KR101573156B1 - 무선 통신 시스템에서 아이들 모드 시그널링 감소에 관련된 데이터를 처리하는 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 아이들 모드 시그널링 감소에 관련된 데이터를 처리하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서의 기술적 특성은 ISR 기능에 관련된 다수의 타이머를 제어하는 방법 및 장치를 제안하는 것이다. 해당 방법은 2G/3G 및 LTE와 같은 서로 다른 무선 접속 네트워크(radio access network) 사이에서 이동하는 UE에 적용될 수 있다. 이 방법은 P-TAU(periodic tracking area updating) 타이머에 뒤이어 수행되는 비활성화 타이머에 관련된다. 이 방법은 UE가 LTE 영역에 있는 동안에 이동성 관리 백오프(MM-BO) 타이머가 동작 중이고 P-TAU 타이머가 만료하는 경우, ISR 비활성화 타이머를 시작하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 아이들 모드 시그널링 감소에 관련된 데이터를 처리하는 방법{METHOD FOR PROCESSING DATA ASSOCIATED WITH IDLE MODE SIGNALING REDUCTION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 문서의 기술적 특징은, 다수의 OFDM(orthogonal frequency division multiple) 심볼을 사용하는 무선 시스템에 관련되고, 보다 구체적으로는, ISR(idle mode signalling reduction)에 관련된 데이터 및 타이머를 제어하는 방법에 관련된다.
3GPP(Third Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 시스템의 개선판으로 3GPP 릴리즈 8으로 소개되기도 한다. 3GPP LTE는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기법을 하향링크(downlink)를 위해 사용하고, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 기법을 상향링크를 위해 사용하고, 최대 4개의 안테나를 위한 MIMO (multiple input multiple output) 기법을 채용했다. 최근 들어, 3GPP LTE의 주된 개선판인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행되고 있다.
3GPP LTE 시스템은 사용자 장치(user equipment; UE)가 2G/3G 네트워크에 관련된 라우팅 영역(routing area; RA)과 LTE 네트워크에 관련된 트래킹 영역(tracking area; TA)에 동시에 등록(register)되도록 하는 ISR(idle mode signalling reduction) 기능을 지원한다. 이러한 ISR 기능은 UE로 하여금 추가적인 시그널링 없이 LTE와 2G/3G 사이에서 셀-재선택(cell reselection)을 수행할 수 있도록 한다. 결과적으로 ISR은 UE의 베터리 수명을 개선하고 이동성(mobility)에 관련된 시그널링을 감소시킬 수 있는 특징이다.
본 명세서의 기술적 특징은, 다수의 OFDM 심볼을 기초로 통신을 수행하는 무선 네트워크에서 베어러 자원, 세션 관리, 및/또는 이동성 관리를 위한 방법 및 장치를 제안하는 것이다. 또한, 본 명세서의 기술적 특징은 ISR 기능에 관련된 다수의 타이머를 제안하는 방법 및 무선 장치를 제안하는 것이다.
이 방법은 제1 타입의 네트워크와 제2 타입의 네트워크의 영역 사이에서 이동하는 사용자 장치(user equipment; UE)에 적용 가능하다.
일 양상에 따르면, 상기 ISR 기능이 구동(enable)됨을 지시하는 UE 위치 등록 수락 메시지(UE location registration accept message)를 수신하는 단계; 상기 제1 타입의 네트워크를 위한 UE 위치 등록 수락 메시지가 수신되는 경우, 상기 UE의 동작가능성(availability)을 주기적으로 통보하기 위해 사용되는 P-TAU(periodic tracking area updating) 타이머를 시작하는 단계; MM-BO(mobility management backoff) 시간 값이 포함된 제어 메시지를 수신하는 단계; 상기 MM-BO 시간 값을 기초로 MM-BO 타이머를 시작하는 단계; 및 상기 UE가 상기 제1 타입 네트워크의 범위(coverage) 내에 있는 도중에, 상기 MM-BO 타이머가 동작 중이고 상기 P-TAU 타이머가 만료되는 경우, 상기 제1 타입 네트워크에 대응되는 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)를 시작하는 단계를 포함한다.
상기 UE 위치 등록 수락 메시지는 상기 제1 타입 네트워크를 통해 수신되는 TAU 수락 메시지이다.
상기 UE 위치 등록 수락 메시지는 상기 제2 타입 네트워크를 통해 수신되는 RAU (routing area update) 수락 메시지이다.
상기 제어 메시지는 RRC (radio resource control) 연결 해제 메시지, RRC 연결 거절 메시지, RAU 거절 메시지 또는 TAU 거절 메시지이다.
상기 방법은 상기 UE 위치 등록 수락 메시지에 대응하여, P-RAU(periodic routing area update) 타이머를 시작하는 단계를 더 포함하고, 상기 P-TAU 및 P-RAU 타이머는 UE 내에서, 각각 MME(mobility management entity) 및 SGSN(serving GPRS support node)을 갱신하기 위해 동작되고, 상기 MME는 상기 제1 타입 네트워크에 관련되고, 상기 SGSN은 상기 제2 타입 네트워크에 관련된다.
상기 방법은 상기 제1 타입 네트워크에 대응되는 ISR 비활성화 타이머가 시작된 이후, UE가 상기 제1 타입 네트워크의 범위(coverage) 내에 있고 상기 MM-BO 타이머가 구동 중이 아닌 경우 TAU(tracking area update) 요청을 송신하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은 상기 ISR 비활성화 타이머가 만료한 이후, RAU 또는 TAU 절차에 관련되는 UE의 TIN(s Temporary Identifier used in Next update)을 P-TMSI(Packet Temporary Mobile Identity)로 설정하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 일 양상으로는 사용자 장치가 추가(UE)로 제안된다. 해당 사용자 장치(UE)는 상기 ISR 기능이 구동(enable)됨을 지시하는 UE 위치 등록 수락 메시지(UE location registration accept message)를 수신하고, 상기 제1 타입의 네트워크를 위한 UE 위치 등록 수락 메시지가 수신되는 경우, 상기 UE의 동작가능성(availability)을 주기적으로 통보하기 위해 사용되는 P-TAU(periodic tracking area updating) 타이머를 시작하고, MM-BO(mobility management backoff) 시간 값이 포함된 제어 메시지를 수신하고, 상기 MM-BO 시간 값을 기초로 MM-BO 타이머를 시작하고, 상기 UE가 상기 제1 타입 네트워크의 범위(coverage) 내에 있는 도중에, 상기 MM-BO 타이머가 동작 중이고 상기 P-TAU 타이머가 만료되는 경우, 상기 제1 타입 네트워크에 대응되는 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)를 시작하도록 설정되는 프로세서를 포함한다.
도 1은 LTE 시스템에 관련된 EPS(Evolved Packet System) 나타낸 도면이다.
도 2는 이하의 기술적 특징이 적용되는 E-UTRAN의 전체적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 다수의 인터페이스를 가로지르는 EPS 베어러를 나타내는 도면이다.
도 4는 TIN을 사용하여 ISR 활성화를 수행하는 과정을 나타내는 절차흐름도이다.
도 5는 ISR 기능과 관련된 절차를 나타내는 절차 흐름도이다.
도 6은 무선 통신 시스템에서 ISR 기능에 관련되는 타이머를 제어하는 방법을 나타내는 절차 흐름도이다.
도 7은 SM 타이머를 제어하는 절차 흐름도이다.
도 8은 상술한 일례가 적용되는 무선장치의 일례를 나타낸다.
이하에서 설명하는 기술적 특징은 다양한 무선통신시스템에 사용될 수 있는바, CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등의 다양한 시스템에서 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access) 또는 CDMA-2000 시스템 형태의 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(evolved UTRA) 등의 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunication system)의 일부이다. 3GPP LTE (3rd generation partnership project long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크로서는 OFDMA 기법을 사용하고, 상향링크로서는 SC-FDMA 기법을 사용한다. 설명의 편의를 위하여, 이하의 명세서는 3GPP LTE 또는 3GPP LTE-A에 집중하여 설명된다. 그러나 본 문서의 기술적 특징이 이에 제한되지는 않는다.
도 1은 LTE 시스템에 관련된 EPS(Evolved Packet System) 나타낸 도면이다. LTE 시스템은 사용자 단말(UE)과 PDN(pack data network) 간에, 사용자가 이동 중 최종 사용자의 응용프로그램 사용에 방해를 주지 않으면서, 끊김 없는 IP 연결성(Internet Protocol connectivity)을 제공하는 것을 목표로 한다. LTE 시스템은, 사용자 단말과 기지국 간의 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 정의하는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)를 통한 무선 접속의 진화를 완수하며, 이는 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크를 포함하는 SAE(System Architecture Evolution)에 의해 비-무선적 측면에서의 진화를 통해서도 달성된다. LTE와 SAE는 EPS(Evolved Packet System)를 포함한다.
EPS는 PDN 내에서 게이트웨이(gateway)로부터 사용자 단말로 IP 트래픽을 라우팅하기 위해 EPS 베어러(EPS bearers)라는 개념을 사용한다. 베어러(bearer)는 상기 게이트웨이와 사용자 단말 간에 특정한 QoS(Quality of Service)를 갖는 IP 패킷 플로우(IP packet flow)이다. E-UTRAN과 EPC는 응용 프로그램에 의해 요구되는 베어러를 함께 설정하거나 해제(release)한다.
EPC는 CN(core network)이라고도 불리며, UE를 제어하고, 베어러의 설정을 관리한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 SAE의 EPC의 노드(논리적 혹은 물리적 노드)는 MME(Mobility Management Entity) (10), PDN-GW 또는 P-GW(PDN gateway) (30), S-GW(Serving Gateway) (20), PCRF(Policy and Charging Rules Function) (40), HSS (Home subscriber Server) (50) 등을 포함한다.
MME(10)는 UE와 CN 간의 시그널링을 처리하는 제어 노드이다. UE와 CN 간에 교환되는 프로토콜은 NAS(Non-Access Stratum) 프로토콜로 알려져 있다. MME(10)에 의해 지원되는 기능들의 일례는, 베어러의 설정, 관리, 해제를 포함하여 NAS 프로토콜 내의 세션 관리 계층(session management layer)에 의해 조작되는 베어러 관리(bearer management)에 관련된 기능, 네트워크와 UE 간의 연결(connection) 및 보안(Security)의 설립에 포함하여 NAS 프로토콜 계층에서 연결계층 또는 이동제어계층(mobility management layer)에 의해 조작된다.
S-GW(20)는 UE가 기지국(eNodeB) 간에 이동할 때 데이터 베어러를 위한 로컬 이동성 앵커(local mobility anchor)의 역할을 한다. 모든 사용자 IP 패킷은 S-GW(20)을 통해 송신된다. 또한 S-GW(20)는 UE가 ECM-IDLE 상태로 알려진 유휴 상태(idle state)에 있고 MME가 베이러를 재설정(re-establish)하기 위해 UE의 페이징을 개시하는 동안 하향링크 데이터를 임시로 버퍼링할 때 베어러에 관련된 정보를 유지한다. 또한, GRPS(General Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)와 같은 다른 3GPP 기술과의 인터워킹(inter-working)을 위한 이동성 앵커(mobility anchor)의 역할을 수행한다.
P-GW(30)은 UE를 위한 IP 주소 할당을 수행하고, QoS 집행(Qos enforcement) 및 PCRF(40)로부터의 규칙에 따라 플로우-기반의 과금(flow-based charging)을 수행한다. P-GW(30)는 GBR 베어러(Guaranteed Bit Rate (GBR) bearers)를 위한 QoS 집행을 수행한다. 또한, CDMA2000이나 WiMAX 네트워크와 같은 비3GPP(non-3GPP) 기술과의 인터워킹을 위한 이동성 엥커(mobility anchor) 역할도 수행한다.
PCRF(40)는 정책 제어 의사결정(policy control decision-making)을 수행하고, 플로우-기반의 과금(flow-based charging)을 수행한다.
HSS(50)는, HLR(Home Location Register)이라고도 불리며, EPS-subscribed QoS 프로파일(profile) 및 로밍을 위한 접속제어에 정보 등을 포함하는 SAE 가입 데이터(SAE subscription data)를 포함한다. 또한, 사용자가 접속하는 PDN에 대한 정보 역시 포함한다. 이러한 정보는 APN(Access Point Name) 형태로 유지될 수 있는데, APN는 DNS(Domain Name system) 기반의 레이블(label)로, PDN에 대한 엑세스 포인트 또는 가입된 IP 주소를 나타내는 PDN 주소를 설명하는 식별기법이다.
도 1에 도시된 바와 같이 EPS 네트워크 요소(EPS network elements)들 간에는 S1-U, S1-MME, S5/S8, S11, S6a, Gx, Rx 및 SGi와 같은 다양한 인터페이스가 정의될 수 있다.
도 2는 이하의 기술적 특징이 적용되는 E-UTRAN의 전체적인 구조를 나타내는 도면이다.
E-UTRAN은, UE(210)에게 사용자 평면(user plane) 및 제어 평면(control plane)을 제공하는 적어도 하나의 기지국(evolved-Node B; eNB)(200)을 포함한다. UE는 고정되고 이동성일 수 있고, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선장비(wireless device) 등의 다양한 표현으로 불릴 수 있다. 기지국(200)은 UE와 통신하는 고정장비일 수 있고, BS(base station), NB(NodeB), BTS (Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access point) 등의 다양한 표현으로 불릴 수 있다.
기지국(200)과 UE(210)간에는 AS 프로토콜(Access Stratum protocol)로 알려진 프로토콜이 운영된다.
기지국(200)들은 X2 인터페이스를 통해 서로 연결된다. 기지국(200)은 또한 상술한 EPC 요소들과 S1 인터페이스를 통해 연결되는데, 구체적으로는 MME와는 S1-MME로 연결되고 S-GW와는 S1-U로 연결된다.
도 2에 도시된 E-UTRN은 홈 기지국(Home evolved Node B; HeNB) (220) 및 HeNB GW (HeNB gateway) (230)을 포함할 수 있다.
HeNB(220)은 기본적으로 일반적인 기지국과 동일하지만, 사용자 스스로가 설치하는 게 일반적인 단순한 장비일 수 있다. HeNB(220)는 hNB(home NB (hNB), 펨토셀(Femto-cell), 홈 셀룰러 기지국(home cellular base station) 등으로 불릴 수 있다. HeNB(220)는, 통상적인 셀룰러 네트워크 무선 인터페이스를 통해 통신한다는 점과 셀룰러 네트워크 사업자의 핵심망(CN)을 광통신, DSL, 케이블 가입망 등을 통해 인터넷 접속과 같은 대체 네트워크 접속을 수행한다는 점에서 셀룰러 네트워크처럼 동작한다. 일반적으로 HeNB(220)는, 무선 통신 서비스 제공자가 가지는 기지국에 비해서는, 낮은 무선 전송 출력 파워를 갖는다. 그래서 HeNB(220)에 의해 제공되는 서비스 커버리지는 eNB(200)에 의해 제공되는 서비스 커버리지에 비해 작은 것이 일반적이다. 이러한 특징으로 인해, 서비스 커버리지의 측면에서 볼 때, HeNB(220)에 의해 제공되는 셀은 펨토셀이라 불리며, eNB(200)에 의해 제공되는 셀은 메크로셀이라 불릴 수 있다.
이하 APN(Access Point Name)의 개념을 설명한다. APN는, 요청한 서비스가 네트워크에 접속하기 위해 P-GW를 통과하는 경우, P-GW를 찾기 위해 네트워크 내에서 기존에 정의된 엑세스 포인트의 이름을 의미한다. APN은 UE에게 제공되며, UE는 APN에 기초하여 데이터의 송/수신을 위해 적합한 P-GW를 결정할 수 있다.
서비스 제공자에 연결하는 경우, APN은 무선 장치에 의해 사용되는 설정 가능한 네트워크 식별자일 수 있다. 서비스 제공자는 어던 타입의 네트워크 연결이 생성되어야 하는지를 이러한 식별자를 통해 검사할 수 있다. 예를 들어, 어떤 IP 주소가 무선 장치에 할당되어야 하는지, 어떤 보안기법이 사용되어야 하는지, 또는 어떻게 개별 고객 네트워크에 접속할 수 있는지 등을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, APN은 무선 데이터 사용자가 통신을 하기를 원하는 IP PDN을 식별할 수 있다. PDN을 식별하는 것에 추가하여, APN는 서비스의 타입을 정의하는 데에 사용될 수도 있다. APN은 GPRS(general packet radio service) 및 EPC(evolved packet core)와 같은 다양한 엑세스 네트워크에서 사용될 수 있다.
이하 EPS 베어러(bearer)의 개념을 설명한다. EPS(Evolved Packet System)는 PDN 내에서 게이트웨이로부터 UE로 IP 트래픽을 라우팅하기 위해 EPS 베어러의 개념을 사용한다. EPS 베어러는 게이트웨이와 UE 간이 QoS(Quality of Service)를 기반으로한 IP 패킷 플로우(packet flow)이다. E-UTRAN과 EPC는 함께, 응용 프로그램의 요청에 따라 EPS 베어러를 설정하거나 해제할 수 있다.
EPS 베어러는 일반적으로 QoS(Quality of Service)와 관련된다. 다수의 베어러는, 서로 다른 QoS를 지원하거나 서로 다른 PDN에 연결되기 위하여, 사용자에게 설정될 수 있다. 예를 들어, 음성통화(예를 들어, VoIP)에 관련된 사용자는 동시에 FTP(File Transfer Protocol) 다운로드를 수행하거나 웹 부라우징을 수행할 수 있다. 이 경우, VoIP 베어러는 음성통화를 위해 필요한 QoS를 제공하고, 웹 브라우징이나 FTP 세션을 위해서는 "best-effort" 베어러가 할당될 수 있다.
대략적으로, EPS 베어러는 제공되는 QoS의 속성에 따라 두 가지 카테고리로 구분될 수 있다. 이러한 두 가지 카테고리는 최소 GBR(Guaranteed Bit Rate) 베어러와 Non-GBR 베어러이다. GBR 베어러는, 베어러 설정 및 변경 당시에 전용 송신 자원이 영구적으로 할당되는 관련 GBR 값을 포함한다. 만약 자원이 충분한 경우, GBR 값 이상의 비트 레이트도 허용될 수 있다. 이에 반해 non-GBR 베어러는 어떠한 비트 레이트도 보장하지 못한다. 이러한 베어러를 위해서는 어떠한 대역 자원도 영구적으로 할당되지는 않는다.
또한, EPS 베어러는 다른 방식으로 분류될 수 있다. 구체적으로, EPS 베어러는 디폴트 베어러(default bearer)와 전용 베어러(dedicated bearer)로 구분될 수 있다. 디폴트 베어러는 새로운 PDN 연결을 설정될 때 처음으로 설정되는 EPS 베어러이고, PDN 연결이 되는 동안 계속 유지된다. 디폴트 베어러는 모든 새로운 PDN 연결과 함께 생성된다. 즉, “Initial Attach”를 통해 P-GW로 UE가 연결될 때, 새로운 베어러, 즉 디폴트 베어러가 생성되고, 그 콘텍스트(context)는 PDN 연결이 유지되는 동안 남아있게 된다. UE는 하나 이상의 P-GW에 attach될 수 있고, 이에 따라 UE는 적어도 하나의 디폴트 베어러를 가질 수 있다. 디폴트 베어러는 non-GBR 베어러일 수 있고, 모든 QoS 종류 중에 가장 낮은 QoS를 갖는 “best effort QoS”를 가질 수 있다. “Initial Attach” 과정에서 생성되지 않는 베어러는 전용 베어러(dedicated bearer)로 분류될 수 있다. 전용 베어러는 UE에서 상향링크 패킷 필터와 PDN GW에서 하향링크 패킷 필터에 관계된 EPS 베어러로, 상기 필터는 오직 특정 패킷에만 매칭될 수 있다.
이하, EPS 베어러와 하위 계층 베어러, 예를 들어, S1, S5/S8, 라디오 베어러 및 E-RAB 같의 관계를 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이 EPS 베어러는 다수의 인터페이스(P-GW에서 S-GW 간에는 S5/S8 인터페이스, S-GW로부터 eNB 간에는 S1 인터페이스, 기지국과 UE 간에는 LTE-Uu 인터페이스로 알려진 라디오 인터페이스)를 통과한다. 각 인터페이스를 통과함에 있어서, EPS 베어러는 하위 계층 베어러와, 각각의 베어러 식별자에 기초해서, 매핑된다. 각 노드는 서로 다른 인터페이스 사이에서 베어러 식별자들 간의 연결관계(binding)를 기록하고 유지한다.
S5/S8 베어러는 P-GW와 S-GW 간의 EPS 베어러의 패킷을 전송한. S-GW는 S1 베어러와 S5/S8 베어러 간의 1대1 매핑 관계를 저장한다. 각 베어러는, 각 인터페이스 양단에서 GTP(GPRS Tunneling Protocol)에 기초한 TEID(Tunnel Endpoint ID)로 식별된다.
S1 베어러는 S-GW와 기지국(eNB) 사이에 EPS 베어러의 패킷을 전송한다. 라디오 베어러(라디오 데이터 베어러로도 알려짐)는 UE와 기지국 간의 EPS 베어러의 패킷을 전송한다. 각 EPS 베어러는 각 인터페이스 양단에서 GTP(GPRS Tunneling Protocol)에 기초한 TEID(Tunnel Endpoint ID)로 식별된다.
추가로 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)의 개념이 사용될 수도 있다. E-RAB는 UE와 EPC 간의 EPS 베어러의 패킷을 전송할 수 있고, 보다 구체적으로 기지국을 통해 S-GW로 패킷을 전송할 수 있다. E-RAB가 존재하는 경우, E-RAB과 EPS 베어러 간에는 1대1 매핑 관계가 존재한다.
동일한 EPS 베어러에 매핑된 IP 패킷들은 동일한 베어러 수준 패킷 포워딩 취급(예를 들어, 스케쥴링 정책, 큐(queue) 관리 정책, 레이트 조절 정책, RLC 설정)을 받는다. 상이한 베어러 수준의 QOS를 제공하기 위해서는 각 QoS 플로우를 위해 별개의 EPS 배어러를 형성해야 하고, 사용자 IP 패킷은 서로 다른 EPS 베어러로 필터링 되어야 한다.
이하 NAS(Non-Access Stratum) 상태 및 AS(Access Stratum) 상태에 대해 설명한다. UE는, 해당 UE가 EPC에 등록되어 있는지 여부와 활성화 또는 아이들 상태에 있는지 여부를 나타내는 다수의 NAS 및 AS 상태로 정의될 수 있다.
제1 NAS 상태, 즉 EMM-REGISTERED 상태 및 EMM-DEREGISTERED 상태는, UE 및 MME 내의 EPC 이동성 제어(EPC mobility management; EMM) 프로토콜에 의해 관리되는 EMM에 관련된다. UE의 EMM 상태는 UE가 EPC에 등록(register)되어있는지 여부에 따라 결정된다. EMM- REGISTERED 상태에서 UE는 서빙 MME와 S-GW(serving gateway)에 등록되고, IP 주소와 디폴트 베어러(default bearer)를 가진다.
제2 NAS 상태, 즉 ECM-IDLE 및 ECM-CONNECTED 상태는, ECM(EPS connection management)에 관련된다. 이러한 상태들은 EMM 프로토콜에 의해 관리된다. 특정한 기술표준 문서(예를 들어, 3GPP TS 23.401)에 있어서, ECM-IDLE 상태는 EMM-IDLE 상태로도 불리고, ECM- CONNECTED 상태는 EMM-CONNECTED 상태로도 불린다. UE의 ECM 상태는, NAS 프로토콜의 관점에서, UE가 활성화(active) 상태인지 대기(standby) 상태인지 에 따라 결정된다. ECM-CONNECTED 상태에서 UE는 활성화된다. 이 상태에서는, 모든 데이터 베어러와 시그널링 라디오 베어러(signalling radio bearers)가 가동 중이다. 대기(standby) 상태에서, 이동 단말은 ECL-IDLE 상태일 수 있다. 이 상태에서는 모든 베어러가 가동 중일 필요가 없다. 따라서, 네트워크는 UE가 ECM-IDLE 상태로 진입함에 따라, UE의 S1 베어러와 라디오 베어러(radio bearer)를 해제한다. 그러나 EPS 베어라와 S5/S8 베어러는 여전히 가동 중일 수 있다. 아이들 모드에서 MME는 아이들 모드의 UE가 정확히 어디에 있는지 알지 못한다. 대신 MME는 UE가 위치한 트래킹 영역(tracking area; TA)에 대해서만 알고 있다. 트래킹 영역(TA)에 대한 구체적 내용은 이하에서 설명된다.
AS 상태는 RRC(radio resource control)에 관련된다. 이러한 AS 상태는 UE 및 서빙 기지국의 RRC 프로토콜에 의해 관리된다. UE의 RRC 상태는, AS 프로토콜의 과점에서, UE가 활성화 상태인지 아이들(idle) 상태인지에 따라 결정된다. 활성화된 UE는 RRC_CONNECTED 상태에 있다. 이 상태에서 UE는 서빙 기지국에 할당되고, SRB1(Signalling Radio Bearers 1) 상의 시그널링 메시지를 사용해서 자유롭게 통신할 수 있다. 대기 상태의 경우, UE는 RRC_IDLE 상태에 있다. RRC_IDLE 상태에서의 이동성 제어는 UE에 의해 수행되는 셀 재선택(cell-reselection)인 것에 비해, RRC_CONNECTED 상태에서의 이동성 제어는 E-UTRAN에 의해 수행되는 핸드오버이다.
이하 이동성 관리(mobility management; MM)의 개념과 트래킹 영역(TA)의 개념을 상세하게 설명한다. 엑세스 네트워크에서 UE에 관련된 모든 정보는 데이터가 비활성화되는 기간 동안 해제될 수 있다. 이러한 상태를 ECM-IDLE(EPS Connection Management IDLE) 상태라 부를 수 있다. MME는 상기 Idle 구간 동안 UE 콘텍스트(context) 및 설정된 베어러에 관련된 정보를 유지할 수 있다.
네트워크가 ECM-IDLE 상태에 있는 UE에 접촉할 수 있도록, UE는 현재의 TA(Tracking Area)를 벗어날 때마다 네트워크에 새로운 위치에 관하여 알릴 수 있다. 이러한 절차는 "Tracking Area Update"라 불릴 수 있으며, 이 절차는 UTRAN(universal terrestrial radio access network)이나 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network) 시스템에서 "Routing Area Update"라 불릴 수 있다. MME는, UE가 ECM-IDLE 상태에 있는 동안 사용자 위치를 추적하는 기능을 수행한다.
ECM-IDLE 상태에 있는 UE에게 전달해야 할 다운링크 데이터가 있는 경우, MME는 UE가 등록된 TA(tracking area) 상의 모든 기지국(eNodeB)에 페이징 메시지를 송신한다. 그 다음, 기지국은 무선 인터페이스(radio interface) 상으로 UE에 대해 페이징을 시작한다. 페이징 메시지가 수신됨에 따라, UE의 상태가 ECM-CONNECTED 상태로 천이하게 하는 절차를 수행한다. 이러한 절차는 "Service Request Procedure"라 불릴 수 있다. 이에 따라 UE에 관련된 정보는 E-UTRAN에서 생성되고, 모든 베어러는 재설정(re-establish)된다. MME는 라디오 베어러(radio bearer)의 재설정과, 기지국 상에서 UE 콘텍스트를 갱신하는 역할을 수행한다.
상술한 이동성 관리(MM) 절차가 수행되는 경우, MM(mobility management) 백오프 타이머가 추가로 사용될 수 있다. MM 백오프 타이머에 관련된 타임 값이 수신됨에 따라, UE는 네트워크에서 부여한 타임 값에 따라 MM 백오프 타이머를 활성화시킬 수 있다. 현재의 3GPP 규격에 따르면, MM 백오프 타이머가 구동 중인 경우, UE는 네트워크로 TA 갱신(Tracking Area Update) 또는 RA 갱신(Routing Area Update) 절차를 수행하지 못한다. 그러나 MM 백오프 타이머가 구동하는 도중에도, 만약 네트워크에서 UE를 위한 하향링크 데이터가 발생하는 경우, UE는 페이징 메시지를 수신하므로 UE에 대한 페이징은 가능하다. 상술한 바와 같이, UE가 페이징 메시지에 대응하는 경우, 3GPP 규격에 따라 "Service Request Procedure(서비스 요청 절차)"가 수행되는 것이 요구된다.
이하, ISR(idle mode signalling reduction) 기능의 개념을 설명한다. ISR 기능은 UE가 E-UTRAN과 UTRAN/GERAN 사이와 같이 다른 엑세스 네트워크 간에 이동할 때, 위치 등록(즉, location update / registration update)을 위한 시그널링을 감소시킴으로써 네트워크의 자원을 효율적으로 사용하는 기능이다. UE가 E-UTRAN 셀에 캠프온(camp-on)하는 경우, UE는 MME에 위치 등록을 수행한다. 셀에 캠프온을 한다는 것은 UE가 셀 선택/재선택(cell selection/reselection) 동작을 완료하고 특정한 셀을 선택했다는 것을 의미한다. 한편, UE는 UTRAN/GEARN 셀로 이동하여, 그곳 셀에 캠프온을 수행하고, SGSN으로 위치 등록을 수행할 수 있다. 이에 따라, UE가 UTRAN과 UTRAN/GERAN 사이에서 자주 위치 등록을 수행하는 경우, 네트워크 자원이 낭비될 수 있다. 네트워크 자원의 낭비를 막기 위해 ISR 기능이 제안된다.
ISR 기능에 따르면, UE가 E-UTRAN과 UTRAN/GERAN을 통해 MME와 SGSN, 즉 2개의 이동성 관리(mobility management) 노드 각각에 위치 등록을 수행한 경우, 아이들 모드의 UE는 사전에 등록된 RAT(Radio Access Technologies) 간에 이동하는 경우, 또는 셀을 재선택하는 경우에는 추가적인 위치 등록을 수행하지 않는다. 만약 ISR이 활성화되어 있고, 아이들 상태인 특정 UE로 송신할 하향링크 데이터가 있는 경우, E-UTRAN과 UTRAN/GERAN을 통해 페이징이 동시에 전달될 수 있다. 이를 통해 네트워크는 UE를 성공적으로 검색하고, 해당 UE로 하향 데이터를 전달할 수 있다.
이하, 세션 관리(Session Management; SM)의 개념과 SM 백오프(Session Management Back-off Timer)를 상세하게 설명한다. SM은 PDN 연결을 설정하고, 추가적인 베어러를 할당하고, 특정한 베어러에 대한 QoS를 변경하는 SM 시그널링(session management signaling)에 관련된다. 예를 들어, VoIP와 같은 새로운 서비스가 개시되는 경우, UE는 SM 시그널링을 사용하여 네트워크로 하여금 새로운 베어러를 할당하도록 요청할 수 있다. 추가로, UE는 SM 시그널링을 사용하여 특정 베어러의 QoS를 변경하도록 요청할 수 있다. SM 시그널링은, 예를 들어 “PDN Connectivity”, “Bearer Resource Allocation”, 또는 “Bearer Resource Modification Requests”와 같은, UE로부터의 ESM 요청(EPS Session Management requests)에 의해 개시될 수 있다.
현재의 3GPP 규격에 따르면, APN 기반의 SM 혼잡 제어(Session Management congestion control)가 적용될 수 있다. 구체적으로, MME는 UE로부터의 ESM(EPS Session Management) 요청에 대하여, 특정 APN에 관련된 ESM 혼잡(ESM congestion)이 검출되는 경우, 특정한 벡오프 타이머를 부여하며 거절할 수 있다. 상술한 타이머는 “SM 백오프 타이머(Session Management back-off timer)”로 불릴 수 있다. 현재 규격에 따르면, SM 백오프 타이머는 T3396와 같은 다른 용어로 불릴 수 있다.
MME는, 특정한 APN에 대해 혼잡 제어(congestion control)가 활성화되는 경우, SM 백오프 타임(또는, SM 백오프 타임 값)을 저장할 수 있다. MME는 저장된 SM 백오프 타이머가 만료하기 전에 해당 APN을 타겟팅하는 UE로부터 추가적인 요청이 수신되는 경우, 즉시 거절할 수 있다.
네트워크(예를 들어, MME)는 ESM(EPS Session Management) 요청이 거절되는 경우, SM 백오프 타임(또는 타임 값)이 MME로부터 UE로 전달된다. 예를 들어, SM 백오프 타임 값은, 베어러 자원 변경 또는 베어러 자원 할당을 위한 요청이 MME에 의해 거절되는 경우에 전달될 수 있다. 구체적으로, SM 백오프 타임 값은 “BEARER RESOURCE ALLOCATION REJECT” 메시지 및/또는 “BEARER RESOURCE MODIFICATION REJECT” 메시지를 통해 UE로 전달될 수 있다.
EPS 세션 관리 거절 메시지(the EPS Session Management reject message)에 포함된 SM 백오프 타임 값이 수신됨에 따라, UE는 수신된 타임 값에 따라 SM 백오프 타이머를 활성화시킨다. 구체적으로, 거절된 EPS 세션 관리 요청 메시지(EPS Session Management Request message)에 의해 APN이 제공되는 경우, UE는 PDN 연결을 해제하는 경우(즉, PDN 연결해제 요청(PDN Disconnection Request)을 송신하는 경우)를 제외하고는 혼잡한 해당 APN을 위한 어떠한 세션 관리 절차(예를 들어, PDN 연결 요청(PDN CONNECTIVITY REQUEST), 베어러 자원 변경 요청(BEARER RESOURCE MODIFICATION REQUEST) 또는 베어러 자원 할당 요청(BEARER RESOURCE ALLOCATION REQUEST)을 수행하는 절차)도 수행하지 않는다. 만약, 거절된 EPS 세션 관리 요청 메시지(EPS Session Management Request message)에 의해 APN이 제공되지 않는 경우, UE는 APN 없이는 어떤 세션관리 요청도 개시하지 않는다. 또한, UE는 특정한 APN에 대해서는 SM 절차를 개시할 수 있다. UE는 UE가 활성화할 수 있는 모든 APN에 대해 별도의 SM 백오프 타이머를 지원할 수 있다.
이하 ‘TIN’의 개념을 설명한다. UE가 네트워크에 접속할 때, 네트워크는 UE에서 임시 식별정보(temporary identity)를 할당할 수 있다. 예를 들어, SAE 시스템이 UE에 GUTI(Global Unique Temporary Identity)를 할당하는 동안, 2G/3G 네트워크(예를 들어, GERAN/UTRAN)는 P-TMSI(Packet Temporary Mobile Subscriber Identity)를 UE로 할당할 수 있다. UE는 서로 다른 네트워크(예를 들어, GERAN/UTRAN/E-UTRAN) 간에서 이동할 수 있기 때문에, UE가 최초 핵심망 노드에서 새로운 핵심망 노드로 핸드오버 하는 경우, 빠른 핸드오버를 위해, 상기 UE의 콘텍스트(context)를 획득하도록, 상기 최초의 핵심망 노드는 상기 UE의 임시 식별정보를 사용하여 발견되어야 한다. 이에 따라, ISR 기능이 사용되는 경우, UE는 TIN(Temporary Identity used in Next update) 정보를 보유하게 되는데, TIN은 핵심망과의 다음 번 시그널링(예를 들어, TAU 또는 RAU)에서 사용되는 이동성 관리 콘텍스트(mobility management context)의 유형이 어떤 것인지를 지시하는 파라미터이다. TIN의 가능한 값은 GUTI(즉, MME에 알려진 UE의 식별정보)일 수 있고, P-TMSI(즉, SGSN에 알려진 UE의 식별정보)일 수 있고, “RAT related TMSI”일 수 있다. 예를 들어, TIN이 GUTI로 결정된 경우, SGSN은 RAU 요청과 함께 GUTI를 수신하는 방식으로 MME로부터 UE의 콘텍스트를 불러(fetch)올 수 있다. GUTI는 SGSN의 본래의 식별정보(native identification)가 아니므로, 콘텍스트의 교환은 GUTI를 사용하여 상기 UE의 콘텍스트를 보유하는 MME의 위치를 찾는 방식으로 수행될 수 있다.
도 4는 TIN을 사용하여 ISR 활성화를 수행하는 과정을 나타내는 절차흐름도이다. S410 단계에서는, ISR이 활성화되지 않은 경우, 통상의 어태치(attach) 절차가 E-UTRAN으로 수행된다. 그에 따라, UE는 해당 UE의 TIN을 GUTI로 설정한다. 상술한 바와 같이, TIN이 GUTI로 설정되는 경우, UE는 이후의 TAU 과정이나 RAU 과정에서 GUTI를 사용한다.
S420 단계에서, UE는 비록 아이들 모드에 머물지만, GERAN/UTRAN을 의도하는 엑세스 방법(desired access)으로 선택한다. UE는 TIN이 지시한 바에 따라 GUTI를 사용하여 SGSN에 RAU 요청을 송신한다. 구체적으로, UE는 라우팅 영역 식별자(Routing Area ID; RAI)와 GUTI로부터 매핑된 P-TMSI를 포함하는 RAU 요청을 SGSN으로 송신한다.
S430 단계에서, SGSN은 해당 UE의 콘텍스트를 MME로부터 불러올 수 있고, MME는 ISR 지원(support)을 나타내고, SGSN은 MME가 UE를 위한 연결을 수립한 SGW에 연결할 수 있는지를 결정한다. S440 단계에서 HSS로 SGSN이 등록을 수행한다.
S450 단계의 경우, RAU 수락 메시지 내에는 ISR 활성화를 위한 지시정보가 포함된다. 현행 3GPP 규격에 따르면 UE는 ISR 기능을 활성화하는 경우에 TIN을 “RAT related TMSI”로 설정하도록 되어 있다. 만약 TIN이 “RAT related TMSI”로 설정되는 경우, 다음 번 TAU 또는 RAU 절차를 위한 UE의 식별정보는 UE가 현재 캠프온(camp-on)되어 있는 셀의 유형에 따라 결정된다. 즉, TIN이 “RAT related TMSI” 인 경우, UE는 E-UTRAN 셀에 캠프온 되어 있는 경우에는 GUTI를 사용하고, GERAN/UTRAN 셀 캠프온 되어 있는 경우에는 P-TMSI를 사용한다.
본 명세서는 이동성 관리 및 세션 관리에 관련된 다수의 일례를 포함하고 있다, 이하 ISR 기능과 관련된 다수의 타이머를 제어하는 방법에 관련된 첫 번째 실시예를 설명한다.
첫 번째 실시예는 LTE 네트워크와 2G/3G 네트워크처럼 각 네트워크가 ISR 기능에 관련된 다수의 타이머를 갖는 서로 다른 2개의 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에 적용 가능하다. 도 5는 ISR 기능과 관련된 절차를 나타내는 절차 흐름도이다. S500 단계에서, UE는 UE 콘텍스트가 SGSN에 의해 유지되도록 RAU 절차를 성공적으로 수행한다. 또한, 성공적인 RAU 절차의 결과로, P-RAU 타이머가 개시된다. P-RAU 타이머는 UE의 동작가능성(availability)을 주기적으로 보고하는 타이머로, UE와 SGSN에 의해 유지된다. SGSN에 의해 유지되는 P-RAU 타이머의 시간 값은 UE에 의해 유지되는 P-RAU 타이머의 시간 값이 비해 4분이 더 길도록 설정된다. 현행 3GPP 표준 문서에 따르면, P-RAU 타이머는 T3312로 표시된다.
P-RAU가 구동되는 동안, UE 콘텍스트는 핵심망 노드(즉, SGSN)에 의해 유지되어, 추가적인 RAU 절차가 요구되지 않는다. 다음 번 RAU 절차가 성공적으로 완료되는 경우, P-RAU 타이머는 리셋되며, 종전의 P-RAU 타이머가 구동인지 여부에 상관 없이 다시 개시된다.
S505 단계에서, UE 는 E-UTRAN의 영역으로 이동한 이후 성공적으로 TAU 절차를 수행한다. 구체적으로, UE는 MME로 TAU 요청 메시지를 송신한다. UE가 새로운 네트워크로 이동하기 전에 종전 네트워크(GERAN/UTRAN)에 있었기 때문에, TAU 내의 UE의 식별정보는 P-TMSI 및 RAI(routing area identity)를 기초로 설정된다. 종전 네트워크(GERAN/UTRAN)에 관련된 UE 식별정보는 TAU 요청 내에 포함되기 때문에, 네트워크는 ISR을 구동시킬 수 있다. 구체적으로, TAU 요청 메시지에 대응하여, MME는 ISR이 구동(즉 활성화)되었음을 지시하는 TAU 수락 메시지를 송신할 수 있다. ISR 기능을 활성화함에 따라, UE와 MME는 각각 그들의 P-TAU 타이머를 시작한다. P-RAU 타이머와 유시하게, P-TAU 타이머는 UE의 동작가능성(availability)을 주기적으로 보고하는 타이머로, UE와 핵심망 노드(즉, MME)에 의해 유지된다. 추가로, MME에 의해 사용되는 P-TAU 타이머 시간 값은 UE에 의해 사용되는 P-TAU 타이머에 비해 4분 길게 설정된다. 현행 3GPP 규격 문서에 따르면, P-TAU 타이머는 T3412로 표시된다.
P-RAU 타이머 및 P-TAU 타이머에 추가하여, ISR 타이머가 구동되는 경우 추가적인 타이머가 개시될 수 있다. 구체적으로, ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)가 P-TAU 타이머와 P-RAU 타이머에 의해 개시될 수 있다. ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)는 UE와 핵심망 노드 모두를 위해 설정될 수 있고, UE가 다른 RAT에 위치하면서 P-TAU/RAU 타이머가 만료하였으나 P-TAU/RAU를 수행하지 못하는 상황에서 UE 및 네트워크에서 모두 시작한다. ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)가 구동되는 중에는 UE 콘텍스트는 핵심망 노드에서 유지된다. P-RAU 타이머/P-TAU 타이머와 유사하게, 네트워크에 의해 사용되는 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)의 시간 값은 UE에 의해 사용되는 타이머에 비해 4분 길도록 설정된다. 현행 3GPP 규격에 따르면, GERAN/UTRAN에서 사용되는 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)는 T3323으로 표시되고, E-UTRAN에서 사용되는 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)는 T3423으로 표시된다.
ISR 기능이 활성화된 이후에, UE는 S510에 도시된 바와 같이 RRC 연결을 설정하기 위한 시도를 할 수 있다. 도 5에서 UE의 RRC 연결 시도는 네트워크 혼잡으로 인해 성공적이지 못한 것으로 가정된다. 이 경우, UE는 상술한 바에 따라 MM 백오프(MM-BO) 타이머 값을 받게 된다. MM-BO 타이머는 T3346 타이머로 표시된다. 상술한 바와 같이 MM-BO 타이머가 구동되는 동안에는 UE는 TAU 절차를 수행하지 못하게 된다.
T3346이 구동되는 경우, UE는 여전히 LTE 영역에 있고, UE의 T3312 타이머는 만료할 수 있다. 이 경우 UE는 EMM-REGISTERED.NORMAL-SERVICE 상태에 있지만 MME로 TAU 절차를 수행하지 못하고, UE는 또한 UE의 상태로 인해 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)를 시작하지 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, UE가 다시 종전의 네트워크의 영역으로 되돌아갈 수 있고, UE는 타이머 T3346이 만료한 이후에 RAU 요청 메시지를 송신할 수 있다. S515 단계에서, UE는 RAU 요청 메시지를 송신하고, ISR 기능이 구동(즉, 활성화)된 것을 지시하는 RAU 수락 메시지를 수신할 수 있다. RAU 동작이 SGSN으로 성공적으로 수행됨에 따라, SGSN에 의해 유지되던 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)는 중지되고, P-RAU 타이머는 도 5에 개시된 것처럼 P-RAU 타이머가 다시 개시된다.
상술한 바와 같이, MME의 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)는 ISR 기능이 구동중인 경우에는 추가로 개시된다. 그러나 만약 MME로 다음번 TAU 절차가 수행되지 않는 경우, ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)는 만료할 것이다. S520 단계에서, 만약 MME의 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)가 만료하는 경우, MME는 SGSN으로 해제 통지(detach notification) 메시지를 송신하고, MME에 의해 유지되던 UE 콘텍스트 정보를 해제하게 된다.
UE 콘텍스트가 해제된 이후, UE는 E-UTRAN의 영역으로 진입하여 MME로 TAU 요청 메시지를 추가로 송신할 수 있다. 이 경우, UE의 TIN은 “RAT related TMSI”이고, UE는 E-UTRAN 셀에 캠프온하기 때문에, TAU 요청 메시지 상에서의 UE의 식별정보는 GUTI에 기초한다. 이 경우, GUTI는 MME의 본래의 식별정보(native identification)이므로, MME는 SGSN으로부터 UE의 콘텍스트를 불러올 수 없다. 그러나 MME는 UE 콘텍스트를 더 이상 유지하지 않고 있기 때문에, MME가 UE 콘텍스트 정보를 획득하지 못하는 기술적 문제가 발생한다.
달리 표현하면, UE가 LTE 시스템에서 ISR 기능이 활성화된 상태에서; UE가 서비스 요청을 수행했으나 RRC 연결이 거절되고 MM-BO 시간 값을 받은 경우; LTE 영역에 있는 UE는, P-TAU 만료 이후에도 MM-BO 타이머가 구동되는 동안에는 TAU를 수행하지 못하고, ISR 비활성화 타이머를 시작하지 못하고; UE가 2G/3G 영역으로 이동하여; MM-BO 타이머가 만료되어, UE가 SGSN에 등록하고 여전히 ISR 활성화인 상태에서; MME의 묵시적 해제 타이머가 만료되는 경우; MME는 SGSN으로 해제 통지를 보내고, UE는 LTE로 이동할 때 TIN을 “RAT related TMSI”로 설정하게 되는데, 이 경우에 문제가 발행한다. 이 경우, T3412 및 T3434 중 어느 것도 구동되고 있지 않기 때문에 TAU를 수행해야 하는지가 불분명하다. 또한, TAU를 수행한다 하다고 가정하더라도, TIN의 잘못된 세팅으로 인해 UE는 P-TMSI로부터 매핑된 GUTI가 아니라 네이티브 GUTI를 사용한다. MME는 더 이상 네이티브 GUTI로부터 UE 콘텍스트를 찾지 않기 때문에 문제가 발생할 수 있다.
도 6의 첫 번째 실시예는 특정한 상황에서 ISR 비활성화 타이머를 제어하는 방식으로 상술한 문제를 해결한다. 도 6은 무선 통신 시스템에서 ISR 기능에 관련되는 타이머를 제어하는 방법을 나타내는 절차 흐름도이다. 도 6에 도시된 일례는 OFDM 심볼을 기반으로 통신하는 제1 타입 네트워크(예를 들어, LTE)와 제1 타입 네트워크와는 상이한 제2 타입 네트워크(예를 들어, 2G/3G)를 포함하는 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 구체적으로 도 6은 LTE 영역과 2G/3G 네트워크 영역 간에 이동하는 UE에 적용될 수 있다.
도 6을 참고하면, S610 단계에서, UE는 ISR 기능이 구동됨을 지시하는 UE 위치 등록 수락 메시지(UE location registration accept message)를 수신한다. UE 위치 등록 수락 메시지는 LTE를 통해 송신되는 TAU 수락 메시지이거나, 2G/3G 네트워크를 통해 수신되는 RAU 수락 메시지이다. ISR 기능이 구동됨을 지시하는 정보는 EPS 갱신 결과(EPS update result)의 정보 요소로 포함될 수 있다. EPS 갱신 결과는 1 옥텟의 정보요소로, 4 비트의 ‘EPS update result information element identifier’와 뒤따라 오는 1 비트의 ‘Spare’ 비트(0으로 코딩됨)와 뒤따라 오는 3비트의 EPS update result value를 포함한다. EPS update result value에 포함되는 3비트 정보는 TA(tracking area)가 갱신되는 경우 ‘000’으로, combined TA/LA(TA는 E-UTRAN와 관련되고 LA(location area)는 GERAN/UTRAN에 관련됨)가 갱신되는 경우 ‘001’로 설정된다. 또한, TA가 갱신되고 ISR 기능이 활성화된 경우 ‘100’으로 설정되고 combine TA/LA가 갱신되고 ISR 기능이 활성화되는 경우 ‘101’로 설정된다.
S620에서는, ISR 기능이 활성화되었음을 지시하는 UE 위치 등록 수락 메시지를 수신함에 따라 UE는 P-TAU 타이머를 시작한다. 상술한 바와 같이, P-TAU 타이머는 MME와 관련되고, UE의 동작가능성으로 주기적으로 통보하기 위해 사용된다. 추가로, P-TAU 타이머에 바로 뒤이어, ISR 비활성화 타이머가 상술한 본 명세서의 일례에 의해 지시되는 조건에서 시작될 수 있다. 한편 ISR 기능이 활성화된 경우, UE는 P-TAU 타이머(T3412 타이머)와 P-RAU 타이머(T3312) 타이머를 모두 유지할 수 있다. UE에 구동되는 두 개의 별도의 타이머는 UE에서 MME 및 SGSN을 독립적으로 업데이트하도록 구동된다. P-TAU 타이머의 시간 값은 다양한 방식으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 해당 시간 값은 기설정되거나, UE 위치 등록 수락 메시지에 의해 주어질 수 있다.
S630 단계에서, UE는 MM-BO 시간 값을 수신하고, MM-BO 타이머를 시작한다. 상술한 바와 같이 MM-BO 시간 값은 RRC 연결이 해제되거나 거절되는 경우 제공될 수 있다. 구체적으로, MM-BO 시간 값은 RRC 연결 해제 메시지, RRC 연결 거절 메시지, RAU 거절 메시지, TAU 거절 메시지를 통해 제공될 수 있다.
S640 단계에서 제1 타입 네트워크(예를 들어 LTE)의 영역에 있는 UE는 MM-BO 타이머가 구동 중인 경우 P-TAU 타이머가 만료하면 ISR 비활성화 타이머를 시작한다. 도 5의 S525에서 논의한 바와 같이, UE가 LTE 영역에 있고 MM-BO가 동작하는 상황에서 만약 ISR 비활성화 타이머가 개시되지 않는 경우, UE 콘텍스트는 SGSN으로부터 불러들일 수 없다. 그래서 LTE 시스템에서의 UE는 MM-BO 타이머가 구동 중이고, P-TAU 타이머가 만료되는 경우 ISR 비활성화 타이머를 시작한다. 즉, UE가 여전히 EMM-REGISTERED.NORMAL-SERVICE 상태에 있더라도, MM-BO 타이머가 구동 중이고, P-TAU 타이머가 만료되는 경우 ISR 비활성화 타이머를 개시하는 것이 바람직하다.
상술한 단계에서, UE는 ISR 비활성화 타이머가 만료한 이후 TIN을 P-TMSI로 설정할 수 있다. 적절한 TIN 설정을 통해, 더 이상 UE 콘텍스트를 유지하지 않는 MME로 TAU를 수행하기 위해 P-TMSI와 RAI를 사용할 수 있다.
이하, 본 명세서의 두 번째 실시예에 대해 설명한다. 본 명세서의 두 번째 실시예는 SM(session management) 시그널링/타이머에 관련되고, 상술한 APN(access point name)에도 관련된다. 또한, 해당 실시예는 IMSI(international mobile subscriber identity) 페이징과도 관련된다.
페이징 절차는, UE로 NAS(non-access stratum) 시그널링 연결의 설립을 요청하는 네트워크에 의해 사용된다. 페이징을 위한 목적으로, 이동 단말은 S-TMSI(system architecture evolution temporary mobile subscriber identity)를 사용하여 페이징되거나 IMSI를 사용하여 페이징된다. IMSI를 사용하여 EPS 서비스를 위한 페이징을 하는 것은 네트워크에서 에러 복귀를 위해 사용하는 비정규적(abnormal) 절차이다. 구체적으로, UE의 IMSI를 사용하여 페이징을 수신하는 경우, UE는 재-어태치(re-attach) 절차를 수행한다.
일반적으로, 상업 통신망 운영자는 UE가 어태치(attach) 절차 동작에 특정한 APN에 어태치 되도록 요구한다. 예를 들어, 운영자는 always-on IMS APN으로 어태치할 것을 요구할 수 있다.
그러나 상술한 페이징이 수신되는 동안 해당 APN에 대한 SM 백오프 타이머(T3396으로 표시됨)가 동작 중일 수 있다. 만약 T3396 타이머가 동작 중인 경우, UE는 어태치 절차 동안에는 해당 APN에 대해 PDN 연결 요청 절차(PDN connectivity request procedure)를 개시할 수 없다. 이에 따라 UE는 IMSI 페이징을 적절하게 대응할 수 없는 경우가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위해, APN에 관련된 T3396 타이머를 중단하거나, IMSI 페이징을 수신한 이후에는 모든 T3396 타이머를 중단할 것을 제안한다.
도 7은 SM 타이머를 제어하는 절차 흐름도이다. 도 7의 S710 단계에 따르면, UE는 MME로 SM 요청 메시지를 송신한다. SM 요청 메시지의 일례는, PDN 연결 요청(PDN connectivity request), 베어러 자원 변경 요청 메시지(bearer resource modification request message), 및/또는 베어러 자원 할당 요청 메시지(bearer resource allocation request message)를 포함한다.
S720 단계에서, APN에 관련된 SM 백오프 시간 값을 포함하는 SM 요청 메시지에 대응하여 UE는 SM 응답 메시지를 수신한다. MME로부터 수신되는 SM 응답 메시지의 일례는, PDN 연결 거절(PDN connectivity reject), 베어러 자원 변경 거절(bearer resource modification reject), 및/또는 베어러 자원 할당 거절(bearer resource allocation reject)이 있다. S730 단계에서, UE는 수신된 SM 백오프 시간 값을 기초로 SM 백오프 타이머를 시작한다.
S740 단계에서, UE는 기지국으로부터 IMSI 페이징 메시지를 수신한다. 이에 따라, S750 단계에서 UE는 SM 백오프 타이머(즉, 구동중인 모든 타이머 또는 어태치를 위해 사용되는 APN에 관련된 특정한 타이머)를 중단시킨다.
도 8은 상술한 일례가 적용되는 무선장치의 일례를 나타낸다. 이러한 장치는 UE의 일부로서 구현될 수 있고, 또한 핵심망(CN) 개체의 일부로 구현될 수 있다. 무선장치(1000)는 프로세서(1010), 메모리(1020), RF(radio frequency) 유닛(1030)을 포함할 수 있다.
프로세서(1010)은 상술한 기능, 절차, 방법들을 구현하도록 설정될 수 있다. 라디오 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층(layer)들은 프로세서(1010)에 구현될 수 있다. 프로세서(1010)은 도 4-7에 도시된 다수의 타이머를 제어할 수 있다. 메모리(1020)은 프로세서(1010)에 동작적으로 연결되고, RF 유닛(1030)은 프로세서 (1010)에 동작적으로 연결될 수 있다.
프로세서(1010)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(1020)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1030)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1020)에 저장되고, 프로세서(1010)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1020)는 프로세서(1010) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 널리 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1010)와 연결될 수 있다.
상술한 일례들에 기초하여 본 명세서에 따른 다양한 기법들이 도면과 도면 부호를 통해 설명되었다. 설명의 편의를 위해, 각 기법들은 특정한 순서에 따라 다수의 단계나 블록들을 설명하였으나, 이러한 단계나 블록의 구체적 순서는 청구항에 기재된 발명을 제하하는 것이 아니며, 각 단계나 블록은 다른 순서로 구현되거나, 또 다른 단계나 블록들과 동시에 수행되는 것이 가능하다. 또한, 통상의 기술자라면 간 단계나 블록이 한정적으로 기술된 것이나 아니며, 발명의 보호 범위에 영향을 주지 않는 범위 내에서 적어도 하나의 다른 단계들이 추가되거나 삭제되는 것이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.
상술한 실시예는 다양한 일례를 포함한다. 통상의 기술자라면 발명의 모든 가능한 일례의 조합이 설명될 수 없다는 점을 알 것이고, 또한 본 명세서의 기술로부터 다양한 조합이 파생될 수 있다는 점을 알 것이다. 따라서 발명의 보호범위는, 이하 청구항에 기재된 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 상세한 설명에 기재된 다양한 일례를 조합하여 판단해야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 다수의 OFDM 심볼을 기초로 통신하는 제1 타입 네트워크, 상기 제1 타입 네트워크와는 상이한 제2 타입 네트워크, 및 상기 제1 타입 네트워크와 상기 제2 타입 네트워크 중 적어도 어느 하나와 통신하는 사용자 장치(UE)를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 제1 타입 네트워크의 범위(coverage)와 상기 제2 타입 네트워크의 범위 사이에서 이동하는 상기 UE에 의해 수행되는 ISR(idle mode signaling reduction) 기능에 관련된 타이머를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 ISR 기능이 구동(enable)됨을 지시하는 UE 위치 등록 수락 메시지(UE location registration accept message)를 수신하는 단계;
    상기 제1 타입의 네트워크를 위한 UE 위치 등록 수락 메시지가 수신되는 경우, 상기 UE의 동작가능성(availability)을 주기적으로 통보하기 위해 사용되는 P-TAU(periodic tracking area updating) 타이머를 시작하는 단계;
    MM-BO(mobility management backoff) 시간 값이 포함된 제어 메시지를 수신하는 단계;
    상기 MM-BO 시간 값을 기초로 MM-BO 타이머를 시작하는 단계; 및
    상기 UE가 상기 제1 타입 네트워크의 범위(coverage) 내에 있는 도중에, 상기 MM-BO 타이머가 동작 중이고 상기 P-TAU 타이머가 만료되는 경우, 상기 제1 타입 네트워크에 대응되는 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)를 시작하는 단계
    를 포함하는
    방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 UE 위치 등록 수락 메시지는 상기 제1 타입 네트워크를 통해 수신되는 TAU 수락 메시지인
    방법.

  3. 제1항에 있어서, 상기 UE 위치 등록 수락 메시지는 상기 제2 타입 네트워크를 통해 수신되는 RAU (routing area update) 수락 메시지인
    방법.

  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 메시지는 RRC (radio resource control) 연결 해제 메시지, RRC 연결 거절 메시지, RAU 거절 메시지 또는 TAU 거절 메시지인
    방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 UE 위치 등록 수락 메시지에 대응하여, P-RAU(periodic routing area update) 타이머를 시작하는 단계를 더 포함하고,
    상기 P-TAU 및 P-RAU 타이머는 UE 내에서, 각각 MME(mobility management entity) 및 SGSN(serving GPRS support node)을 갱신하기 위해 동작되고,
    상기 MME는 상기 제1 타입 네트워크에 관련되고, 상기 SGSN은 상기 제2 타입 네트워크에 관련되는
    방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 타입 네트워크에 대응되는 ISR 비활성화 타이머가 시작된 이후, UE가 상기 제1 타입 네트워크의 범위(coverage) 내에 있고 상기 MM-BO 타이머가 구동 중이 아닌 경우 TAU(tracking area update) 요청을 송신하는 단계
    를 더 포함하는
    방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 ISR 비활성화 타이머가 만료한 이후, RAU 또는 TAU 절차에 관련되는 UE의 TIN(s Temporary Identifier used in Next update)을 P-TMSI(Packet Temporary Mobile Identity)로 설정하는 단계
    를 더 포함하는
    방법.
  8. 다수의 OFDM 심볼을 기초로 통신하는 제1 타입 네트워크, 상기 제1 타입 네트워크와는 상이한 제2 타입 네트워크, 및 상기 제1 타입 네트워크와 상기 제2 타입 네트워크 중 적어도 어느 하나와 통신하는 사용자 장치(UE)를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 제1 타입 네트워크의 범위(coverage)와 상기 제2 타입 네트워크의 범위 사이에서 이동하고, ISR(idle mode signaling reduction) 기능에 관련된 타이머를 제어하는 UE에 있어서,
    상기 ISR 기능이 구동(enable)됨을 지시하는 UE 위치 등록 수락 메시지(UE location registration accept message)를 수신하고,
    상기 제1 타입의 네트워크를 위한 UE 위치 등록 수락 메시지가 수신되는 경우, 상기 UE의 동작가능성(availability)을 주기적으로 통보하기 위해 사용되는 P-TAU(periodic tracking area updating) 타이머를 시작하고,
    MM-BO(mobility management backoff) 시간 값이 포함된 제어 메시지를 수신하고,
    상기 MM-BO 시간 값을 기초로 MM-BO 타이머를 시작하고,
    상기 UE가 상기 제1 타입 네트워크의 범위(coverage) 내에 있는 도중에, 상기 MM-BO 타이머가 동작 중이고 상기 P-TAU 타이머가 만료되는 경우, 상기 제1 타입 네트워크에 대응되는 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)를 시작하도록 설정되는
    프로세서를 포함하는
    사용자 장치(UE).


  9. 무선 통신 시스템에서, UE(user equipment)가 타이머를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 UE의 ISR(idle mode signaling reduction) 기능을 활성화시키는 갱신 메시지를 수신하는 단계;
    상기 UE의 ISR 기능이 활성화되면, 상기 UE의 동작가능성(availability)을 주기적으로 통보하기 위해 사용되는 P-TAU(periodic tracking area updating) 타이머를 유지하는 단계; 및
    상기 P-TAU 타이머가 만료하고 MM-BO(mobility management backoff) 타이머가 구동하면, 제1 타입 네트워크에 상응하는 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)를 시작하는 단계
    를 포함하되,
    상기 무선 통신 시스템은 OFDM 심볼을 기초로 통신하는 상기 제1 타입 네트워크와 상기 제1 타입 네트워크와는 상이한 제2 타입 네트워크를 포함하고,
    상기 MM-BO 타이머는 상기 UE로 MM-BO 값이 수신되는 경우 시작되도록 설정된 타이머인
    방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 갱신 메시지는 상기 제1 타입 네트워크를 통해 수신되는 TAU 수락 메시지인
    방법.

  11. 제9항에 있어서, 상기 갱신 메시지는 상기 제2 타입 네트워크를 통해 수신되는 RAU(routing area update) 수락 메시지인
    방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 타이머를 제어하는 UE(user equipment)에 있어서,
    신호를 송수신하는 RF 유닛; 및
    상기 RF에 연결되는 프로세서
    를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 RF 유닛을 제어하여, 상기 UE의 ISR(idle mode signaling reduction) 기능을 활성화시키는 갱신 메시지를 수신하고,
    상기 UE의 ISR 기능이 활성화되면, 상기 UE의 동작가능성(availability)을 주기적으로 통보하기 위해 사용되는 P-TAU(periodic tracking area updating) 타이머를 유지하고,
    상기 P-TAU 타이머가 만료하고 MM-BO(mobility management backoff) 타이머가 구동하면, 제1 타입 네트워크에 상응하는 ISR 비활성화 타이머(deactivate ISR timer)를 시작하는 것을 특징으로 하고,
    상기 무선 통신 시스템은 OFDM 심볼을 기초로 통신하는 상기 제1 타입 네트워크와 상기 제1 타입 네트워크와는 상이한 제2 타입 네트워크를 포함하고,
    상기 MM-BO 타이머는 상기 UE로 MM-BO 값이 수신되는 경우 시작되도록 설정된 타이머인
    사용자 장치(UE).
  13. 제12항에 있어서, 상기 갱신 메시지는 상기 제1 타입 네트워크를 통해 수신되는 TAU 수락 메시지인
    사용자 장치(UE).

  14. 제12항에 있어서, 상기 갱신 메시지는 상기 제2 타입 네트워크를 통해 수신되는 RAU(routing area update) 수락 메시지인
    사용자 장치(UE).





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