(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記SGWにある前記PDNに対するデータパケットは、前記PDN chargingが中止される間に廃棄されることを特徴とする請求項1に記載の信号の送受信方法。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。
【0030】
実施形態を説明するにあたり、本発明が属する技術分野によく知られており、本発明と直接的に関連がない記述内容に対しては説明を省略する。これは不必要な説明を省略することによって本発明の要旨を明瞭にし、より明確に伝達するためである。
【0031】
同様の理由で添付図面において一部構成要素は誇張されたり省略されたり概略的に図示された。また、各構成要素の大きさは、実際大きさを全的に反映するのではない。各図面で同一又は対応する構成要素には同一参照番号を付した。
【0032】
以下で本発明の実施形態を説明するにあたり、関連する公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要にすることができると判定される場合にはその詳細な説明を省略する。
【0033】
また、本発明の実施形態を具体的に説明するにおいて、基本的な3GPP(Third Generation Partnership Project)LTEシステムを主な対象とするが、本発明の実施形態は類似の技術的背景及びシステム形態を持つその他の通信/コンピューターシステムにも本発明の範囲を大きく逸脱せず範囲で適用可能であり、これは本発明の技術分野で熟練された技術的知識を有する者の判定で可能であろう。例えば、LTEシステムを対象とした本技術は類似のシステム構造を持つUTRAN/GERANシステムでも適用されることができる。この場合、ENB(RANノード)は、RNC/BSCに対置されることができ、 S−GWは省略されたりSGSN(Serving GPRS Support Node)に含まれ、 P−GWはGGSN(Gateway GPRS Support Node)に対応されることができる。また、LTEシステムのベアラ概念はUTRAN/GERANシステムのPDP contextに対応されることができる。
【0034】
また、実施形態でRANは限定された周波数内でユーザとデータを送受信しなければならない。RANノードが管轄するセル内にユーザが多くなるとか、ユーザが送受信するトラフィックが多くなると、前記RANに混雑状況が発生することができる。このような前記RAN混雑状況(以下、User Plane混雑状況と同様に使用)でユーザ体感サービス品質を劣らず、かつ、混雑状況に対応するため、ユーザ特性又はサービス応用(application)を考慮した混雑制御が必要である。このような混雑状況に対応する動作を主体的に行うことができるシステム構成要素は、ユーザ端末、通信ネットワーク、及びトラフィックを送信する中、一つ以上の構成であることができる。
【0035】
もし、混雑状況に対するトラフィック管理をする主体がネットワーク内のRAN(前記LTE 網の場合、E−UTRAN又はeNodeB)であれば、前記RANは混雑状況が極度に酷い場合、特定条件を満足するデータパケットに対する差等送信や極端的にデータパケットを送信せずドロップする動作を行うことができる。この時、もし課金のためにユーザ端末に対するパケッの送信情報(送信されたパケットの数や容量など)を収集するエンティティー(前記LTE網の場合、一般的にP−GWで遂行)が予めパケットに対する課金情報を生成したのにかかわらず、混雑状況によりRANで当該パケットが送信されることができないか、或は課金されたことに比べてサービスを碌に受けることができなかった場合が発生することができる。
【0036】
図2は、実施形態による混雑状況を示す信号流れ図である。
【0037】
図2を参考すれば、ユーザ端末202が混雑するRAN215でサービスを受けている状況を仮定することができる(段階215)。
【0038】
段階210でGW206ノード(S−GW又はP−GWであるが好ましくはP−GW)にダウンリンクパケットが到逹することができる。
【0039】
段階220で課金に係る情報を収集するGW206ノード(普通P−GW)は、当該パケットに対する課金情報を生成することができる。
【0040】
段階225でGW206ノードは、前記課金情報を生成したパケットをRANノード204へ送信することができる
【0041】
段階230でRAN204ノードは混雑状況でより前記ユーザ端末202に伝達しなければならないパケットを混雑により送信することができなく、ドロップする状況が発生することができる。
【0042】
前記段階230で予め課金されたパケットがドロップされる(drop)場合、段階235のようにユーザ端末に伝達の試しさえ成らなかったにもかかわらず課金になる状況が発生することができる。
【0043】
前記のような問題を解決するため、RAN204ノードは自分が混雑制御を適用してもユーザ端末202に対する課金に問題が起こらない場合に限ぎり、パケットをドロップするなどの制御を適用することができる。
【0044】
図3は、実施形態による混雑制御を実施するための信号流れを示す図面である。
【0045】
図3を参考すれば、ユーザ加入情報データベース(例えば、HSS306)はユーザ端末に適用する課金形態に対する情報を記憶している途中、コアネットワークノード(例えば、MME304)にユーザ加入情報を伝達するとき、これを共に伝達することができる。もし、必要な場合、コアネットワークノードはRAN302ノードに伝達するユーザ情報(UE context)の一部で当該課金形態の関連情報を含ませることができる。前記ユーザ情報を受信したRAN302ノードは、混雑状況でユーザ端末の課金形態がパケットを伝達しなくドロップする場合にも問題がないとき(例えば、Flat課金や定額制、又は無制限料金制、又は網事業者とユーザの設定によるパケットをドロップすることが許容された場合など)の場合にパケットに対するgating(パケットを送信せずドロップすること)動作又は差等送信を適用することができる。前記動作は単純にユーザ加入情報にデータパケットを網からユーザ端末まで伝達せずドロップするのが許容されるのか否かを示す情報を含み、この情報をRANノードまで伝達して許容された場合にだけパケットをドロップする動作を行うことに変更されることもできる。課金の形態やパケットのドロップを許容するか否かは、ユーザ別(per UE)又はサービス別に区別するのが可能である。前記サービス別に区別されることの一例としては、PDN接続別(per APN)及びBearer別(per EPS bearer)うちの一つ以上に区別することを含むことができる。例えば、もしユーザ端末が2つのEPS bearerを生成したが、加入情報サーバーからRANノードに伝達した加入情報によって一つのEPS bearerに対してだけパケットのドロップすることが許容されたり課金形態がパケットのドロップすることによる問題がない場合、RANノードは当該EPS bearerに対してだけgating(パケットのドロップ)を適用することができる。
【0046】
図3を参照すれば、段階310でHSS306は、MME304に加入情報を伝達する時(Update Location Ack又はInsert Subscription Informationメッセージ)charging type又はpacket dropが許容されるのか否かを示す情報を含んで伝達することができる。実施形態によってCharging typeはユーザ端末に適用される課金の形態を含むことができる。前記課金の形態は、flat charging、online charging、offline charging、unlimited data plan、volume based chargingなどを区別することができる識別子を含むことができる。これを受信したMME304はこれを記憶することができる。
【0047】
MME304は、前記記憶されたユーザ情報を必要によりRAN302ノードで送信することができる。このようにRAN302ノードで前記ユーザ情報を送信することはRAN302ノードから混雑があることを通知する情報が受信された場合を含むことができる。
【0048】
段階315でRAN302ノードは混雑が起きたことを示す情報を含むMME304に通知することができる。
【0049】
段階320でMME304は、段階315で受信したメッセージに基づいて前記記憶されたユーザ情報及びパケットのdropが可能であるか否かを含む情報をRAN302に通知することができるのか判定することができる。前記判定は、予め設定されたユーザ識別子又は網事業者の設定によって決定されることができる。
【0050】
段階325で前記記憶されたユーザ情報及びパケットのdropが可能であるか否かを含む情報を送信可能であると判定したMME304は、前記記憶されたユーザ情報及びパケットのdropが可能であるか否かを含む情報をRAN302ノードへ送信することができる。実施形態によって前記送信方法は、前記情報をユーザ端末に対するcontextに含んで(S1―AP initial context setup request メッセージに含み)RAN ノードに伝達することができる。RAN302ノードは、前記受信したメッセージを記憶することができる。
【0051】
段階330でRAN302ノードは、混雑状況で、もしデータパケットをドロップしても問題ない課金形態(Flat charging、unlimited charging plan など)を持つとか、加入情報によってパケットのドロップすることが許容されるユーザ端末にだけパケットをドロップする動作を適用することができる。
【0052】
実施形態で、もし、前記のような動作をPDN接続別(per APN)又はベアラ別(per EPS bearer)で適用する場合には、課金形態情報やパケットのドロップを許容する否かPDN接続別又はベアラ別で区分されて伝達することができる。
【0053】
また、他の実施形態でユーザ情報をHSS306がP−GWで伝達することができる。実施形態によって前記ユーザ情報はSPRがP−GWへ伝達することができる。もし、HSS又は SPRがP−GWと直接接続を持たない場合、当該ユーザ加入情報はHSS又はSPRがPCRFに伝達し、PCRFがP−GWを制御するために送信するPCC規則又はADC規則の一部へ伝達することもできる。
【0054】
前記ユーザ情報はパケットをドロップするのに判定要素として用いられることができる情報を含むことができる。前記ユーザ情報は
図3の実施形態を説明するために用いた情報を含むことができる。
【0055】
前記ユーザ情報を受信したP−GWは前記ユーザ情報を記憶し、前記ユーザ情報に基づいてRANノードが混雑制御の際、判定することができる情報を前記パケットに含ませて送信することができる。実施形態によって前記混雑制御の際、判定することができる情報はパケットをドロップすることが可能な場合を表されるインジケーター又は送信優先順位を表される識別子を含むことができ、前記インジケーターと情報は前記送信されるデータパケットのGTP−Uヘッダーに含まれて送信されることができる。もし、S−GWがP−GWから受信したパケットを基地局まで伝達しなければならない場合、S−GWはGTP−Uヘッダーに含まれた前記情報を、基地局へ伝達するパケットのGTP−Uヘッダーにさらに挿入して伝達する過程を行うことができる。
【0056】
前記基地局は混雑制御のためにパケットをドロップする場合、ドロップするパケットを検査して前記インジケーターがパケットをドロップできると表される場合、前記パケットをドロップすることができる。また前記インジケーターはパケットをドロップするとき、判定することができる優先順位を含むことができる。
図4は、実施形態による混雑制御をするための信号流れを示す図面である。
【0057】
図4を参照して他の実施形態で混雑制御の際の課金問題を解決するため、送信されたパケットの送信成功であるか否かに基づいて課金するか否かを判定する方法を提案することができる。
【0058】
コアネットワークでダウンリンクパケットをRAN402ノードまで伝達するGWノード406、408は、パケットを伝達するとき、手順番号(Sequence number、SN)を付して伝達することができる。RAN402ノードは当該パケットに対する送信であるか否かを通知する情報をさらにGW406、408ノードに通知することである。もし、パケットが多くのノードを経てRAN402ノードまで伝達する場合、中間ホップノードは受信したパケットと送信したパケットのSNマッピング情報を憶えているから、送信可否情報を伝達するときに対応されるパケットに対するSNに変更して伝達する。課金情報を生成するノードまでこの情報が伝達すれば、パケットに対する実際送信するか否かによって課金情報を生成したり修正することができる。実施形態によってこのような動作は、特定のPDN接続やEPS bearerに対してだけ適用されることもできる。
【0059】
段階410でRAN402ノードは必要な場合(例えば、混雑制御を開始した場合)、自分に伝達するデータパケットに対してSNを付けて送信するのをリクエストするメッセージをMME404に伝達することができる。RAN402ノードの前記リクエストは特定のベアラに対してリクエストしたりベアラと関係せずリクエストすることもできる。
【0060】
段階415でMME404は前記リクエストを受信することを基づいて、S−GW406にSNを付けて送信するのをリクエストするメッセージを送信することができる。実施形態によって前記リクエストメッセージをmodify bearer requestメッセージに以後に送信するGTP―Uパケットの場合、ヘッダーにSNを必ず記入することをリクエストする情報を含むことができる。このようなリクエストは、前述したようにベアラ別でなることもできる。また、S−GW406は前記リクエストに基づいて送信するパケットのSNマッピングテーブルを記憶することができる。したがって、S−GW406はP−GW408から受信したパケットと、基地局402へ送信したパケットのSNをマッピングすることができる
【0061】
段階420でS−GW406は、P−GW408にSNを付けて送信することをリクエストするメッセージを送信することができる。実施形態によって前記リクエストメッセージは送信するmodify bearer requestメッセージに以後に送信するGTP−Uパケットの場合、ヘッダーにSNを必ず記入することをリクエストする情報を含むことができる。このようなリクエストは、前述したようにbearer別で成ることもできる。
【0062】
段階425でこれを受信したP−GW408は、送信されるパケットのSNを用いなければならないことを(bearer別でリクエストされた場合、どんなbearerが適用しなければならないか)記憶し、これに対する応答をS−GW406に伝達することができる。以後、各構成ノードはSNを用いることで設定されたユーザ(又はユーザのbearer)のためのデータパケットはGTP−U ヘッダーにSNを記入して伝達する。また、段階430でS−GW406は伝達された前記応答メッセージをMME404に送信することができる。
【0063】
図5は、実施形態による混雑制御をするためのデータの送受信を示す図面である。
【0064】
図5を参照すれば、データパケットの送信及び、課金制御は
図5に示される方法のように成ることができる。また、実施形態は
図4で設定によって送信するパケットに前記パケットを識別することができるSNを用いることができる。また、S−GW506は送信されるSNのマッピングテーブルを記憶することができる。
【0065】
段階510でP−GW506は予め設定された情報又は前記実施形態によってダウンリンクパケットに対してSN情報を記録することができる。実施形態によって前記送信されるパケットにSN情報はGTP−UヘッダーのSNフィールドを用いて記録することができる。
【0066】
段階515でS−GW504は前記受信されたパケットをRAN502ノードに伝達するとき、伝達するパケットのSNを記入して伝達することができる。好ましくはS−GW504は新たに付けるGTP−UヘッダーにSNフィールドを記入して伝達することができる。また、S−GW504は自分がP−GW506から受信したGTP−UパケットのSNとこれを自分がRAN502ノードに伝達したとき、用いたGTP−UパケットのSNに対するマッピング情報を記憶することができる。
【0067】
段階520でRAN502ノードは受信されたパケットを自分の混雑状況によって送信したりドロップすることができる。実施形態でRAN502ノードは混雑状況を制御するために前記パケットの送信の手順を調節することができる。
【0068】
段階525でRAN502ノードはパケットのSNと当該パケットの状態に対する情報をS−GW504に伝達する。前記パケットの状態は送信成功するか否か、送信失敗するか否か、ドロップするか否か、及びバッファーで留まった時間のうちのいずれか1つ以上を含むことができる。
【0069】
段階530でS−GW504は段階520で受信した情報に基づいてこの情報に含まれたSNと、予め記憶されたマッピング情報を用いてP−GW506から受信したGTP−UパケットのSNが分かることができる。
【0070】
段階535でS−GW504は段階530で分かったSN情報に基づいてP−GW506にパケットの送信状態を伝達することができる。実施形態によってS−GW504はP−GW506にS5/S8(S−GW504とP−GW506間のインターフェース)パケットのSNと当該パケットの状態を含む情報をP−GW506に伝達する。
【0071】
段階540でP−GW504は前記情報を受信すると、課金情報を生成したり、予め生成された課金情報を修正するのに活用することができる。このようなRAN502ノードからP−GW506まで伝達するパケット送信情報は、別途のGTP−Cメッセージを用いて伝達することもでき、アップリンクパケットのGTP−Uヘッダーのnext extension headerの形態で伝達されることもできる。 また、リアルタイム課金のために短い周期(例えば、毎パケットを受信するとき毎に)送信情報を送信することもでき、シグナリング負荷を減らすために一定の時間ごとに収集された情報を一度に送信することもできる。
【0072】
図6は、実施形態による端末のハンドオーバーの際の混雑制御のための信号流れを示す図面である。
【0073】
図6を参照すれば、ユーザ端末602が混雑が発生して混雑制御を適用中である第1基地局604と接続されてサービスを受けてから、第2基地局606に移動する場合、第2基地局は604では第1基地局602で送受信されていたユーザ端末602のデータパケットの状態が分かることができないから前記ユーザ端末602が持続的にサービスを受けることができない状況又は移動したユーザ端末602によって他のユーザのサービス品質が低下される問題が発生することができる。前記問題を解決するために、ハンドオーバーが発生したとき、第1基地局604は第2基地局606にユーザ端末602のパケットが混雑制御を受けることを通知し、第2基地局606はこれに基づいてパケット送信制御を行うことができる。
【0074】
一実施形態で、もしユーザ端末602が混雑する第1基地局604で混雑しない第2基地局606へハンドオーバーした場合、パケット送信制御は前記ユーザ端末602に対するstarvationを緩和するために同じ送信優先権を持つ他のユーザのトラフィックより、先ず送信することであることができる。
【0075】
他の実施形態で、もしユーザ端末602が混雑する第1基地局604で混雑する第2基地局606へハンドオーバーした場合、パケット送信制御は予め混雑制御を受けていたユーザ端末602に対する送信優先順位を続き低めることによって他のユーザ端末に対するサービス品質を低めないこともある。
【0076】
段階610で端末602は通信状態を測定した測定報告情報を第1基地局604へ伝達することができる。前記測定報告情報はハンドオーバーであるか否かを判定することができる情報を含むことができる。
【0077】
段階615で第1基地局604は前記送信された測定報告情報に基づいてハンドオーバーであるか否かを決定する。実施形態で第1基地局604は第2基地局606でハンドオーバーを決定することができる。ハンドオーバーが発生すれば、第1基地局604は第2基地局606に送信するhandover requestメッセージにユーザ端末が混雑制御を受けていたのか示す情報、どんな種類のスケジューリング政策が適用されていたのか、非優先ユーザであるか否か、及び当該ユーザ端末の加入レベル(例えば、ゴールド/シルバー/ブロンズメンバーシップユーザーなど)、及び課金方法(例えば、無制限料金制、flat料金制、数/量に基づく課金適用対象など) のうちのいずれか1つ以上の情報を含むことができる。第2基地局606は前記受信した情報に基づいて以後の段階で混雑制御をするとき、前記情報に基づいて混雑制御を行うことができる。また、実施形態でこれを受信した第2基地局606はこの情報を記憶していてから用いる。特に、ユーザ端末602が受けていた混雑制御に係る情報(例えば、混雑制御適用するか否かや混雑制御適用レベルなど)は第1基地局604からハンドオーバー過程の中にフォワーディングされたデータトラフィックを送信するとき、送信優先順位を高めたり低めるか否かを決定するとき、用いることができる。又は、当該情報は第2基地局にRAN混雑が発生したとき、混雑制御を適用するのに用いられることもできる。実施形態で非優先ユーザ(De−prioritized user)はネットワークによって混雑制御を受ける端末のユーザを含むことができる。
【0078】
段階620で第1基地局604及び第2基地局606の間にハンドオーバー手続きが行われ、段階625で第1基地局604は第2基地局でハンドオーバーに必要なデータを送信することができる。
【0079】
段階630で第2基地局606は第1基地局625から受信した前記情報に基づいて送信の優先順位を決定することによって混雑制御を行うことができる。
【0080】
段階635で第2基地局606はユーザ端末602にデータを送信することができる。実施形態によって混雑状況で前記段階630で決定された優先順位に基づいて混雑制御を行うことができる。
【0081】
図7は他の実施形態による端末のハンドオーバーの際の混雑制御のための信号流れを示す図面である。
【0082】
図7を参考すれば、段階710で端末702は通信状態を測定した測定報告情報を第1基地局704へ伝達することができる。前記測定報告情報はハンドオーバーであるか否かを判定することができる情報を含むことができる。
【0083】
段階715で第1基地局704は前記送信された測定報告情報に基づいてハンドオーバーであるか否かを決定する。実施形態で第1基地局704は第2基地局706でハンドオーバーを決定することができる。第1基地局704は第2基地局706でハンドオーバーできる。
【0084】
段階720で第1基地局704は第2基地局706にユーザ端末702の混雑制御に係る情報を含むメッセージを伝達することができる。実施形態で第1基地局704は第2基地局706に送信するSN status transferに各データパケット別の送信差等を適用するか否かや、基地局のバッファーで留まった時間などに対する情報を含んで送信することができる。第1基地局704は制御メッセージに混雑制御情報を含ませて第2基地局706へ送信することができる。
【0085】
段階725で第1基地局704は第2基地局706にハンドオーバーに必要な情報を含むデータを送信することができる。
【0086】
段階730で第2基地局706は第1基地局704から受信した情報を記憶し、これに基づいて混雑制御を行うのに用いることができる。実施形態によって第1基地局704からハンドオーバー過程のうちにフォワーディングされたデータトラフィックを送信するとき、送信優先順位を高めたり低めるのか否かを決定するときに用いることができる。他の実施形態を挙げると、第2基地局706はバッファーで留まった時間が100ms 以上のパケットは優先的に送信することと同様の方法を適用することができる。
【0087】
図8は、また他の実施形態によるハンドオーバーの際の混雑制御のための信号流れを示す図面である。
【0088】
図8で段階810及び815の手続きは
図7の段階710及び715の手続きにそれぞれ対応することができる。
【0089】
図8を参照すれば、段階820でハンドオーバーが発生すれば、第1基地局804は第2基地局806にフォワーディングするデータパケットのPDCPヘッダーの新しいフィールドを用いてパケット別で送信差等を適用するか否かや、基地局のバッファーで留まった時間などに対する情報を含む送信することができる。
【0090】
段階825でこれを受信した第2基地局806は前記情報を記憶することができる。以後、第1基地局804からハンドオーバー過程のうちにフォワーディングされたデータトラフィックをユーザ端末802に送信するとき、送信優先順位を高めたり低めるのか否かを決定するときに用いることができる。例えば、バッファーで留まった時間が100ms 以上のパケットは優先的に送信することと同様の方法を適用することができる。
【0091】
図6乃至8で各基地局の間に送信される混雑制御に関する情報は互いに連関されることができ、各実施形態で他の実施形態の関連情報を借用して用いることができる。
【0092】
図9は、実施形態によるパケットの性格に基づいて混雑制御のための信号流れを示す図面である。
【0093】
図9を参考すれば、現在ユーザ端末902が用いるトラフィックのうちに多い部分はユーザの直接的な相互作用(interaction) 無しに発生するものである。例えば、ユーザはユーザ端末902の画面をオンして直接用いていないが、端末902で実行中の応用がbackgroundで送受信するデータによってトラフィックが発生することができる。このようなbackgroundトラフィックはユーザの意図と関係せず送受信されるから、混雑状況で優先的に伝達する必要がない。実施形態でユーザと直接的な相互作用があるデータをattended(注意する)データと言え、ユーザと直接的な相互作用がないデータをunattended(注意しない) データと言える。
【0094】
したがって、前記ユーザとinteractionがないデータの場合、優先的に送信されなくても端末902のユーザが直接的に不便を認知することができなく、以後の再送信過程によってさらに送信されることができるから、混雑時に送信の優先順位を低めることができる。
【0095】
段階910で端末902は基地局904にRRC connection requestを送信することができる。段階915で基地局904は段階910で送信されたメッセージに基づいてRRC connection setup requestを端末902に送信することができる。前記RRC connection setup requestメッセージは基地局904が混雑状況にあることを通知するメッセージを含むことができる(congestion)。
【0096】
段階920で端末902は基地局904にRRC connection completeメッセージを伝達することができる。前記RRC connection completeメッセージはattach request/service request及びNAS messageのうちのいずれか1つ以上を含むことができる。また、段階915で基地局904から混雑を通知するメッセージを受信した端末902は送信をリクエストするデータのattended/unattendedであるか否かを含む情報を前記RRC connection completeに含ませて送信することができる。
【0097】
段階925で基地局904は前記送信を要求するデータがunattendedであることを記憶することができる。送信を要求するデータがattendedの場合、既存の動作と類似に行われることができる。
【0098】
段階930で端末902は基地局904が混雑状況であることを記憶することができる。これによる送信でデータを表示するか否かを検出したり、以後の段階で端末の送信するデータがattendedに変更される場合、基地局にメッセージを送信することができる。
【0099】
段階935で端末902、基地局904及びS−GW/P−GW906の間にAttach/service request全体処理過程が完了することができる。
【0100】
段階940でS−GW/P−GW906、基地局904及び端末902でダウンリンクデータが送信されることができる。
【0101】
段階945で基地局904は基地局は該当の端末に対するトラフィックのうちでnon−GBRベアラに属したものなどに対する送信優先順位を低めることができる。
【0102】
段階950乃至960の場合、端末902の送信するデータの変更がある場合を示し、段階 965乃至段階975の場合、基地局904の混雑状況が解消された場合を示す。
【0103】
段階950で端末902は送信するデータのattendance変更を検出することができる。実施形態によって前記変更はユーザの入力によって送受信するデータの発生及び端末902の表示部がオンした場合のうち、1つ以上を含むことができる。
【0104】
段階955で端末902は基地局904に端末が送信するデータの状態が変更されたことを示すメッセージを送信することができる。前記メッセージは基地局904が混雑状況を端末902に通知した場合にだけ送信されることができる。実施形態で端末902は基地局904にRRC UE Statusメッセージを介して送信するデータの状態がattendedされることを示す情報を送信することができる。
【0105】
段階960で基地局904は段階955で受信したメッセージに基づいてunattended状態をattendedに変更することができる。また、実施形態によって前記メッセージを受信した基地局904はnon−GBRトラフィックに対して送信優先順位をこれ以上低めない。
【0106】
段階965で基地局の混雑状況が解消されることができる。この場合、基地局904はnon−GBRベアラ送信に対して優先順位を低めるスケジューリングを中断することができる。
【0107】
段階970で基地局904は端末902に混雑状況が解消されたことを示すメッセージを伝達することができる。実施形態によって前記メッセージはRRC eNB statusメッセージに含まれて伝達することができる。
【0108】
段階975で端末902は基地局904が混雑状況が解消されたことを記憶することができる。
【0109】
実施形態で、ユーザ端末902はRAN congestion状態でだけattended(ユーザが意図する)/unattended(ユーザが意図しない) 状態変化を通知する。ユーザ端末がattended/unattendedであるか否かを決定することは事業者が設定したプログラム以外のプログラムが実行中であるときや、ユーザ端末のscreenのオフ状態でデータが発生したときである。ユーザ端末902はRRC connection setup requestメッセージを介して基地局904からRANにcongestionが発生したことを認知し、RRC connection complete メッセージに端末902attended/unattended状態を含んで送信する。
【0110】
この過程でユーザ端末902は基地局904が混雑するのか否かを記憶し、基地局904はユーザがunattended状態であるか否かを記憶する。もし、ユーザ端末902がunattendedであることを通知した場合にダウンリンクデータが到逹すると、基地局904は該当の端末に対するトラフィックのうちのnon−GBRベアラに属したものなどに対する送信優先順位を低めることができる。もし、ユーザ端末がattended状態に変更されたが、相変らず基地局904が混雑すると、ユーザ端末902は状態変更をRRC UE statusメッセージを介して伝達する。これを受信した基地局はnon−GBRトラフィックに対して送信優先順位をこれ以上低めない。一方、もし、基地局904の混雑が解消された場合は、ユーザ端末902がunattendedと状態を通知してもnon−GBRトラフィックに対する送信優先順位を低めなく、基地局904がこれ以上の混雑しないことをRRC eNB statusメッセージを介してユーザ端末902に通知することができる。ユーザ端末902は基地局904の状態を記憶することができる。
【0111】
以上の実施形態はユーザ端末902がactiveした状態で動的にトラフィックを差等送信することができるメリットがあるが、多くのシグナリングが発生したり基地局のデータバッファーのオーバーフロー(overflow)が発生する余地がある。
【0112】
図10は、他の実施形態によるパケットの性格に基づいて混雑制御のための信号流れを示す図面である。
【0113】
図10を参照すれば、本発明のまた他の実施形態ではユーザ端末1002のattendedであるか否かをcongestion状況でP−GW1006まで送信されるパケット(好ましくはGTP−Uヘッダー)を用いて通知する方案を提案することができる。このために、uplink dataがあればそのデータのヘッダーを用い、若しくはダミー(dummy)パケットを作って送信する。この場合、GTP−Uヘッダーにはパケットがdummyであることを通知する情報と共にattendedするか否かを含むことができる。
【0114】
段階1010及び段階1015は
図9の段階910及び915にそれぞれ対応して類似に進行されることができる。
【0115】
段階1015でユーザ端末1002はRRC connection setup request メッセージを介して基地局1004からRANにcongestionが発生したことを認知し、段階1020で端末1002は注意(attendance)を確認することができる。
【0116】
段階1025は、
図9の段階920に対応して類似に成ることができる。端末1002は実施形態でRRC connection completeメッセージに自分のattended/unattended状態を含んで送信することができる。
【0117】
段階1035で基地局1004は端末のattendance状況を記憶することができる。
実施形態で基地局1004は端末がunattended状態でデータを送受信していることを記憶することができる。
段階1035で端末1002は基地局1004が混雑状況であることを記憶することができる。
【0118】
段階1040で端末1002、基地局1004及びS−GW/P−GW1006はAttach/service request全体過程を処理することができる。
【0119】
段階1045で基地局1004はユーザ端末1002から送信されるnon−GBRアップ リンクパケットがあれば、これを用い、若しくはdummyパケットを生成してユーザ端末1002がattended/unattendedであるか否かを表示することができる。実施形態で好ましくは基地局1004はGTP−Uヘッダーにユーザ端末1002がattended/unattendedであるか否かを表示することができる。
【0120】
段階1050でユーザ端末1002のattended/unattendedであるか否かを表示した情報はS−GWとP−GW1006まで同様の方法で伝達することができる。
【0121】
段階1055で、S−GW又はP−GW1006は端末がunattended状態にある場合、当該端末1002に対する送信トラフィックの優先順位を低めることができる。実施形態でS−GW又はP−GW1006は当該端末1002がunattended状態にある場合、端末1002に対するnon−GBRトラフィックの送信優先順位を低めることができる。
【0122】
段階1065乃至段階1080は端末1002のattendanceが変更されたことを検出した場合、基地局1004及びS−GW/P−GW1006に伝達する実施形態に関する説明である。
【0123】
段階1065でユーザ端末1002がattended状態に変更されたが、相変らず基地局1004が混雑すれば、段階1070でユーザ端末1002は状態変更をRRC UE statusメッセージを介して基地局1004に伝達することができる。これを受信した基地局1004は段階1080でS−GW/P−GW1006に前述したようにGTP−Uヘッダーを用いてattendedで状態が変化したことを通知することができる。各情報を伝達するメッセージは実施形態によって他のメッセージが用いられることができる。
【0124】
段階1085乃至段階1096は基地局1004の混雑が解消された場合に基地局1004が各構成要素に情報を伝達することを示す方法である。
【0125】
段階1085で基地局1004は混雑状況が解消されたか否かを判定することができる。さらに、基地局1004は実施形態によってunattendedされた端末にだけ混雑状況が解消されたことを示す情報を伝達することができる。しかし、他の実施形態ではすべての端末1002に混雑状況が解消されたことを示す情報を伝達することができる。
【0126】
段階1090で基地局1004はS−GW/P−GW1006に基地局1002が混雑状況で解消されたことを示す情報を伝達することができる。基地局1002は前記情報をdummy dataのヘッダーに含ませて伝達することができる。
【0127】
段階1092で基地局1004は端末1002に混雑状況が解消されたことを示す情報を伝達することができる。実施形態で基地局1004は端末1002にRRC eNB statusメッセージを介してユーザ端末1002に通知することができる。さらに、実施形態によって端末1002はユーザ端末のunattended状態と関係せずGTP−Uヘッダーを用いてユーザがattended状態と通知する。これを受信したGWノード1006はnon−GBRトラフィックに対する送信優先順位を低めないこともある。
【0128】
前記の実施形態は簡単で、かつactive状態のユーザ端末1002に対して動的に送信差等を適用することができるというメリットがあるが、多くのシグナリングが生ずることができる。
【0129】
図11は、他の実施形態によるパケットの性格に基づいて混雑制御のための信号流れを示す図面である。
【0130】
図11を参考すれば、実施形態は基地局1104の混雑状態をbroadcastして、端末1102は受信したbroadcast情報に基づいてattended状態変化を通知した決定する方法を提案する。
【0131】
段階1110でユーザ端末1102は、OMA−DM1108サーバーを用いる方法を用いてcongestion状況でattended/unattendedであるか否かを報告しなければならない対象applicationの種類又はEPS bearerの QCIに対して設定されることができる。
【0132】
段階1115で端末1102、基地局1104及びS−GW/PGW1106間にAttach request/service requestが処理されることができる。
【0133】
段階1120でユーザ端末1102は報告対象applicationからトラフィックが発生したり、報告対象QCIを持つbearerを持っている場合、混雑情報をbroadcastするSIBnを周期的に受信することができる(段階1125)。端末1102は、前記受信したSIBnに基づいて端末のattendance状態を基地局に伝達することができる。
【0134】
もし、SIBnで現在基地局1104が混雑すると通知した場合、段階1130でユーザ端末1102は自分のattended/unattendedであるか否かを把握し、もし端末1102のattendance状態が変更された場合、段階1150でこれを基地局1104に通知することができる。実施形態で端末1102はRRC UE statusメッセージを用いてattendance状態変更を基地局1104に通知することができる。
【0135】
以後、動作は前述した
図9の実施形態と同様である。もし、
図10のようにGWノードでトラフィック制御をする場合、
図11の段階1115乃至段階1140は
図10の過程1010乃至1050に対置されることができる。ただ、実施形態で基地局1104の混雑状況解消の際には段階1165でSIBnを介して端末1102に混雑の解消するか否かを通知することができる。
【0136】
一方、前記broadcastされたRANの混雑情報は、ユーザ端末1102で能動的に発生するデータ量を減らすことにも用いられることができる。このために基地局1104は現在混雑状態の程度を示す情報や、それとも現在対比減らさなければならないデータの量を示す情報を送信することができる。例えば、もしSIBnでbroadcastされた混雑情報が現在対比20%発生させるデータ量を減らすという場合、これを受信したユーザ端末1102は自分が発生させる、又は自分のリクエストで発生するデータの量を20%減らす動作を行うことができる。
【0137】
実施形態の方法はSIBを用いることによって効果をシグナリングを減らすことができる一方、放送リソースの一部が消耗することができる。
【0138】
図12は、また他の実施形態によるパケットの性格に基づいて混雑制御のための信号流れを示す図面である。
【0139】
図12を参照すれば、端末1202の介入無しに混雑状況で混雑制御のために用いられることができる方法を提案する。
【0140】
実施形態によれば PGW1206はcongestion状態情報とgating状態情報によってDLパケットをdroppingしたりscheduling速度を調整することができる。
【0141】
段階1210で端末1202、基地局1204及びS−GW/P−GW1206の間にAttach request/service requestが処理されることができる。
【0142】
段階1215でCongestion発生の際、基地局1204はSGW/PGW1206に混雑状況を通知するメッセージを伝達することができる。実施形態で基地局1204はGTP−Uヘッダーを用いてcongestion状態をSGW/PGW1206に伝達することができる(段階1220)。
【0143】
これは以前の実施形態で基地局がゲートウェイ端に混雑状況を伝達する過程と類似に行われることができる。また、SGWは関連ヘッダーをPGWでrelayすることができる。実施形態で基地局は混雑であるか否かをdummy dataのヘッダーを用いてSGW/PGW1206に送信することができる。
【0144】
段階1225で、もし混雑制御をセル単位に行う場合、PGW1206を行って混雑したセル(ECGI)でサービスを受けるすべてのactive non−GBR bearerを対象でDPI行って対象flow選定する。もし、特定端末1202だけ対象で適用する場合、PGW1206は当該端末1202のすべてのactive non−GBR bearerを対象でDPIを行って対象flowを選定する。PGW1206はDPI結果に基づいて対象flowのminimum bit rateを選定してGTP−UヘッダーでDLデータ送信のとき、基地局1204へ伝達する(段階1230)。
【0145】
段階1235乃至段階1240で基地局1204はGTP−Uヘッダーに含まれたminimum bit rateを基準でこれを満足するようにschedulingを行うことができる。
【0146】
実施形態で基地局1204がもし混雑がひど過ぎてリクエストされたminimum bit rateを満足させることができないときはPGW1206で当該flowに対するgate closeをリクエストすることができる(段階1245)。段階1245のリクエストを受信したS−GW/P−GW1206はgating close要求記憶後の関連flowのpacketがすべてdroppingできる。
【0147】
また、実施形態で基地局1235が前記 minimum bit rateを満足させることができない場合、当該パケットがすべてdropできる(1235)。
【0148】
段階1255で基地局1204のcongestion解消の際、基地局1204はS−GW/P−GW1206に混雑が解消されたことを示すメッセージを送信することができる。実施形態によって前記メッセージはこれをGTP−Uヘッダーを用いてS−GW/P−GW1206でcongestion stop状態を伝達することができる(SGWは関連ヘッダーを PGWでrelay)。もし、このような制御がセル単位で行われる場合、これを受信したPGW1206はcongestion状態情報とgating close中であるflow別に状態情報を削除し、端末1202単位の場合、PGW1206は該当端末のflowのcongestion状態情報とgating close状態情報を削除することができる(段階 1265)。
【0149】
図13は、実施形態の通信システムでアプリケーションの性格に基づいて混雑制御のためのネットワーク構成を示す図面である。
【0150】
図13を参照すれば、事業者IPサービス(Operator IP Service)網のUPCON政策サーバー(User Plane congestion policy server)1390を含むことができる。前記UPCON政策サーバー1390はユーザ平面関連混雑制御のための政策を決定することができるサーバーとして実施形態のように前記事業者IPサービス網に位置することができ、PCRF1350及びHSSのうちの少なくとも一つに位置することもできる。また、実施形態によって前記UPCON政策サーバー1390はAccess network discovery and selection function(ANDSF)であることがある。実施形態によってUPCON政策サーバー1390は混雑制御のための情報を他の通信エンティティーに伝達することができる。
【0151】
図14は、また他の実施形態によるアプリケーションの性格に基づいて混雑制御をするための信号流れとデータ処理を示す図面である。
【0152】
図14を参照すれば、
図14は
図13のように事業者IPサービス網内にUPOCN Policy Server1390が存在してアプリケーションの性格に基づいて混雑制御を移動通信網で行うときの信号流れを示す。
【0153】
実施形態でUPCON Policy Server1403はオペレーターが設定したアプリケーション別にattended/unattendedに対する設定を記憶するサーバーとして、図面13の構成図に記述されたように端末とデータ網を介して接続されるように事業者IPサービス網内にentity1390である。しかし、UPCON Policy Server1403の位置は事業者IPサービス網内で限定されない。
【0154】
実施形態で端末1400は端末1400内に記憶されたUPCON Policy server1403の情報を用いてDNS queryを送信してUPCON Policy Server1403の住所を獲得したりDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)Serverで情報を要求してUPCON Policy Server1403の住所を獲得することができる。前記UPCON Policy server1403の情報はFQDN(fully qualified domain name)を含むことができる。
【0155】
段階1410で端末1400は前記UPCON Policy Server1403の住所を用いてPolicyをリクエストするrequestメッセージをUPCON Policy Server1403へ伝達する。前記requestメッセージは、端末1410を識別することができるIDを含む。また、実施形態で前記Policyは混雑制御に係る政策を決定する因子を含むことができる。また、実施形態によって前記requestメッセージは端末1410で実行される1個以上のアプリケーションを識別することができるIDを追加で含むことができる。
【0156】
段階1411で前記1410のrequestメッセージを受信したUPCON Policy Server1403は前記端末1400のIDを確認する。さらに、UPCON Policy Server1403事業者(operator)が設定したアプリケーションID別にattended/unattended設定を記憶して1410のrequestに対する応答で端末1400にResponse(応答)メッセージを伝達することができる。さらに、実施形態によってUPCON Policy Server1403は前記端末1400のIDに基づいてローミング端末であるか否かを判定し、ローミングをどんな事業者が運営するかによって他のアプリケーションID別にattended/unattended設定値を適用して応答を構成することができる。また、実施形態でUPCON Policy Server1403は前記受信した1個以上のアプリケーションIDに基づいてattended/unattended設定を適用して応答を構成することができる。前記設定も端末にサービスを提供する網事業者に従って異なるように構成されることができる。
【0157】
実施形態によってUPCON Policy Server1403はユーザの使用パターン及びアプリケーションの特徴のうちの少なくとも一つに基づいてアプリケーション別にattended/unattended設定を記憶することができ、段階1410のような端末1400のリクエストがある場合、前記アプリケーションIDに対応するattended/unattended設定リストを端末1400に送信することができる。
【0158】
段階1412で前記UPCON Policy Server1403の応答メッセージを受けた端末1400は前記受信したメッセージに含まれた情報を記憶する。前記受信したメッセージに含まれた情報はアプリケーションIDリスト及び各アプリケーションIDのattended/unattendedであるか否かを含むことができる。
【0159】
実施形態で段階1412以後の端末1400は端末1400で実行されるアプリケーションがデータを発生させると、前記1412で記憶した情報に基づいて前記データを発生させるアプリケーションがattendedと設定されているかunattendedと設定されているかを確認することができる。
【0160】
段階1413で端末1400は前記確認結果によって送信するデータに前記データを発生させたアプリケーションのattended/unattendedであるか否かを含ませて基地局1401に送信することができる。実施形態によって前記アプリケーションのattended/unattendedであるか否かは送信されるデータのヘッダーうちの一つ以上に含まれることができ、好ましくはIP headerのextension field及びPDCPヘッダーのextension fieldのうちの少なくとも一つにattended/unattended表示拡張フィールドの値を設定して基地局1401に送信することができる。
【0161】
段階1414で端末1400は前記段階1413で処理したデータを基地局1401へ送信することができる。
【0162】
段階1414で端末1400は前記段階1413で処理したデータを基地局1401へ送信することができる。
【0163】
段階1415で前記段階1414で送信されたデータを受信した基地局1401は段階1413で端末1400が設定した値を確認することができる。また、実施形態によって基地局1401は前記受信したデータの住所、ポート情報及びattended/unattended設定のうちの少なくとも一つを記憶した後、attended/unattended関連情報を除去する処理を行うことができる。
【0164】
実施形態によって前記受信したデータの住所はIPヘッダーに含まれることができ、前記受信したデータのソース(source)住所及び前記受信したデータの目的(destination)住所のうちの一つ以上を含むことができる。
【0165】
段階1216で基地局1401は、段階1205で処理したデータをSGW/PGW1402に送信され、前記送信されたデータをSGW/PGW1402が事業者網の外部へ送信することができる。
【0166】
段階1417aでSGW/PGW1402が端末1400に送信されるデータを受信すれば段階1417bでSGW/PGW1402は前記受信したデータを基地局1401へ送信することができる。
【0167】
段階1418で前記データを受信した基地局1401は現在状態が混雑(congestion) 状態であるときは、段階1417bで受信したデータのIPヘッダーを検査する。実施形態によって前記混雑状態は前記受信したデータに含まれた情報又は基地局1401のデータ送受信量に基づいて決定することができる。実施形態で基地局1401は前記受信したデータのIP検査するとき、前記段階1415で記憶した目的(destination)住所と段階1417bで受信したデータのソース(source)住所と比べて、前記段階1415で記憶したソース(source)住所と1417bで受信したデータの目的(destination)住所を比べる。また、基地局1401はポート番号も同じ方式で1415で記憶した目的(destination)ポートを段階1417bで受信したソース(source)ポートと比べ、1415で記憶したソースポート(source port)を段階1417bで受信した目的(destination)ポートと比べる。前記比較過程は、実施形態によって少なくとも一つ以上の値の比較ができ、前記比較結果、その値が一致すれば、段階1415で当該データトラフィック(traffic)に対してattendedに記憶されたのかunattendedに記憶されているかを確認する。前記確認過程は前記データトラフィックを発生させるアプリケーションIDを比べる段階を含むことができる。前記確認結果、前記アプリケーションに対してattendedに設定された場合の状態であれば基地局1401は該当のデータtrafficの優先順位(priority) 調整無しに端末1400へ送信する。前記確認結果、前記アプリケーションに対してUnattendedと設定された状態であれば基地局1401は当該データ trafficの priorityを低くスケジューリングを行うことができる。前記priorityを低く設定する段階は前記データtrafficに含まれるパケットの送信を緩めたり、前記データtrafficに含まれるパケットをドロップ(drop)する段階を含むことができる。
【0168】
段階1419で基地局1401は段階1418の結果に基づいて段階1417bで受信したデータを含むデータを端末1400へ送信することができる。
【0169】
また、他の実施形態では段階1416で基地局1401はattended/unattendedであるか否かを表される指示者を含むパケットを事業者網の外部で送信することができる。実施形態によって前記インジケーターはIP ヘッダーに含まれることができ、前記パケットを受信したアプリケーションサーバーは前記attended/unattendedであるか否かに基づいてデータ送信方法を決定することができる。
【0170】
一方、本明細書の実施形態は、事業者網でユーザ端末に不当な課金が発生することを緩和したり阻むにも用いられることができる。
【0171】
より具体的に、ユーザ端末のデータに対する不正確な課金はユーザ端末が一時的にシステムと通信することができない場合にも発生することができる。一例としてユーザ端末が陰影地域に位置する場合、VoLTEやCSFBがサポートされない領域で音声コールが発生して一時的に2G/3G網に移動してCSサービスを用いる場合にはユーザ端末がネットワークからデータパケットを受信することができない。
【0172】
この場合、ユーザ端末がネットワークからデータパケットを受信することができないサービス不能状態が検出されてコアネットワークまで伝達するまでは時間がかかることができ、このようにサービス不能状態がコアネットワークまで伝達する間の基地局やコアネットワークノードにパケットが持続的に流入される場合、課金情報は生成されたが基地局又はコアネットワークノードでパケットが損失されて端末に伝達することができない状況が発生することができる。
【0173】
図15は、本明細書の実施形態を説明するための基地局と端末の間の接続損失(connection loss) 状況を示す図面である。
【0174】
図15を参照すれば、実施形態で端末1502、基地局1504、移動性管理エンティティー(Mobility Management Entity、 MME)1506、サービングゲートウェイ(Serving GateWay、SGW)1508及びパケットネットワークゲートウェイ(Packet network GateWay、PGW)1510はそれぞれ異なるエンティティーと信号を送受信できる。
【0175】
実施形態でユーザ端末1502は段階1515で接続状態となると、基地局1504からデータパケットを受信することができる。
【0176】
このとき、ダウンリンクデータパケットはPDN(Packet Data Network)から生成されてPGW1510へ伝達し、段階1512でPGW1510は受信したデータパケットに対する課金情報を生成した後データパケットをSGW1508に伝達する。
【0177】
段階1520及び段階1525のうちの少なくとも一つで前記データパケットを受信したSGW1508はユーザ端末が接続モードであればデータパケットを接続された基地局1504に伝達する。実施形態で前記データパケットはMME1506を介して基地局に伝達することができる。
【0178】
ところで、段階1530のようにユーザ端末1502は接続モードから陰影地域に抜けるとか、若しくは事業者網のVoLTEやCSFBなど機能の未支援で音声サービスのために2G/3Gシステムに移動することができる。このような場合、ユーザ端末1502と基地局1504の間に段階1535のように接続損失(connection loss)が発生することができる。
【0179】
このとき、コアネットワークでユーザ端末1502がこれ以上の基地局1504とデータを送受信することができないことを検出するまでは時間が必要となるので、持続的にデータパケットがPGW1510からSGW1508、及び基地局1502に伝達することができる。もし、これによりSGW1508又は基地局1504にバッファーオーバーフローやパケット損失が発生すれば(段階1540又は段階1545)、端末1502ユーザは自分が受信することができなかったパケットに対して料金を払うべき状況が発生することができる。
【0180】
前記状況を緩和するために提案される本明細書の一実施形態では前述した実施形態と同様にユーザ端末1502がデータパケットをこれ以上受信することができない状況になれば(Radio link failureなどによるidle mode感知)、これをSGW1508と PGW1510を含むコアネットワークまで通知し、これ以上の課金情報が生成されたり、若しくは受信することができないデータパケットがSGW1508や基地局1504に伝達することを阻むことである。
【0181】
図16は、本明細書の実施形態を通じる接続損失の際の信号送受信方法を示すための図面である。
【0182】
図16を参照すれば、実施形態で端末1602、基地局1604、移動性管理エンティティー(Mobility Management Entity、 MME)1606、サービングゲートウェイ(Serving GateWay、SGW)1608及びパケットネットワークゲートウェイ(Packet network GateWay、PGW1610はそれぞれ異なるエンティティーと信号を送受信できる。
段階1615でユーザ端末1602は接続状態となると、基地局1604からデータパケットを受信することができる。
【0183】
このとき、ダウンリンクデータパケットはPDN(Packet Data Network)から生成されてPGW1610へ伝達し、段階1612でPGW1610は受信したデータパケットに対する課金情報を生成した後、段階1620及び段階1625のうちの一つ以上で前記生成されたデータパケットをSGW1608に伝達し、これを受信したSGW1608はユーザ端末が接続モードであればデータパケットを接続された基地局1604に伝達する。実施形態で前記データパケットはMME1606を介して基地局1604に伝達することができる。
【0184】
ところで、段階1630でユーザ端末1602は連結モードから陰影地域で抜けたり、若しくは事業者網のVoLTEやCSFBなど機能の未支援で音声サービスのために2G/3Gシステムに移動することができる。このような場合、ユーザ端末1602と基地局1604の間に段階635のように接続損失(connection loss)が発生することができる。
【0185】
このとき、コアネットワークがユーザ端末1602がこれ以上の基地局1604とデータを送受信することができないことを検出するまでは時間が必要となるので、持続的にデータパケットがPGW1610からSGW1608、及び基地局1604に伝達することができる。
【0186】
このような場合、段階1640又は段階1645のようにSGW1608及び基地局1604のうちの少なくとも一つにバッファーオーバーフローやパケット損失が発生することができる。
【0187】
段階1650で基地局1604はユーザ端末1602との連結がこれ以上、有効ではないことを検出(この時には基地局が送信するダウンリンクパケットに対する受信応答がユーザ端末から一定時間以内に到逹しないとか、このような状況が何回以上繰り返された場合を通じて分かる)できる。
【0188】
このような場合、基地局1604は段階1655でユーザ端末1602がこれ以上の接続モードではないことを示す情報や、これ以上のユーザ端末1604に対するダウンリンク課金を行わないという情報中の一つ以上をMME1606に伝達することができる。実施形態で前記メッセージはS1 releaseリクエストメッセージを介してMME1606に伝達することができる。
【0189】
MME1606はこのような情報を基地局から受信すると、段階1660でMME1606はSGW1608に段階1655で受信した情報を含むメッセージを伝達することができ、この時にはmodify bearer requestメッセージが用いられることができる。
【0190】
一方、SGW1608はこのような情報を受信すると、段階1665でSGW1608はユーザ端末1602に対する接続がさらに有効である示す情報を受信する前まではこれ以上のデータパケットを送信しないこともあり、PDN connection又はEPS bearer別に前記情報を含むメッセージをPGW1610に送信することができる。実施形態で前記メッセージはmodify bearer requestなどのメッセージを介してPGW1610まで伝達することができる。この時、SGW1608はユーザ端末がPDN connectionを持つすべてのPGW1610に前記情報を伝達することができる。
【0191】
段階1670でPGW1610は前記情報を受信すると、ユーザ端末1602に対するダウンリンクデータパケットに対する状態をPauseと変更し、課金を止めることができる。また、追加的なデータパケット損失を阻むためにSGW1608から別途のリクエストがある前までデータパケット送信を止めることができる。
【0192】
前記実施形態はユーザ端末1602に対する接続が有効ではなくなると、これを検出してコアネットワークに通知してこれ以上の追加的な課金間エラーやデータパケット損失が発生することを阻むのに用いられることができる。本明細書の一実施形態では、前記実施形態のようにデータパケット損失が発生して課金情報にエラー(すなわち、ユーザに送信をしないパケットに対しても課金される場合)が発生した場合、これを修正して課金情報の間のエラーを最小化されることができるようにする技術を提案する。
【0193】
実施形態で課金情報を生成するノード(例えば、PGW)は、ユーザに伝達するダウンリンクパケットを検査(inspection)し、どんなパケット識別子(例えば、TCP sequence 番号)を持つパケットがユーザ端末を向けて送信されたかを記憶し、ユーザ端末が送信する受信応答メッセージ(Acknowledgement)を検査し、どんなパケットがユーザ端末に成功的に伝達したかを確認する。もし、ユーザ端末を向けてデータパケットを送信したが、一定時間以内に受信応答メッセージが送信されないとか、前記実施形態によってユーザ端末の連結がこれ以上の有効ではない、若しくは課金を止めなければならないことを示す情報を受信すると、PGWはデータパケットが損失されたと判定して課金情報を修正することができる(すなわち、応答メッセージが検出されないパケットに対する課金は除く)。
【0194】
図17は、本明細書の実施形態の実施形態によるコアネットワークノードの動作を示すフローチャートである。より具体的に
図17は課金情報を管理するコアネットワークノード(はい、PGW)の動作を表されることができる。
【0195】
図17を参照すれば、段階1705でPGWはPDNからデータパケットを受信することができる。
【0196】
段階1715で前記PGWはパケット検出(Packet Inspection)を用いて当該データパケットがどんなTCP sessionやIP flowに属するかを分かる。この時、このような過程を適用するか否かは、PCRFを介して受信したPCC ruleに基づいたり、若しくはSGWから受信したユーザbearer情報を介して分かることもできる。PGWはこの過程を介してパケットが属したTCP seesion/IP flow、及びTCPの sequence番号が分かり、課金情報を生成してtimerを開始する。前記timer値は予め設定された値や可変的な設定により決定することができる。
【0197】
段階1720で前記PGWは前記Timer内に端末が送信したTCPに対する受信確認(acknowledgement)を送信したか判定することができる。実施形態で前記PGWはもしユーザ端末からアップリンク方向にパケットが受信された場合、同様にパケット検出を適用し、もしマッチングされると、どんなダウンリンクTCPパケットに対して受信が完了したか(acknowledgement)を把握することができる。例えば、PGWが検出したTCPパケットのSequence番号が1000番であり、ユーザ端末が同じTCP sessionへ送信したTCP ackパケットが1001番を通知すると、これは1000番までのsequence番号を持つTCPパケットが成功的に受信されたことを表されることである。アップ/ダウンリンクのデータパケットが同じIP flow又はTCP sessionに属するのか否かはIP送受信住所とポート番号などを用いて分かる。
【0198】
もし、前記設定した時間内にダウンリンクTCPパケットに対する送信が成功されたことを認知することができなかった場合は、段階1730で前記PGWはパケット損失が発生したと判定し、パケットに対する課金情報を修正したり削除し、送信されることができなかったパケットに対する課金が成らないようにする。
【0199】
実施形態でTCPパケットの送信が成功的に成る場合、段階1725で前記PGWは課金情報が有効であることを判定して適用した課金データを維持することができる。
【0200】
本明細書の前述した実施形態で説明したユーザ端末に対する接続状態有効性であるか否か、若しくは課金止め情報が適用された場合、PGWはダウンリンクでデータパケットを送信してtimerを開始するが、アップリンクパケット検査を介して成功するか否かが分からなく、まだtimerが終わる前にSGWからユーザ端末に対する接続が損失されたり、若しくは課金を止めるという情報を受信すると、同様にパケット損失が発生したと判定し、パケットに対する課金情報を修正したり削除し、送信されることができなかったパケットに対する課金がならないようにできる。
【0201】
前記実施形態では説明の便宜性のためにTCPを用いる場合を利用したが、本実施形態の主な要旨は、他の種類のプロトコル(例えば、UDPやRTPなど)を用いる場合にも適用されることができる。
【0202】
以上、実施形態で各構成要素は他の構成要素とデータを送受信できる送受信部及び前記送受信部を制御して前記送受信部を介して送受信されるデータに基づいて判定ができる制御部を含むことができる。
【0203】
本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須な特徴を変更しなくても他の具体的な形態で実施されることができるということを理解することができるでしょう。よって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なことで限定的ではないことで理解すべきである。本発明の範囲は前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって表され、特許請求の範囲の意味、範囲、及びその均等概念から導出されるすべての変更又は変形された形態が本発明の範囲に含まれることに解釈されなければならない。
【0204】
一方、本明細書及び図面には本発明の好ましい実施形態に対して開示したが、たとえ特定用語が用いられるが、これはただ本発明の記述内容を容易に説明して発明の理解を助けるための一般的な意味で用いられることであって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施形態の外にも本発明の技術的思想に基づいた他の変形例が実施可能であるということは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に自明なものである。