단말로부터 초기 접속 요청 또는 서비스 요청을 수신하여 기지국과 트래픽 전송장치 간 또는 트래픽 전송장치들 간의 터널 설정을 위한 터널 식별자를 할당하는 트래픽 제어장치와, 트래픽 제어장치로부터 할당된 터널 식별자를 수신하고 설정된 터널을 통해 트래픽을 전송하는 트래픽 전송장치를 포함한다.

트래픽 제어장치는, 단말의 초기 접속 요청 또는 서비스 요청에 따라 기지국과 트래픽 전송장치 간의 하향 트래픽용 터널 식별자와 상향 트래픽용 터널 식별자를 할당하는 에지 통합 제어장치와, 에지 통합 제어장치로부터 상하향 터널 식별자를 포함한 트래픽 전송장치 할당 요청을 수신하고 트래픽 전송장치를 할당하여 에지 통합 제어장치에 트래픽 전송장치 할당 응답을 전송하는 SDN 컨트롤러를 포함할 수 있다.

트래픽 제어장치는, 단말의 초기 접속 요청에 따라, 기지국과 트래픽 전송장치 간의 하향 트래픽용 터널 식별자와 상향 트래픽용 터널 식별자를 각각 할당하는 이동성 관리장치와, 이동성 관리장치로부터 터널 식별자를 포함한 세션 생성 요청을 수신하고 단말의 아이피 주소를 할당하여 세션 생성 응답을 이동성 관리장치에 전송하는 게이트웨이 컨트롤러와, 게이트웨이 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당을 요청받아 트래픽 전송장치를 할당하여 트래픽을 제어하는 SDN 컨트롤러를 포함할 수 있다.

트래픽 제어장치는, 단말의 서비스 요청에 따라, 기지국과 트래픽 전송장치 간의 하향 트래픽용 터널 식별자를 할당하는 이동성 관리장치와, 이동성 관리장치로부터 터널 식별자를 포함한 베어러 수정 요청을 수신하고 단말의 아이피 주소를 포함한 베어러 수정 응답을 이동성 관리장치에 전송하는 게이트웨이 컨트롤러와, 게이트웨이 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당을 요청받아 트래픽 전송장치를 할당하여 트래픽을 제어하는 SDN 컨트롤러를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, SDN 기반의 이동통신 코어 망 구조에서 SDN의 기본 개념에 따라 데이터 평면과 제어 평면의 분리에 따른 시그널링 처리의 복잡도와 네트워크 장애 처리에 유연하지 못한 문제를 해결할 수 있다. 특히, SDN 기반의 차세대 이동통신 코어 망에서 트래픽 전송을 위한 터널을 제어 평면에서 할당 및 중앙 관리함으로써 시그널링 처리 및 네트워크 장애 처리를 효과적으로 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SDN 기반의 이동통신 코어 망의 구조도,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 SDN 기반의 이동통신 코어 망의 구조도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UE의 초기 접속 요청(Initial Attach Request) 시의 SDN 기반 이동통신 코어 망의 호 흐름(call flow)을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 UE의 서비스 요청(Service Request) 시의 SDN 기반 이동통신 코어 망의 호 흐름을 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 UE의 초기 접속 요청 시의 SDN 기반 이동통신 코어 망의 호 흐름을 도시한 흐름도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 UE의 서비스 요청 시의 SDN 기반 이동통신 코어 망의 호 흐름을 도시한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.

그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다. 이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 SDN 기반의 이동통신 코어 망의 구조도이다.

도 1의 이동통신 코어 망은 기존의 LTE(Long Term Evolution) 코어 망일 수 있다. 도 1을 참조하면, SDN 기반 이동통신 코어 망은 데이터 평면(Data plane)과 제어 평면(Control plane)으로 구성된다. 데이터 평면은 eNB(evolved NodeB)(10), 서빙 게이트웨이(Serving Gateway: SGW, 이하 SGW라 칭함)(11), PDN 게이트웨이(PDN Gateway: PGW, 이하 PGW이라 칭함)(12) 및 인터넷(14)을 포함한다. 제어 평면은 이동성 관리장치(Mobility Management Entity: MME, 이하 MME이라 칭함)(20)와, 게이트웨이 컨트롤러(GW controller, 이하 GW 컨트롤러라 칭함)(21)와, SDN 컨트롤러(24)와, 정책 관리 시스템(Policy and Charging Rules Function: PCRF, 이하 PCRF라 칭함)(25)을 포함한다. GW 컨트롤러(21)는 SGW 컨트롤러(SGW controller: SGW-C, 이하 SGW-C라 칭함)(22) 및 PGW 컨트롤러(PGW controller: PGW-C, 이하 PGW-C라 칭함)(23)를 포함할 수 있다. SGW(11)와 PGW(12)는 다수 개일 수 있고, 오픈플로우 스위치(OpenFlow Switch: OFS, 이하 OFS라 칭함)이다.

UE에서 보낸 패킷은 eNB(10)에서 SGW(11) 및 PGW(12)를 거쳐 인터넷(14)으로 전송된다. 패킷은 eNB(10) 및 SGW(11) 사이에는 S1 GTP 터널을 통해 전송되며, SGW(11) 및 PGW(12) 사이에는 S5 GTP 터널을 통해 전송된다.

오픈플로우(Openflow: OFP) 기반의 SDN 기술은 초창기에는 주로 데이터 센터(dada center) 내의 서버들을 연결하는 스위치(switch)에 적용되어 왔고, 4G 이동통신 코어 망인 LTE 망에 오픈플로우를 활용하는 방법이 제시되어 왔다. 그러나 주로 LTE 코어 망인 EPC(Evolved Packet Core)를 가상화 하였을 때 오픈플로우를 적용하거나, 기존의 LTE 코어 망의 기능 엔티티의 변화 없이 SDN 기반의 기본 개념인 제어 평면과 데이터 평면의 분리를 적용하였다. 이를 통해 제어를 담당하는 트래픽 제어장치와 트래픽 플로우의 전송을 담당하는 스위치들로 구분되고, 둘 사이의 인터페이스도 표준화를 함으로 인하여 가상화 구성을 쉽게 할 수 있고 궁극적으로는 CAPEX/OPEX를 줄이는 목적을 이룰 수 있다.

그러나 LTE 코어 망의 구조 변경 없이 트래픽 제어장치와 트래픽 전송장치를 분리함으로써 오픈플로우 시그널링의 수 증가를 초래하고, 더욱이 트래픽 제어장치가 많아짐에 따라 트래픽 제어장치 간의 복잡한 시그널링이 존재하게 된다.

한편, LTE 코어 망 구조(SDN 기반 및 비 SDN 구조도 포함)에서는 eNB(10) 및 SGW(11) 사이의 S1 베어러(bearer)와, SGW(11) 및 PGW(12) 사이의 S5 베어러를 위한 GTP 터널 식별자(TEID: Tunnel Endpoint ID)를 각각의 개별 노드에서 할당 및 해제한다. 이러면, 하나의 노드가 장애가 발생하여 새로운 노드로 변경할 경우 기존의 베어러를 옮겨서 새로운 베어러를 설정하는 과정에서 새로운 노드로부터 터널 식별자를 받아와서 인접 노드로 알려 주어야 한다. 따라서, 빠른 장애 복구에 유연하지 못할 수 있다. 특히, eNB(10)에서 하향 트래픽을 위한 터널 식별자를 할당함으로 인해 추가적인 시그널링이 많이 필요하다.

본 발명은 종래의 SDN 기반 LTE 코어 망 구조에서 SDN 기술을 LTE 코어 망에 적용함으로 인해 발생하는 복잡해진 시그널링 절차를 줄이고자 한다. 특히, SDN 기반의 LTE 코어 망 구조에서 eNB(10)와 SGW(11) 및 PGW(12) 간의 트래픽 전송을 위한 터널을 설정할 때, TEID를 각 트래픽을 처리하는 데이터 평면 노드(eNB(10), SGW(11), PGW(12))에서 분산 할당하는 것이 아니라, 제어 평면 노드에서 할당하고 중앙 집중 방식으로 관리함으로써 단말의 초기 접속(Initial Attach Request) 및 서비스 요청(Service Request) 시그널링의 수 및 지연(Latency)을 줄이고 코어 망의 자원을 절약한다. 이하, 도 2를 참조로 하여 전술한 특징을 가진 SDN 기반의 5G 코어 망 구조에 대해 후술한다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 SDN 기반의 이동통신 코어 망의 구조도이다.

도 2의 이동통신 코어 망은 5G 코어 망일 수 있다. 도 2를 참조하면, SDN 기반 이동통신 코어 망은 데이터 평면과 제어 평면으로 구성된다. 데이터 평면은 eNB(10), 오픈플로우 스위치(OpenFlow Switch: OFS, 이하 OFS라 칭함)인 융합 게이트웨이(Converged Gateway: CGW, 이하 CGW라 칭함)(13)를 포함한다. 제어 평면은 에지 통합 제어장치(edge Unified Control Entity: eUCE, 이하 eUCE라 칭함)(26)와, 통합 제어장치(Unified Control Entity: UCE, 이하 UCE라 칭함)(27)와, 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server: HSS, 이하 HSS라 칭함)(28)와, PCRF(25)와, SDN 컨트롤러(24)를 포함한다.

SDN 기반 5G 코어 망 구조는 SDN 기반 LTE 코어 망과 마찬가지로 제어 평면과 데이터 평면을 분리하고, 데이터 평면의 기능 제어를 SDN 컨트롤러(24)를 통한 오픈플로우를 인터페이스를 가지고 처리하도록 하는 구조이다. 이를 위해서, 5G 코어 망은 eUCE(26)와 UCE(27)를 정의하여 LTE 구조에서의 MME 기능 및 SGW와 PGW의 제어 기능을 수행하며, SDN 컨트롤러(24)와 연동하여 필요한 정보를 전달한다.

SDN 컨트롤러(24)는 모든 OFS를 제어하여 단말의 트래픽이 원하는 목적지로 전달되도록 한다. 또한, OFS로 구성되는 CGW(OFS)(13)를 정의하여 LTE 망에서의 GTP 터널을 비롯한 다양한 터널 처리 기능을 수행한다.

eNB(10)는 기지국(Base Station, BS)으로서, eNB(10) 대신에, 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

사용자 장치(User Equipment: UE, 이하 UE라 칭함)는 사용자가 사용하는 단말 중 하나로서, 단말은 UE 이외에 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수 있다. 또는 단말은 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, UE, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다. 나아가, 단말은 단말 또는 그 단말을 사용하는 사용자 중 어느 하나 또는 둘 모두를 의미한다. 이하, 설명의 편의를 위해 단말이 UE인 경우를 한정하여 설명한다.

일 실시 예에 따른 SDN 기반 5G 코어 망에서 추가되는 NE는 eUCE(26), UCE(27) 및 CGW(13)이며, 이들의 기능은 아래와 같다. HSS(28), PCRF(25) 및 eNB(10)의 기능은 변화없이 LTE 코어 망에서와 동일하다.

eUCE(26)는 이동통신 코어 망의 에지(edge)에 존재하는 트래픽 제어장치로서, 하나의 eUCE(26)는 한 개 이상의 CGW(OFS)(13)를 커버할 수 있으나, 하나의 CGW(OFS)(13)는 하나의 eUCE(26)로부터의 제어만 받을 수 있다. eUCE(26)는 LTE 코어 망에서의 MME 기능을 동일하게 수용하고, 이와 더불어 SDN 기반 LTE 코어 망의 SGW-C 및 PGW-C 기능인 GW 컨트롤러 기능을 수행한다. 따라서, eUCE(26)는 단말의 IP 주소를 할당하고, 유휴(Idle) 상태에서 페이징 요청(Paging request)과 패킷 전송(packet forwarding) 기능을 수행한다. 또한, eNB 간(Inter-eNB) 핸드오버를 처리하고 SDN 컨트롤러(24)가 요청하는 경우 단말 IP 주소, eNB IP 주소 및 GTP 터널 정보를 SDN 컨트롤러(24)에 전달한다. UCE(27)는 이동통신 코어 망 중심에 존재하는 통합된 제어 엔티티로, CGW 간(Inter-CGW)의 핸드오버를 비롯한 망 전체에 대한 제어 기능을 처리한다.

SDN 컨트롤러(24)는 OFS들을 제어하고 관리한다. SDN 컨트롤러(24)는 UCE(27) 및 eUCE(26)와 연동하여 단말의 이동성(mobility) 정보, GTP 세션 정보 등을 획득하고, 획득한 정보를 이용하여 단말 패킷의 전송 정보를 OFS에 오픈플로우를 통하여 설정한다. 또한, SDN 컨트롤러(24)는 노스바운드(northbound) API를 제공하고, 필요에 따라 애플리케이션과 연동하여 각 애플리케이션에 특화된 패킷을 처리하기 위해서 OFS에 패킷 전송 기능을 설정할 수도 있다. SDN 컨트롤러(24)는 논리적인 기능 엔티티로서, 물리적으로는 eUCE(26)에 포함될 수도 있고 독립적으로 분리될 수도 있다.

이하, 후술되는 도면들을 참조로 하여 도 2를 참조로 하여 정의한 SDN 기반 5G 코어 망을 기반으로 단말의 초기 접속(Initial Attach)과 서비스 요청(Service Request) 프로세스에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UE의 초기 접속 요청(Initial Attach Request) 시의 SDN 기반 이동통신 코어 망의 호 흐름(call flow)을 도시한 흐름도이다.

도 3의 프로세스는 도 2를 참조로 하여 전술한 코어 망 구조에서 적용될 수 있다. 도 3을 참조하면, UE(15)는 초기 접속을 위해 eUCE(26)에 NAS(Non access stratum) 메시지인 접속 요청(Attach Request)(300)을 전송한다. 접속 요청(300)에는 UE(15)의 IMSI(International Mobile Station Identity) 정보가 포함될 수 있다. 접속 요청(300)을 수신한 eUCE(26)는 기존 MME의 기능처럼 HSS(28)와 연동하여 가입자 인증과 NAS 보안 키 설정(Authentication/Security)(302)을 수행한다.

이어서, eUCE(26)는 망에 가입자를 등록시키고 사용자가 어떤 서비스를 이용할 수 있는지와 해당 UE(15)를 현재의 eUCE(26)가 관리하고 있다는 것을 알리기 위해서 HSS(28)에 위치 등록을 요청(Update Location Request)(304)하고, HSS(28)로부터 위치 등록 응답(Update Location ACK)(306)을 수신한다. 위치 등록 요청(304) 시에, eUCE(26)는 UE(15)의 IMSI 정보를 HSS(28)에 전달할 수 있다. 위치 등록 응답(306) 시에, eUCE(26)는 UE(15)가 가입한 서비스 프로파일(service profile)인 QoS 프로파일 정보를 HSS(28)로부터 수신할 수 있다.

이어서, eUCE(26)는 UE(15)의 IP 주소와 EPS 베어러의 ID를 할당(UE IP/EPS Bearer ID Allocation)(308)하고, eNB(10)와 CGW(OFS)(13) 간 또는 CGW(OFS)(13)들 간의 터널 설정을 위한 터널 식별자인 eNB TEID(하향 트래픽용)와 CGW TEID(상향 트래픽용)를 각각 할당한다(310). SDN 컨트롤러(24)는 PCRF 인터워킹(PCRF interworking)(312)을 수행한다.

이어서, eUCE(26)는 SDN 컨트롤러(24)에 CGW 할당 요청(CGW Allocation Request)(314)을 전송하면, SDN 컨트롤러(24)는 CGW를 할당(CGW Allocation)(316)하고, SDN 컨트롤러(24)로부터 CGW 할당 응답(CGW Allocation Response)(318)을 수신하여 CGW를 할당받는다. CGW 할당 요청(314) 시에, eUCE(26)는 기 할당한 eNB TEID, CGW TEID와, eNB IP 주소, IMSI, UE IP 주소, eNB ID, 인증된 QoS 정보를 SDN 컨트롤러(24)에 전달할 수 있다. 그리고 CGW 할당 응답(318) 시에, eUCE(26)는 할당한 CGW의 IP 주소를 SDN 컨트롤러(24)로부터 수신할 수 있다. CGW를 할당한 SDN 컨트롤러(24)는 eNB TEID, CGW TEID, QoS 프로파일 정보를 CGW(13)에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신(Update Forward Table)(320)한다.

한편, CGW 할당 응답 메시지(318)를 수신한 eUCE(26)는 접속 승인(Attach Accept)(322) 메시지를 S1AP 메시지인 초기 콘텍스트 설정 요청(Initial Context Setup Request) 메시지(324)를 통해 eNB(10)를 거쳐 UE(15)로 전달한다. 이때, UE(15)로는 UE IP 주소, EPS 베어러 ID 및 QoS 프로파일 정보가 전달되고, eNB(10)로는 eNB TEID, CGW TEID 및 CGW IP 주소 정보가 전달된다.

이어서, eNB(10)는 UE(15)와 무선 베어러를 설정(326)하고 CGW(OFS)(13)와의 트래픽 전송을 위한 상하향 터널을 설정한다(328). eNB(10)는 eUCE(26)에 S1AP 메시지인 초기 콘텍스트 설정 응답(Initial Context Setup Response) 메시지(329)를 전송하고, UE(15)는 접속 완료(Attach Complete)(330) 메시지를 eUCE(26)에 송신한다. 기존의 분산 터널 설정이라면 이후 eUCE(26)는 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 과정을 통해서 eNB(10)로부터 수신한 터널 식별자인 eNB TEID를 SDN 컨트롤러(24)를 통해서 CGW(OFS)(13)로 전달해야 하나, 본 발명에서는 이 과정이 불필요하다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 UE의 서비스 요청(Service Request) 시의 SDN 기반 이동통신 코어 망의 호 흐름을 도시한 흐름도이다.

도 4의 프로세스는 도 2를 참조로 하여 전술한 코어 망 구조에서 적용될 수 있다. 도 4를 참조하면, UE(15)와 eNB(10) 간 RRC 연결(400)된 이후, UE(15)가 eNB(10)를 거쳐 eUCE(26)에 NAS 메시지인 서비스 요청(Service Request)(402,404)을 전송한다. 서비스 요청(404)을 수신한 eUCE(26)는 사용자 트래픽 전송을 위한 eNB(10)와 CGW(OFS)(13) 간 또는 CGW(OFS)(13) 간의 터널 생성을 위해 터널 식별자인 CGW TEID(상향 트래픽용) 및 eNB TEID(하향 트래픽용)를 할당한다(406).

이어서, eUCE(26)는 SDN 컨트롤러(24)에 CGW 할당 요청(CGW Allocation Request)(408)을 전송하면, SDN 컨트롤러(24)는 CGW를 할당(CGW Allocation)(410)하고, eUCE(26)는 SDN 컨트롤러(24)로부터 CGW 할당 응답(CGW Allocation Response)(412)을 수신하여 CGW를 할당받는다. CGW 할당 요청(408) 시에, eUCE(26)는 기 할당한 CGW TEID, eNB TEID와, eNB IP 주소, IMSI, UE IP 주소, eNB ID, 인증된 QoS 정보 및 EPS 베어러 ID를 SDN 컨트롤러(24)에 전달할 수 있다. 그리고 CGW 할당 응답(412) 시에, eUCE(26)는 할당한 CGW의 IP 주소를 SDN 컨트롤러(24)로부터 수신할 수 있다. CGW를 할당한 SDN 컨트롤러(24)는 eUCE(26)로부터 수신한 CGW TEID, eNB TEID, QoS 프로파일 정보 및 EPS 베어러 ID를 CGW(13)에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신(Update Forward Table)(414)한다.

한편, CGW 할당 응답 메시지(412)를 수신한 eUCE(26)는 S1AP 메시지인 초기 콘텍스트 설정 요청(Initial Context Setup Request) 메시지(416)를 eNB(10)에 전송하면서, CGW TEID, eNB TEID 및 CGW IP 주소 정보를 함께 전송한다.

이어서, eNB(10)는 UE(15)와 무선 베어러를 설정(418)하고 CGW(13)와의 트래픽 전송을 위한 상하향 터널을 설정한다(420). 마지막으로 eNB(10)는 S1AP 메시지인 초기 콘텍스트 설정 응답(Initial Context Setup Response) 메시지(422)를 eUCE(26)에 송신한다. 기존의 분산 터널 설정과정이라면 이후 eUCE(26)는 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 과정을 통해서 eNB(10)로부터 수신한 eNB TEID를 SDN 컨트롤러(24)를 통해서 CGW(13)로 전달해야 하나, 본 발명에서는 이 과정이 불필요하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 UE의 초기 접속 요청 시의 SDN 기반 이동통신 코어 망의 호 흐름을 도시한 흐름도이다.

도 5의 프로세스는 도 1을 참조로 하여 전술한 코어 망 구조에서 적용될 수 있다. 도 5를 참조하면, 제어 평면은 MME(20), GW 컨트롤러(21) 및 SDN 컨트롤러(24)를 포함한다. MME(20)와 GW 컨트롤러(21)와의 인터페이스는 기존의 LTE 표준 메시지들이다. GW 컨트롤러(21)는 시스템 아키텍처 에볼루션(System Architecture Evolution: SAE) GW 컨트롤러일 수 있다.

초기 접속 동작의 호 흐름은 도 3의 eUCE(26)가 MME(20)와 GW 컨트롤러(21)로 이루어진 것을 제외하고는 도 3과 비슷하다. 즉, eNB TEID(하향 트래픽용) 및 SGW TEID(상하향 트래픽용) 및 PGW TEID(하향 트래픽용)의 할당을 기존의 각각의 트래픽 전송장치에서 할당하는 것이 아니라, 트래픽 제어장치인 MME(20)에서 할당 및 중앙관리 함으로 인해 접속 완료 이후의 시그널링을 줄일 수 있다.

이하, 도 5를 참조로 하여, SDN 기반의 LTE 코어 망에서 초기 접속 동작 프로세스에 대해 후술한다.

UE(15)는 초기 접속을 위해 MME(20)에 NAS 메시지인 접속 요청(Attach Request)(500)을 전송한다. MME(20)는 EPS 베어러의 ID를 할당(EPS Bearer ID Allocation)(502)하고, eNB(10)와 SGW(OFS)(11) 간 또는 SGW(OFS)(11)와 PGW(OFS) 간의 트래픽 전송을 위한 터널 식별자인 eNB TEID, SGW TEIDs 및 PGW TEID를 할당한다(504). 이어서, MME(20)는 GW 컨트롤러(21)에 세션 생성을 요청(Create Session Request)(506)하며, 기 할당한 eNB TEID, SGW TEIDs 및 PGW TEID와, eNB IP 주소, UE(15)의 IMSI, EPS 베어러 ID, UE(15)가 가입한 QoS 프로파일 정보 등을 GW 컨트롤러(21)에 전송할 수 있다.

이어서, GW 컨트롤러(21)가 SDN 컨트롤러(24)에 OFS 할당 요청(OFS Allocation Request)(508)을 전송하면, SDN 컨트롤러(24)는 PCRF 인터워킹(PCRF interworking)(510)을 수행하고 OFS를 할당(OFS Allocation)(512)하여, OFS 할당 응답(OFS Allocation Response)(514)을 GW 컨트롤러(21)에 전송한다. OFS 할당 요청(508) 시에, GW 컨트롤러(21)는 MME(20)로부터 수신한 eNB TEID, SGW TEIDs 및 PGW TEID, eNB IP 주소, IMSI, UE IP 주소, eNB ID, EPS 베어러 ID 정보를 SDN 컨트롤러(24)에 전달할 수 있다. 그리고 OFS 할당 응답(514) 시에, GW 컨트롤러(21)는 OFS IP 주소와 인증된 QoS 프로파일 정보를 SDN 컨트롤러(24)로부터 수신할 수 있다. OFS IP 주소를 수신한 GW 컨트롤러(21)는 단말 IP 주소를 할당(UE IP address allocation)(516)을 수행하고, 세션 생성 응답(Create Session Response)(520)을 MME(20)에 전송한다. 세션 생성 응답(520)에는 UE IP 주소, EPS 베어러 ID 및 인증된 QoS 프로파일 정보가 포함될 수 있다. SDN 컨트롤러(24)는 eNB TEID, SGW TEIDs, PGW TEID, eNB IP 주소 및 QoS 프로파일 정보를 SGW(OFS)(11)에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신(Update Forward Table)한다(518).

세선 생성 응답 메시지(520)를 수신한 MME(20)는 접속 승인(Attach Accept)(522) 메시지를 S1AP 메시지인 초기 콘텍스트 설정 요청(Initial Context Setup Request) 메시지(524)를 통해 eNB(10)를 거쳐 UE(15)로 전달한다. 이때, UE(15)로는 UE IP 주소, EPS 베어러 ID 및 QoS 프로파일 정보가 전달되고, eNB(10)로는 eNB TEID(하향 트래픽용), SGW TEID(상향 트래픽용) 및 SGW IP 주소 정보가 전달된다.

이어서, eNB(10)는 UE(15)와 무선 베어러를 설정(526)하고 SGW(OFS)(11)와의 트래픽 전송을 위한 상하향 터널을 설정한다(528). 이후 eNB(10)는 S1AP 메시지인 초기 콘텍스트 설정 응답(Initial Context Setup Response) 메시지(529)를 MME(20)에 송신한다. 기존의 분산 터널 설정과정이라면 이후 MME(20)는 베어러 수정 요청(Modify Bearer Request) 과정을 통해서 eNB(10)로부터 수신한 eNB TEID를 SDN 컨트롤러(24)를 통해서 SGW(OFS)(11)로 전달해야 하나, 본 발명에서는 이 과정이 불필요하다. 마지막으로 UE(15)는 접속 완료(Attach Complete)(530) 메시지를 MME(20)에 송신한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 UE의 서비스 요청 시의 SDN 기반 이동통신 코어 망의 호 흐름을 도시한 흐름도이다.

도 6의 프로세스는 도 1을 참조로 하여 전술한 코어 망 구조에서 적용될 수 있다. 도 6을 참조하면, UE(15)와 eNB(10) 간 RRC 연결(600)된 이후, UE(15)가 eNB(10)를 거쳐 MME(20)에 NAS 메시지인 서비스 요청(Service Request)(602,604)을 전송한다. 서비스 요청(604)을 수신한 MME(20)는 eNB(10)와 SGW(OFS)(11) 간 또는 SGW(OFS)(11)와 PGW(OFS) 간 사용자 트래픽 전송을 위해 터널 식별자인 eNB TEID(하향 트래픽용)를 할당한다(606).

이어서, MME(20)는 GW 컨트롤러(21)에 베어러 수정을 요청(Modify Bearer Request)(608)하며, 이때, UE(15)의 IMSI, EPS 베어러 ID 및 eNB TEID를 GW 컨트롤러(21)에 전송할 수 있다.

이어서, GW 컨트롤러(21)가 SDN 컨트롤러(24)에 OFS 할당 요청(OFS Allocation Request)(610)을 전송하면, SDN 컨트롤러(24)는 OFS를 할당(OFS Allocation)(612)하여, OFS 할당 응답(OFS Allocation Response)(614)을 GW 컨트롤러(21)에 전송한다. OFS 할당 요청(608) 시에, GW 컨트롤러(21)는 하향 트래픽용 eNB TEID, 상하향 트래픽용 SGW TEID 및 상향 트래픽용 PGW TEID, IMSI, UE IP 주소, eNB ID, EPS 베어러 ID 정보를 SDN 컨트롤러(24)에 전달할 수 있다. 그리고 OFS 할당 응답(614) 시에, GW 컨트롤러(21)는 OFS IP 주소와 인증된 QoS 프로파일 정보를 SDN 컨트롤러(24)로부터 수신할 수 있다. OFS IP 주소를 수신한 GW 컨트롤러(21)는 베어러 수정 응답(Modify Bearer Response)(616)을 MME(20)에 전송한다. 베어러 수정 응답(616)에는 UE IP 주소, EPS 베어러 ID, SGW(OFS) IP 주소가 포함될 수 있다. SDN 컨트롤러(24)는 eNB TEID, SGW TEIDs, PGW TEID, eNB IP 주소 및 QoS 프로파일 정보를 SGW(OFS)(11)에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신(Update Forward Table)한다(618).

베어러 수정 응답 메시지(616)를 수신한 MME(20)는 S1AP 메시지인 초기 콘텍스트 설정 요청(Initial Context Setup Request) 메시지(620)를 eNB(10)에 전송한다. 이때, eNB(10)에 하향 트래픽용 eNB TEID, 상향 트래픽용 SGW TEID 및 SGW IP 주소 정보를 함께 전송할 수 있다.

이어서, eNB(10)는 UE(15)와 무선 베어러를 설정(622)하고 SGW(OFS)(11)와의 트래픽 전송을 위한 상하향 터널을 설정한다(624). 이후 eNB(10)는 S1AP 메시지인 초기 콘텍스트 설정 응답(Initial Context Setup Response) 메시지(626)를 MME(20)에 송신한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: eNB 11: SGW
12: PGW 13: CGW
14: 인터넷 15: UE
20: MME 21: GW 컨트롤러
22: SGW 컨트롤러 23: PGW 컨트롤러
24: SDN 컨트롤러 25: PCRF
26: eUCE 27: UCE
28: HSS

Claims

소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 코어 망에서 트래픽 제어장치가 단말로부터 초기 접속 요청을 수신하는 단계;
단말의 초기 접속 요청에 따라 트래픽 제어장치가 기지국과 트래픽 전송장치 간 또는 트래픽 전송장치들 간의 터널 설정을 위한 터널 식별자를 할당하는 단계; 및
트래픽 제어장치가 할당된 터널 식별자를 트래픽 전송장치 및 기지국으로 전송하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 트래픽 제어장치는 에지 통합 제어장치 또는 이동성 관리장치를 포함하며,
상기 트래픽 전송장치는 오픈플로우 스위치인 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 터널 식별자를 할당하는 단계는
트래픽 제어장치가 기지국과 트래픽 전송장치 간의 하향 트래픽용 터널 식별자와 상향 트래픽용 터널 식별자를 각각 할당하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 트래픽 제어장치는 에지 통합 제어장치와 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러를 포함하고,
상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
터널 식별자를 할당한 에지 통합 제어장치가 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러에 상하향 터널 식별자를 포함한 트래픽 전송장치 할당 요청을 전송하는 단계;
소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러가 트래픽 전송장치를 할당하는 단계; 및
에지 통합 제어장치가 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당 응답을 수신하여 트래픽 전송장치를 할당받는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
트래픽 전송장치를 할당한 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러가 에지 통합 제어장치로부터 수신한 상하향 터널 식별자를 트래픽 전송장치에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
트래픽 전송장치 할당 응답을 수신한 에지 통합 제어장치가 기지국에 기 할당한 상하향 터널 식별자 정보를 전송하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 트래픽 제어장치는 이동성 관리장치와 게이트웨이 컨트롤러 및 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러를 포함하고,
상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
이동성 관리장치가 게이트웨이 컨트롤러에 상하향 터널 식별자를 포함한 세션 생성 요청을 전송하는 단계; 및
이동성 관리장치가 게이트웨이 컨트롤러로부터 세션 생성 응답을 수신하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
세션 생성 응답을 수신한 이동성 관리장치가 기지국에 상하향 터널 식별자 정보를 전송하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 트래픽 제어장치는 이동성 관리장치와 게이트웨이 컨트롤러 및 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러를 포함하고,
상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
게이트웨이 컨트롤러가 이동성 관리장치로부터 터널 식별자를 포함한 세션 생성 요청을 수신하는 단계;
세션 생성 요청을 수신한 게이트웨이 컨트롤러가 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러에 터널 식별자를 전송하면서 트래픽 전송장치 할당을 요청하는 단계;
소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러가 트래픽 전송장치를 할당하면, 게이트웨이 컨트롤러가 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당 응답을 수신하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
트래픽 전송장치를 할당한 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러가 게이트웨이 컨트롤러로부터 수신한 터널 식별자를 트래픽 전송장치에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 코어 망에서 트래픽 제어장치가 단말로부터 기지국을 통해 서비스 요청을 수신하는 단계;
단말의 서비스 요청에 따라 트래픽 제어장치가 기지국과 트래픽 전송장치 간 또는 트래픽 전송장치들 간의 터널 설정을 위한 터널 식별자를 할당하는 단계; 및
트래픽 제어장치가 할당된 터널 식별자를 트래픽을 전송할 트래픽 전송장치 및 기지국으로 전송하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 트래픽 제어장치는 에지 통합 제어장치와 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러를 포함하고,
상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
상하향 터널 식별자를 할당한 에지 통합 제어장치가 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러에 상하향 터널 식별자를 포함한 트래픽 전송장치 할당 요청을 전송하는 단계;
소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러가 트래픽 전송장치를 할당하는 단계; 및
에지 통합 제어장치가 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당 응답을 수신하여 트래픽 전송장치를 할당받는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
트래픽 전송장치를 할당한 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러가 상하향 터널 식별자를 트래픽 전송장치에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 12 항에 있어서, 상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
트래픽 전송장치 할당 응답을 수신한 에지 통합 제어장치가 기지국에 상하향 터널 식별자 정보를 전송하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 트래픽 제어장치는 이동성 관리장치와 게이트웨이 컨트롤러 및 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러를 포함하고,
상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
이동성 관리장치가 터널 식별자를 포함한 베어러 수정 요청을 게이트웨이 컨트롤러에 전송하는 단계;
베어러 수정 요청을 수신한 게이트웨이 컨트롤러가 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러에 터널 식별자를 전송하면서 트래픽 전송장치 할당을 요청하는 단계;
소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러가 트래픽 전송장치를 할당하는 단계; 및
게이트웨이 컨트롤러가 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당 응답을 수신하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
제 15 항에 있어서, 상기 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법은
트래픽 전송장치를 할당한 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러가 게이트웨이 컨트롤러로부터 수신한 터널 식별자를 트래픽 전송장치에 전달하면서 플로우 테이블을 갱신하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망에서의 시그널링 방법.
소프트웨어 정의 네트워크 기반 이동통신 코어 망에서 단말로부터 초기 접속 요청 또는 서비스 요청을 수신하여 기지국과 트래픽 전송장치 간 또는 트래픽 전송장치들 간의 터널 설정을 위한 터널 식별자를 할당하는 트래픽 제어장치; 및
상기 트래픽 제어장치로부터 할당된 터널 식별자를 수신하고 설정된 터널을 통해 트래픽을 전송하는 트래픽 전송장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망 시스템.
제 17 항에 있어서, 상기 트래픽 제어장치는
단말의 초기 접속 요청 또는 서비스 요청에 따라 기지국과 트래픽 전송장치 간의 하향 트래픽용 터널 식별자와 상향 트래픽용 터널 식별자를 각각 할당하는 에지 통합 제어장치; 및
상기 에지 통합 제어장치로부터 상하향 터널 식별자를 포함한 트래픽 전송장치 할당 요청을 수신하고 트래픽 전송장치를 할당하여 상기 에지 통합 제어장치에 트래픽 전송장치 할당 응답을 전송하는 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망 시스템.
제 17 항에 있어서, 상기 트래픽 제어장치는
단말의 초기 접속 요청에 따라, 기지국과 트래픽 전송장치 간의 하향 트래픽용 터널 식별자와 상향 트래픽용 터널 식별자를 각각 할당하는 이동성 관리장치;
상기 이동성 관리장치로부터 터널 식별자를 포함한 세션 생성 요청을 수신하고 단말의 아이피 주소를 할당하여 세션 생성 응답을 상기 이동성 관리장치에 전송하는 게이트웨이 컨트롤러; 및
상기 게이트웨이 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당을 요청받아 트래픽 전송장치를 할당하여 트래픽을 제어하는 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망 시스템.
제 17 항에 있어서, 상기 트래픽 제어장치는
단말의 서비스 요청에 따라, 기지국과 트래픽 전송장치 간의 하향 트래픽용 터널 식별자를 할당하는 이동성 관리장치;
상기 이동성 관리장치로부터 터널 식별자를 포함한 베어러 수정 요청을 수신하고 단말의 아이피 주소를 포함한 베어러 수정 응답을 상기 이동성 관리장치에 전송하는 게이트웨이 컨트롤러; 및
상기 게이트웨이 컨트롤러로부터 트래픽 전송장치 할당을 요청받아 트래픽 전송장치를 할당하여 트래픽을 제어하는 소프트웨어 정의 네트워크 컨트롤러;
포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 코어 망 시스템.