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LTE/SAE 네트워크에서 분산 이동성 관리 기법
Distributed Mobility Management Scheme in LTE/SAE Networks 원문보기

한국통신학회논문지. The Journal of Korea Information and Communications Society. 네트워크 및 서비스, v.38B no.11, 2013년, pp.879 - 894  

김용환 (한국기술교육대학교 컴퓨터공학과) ,  한연희 (한국기술교육대학교 컴퓨터공학과) ,  김민 (삼성.전자 DMC R&D Center 차세대 통신연구팀) ,  박용석 (삼성.전자 DMC R&D Center 차세대 통신연구팀) ,  문상준 (삼성.전자 DMC R&D Center 차세대 통신연구팀) ,  이진호 (삼성.전자 DMC R&D Center 차세대 통신연구팀) ,  최대규 (삼성.전자 DMC R&D Center 차세대 통신연구팀)

초록
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최근 급격한 모바일 인터넷 트래픽의 증가로 인하여 3GPP LTE/SAE 네트워크에서 코어 네트워크내의 과다한 데이터 트래픽 수용문제와 시스템 확장성 문제가 중요 이슈로 부각되고 있다. 현재 P-GW (PDN Gateway)를 이동성 앵커(Mobility Anchors)로써 활용하고 있는 중앙 집중형(Centralized) 방식의 LTE/SAE 네트워크에서는 급격히 증가하고 있는 모바일 인터넷 트래픽 수요를 감당하기 어려울 것으로 전망된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 분산 P-GW를 지원하는 새로운 LTE/SAE 네트워크 구조를 제안하고 이에 적합한 동적 분산 이동성 관리 방안을 제안한다. 이를 위하여, P-GW의 분산 배치뿐만 아니라 제어 평면을 담당하는 MME (Mobility Management Entity)들이 각 단말(User Equipment, UE)의 PDN 연결당 형성되는 위치 정보를 동적으로 분산 관리하고, 그러한 분산 MME 및 분산 P-GW에 의하여 PDN 연결의 핸드오버를 처리하는 프로시저를 제안한다. 또한, 제안하는 분산 방식의 LTE/SAE 네트워크 구조와 기존 중앙 집중형 방식의 LTE/SAE 네트워크 구조에 대하여 핸드오버 지연시간과 데이터 처리율 측면에서 성능을 비교 분석한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, due to a explosive growth in the mobile Internet traffic, the problem of excessive data traffic handling on core network and thus scalability problem have been magnified in 3GPP LTE/SAE networks. Current LTE/SAE network based on the central P-GW (PDN Gateway) used as mobility anchor cannot...

주제어

#3GPP   #LTE/SAE   #P-GW   #Distributed Mobility Management   #Traffic Offload  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LTE/SAE 시스템이란? LTE/SAE 시스템은 이동통신망 기술의 주요 표준화 단체인 3GPP에 의해 표준화가 진행되고 있는 차세대 이동통신망 시스템이며, 특히 SAE는 RAN이 아닌 코어 네트워크의 구조 및 프로시저에 관한 표준 기술을 일컫는다. 기존의 3G 시스템이 음성 서비스를 위한 CS (Circuit Switch)망과 데이터 서비스를 위한 PS (Packet Switch)망을 따로 가지고 있는데 반해서 LTE/SAE 시스템은 CS망 없이 PS망으로만 구성되기 때문에 음성 및 데이터 서비스가 모두 PS망을 통해 제공된다[3,16].
LTE/SAE 시스템이 기존 3G 시스템과 다른 점은? LTE/SAE 시스템은 이동통신망 기술의 주요 표준화 단체인 3GPP에 의해 표준화가 진행되고 있는 차세대 이동통신망 시스템이며, 특히 SAE는 RAN이 아닌 코어 네트워크의 구조 및 프로시저에 관한 표준 기술을 일컫는다. 기존의 3G 시스템이 음성 서비스를 위한 CS (Circuit Switch)망과 데이터 서비스를 위한 PS (Packet Switch)망을 따로 가지고 있는데 반해서 LTE/SAE 시스템은 CS망 없이 PS망으로만 구성되기 때문에 음성 및 데이터 서비스가 모두 PS망을 통해 제공된다[3,16].
3GPP Rel-7 Direct Tunnel 기술은 어떤 기술이 나올 토대를 마련하였는가? 3GPP Rel-7 Direct Tunnel 기술은 최초로 트래픽 부하감량 기술을 RAN 이 아닌 코어 네트워크에도 적용한 기술로서 특정 데이터 트래픽에 대하여 코어 네트워크에 위치하는 SGSN (Serving GPRS Support Node)을 통하여 대체 경로를 제공하는 기술이다[5]. 이는 최근의 3GPP Rel-10의 LIPA (Local IP Access)와 SIPTO (Selected IP Traffic Offload) 기술이 나올 수 있는 토대를 마련하였다. 또한 3GPP Rel-9 Femtocell 기술은 LTE/SAE에서 사업자의 정확한 Cell Panning없이 가정이나 사무실에 간단하게 설치되어 활용될 수 있는 소형 기지국인 Home eNodeB을 통하여 가입자에게 보다 향상된 3G Coverage와 Capacity를 제공한다.
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참고문헌 (19)

  1. Morgan Stanley Reports, Internet Trends, Apr. 2010. 

  2. Cisco, Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, Cisco White Paper, 2011-2016, Feb. 2010. 

  3. 3GPP, General Packet Radio Service (GPRS) Enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) Access, 3GPP TS 23.401. 

  4. 3GPP, Mobility between 3GPP Wireless Local Area Network (WLAN) interworking (I-WLAN) and 3GPP systems; General Packet Radio System (GPRS) and 3GPP I-WLAN aspects, 3GPP TS 24.327. 

  5. 3GPP, Direct tunnel deployment guideline, 3GPP TR 23.919. 

  6. 3GPP, Service requirements for Home Node B (HNB) and Home eNode B (HeNB), 3GPP TS 22.220. 

  7. 3GPP, Local IP Access and Selected IP Traffic Offload (LIPA-SIPTO), 3GPP TS 23.829. 

  8. P. Bertin, S. Bonjour, and J.-M. Bonnin, "A distributed dynamic mobility management scheme designed for flat IP architectures," in Proc. New Technol., Mobility, Security (NTMS), pp. 1-5, Tangier, Morocco, Nov. 2008. 

  9. P. Bertin, S. Bonjour, and J.-M. Bonnin, "Distributed or centralized mobility?," in Proc. IEEE GLOBECOM, pp. 1-6, Honolulu, U.S.A, Dec. 2009. 

  10. H. Chan, "Requirement of Distributed Mobility Management," IETF Internet Draft, draft-chan-dmm-requirements-00, Mar. 2012. 

  11. H. Chan, "Proxy mobile IP with distributed mobility anchors," in Proc. IEEE GLOBECOM Workshops (GC Workshops), pp. 16-20, Miami, U.S.A., Dec. 2010. 

  12. B. Sarikaya, "Distributed mobile IPv6," IETF Internet Draft, draft-sarikaya-dmm-dmipv6-00, Feb. 2012. 

  13. C. Bernardos et al., "A PMIPv6-based solution for Distributed Mobility Management," IETF Internet Draft, draft-bernardos-dmm-pmip-01, Mar. 2012. 

  14. P. Seite and P. Bertin, "Distributed Mobility Anchoring," IETF Internet Draft, draft-seitedmm-dma-00, Feb. 2012. 

  15. 3GPP, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall Description, 3GPP TS 36.300. 

  16. K. Kim, H. Jung, and J. Lee, "A Seamless voice call handover scheme for the 3G LTE system," J. Korean Inform. Commun. Soc. (KICS), vol. 35, no. 2, pp. 174-185, Feb. 2010. 

  17. J. H. Kim, "Network evolution stages and characteristics of LTE/LTE-Advanced system." J. Inst. Electron. Eng. Korea (IEEK), vol. 49-TC, no. 6, pp. 71-76, June 2012. 

  18. 3GPP, Local IP access (LIPA) mobility and Selected IP Traffic Overload (SIPTO) at the local network, 3GPP TR 23.859. 

  19. J.-H. Lee, J.-M. Bonnin, and X. Lagrange, "Host-based distributed mobility management support protocol for IPv6 mobile networks," in Proc. IEEE 8th Int. Conf. Wireless Mobile Comput. Networking, Commun. (WiMob), pp. 61-68, Barcelona, Spain, Oct. 2012. 

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