KR101667243B1 - 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션의 지원 - Google Patents
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Abstract
일 실시예에 있어서, 사용자 장비(UE)와 IP 네트워크 사이의 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들의 지원을 위한 구조가 제공되고, 상기 모바일 네트워크는, 제어 평면 노드로서 언급되며, 제어 평면 베어러를 통해 상기 UE와 상기 모바일 네트워크 사이의 제어 평면 트랜잭션들을 지원하는 적어도 하나의 노드를 포함하고, 상기 구조는, - 제어 평면 베어러를 통해, 상기 UE와 상기 제어 평면 노드 사이의 상기 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하도록 적응된 상기 UE 및 상기 제어 평면 노드, - 상기 모바일 네트워크 내에서 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고, 상기 제어 평면 노드와 상기 IP 네트워크 사이에서 상기 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하도록 적응된 상기 제어 평면 노드로서, IP 터널링을 통해 또는 통하지 않고, 상기 IP 네트워크와 인터페이스하는 게이트웨이 기능부와 인터페이스하는, 제어 평면 노드를 포함한다.
Description
본 발명은 일반적으로 모바일 통신 네트워크들 및 시스템들에 관한 것이다.
[컨텍스트기술]
모바일 통신 네트워크들 및 시스템들의 상세한 설명들은 예컨대 3GPP(제 3세대 파트너십 프로젝트)와 같은 표준화 기구들에 의해 출판된 특히 기술 규격서들과 같은 문헌들에서 찾아 볼 수 있다.
패킷 모바일 통신 시스템들의 예들은, 이볼브드 패킷 시스템(EPS)(특히 3GPP TS 23.401에 규정된), GPRS/UMTS(특히 3GPP TS 23.060에 규정된), CDMA EVDO, WiMAX, .. 등을 포함한다.
예컨대, EPS는 3GPP TS 23.401로부터 취해진 도 1에서 상기되는 바와 같이 특히 E-UTRAN 또는 UTRAN에 의해 엑세스될 수 있는 EPC(이볼브드 패킷 코어)를 포함한다. EPS는 사용자 장비(UE)와 외부 IP 네트워크(패킷 데이터 네트워크(PDN)로도 불림) 사이에서 IP 연결성을 제공한다. EPS 내에서 사용자 평면 트랜잭션의 지원은 모두 네트워크를 통한 그리고 네트워크의 상이한 인터페이스들을 통한, 사용자 평면 트랜잭션들을 위한 PDN 연결 및 베어러, 또는 할당된 네트워크 자원들의 개념들에 기초한다. 네트워크의 상이한 노드들에서 이러한 PDN 연결 및 베어러들 그리고 관련된 컨텍스트들을 관리하기(예컨대 구축하거나 해제하기) 위한 절차들이 규정된다. 유사한 개념들이 EPS 이외의 시스템들 내에 존재한다.
본 발명자들이 인식한 바와 같이, 그리고 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 머신형 통신(MTC)(머신투 머신(M2M)으로도 불리는) 또는 다른 낮은 대역폭의 데이터 통신과 같은 새로운 유형들의 통신들에 대해 새로운 개념들에 기초하여 모바일 네트워크들 통한 사용자 평면 트랜잭션들의 개선된 지원에 대한 필요성이 존재한다. 보다 일반적으로, 네트워크들 및 시스템들의 개선들이 예컨대 MTC 또는 다른 낮은 대역폭의 데이터 통신들과 같은 새로운 유형의 통신들의 특정 특성으로 인해 요구된다.
본 발명의 실시예들은 특히 이러한 요구들을 다룬다.
이들 및 다른 목적들은 일 양상에서, 사용자 장비(UE)와 IP 네트워크 사이의 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들의 지원을 위한 구조에 의해 달성되고, 이러한 모바일 네트워크는 제어 평면 노드로서 언급되고, 제어 평면 베어러를 통해 상기 UE와 상기 모바일 네트워크 사이의 제어 평면 트랜잭션들을 지원하는 적어도 하나의 노드를 포함한다. 일 실시예에 있어서,상기 구조는,
- 제어 평면 베어러를 통해 상기 UE와 상기 제어 평면 노드 사이의 상기 모바일 네트워크를 통해 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하도록 적응된 상기 UE와 상기 제어 평면,
- 상기 모바일 네트워크 내의 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고, 상기 제어 평면 노드와 상기 IP 네트워크 사이의 상기 모바일 네트워크를 통해 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하도록 적응되고, IP 터널링을 통해 또는 통하지 않고, 상기 IP 네트워크와 인터페이싱하는 게이트웨이 기능부와 인터페이싱하는 상기 제어 평면 노드를 포함한다.
이들 및 다른 목적들은 다른 양상에서, 특히 이러한 구조에서와 같이 상기 모바일 네트워크 내의 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고 모바일 네트워크를 통해 사용자 평면 트랜잭션들에 대해 사용자를 통한 액세스 방법에 의해 달성된다. 일 실시예에 있어서, 상기 방법은 상기 서비스들에 대해 어떠한 사용자 평면 베어러도 상기 UE를 위해 요구되지 않는다는 상기 제어 평면 노드에 대한 표시에 기초하는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
이들 및 다른 목적들은 다른 양상에서, 특히 이러한 구조에서와 같이 상기 모바일 네트워크 내의 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션 서비스들을 위해 UE에 IP 어드레스 할당을 위한 방법에 의해 달성된다. 일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 상기 제어 평면 노드가 상기 게이트웨이 기능부에 대한 어드레스 할당 서버 프로토콜(DHCP 또는 임의의 다른 프로토콜과 같은)의 사용을 통해 UE에 대한 IP 어드레스 정보를 요청하는 단계를 포함한다.
이들 및 다른 목적들은 다른 양상에서, 특히 이러한 구조에서와 같이 상기 모바일 네트워크 내의 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들의 지원을 위한 방법에 의해 달성된다. 일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고 사용자 평면 트랜잭션들의 지원에 기초하는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
이들 및 다른 목적들은 다른 양상에서, 특히 이러한 구조에서와 같이 상기 모바일 네트워크 내의 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고 모바일 네트워크를 통한 제어 평면 노드간 이동성을 위한 방법에 의해 달성된다. 일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 상기 제어 평면 노드간 이동성 도중에 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고 사용자 평면 서비스의 활성화해제 또는 재활성화에 기초하는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
이들 및 다른 목적들은 다른 양상들에서 이러한 구조를 위한 및/또는 이러한 방법(들)을 수행하기 위한 엔티티들에 의해 달성되고, 상기 엔티티들은 특히(하지만 배타적이지는 않게) 사용자 장비(UE), 제어 평면 노드, 및 게이트웨이 기능부를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 장치들 및/또는 방법들의 일부 실시예들은 이제 첨부 도면들을 참조하여, 오로지 예시를 통해 기술된다.
도 1은 EPS를 위한 구조의 일 예를 상기하는 도면.
도 2는 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 사용자 평면 프로토콜 스택을 상기하는 도면.
도 3은 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 제어 평면 프로토콜 스택을 상기하는 도면.
도 4는 EPC에 대한 UTRAN 액세스를 위한 사용자 평면 프로토콜 스택을 상기하는 도면.
도 5는 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 PDN 연결을 구축하는데 필요한 시그널링을 상기하는 도면.
도 6은 GPRS 코어에 대한 UTRAN 액세스를 위한 PDP 컨텍스트를 구축하는데 필요한 시그널링을 상기하는 도면.
도 7은 EPC에 대한 UTRAN 액세스를 위한 PDP 컨텍스트를 구축하는데 필요한 시그널링을 상기하는 도면.
도 8은 3GPP TR 23.888 내에서 현재 제안되는 작은 데이터 송신을 위한 단부대 단부 데이터 경로들을 상기하는 도면.
도 9는 예를 통해 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 평면 프로토콜 스택의 제 1 예를 도시하는 도면.
도 10은 예를 통해 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 평면 프로토콜 스택의 제 2 예를 도시하는 도면.
도 11은 예를 통해 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 평면 프로토콜 스택의 제 3 예를 도시하는 도면.
도 2는 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 사용자 평면 프로토콜 스택을 상기하는 도면.
도 3은 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 제어 평면 프로토콜 스택을 상기하는 도면.
도 4는 EPC에 대한 UTRAN 액세스를 위한 사용자 평면 프로토콜 스택을 상기하는 도면.
도 5는 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 PDN 연결을 구축하는데 필요한 시그널링을 상기하는 도면.
도 6은 GPRS 코어에 대한 UTRAN 액세스를 위한 PDP 컨텍스트를 구축하는데 필요한 시그널링을 상기하는 도면.
도 7은 EPC에 대한 UTRAN 액세스를 위한 PDP 컨텍스트를 구축하는데 필요한 시그널링을 상기하는 도면.
도 8은 3GPP TR 23.888 내에서 현재 제안되는 작은 데이터 송신을 위한 단부대 단부 데이터 경로들을 상기하는 도면.
도 9는 예를 통해 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 평면 프로토콜 스택의 제 1 예를 도시하는 도면.
도 10은 예를 통해 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 평면 프로토콜 스택의 제 2 예를 도시하는 도면.
도 11은 예를 통해 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 평면 프로토콜 스택의 제 3 예를 도시하는 도면.
본 발명의 실시예들은 머신투 머신(M2M) 또는 보다 일반적으로 "머신 유형의 통신"(MTC) 모바일 디바이스 또는 다른 낮은 대역폭 데이터 서비스들을 위하여 단말들 및 네트워크들 사이의 짧고 산발적인 사용자 평면 트랜잭션들의 부정기적인 송신을 수행하기 위한 효과적인 해결책을 제공한다.
타깃 디바이스들의 예들은, a) 하루에 수 번의 측정들을 보고하는 센서, b) 일주일에 한 번 보충의 필요성을 통보하는 (커피) 머신을 들 수 있다.
모든 알려진 기존 해결책들은 정상 사용자들을 위한 정상 데이터 서비스들에 대해 동일한 패킷 코어 네트워크 절차들의 사용을 수반하고, 따라서 부정기적인 짧은 트랜잭션들의 낮은 비용의 전달은 적절하지 않다. 특히, 기존의 해결책들은 이러한 디바이스들이 단지 매우 작은 수의 패킷들을 송신하기 위하여 기상할 때 너무 많은 시그널링을 수반하거나, 및/또는 EPC 사용자 평면(SGW 및 PGW) 내에서 자원들의 영구적인 할당을 필요로 한다.
LTE 액세스의 경우에 대해:
1) 사용자 평면은 도 2에서 상기된 프로토콜 스택(3GPP TS 23.401의 도면 5.1.2.1-1을 참조)에 기초한다.
2) 대응하는 UE-MME 제어 평면 프로토콜 스택에 대해, 도 3(GPP TS 23.401의 도면 5.1.1.3-1을 참조)에서 상기된다.
UMTS 액세스의 경우에 대해:
3) 사용자 평면은 이볼브드 패킷 코어 내의 도 4(GPP TS 23.401의 도면 5.1.2.4-1을 참조)에서 상기된 프로토콜 스택에 기초한다:(최상의 경우에, 즉 UTRAN과 SGW 사이의 직접 터널에 대해 표현된)
4) GRPS 코어 내의 사용자 평면에 대해 유사한 도면들이 존재한다. 3GPP TS 23.060을 참조.
모든 이들 경우들에 있어서, E-UTRAN 또는 UTRAN에 대해 각각 도 5, 도 6, 및 도 7(3GPP TS 23.401의 도면 5.1.2.1-1 및 3GPP TS 23.060 도면 64 및 64a를 참조)에 도시된 바와 같이, UE로부터 PDN GW(이볼브드 패킷 코어에서)까지 또는 GGSN(GPRS 코어에서)까지 PDN 연결을 구축하기 위하여, 네트워크를 통해 광대한 시그널링이 요구된다.
또한, 모든 이들 경우들에서 패킷 코어(SGW/PGW)는 UE에 어드레스 지정된 입력 패킷들을 PGW로부터 SGW로 라우팅(및 WCDMA 및 GSM 액세스를 위해 SGSN으로 진행)하기 위하여 구축된 영구적인 연결을 가질 필요가 있다. 부정기적인 작은 데이터 송신 서비스들의 경우, 이것은 네트워크 자원의 낭비이다.
현재의 패킷 네트워크 절차들은, 송신될 실제 양의 데이터에 대해 많은 시그널링(및 처리) 오버헤드를 생성하기 때문에, 부정기적인 작은 데이터 송신들에 대해 이와 같이 비능률적이다.
이것은 머신 유형 통신들을 위한 시스템 개선들에 대해 3GPP SA2의 연구 내에서 핵심 문제로서 식별되었다. 3GPP TR 23.8889 절5.4를 참조.
NAS(비 액세스 층의 시그널링) 내에서 작은 데이터의 전송을 허용함으로써 UE와 MME 사이의 시그널링을 최적화하고, 따라서 UE가 휴지 모드일 때 작은 데이터의 매 발생시 S1 및 무선 베어러들을 구축할 필요성을 회피하는 한 가지 해결책이 TR 23.888 절6.53에서 제안되었다(("Solution - Small Data Transfer (E-UTRAN): Use of pre-established NAS security context to transfer the IP packet as NAS signalling without establishing RRC security"). 이러한 해결책은 도 8에 도시된다.
그러나, 이러한 해결책은 여전히 네트워크를 통해 PDN 연결을 구축하는 것을 필요로 한다. 따라서 이것은 (빈번한 작은 데이터 송신보다 가능성이 더 높은 시나리오인) 부정기적인 작은 데이터 송신에는 적응되지 않는다.
SMS는 또한 다음의 이유로 인해 짧은 사용자 평면 패킷들의 전달에 대한 적합한 접근법이 아니다:
- 이것은 IP 기반 통신들을 허용하지 않을 것이다;
- SMS 페이로드(160 옥텟)는 너무 작다: 3GPP SA1 요건에 관해, 작은 데이터의 최대 1K 옥텟을 송신할 수 있어야 한다; 다수의 SMSs를 연결시키는 것은 상당히 비능률적이다;
- SMS 하부구조와 처리 오버헤드;
- SMS는 LTE 하의 PS만의 디바이스들을 위해 지원되지 않는다.
M2M 또는 MTC 디바이스들은 간혹 짧은 패킷 길이를 갖는 부정기적인 트랜잭션들을 수반한다(예, 매달 한 번의 가스 계량값 보고).
문제점들
- LTE/EPC 네트워크들은 오로지 부정기적으로 사용되는 PGW 및 SGW 상에 자원들을 영구적으로 고정시키는 디폴트 베어러의 구축 할당을 필요로 한다.
- MTC 디바이스가 트랜잭션을 개시하는 것을 필요로 할 때마다, GSW로의 사용자 평면 연결을 재구축하기 위하여 먼저 일련의 제어 평면 트랜잭션들을 착수해야 한다. 많은 경우들에서, 더 많은 무선 인터페이스 및 네트워킹 트래픽이 실제 사용자 평면 메시지에서보다 이들 제어 평면 메시지들에서 낭비된다.
정상적인 EPC 사용자 평면에 대한 필요성을 회피하는 MTC 서비스 데이터 송신에 대한 새로운 메커니즘을 결정할 필요성이 존재한다.
본 발명의 실시예들은 특히 이러한 문제를 해결하거나 또는 이러한 단점을 회피하는 것을 가능케 한다.
이후로, 본 발명의 실시예들은 예를 통해 및 도시 목적을 위해, EPS를 통한 M2M 또는 MTC 통신들에 대해 보다 구체적으로 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 이러한 경우로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예들은, TS 23.888 절6.53에서 제안된 해결책에 기초하고, (산발적이고 작은 데이터 트랜잭션들에 대해) 모바일 "제어 평면을 통한 데이터" 선택사항을 한정하고, 제어 평면 노드(예, LTE 액세스를 위해 MME 또는 레거시 3GPP 무선을 위해 SGSN)가 새로운 "제어 평면 게이트웨이를 통한 데이터" 기능부(기존의 네트워크 노드, 예컨대 광대역 네트워크 게이트웨이(BNG)에 의해 구현될 수 있는)를 통해, 및 따라서 PGW/SGSN에 대한 PDN 연결을 구축할 필요성 없이), 이러한 트래픽을 라우팅하게 한다.
짧은 사용자 평면 IP 트랜잭션들은, 무선을 통한 및 RAN(무선 액세스 네트워크)과 코어 사이의 인터페이스를 통한 전용 사용자 평면 베어러를 구축하기 위한 필요성을 회피하기 위하여, 3GPP TR 23.888의 절6.53에 규정된 해결책과 유사한 원리들에 따라, 네트워크 내의 UE와 제어 평면 노드 사이에서 제어 평면 시그널링 채널을 통해 전송된다. IP 트래픽은 UE와 코어 네트워크 노드 사이의 시그널링 링크들을 통해 운반된다.
"제어 평면을 통한 데이터"(DOCP:Data over Control Plane) 서비스를 제공하기 위한 본 발명의 다양한 실시예들은 이후로 기술될 것이다.
도 9, 도 10 및 도 11은 DOCP 서비스를 위한 예컨대 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 프로토콜 스택의 예를 도시한다. 도 9 및 도 10에 도시된 예들에 있어서, 제어 평면 노드(MME)는 DOC GW로 언급된 게이트웨이 기능부를 통해 외부 IP 네트워크와 인터페이스한다.
도 9에 도시된 예에 있어서, 제어 평면 노드(MME)는, IP 네트워크와 인터페이스하는 게이트웨이 기능부(DOCP GW)와, IP 터널링을 통해 인터페이스한다. 도 10에 도시된 예에 있어서, 제어 평면 노드(MME)는, IP 네트워크와 인터페이스하는 게이트웨이 기능부(DOCP GW)와 IP 터널링 없이 인터페이스한다. 도 9는 특히, 제어 평면 노드와 게이트 기능부가 상이한 PLMNs 내에 위치할 때, 예컨대 가입자가 로밍 중일 때, 사용될 수 있는 반면, 도 10은 특히 제어 평면 노드와 게이트웨이 기능부가 동일한 PLMN에 위치할 때, 예컨대 가입자가 로밍하지 않을 때 사용될 수 있다.
제어 평면 노드(MME)가 게이트웨이 기능부(DOCP GW)와 IP 터널링을 통해 인터페이스하는 도 9가 먼저 고려될 것이다.
도 9의 예에 있어서, IP 터널링은 "VPN" 층으로 도시되고, 이는 임의의 적합한 IP 터널 프로토콜(L2-TP, L2-VPN, L3-VPN, GRE, 등)일 수 있다.
3GPP 액세스의 경우에 대해, "제어 평면을 통한 데이터"(DOCP) 서비스는, 제한된 수의 IP 패킷들을 부정기적으로 송신하는 모든 또는 오로지 특정 데이터 세션들을 위해 특별한 모바일 단말(UE)에 의해 사용될 대안적인 (정규 PDN 연결/PDP 컨텍스트에 대해) 액세스 메커니즘으로서 제공된다.
LTE를 통해, 접속 상태 도중에, DOCP를 사용하도록 구성된 UE는 어떠한 디폴트 베어러도 구축될 필요가 없지만 오히려 대안적인 DOCP 절차가 사용되어야 한다는 접속 메시지 내의 표시(이 표시는 예컨대 DOCP PDN 연결 표시자가 제공되는 수정된 PDN 연결성 요청 메시지의 형태를 취할 수 있다)를 포함하고, 대안적으로 디폴트 베어러 및 PDN 연결 구축이 대안적인 DOCP 절차를 사용하여 처리하여야 하는 MME를 나타내기 위하여 UE 및/또는 HSS 기록이 사용하는 특정 APN이 규정될 수 있다.
RAN 노드(E-UTRAN 노드와 같은)가 하나 이상의 제어 평면 노드(MME 또는 SGSN과 같은)에 연결될 수 있는 시스템(S1-Flex를 지원하는 EPS와 같은)에 있어서, UE는 RAN 노드가 DOCP 서비스들을 지원하는 제어 평면 노드를 선택하도록 요청하는 서빙 RAN 노드에 대한 표시를 포함할 수 있다. 접속된 이후 UE는 DOCP 서비스들을 사용하여 시작할 수 있으므로, DOCP 가능한 제어 평면 노드를 향한 UE의 조정은, UE가 지원하고 이후에 DOCP 서비스들을 사용할 수 있는 UE 접속 도중의 표시에 의존할 수 있다.
특별한 MTC 디바이스 가입이 DOCP 서비스를 사용하기 위한 허가를 이전에 승인받았다는 것을 확인 후, MME는 정규 PDN 연결의 경우에서와 같이 DOCP 서비스를 사용할 때 UE에 의해 사용될 어드레스 지정을 포함하는 수신확인(예, IPv6)을 통해 응답한다(이러한 수신확인은 예컨대 수정된 활성 디폴트 EPS 베어러 컨텍스트 요청 메시지의 형태를 취할 수 있다). 만약 선택된 MME 또는 SGSN이 DOCP 서비스를 지원하지 않는다면, 접속 요청을 DOCP 서비스를 지원하는 대안적인 제어 평면 노드로 방향을 재설정하기 위한 다중-운영자 코어 네트워크(MOCN) 절차들을 사용할 수 있다.
2G/3G(GSM, WB-CDMA) 3GPP 무선을 통해, DOCP를 사용하도록 구성된 UE는 어떠한 베어러도 생성될 필요가 없지만 오히려 대안적인 DOCP 절차가 사용되어야 한다는, 활성 PDP 컨텍스트 요청 메시지 내의 표시를 포함한다. 특별한 MTC 디바이스 가입이 DOCP 서비스를 사용하기 위한 허가를 이전에 승인받았다는 것을 확인 후, SGSN은 정규 PDN 컨텍스트의 경우에서와 같이 DOCP 서비스를 사용할 때 UE에 의해 사용될 어드레스 지정을 포함하는 수신확인(예, IPv6)을 통해 응답한다.
주목 1 : 이러한 해결책은, GPRS 코어 내의 GERAN/UTRAN 하에서 지원되는 것과 같이, UE가 디폴트 베어러를 설정하지 않고 E-UTRAN을 통해 PGW에 접속하는 가능성을 도입한다. 이것은 모든 UEs가 디폴트 베어러를 구축해야 한다는 규칙 또는 DOCP 절차가 사실상의 디폴트 베어러로서 사용되어야 한다는 규칙의 수정으로서 형식적으로 처리될 수 있다.
주목 2 : 제어 평면 노드(예, LTE 액세스를 위해 MME 또는 GERAN/UTRAN을 위해 SGSN)는 이러한 작은 패킷(DOCP) 해결책을 사용할지, 또는 PGW/GGSN에 대한 정규 PDN 연결을 구축할지를, UE로부터의 NAS 시그널링 내에서 수신된 DOCP 표시, UE가 데이터를 송신하도록 요청한 APN, HSS로부터 수신된 가입 파라미터들(예, 이러한 APN이 부정기적인 작은 데이터 송신과 관련되는지를 식별하는 APN 구성 파라미터들), 국부적인 운영자 정책 및/또는 이전의 트래픽 교환들의 가능한 지식(예컨대, UE의 트래픽이 DOCP 서비스를 위한 일부 상한 임계치를 초과하는 것의 검출)에 기초하여 결정할 수 있다.
주목 3 : DOCP 절차를 사용하는 UE는 정상적인 PGW를 통한 제 2 PDN 연결을 개방하는 기존의 절차들을 사용할 수 있다. 이러한 이중 PDN 접근법은 높은 트래픽 기간들을 지원하기 위한 애플리케이션 층에서 또는 UE 상의 특정 애플리케이션(예, UE의 SW 다운로드)에서 사용될 수 있고, DOCP 연결을 통한 (즉, 정상적으로 오로지 부정기적인 작은 데이터 송신 서비스들을 지원하는 것을 필요로 하는 UE를 수반하는 벌크 갱신 또는 다운로드 프로세스들에 대해) 애플리케이션 층의 시그널링을 사용하여 트리거될 수 있다.
주목 4 : MME 또는 SGSN는, DOCP 연결된 UE가 정상적인 PDN 절차를 사용하여 재접속하도록 하기 위하여 및/또는 정상적인 절차를 사용하여 연결된 DOCP 가능한 UE가 DOCP 절차들을 사용하여 재접속하도록 하기 위하여 기존의 절차들을 사용할 수 있다. 이러한 대안적인 PDN 접근법은 DOCP와 정상적인 메커니즘들 사이의 UE 연결들을 조정하기 위하여 네트워크에 의해 사용될 수 있다.
주목 5 : DOCP 서비스를 필요로 하지 않는 UE를 서빙하는 대신에 "정상적인" MME 또는 SGSN가 남아 있는 동안 DOCP 서비스를 지원하는 특수한 MME 또는 SGSN이 전개될 수 있다. DOCP 가능한 제어 평면 노드의 선택은 예컨대 상술된 바와 같이 수행될 수 있다.
무선 인터페이스를 통해 및 RAN(예컨대, 3GPP에 의해 규정된 UTRAN 또는 E-UTRAN일 수 있는 무선 액세스 네트워크)과 코어 네트워크(예컨대, S1-u와 Iu를 통한) 사이의 인터페이스를 통해 이러한 DOCP를 위한 사용자 평면(IP 패킷들) 트래픽을 전달하기 위하여 어떠한 전용 베어러 채널도 구축되지 않는다.
업링크 방향(단말에서 네트워크로)에서, DOCP 베어러를 통해 운반된 사용자 평면 트래픽은 전용 NAS 메시지들 내에서 캡슐화되고 다음을 통해 UE로부터 MME(또는 SGSN)로 투명하게 운반된 정상적인 IP 패킷들에 대응한다,
- 무선 인터페이스 LTE-Uu(또는 UTRAN-Uu) 및
- eNB로부터 MME로의 제어 평면 인터페이스 S1-MME (또는 UTRAN로부터 SGSN으로의 Iu-PS).
주목 : 이것은, UE와 제어 평면 노드 사이의 제어 평면 시그널링 채널을 통해 짧은 사용자 평면 IP 패킷들을 운반하기 위하여 사용될 수 있는 3GPP TR 23.888의 절6.53에서 제안된 해결책의 원리들과 유사하다.
MME(또는 SGSN) 내에서 특정 NAS 메시지 유형, 예컨대 "DOCP 투명 전달"은 MME(또는 SGSN) 자체 내에서 정상적으로 착신되는 다른 NAS 메시지들로부터 DOCP 사용자 평면 트래픽을 분리시키기 위하여 사용된다. 이러한 트래픽 분리는 상이한 QoS를 정상적인 시그널링과 DOCP 트래픽에 제공하기 위하여 (예, 운반 또는 노드 충돌의 경우) 사용될 수 있다.
특별한 단말이 DOCP 베어러를 사용하기 위한 허가를 이전에 승인받았다는 것을 확인 후, MME(또는 SGSN)는 인터페이스를 통해 IP 패킷을, 이러한 트래픽을 원래의 IP 네트워크들을 향해 송신할 책임이 있는 DOCP 게이트웨이를 향해 라우팅한다.
주목 : 용어 "DOCP 게이트웨이"(또는 "DOCP GW")는 본 명세서 전체를 통해 기존의 네트워크 노드에 의해 구현될 수 있는 "제어 평면 게이트웨이를 통한 데이터" 기능부를 언급한다(추가로 아래의 가능한 실시예를 참조).
만약 UE가 휴지 모드라면(업링크 트래픽을 송신하는 것이 필요할 때), UE는 먼저 UE가 트리거한 서비스 요청(예컨대, LTE에 대해 3GPP TS 23.401 섹션5.3.4.1에 기술된)을 트리거한다. 그러나, UE가 트리거한 서비스 요청 절차는 다음과 같이 수정된다:
- 서비스 요청은 어떠한 사용자 평면 베어러도 구축될 필요가 없다는 표시자를 포함한다. 따라서 MME/SGSN은 S1-U 연결의 (재)구축을 개시하지 않는다;
- UE는 NAS(예, "DOCP 투명 전달") 메시지 자체 내에서 캡슐화된 DOCP 절차를 통해 업링크를 송신하기를 원하는 제 1 사용자 평면 패킷을, 고정된 모드로의 전이를 수신확인하는 RRC 메시지 내에서 무선을 통해 피기-백 방식(예컨대, LTE를 위한 무선 베어러 설정 종결)으로 송신한다;
- 후속적인 상향 및 하향 링크 패킷들은 이후 활성 시그널링 베어러를 통한 NAS 메시지들(예, "DOCP 투명 전달")로서 운반된다.
다운링크(네트워크에서 단말로) 사용자 평면 트래픽을 위해, DOCP 게이트웨이는 목적지 어드레스에 기초한 IP 패킷들을 서빙 MME(또는 SGSN)를 향해 라우팅한다-목적지 어드레스는 DOCP GW에 의해 서빙 MME/SGSN에 할당된 어드레스들의 블록에 속할 수 있다(추가로 아래의 IP 어드레스 할당 메커니즘을 참조). 이러한 MME(또는 SGSN)는, 타깃 UE를 결정하기 위한 목적지 IP 어드레스를 사용하고, 다운링크 IP 패킷을 RAN을 향한 (예, "DOCP 투명 전달") NAS 메시지로 캡슐화하고, RAN(ENG 또는 UTRAN)은 메시지를 무선을 통해 UE에 전달하기 위하여 구축된 NAS 운반 절차들을 사용한다.
주목 1 : 정규 NAS 시그널링에 할당된 우선순위보다 낮은 우선순위는 사용자 평면의 실제 전달에 전용인 이러한 (예, "DOCP 투명 전송") NAS 메시지를 전송할 때 무선을 통해 사용될 수 있다. 이러한 낮은 우선순위는, MME/SGSN이 RAN으로부터 UE에 대한 NAS 운반을 요청하는 S1/Iu 메시지(즉, S1-AP 다운링크 NAS 운반 및 Iu 직접 전달 메시지)를 RAN에 송신할 때, MME/SGSN에 의해 시그널링된다.
주목 2 : DOCP 메시지는 NAS 베어러를 통해 전달되고, NAS 베어러는 패킷의 UE에 대한 전달을 보장하기 위하여 S1-AP(LTE에 대해) 또는 Iu(UTRAN에 대해), SCTP, 및 RRC, PDCP 및 RLC 내의 무선 인터페이스 기능에 의존한다.
수신시, UE는 메시지를 캡슐화해제하고, IP 패킷을 구축된 IP 단부 스택 절차들을 사용하여 애플리케이션 층에 전달한다.
UE가 휴지 모드에 있다면, MME/SGSN는 먼저 네트워크 트리거된 서비스 요청을 개시하여야 하고, 따라서 UE를 페이징하여야 한다(예, LTE에 대해 3GPP TS 23.401 섹션 5.3.4.3에 기술된 바와 같이).
언제라도, UE는 디폴트 및 선택적으로는 하나 이상의 전용 베어러를 갖는 추가적인 PDN/PDP 컨텍스트를 구축하기 위하여 다중-PDN/다중 PDP 컨텍스트 절차들(예, LTE에 대해 3GPP TS 23.401 섹션 5.10에 기술된)을 사용할 수 있다. 이 경우, UE는 DOCP 절차들을 사용하여 하나의 PDN 액세스/PDP 컨텍스트를 구비할 수 있고, PDN GW/GGSN을 통해 정상적인 3GPP 절차들을 사용하여 하나 이상의 추가적인 PDN 액세스들/PDP 컨텍스트들을 구비할 수 있다. UE는 정상적인 PDN이 UE 트리거된 서비스 요청 메시지 동안 사용되려 할 때를 표시하여야 한다.
어느 때라도, UE 또는 MME/SGSN는 부착 절차들을 수반하는 구축된 명시적인 분리 절차들(예, LTE에 대해 3GPP TS 23.401 섹션 5.3.8에 기술된)을 사용할 수 있거나, 만약 UE가 다중 PDN 연결들을 사용한다면, 동일한 PDN 액세스를 위해 정상적인 PDN 절차들 및 DOCP 절차들의 사용 사이에서 전이하기 위하여, UE가 요청한 PDN 연결 절차들(예, 3GPP TS 23.401 절5.10.2에 기술된)을 수반하는 구축된 PDN 분리 절차들(예, LTE에 대해 3GPP TS 23.401 섹션 5.3.10에 기술된)을 사용할 수 있다. 네트워크에 의해 개시될 때, 분리 메시지는 분리 유형의 정보 요소 내에서 "요구되는 재-접속" 표시를 포함하여야 하고, 활성화해제 EPS 베이러 컨텍스트 요청(LTE) 또는 활성화해제 PDP 컨텍스트 요청(UTRAN) 메시지는 "요청된 활성화해제" 절의 값과, 네트워크가 UE가 준수하도록 요청한 절차(DOCP 또는 정상 PDN 연결)의 표시를 포함하여야 한다.
MME/SGSN은 본 명세서에서 Sxx로 언급되는 DOCP GW를 갖는 전용 인터페이스를 갖는다. Sxx는 다음 사항으로 이루어진다
- VPN 터널링을 통한 IP 진행(MME/SGSN과 DOCP GW가 상이한 PLMN(s) 내에 있을 가능성이 높기 때문에).
- 다음을 허용하는 DHCP 인터페이스
* MME/SGSN가 디바이스를 위한 IPv4 어드레스/IPv6의 프리픽스(prefix)를 얻는 것/해제하는 것
* HPLMN에 의한 디바이스의 IP 어드레스지정 성능의 관리: 예컨대 라디어스/다이어메터 결산 생성, 동적인 DNS 갱신, 등.
MME/SGSN 기능들은 다음의 기능들을 통해 보강된다:
- DOCP GW를 향한 VPN 터널 구축;
- DOCP GW에 대한 NAS 시그널링과 VPN 터널 사이에서 IP 패킷들을 전달하기 위한 중계 기능;
- UE 서비스들(예, IP 어드레스 할당, 과금, 차단)을 관리하기 위하여 DOCP GW를 향한 DHCP 기능;
- DOCP 메시지들을 위해 사용된 NAS 시그널링을 통한 정규 NAS 시그널링의 우선순위화.
주목 : MME/SGSN은 이미 시그널링의 합법적인 차단을 지원한다. 이것은 NAS 시그널링 내에서 캡슐화된 DOCP 메시지들의 차단을 위해 재사용될 수 있다.
DOCP GW는 UE의 IP 어드레스 할당, 합법적인 차단, 과금, 방화벽, 사용자 평면 트래픽의 네이팅(NATing)을 담당한다.
주목 : DOCP GW는 또한 UE에 할당된 IP 어드레스를 UE의 피어에 알려지게 하는 것을 담당할 수 있다(예, 머신간 통신을 위한 DOCP 특징의 사용의 경우 MTC 서버). 이것은 UE와 관련된 DNS 기록을 갱신하는 DOCP GW에 의해, 또는 어느 IP 어드레스가 어느 UE에 할당되었는지를 통보하기 위하여 라디어스 결산을 사용하는 것과 같은 임의의 다른 수단에 의해 지원될 수 있다.
DOCP 절차들을 사용하는 PDN 연결/PDP 컨텍스트의 활성화시, MME/SGSN는
- 하나 이상의 적절한 DOCP GW(3GPP TS 29.303에서 규정된 DNS 절차들의 확장을 사용하여)를 선택하고,
- UE 대신에 DHCP 요청을 송신한다. 이러한 DHCP 요청은 UE 및 타깃 APN의 IMSI를 포함한다.
- 이러한 DHCP 요청은 선택된 DOCP GW를 향한 IP 터널 내에서 송신된다.
DOCP GW는 예컨대 IP 어드레스를 UEs에 할당할 때 다음의 어드레스 할당 방식을 적용할 수 있다:
- DOCP GW는 UE의 IPv6 64-비트 네트워크 프리픽스(또는 IPv4 어드레스)를 할당하고, 이러한 UE의 IPv6 64-비트 네트워크 프리픽스(또는 IPv4 어드레스)를 MME/SGSN를 향한 터널과 결합시킨다.
* 예컨대, UE는 전역적으로 고유한 IPv6의 프리픽스인 서빙 MME/SGSN의 하위-프리픽스를 할당받는다;
* (결과적으로, DOCP GW는 다운링크 사용자 평면 패킷들을 서빙 MME/SGSN를 향해 라우팅할 것이다)
일단 IP 어드레스 또는 프리픽스가 UE에 할당되면, DOCP GW는 UE가 이제 IP 서비스들에 도달 가능하다는 것을 애플리케이션 환경을 통보할 수 있다. 이것은 다음을 포함할 수 있다
- AAA 서버에 대한 AAA 시그널링을 생성하는 것(예, 3GPP 29.061에 기술된 바와 같이 PDN 연결 활성화시 PGW/GGSN이 생성하는, 또는 BNG가 IP 세션을 활성화시킬 때 생성하는 라디어스 결산)
- UE 대신에 동적인 DNS 갱신들을 발행하는 것,
- 등.
마찬가지로, UE에 대해 IP 어드레스/프리픽스를 방출하기 위한 DHCP 요청을 수신할 때, DOCP GW는 UE가 IP 서비스들에 더 이상에 도달할 수 없다는 것을 애플리케이션 환경을 통보한다. 이것은 다음을 포함할 수 있다
- AAA 서버에 대한 AAA 시그널링을 생성하는 것(예, 3GPP 29.061에 기술된 바와 같이 PDN 연결 활성화해제시 PGW/GGSN이 생성하는, 또는 BNG가 IP 세션을 활성화해제시킬 때 생성하는 라디어스 결산)
- UE 대신에 동적인 DNS 갱신들을 발행하는 것,
- 등.
MME/SGSN과 DOCP GW 사이의 DHCP 시그널링은, 각 노드가 다른 노드가 재개시하였다는 것과 따라서 다른 노드와 관련된 자원들이 방출되어야 한다는 것을 검출하도록 허용하는 재개시 카운터를 포함한다.
MME/SGSN은 UE의 IMSI 또는 TMSI와 UE에 할당된 IP 어드레스 사이의 맵핑을 저장한다.
주목 1 : IPv6 상태 비보존형 자동 어드레스 설정을 위해, UE는 네트워크를 수반하지 않고, 링크 로컬 이외의 IPv6 어드레스들을 생성하기 위하여 임의의 인터페이스 식별자를 선택할 수 있고, 사생활을 위해 UE는 네트워크를 수반하지 않고 완전한 IPv6 어드레스를 생성하기 위하여 사용된 인터페이스 식별자를 변경할 수 있다. 3GPP TS 23.401 절5.3.1.2.2를 참조. 결과적으로, DOCP GW 내의 IPv6 어드레스 할당 방식들은, UEs에 영향을 미치는 것과, 기존의 IPv6 상태 비보존형 자동 어드레스 설정 원리들을 변경하는 것을 회피하기 위하여 전역적으로 고유한 IPv6의 프리픽스를 UE에 할당하는 것을 목표로 하여야 한다.
주목 2 : IPv4 어드레스 (MTC UE에 할당된 사설 IPv4 어드레스) 지정의 경우, APN을 (사설 IP 어드레스를 갖는) MTC UE가 NAT의 사용 없이 인터넷을 통해 MTC 서버에 도달하는 것(3GPP TR 23.888 하위절6.29.2를 참조)을 허용하는 터널과 결합시키는 것이 필요하다. 이것은 MTC 디바이스의 제 1 홉 라우터가 HPLMN 내에 있을 때 잘 동작하지만(MTC 서버와 HPLMN 사이의 서버스 레벨 협의는 이러한 터널을 규정한다), VPLMN 내의 DOCP GW(또는 임의의 박스)가 이러한 터널링을 지원하도록 요구하는 것은 동작에 관해 복잡할 것이다.
가능한 해결책들은,
오로지 IPv6을; 또는
HPLMN 내의 DOCP GW의 할당(즉, 서빙 MME/SGSN이 PGW 선택에서와 유사한 DNS 절차들을 통해 HPLMN) 내의 DOCP GW를 선택하는)을 사용하고,
DOCP GW로부터 MTC 서버로의 터널의 설정을 요구하지 않는 대안적인 NAT 해결책들(예, NAT가 제어하는)에 의존한다.
UE가 이동하여, 서빙 MME/SGSN의 변경을 필요로 할 때, UE는 새로운 MME/SGSN로부터 새로운 IPv4 어드레스 또는 IPv6의 프리픽스를 얻어야 한다. 노드간(SGSNs/MMEs 간) 이동성 도중에, DOCP PDN 연결에 관련된 베어러 컨텍스트는 활성화해제된다. 예컨대, LTE에 대해, 추적 영역 갱신 요청이 DOCP PDN 연결을 통해 UE로부터 수신되면, MME는 DOCP PDN 연결과 관련된 DOCP 베어러 컨텍스트를 국부적으로 활성화해제시킨다. 활성 베어러 컨텍스트들이 UE에 대해 남아 있고, 추적 영역 갱신 요청의 요청 메시지가 수용되면, MME는 DOCP 베어러 컨텍스트가 국부적으로 활성화해제되었음을 추적 영역 갱신 승인 메시지 내의 EPS 베어러 컨텍스트 상태(IE)를 통해 UE에 통보한다. UE는 UE가 요청한 PDN 연결 절차를 개시함으로써 DOPC PDN 연결을 재구축할 수 있다.
주목 1 : MME/SGSN 풀들의 전개(즉, 다중 코어 네트워크(CN) 노드들에 대한 무선 액세스 네트워크(RAN) 노드들의 도메인 내의 연결을 사용하는 것, 3GPP TS 23.236 참조)는 MME 간, 또는 SGSN 간 이동성을 크게 떨어뜨린다. 결합 MME/SGSN의 전개는 또한 MME와 SGSN 사이의 이동성을 크게 떨어뜨린다. 결과적으로, CN 노드간 이동성에 대한 UE의 IP 어드레스를 다시 새롭게 할 필요성은, 특히 부정기적인 작은 데이터 송신에 대해 문제점으로서 보여지지 않는다. 일부 패킷들이 상이한 CN 노드들 사이의 UE의 이동성으로 인해 손실되었다면, 실용적인 재송신 메커니즘들이 또한 전형적으로 사용될 것이다.
본 발명의 실시예들은 짧은 패킷 트랜잭션들을 위해 최적화된 새로운 전송 메커니즘을, 제어 평면 베어러를 통한 새로운 "유닛데이터" 메시지를 사용하여 부가하고, 기본적인 네트워크 제어 평면 노드(LTE에 대해 MME, GSM/WCDMA에 대해 SGSN, CDMA/DO에 대해 HSGW)가 새로운 "제어 평면 게이트웨이를 통한 데이터" 노드를 향해 IP 중계 기능을 제공하게 한다.
본 발명의 실시예들은 다음의 특정 특성들을 제공한다:
- 제어 평면 베어러(LTE 액세스에 대해 NAS)를 통해 투명하게 운반된 데이터 흐름
- 제어 평면 메시지를 통한 데이터를 나타내는, 규정될 새로운 메시지 유형
- RAN을 통한 새로운(낮은) 시그널링 우선순위(DOCP 사용자 평면에 대해)
- 모든 연결된 "제어를 통한 데이터" 디바이스들과 공유된 공통 프리픽스를 사용하여 디바이스에 할당된 IP 어드레스, 및 특정 디바이스를 식별하기 위하여 사용된 고유한 서픽스(suffix)
- 제어 평면 노드는 중계 기능 맵핑을 갖는다
- UL : 그 사용자에 서빙하는 DOCP GW를 향한 터널에 대한 UE
- DL : IP 헤더로부터 특정 디바이스의 제어 평면 베어러에 대해.
본 발명의 실시예들에 있어서, MME는 UE에 의한 IP 흐름을 오로지 IP 흐름들을 통해 동작하는 DOCP GW에 제공하고, 특정 MME에 연결된 UEs에 대한 모든 트래픽을, 모든 이들 UEs가 그 MME에 의해 제어된 하위-도메인 내의 IP 어드레스들을 갖는다는 사실을 이용하여, 그 MME에 라우팅한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, DOCP GW 기능은 최소화되고, "오로지 IP"이다(GTP가 아니거나, 이동성이, 또는 다른 3GPP 기능이 아닌). 접속 도중에 (즉, IP 어드레스 할당 도중에) 제 2 AAA 단계가 부가되면, UE에 의한 처리시 역할을 가질 수 있고, 따라서 DOCP GW는 유선 BNG와 매우 유사하다.
도 10은 제어 평면 노드 MME가 IP 터널링 없이 게이트웨이 기능부 DOCP GW와 인터페이스하는 예를 도시한다.
MME와 DOCP GW 사이의 인터페이스를 통한 IP 전달이 도 10에서 IP 터널링 없이 수행될 수 있고, 반면에 도 9에서는 IP 터널링을 통해 수행될 수 있음을 고려하여, 도 9에 대해 이미 설명된 원리들이 여전히 도 10에 적용될 수 있기 때문에, 도 10은 더 상세하게 기술되지 않는다. 도 10에서, MME와 DOCP GW 사이의 인터페이스는, DOCP GW와 외부 IP 네트워크 사이의 인터페이스와 같이, 모바일 네트워크와 외부 IP 네트워크 사이의 SGi 인터페이스의 기능들을 갖는다.
도 11은 DOCP 서비스를 위한, 예컨대 EPC에 대한 E-UTRAN 액세스를 위한 프로토콜 스택의 다른 예를 도시한다. 이러한 예에 있어서, 제어 평면 노드(MME)는 직접 외부 IP 네트워크와 인터페이스한다.
도 11에 도시된 예에 있어서, MME는 모든 IP 기능을 처리하고, SGi 인터페이스를 직접 제안한다. 이러한 예에 있어서, MME는 모든 LI, 변경 및 레이팅 기능들을 수행한다.
상술한 다양한 실시예들에 대한 대안들은 다음을 포함한다 :
1. GSM 및 WCDMA 액세스를 사용할 때 SGSN이 MME와 유사한 역할을 수행하고;
2. CDMA EVDO 액세스를 사용할 때 HSGW가 MME와 유사한 역할을 수행하고;
3. WiMAX 액세스를 사용할 때 ASNGW가 MME와 유사한 역할을 수행하고;
4. "EMM-등록됨"이 정상적인 PDN 액세스에 대응하고, 새로운 "DOCP를 사용하여_EMM-등록됨"이 DOCP에 기반한 PDN 액세스에 대응할 때, 새로운 EMM 상태를 사용하여 DOCP와 정상적인 PDN 액세스 모드들을 전환하기 위한 절차.
5. DOCP 서비스를 지원하기 위하여 수정된 특별한 제어 평면 노드들을 선택하기 위한 절차들의 사용.
상술한 다양한 실시예들에 대한 대안들은 다음을 포함한다 :
a) DOCP GW가 집적된 노드로서 MME를 통해 구현되고
b) DOCP GW가 집적된 노드로서 PDN GW를 통해 구현되는 것.
일 양상에 있어서, 사용자 장비(UE)와 IP 네트워크 사이의 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들의 지원을 위한 구조가 제공되고, 상기 모바일 네트워크는, 제어 평면 노드로서 언급되며, 제어 평면 베어러를 통해 상기 UE와 상기 모바일 네트워크 사이의 제어 평면 트랜잭션들을 지원하는 적어도 하나의 노드를 포함한다.
홀로 또는 다양한 조합에 따라 조합하여 취해질 수 있는 다양한 실시예들이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 구조는,
- 제어 평면 베어러를 통해, 상기 UE와 상기 제어 평면 노드 사이의 상기 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하도록 적응된 상기 UE 및 상기 제어 평면 노드,
- 상기 모바일 네트워크 내에서 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고, 상기 제어 평면 노드와 상기 IP 네트워크 사이에서 상기 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하도록 적응된 상기 제어 평면 노드로서, IP 터널링을 통해 또는 통하지 않고, 상기 IP 네트워크와 인터페이스하는 게이트웨이 기능부와 인터페이스하는, 제어 평면 노드를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 구조는,
- 게이트웨이 기능부를 선택하고, 상기 게이트웨이 기능부를 통해 IP 터널을 구축하도록 적응된 상기 제어 평면 노드를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 구조는,
- 상기 제어 평면 노드를 위한 라디어스/다이어메터 결산 기능 및/또는 DHCP 기능을 제공하도록 적응된 상기 게이트웨이 기능부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 구조는,
- 상기 제어 평면 노드에서, 또는 상기 IP 네트워크와 인터페이스하는 모바일 네트워크 내에서 구현되는 상기 게이트웨이 기능부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 구조는,
상기 UE와 상기 제어 평면 노드 사이에서 제어 평면 베어러를 통해 송신된 제어 평면 메시지 내에서 캡슐화된 사용자 평면 IP 패킷들을 투명하게 운반하도록 적응된 상기 UE 및 상기 제어 평면 노드를 포함한다.
상술된 다른 실시예들을 포함하여, 다른 실시예들이 물론 가능하다.
다른 양상에 있어서, 특히 이러한 구조 내에서와 같이, 상기 모바일 네트워크 내에서 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고, 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션 서비스들에 대해 UE에 의한 액세스 방법이 제공된다.
홀로 또는 다양한 조합에 따라 조합하여 취해질 수 있는 다양한 실시예들이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 상기 제어 평면 노드에 대한 표시에 기초하여, 어떠한 사용자 평면 베어러도 상기 서비스를 위한 상기 UE에 대해 요구되지 않는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시는 다음 중 적어도 하나에 의해 상기 제어 평면 노드에 제공된다 :
- 상기 사용자 평면 트랜잭션 서비스들에 대한 액세스 요청 내에 상기 표시를 제공하는 상기 UE,
- 상기 제어 평면 노드로부터 수신된 요청에 대한 응답으로 상기 표시를 제공하는 모바일 네트워크 가입자 데이터베이스.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 UE로부터 상기 표시를 수신할 때, 상기 UE가 상기 서비스들를 사용하기 위한 승인을 갖는 것을 상기 제어 평면 노드가 확인하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 UE가 상기 서비스들를 사용하기 위한 승인을 갖는 것을 확인할 때, 상기 제어 평면 노드가 상기 서비스들을 위한 상기 UE에 대해 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 UE가 상기 서비스들를 사용하기 위한 승인을 갖는 것을 확인할 때, 상기 제어 평면 노드가 상기 게이트웨이 기능부로부터 IP 어드레스 정보를 얻고, 상기 서비스들을 위해 상기 UE에 의해 사용될 IP 어드레스 정보를 포함하는 수신확인을 통해, 상기 서비스들에 대한 상기 UE의 액세스 요청에 응답하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 제어 평면 노드가 상기 서비스들을 위한 상기 UE에 대해 UE 식별자 정보와 IP 어드레스 정보 사이의 맵핑을 저장하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 게이트웨이 기능부가 상기 UE를 위한 IP 어드레스 정보를, 상기 UE에 서빙하는 제어 평면 노드와 결합시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 게이트웨이 기능부가 상기 UE에 할당된 IP 어드레스 정보를 서비스 환경에 통보하는 단계를 포함한다.
상술된 다른 실시예들을 포함하는 다른 실시예들이 물론 가능하다.
다른 양상에 있어서, 특히 이러한 구조 내에서와 같은, 상기 모바일 네트워크 내에서 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고, 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션 서비스들을 위해 UE에 대한 IP 어드레스 할당 방법이 제공된다.
홀로 또는 다양한 조합에 따라 조합하여 취해질 수 있는 다양한 실시예들이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 게이트웨이 기능부에 대한 어드레스 할당 서버 프로토콜(DHCP 또는 임의의 다른 프로토콜과 같은)의 사용을 통해 상기 제어 평면 노드가 UE에 대한 IP 어드레스 정보를 요청하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 제어 평면 노드로부터 상기 게이트웨이 기능부에 송신된 어드레스 할당 서버 프로토콜(DHCP 또는 임의의 다른 프로토콜과 같은) 시그널링 내에서 UE 신원 및 타깃 APN을 표시하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 제어 평면 노드와 상기 게이트웨이 기능 사이에서 시그널링 교환시 노드 재개 카운터를 표시하는 단계,
- 이러한 다른 노드의 재개 카운터가 변경될 때 다른 노드와 관련된 자원들을 방출하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 제어 평면 노드간 이동성의 경우, 상기 UE에 서빙하는 새로운 제어 평면 노드로부터 상기 UE가 새로운 IP 어드레스를 얻는 단계를 포함한다.
상술된 다른 실시예들을 포함하는 다른 실시예들이 물론 가능하다.
다른 양상에 있어서, 특히 이러한 구조 내에서와 같은, 상기 모바일 네트워크 내에서 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고, 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하는 방법이 제공된다.
홀로 또는 다양한 조합에 따라 조합하여 취해질 수 있는 다양한 실시예들이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고 사용자 평면 트랜잭션들의 지원에 기초하는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서,상기 방법은, 업링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 제어 평면 베어러를 통해 상기 UE에 의해 상기 제어 평면 노드에 송신된 제어 평면 메시지들 내에서 상기 UE가 상기 IP 패킷들을 캡슐화하고, 각각 상기 제어 평면 노드가 상기 IP 패킷들을 캡슐화해제하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 업링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 UE가 특정 메시지 유형을 사용하여 사용자 평면 트래픽이 제어 평면을 통해 운반됨을 나타내는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 업링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 제어 평면 노드가 상기 특정 메시지 유형을 사용하여 상이한 QoS를 상이한 유형의 트래픽에 제공하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 업링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 제어 평면 노드가 IP 터널링을 통해 또는 통하지 않고, 상기 IP 패킷들을 상기 게이트웨이 기능부를 향해 전달하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 업링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 제어 평면 노드 내의 중계 기능이 IP 터널링을 통해 또는 통하지 않고, UE로부터 게이트웨이 기능부에 대한 맵핑을 상기 UE에 제공하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 업링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 IP 패킷들의 송신을 필요로 할 때 상기 UE가 휴지 모드에 있다면, 상기 UE가, 어떠한 사용자 평면 베어러도 상기 트랜잭션을 위해 구축될 필요가 없다는 표시를 포함하는 서비스 요청을 먼저 상기 제어 평면 노드에 송신하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 업링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 서비스 요청을 수신할 때, 상기 제어 평면 노드는 상기 UE를 위한 사용자 평면 베어러의 구축을 개시하지 않는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 다운링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 UE에 할당된 IP 어드레스에 대응하는 상기 IP 패킷들의 목적지 IP 어드레스에 기초하여, 상기 제어 평면 노드가 상기 IP 패킷들을 위한 타깃 UE를 결정하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 다운링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 제어 평면 베어러를 통해 상기 제어 평면 노드에 의해 상기 UE에 송신된 제어 평면 메시지들 내에서 상기 제어 평면 노드가 상기 IP 패킷들을 캡슐화하고, 각각 상기 UE가 상기 IP 패킷들을 캡슐화해제하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 제어 평면 노드가 특정 메시지 유형을 사용하여 사용자 평면 트래픽이 제어 평면을 통해 운반됨을 나타내는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 다운링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 제어 평면 노드가 상기 특정 메시지 유형을 사용하여 상이한 QoS를 상이한 유형의 트래픽에 제공하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 다운링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 UE에 할당된 IP 어드레스에 대응하고, 상기 UE에 서빙하는 제어 평면 노드에 관련되는 상기 IP 패킷들의 목적지 IP 어드레스에 기초하여, 상기 게이트웨이 기능부가 상기 IP 패킷들을 상기 제어 평면 노드를 향해 전달하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은,
- 상기 제어 평면 노드 내의 중계 기능이 UE의 IP 어드레스로부터 UE의 제어 평면 베어러에 대한 맵핑을 제공하는 단계를 포함한다.
상술된 다른 실시예들을 포함하는 다른 실시예들이 물론 가능하다.
다른 양상에 있어서, 특히 이러한 구조 내에서와 같은, 상기 모바일 네트워크 내에서 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고, 모바일 네트워크를 통한 제어 평면 노드 간 이동성을 위한 방법이 제공된다.
홀로 또는 다양한 조합에 따라 조합하여 취해질 수 있는 다양한 실시예들이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 상기 제어 평면 노드 간 이동성 도중에, 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고 사용자 평면 서비스의 활성화해제 또는 재활성화에 기초하는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
상술된 다른 실시예들을 포함하는 다른 실시예들이 물론 가능하다.
다른 양상에 있어서, 특히 이러한 구조 내에서와 같은, 모바일 네트워크 내에서 사용자 장비(UE)를 위한 사용자 평면 베어러를 필요로 하지 않고, 사용자 평면 트랜잭션 서비스들을 지원하는 서빙 제어 평면 노드의 선택 방법이 제공된다.
홀로 또는 다양한 조합에 따라 조합하여 취해질 수 있는 다양한 실시예들이 제공된다.
일 실시예에 있어서, 상기 방법은, 상기 모바일 네트워크에 대한 접속 도중에, 상기 UE가 상기 서비스들을 지원하고, 및/또는 상기 모바일 네트워크에 대한 접속 이후 상기 서비스들을 사용할 수 있다는 표시를 상기 UE가 제공하는 것에 기초하는 적어도 하나의 단계를 포함한다.
상술된 다른 실시예들을 포함하는 다른 실시예들이 물론 가능하다.
다른 양상에 있어서, 이러한 구조를 위한, 및/또는 이러한 방법(들)을 수행하는 수단을 포함하는 엔티티들이 제공되고, 상기 엔티티들은 특히 (하지만 배타적이지 않게) 사용자 장비(UE), 제어 평면 노드, 게이트웨이 기능부를 포함한다.
상기 제어 평면 노드는 예컨대 다음의 모바일 네트워크 노드들 중 하나에 대응할 수 있다 :
- 이볼브드 패킷 시스템(EPS)를 위한 이동성 관리 엔티티(MME),
- GPRS/UMTS를 위한 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN),
- CDMA/EVDO를 위한 HSGW,
- WiMAX를 위한 액세스 서비스 네트워크 게이트웨이(ASNGW).
이러한 엔티티들의 상세한 구현은 당업자에게는 어떠한 문제도 야기하지 않는다, 따라서 당업자를 위해 위에서 이루어진 개시사항보다 더 완벽하게 개시될 필요는 없다.
당업자는 다양한 상술된 방법들의 단계들이 프로그램된 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있음을 쉽게 인식할 것이다. 본 명세서에서, 일부 실시예들은 또한 기계 또는 컴퓨터 판독 가능하고, 기계 실행 가능한 또는 컴퓨터 실행 가능한 명령들의 프로그램들을 인코딩하는 프로그램 저장 디바이스, 예컨대 디지털 데이터 저장 매체를 포함하도록 의도되고, 상기 명령들은 상술한 방법들의 단계들의 일부 또는 전부를 수행한다. 프로그램 저장 디바이스들은 예컨대, 디지털 메모리들, 자기 디스크들 및 자기 테이프들과 같은 자기 저장 매체, 하드 드라이브들, 또는 광학적으로 판독 가능한 디지털 데이터 저장 매체가 될 수 있다. 실시예들은 또한 상술한 방법들의 상기 단계들을 수행하도록 프로그램된 컴퓨터들을 포함하도록 의도된다.
Claims (23)
- 사용자 장비(UE)와 IP 네트워크 사이의 모바일 네트워크를 통해 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하는 구조로서, 상기 모바일 네트워크는 제어 평면 베어러를 통해 상기 UE와 상기 모바일 네트워크 사이에서 제어 평면 트랜잭션들을 지원하는 제어 평면 노드로 불리는 적어도 하나의 노드를 포함하는, 상기 구조에 있어서,
- 상기 UE와 상기 제어 평면 노드 사이의 상기 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들을, 제어 평면 베어러를 통해, 지원하도록 구성된 상기 UE 및 상기 제어 평면 노드와,
- 상기 제어 평면 노드와 상기 IP 네트워크 사이의 상기 모바일 네트워크를 통한 사용자 평면 트랜잭션들을, 상기 모바일 네트워크 내의 사용자 평면 베어러 필요없이, 지원하도록 구성된 상기 제어 평면 노드로서, IP 터널링을 통해 또는 IP 터널링없이, 상기 IP 네트워크와 인터페이싱하는 게이트웨이 기능부와 인터페이싱하는, 상기 제어 평면 노드를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하기 위한 구조. - 제 1 항에 있어서,
- 게이트웨이 기능부를 선택하고, 상기 게이트웨이 기능부를 통해 IP 터널을 구축하도록 구성된 상기 제어 평면 노드를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하기 위한 구조. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
- 상기 제어 평면 노드를 위한 라디어스(Radius)/다이어메터(Diameter) 결산 기능 및 DHCP 기능 중 적어도 하나를 제공하도록 구성된 상기 게이트웨이 기능부를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하기 위한 구조. - 제 1 항에 따른 구조 내의 사용자 평면 트랜잭션 서비스들에 대해 UE를 통한 액세스 방법으로서,
상기 서비스들을 위해 상기 UE에 대해 어떠한 사용자 평면 베어러도 필요없다는, 상기 제어 평면 노드에 대한 표시에 기초하는 적어도 하나의 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션 서비스들에 대해 UE를 통한 액세스 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 표시는,
- 상기 UE가, 상기 사용자 평면 트랜잭션 서비스들에 대한 액세스 요청에서 상기 표시를 제공하는 것과,
- 모바일 네트워크 가입자 데이터베이스가, 상기 제어 평면 노드로부터 수신된 요청에 응답하여 상기 표시를 제공하는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 제어 평면 노드에 제공되는, 사용자 평면 트랜잭션 서비스들에 대해 UE를 통한 액세스 방법. - 제 4 항에 있어서,
- 상기 UE로부터 상기 표시를 수신할 때, 상기 제어 평면 노드는 상기 UE가 상기 서비스를 사용하기 위한 승인을 갖는 것을 확인하는 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션 서비스들에 대해 UE를 통한 액세스 방법. - 제 4 항에 있어서,
- 상기 UE가 상기 서비스들를 사용하기 위한 승인을 갖는 것을 확인할 때, 상기 제어 평면 노드는 상기 게이트웨이 기능부로부터 IP 어드레스 정보를 얻고, 상기 서비스들을 위해 상기 UE에 의해 사용될 IP 어드레스 정보를 포함하는 수신확인을 통해, 상기 서비스들에 대한 상기 UE의 액세스 요청에 응답하는 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션 서비스들에 대해 UE를 통한 액세스 방법. - 제 4 항에 있어서,
- 상기 제어 평면 노드는 상기 서비스들을 위한 상기 UE에 대해 UE 식별자 정보와 IP 어드레스 정보 사이의 맵핑을 저장하는 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션 서비스들에 대해 UE를 통한 액세스 방법. - 제 4 항에 있어서,
- 상기 게이트웨이 기능부는 상기 UE에 할당된 IP 어드레스 정보를 애플리케이션 환경에 통보하는 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션 서비스들에 대해 UE를 통한 액세스 방법. - 제 1 항에 따른 구조 내의 사용자 평면 트랜잭션 서비스들을 위해 UE에 대한 IP 어드레스 할당 방법으로서,
상기 게이트웨이 기능부에 송신된 어드레스 할당 서버 프로토콜의 사용을 통해 상기 제어 평면 노드가 UE에 대한 IP 어드레스 정보를 요청하는 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션 서비스들을 위해 UE에 대한 IP 어드레스 할당 방법. - 제 10 항에 있어서,
- 상기 제어 평면 노드로부터 상기 게이트웨이 기능부에 송신된 어드레스 할당 서버 프로토콜 시그널링 내에서 UE 신원 및 타깃 APN을 표시하는 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션 서비스들을 위해 UE에 대한 IP 어드레스 할당 방법. - 제 10 항에 있어서,
- 상기 제어 평면 노드와 상기 게이트웨이 기능부 사이에서 시그널링 교환시 노드 재개 카운터를 표시하는 단계, 및
- 다른 노드의 재개 카운터가 변경될 때 상기 다른 노드와 관련된 자원들을 방출하는 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션 서비스들을 위해 UE에 대한 IP 어드레스 할당 방법. - 제 1 항에 따른 구조 내의 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하는 방법으로서,
사용자 평면 베어러 필요없이, 사용자 평면 트랜잭션들의 지원에 기초하는 적어도 하나의 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션들을 지원하는 방법. - 제 13 항에 있어서,
업링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 제어 평면 노드 내의 중계 기능이 UE로부터 게이트웨이 기능부를 갖는 IP 터널에 대한 맵핑을 상기 UE에 제공하는 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션의 지원을 위한 방법. - 제 13 항에 있어서,
다운링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 UE에 할당된 IP 어드레스에 대응하고, 상기 UE에 서빙하는 상기 제어 평면 노드에 관련되는 상기 IP 패킷들의 목적지 IP 어드레스에 기초하여, 상기 게이트웨이 기능부가 상기 IP 패킷들을 상기 제어 평면 노드를 향해 전달하는 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션의 지원을 위한 방법. - 제 13 항에 있어서,
다운링크에서 사용자 평면 IP 패킷들의 운반을 위해,
- 상기 제어 평면 노드 내의 중계 기능이 UE의 IP 어드레스로부터 UE의 제어 평면 베어러에 대한 맵핑을 제공하는 단계를 포함하는, 사용자 평면 트랜잭션의 지원을 위한 방법. - 제 1 항에 따른 구조 내의 제어 평면 노드 간 이동성을 위한 방법으로서,
상기 제어 평면 노드 간 이동성 도중에, 사용자 평면 베어러 필요없이, 사용자 평면 서비스의 활성화해제 또는 재활성화에 기초하는 적어도 하나의 단계를 포함하는, 제어 평면 노드 간 이동성을 위한 방법. - 제어 평면 노드로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 구조를 위한 제어 평면 노드. - 게이트웨이 기능부로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 구조를 위한 게이트웨이 기능부. - 사용자 장비로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 구조를 위한 사용자 장비. - 제어 평면 노드로서,
상기 제어 평면 노드에 관련된 제 4 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계들을 수행하도록 구성된, 제어 평면 노드. - 게이트웨이 기능부로서,
상기 게이트웨이 기능부에 관련된 제 4 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계들을 수행하도록 구성된, 게이트웨이 기능부. - 사용자 장비로서,
상기 사용자 장비에 관련된 제 4 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계들을 수행하도록 구성된, 사용자 장비.
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