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KR102315347B1 - HSS(Home Subscriber Server) and HSS control method - Google Patents

HSS(Home Subscriber Server) and HSS control method Download PDF

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Publication number
KR102315347B1
KR102315347B1 KR1020170070694A KR20170070694A KR102315347B1 KR 102315347 B1 KR102315347 B1 KR 102315347B1 KR 1020170070694 A KR1020170070694 A KR 1020170070694A KR 20170070694 A KR20170070694 A KR 20170070694A KR 102315347 B1 KR102315347 B1 KR 102315347B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hss
address
static
identification information
network identification
Prior art date
Application number
KR1020170070694A
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Korean (ko)
Other versions
KR20180133636A (en
Inventor
신덕현
김정환
Original Assignee
주식회사 엘지유플러스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to KR1020170070694A priority Critical patent/KR102315347B1/en
Publication of KR20180133636A publication Critical patent/KR20180133636A/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/26—Network addressing or numbering for mobility support
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
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Abstract

본 발명은 HSS(Home Subscriber Server) 및 HSS의 제어 방법에 관한 것이다. 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.The present invention relates to a Home Subscriber Server (HSS) and a control method of the HSS. In the Home Subscriber Server (HSS) control method for managing IP addresses assigned to N (N is an integer greater than or equal to 2) P-GWs (Packet Data Network Gateway) according to an embodiment of the present invention, the first P-GW determining whether it is in any of a service unavailable state and a serviceable state; dividing a plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW when the first P-GW is out of service; and matching the network identification information of the divided IP address with at least one of the second P-GW to the N-th P-GW.

Description

HSS(Home Subscriber Server) 및 HSS의 제어 방법 {HSS(Home Subscriber Server) and HSS control method}HSS (Home Subscriber Server) and HSS control method {HSS (Home Subscriber Server) and HSS control method}

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.The present invention relates to a technology for allocating a unique static IP address to a terminal (User Equipment, UE) in a Long Term Evolution (LTE) network, and in more detail, an IP address between P-GW (Packet Data Network Gateway) It's about how to succeed.

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 an LTE part dealing with radio access network (E-UTRAN) related technologies and an EPC (Enhanced Packet Core) part dealing with core network related technologies. By integrating LTE and EPC, EPS (Enhanced Packet System) is called Since the LTE network is an E2E all-IP network, the traffic flow from the wireless link where the user terminal accesses the base station to the PDN (Packet Data Network) that connects to the final service provider operates based on IP.

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 purchases an LTE terminal subscribes to a mobile communication service provider-hereafter referred to as “operator”-, the user selects the service type and rate plan, and the operator configures a subscription profile based on this subscription information. control the use of services.

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 in order to provide a wireless connection to a mobile terminal (mobile terminal). For example, a Packet data network (PDN)-Gateway (P-GW) may connect the core network to an external packet data network (PDN) such as the Internet. In other words, the P-GW may serve as an IP anchor point for Internet Protocol (IP) traffic delivered 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.On the other hand, a situation may arise in which a change of the P-GW connected to the UE (User Equipment) is required for IP traffic offload, effective use of IP resources, and fast LTE network service provision through smoother path selection. In this situation, when the P-GW is changed, the ongoing IP traffic may be terminated, which may cause 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, in the 3GPP interworking standard (23.401), when a UE (User Equipment) attaches to a wireless access network, the subscriber's static IP address and the associated P-GW address are provided through the Home Subscriber Server (HSS). specified to be assigned. However, standards or related technologies for specific methods and procedures for the succession of static IP addresses between P-GWs have not been published and defined.

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.Therefore, there is a need for a specific method for managing IP addresses allocated between P-GWs and enabling subscribers to use LTE network services smoothly by faster succession (addition or deletion) of IP addresses allocated to P-GWs.

일 실시예는 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 HSS(Home Subscriber Server) 및 HSS의 제어 방법을 제공하는 것이다.An embodiment is designed to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a Home Subscriber Server (HSS) and a control method of the 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, one embodiment is such that, when the P-GW serving as an IP anchor has a failure in providing LTE network services, the UE assigned a fixed IP address serviced through the corresponding P-GW is serviced through another P-GW. Provides a method of controlling HSS (Home Subscriber Server) and HSS that automatically succeeds between P-GWs with static IP addresses.

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.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be able

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.In order to solve the above technical problem, a Home Subscriber Server (HSS) that manages IP addresses assigned to N (N is an integer greater than or equal to 2) P-GW (Packet Data Network Gateway) according to an embodiment of the present invention The control method includes the steps of: determining whether the first P-GW is in any of a service unavailable state and a serviceable state; dividing a plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW when the first P-GW is out of service; and matching the network identification information of the divided IP address to at least one of a second P-GW to an N-th P-GW; may include.

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 may include dividing the plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW in proportion to the usage of the IP pool of the second P-GW to the N-th P-GW. differential partitioning; may include.

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, the dividing may include: equally dividing a plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW into the N-1 numbers; may include.

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 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; may further include.

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, in the matching step, at least one of the second P-GW to the N-th P-GW adds the matched network identification information, and the matched network identification information to a router transmitting a message including information; may further include.

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, the matching may include one of the second P-GW to the N-th P-GW when an attach request of a terminal belonging to the IP address assigned to the first P-GW is requested. transmitting the matched address of the P-GW to a Mobility Management Entity (MME); may further include.

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.according to an embodiment, when the first P-GW is in a serviceable state, recovering the equally divided network identification information from the second P-GW to the N-th P-GW; may further include.

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 an embodiment, the recovering includes identifying the matched network with at least one of a plurality of divided static IP addresses of the first P-GW among the second P-GW to the N-th P-GW. requesting deletion of information; transmitting the deleted network identification information to the first P-GW for rematching; may include.

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, in the recovering, at least one of the plurality of divided static IP addresses of the first P-GW among the second P-GW to the N-th P-GW is matched by a router transmitting a message requesting deletion of the matched network identification information to may further include.

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 may include: transmitting, by the first P-GW, a message including the re-matched network identification information to a router; may include.

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.According to an embodiment, transmitting the address of the first P-GW to the MME when an attach request of a terminal corresponding to the IP address retrieved to the first P_GW is requested; may further include.

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 preset period; may include.

실시예에 따라, 본 발명은 상기 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.According to an embodiment, the present invention may provide a computer-readable recording medium in 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.In addition, the Home Subscriber Server (HSS) managing the IP addresses allocated to the N P-GWs (Packet Data Network Gateways) according to an embodiment of the present invention transmits a status check message to the N P-GWs every preset period. a communication unit that transmits to the GW; and a control unit that determines whether the first P-GW is in either a service unavailable state or a serviceable state from a response message to the status check message. wherein, if the first P-GW is out of service, the controller divides a plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW, and sets the network identification information of the divided IP address to the second P- It can match at least one of the 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 the plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW proportionally and differentially according to the usage of the IP pool of the second P-GW to the N-th P-GW. 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 the plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW into the N-1 numbers.

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, the control unit is configured to perform an Attach Request from a terminal belonging to the IP address allocated to the first P-GW, among the second P-GW to the N-th P-GW by the communication unit. The address of the P-GW matched with any one may be transmitted to a Mobility Management Entity (MME).

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, if the first P-GW is in a serviceable state, the control unit may transmit the equally divided network identification information of the first P-GW among the second P-GW to the N-th P-GW. A plurality of divided static IP addresses may be retrieved from at least one matched.

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 an embodiment, the control unit is configured to match at least one of the plurality of divided static IP addresses of the first P-GW among the second P-GW to the N-th P-GW by the communication unit. A message requesting deletion of the deleted network identification information may be transmitted, and the deleted network identification information may be transmitted 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 an embodiment, the control unit may transmit the address of the first P-GW to the MME by the communication unit when the terminal corresponding to the IP retrieved to the first P_GW makes an attach request.

본 발명에 따른 HSS(Home Subscriber Server) 및 HSS의 제어 방법에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.The effects of the HSS (Home Subscriber Server) and the 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, in the present invention, by monitoring the status of the P-GW by the HSS managing the IP address assigned to the P-GW, it is possible to quickly detect whether there is a failure in a specific 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 present invention, when a failure occurs for a specific P-GW, for a terminal receiving LTE network service by the corresponding P-GW, the static IP set in the corresponding terminal is automatically inherited to another P-GW, so that it is faster After that, IP traffic can proceed.

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 obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs 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 are provided to help understanding of the present invention, and provide embodiments of the present invention together with detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to specific drawings, and features disclosed in each drawing may be combined with each other to form a new embodiment.
1 is an LTE network configuration diagram to help understand the present invention.
2 is a diagram for explaining a traffic flow on an LTE network to help the understanding of the present invention.
3 is a diagram for explaining a method of allocating an IP address in an LTE network to help the understanding of the present invention.
4 is a diagram for explaining an IP address allocation procedure for helping understanding of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a P-GW change method by a router and an HSS according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining a method of matching by automatically changing a P-GW by the HSS according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining a method of recovering an IP address matched to a P-GW by the HSS according to an embodiment of the present invention.
8 is a structural diagram illustrating a method for receiving state information of a P-GW by an 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 outage state according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram for explaining a method of recovering 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 matching by automatically changing a P-GW by an HSS according to an embodiment of the present invention.
12 is a structural diagram for explaining an HSS, which is 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.Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in more detail with reference to the drawings. The suffixes "module" and "part" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have a meaning or role distinct from each other by themselves.

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 description of the present invention, if it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured as it is obvious to those skilled in the art with respect to related known techniques, the detailed description thereof will be omitted.

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 for a subscriber to provide a smooth LTE network service by a change of the P-GW, a fixed IP address assigned to each subscriber and network identification information (eg, a prefix) in the IP address are linked to the P-GW (Packet) Describes the operation details of HSS (Home Subscriber Server) that manages Data Network (PDN)-Gateway) information and P-GW that serves as an anchor of IP address in LTE EPC. That is, an embodiment relates to a P-GW and a Home Subscriber Server (HSS) that manages IP addresses assigned to the 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 describe a general LTE network and a network entity included in the network, and in FIGS. 5 to 12 , a detailed method for the HSS to inherit IP between P-GWs is described.

도 1은 본 발명에 따른 LTE 네트워크 구성도이다.1 is an LTE network configuration diagram 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.Referring to Figure 1, referring to Figure 1, the LTE network UE (User Equipment, 10), eNB (Evolved Node B, 20), S-GW (Serving Gateway, 30), P-GW (Packet Data Network (P-GW) ( 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) may be configured to include.

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 UE 10 is an LTE user terminal and is connected to the eNB 20 through the LTE Uu air interface 15 . Here, the LTE Uu interface 15 is a wireless interface, and a control plane for transmitting and receiving control messages and a user plane for providing user data are defined.

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 eNB 20 is a device that provides a radio interface to the UE 10, and provides radio resource management functions such as radio bearer control, radio admission control, dynamic radio resource allocation, load balancing, and inter-cell interference control. do.

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-GW 30 is an end of an Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) and an Evolved Packet Core (EPC), and an anchoring point during handover between eNBs 20 and handover between 3GPP systems. do. Here, the E-UTRAN is configured with at least one eNB 20 , and the EPC may include the S-GW 30 , the P-GW 40 , and the MME 50 .

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-GW 40 connects the UE 10 with an external Packet Data Network (PDN) 110 and performs a packet filtering function. In addition, the P-GW 40 allocates an IP address to the UE 10 and operates as a mobility anchoring point during handover between the 3GPP system and the non-3GPP system. In particular, the P-GW 40 receives the Policy and Charging Control (PCC) rule from the PCRF 100, applies it to the corresponding service flow, and provides a charging function for each UE 10/SDF (Service Date Flow). do.

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 MME 50 is a mobility management entity of E-UTRAN, and communicates with the HSS 60 for user authentication and user profile download, and provides EPS mobility management (EMM) and EPS Session management (ESM) to the user terminal through NAS signaling. function is provided. In detail, the MME 50 is a node that handles the control plane in the EPC, manages connection and release of an EPS radio bearer to the terminal, and performs authentication, security key management, paging, IP address assignment of the terminal, etc. do. An Evolved Packet System (EPS) may include an LTE radio access network (E-UTRAN) and an LTE core network (EPC).

HSS(60)는 사용자 프로파일(Subscriber profile)을 저장된 데이터베이스로서, MME(50)에게 사용자 인증 정보 및 사용자 프로파일을 제공한다.The HSS 60 provides user authentication information and a user profile to the MME 50 as a database in which a user profile is stored.

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 HSS 60 manages the IP address allocated to the UE 10 by the P-GW 40, and whether the P-GW 40 is in a serviceable state (In-Service) or out of service state ( Out-of-Service) can be managed. The HSS 60 may check the usage of the IP pool allocated to the P-GW 40 as well as the state of the P-GW 40 .

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 SPR 70 provides subscriber and subscription-related information to the PCRF 100, and the PCRF 100 generates a subscriber-based PCC rule using the subscriber and subscription-related information.

OFCS(80)는 CDR(Charging Data Record)기반의 과금 정보를 제공한다.OFCS 80 provides charging data record (CDR)-based charging information.

OCS(90)는 실시간 크래딧(Credit) 제어를 통해 용량(Volume), 시간(time), 이벤트(Event) 기반의 과금 기능을 제공한다.The OCS 90 provides a charging function based on volume, time, and event through real-time credit control.

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 PCRF 100 is an entity that performs policy and charging control, and provides policy control decision and charging control functions. The PCC rule generated in the PCRF 100 is transmitted to the P-GW 40 .

이하에서는, LTE 네트워크를 구성하는 요소들 사이의 인터페이스를 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, an interface between elements constituting an 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-Uu 15 provides a control plane and a user plane as a radio interface between the UE 10 and the eNB 20 .

S1-U(25)는 eNB(20)와 S-GW(30) 사이의 인터페이스로서, 사용자 평면을 제공한다. 이때, 베어러 별 GTP 터널링이 제공된다.The S1-U 25 is an interface between the eNB 20 and the S-GW 30 and provides a user plane. In this case, GTP tunneling per bearer is provided.

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.S5 35 is an interface between the S-GW 30 and the P-GW 40, and provides a control plane and a user plane. In this case, the user plane provides GTP tunneling for each bearer, and the control plane provides GTP tunnel management.

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.The SGi 45 defines a user plane and a control plane as an interface between the P-GW 40 and the PDN 110 . In the user plane, an IETF-based IP packet forwarding protocol is used, and in the control plane, protocols such as DHCP and RADIUS/Diameter are used.

S11(55)는 MME(50)와 S-GW(30) 간 인터페이스로서 제어 평면이 정의되며, 베어러 당 GTP 터널링이 제공된다.The S11 55 is an interface between the MME 50 and the S-GW 30 in which a control plane is defined, and GTP tunneling is provided per bearer.

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.X2 65 is an interface between two eNBs 20 and provides a control plane and a user plane. In the control plane, the X2-AP protocol is used, and in the user plane, GPRS Tunneling Protocol (GTP) tunneling is provided per bearer for data forwarding during X2 handover.

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 HSS (60) and the MME (50), and is used to exchange UE subscription information and authentication information.

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 Gx 85 is an interface between the PCRF 100 and the P-GW 40, a control plane is defined, and is used to transmit a policy control rule and a charging rule for QoS (Quality of Service) policy and charging control. .

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 SPR (70) and the PCRF (100), a control plane is defined, and is used to transmit a user profile.

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.Gz 105 is an interface between OFCS 80 and P-GW 40, a control plane is defined, and is used for CDR transmission from P-GW 40 to OFCS 80.

Gy(115)는 OCS(90)와 P-GW(40) 간의 인터페이스로서, 제어 평면이 정의되며, 실시간 크레딧(Credit) 제어 정보 교환을 위해 사용된다.Gy 115 is an interface between the OCS 90 and the P-GW 40, a control plane is defined, and is used for real-time credit control information exchange.

도2는 본 발명의 이해를 돕기 위한 LTE 네트워크상의 트래픽 흐름을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a traffic flow on an LTE network to help the understanding of the present invention.

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.In more detail, Figure 2 shows the Internet traffic flow in the user plane of the LTE network reference model. Reference numeral 200a denotes a traffic flow from the UE 10 to the Internet - hereinafter referred to as "uplink traffic flow" - and reference numeral 200b denotes a traffic flow from the Internet to the UE 10 - hereinafter referred to as "downlink traffic flow" business card- indicates.

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 through GTP tunnels on the S1-U (25) and S5 (35) interfaces, respectively. Here, the GTP tunnel is established for each EPS bearer through control signaling when the UE 10 initially accesses the LTE network.

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 configured on one S1-U (25) and S5 (35) interfaces, Tunnel Endpoint Identifiers (TEIDs) are assigned to uplink and downlink when establishing each GTP tunnel to distinguish them. When a GTP tunnel is established in the S1-U(25) interface, a TEID (UL S1-TEID) having an endpoint is allocated to the S-GW 20 upwardly, and a TEID (DL S1) having an endpoint to the eNB 20 downwardly. -TEID) is assigned. Similarly, when a GTP tunnel is established in the S5 (35) interface, a TEID having an endpoint in the P-GW 40 upward (UL S5-TEID) and a TEID having an endpoint in the S-GW 30 in the downward direction (DL S5-TEID) is assigned.

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.When the user IP packet is transmitted through the GTP tunnel on the S1-U (25) and S5 (35) interfaces, the eNB 20, the S-GW 30 and the P-GW 40 attach the GTP tunnel to the GTP packet header. TEID allocated at creation is inserted and transmitted. The S-GW 30 must have mapping information between UL S1-TEID and UL S5-TEID in order to terminate the S1-GTP tunnel in the uplink and transmit a user IP packet to the S5-GTP tunnel. Similarly, in the downlink, mapping information between DL S5-TEID and DL S1-TEID must be maintained.

이하에서는 상기 도 2를 참조하여 각 엔티티가 상향 및 하향 인터넷 트래픽 흐름을 처리하는 절차를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a procedure in which each entity processes uplink and downlink Internet traffic flows will be described in detail with reference to FIG. 2 .

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 UE 10 transmits an internally generated user IP packet to the eNB 20 through the LTE-Uu 15 interface. The eNB 20 configures the S1 GTP header with the S-GW IP address as the destination address, the eNB 20 address as the source address, and the UL S1-TEID as the TEID, and adds it to the received user IP packet through the S1 GTP tunnel. It is transmitted to the S-GW (30).

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 the S-GW 30 receives the user IP packet through the S1 GTP tunnel, S5 sets the P-GW 40 IP address as the destination address, the S-GW 30 as the source address, and the UL S5-TEID as the TEID. Configure GTP headers. Thereafter, the configured S5 GTP header is added to the user IP packet and transmitted to the P-GW 40 through the S5 GTP tunnel.

연이어, P-GW(40)는 S5 GTP 헤더를 제어하여 사용자 IP 패킷을 추출한 후 IP 라우팅을 통해 인터넷에 전송한다.Subsequently, the P-GW 40 extracts the user IP packet by controlling the S5 GTP header and transmits it to the Internet through IP routing.

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.Looking at the downlink traffic flow, the P-GW 40 receives a user IP packet directed to the UE 10 through the Internet. The P-GW 40 adds an S5 GTP header consisting of the S-GW IP address as the destination address, the P-GW IP address as the source address, and DL S5-TEID as the TEID to the user IP packet, and then through the S5-GTP tunnel. It is transmitted to the S-GW (30).

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-GW 30 adds the S1 GTP header consisting of the eNB IP address as the destination address, the S-GW IP address as the source address, and the DL S1-TEID as the TEID to the user IP packet received through the S5 GTP tunnel. It is transmitted to the eNB 20 through the GTP tunnel.

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 eNB 20 transmits the user IP packet from which the S1 GTP header is removed to the UE 10 through a data radio bearer (DRB), which is a bearer on the radio link.

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 of FIG. 2 is a user plane GTP tunnel for transmitting user IP packets - 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 a method of allocating an IP address in an LTE network to help the 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.In detail, FIG. 3 relates to a method in which the LTE network allocates an IP address to the user terminal when the user terminal accesses the LTE network in the LTE network, and a dynamic IP address allocation method, which is a representative IP address allocation method. and a static IP address allocation method.

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.In general, when the UE 10 initially accesses the LTE network, it requests the PDN 110 connection to the LTE network. In order to provide the PDN 110 connection to the UE 10 , the P-GW 40 allocates an IP address to be used by the UE 10 - that is, a PDN address - and delivers it to the UE 10 . Here, the PDN address is transferred from the P-GW 40 to the UE 10 in the process of establishing a default bearer between the P-GW 40 and the UE 10, and the UE 10 is the PDN. A service provided by the PDN 110 may be accessed using the address.

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.In this case, the P-GW 40 allocates an IP address to the UE 10 includes a dynamic IP address allocation method that is dynamically generated whenever the UE 10 accesses the LTE network, and an IP allocated when the user subscribes to the service. When the UE 10 accesses the LTE network, there may be a static IP address assignment method in which the address is provided with reference to the subscriber profile stored in the HSS 60 .

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.In more detail, the dynamic IP address allocation method is as shown in FIG. 3 , when the operator configures an IP pool in the P-GW 40 in advance and then the UE 10 accesses the LTE network, the IP pool Dynamically assign an IP address by referring to .

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 static IP address allocation method, when the user joins the operator network, the operator allocates an IP address to be used permanently to the UE 10 and maintains it in the HSS 60, and when the UE 10 accesses the LTE network, P -GW (40) receives the IP address corresponding to the UE (10) from the HSS (60) and transmits the IP address to the UE (10).

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 UE 10 may request predetermined protocol information related to an external protocol and an application by using a Protocol Configuration Option (PCO) parameter in a process of requesting a PDN connection when initially accessing the LTE network. Here, the protocol information may include a DNS server address.

상기한 PCO에 대한 상세한 내용은 3GPP TS 24.008에 개시된 내용을 참조하기로 한다.For details on the PCO described above, reference will be made to the contents disclosed 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.4 is a diagram for explaining an IP address allocation procedure for helping understanding of the present invention. In more detail, FIG. 4 is a diagram for explaining a static IP address allocation 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 UE 10 transmits a PDN Connectivity Request Message to the MME 50 when power is applied (Power On) (S401). In this case, the PDN connection request message may include information such as International Mobile Station Identity (IMSI), PDN type=IPv4, PCO=DNS Server IPv4 Address Request. Here, the IMSI is unique identification information for identifying a subscriber within the LTE network.

MME(50)는 IMSI를 포함하는 위치 갱신 요구 메시지(Location Update Request Message)를 HSS(60)에 전송한다(S403).The MME 50 transmits a Location Update Request Message including the IMSI to the HSS 60 (S403).

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 HSS 60 inquires a subscriber profile corresponding to the IMSI from an internal database and transmits a Location Update Answer Message including a static IP address pre-allocated to the corresponding subscriber to the MME 50 (S405) .

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).MME 50 is a static IP address received from the HSS 60 and IMSI (International Mobile Subscriber Identity) received from the UE 10, PDN type = IPv4, PCO = session creation request including DNS Server IPv4 Address Request, etc. A message (Create Session Request Message) is transmitted to the S-GW 30 (S407).

연이어, S-GW(30)는 수신된 세션 생성 요구 메시지를 P-GW(40)에 전달한다(S409).Subsequently, the S-GW 30 transmits the received session creation request message to the P-GW 40 (S409).

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 messages in steps 409 and 407, the P-GW 40 and the S-GW 30 send a Create Session Response Message to the MME 50, respectively. send. Here, the session creation response message may include the static IP address in the PDN address field and the DNS server IP address requested by the user in the PCO field.

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.MME 50 is the default EPS bearer activation request message including the static IP address and DNS IP address, where the DNS IP address may include a primary DNS IP address and a secondary DNS IP address (Activate Default EPS Bearer Context Request) ) to the UE 10 (S415). Here, the default EPS bearer activation request message, which is one of the EPS session management messages - hereinafter referred to as "ESM (EPS Session Management) messages" - is an EPS mobility management message - hereinafter. “EMM (EPS Mobility Management) message” may be included in the business card-in Attach Accept Message and delivered.

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, the static IP address and DNS IP address are stored in the internal memory of the UE 10 (S417), and a default EPS bearer is established between the UE 10 and the P-GW 40 (S419). In this case, the UE 10 may access the PDN 110 through the configured default EPS bearer to transmit/receive user IP packets.

이하에서는 LTE 네트워크에서의 정책 및 과금 제어에 대해 간단히 살펴보기로 한다.Hereinafter, we will briefly review policy and charging control in LTE networks.

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.PCRF 100 determines a PCC rule for each service data flow (SDF: Service Data Flow), and uses the determined PCC rule through the Gx 85 interface (Policy and Charging Enforcement Function)-for example, P-GW ( 40) - to pass on. Here, the PCC rule may be determined based on operator policy - for example, including a QoS policy, gate status, and a charging method. In addition, the PCC rule may include information on detection of a packet belonging to a specific SDF, identification of a service, charging parameters to be applied to the SDF, and policy control for the SDF.

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 PCRF 100 generates a predetermined packet filter - for example, an SDF template - for detecting which SDF the user IP packets transmitted/received on the SGi 45 interface correspond to, and uses this as a PCC rules can be applied. In addition, the P-GW 40 may bind the SDF QoS and LTE bearer QoS using the PCC rule received from the PCRF 100 and then reflect it in the EPS bearer.

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 PCC rule. SDF template consists of Source IP Address, Destination IP Address, Source Port, Destination Port, and Protocol Identifier for each uplink and downlink. It 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, a plurality of IP flows - or also called "service flows" - may exist according to an application service used by one UE or a type of traffic transmitted and received. For example, the application service may include Naver connection, Daum connection, KakaoTalk, game, VoIP, YouTube, and the like. These IP flows can be mapped to SDF using 5-tuple based SDF template. As described above, when multiple IP flows are classified on a 5-tuple basis and mapped to an SDF, the P-GW 40 may process QoS for each SDF and then map the corresponding SDF to the EPS bearer.

도 5는 본 발명의 일 실시예로 라우터 및 HSS에 의한 P-GW 변경 방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a P-GW change method 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 an LTE network, a fixed IP address prefix designated for each of the plurality of P-GWs may 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-GW 510 in the LTE network is an external router (eg, PDN) for the UE assigned a static IP address including the network identification information of a:b:c::/48 ) can be connected to

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. As an 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-GW 510 may receive IP traffic having a:b:c::/48 as network identification information from the router 530 and may deliver it to the UE via the S-GW. In one embodiment, router 530 may be a PDN. In other words, the first P-GW 510 is servicing IP traffic to a UE assigned a static IP address having a prefix of a:b:c::/48, and the router 530 directs the traffic to the first P-GW. It can route to GW 510 .

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-GW 510 is out of service (Out-of-Service), traffic processing for band a:b:c::/48 becomes impossible.

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 sets the P-GW configuration corresponding to the IP traffic by the static IP address having the prefix a:b:c::/48 from the existing first P-GW 510 to the second P- You need to manually change to GW (520).

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.With the change of the HSS 540 , even in the router 530 , rather than the first P-GW 510 , next-hop transmission to a static IP address having a prefix of a:b:c::/48 can be performed. The setting must be changed to the second P-GW 520 .

이후, 해당 프리픽스가 a:b:c::/48인 고정 IP 주소가 할당된 UE가 무선 네트워크망으로 접속 요청(attach request)할 ‹š, 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.Thereafter, when the UE assigned a static IP address having a corresponding prefix of a:b:c::/48 makes an attach request to the wireless network network, the HSS 540 sends a location update request message from the MME. Update Request Message), the response is changed to the IP information of the second P-GW 520 instead of the IP information of the first P-GW 510 in response (Location Update Answer).

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, the UE to which the static IP address having the prefix a:b:c::/48 is assigned can access the wireless network through the second P-GW 520 and receive the LTE network service.

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.As a result, when the first P-GW 510 is in an out-of-service state, in order to succeed the fixed IP address prefix connected to the wireless network to another P-GW, the HSS 530 And it is necessary for the operator of the router 540 to perform a setting operation for changing the setting of the P-GW.

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 may have several limitations. The operator must continuously monitor the status of the P-GW, and if a specific P-GW is out of service, the operator needs to know the procedure to respond to the monitoring result, and the Due to time, subscribers may feel inconvenience. Overall, the manual succession method may have limitations in terms of operational inefficiency. In order to overcome the above limitation, a method in which IP succession between P-GWs is automatically performed by the HSS will be described in FIGS. 6 to 12 .

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 matching by 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.Referring to FIG. 6, depending on whether the P-GW is in an out-of-service state, the HSS 640 and the P- The operation of the GWs (the first P-GW 610 to the N-th P-GW 620 (N is an integer of 2 or more)) will be described in detail.

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 includes static IP address prefix information mapped to each of the first P-GW 610 to the N-th P-GW 620 and the first P-GW 610 to the N-th P-GW 620 . status can be monitored. In addition, the HSS 640 may check the usage of the IP pool allocated to each of the first P-GW 610 to the N-th P-GW 620 .

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 HSS 640 stores a mapping table in which the identification number of the P-GW (eg, the first P-GW, the second P-GW, etc.) and the static IP address information allocated to the P-GW are matched in the memory. can be saved The mapping table will be described with reference to FIGS. 9 and 10 .

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 to 620 may be in an Out-of-Service or In-Service state, and the HSS 640 is the state of the P-GWs 610 to 620. can manage

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 HSS 640 may transmit a status check message every preset period, and receive a response message to determine the status of the P-GWs 610 to 620 .

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.When the state of the first P-GW 610 is recognized as an out-of-service state, the HSS 640 maps a fixed IP address prefix per a plurality of P-GWs 610 to 620 it manages. Among the information, the fixed IP address prefix of the first P-GW 610 may be divided into at least one of the second P-GW to the N-th P-GW 620 to be matched.

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 HSS 640 uses a plurality of static IP address prefixes assigned to the first P-GW 610 to be used in the IP pool of the second P-GW to the N-th P-GW 620 . can be divided proportionally and differentially. In addition, the HSS 640 may divide and match the static IP address prefix only to some P-GWs, except for P-GWs whose IP pool usage is equal to or greater than a preset value. Alternatively, the HSS 640 may equally divide the plurality of static IP address prefixes allocated to the first P-GW 610 into the N-1 numbers.

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-GW 610 is recognized as the serviceable state (In-Service), the HSS 640 divides it into at least one of the second P-GW to the N-th P-GW 620 and matches it The fixed IP address prefix may be retrieved as a list of the mapping table of the first P-GW 610 . This will be described in detail with reference to FIG. 7 .

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 may transmit a message to notify each of the changed mapping information to at least one of the second P-GW to the N-th P-GW 620 in which information in the mapping table of the static IP address prefix is changed.

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-GW 620 that has received a message on whether to add or delete a static IP address prefix from the HSS 640 receives the corresponding static IP address by the router 630 . An ICMPv6 Router Advertisement (RA) message containing the corresponding static IP address prefix information may be transmitted to the router 630 to effectively update the route of the prefix traffic.

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.Through this process, in the structure of operating a fixed IP address prefix designated per P-GW (610 to 620), when a situation occurs in which the static IP address prefix of the corresponding PGW must be succeeded to another PGW due to a specific P-GW failure, etc. As the P-GW setting can be changed automatically by the HSS 640 instead of the manual succession method by the operator, rapid failure response and operational convenience can be improved.

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 recovering 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.Referring to FIG. 7 , IP traffic for a static IP address having a prefix of a:b:c::/48 is divided into the second P-GW to the Nth P-GW 730 to receive LTE network service. am.

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 may recognize that the state of the first P-GW 710 is in-service. As shown in FIG. 6 , the HSS 750 transmits a status check message to the first P-GW 720 , and through a response message to this, the status of the 1 P-GW 710 is displayed as a serviceable state (In- service) can be recognized.

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 HSS 750 may recover a static IP address having a prefix a:b:c::/48 originally provided by the first P-GW 720 in a serviceable state. A method of recovering an IP address will be described in detail with reference to FIG. 10 . When the first P-GW 720 returns to the serviceable state, traffic of other P-GWs can be alleviated to effectively use IP resources.

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.Thereafter, the HSS 750 performs an attach request when a subscriber belonging to a fixed IP address having a prefix a:b:c::/48 provided by the first P-GW 720 in a serviceable state requests an attachment. In response to the update request message (Location Update Request) from the MME (Location Update Answer), the P-GW information is responded to the IP information of the first P-GW (510).

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 HSS 750 is the first P-GW 720 is distributed to at least any one of the second P-GW to the N-th P-GW to which the IP address was added in the service outage state of the IP address prefix that was distributed and added. A deletion may be requested. The request may include a control command instructing deletion of the distributed static IP address prefix and a static IP address prefix to be deleted.

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.Thereafter, the HSS 750 receives a message including a static IP address having a prefix a:b:c::/48 to be serviced to the first P-GW 720 whose state is changed to the serviceable state (IN-Service). can be transmitted. The message may include a control command for instructing addition of an IP address of a prefix of a:b:c::/48 and a fixed IP address prefix to be added to the first P-GW 720 .

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 N-th P-GW 730 that has received the static IP address prefix to be deleted sends the ICMPv6 Router Advertisement to the router 740 so that the corresponding static IP address prefix is no longer routed to itself. (RA) messages can be sent. The RA message may include the fixed IP address prefix received in the Prefix information of the ICMPv6 Option field, and the Valid Lifetime field may be written as 0 to prevent routing to itself.

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-GW 720 that has received the static IP address prefix to be serviced may transmit an ICMPv6 Router Advertisement (RA) message to the router 740 so that the corresponding static IP address prefix can be routed thereto. The RA message may include the fixed IP address prefix received in Prefix information of the ICMPv6 Option field.

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 HSS 750 targets the UE belonging to the static IP address prefix retrieved by the first P-GW 720 in order to induce the Evolved Packet System (EPS) session of the UE to be reset to the first P-GW 720. Cancel Location Request may be transmitted to the MME connected to the UE. Thereafter, the MME may request reconnection by transmitting a Location Update Request Message including the IMSI to the HSS 750 again.

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 a:b:c::/48 enables LTE network service again to the first P-GW 720 restored to the serviceable state.

도 8은 본 발명의 일 실시예로 HSS에 의해 P-GW의 상태 정보를 수신하는 방법을 설명하기 위한 구조도이다.8 is a structural diagram illustrating a method for receiving state information of a P-GW by an 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 HSS 830 may monitor the state of the P-GW 820 managed by the HSS 830 .

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 HSS 830 may transmit a periodic status check message and perform monitoring through a response message thereto. In another embodiment, a method by a separate setting by the operator of the HSS 830 is have.

예를 들어, HSS(830)의 운영자는 ICMP-Ping을 활용하여 HSS(830)의 상태를 확인할 수 있다.For example, the operator of the HSS 830 may check the status of the HSS 830 by utilizing ICMP-Ping.

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.As another embodiment, while using both of the two methods, it is possible to set a method as a criterion to which the priority of the state determination is given among the 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.9 is a diagram for explaining a method of dividing an IP address when the first P-GW is out of service according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an embodiment of the present invention for the first P-GW. It is a diagram for explaining a method of recovering an IP address when the GW is in a serviceable 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 an IP address and a method of recovering a divided and matched IP address.

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 may be determined by the HSS to be in either a serviceable state or an out-of-service state. In one embodiment, there may be 5 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 serviceable state, it may have a mapping table of a static IP address prefix, a P-GW address before the change, and a P-GW address after the change, as shown in FIG. 9A . By (a), the first P-GW may provide a service for at least one UE having a static IP address having 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 an embodiment, the HSS may evenly distribute and match a static IP address having a prefix of a:b:c::/48 to 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 usage of the IP pool for each of the second P-GW to the fifth P-GW is the same, or the preset congestion amount is exceeded even when IP addresses are distributed to all of the second P-GW to the fifth P-GW If not, the HSS may equally distribute the IP address to the second P-GW to the fifth P-GW to match.

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 add a prefix of 2 bits to divide a:b:c::/48 into the second P-GW to the fifth P-GW and use it. In other words, only 2 bits can be used to identify four P-GWs. According to an embodiment, the number of digits of the prefix may be increased according to 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.As a specific example, the address notation of IPv6 using a hexadecimal number is a:b:c:0000:/50 for IP address prefixes for identifying P-GWs from the second P-GW to the fifth P-GW, respectively. , a:b:c:4000:/50, a:b:c:8000:/50, a:b:c:c000:/50. There are 2^16 IP addresses with a:b:c::/48 as a prefix, and each of the 2nd P-GW to the 5th P-GW will receive an additional 2^14 divided IP addresses. can be

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.Referring to (a) of FIG. 10 , the first P-GW is recognized as out of service, so that each of the second P-GW to the fifth P-GW is a:b:c:0000:/48, a:b: It provides LTE network services by receiving IP addresses for c:4000:/48, a:b:c:8000:/48, and 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, when the HSS recognizes the state of the first P-GW as a serviceable state, the divided IP address is retrieved. HSS contains the ranges a:b:c:0000:/50, a:b:c:4000:/50, a:b:c:8000:/50, a:b:c:c000:/50 It can be merged into a:b:c::/48 and re-matched back 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 matching by automatically changing a P-GW by an 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 may determine whether the first P-GW is in any of a service unavailable state and a serviceable 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 state of the P-GW, and according to an embodiment, transmits a state check message every preset period, and receives a response message to determine whether the service state of the P-GW is in the serviceable state ( Out-of-Service or In-Service) can be determined. In another embodiment, the HSS may determine the state of the P-GW by the operator's state test, and may set a method that is a priority criterion for determining the state in advance by prioritizing one of the two methods.

HSS는 제1 P-GW가 서비스 불능 상태 이면, 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP를 분할할 수 있다(S1120).When the first P-GW is out of service, the HSS may split a plurality of static 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 may manage mapping information in which a fixed IP address prefix allocated to each of a 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.When 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 (Out-of-Service), fixed matching to the first P-GW in the managed mapping information The IP address prefix may be re-matched 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.With respect to the partitioning method, the HSS can be evenly redistributed and matched to other P-GWs except for the first P-GW, and distributed to some P-GWs among other P-GWs except for the first P-GW. Matching may be performed, and matching may be performed by differentially distributing 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 equally 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 to at least one of the second P-GW to 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 information in the mapping table managed by the HSS is changed, the HSS may transmit a message including information on IP addresses added to P-GWs whose information in the mapping table is changed.

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 may transmit a message corresponding to the indication to the router. In other words, P-GWs that have received a message indicating addition or deletion of a static IP address prefix from the HSS may transmit 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 may include the received static IP address prefix in the Prefix information of the ICMPv6 Option field, and may include 0 in the Valid Lifetime Field when the static IP address prefix is retrieved.

도 12는 본 발명의 일 실시예인 HSS를 설명하기 위한 구조도이다.12 is a structural diagram for explaining an HSS, which is 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.Since the components shown in FIG. 12 are not essential, the HSS 1200 having more or fewer components may be implemented.

통신부(1210)는 라우터로부터 IP 트래픽을 수신하거나 LTE 네트워크의 다른 엔티티로부터 제어 신호를 송수신할 수 있다.The communication unit 1210 may receive IP traffic from a router or transmit/receive a control signal from another entity in an LTE network.

일 실시예로, 통신부(1210)는 기 설정 주기 마다 상태 체크 메시지를 상기 N개의 P-GW로 전송할 수 있다.In an embodiment, the communication unit 1210 may transmit a status check message to the N P-GWs at every preset period.

제어부(1220)는 HSS(1200)를 제어하기 위해 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.The controller 1220 may perform data processing and operation to control the HSS 1200 .

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.As an embodiment, the controller 1220 may determine whether the P-GW is in any of a service disabled state and a serviceable state from a response message to the state check message by the P-GW. In addition, if the P-GW is out of service, the controller 1220 divides a plurality of static IP addresses allocated to the corresponding P-GW, and transfers network identification information of the divided IP address to a P-GW other than the corresponding P-GW. can be matched.

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 memory 1230 is a generic name for a space and/or storage area in which a predetermined program code for controlling the overall operation of the HSS 1200 and data input/output when an operation by the program code is performed is stored, It is provided in the form of EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), FM (Flash Memory), and Hard Disk Drive.

일 실시예로, 메모리(1230)는 HSS(1230)이 관리하는 P-GW 및 P-GW에 할당된 고정 IP 주소가 포함된 매핑 테이블을 저장할 수 있다.As an embodiment, the memory 1230 may store a mapping table including a P-GW managed by the HSS 1230 and a static IP address assigned to the P-GW.

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 있다.The method according to the above-described embodiment may be produced 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 ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape. , floppy disks, and optical data storage devices.

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 is distributed on networked computer servers, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, 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 is apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.

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 detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (21)

N(N은 2이상의 정수)개의 P-GW(Packet Data Network Gateway)에 할당된 IP 주소를 관리하는 HSS(Home Subscriber Server) 제어 방법에 있어서,
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.In the Home Subscriber Server (HSS) control method for managing IP addresses assigned to N (N is an integer greater than or equal to 2) P-GW (Packet Data Network Gateway),
determining whether the first P-GW is in any of a service unavailable state and a serviceable state;
dividing a plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW when the first P-GW is out of service; and
matching the network identification information of the divided IP address to at least one of a second P-GW to an N-th P-GW;
containing,
HSS control method. 제1항에 있어서,
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.According to claim 1,
The dividing step is
differentially dividing a plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW according to the usage of the IP pool of the second P-GW to the N-th P-GW;
containing,
HSS control method. 제1항에 있어서,
상기 분할하는 단계는,
상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 상기 제2 P-GW부터 상기 제N P-GW에 균등 분할하는 단계;
를 포함하는,
HSS 제어 방법.According to claim 1,
The dividing step is
equally dividing a plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW from the second P-GW to the N-th P-GW;
containing,
HSS control method. 제1항에 있어서,
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.According to claim 1,
The matching step is
transmitting a message including the matched network identification information to at least one of the second P-GW to the N-th P-GW;
further comprising,
HSS control method. 제1항에 있어서,
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.According to claim 1,
The matching step is
adding, by at least one of the second P-GW to the N-th P-GW, the matched network identification information, and transmitting a message including the matched network identification information to a router;
further comprising,
HSS control method. 제1항에 있어서,
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.According to claim 1,
The matching step is
When a terminal belonging to the IP address assigned to the first P-GW makes an Attach Request, the address of the P-GW matched to any one of the second P-GW to the N-th P-GW is assigned to the MME (Mobility). Management Entity);
further comprising,
HSS control method. 제1항에 있어서,
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.According to claim 1,
when the first P-GW is in a serviceable state, recovering the equally divided network identification information from the second P-GW to the N-th P-GW;
further comprising,
HSS control method. 제7항에 있어서,
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,
The recovery step is
requesting deletion of the matched network identification information with at least one of the plurality of divided static IP addresses of the first P-GW from among the second P-GW to the N-th P-GW;
transmitting the deleted network identification information to the first P-GW for rematching;
containing,
HSS control method. 제7항에 있어서,
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,
The recovery step is
At least one of the second P-GW to the N-th P-GW, to which the plurality of divided static IP addresses of the first P-GW are matched, sends a router to delete the matched network identification information. sending a request message;
further comprising,
HSS control method. 제8항에 있어서,
상기 회수하는 단계는,
상기 제1 P-GW가 라우터로 상기 재 매칭된 네트워크 식별정보 정보가 포함된 메시지를 전송하는 단계;
를 포함하는,
HSS 제어 방법.9. The method of claim 8,
The recovery step is
transmitting, by the first P-GW, a message including the re-matched network identification information to the router;
containing,
HSS control method. 제7항에 있어서,
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 the address of the first P-GW to the MME when an attach request of the terminal corresponding to the IP address retrieved to the first P-GW is requested;
further comprising,
HSS control method. 제1항에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
기 설정 주기 마다 상태 체크 메시지를 상기 N개의 P-GW로 전송하는 단계;
를 포함하는,
HSS 제어 방법.According to claim 1,
The determining step is
transmitting a status check message to the N P-GWs every preset period;
containing,
HSS control method. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium in which a program for executing the method according to any one of claims 1 to 12 is recorded. N개의 P-GW(Packet Data Network Gateway)에 할당된 IP 주소를 관리하는 HSS(Home Subscriber Server)에 있어서,
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.In the Home Subscriber Server (HSS) that manages the IP addresses assigned to the N P-GW (Packet Data Network Gateway),
a communication unit for transmitting a status check message to the N P-GWs every preset period; and
a control unit that determines whether the first P-GW is in either a service unavailable state or a serviceable state from a response message to the status check message;
includes,
The control unit is
When the first P-GW is out of service, a plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW are divided, and network identification information of the divided IP addresses is divided among the second P-GW to the N-th P-GW. matching at least one,
HSS. 제14항에 있어서,
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,
The control unit is
Differentially dividing the plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW in proportion to the usage of the IP pool of the second P-GW to the N-th P-GW,
HSS. 제14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 P-GW에 할당된 복수의 고정 IP 주소를 상기 제2 P-GW부터 상기 제N P-GW에 균등 분할하는,
HSS.15. The method of claim 14,
The control unit is
Equally dividing a plurality of static IP addresses allocated to the first P-GW from the second P-GW to the N-th P-GW,
HSS. 제14항에 있어서,
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,
The control unit is
transmitting 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;
HSS. 제14항에 있어서,
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,
The control unit is
When a terminal belonging to the IP address assigned to the first P-GW makes an attach request, 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 To transmit to MME (Mobility Management Entity),
HSS. 제14항에 있어서,
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,
The control unit is
If the first P-GW is in a serviceable state, the divided network identification information is matched with a plurality of divided static IP addresses of the first P-GW among the second P-GW to the N-th P-GW. to recover from at least one of the
HSS. 제19항에 있어서,
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,
The control unit is
requesting deletion of the matched network identification information with at least one of the plurality of divided static IP addresses of the first P-GW from among the second P-GW to the N-th P-GW by the communication unit sending a message,
transmitting the deleted network identification information to the first P-GW,
HSS. 제19항에 있어서,
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,
The control unit is
Transmitting the address of the first P-GW to the MME by the communication unit when the terminal corresponding to the IP recovered to the first P-GW makes an Attach Request,
HSS.
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