KR101838979B1 - 이동 통신 시스템, sgw, 단말기, 이동 통신 시스템의 수신 방법, sgw 의 수신 방법, 및 단말기의 수신 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 예시의 실시형태에 따른 이동 통신 시스템은 UE (45), MME (25), SGSN (27) 및 SGW (15) 를 포함한다. SGW (15) 는 ISR 이 UE (45), MME (25), SGSN (27) 및 SGW (15) 에서 활성인 경우, MME (25) 및 SGSN (27) 으로 DDN (Downlink Data Notification) 메시지를 전송하는 수단, 및 MME (25) 및 SGSN (27) 과 상이한 다른 MME (35) 또는 다른 SGSN (37) 으로부터 베어러 변경 요청 (Modify Bearer Request) 메시지가 수신되는 경우, 베어러 변경 요청 메시지를 전송한 다른 MME (35) 또는 다른 SGSN (37) 에만 다운링크 데이터 통지 메시지를 재전송하는 수단을 포함한다.

Description

이동 통신 시스템, SGW, 단말기, 이동 통신 시스템의 수신 방법, SGW 의 수신 방법, 및 단말기의 수신 방법{MOBILE COMMUNICATION SYSTEM, SGW, TERMINAL, RECEPTION METHOD OF MOBILE COMMUNICATION SYSTEM, RECEPTION METHOD OF SGW, AND RECEPTION METHOD OF TERMINAL}
본 발명은 이동 통신 시스템, 단말기, 및 단말기의 수신 방법에 관한 것이고, 예를 들어 ISR (Idle-mode Signaling Reduction) 을 구현하는 이동 통신 시스템, 단말기, 및 단말기의 수신 방법에 관한 것이다.
이동 네트워크 시스템들에 대한 표준을 정의하는 3GPP (Third Generation Partnership Project) 에서, EPC (Evolved Packet Core) 가 차세대 이동 네트워크 시스템으로서 특정된다. EPC 는 제 2 세대 및 제 3 세대로 불리는 무선 액세스 네트워크들에 더하여 LTE (Long Term Evolution) 액세스 네트워크를 수용하는 네트워크 시스템이다.
EPC 에서의 다운링크 데이터 패킷 프로세싱이 이하에 기술된다. 비특허문헌 1 에서, 사용자 단말기를 나타내는 UE (User Equipment) 가 아이들 모드에 있는 경우의 다운링크 데이터 패킷 프로세싱이 개시된다. UE 가 아이들 모드에 있는 상태는 UE 가 EPC 와 연결되지 않은 상태이다. 즉, UE 와 EPC 사이의 무선 베어러가 이러한 상태에서는 연결 해제되어 있다. 그러한 경우에, 다운링크 데이터 패킷이 UE 로 만들어지는 경우, 베어러 관리 장치인 SGW (Serving Gateway) 는 다운링크 데이터 통지 메시지를 MME (Mobility Management Entity) 또는 UE 를 관리하는 SGSN (Serving GPRS Support Node) 으로 전송한다. 다운링크 데이터 통지 메시지를 수신하는 경우, MME 또는 SGSN 은 UE 에 페이징하기 위해 기지국인 eNB (evolved Node B) 또는 노드 B 로 페이징 메시지를 전송한다. 페이징 메시지를 수신하면, eNB 또는 노드 B 는 자신에 의해 관리되는 영역에 위치된 복수의 UE 에 대해 페이징 프로세싱을 수행한다. 페이징되는 UE 는 eNB 또는 노드 B 로 응답 메시지를 전송하고 EPC 에 연결한다.
이러한 방식으로, 심지어 다운링크 데이터 패킷이 EPC 와 연결되지 않은 아이들 모드에서 UE 에 대해 만들어지는 경우에도, 네트워크 측으로부터 UE 에 페이징함으로써 UE 와 데이터 통신을 수행하는 것이 가능하다.
또한, ISR 이 UE, SGSN, MME 및 SGW 에서 활성인, 또는 달리 말해서 활성화되는 경우 SGW 는 MME 및 SGSN 으로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다. 이러한 경우에, MME 및 SGSN 양자 모두가 UE 에 대해 페이징 프로세싱을 수행한다. 따라서, ISR 이 활성인 경우, 페이징 프로세싱은 2G/3G 무선 액세스 네트워크 및 LTE 액세스 네트워크 양자 모두에서 수행된다.
ISR 이 활성인 상태는 UE 가 동시에 그 2 개의 장치들, SGSN 및 MME 에 대해 어태치 (ATTACH) 에 있는 상태이다. 일단 ISR 이 활성이면, UE 의 이동성 관리는, UE 가 2G/3G 무선 액세스 네트워크 및 LTE 액세스 네트워크 사이에서 이동하는 경우에도, UE 로부터 TAU (Tracking Area Update) 및 RAU (Routing Area Update) 를 전송함 없이 수행된다.
인용 문헌
비특허 문헌
NPL1: 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (Release 12), 3GPP TS 23.401 V12.0.0 (2013-03), clauses 5.3.4.3, 5.3.3.2
그러나, 위의 문헌에서 개시된 다운링크 데이터 패킷 프로세싱에서, 다음의 문제가 발생한다. 통상, UE 가 MME 에 의해 관리되는 위치 등록 영역 밖으로 이동하는 경우, UE 는 UE 가 이동할 위치 등록 영역을 관리하는 새로운 MME 에게 위치 등록 요청 (Tracking Area Update Request) 메시지를 전송한다. 위치 등록 요청 메시지를 수신하면, 새로운 MME 는 UE 의 위치 등록을 수행한다. 새로운 MME 에서의 위치 등록이 행해진 후, UE 는 그것이 이동할 위치 등록 영역을 관리하는 새로운 MME 에서 그것이 등록되는 상태가 된다.
UE 가 위치 등록 요청 메시지를 전송한 후 그리고 이동에 대한 프로세싱이 새로운 MME 에서 행해지기 전에 다운링크 데이터 패킷이 UE 에 도달하는 경우, S-GW 는 이동 전에 UE 의 위치를 관리해왔던 이전의 MME 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다. 다운링크 데이터 통지 메시지를 수신하는 경우, 이전의 MME 는 그의 제어하에 기지국으로 페이징 메시지를 전송한다; 그러나 페이징될 UE 가 새로운 MME 에 의해 관리되는 영역으로 밖으로 이동했기 때문에, UE 에 페이징하는 것은 불가능하다. 즉, 다운링크 데이터 패킷이 UE 가 MME 에 있어서의 변경을 수반하는 그의 이동 중에 있는 동안 만들어지는 경우, UE 가 다운링크 데이터 패킷을 수신할 수 없는 문제가 발생한다.
본 발명의 예시적인 목적은 이동 단말기 장치의 이동 중에 만들어지는 다운링크 데이터 패킷을 신뢰성 있게 수신하도록 제어를 수행하는 이동 통신 시스템, 단말기, 및 단말기의 다운링크 데이터 프로세싱 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 예시의 양태에 따른 이동 통신 시스템은 단말기 (UE), MME (Mobility Management Entity), SGSN (Serving GPRS Support Node) 및 SGW (Serving Gateway) 를 포함하는 이동 통신 시스템이고, ISR (Idle-mode Signaling Reduction) 이 단말기, MME 및 SGSN 에서 활성인 경우에, SGW 는 MME 및 SGSN 으로 다운링크 데이터 통지 (Downlink Data Notification) 메시지를 전송하고, 및 그 MME 및 SGSN 과 상이한 다른 MME 및 다른 SGSN 중 하나로부터 베어러 변경 요청 (Modify Bearer Request) 메시지를 수신하는 경우, 베어러 변경 요청 메시지를 전송했던 다른 MME 및 다른 SGSN 중 상기 하나에만 다운링크 데이터 통지 메시지를 재전송하는 수단을 포함한다.
본 발명의 제 2 예시의 양태에 따른 단말기는 이동 통신 시스템에서 사용되는 단말기로서, ISR 이 그 단말기에서 활성인 경우에 기지국으로부터 페이징을 수신하는 수신 수단을 포함하며, 단말기는 MME (Mobility Management Entity) 및 SGSN (Serving GPRS Support Node) 에서 등록되고, 결과로서 MME 가 변경되는 경우, 변경 전의 이전의 MME 및 SGSN 이 단말기에 대한 다운링크 데이터 통지 (DDN) 메시지를 수신한 후, 변경 후의 새로운 MME 만이 최근의 다운링크 데이터 통지 메시지를 수신하면, 그 다운링크 데이터 통지 메시지로부터 야기된 페이징 메시지는 그 새로운 MME 로부터 기지국으로 전송된다.
본 발명의 제 3 예시의 양태에 따른 단말기의 다운링크 데이터 프로세싱 방법은 이동 통신 시스템에서 사용되는 단말기 (UE) 의 다운링크 데이터 프로세싱 방법이며, 여기서 ISR 이 단말기에서 활성이고 단말기가 MME (Mobility Management Entity) 및 SGSN (Serving GPRS Support Node) 에서 등록되는 경우에, MME 가 변경되면, 변경 전의 이전의 MME 및 SGSN 이 단말기에 대한 다운링크 데이터 통지 (DDN) 메시지를 수신한 후, 변경 후의 새로운 MME 만이 최근의 다운링크 데이터 통지 메시지를 수신하면, 그 다운링크 데이터 통지 메시지로부터 야기된 페이징 메시지는 그 새로운 MME 로부터 기지국으로 전송되고, 페이징이 기지국으로부터 수신된다.
본 발명에 따른 예시의 양태들에 따르면, 이동 단말기 장치의 이동 중에 만들어지는 다운링크 데이터 패킷을 신뢰성 있게 수신하도록 제어를 수행하는 이동 통신 시스템, 단말기, 및 단말기의 다운링크 데이터 프로세싱 방법을 제공하는 것이 가능하다.
도 1 은 제 1 예시의 실시형태에 따른 통신 시스템의 구성도이다.
도 2 는 제 2 예시의 실시형태에 따른 3GPP 에서 특정된 이동 통신 시스템의 구성도이다.
도 3 은 제 2 예시의 실시형태에 따른 3GPP 에서 특정된 이동 통신 시스템의 구성도이다.
도 4 는 제 2 예시의 실시형태에 따른 3GPP 에서 특정된 이동 통신 시스템의 구성도이다.
도 5 는 제 2 예시의 실시형태에 따른 3GPP 에서 특정된 이동 통신 시스템의 구성도이다.
도 6 은 제 2 예시의 실시형태에 따른 SGW 의 구성도이다.
도 7 은 제 2 예시의 실시형태에 따라 ISR 이 활성인 때의 동작을 도시하는 도면이다.
도 8 은 제 2 예시의 실시형태에 따른 UE 의 구성도이다.
도 9 는 제 2 예시의 실시형태에 따라 UE 를 이동 통신 시스템에 연결할 때의 연결 프로세싱의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 10 은 제 2 예시의 실시형태에 따라 UE 를 이동 통신 시스템에 연결할 때의 연결 프로세싱의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 11 은 제 2 예시의 실시형태에 따라 UE 에 대해 다운링크 데이터 패킷이 만들어지는 경우의 프로세싱의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 12 는 제 3 예시의 실시형태에 따라 UE 에 대해 다운링크 데이터 패킷이 만들어지는 경우의 프로세싱의 흐름을 도시하는 도면이다.
(제 1 예시의 실시형태)
본 발명의 예시의 실시형태는 도면들을 참조하여 이하에 기술된다. 제 1 예시의 실시형태에 따른 통신 시스템의 구성예가 도 1 을 참조하여 이하에 기술된다. 도 1 의 통신 시스템은 베어러 관리 장치 (10), 이동성 관리 장치 (20), 이동성 관리 장치 (30), 및 이동 단말기 장치 (40) 를 포함한다. 이동성 관리 장치 (20) 는 위치 등록 영역 (21) 에 위치된 이동 단말기 장치의 위치를 관리한다. 이동성 관리 장치 (30) 는 위치 등록 영역 (31) 에 위치된 이동 단말기 장치의 위치를 관리한다. 또, 도 1 에서, 이동 단말기 장치 (40) 는 위치 등록 영역 (21) 으로부터 위치 등록 영역 (31) 으로 이동하고 있다. 도 1 에서, 이동 단말기 장치 (40) 와 무선으로 통신하는 무선 기지국이 도시되지 않는 것을 유의하라. 이동 단말기 장치 (40) 가 위치 등록 영역 (21) 으로부터 위치 등록 영역 (31) 으로 이동함에 따라, 이동 단말기 장치 (40) 를 관리하는 이동성 관리 장치는 이동성 관리 장치 (20) 로부터 이동성 관리 장치 (30) 로 변경된다. 이동 단말기 장치 (40) 의 등록이 완료되는 경우, 이동성 관리 장치 (30) 는 베어러 관리 장치 (10) 에게 이동 단말기 장치 (40) 의 이동의 완료에 대해 통지한다.
베어러 관리 장치 (10) 의 구성예가 이하에 기술된다. 베어러 관리 장치 (10) 는 다운링크 데이터 제어 유닛 (11) 을 포함한다. 이동 단말기 장치 (40) 가 위치 등록 영역 (21) 으로부터 위치 등록 영역 (31) 으로 이동 한 경우 그리고 이동 단말기 장치 (40) 의 등록이 이동성 관리 장치 (30) 에서 완료되기 전에 이동 단말기 장치 (40) 에 대해 다운링크 데이터 패킷이 만들어지는 경우가 이하에 기술된다. 이러한 경우에, 다운링크 데이터가 이동 단말기 장치 (40) 에 대해 만들어지는 경우에도, 다운링크 데이터 제어 유닛 (11) 은 그것이 이동성 관리 장치 (30) 로부터 이동 단말기 장치 (40) 의 이동의 완료에 대한 통지를 수신할 때까지 이동 단말기 장치 (40) 에 대한 다운링크 데이터 프로세싱을 보류한다. 이동성 관리 장치 (30) 로부터 이동 단말기 장치 (40) 의 이동의 완료에 대한 통지를 수신한 후, 다운링크 데이터 제어 유닛 (11) 은 이동 단말기 장치 (40) 에 대한 다운링크 데이터 프로세싱을 재개한다. 예를 들어, 다운링크 데이터 제어 유닛 (11) 은 이동성 관리 장치 (20) 에 대해 다운링크 데이터 프로세싱을 수행할 때 이동 단말기 장치 (40) 가 이동성 관리 장치 (20) 로부터 그것의 이동 중에 있다는 정보를 획득할 수도 있다.
다운링크 데이터 프로세싱은 예를 들어 이동 단말기 장치 (40) 를 관리하는 이동성 관리 장치에게 다운링크 데이터 메시지를 통지하고, 이동 단말기 장치 (40) 에게 이동 단말기 장치 (40) 로 어드레싱된 데이터를 전송하는 프로세싱이다. 다운링크 데이터 프로세싱을 보류하는 것은, 다운링크 데이터 제어 유닛 (11) 이 이동 단말기 장치 (40) 가 이동하고 있다는 것을 검출할 때, 그것이 이동 단말기 장치 (40) 에게 이동 단말기 장치 (40) 로 어드레싱된 데이터 (사용자 데이터) 를 전송하는 프로세싱으로의 천이를 보류하고, 이동 단말기 장치 (40) 의 이동의 완료에 대한 통지를 수신한 후에, 이동 단말기 장치 (40) 에게 이동 단말기 장치 (40) 로 어드레싱된 데이터를 전송하는 것을 의미할 수도 있다. 대안적으로, 그것은 다운링크 데이터 제어 유닛 (11) 이 그것이 이동성 관리 장치 (30) 로부터 이동 단말기 장치 (40) 의 이동의 완료에 대한 통지를 수신할 때까지 이동성 관리 장치로의 다운링크 데이터 메시지의 송신을 보류하는 것을 의미할 수도 있다. 이동 단말기 장치 (40) 의 이동 중이란 이동 단말기 장치 (40) 가 그것이 이동할 위치 등록 영역 (31) 을 관리하는 이동성 관리 장치 (30) 로 위치 등록 요청 메시지를 전송할 때부터 이동성 관리 장치 (30) 가 베어러 관리 장치 (10) 로 이동 단말기 장치 (40) 의 이동의 완료를 나타내는 메시지를 통지할 때까지의 기간일 수도 있다.
다운링크 데이터 프로세싱을 보류하는 것은 다운링크 데이터 프로세싱을 일시적으로 보류하는 것, 다운링크 데이터 프로세싱을 일시적으로 정지하는 것, 다운링크 데이터 프로세싱을 재개한다는 가정 하에 다운링크 데이터 프로세싱을 중지하는 것, 다운링크 데이터 프로세싱의 실행을 연기하는 것 등일 수도 있다.
상술된 바와 같이, 도 1 의 통신 시스템의 사용으로, 이동 단말기 장치 (40) 가 그것의 위치를 관리하는 이동성 관리 장치에 있어서의 변경을 수반하는 그것의 이동 중에 있는 동안 이동 단말기 장치 (40) 에 대해 다운링크 데이터 패킷이 만들어지는 경우에도, 이동 단말기 장치 (40) 는 패킷 통신을 수신할 수 있다. 즉, 베어러 관리 장치 (10) 는 이동 단말기 장치 (40) 가 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 이동성 관리 장치 (30) 로부터 이동의 완료에 대한 통지를 수신한 후에 이동 단말기 장치 (40) 에 대한 다운링크 데이터 프로세싱을 재개할 수 있다. 따라서, 이동 단말기 장치 (40) 의 이동에 대한 프로세싱이 행해지기 전에 다운링크 데이터 패킷이 만들어지는 경우에도, 베어러 관리 장치 (10) 는 이동 단말기 장치 (40) 에게 다운링크 데이터 패킷에 대해 통지할 수 있다.
(제 2 예시의 실시형태)
본 발명의 제 2 예시의 실시형태에 따른 통신 시스템의 구성예가 도 2 를 참조하여 이하에 기술된다. 도 2 에서, 3GPP 에서 특정된 이동 통신 시스템이 통신 시스템으로서 기술된다. 도 2 의 통신 시스템은 PGW (Packet Data Network GateWay) (75), SGW (Serving GateWay) (15), MME (25), MME (35), UE (45), eNB (55) 및 eNB (65) 를 포함한다.
UE (45) 는 3GPP 에서 이동 단말기 장치로서 특정되는 통신 장치이다. UE (45) 는 예를 들어 셀룰러 폰, 스마트폰, 태블릿 단말기, 통신 기능을 갖는 개인용 컴퓨터 등일 수도 있다. 또, UE (45) 는 자율적인 방식으로 통신들을 수행하는 M2M (Machine To Machine) 장치일 수도 있다. M2M 장치는 예를 들어 자동 판매기 또는 통신 기능을 갖는 가전제품과 같이 종종 이동하지 않는 장치, 또는 사용자에 의해 착용되는 시계 등일 수도 있다.
eNB (55) 및 eNB (65) 는 3GPP 에서 기지국들로서 특정된 노드 장치들이다. eNB (55) 및 eNB (65) 각각은 무선 통신 영역을 형성하고 그 자신에 의해 관리되는 무선 통신 영역 내에 위치되는 UE 와 통신한다.
PGW (75) 는 이동 통신 시스템과 외부 네트워크 사이의 경계에 위치되는 노드 장치이다. PGW (75) 는 외부 네트워크로부터 전송된 데이터를 이동 통신 시스템 내의 노드 장치로 전송한다. PGW (75) 는 SGW (15) 와 통신 베어러를 확립한다. 통신 베어러는 예를 들어 통신 채널, 통신 경로 등으로서 지칭될 수도 있다. PGW (75) 는 외부 네트워크로부터 전송된 데이터를 통신 베어러를 통해 SGW (15) 로 전송한다.
도 1 의 베어러 관리 장치 (10) 는 3GPP 에서 SGW (15) 로서 특정된다. SGW (15) 가 UE (45) 로의 다운링크 데이터 패킷에 대한 통지를 수신하는 경우, 그것은 MME (25) 또는 MME (35) 로 다운링크 데이터 메시지를 통지한다. 또, SGW (15) 는 이동 단말기 장치 (45) 와 통신하는 eNB (55) 및 eNB (65) 로 UE (45) 로 어드레싱된 데이터를 전송한다.
도 1 의 이동성 관리 장치들 (20 및 30) 은 3GPP 에서 MME (25) 및 MME (35) 로서 특정된다. MME (25) 및 MME (35) 각각은 UE 의 위치를 관리하는 위치 등록 영역을 정의한다. MME (25) 및 MME (35) 각각에 의해 관리되는 위치 등록 영역에는, 복수의 eNB 가 위치될 수도 있다. 즉, 위치 등록 영역은 eNB 에 의해 형성된 복수의 무선 통신 영역들을 포함할 수도 있다.
UE (45) 가 MME (25) 에 의해 정의된 위치 등록 영역으로부터 MME (35) 에 의해 정의된 위치 등록 영역으로 이동하는 경우, UE (45) 는 MME (35) 로 위치 등록 요청 메시지를 전송한다. UE (45) 로부터 전송된 위치 등록 요청 메시지를 수신하면, MME (35) 는 UE (45) 의 이동에 대한 프로세싱을 수행한다. UE (45) 의 이동에 대한 프로세싱은 예를 들어 MME (35) 가 UE (45) 를 관리될 장치로서 등록하는 프로세싱이다. 또, MME (35) 가 UE (45) 로부터 전송된 위치 등록 요청 메시지를 수신하는 경우, 그것은 UE (45) 가 그로부터 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME (25) 로 MME (35) 에 의해 정의된 위치 등록 영역으로 이동했다는 것을 통지하는 메시지를 전송한다. UE (45) 는 MME (35) 에 대한 위치 등록 요청 메시지에 이동 전의 위치 등록 영역을 관리하는 MME (25) 의 식별자를 추가할 수도 있다. MME (35) 는 이것에 의해 UE (45) 가 그로부터 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME (25) 를 검출할 수 있다. MME (25) 는 MME (35) 로부터 통지 메시지를 수신하고 이것에 의해 UE (45) 가 MME (35) 에 의해 정의된 위치 등록 영역으로 이동했다는 것을 검출할 수 있다.
UE (45) 의 이동에 대한 프로세싱이 완료된 후, MME (35) 는 SGW (15) 로 UE (45) 의 이동 프로세싱의 완료를 나타내는 메시지를 전송한다. 다운링크 데이터 패킷이 UE (45) 에 대해 만들어지는 경우에, SGW (15) 는 UE (45) 의 이동 프로세싱의 완료를 나타내는 메시지가 MME (35) 로부터 전송될 때까지 MME (25) 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다.
MME (25) 는 그것이 MME (35) 로부터 UE (45) 의 이동을 나타내는 메시지를 수신한 후 SGW (15) 로부터 UE (45) 로의 다운링크 데이터 통지 메시지를 수신하는 경우가 있다. 그러한 경우에, MME (25) 는 UE (45) 가 밖으로 이동했다는 것을 통지하는 메시지를 SGW (15) 로 전송한다.
UE (45) 가 밖으로 이동했다는 것을 통지하는 메시지를 MME (25) 로부터 수신함으로써, SGW (15) 는 UE (45) 가 MME 에 있어서의 변경을 수반하는 그의 이동 중에 있다는 것을 검출한다. SGW (15) 가 UE (45) 가 MME 에 있어서의 변경을 수반하는 그의 이동 중에 있다는 것을 검출하는 경우, SGW (15) 는 버퍼로 UE (45) 로 어드레싱된 데이터를 일시적으로 저장한다. SGW (15) 가 MME (35) 로부터 UE (45) 의 이동의 완료를 통지하는 메시지를 수신하는 경우, SGW (15) 는 MME (35) 로 UE (45) 에 대한 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다. 그 후, SGW (15) 는 UE (45) 로 UE (45) 로 어드레싱된 데이터를 전송한다.
이동성 관리 장치들 (20 및 30) 이 위에서 MME (25 및 35) 인 것으로서 기술되지만, 이동성 관리 장치들 (20 및 30) 은 도 3 에 도시된 바와 같은 SGSN (27 및 37) 일 수도 있다. SGSN (27 및 37) 은 2G 또는 3G 로 불리는 무선 액세스 네트워크와 통신하는 UE 의 위치를 관리하는 노드 장치들이다. SGSN (27 및 37) 은 3GPP 에서 2G 또는 3G 로 불리는 무선 액세스 네트워크 내의 2G/3G 무선 제어 장치들 (57 및 67) 에 연결된다. 2G 또는 3G 로 불리는 무선 액세스 네트워크 내의 2G/3G 무선 제어 장치는 예를 들어 RNC (Radio Network Controller) 로 불릴 수도 있다. 도 3 에 도시된 구성은 MME (25 및 35) 가 SGSN (27 및 37) 로 대체되고, eNB (55 및 65) 가 2G/3G 무선 제어 장치들 (57 및 67) 으로 대체된 것을 제외하고 도 2 의 구성과 동일하다.
또, SGW (15) 는 도 4 에 도시된 바와 같이 MME (25) 및 SGSN (37) 에 연결될 수도 있다. 즉, SGW (15) 는 MME 및 SGSN 이 공존하는 시스템 내에 위치될 수도 있다. 도 4 에 도시된 구성은 도 2 의 MME (35) 가 SGSN (37) 로 대체되고, eNB (65) 가 2G/3G 무선 제어 장치 (67) 로 대체되는 것을 제외하고 도 2 의 구성과 동일하다. 도 4 는 UE (45) 가 MME (25) 에 의해 정의된 위치 등록 영역으로부터 SGSN (37) 에 의해 정의된 위치 등록 영역으로 이동하는 방식을 도시한다. 또, 마찬가지로 도 5 에 도시된 바와 같이 UE (45) 가 SGSN (27) 에 의해 정의된 위치 등록 영역으로부터 MME (35) 에 의해 정의된 위치 등록 영역으로 이동하는 경우에, 그 동작은 도 2 에 도시된 것과 동일하다.
ISR 이 UE (45), MME (25), SGSN (37) 및 SGW (15) 에서 활성이고, 또한 SGSN (37) 이 UE (45) 의 위치 등록을 완료한, 즉 SGSN (37) 이 UE (45) 를 관리될 장치로서 등록하는 프로세싱을 완료한 경우가 도 4 를 참조하여 기술된다. 그러한 경우에, UE (45) 가 SGSN (37) 에 의해 정의된 위치 등록 영역으로 이동하는 경우에도, UE (45) 는 SGSN (37) 으로 위치 등록 요청 메시지를 전송하지 않는다. 위치 등록 요청 메시지는 예를 들어 라우팅 영역 업데이트 요청 (Routing Area Update Request) 메시지일 수도 있다.
다음에, ISR 이 UE (45), SGSN (27), MME (35), 및 SGW (15) 에서 활성이고, 또한 MME (35) 가 UE (45) 의 위치 등록을 완료한 경우가 도 5 를 참조하여 기술된다. 그러한 경우에, UE (45) 가 MME (35) 에 의해 정의된 위치 등록 영역으로 이동하는 경우에도, UE (45) 는 MME (35) 로 위치 등록 요청 메시지를 전송하지 않는다. 위치 등록 요청 메시지는 예를 들어 추적 영역 업데이트 요청 (Tracking Area Update Request) 메시지일 수도 있다.
본 발명의 제 2 예시의 실시형태에 따른 SGW (15) 의 구서예가 도 6 을 참조하여 이하에 기술된다. SGW (15) 는 다운링크 데이터 제어 유닛 (16) 및 데이터 축적 유닛 (17) 을 포함한다. 다운링크 데이터 제어 유닛 (16) 은 도 1 의 다운링크 데이터 제어 유닛 (11) 과 동일하다.
UE (45) 의 이동을 통지하는 메시지가 UE (45) 가 그로부터 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME (25) 로부터 전송되는 경우, 다운링크 데이터 제어 유닛 (16) 은 데이터 축적 유닛 (17) 내로 UE (45) 로 어드레싱된 데이터를 일시적으로 저장한다. 또, UE (45) 의 이동의 완료를 통지하는 메시지가 UE (45) 가 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME (35) 로부터 전송되는 경우, 다운링크 데이터 제어 유닛 (16) 은 MME (35) 로 UE (45) 에 대한 다운링크 데이터 메시지를 전송한다. 또, 무선 베어러가 UE (45) 와 eNB (65) 사이에 확립되는 경우, 다운링크 데이터 제어 유닛 (16) 은 eNB (65) 를 통해 UE (45) 로 데이터 축적 유닛 (17) 에 저장된 데이터를 전송한다.
또, 다운링크 데이터 제어 유닛 (16) 은 UE, MME, SGSN 및 SGW 가 ISR 을 구현하는 경우에 프로세싱 동작을 지원한다. 예를 들어, UE, MME, SGSN 및 SGW 가 ISR 을 구현하는 경우에, 다운링크 데이터 제어 유닛 (16) 은 UE 가 등록되는 MME 및 SGSN 양자 모두에게 다운링크 데이터 메시지를 전송한다.
본 발명의 제 2 예시의 실시형태에 따른 통신 시스템의 구성예가 도 7 을 참조하여 이하에 기술된다. 도 7 의 통신 시스템은 SGW (15), MME (25), MME (35), SGSN (27) 및 UE (45) 를 포함한다. ISR 이 UE (45) 의 이동 전에 MME (25), SGSN (27) 및 UE (45) 에서 활성인 것이 가정된다. 또, 도 7 은, UE (45) 의 이동으로, UE (45) 를 관리하는 MME 가 MME (25) 로부터 MME (35) 로 변경되는 것을 도시한다. UE (45) 를 관리하는 SGSN (27) 는 변경되지 않는다. 마찬가지로 ISR 이 UE (45) 의 이동 후에 MME (35), SGSN (27) 및 UE (45) 에서 활성인 것이 또한 가정된다.
UE (45) 의 이동 전에 그리고 ISR 이 활성인 경우에, 다운링크 데이터가 UE (45) 에 대해 만들어질 때, SGW (15) 는 MME (25) 및 SGSN (27) 으로 다운링크 데이터 통지 (Downlink Data Notification) 메시지를 전송한다. 그 후, SGW (15) 가 MME (25) 와 상이한 MME (35) 로부터 베어러 변경 요청 메시지를 수신하는 경우, SGW (15) 는 MME (35) 로만 다운링크 데이터 통지 메시지를 재전송한다.
SGW (15) 가 MME (35) 로만 다운링크 데이터 통지 메시지를 재전송하는 결과로서, SGSN (27) 에서 페이징 프로세싱을 회피하는 것이 가능하다.
또, UE (45) 를 관리하는 MME 가 MME (25) 로부터 MME (35) 로 변경되는 경우가 도 7 에서 예로서 기술되지만, MME 가 MME (25) 로부터 MME (35) 로 변경되는 경우와 동일한 동작이 UE (45) 를 관리하는 SGSN 이 변경되는 경우에도 또한 적용된다. 이러한 경우에 또한, 변경된 SGSN 은 SGW (15) 로 베어러 변경 요청 메시지를 전송하고, 이것에 의해 SGW (15) 는 변경된 SGSN 으로만 다운링크 데이터 통지 메시지를 재전송한다. 따라서 MME (25) 에서 페이징 프로세싱을 회피하는 것이 가능하다.
본 발명의 제 2 예시의 실시형태에 따른 UE (45) 의 구성예가 도 8 을 참조하여 이하에 기술된다. UE (45) 는 2G/3G 통신 유닛 (46), LTE 통신 유닛 (47), 패킷 통신 유닛 (48), 및 이동성 관리 유닛 (49) 을 포함한다.
2G/3G 통신 유닛 (46) 은 2G/3G 무선 제어 장치로부터 페이징을 위한 신호를 수신한다. 구체적으로는, 2G/3G 통신 유닛 (46) 은 2G/3G 무선 제어 장치에서 수행되는 페이징을 위한 프로세싱을 수행한다. 즉, 2G/3G 무선 제어 장치로부터 페이징되는 경우, 2G/3G 통신 유닛 (46) 은 페이징을 위한 프로세싱을 수행한다. 또, UE (45) 를 관리하는 SGSN 의 변경 시, 2G/3G 통신 유닛 (46) 은 라우팅 영역 업데이트 (Routing Area Update) 절차를 시작한다. 구체적으로, 2G/3G 통신 유닛 (46) 은 2G/3G 무선 제어 장치로 라우팅 영역 업데이트 메시지를 전송한다.
LTE 통신 유닛 (47) 은 eNB 로부터 페이징을 위한 신호를 수신한다. 구체적으로는, LTE 통신 유닛 (47) 은 eNB 에서 수행되는 페이징을 위한 프로세싱을 수행한다. 즉, eNB 로부터 페이징되는 경우, LTE 통신 유닛 (47) 은 페이징을 위한 프로세싱을 수행한다. 또, UE (45) 를 관리하는 MME 의 변경 시, LTE 통신 유닛 (47) 은 추적 영역 업데이트 절차를 시작한다. 구체적으로, LTE 통신 유닛 (47) 은 eNB 로 추적 영역 업데이트 메시지를 전송한다.
패킷 통신 유닛 (48) 은 2G/3G 통신 유닛 (46) 또는 LTE 통신 유닛 (47) 을 통해 패킷 데이터를 생성한다. 대안적으로, 패킷 통신 유닛 (48) 은 2G/3G 통신 유닛 (46) 또는 LTE 통신 유닛 (47) 을 통해 수신된 패킷 데이터의 수신 프로세싱을 수행한다.
이동성 관리 유닛 (49) 은 UE (45) 의 이동성 관리를 수행한다. 예를 들어, 이동성 관리 유닛 (49) 은 현재의 추적 영역 또는 라우팅 영역을 관리한다. UE (45) 의 추적 영역 또는 라우팅 영역이 변경되는 경우, 이동성 관리 유닛 (49) 은 2G/3G 통신 유닛 (46) 또는 LTE 통신 유닛 (47) 에게 라우팅 영역 업데이트 절차 또는 추적 영역 업데이트 절차를 시작하도록 명령한다.
이하에, 본 발명의 제 2 예시의 실시형태에 따라 UE 를 이동 통신 시스템에 연결하는 프로세싱의 흐름이 도 9 를 참조하여 기술된다. 먼저, 전력 스위치가 사용자에 의해 눌려지고 전력이 턴 온되면, UE (45) 는 eNB (55) 로 위치 등록 요청 메시지로서 어태치 요청 (Attach Request) 메시지를 전송한다 (S11). 다음에, eNB (55) 는 MME (25) 로 UE (45) 로부터 전송된 어태치 요청 메시지를 전송한다 (S12). 어태치 요청 메시지를 수신하면, MME (25) 는 UE (45) 의 위치 등록 정보를 생성한다. 그 위치 등록 정보는 예를 들어 UE (45) 가 그 자신의 장치에 의해 관리되는 위치 등록 영역 내에 위치된다는 것을 나타내는 정보 또는 UE (45) 의 가입자 정보를 포함한다. UE (45) 의 가입자 정보는 이동 통신 시스템에 배치되는 가입자 정보 관리 장치 (도시하지 않음) 로부터 획득될 수도 있다. 가입자 정보 관리 장치는 예를 들어 3GPP 에서 HSS (Home Subscriber Server) 로서 특정된다. 그 후, MME (25) 는 세션 생성 요청 (Create Session Request) 메시지를 사용하여 SGW (15) 로 UE (45) 의 가입자 정보를 통지한다 (S13). 그 후, SGW (15) 는 세션 생성 요청 메시지에 대한 응답 메시지로서 MME (25) 로 세션 생성 응답 (Create Session Response) 메시지를 전송한다 (S14). 세션 생성 요청 메시지를 수신함으로써, SGW (15) 는 UE (45) 의 위치를 관리하는 MME 를 식별할 수 있다. 또, 세션 생성 응답 메시지의 송신에 의해, UE (45) 에 대한 세션이 MME (25) 와 SGW (15) 사이에 확립된다.
세션 생성 응답 메시지를 수신하면, MME (25) 는 어태치 요청 메시지에 대한 응답 신호로서 eNB (55) 로 어태치 수락 (Attach Accept) 메시지를 전송한다 (S15). 어태치 수락 메시지의 송신에 의해, MME (25) 는 UE (45) 의 등록 프로세싱을 완료한다. UE (45) 의 등록 프로세싱의 완료는 UE (45) 의 이동 프로세싱의 완료를 의미한다. 그 후, eNB (55) 는 UE (45) 로 어태치 수락 메시지를 전송한다 (S16).
어태치 수락 메시지를 수신함으로써, UE (45) 는 이동 통신 시스템에 연결된다. UE (45) 가 이동 통신 시스템에 연결되는 상태는 UE (45) 가 이동 통신 시스템에 어태치되는 상태로서 지칭될 수도 있다.
UE (45) 의 전력이 턴 온되는 때의 프로세싱의 흐름이 위에서 기술되지만, 새로운 MME 에서 위치 등록 정보를 생성하기 위해 UE (45) 가 위치되는 위치 등록 영역이 변경되는 경우 동일한 프로세싱이 또한 실행된다. UE (45) 가 위치되는 위치 등록 영역이 변경되는 경우, UE (45) 는 어태치 요청 메시지 대신에 추적 영역 업데이트 요청 메시지를 전송한다. 또, MME (25) 및 SGW (15) 는 세션 생성 요청/세션 생성 응답 메시지들 대신에 베어러 변경 요청/베어러 변경 응답 메시지들을 전송 및 수신한다.
이하에, 본 발명의 제 2 예시의 실시형태에 따라 UE 를 이동 통신 시스템에 연결하는 프로세싱의 흐름이 도 10 을 참조하여 기술된다. 도 10 에서, 도 9 의 eNB (55) 및 eNB (65) 는 각각 2G/3G 무선 제어 장치 (57) 및 2G/3G 무선 제어 장치 (67) 로 대체된다. 또, 도 10 에서, 도 9 의 MME (25) 및 MME (35) 는 각각 SGSN (27) 및 SGSN (37) 로 대체된다. 도 10 의 단계들 (S101 내지 S106) 은 도 9 의 단계들 (S11 내지 S16) 과 동일하며, 따라서 그의 상세한 설명은 생략된다.
이하에, 본 발명의 제 2 예시의 실시형태에 따라 UE (45) 가 MME 에 있어서의 변경을 수반하는 그의 이동 중에 있는 동안 UE (45) 에 대해 다운링크 데이터 패킷이 만들어질 때 수행되는 프로세싱의 흐름이 도 11 을 참조하여 기술된다. 이러한 예에서, 도 9 및 도 10 의 프로세싱이 완료되고, UE (45) 가 MME (25) 에 의해 관리되는 위치 등록 영역에 위치되는 것이 가정된다. ISR 이 UE (45), MME (25), SGSN (27) 및 SGW (15) 에서 구현될 수도 있다는 것을 유의하라. 다르게 말해서, ISR 이 UE (45), MME (25) 및 SGSN (27) 에서 활성일 수도 있다.
먼저, UE (45) 가 그것이 MME (25) 에 의해 관리되는 위치 등록 영역으로부터 다른 위치 등록 영역으로 이동한 것을 검출하면, UE (45) 는 그것이 이동한 위치 등록 영역을 관리하는 eNB (65) 로 추적 영역 업데이트 요청 메시지를 전송한다 (S21). UE (45) 는 eNB (65) 로부터 전달된 포고 (annunciation) 정보를 수신함으로써 위치 등록 영역이 변경되었다는 것을 검출할 수도 있다. 구체적으로는, UE (45) 는 이동 전에 eNB (55) 로부터 전달된 위치 등록 영역과 이동 후에 eNB (65) 로부터 전달된 위치 등록 영역이 서로 상이할 때 위치 등록 영역이 변경되었다는 것을 검출할 수도 있다.
다음에, eNB (65) 는 UE (45) 에 대한 추적 영역 업데이트 요청 메시지를 그의 자신의 장치의 통신 영역을 포함하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME (35) 로 전송한다 (S23). 동시에, S1 연결이 UE (45) 와 MME (35) 사이의 제어 메시지의 통신을 위해 eNB (65) 와 MME (35) 사이에 확립된다. 추적 영역 업데이트 요청 메시지는 UE (45) 가 그로부터 이동한 위치 등록 영역을 관리하곤 했던 MME (25) 의 식별자를 포함한다는 것이 가정된다.
*그 후, MME (35) 는 MME (25) 로부터 UE (45) 의 위치 등록 정보를 획득하기 위해 MME (25) 로 위치 등록 정보의 전송을 요청하는 콘텍스트 요청 (Context Request) 메시지를 전송한다 (S24). MME (35) 로부터의 위치 등록 정보의 전송을 요청하는 콘텍스트 요청 메시지의 송신에 의해, MME (25) 는 UE (45) 가 그 자신에 의해 관리되는 위치 등록 영역 밖으로 이동했다는 것을 검출할 수 있다. 또, MME (35) 로부터 전송된 콘텍스트 요청 메시지를 수신함으로써, MME (25) 는 UE (45) 가 MME (35) 에 의해 관리되는 위치 등록 영역으로 이동했다는 것을 검출할 수 있다.
UE (45) 에 대한 다운링크 데이터 패킷은 단계 (S24) 에서 MME (35) 로부터 MME (25) 로 콘텍스트 요청 메시지가 전송된 후 SGW (15) 로 통지된다는 것이 가정된다 (S25). 다운링크 데이터 패킷은 PGW (75) 를 통해 외부 네트워크로부터 SGW (15) 로 통지된다.
SGW (15) 는 UE (45) 가 MME (25) 에 의해 관리되는 위치 등록 영역에 위치된다는 것이 도 9 의 연결 프로세싱에서 통지되었다. 따라서, UE (45) 에 대한 다운링크 데이터 패킷을 통지하기 위해, SGW (15) 는 UE (45) 에 대한 다운링크 데이터 패킷을 통지하기 위해 MME (25) 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다 (S26). 또, ISR 이 UE (45), MME (25) 및 SGSN (27) 에서 구현되는 경우에, SGW (15) 는 UE (45) 가 SGSN (27) 에 의해 관리되는 위치 등록 영역에 위치된다는 것이 도 10 의 연결 프로세스에서 통지된다. 따라서, ISR 이 UE (45), MME (25) 및 SGSN (27) 에서 구현되는 경우, SGW (15) 는 MME (25) 및 SGSN (27) 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다.
MME (25) 는 단계 (S24) 에서 콘텍스트 요청 메시지를 수신함으로써 UE (45) 가 그의 이동 중에 있다는 것을 검출했다. 따라서, MME (25) 는 UE (45) 에 대한 다운링크 데이터 시도를 일시적으로 수행할 수 없다, 즉 다운링크 데이터 통지 메시지를 일시적으로 거절한다. 그 후, MME (25) 는 UE (45) 가 그의 이동 중에 있고 UE (45) 에 대한 다운링크 데이터 시도가 일시적으로 불가능하다는 것을 나타내는 원인 (Cause) 을 설정하고, 다운링크 데이터 통지 메시지에 응답하여 다운링크 데이터 통지 확인응답 (Downlink Data Notification Acknowledge) 메시지를 전송한다 (S27). 다운링크 데이터 통지 확인응답 메시지에, "Cause= Temporarily Rejected due to mobility" 가 Cause 설정으로서 설정된다. "Cause=Temporarily Rejected due to mobility" 는 UE 가 이동 중이고 다운링크 데이터 시도가 일시적으로 이용가능하지 않다 (일시적으로 거절된다) 는 것을 나타내는 정보가 Cause 에 설정되는 것을 나타낸다.
"Cause= Temporarily Rejected due to mobility" 가 설정되는 다운링크 데이터 통지 확인응답 메시지를 수신하면, SGW (15) 는 다운링크 데이터 패킷 프로세싱을 보류하고 다운링크 데이터 통지 메시지를 재전송하기 위한 타이머 (국부적으로 구성된 보호 타이머) 를 시작하여, UE (45) 로 어드레싱된 패킷의 버퍼링을 계속한다.
그 후, MME (25) 는 추적 영역 업데이트 요청 메시지에서 UE (45) 가 그로부터 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME 로서의 동작을 실행한다. 구체적으로, MME (25) 는 단계 (S24) 에서 콘텍스트 요청 메시지에 대한 응답 메시지로서 MME (35) 로 콘텍스트 응답 (Context Response) 메시지를 전송한다 (S28). UE (45) 가 그로부터 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME 는 이전의 (Old) MME 로서 지칭될 수도 있다. 한편, UE (45) 가 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME 는 새로운 (New) MME 로서 지칭될 수도 있다. MME (25) 는 콘텍스트 응답 메시지를 사용하여 MME (35) 로 UE (45) 의 위치 등록 정보를 통지한다. MME (35) 는 콘텍스트 응답 메시지에 대한 응답 메시지로서 MME (25) 로 콘텍스트 확인응답 (Context Acknowledge) 메시지를 전송한다 (S29).
그 후, MME (35) 는 MME (25) 와 SGW (15) 사이에 확립된 세션의 스위칭을 통지하기 위해 SGW (15) 로 베어러 변경 요청 메시지를 전송한다 (S30). MME (25) 와 SGW (15) 사이에 확립된 세션은 도 9 의 단계들 (S13 및 S14) 에서 확립되었던 세션이다. SGW (15) 는 베어러 변경 요청 메시지를 수신함으로써 UE (45) 의 이동 프로세싱이 MME (35) 에서 완료되는 것을 검출한다. MME (35) 는 SGW (15) 로 MME (25) 와 SGW (15) 사이에 확립된 세션을 식별하는 식별자를 전송하고, 이것에 의해 MME (25) 와 SGW (15) 사이에 확립된 세션의 스위칭을 통지할 수도 있다. MME (25) 와 SGW (15) 사이에 확립된 세션을 식별하는 식별자는 단계 (S28) 에서 콘텍스트 응답 메시지에 포함될 수도 있다.
또한, 단계 (S30) 에서, MME (35) 는 베어러 변경 요청 메시지에 ISR 이 활성이라는 것을 나타내는 정보 "ISR activated" 를 설정하고 이러한 메시지를 전송할 수도 있다.
SGW (15) 는 베어러 변경 요청 메시지에 대한 응답 메시지로서 MME (35) 로 베어러 변경 응답 메시지를 전송한다 (S31). 동시에, SGW (15) 는 단계 (S27) 에서 다운링크 데이터 통지 확인응답 메시지를 수신할 때 시작했던 타이머 (국부적으로 구성된 보호 타이머) 를 정지시킨다.
*베어러 변경 응답 메시지를 수신하면, MME (35) 는 단계 (S23) 에 대한 응답 메시지로서 eNB (65) 로 추적 영역 업데이트 수락 (Tracking Area Update Accept) 메시지를 전송한다. 그 후, eNB (65) 는 UE (45) 로 그 전송된 추적 영역 업데이트 수락 메시지를 전송한다 (S33).
그 후, MME (35) 는 MME (35) 와 eNB (65) 사이에 확립되었던 S1 연결을 릴리스한다 (S34).
SGW (15) 는 UE (45) 로 다운링크 데이터 패킷을 통지하기 위해 UE (45) 가 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME (35) 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다 (S35). 따라서, 단계 (S35) 에서, 단계 (S26) 에서의 MME (25) 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송하는 프로세싱은 UE (45) 가 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME (35) 에 대해 수행된다. ISR 이 MME (35) 및 SGSN (27) 에서도 마찬가지로 활성인 경우에, MME (35) 는 SGW (15) 로 베어러 변경 요청 메시지를 전송하고, 이것에 의해 UE (45) 가 eNB (65) 의 제어 하에 위치된다는 것이 명백하다. 따라서, SGW (15) 는 MME (35) 로만 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송할 수도 있다. 즉, SGW (15) 는 MME (35) 로만 다운링크 데이터 통지 메시지를 재전송하는 프로세싱을 수행할 수도 있다. 단계 (S35) 이 프로세싱이 설명을 위해 순차적으로 기술되지만, 단계 (S35) 는 SGW (15) 의 동작이기 때문에, 그것은 단계 (S31) (베어러 변경 응답) 에서의 전송 후에 즉시 수행될 수도 있다. 그 후, MME (35) 는 UE (45) 로 다운링크 데이터 시도를 수행하기 위해 eNB (65) 로 페이징 메시지를 전송하고 (S36), eNB (65) 는 그의 제어 하에서 통신 영역 내에 위치된 UE 에 대해 페이징 프로세싱을 수행한다 (S37). 이러한 방식으로, 새로운 위치 등록 영역으로 이동한 후, UE (45) 는 그의 이동 중에 만들어진 다운링크 데이터 패킷에 대한 통지를 수신할 수 있다.
다운링크 데이터 통지 확인응답 메시지가 단계 (S27) 에서 수신될 때 시작되었던 타이머 (국부적으로 구성된 보호 타이머) 가 베어러 변경 요청 메시지를 수신하기 전에 만료되는 경우에, SGW (15) 는 UE (45) 에 대한 다운링크 데이터 패킷 프로세싱을 종료할 수도 있다. 대안적으로, SGW (15) 는 다운링크 데이터 패킷 프로세싱을 계속하기 위해 다시 MME (25) 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송할 수도 있다.
다운링크 데이터 통지 확인응답 메시지가 단계 (S27) 에서 수신될 때 시작되었던 타이머 (국부적으로 구성된 보호 타이머) 가 베어러 변경 요청 메시지를 수신하지 않고 만료되는 경우에, SGW (15) 는 UE (45) 로 어드레싱된 버퍼링된 패킷을 릴리스할 수도 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 제 2 예시의 실시형태에 따른 통신 시스템의 사용으로, UE (45) 가 MME 에 있어서의 변경을 수반하는 그의 이동 중에 있고 UE (45) 의 이동 프로세싱이 새로운 MME 에서 완료되지 않은 동안 다운링크 데이터 패킷이 UE (45) 에 대해 만들어지는 경우에도, UE (45) 는 정상적으로 다운링크 데이터 패킷을 수신할 수 있다.
또한, ISR 이 MME (35), SGSN (27) 및 SGW (15) 에서 활성인 경우, SGW (15) 는 MME (35) 로만 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송하는 프로세싱을 수행하고, 이것에 의해 SGSN (27) 에서 페이징 프로세싱을 회피하는 것이 가능하다.
또한, 도 3 에 도시된 바와 같이 MME (25) 가 SGSN (27) 으로 대체되고, MME (35) 는 SGSN (37) 으로 대체되며, eNB (55) 가 2G/3G 무선 제어 장치 (57) 로 대체되고, eNB (65) 가 2G/3G 무선 제어 장치 (67) 로 대체되는 경우, 단계들 (S21 및 S23) 에서의 추적 영역 업데이트 요청 메시지는 라우팅 영역 업데이트 요청 메시지로 대체된다. 또한, 단계들 (S32 및 S33) 에서의 추적 영역 업데이트 수락 메지시는 라우팅 영역 업데이트 수락 (Routing Area Update Accept) 메시지로 대체된다. 또한, 단계 (S34) 에서의 S1 연결 릴리스는 Iu 연결 릴리스로 대체된다. ISR (Idle-mode Signaling Reduction) 이 MME (25) 및 SGSN (37) 에서 활성이더라도, SGSN (37) 은 SGW (15) 로 베어러 변경 요청 메시지를 전송하고, 이것에 의해 UE (45) 가 2G/3G 무선 제어 장치 (67) 의 제어 하에 위치되는 것이 명백하다. 따라서, SGW (15) 는 SGSN (37) 에 대해서만 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송하는 프로세싱을 수행할 수도 있다.
(제 3 예시의 실시형태)
이하에, 본 발명의 제 3 예시의 실시형태에 따른 이동 통신 시스템에 UE 를 연결하는 프로세싱의 흐름이 도 12 를 참조하여 기술된다. 먼저, UE (45) 에 대한 다운링크 데이터 패킷이 SGW (15) 로 통지되는 것이 가정된다 (S41). 다음에, SGW (15) 는 MME (25) 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다 (S42). ISR 이 UE (45), MME (25), SGSN (27) 및 SGW (15) 에서 구현된다는 것을 유의하라. 따라서, SGW (15) 는 MME (25) 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송하고, 또한 SGSN (27) 으로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다.
그 후, MME (25) 는 SGW (15) 로 다운링크 데이터 통지 확인응답 메시지를 전송한다 (S43). MME (25) 가 도 11 에서 Cause=Temporarily Rejected due to mobility 가 설정되는 다운링크 데이터 통지 확인응답 메시지를 전송하는 동안, Cause=Temporarily Rejected due to mobility 는 도 12 의 단계 (S43) 에서 설정되지 않는다. 이것은 MME (25) 가 다운링크 데이터 통지 메시지를 수신할 때의 시점에서 MME (25) 가 UE (45) 의 이동을 인식하지 않기 때문이다.
그 후, MME (25) 는 UE (45) 에 대한 다운링크 데이터 시도를 수행하기 위해 eNB (55) 로 페이징 메시지를 전송하고 (S44), eNB (55) 는 그의 제어 하에 있는 통신 영역 내에 위치된 UE 에 대한 페이징 프로세싱을 수행한다 (S45).
그 후, UE (45) 가 그것이 MME (25) 에 의해 관리되는 위치 등록 영역으로부터 다른 위치 등록 영역으로 이동했다는 것을 검출하면, UE (45) 는 그것이 이동한 위치 등록 영역을 관리하는 eNB (65) 로 추적 영역 업데이트 요청 메시지를 전송한다 (S46). UE (45) 는 페이징 프로세싱을 완료하기 전에 eNB (65) 로 추적 영역 업데이트 요청 메시지를 전송한다. 대안적으로, UE (45) 는 페이징 프로세싱을 수행하기 전에 eNB (65) 로 추적 영역 업데이트 요청 메시지를 전송한다. 단계 (S45) 에서의 페이징 프로세싱 및 단계 (S46) 에서의 추적 영역 업데이트 요청 메시지의 전송은 동시에 일어나기 때문에, 추적 영역 업데이트 요청 메시지의 전송은 페이징 프로세싱의 완료 전에 행해진다는 것이 가정된다.
후속 단계들 (S47 내지 S50) 은 도 11 의 단계들 (S23, S24, S28 및 S29) 과 동일하고, 따라서 그것의 상세한 설명은 생략된다.
그 후, MME (35) 는 MME (25) 와 SGW (15) 사이에 확립된 세션의 스위칭을 통지하기 위해 SGW (15) 로 베어러 변경 요청 메시지를 전송한다 (S51). 베어러 변경 요청 메시지를 수신함으로써, SGW (15) 는 UE (45) 가 위치 등록 영역을 변경하는 이동을 행했다는 것을 인식한다.
단계들 (S52 내지 S58) 은 도 11 의 단계들 (S31 내지 S37) 과 동일하고, 따라서 그의 상세한 설명은 생략된다. SGW (15) 는 단계 (S51) 에서 UE (45) 가 이동을 행했다는 것을 인식하고, 그 후 단계 (S56) 에서 UE (45) 가 이동하는 위치 등록 영역을 관리하는 MME (35) 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 전송한다. 도 11 의 단계 (S35) 와 같은 이러한 단계에서, SGW (15) 는 MME (35) 로만 다운링크 데이터 통지 메시지를 재전송한다. 따라서, SGW (15) 는, ISR 이 SGSN (27) 및 MME (35) 에서 활성일지라도, SGSN (27) 로 다운링크 데이터 통지 메시지를 재전송하지 않는다. 단계 (S35) 의 프로세싱이 설명을 위해 순차적으로 기술되지만, 단계 (S35) 는 SGW (15) 의 동작이기 때문에, 그것은 단계 (S31) (베어러 변경 응답) 에서의 전송 후 즉시 수행될 수도 있다.
상술된 예에서, 프로그램은 임의의 타입의 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 사용하여 컴퓨터에 저장 및 제공될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 임의의 타입의 유형의 저장 매체를 포함한다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 예들은 자기 저장 매체 (예를 들어, 플로피 디스크들, 자기 테이프들, 하드 디스크 드라이브들 등), 광학 자기 저장 매체 (예를 들어, 마그네토-옵티컬 디스크들), CD-ROM (Read Only Memory), CD-R, CD-R/W, 및 반도체 메모리들 (예를 들어, 마스크 ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), 플래시 ROM, RAM (Random Access Memory) 등) 을 포함한다. 프로그램은 임의의 타입의 일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 사용하여 컴퓨터에 제공될 수도 있다. 일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 예들은 전기 신호들, 광 신호들, 및 전자기파들을 포함한다. 일시적 컴퓨터 판독가능 매체는 전기 와이어 또는 광섬유와 같은 유선 통신 라인 또는 무선 통신 라인을 통해 컴퓨터로 프로그램을 제공할 수 있다.
본 발명은 상술된 예시의 실시형태에 제한되지 않고, 여러 변경들 및 수정들이 본 발명의 범위로부터 일탈하지 않고 행해질 수도 있다.
본 발명이 그의 예시의 실시형태들을 참조하여 구체적으로 도시 및 기술되었지만, 본 발명은 이들 실시형태들에 제한되지 않는다. 형태 및 상세에서의 여러 변경들이 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 사상 및 범위로부터 일탈하지 않고 여기에 행해질 수도 있다는 것이 본 기술분야에서 통상의 기술자들에 의해 이해될 것이다.
본 출원은 2014년 12월 22일자로 출원된 일본 특허 출원 제 2014-258414 호에 기초하고 그것으로부터 우선권의 이익을 주장하며, 그 개시가 참조에 의해 여기에 그 전체가 포함된다.
10 베어러 관리 장치
11 다운링크 데이터 제어 유닛
15 SGW
16 다운링크 데이터 제어 유닛
17 데이터 축적 유닛
20 이동성 관리 장치
21 위치 등록 영역
25 MME
27 SGSN
30 이동성 관리 장치
31 위치 등록 영역
35 MME
37 SGSN
40 이동 단말기 장치
45 UE
46 2G/3G 통신 유닛
47 LTE 통신 유닛
48 패킷 통신 유닛
49 이동성 관리 유닛
55 eNB
57 2G/3G 무선 제어 장치
65 eNB
67 2G/3G 무선 제어 장치
75 PGW

Claims (18)

  1. ISR (Idle-mode Signaling Reduction) 이 활성인 이동 통신 시스템을 위한 코어 네트워크로서,
    제 1 MME (Mobility Management Entity);
    제 2 MME;
    제 1 SGSN (Serving GPRS Support Node);
    제 2 SGSN; 및
    S-GW (Serving Gateway) 를 포함하고,
    상기 S-GW 는 상기 S-GW 가 다운링크 데이터 패킷을 수신하는 경우, 상기 제 1 MME 및 상기 제 1 SGSN 으로 DDN (Downlink Data Notification) 메시지를 전송하며; 그리고
    상기 S-GW 는 상기 S-GW 가 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 으로부터 베어러 변경 요청 (Modify Bearer Request) 메시지를 수신하는 경우, 상기 ISR 이 활성인 경우에도 "ISR 이 활성화됨" 에 대한 정보를 포함하는 상기 베어러 변경 요청 메시지를 송신하는 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 으로만 상기 DDN 메시지를 재전송하는, 코어 네트워크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 MME 또는 상기 제 1 SGSN 은 상기 DDN 메시지에 응답하여 이동 절차에 기인한 일시적인 거절을 나타내는 원인 (cause) 값을 포함하는 DDNA (Downlink Data Notification Acknowledge) 메시지를 전송하는, 코어 네트워크.
  3. 삭제
  4. ISR (Idle-mode Signaling Reduction) 이 활성인 이동 통신 시스템에서 사용되는 S-GW (Serving Gateway) 로서,
    상기 S-GW 가 다운링크 데이터 패킷을 수신하는 경우, 제 1 MME (Mobility Management Entity) 및 제 1 SGSN (Serving GPRS Support Node) 으로 DDN (Downlink Data Notification) 메시지를 전송하도록 구성된 송신기; 및
    제 2 MME 또는 제 2 SGSN 으로부터 "ISR 이 활성화됨" 에 대한 정보를 포함하는 베어러 변경 요청 (Modify Bearer Request) 메시지를 수신하도록 구성된 수신기를 포함하고,
    상기 송신기는 상기 ISR 이 활성인 경우에도 상기 베어러 변경 요청 메시지를 송신하는 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 으로만 상기 DDN 메시지를 재전송하는, S-GW.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 MME 또는 상기 제 1 SGSN 은 상기 DDN 메시지에 응답하여 이동 절차에 기인한 일시적인 거절을 나타내는 원인 (cause) 값을 포함하는 DDNA (Downlink Data Notification Acknowledge) 메시지를 전송하는, S-GW.
  6. 삭제
  7. ISR (Idle-mode Signaling Reduction) 이 활성이고, 기지국 (eNodeB), RNC (Radio Network Controller), 제 1 MME (Mobility Management Entity), 제 2 MME, 제 1 SGSN (Serving GPRS Support Node), 제 2 SGSN 및 S-GW (Serving Gateway) 를 포함하는 이동 통신 시스템 내의 이동 단말기 (UE) 로서,
    추적 영역 업데이트 (Tracking Area Update) 절차 또는 라우팅 영역 업데이트 (Routing Area Update) 절차를 개시하도록 구성된 송신기; 및
    상기 기지국 또는 상기 RNC 로부터 페이징을 수신하도록 구성된 수신기를 포함하고,
    상기 S-GW 는 상기 S-GW 가 다운링크 데이터 패킷을 수신하는 경우, 상기 제 1 MME 및 상기 제 1 SGSN 으로 DDN (Downlink Data Notification) 메시지를 전송하며,
    상기 S-GW 는 상기 S-GW 가 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 으로부터 베어러 변경 요청 (Modify Bearer Request) 메시지를 수신하는 경우, 상기 ISR 이 활성인 경우에도 "ISR 이 활성화됨" 에 대한 정보를 포함하는 상기 베어러 변경 요청 메시지를 송신하는 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 으로만 상기 DDN 메시지를 재전송하고, 그리고,
    상기 DDN 메시지를 수신한 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 은 상기 기지국 또는 상기 RNC 로 페이징 메시지를 전송하는, 이동 단말기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 MME 또는 상기 제 1 SGSN 은 상기 DDN 메시지에 응답하여 이동 절차에 기인한 일시적인 거절을 나타내는 원인 (cause) 값을 포함하는 DDNA (Downlink Data Notification Acknowledge) 메시지를 전송하는, 이동 단말기.
  9. 삭제
  10. ISR (Idle-mode Signaling Reduction) 이 활성인 이동 통신 시스템을 위한 코어 네트워크의 수신 방법으로서,
    S-GW (Serving Gateway) 에 의해, 상기 S-GW 가 다운링크 데이터 패킷을 수신하는 경우, 제 1 MME (Mobility Management Entity) 및 제 1 SGSN (Serving GPRS Support Node) 으로 DDN (Downlink Data Notification) 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 S-GW 에 의해, 상기 S-GW 가 제 2 MME 또는 제 2 SGSN 으로부터 베어러 변경 요청 (Modify Bearer Request) 메시지를 수신하는 경우, 상기 ISR 이 활성인 경우에도 "ISR 이 활성화됨" 에 대한 정보를 포함하는 상기 베어러 변경 요청 메시지를 송신하는 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 으로만 상기 DDN 메시지를 재전송하는 단계를 포함하는, 코어 네트워크의 수신 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 MME 또는 상기 제 1 SGSN 은 상기 DDN 메시지에 응답하여 이동 절차에 기인한 일시적인 거절을 나타내는 원인 (cause) 값을 포함하는 DDNA (Downlink Data Notification Acknowledge) 메시지를 전송하는, 코어 네트워크의 수신 방법.
  12. 삭제
  13. ISR (Idle-mode Signaling Reduction) 이 활성인 이동 통신 시스템에서 사용되는 S-GW (Serving Gateway) 의 수신 방법으로서,
    상기 S-GW 가 다운링크 데이터 패킷을 수신하는 경우, 제 1 MME (Mobility Management Entity) 및 제 1 SGSN (Serving GPRS Support Node) 으로 DDN (Downlink Data Notification) 메시지를 전송하는 단계; 및
    제 2 MME 또는 제 2 SGSN 으로부터 "ISR 이 활성화됨" 에 대한 정보를 포함하는 베어러 변경 요청 (Modify Bearer Request) 메시지를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 S-GW 는 ISR 이 활성인 경우에도 상기 베어러 변경 요청 메시지를 송신하는 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 으로만 상기 DDN 메시지를 재전송하는, S-GW 의 수신 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 MME 또는 상기 제 1 SGSN 은 상기 DDN 메시지에 응답하여 이동 절차에 기인한 일시적인 거절을 나타내는 원인 (cause) 값을 포함하는 DDNA (Downlink Data Notification Acknowledge) 메시지를 전송하는, S-GW 의 수신 방법.
  15. 삭제
  16. ISR (Idle-mode Signaling Reduction) 이 활성이고, 기지국 (eNodeB), RNC (Radio Network Controller), 제 1 MME (Mobility Management Entity), 제 2 MME, 제 1 SGSN (Serving GPRS Support Node), 제 2 SGSN 및 S-GW (Serving Gateway) 를 포함하는 이동 통신 시스템 내의 이동 단말기 (UE) 의 수신 방법으로서,
    추적 영역 업데이트 (Tracking Area Update) 절차 또는 라우팅 영역 업데이트 (Routing Area Update) 절차를 개시하는 단계; 및
    상기 기지국 또는 상기 RNC 로부터 페이징을 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 S-GW 는 상기 S-GW 가 다운링크 데이터 패킷을 수신하는 경우, 상기 제 1 MME 및 상기 제 1 SGSN 으로 DDN (Downlink Data Notification) 메시지를 전송하며,
    상기 S-GW 는 상기 S-GW 가 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 으로부터 베어러 변경 요청 (Modify Bearer Request) 메시지를 수신하는 경우, 상기 ISR 이 활성인 경우에도 "ISR 이 활성화됨" 에 대한 정보를 포함하는 상기 베어러 변경 요청 메시지를 송신하는 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 으로만 상기 DDN 메시지를 재전송하고, 그리고,
    상기 DDN 메시지를 수신한 상기 제 2 MME 또는 상기 제 2 SGSN 은 상기 기지국 또는 상기 RNC 로 페이징 메시지를 전송하는, 이동 단말기의 수신 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 MME 또는 상기 제 1 SGSN 은 상기 DDN 메시지에 응답하여 이동 절차에 기인한 일시적인 거절을 나타내는 원인 (cause) 값을 포함하는 DDNA (Downlink Data Notification Acknowledge) 메시지를 전송하는, 이동 단말기의 수신 방법.
  18. 삭제
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