KR101920954B1 - Ｍｔｃ를 위한 감소된 컨텍스트 또는 컨텍스트리스 단문 메시지 송신 - Google Patents

Ｍｔｃ를 위한 감소된 컨텍스트 또는 컨텍스트리스 단문 메시지 송신 Download PDF

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Abstract

데이터를 통신 장치들로/로부터 전달하는 이동 통신 네트워크가 제공되고, 이 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통신 장치들에 제공하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들; 무선 액세스 인터페이스를 통해 하나 이상의 기지국들과 패킷들을 주고 받도록 동작 가능한 하나 이상의 통신 장치들; 하나 이상의 기지국들을 통해 수신된 사용자 데이터 패킷들을 하나 이상의 통신 장치들로부터 및/또는 하나 이상의 통신 장치들로 전송하도록 동작 가능한 하나 이상의 패킷 게이트웨이들; 및 통신 장치들과 패킷 게이트웨이들 사이의 사용자 데이터 통신을 제어하는 시그널링 패킷들을 송신 및 수신하도록 동작 가능한 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함한다. 하나 이상의 이동성 관리자들은, 목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 패킷을 통신 장치로부터 수신할 시에, 패킷이 하나 이상의 이동성 관리자들과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하도록 동작 가능하다. 하나 이상의 이동성 관리자들은, 상기 검출에 응답하여, 시그널링 패킷에 포함되어 있는 사용자 데이터를 목적지로 전송하도록 동작 가능하다. 그에 따라, 이동 통신 네트워크에서 단문 메시지가 감소된 컨텍스트 또는 컨텍스트리스 방식으로 송신될 수 있다.

Description

ＭＴＣ를 위한 감소된 컨텍스트 또는 컨텍스트리스 단문 메시지 송신{REDUCED CONTEXT OR CONTEXT-LESS SHORT MESSAGE TRANSMISSION FOR MACHINE-TYPE-COMMUNICATION}
본 발명은 데이터를 통신 장치로/로부터 전달하는 이동 통신 시스템 및 통신 방법에 관한 것이다.
3GPP 정의 UMTS 및 LTE(Long Term Evolution) 아키텍처에 기초한 것과 같은 3세대 및 4세대 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템에 의해 제공되는 간단한 음성 및 메시지 서비스보다 더 세련된 서비스를 지원할 수 있다.
예를 들어, LTE 시스템에 의해 제공되는 개선된 무선 인터페이스 및 향상된 데이터 레이트에 의해, 사용자가 이전에는 고정 회선 데이터 연결을 통해서만 이용가능했을 모바일 비디오 스트리밍 및 모바일 화상 회의 등의 높은 데이터 레이트 애플리케이션을 즐길 수 있다. 따라서, 3세대 및 4세대 네트워크를 구축하라는 요구가 강하고, 이들 네트워크의 커버리지 영역(coverage area), 즉, 네트워크에 대한 액세스가 가능한 지리적 위치가 급속히 증가할 것으로 예상된다.
3세대 및 4세대 네트워크의 예견된 광범위한 구축은, 높은 가용 데이터 레이트를 이용하기보다는, 그 대신에 강인한 무선 인터페이스 및 커버리지 영역의 증가하는 편재성(ubiquity)을 이용하는 한 부류의 단말기 및 애플리케이션의 병행 발전을 가져왔다. 예로는, 소위 MTC(machine type communication) 애플리케이션이 있으며, 이는 소량의 데이터를 비교적 가끔 전달하는 반자율(semi-autonomous) 또는 자율(autonomous) 무선 통신 단말기(즉, MTC 단말기)로 대표된다. 이와 같이, MTC 단말기의 사용은 종래의 LTE 단말기에 대한 종래의 "상시 접속" 이용 사례와 다를 수 있다. MTC 단말기의 예로는, 예를 들어, 고객의 주택에 위치해 있고 가스, 수도, 전기 기타 등의 공공 시설 고객 소비량에 관한 데이터 정보를 다시 중앙 MTC 서버로 주기적으로 전송하는 소위 스마트 미터(smart meter)가 있다. 스마트 미터의 예에서, 미터는 적은 데이터 전송(예컨대, 새로운 요금제)을 수신하는 것 및 적은 데이터 전송(예컨대, 새로운 측정치)을 송신하는 것 둘 다를 할 수 있고, 여기서 이들 데이터 전송은 일반적으로 빈번하지 않은 지연 허용(delay-tolerant) 전송이다. MTC 단말기의 특성은, 예를 들어, 저이동성; 시간 제어; 시간 허용(time tolerant); 패킷 교환(PS) 전용; 적은 데이터 전송; 모바일-발신 전용; 빈번하지 않은 모바일-착신(mobile terminated); MTC 모니터링; 우선순위 경보; 보안 연결; 위치 특정(specific) 트리거; 상향링크 데이터에 대한 네트워크 제공 목적지; 빈번하지 않은 전송; 및 그룹 기반 MTC 특징(예를 들어, 그룹 기반 경비(policing) 및 그룹 기반 어드레싱) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. MTC 단말기의 다른 예는 자동 판매기, "위성 항법(sat nav)" 단말기, 및 보안 카메라 또는 센서 등을 포함할 수 있다.
최근에 개발된 모바일 네트워크는 일반적으로 고속 및 고신뢰성 서비스에 아주 적합하고, MTC 서비스에 항상 적당한 것은 아닐 수 있다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 데이터를 통신 장치들로/로부터 전달하는 이동 통신 네트워크가 제공되고, 이 네트워크는, 패킷을 전달하기 위해 무선 액세스 인터페이스를 통신 장치들에 제공하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들, 및 통신 장치들과 패킷 게이트웨이들 사이의 사용자 데이터 통신을 제어하는 시그널링 패킷들을 송신 및 수신하도록 동작 가능한 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함한다. 하나 이상의 이동성 관리자들은 목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 패킷을 통신 장치로부터 수신할 시에, 패킷이 하나 이상의 이동성 관리자들과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하도록 동작 가능하다. 하나 이상의 이동성 관리자들은, 상기 검출에 응답하여, 시그널링 패킷에 포함되어 있는 사용자 데이터를 목적지로 전송하도록 동작 가능하다.
어떤 실시예들에서, 이동성 관리자는 사용자 데이터를 목적지로 전송하기 위한 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트(temporary mobility manager context)를 설정하도록 구성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 이동성 관리자는 소정의 수의 패킷들이 통신 장치와 교환된 후에 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능하고, 시그널링 패킷은 상기 수의 패킷들에 포함되어 있다. 다른 예들에서, 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트는 타이머와 연관되어 있을 수 있고; 타이머의 만료 시에, 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트가 폐기될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 데이터를 통신 장치들로/로부터 전달하는 이동 통신 시스템이 제공되고, 이 시스템은, 무선 액세스 인터페이스를 통신 장치들에 제공하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들; 무선 액세스 인터페이스를 통해 하나 이상의 기지국들과 패킷들을 주고 받도록 동작 가능한 하나 이상의 통신 장치들; 하나 이상의 기지국들을 통해 수신된 사용자 데이터 패킷들을 하나 이상의 통신 장치들로부터 및/또는 하나 이상의 통신 장치들로 전송하도록 동작 가능한 하나 이상의 패킷 게이트웨이들; 및 통신 장치들과 패킷 게이트웨이들 사이의 사용자 데이터 통신을 제어하는 시그널링 패킷들을 송신 및 수신하도록 동작 가능한 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함한다. 하나 이상의 기지국들은, 목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 메시지를 통신 장치로부터 수신할 시에, 메시지가 하나 이상의 기지국들과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하도록 동작 가능하다. 하나 이상의 기지국들은, 상기 검출에 응답하여, 시그널링 메시지에 포함되어 있는 사용자 데이터를 하나 이상의 이동성 관리자들을 통해 목적지로 전송하도록 동작 가능하다.
사용자 데이터를 전송하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들은, 예를 들어, 사용자 데이터를 목적지로 전송하기 위한 임시적인 기지국 컨텍스트(temporary base station context)를 설정하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 기지국들은 소정의 수의 메시지들이 통신 장치와 교환된 후에 임시적인 기지국 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능하고, 시그널링 메시지는 상기 수의 메시지들에 포함되어 있다.
또한, 임시적인 기지국 컨텍스트를 설정하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들은, 임시적인 기지국 컨텍스트를 타이머와 연관시키고; 타이머의 만료 시에, 임시적인 기지국 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들을 포함할 수 있다.
그에 따라, 본 발명의 실시예들은 이동 통신 네트워크에서 단문 메시지가 감소된 컨텍스트(reduced-context) 또는 컨텍스트리스(context-less) 방식으로 송신되는 것을 제공할 수 있고, 그로써 네트워크 요소에 유지되어야 하는 시그널링 및 컨텍스트의 양을 감소시킨다.
본 발명의 추가의 측면들 및 특징들은 첨부된 특허청구범위에 한정되어 있고, 이동성 관리자 요소, 기지국, 통신 단말기 및 방법을 포함한다.
이제부터, 동일한 부분이 동일한 참조 번호를 가지는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들에 대해 기술할 것이다.
도 1은 LTE 표준에 따른 이동 통신 네트워크의 개략 블록도.
도 2는 종래의 네트워크에서 단말기에 의해 송신되는 메시지가 따라가는 경로의 일례를 나타낸 도면.
도 3은 종래의 LTE 네트워크에서 EMM 상태와 ECM 상태 사이의 천이를 나타낸 도면.
도 4는 도 2에 대응하는 가능한 호 흐름(call flow)을 나타낸 도면.
도 5는 도 4를 개략적으로 나타낸 도면.
도 6 내지 도 10은 단문 메시지의 전달과 연관되어 있는 호 흐름을 개략적으로 나타낸 도면.
도 11은 단문 메시지를 송신하는 가능한 경로를 나타낸 도면.
도 12는 단문 메시지를 송신하는 다른 가능한 경로를 나타낸 도면.
도 13은 단문 메시지를 송신하는 가능한 프로토콜 스택(stack)을 나타낸 도면.
도 14는 단문 메시지를 송신하는 다른 가능한 프로토콜 스택을 나타낸 도면.
도 15는 이동 통신 단말기의 한 기지국으로부터 다른 기지국으로의 제휴(affiliation)의 변화를 나타낸, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 LTE 표준에 따른 이동 통신 네트워크의 일부의 개략 블록도.
도 16은 도 15에 나타낸 이동성 관리자의 개략 블록도.
도 17은 본 발명의 일례에 따른 하향링크 데이터 패킷을 전달하는 호 흐름 프로세스를 예시한 도면.
도 18은 본 발명의 다른 예에 따른 하향링크 데이터 패킷을 전달하는 호 흐름 프로세스를 예시한 도면.
도 19는 본 발명의 추가의 예에 따른 하향링크 데이터 패킷을 전달하는 호 흐름 프로세스를 예시한 도면.
도 20 내지 도 23은 본 발명에 따라 동작할 때 이동 통신 단말기가 채택할 수 있는 상태들의 예시적인 배열을 나타낸 도면.
도 24는 종래의 RRC connected(RRC 연결됨) 상태 및 본 발명에 따른 RRC messaging connected(RRC 메시징 연결됨) 상태 둘 다에 대한 이동 통신 네트워크의 요소들을 통한 패킷들의 경로를 개략적으로 나타낸 도면.
도 25는 RRC messaging connected leashed/unleashed(RRC 메시징 연결 리쉬드/언리쉬드) 상태와 ECM Idle(ECM 유휴), ECM messaging connected(ECM 메시징 연결됨) 및 ECM connected(ECM 연결됨) 상태 사이의 관계를 나타낸 표.
예시적인 실시예들이 3GPP LTE 아키텍처와 관련하여 개괄적으로 기술될 것이다. 그렇지만, 본 발명은 3GPP LTE 아키텍처에서의 구현으로 제한되지 않는다. 이와 달리, 임의의 적당한 모바일 아키텍처라도 관련있는 것으로 생각되고 있다.
종래의 네트워크
도 1은 종래의 이동 통신 네트워크의 기본 기능을 나타낸 개략도를 제공한다. 네트워크는 사용자 평면(plane)에서의 트래픽을 위해 S-GW(serving gateway)(103)에 그리고 제어 평면에서의 시그널링을 위해 MME(Mobility Management Entity)에 연결되어 있는 하나 이상의 기지국(102)(하나의 기지국이 나타내어져 있음)을 포함하고 있다. LTE에서, 기지국은 e-NodeB(이하의 설명에서 eNB라고 함)라고 불리운다. 각각의 기지국은 데이터가 이동 단말기(101)로/로부터 전달될 수 있는 커버리지 영역(103)을 제공한다. 데이터가 무선 하향링크를 통해 기지국(102)으로부터 커버리지 영역 내의 이동 단말기(101)로 전송된다. 데이터가 무선 상향링크를 통해 이동 단말기(101)로부터 기지국(102)으로 전송된다. MME(105), S-GW(103) 및 P-GW(PDN-Gateway)(104)를 포함하는 코어 네트워크는 데이터를 이동 단말기(101)로/로부터 라우팅하고, 인증, 이동성 관리, 과금 등과 같은 기능들을 제공한다. P-GW는, 예를 들어, 인터넷, IMS 코어 네트워크 등을 포함할 수 있는 하나 이상의 다른 네트워크에 연결되어 있다. 도 1의 예시에서, 사용자 평면 상에서의 연결들은 실선으로 표현되어 있는 반면, 제어 평면 상에서의 연결들은 파선으로 표현되어 있다.
도 2는 이동 단말기(101)에 의해 전달되는 메시지(130)가 따라가는 경로의 일례를 나타낸 것이다. 그 예에서, MTC 단말기(101)는 인터넷을 통해 도달가능한 목적지(120)로 메시지(130)를 송신하고자 한다. 이 예에서, 목적지 장치는 컴퓨터로 표현되어 있다. 그렇지만, 목적지(120)는 임의의 적당한 유형의 요소일 수 있고, 여기서 이 요소는 이동 단말기(101)에 의해 어드레싱될 수 있다. 예를 들어, 목적지 장치(120)는 다른 단말기, 개인용 컴퓨터, 서버, 프록시, 또는 (최종 목적지로의) 중간 요소일 수 있다.
이하의 설명은 이동 단말기가 LTE 네트워크를 통해 메시지(130)를 전달하는 동작의 일례에 대한 간략한 설명을 제공하며, 이는 본 발명의 어떤 측면들 및 이점들을 이해하는 데 도움이 된다.
이동 단말기(101)가 데이터를 목적지로 송신하기 위해, 도 2에 예시되어 있는 바와 같이, 단말기(101)와 PGW(104) 사이에 EPS 베어러(bearer)가 설정되고, EPS 베어러는 부분적으로 eNB(102)와 SGW 사이에서는 GTP 터널을 통해 전달되고 SGW와 PGW(104) 사이에서는 다른 GTP 터널을 통해 전달된다. 메시지(130)가 목적지 장치로 전달될 때, 그 메시지는 EPS 베어러의 제1 단부에 있는 단말기(101)로부터 eNB(102)로(단계 1), 이어서 S-GW(103)로(단계 2), 그리고 이어서 EPS 베어러의 다른쪽 단부에 있는 P-GW(104)로(단계 3) 송신된다. P-GW(104)는 이어서 메시지(130)를 목적지(120)로 전달한다(단계 4).
도 3은, 단말기들의 연결이 어떻게 관리되는지를 나타내기 위해, 단말기에 대한 LTE 표준에 정의된 것과 같은 ECM 상태들(연결됨 또는 유휴)과 EMM 상태들(등록됨 또는 미등록됨)의 4가지 가능한 조합들 사이의 다양한 천이들을 나타낸 것이다. 약어 ECM은 "EPS Connection Management"를 나타내고, ECM 상태는 일반적으로 단말기가 MME와 NAS(Non-Access Stratum) 연결 설정을 갖는지를 나타낸다. LTE에서, 단말기가 MME에 연결되고 ECM_connected로 전환될 때, 단말기는 또한 EPS 베어러(즉, S-GW를 통한 P-GW로의 데이터 연결)를 설정한다. 또한, 단말기가 ECM_connected로부터 ECM_idle로 전환될 때, EPS 베어러는 단절되고, 모든 S1 및 RRC 연결이 해제된다. 약어 EMM은 "EPS Mobility Management"를 나타내고, EMM 상태는 일반적으로 단말기가 네트워크에 접속되어 있는지를 나타낸다. 단말기가 EMM_unregistered에 있을 때, 단말기는, 예를 들어, 전원이 꺼져 있거나, 커버리지를 벗어나 있거나, 다른 네트워크에 연결되어 있을 수 있다. 이와 달리, 단말기가 EMM_registered에 있을 때, 단말기는 네트워크에 접속되어 있고, 그에 따라, 단말기는 MME에 IP 주소 및 NAS 보안 컨텍스트를 가진다. 단말기는 EPS 베어러를 설정하거나 설정하지 않을 수 있지만, 어느 경우에도 단말기는 그와 연관되어 있는 어떤 컨텍스트를 MME에(예컨대, NAS 보안 컨텍스트) 그리고 P-GW에(예컨대, IP 주소) 가진다. 그에 부가하여, MME는 UE가 어느 추적 영역에 위치해 있는지를 알 것이다. 그 다음에, 4가지 ECM/EMM 상태 및 이들 사이의 천이에 대해 기술한다.
이동 단말기(101)는 이동 단말기(101)가 네트워크에 연결되어 있지 않은 상태(153)로부터 시작하는 것으로 가정된다. 상태(153)에서, 단말기는 EMM_unregistered 및 ECM_idle 상태에 있다. 이 상태로부터, 단말기는 EMM_registered 및 ECM_connected 상태에 있기 위해 네트워크에 접속할 수 있다. 그렇지만, 접속하기 위해, 단말기가 먼저 ECM_connected로 전환되지 않은 경우, 단말기는 EMM_registered로 전환될 수 없다. 환언하면, 상태(153)로부터 시작하여, 단말기는 상태(152 또는 151)로 갈 수 없고, 먼저 상태(154)로 가야만 한다. 따라서, 화살표(161)로 나타낸 바와 같이, 상태(153)에 있는 단말기는 먼저 ECM_connected로 그리고 이어서 EMM_registered로 전환함으로써 네트워크에 접속할 수 있다. 단말기가 상태(153)로부터 접속 절차를 시작할 때, 단말기는 어떤 연결도 갖지 않는 상태(153)로부터 MME에의 NAS 연결, P-GW에 의해 할당된 IP 주소, 및 e-NB 및 S-GW를 통한 P-GW로의 EPS 베어러를 가지는 상태(151)로 이동한다.
데이터 연결(EPS 베어러)이 설정될 때(164) 또는 모든 데이터 연결이 해제되었을 때(165) 상태(151)와 상태(152) 사이의 천이가 일어난다. 일반적으로, 사용자가 EPS 베어러를 활성으로 하고 특정의 시간 동안 베어러를 사용하지 않았을 때 천이(165)가 일어난다. 네트워크는 이어서 단말기가 더 이상 EPS 베어러를 필요로 하지 않는것으로 결정하고 따라서 모든 대응하는 자원을 해제시키며 단말기를 ECM_idle로 전환시킬 수 있다. 천이(164)는 일반적으로 단말기가 어떤 EPS 베어러도 사용하고 있지 않다가[예를 들어, 천이(164)에 대한 논의를 참조] 이제 송신 또는 수신할 데이터를 가질 때 일어난다. 이어서 EPS 베어러가 이 단말기에 대해 설정되고, 단말기는 ECM_connected로 전환된다. 단말기가 EMM_registered일 때마다, ECM 상태에 관계없이, 단말기는 단말기에 도달하기 위해 사용될 수 있는 IP 주소를 가질 것이며, 환언하면, 어떤 실제의 EPS 베어러도 현재 활성이 아니더라도 IP 컨텍스트가 활성인 채로 있다[예컨대, 상태(152)].
예를 들어, 단말기가 전원이 꺼지거나, 다른 네트워크로 이동하거나 또는 임의의 다른 이유로 인해, 단말기가 네트워크로부터 접속 해제되면, 단말기는 그가 있던 임의의 상태로부터 상태(153)로 전환되고, 천이들(162 또는 163)을 통해 단말기에 대해 이전에 유지되었던 임의의 보류 중인 EPS 베어러 또는 컨텍스트를 해제할 것이다.
잘 알 수 있는 바와 같이, 단말기가 ECM_connected에 그리고 EMM_unregistered에 있는 상태(154)는 과도(transient) 상태이고, 단말기는 일반적으로 그 특정의 상태에 머물러 있지 않는다. 그 상태에 있는 단말기는 상태(153)(접속 해제됨 및 비활성)로부터 상태(151)(접속됨 및 활성)로 전환되는 단말기 또는 상태(151)로부터 상태(153)로 전환되는 단말기이다.
단말기와 eNB 사이의 RRC 연결의 상태(RRC_connected 및 RRC_idle)를 반영하기 위해 RRC 상태가 또한 제공된다. 종래의 동작 조건 하에서, RRC 상태는 ECM 상태에 대응한다: 단말기가 ECM_connected에 있으면, 단말기는 또한 RRC_connected에 있어야만 하고, 단말기가 ECM_idle에 있으면, 단말기는 또한 RRC_idle에 있어야만 한다. 연결이 설정되어 있거나 단절되어 있는 짧은 기간 동안 ECM 상태와 RRC 상태 사이의 불일치가 일어날 수 있다.
도 4는 단말기(101)로부터 목적지(120)로의 연결을 설정하기 위해, 연결을 사용하여 데이터를 전달하기 위해 그리고 단말기(101)와 목적지(120) 사이의 통신이 완료된 후에 연결을 해제하기 위해 교환되는 메시지들의 일례를 나타낸 것이다. 도 4의 호 흐름은 개략적으로 4개의 단계 A 내지 D로 나누어질 수 있다. 단계 A가 시작하기 전에, 단말기(101)는 ECM_idle 상태에 있으며, 이는 단말기(101)가 현재 통신하고 있지 않다는 것을 의미한다. 단계 A(메시지 1 내지 메시지 3)에서, 단말기(101)와 eNB(102) 사이의 통신을 제어하기 위해 단말기(101)와 eNB(102) 사이에 RRC 연결이 설정된다. 이 RRC 연결이 성공적으로 설정되었으면, 단계 B(메시지 3 내지 메시지 12)에서, 단말기(101)는 MME(105)와의 NAS 연결을 설정할 수 있다. 단말기(101)로부터 MME(105)로의 이 NAS 연결 요청 후에, MME는 S-GW(103) 및 eNB(102)를 통해 단말기(101)와 P-GW(104) 사이의 연결(예컨대, EPS 베어러)을 설정하고, 이 연결을 제어한다. 비록 여기에 나타내어져 있지는 않지만, P-GW(104)(예를 들어, GTP 터널 및 EPS 베어러)에서의 연결(예컨대, EPS 베어러)을 설정하기 위한 메시지들이 또한, 예를 들어, S-GW(103)로부터 P-GW(104)로 송신될 수 있다. 단계 B의 끝에서, 단말기(101)는 EPS 베어러를 설정하여 메시지를 송신 및 수신하는 데 이용할 수 있으며, 따라서 ECM_connected 상태에 있다. 도 4의 호 흐름은 한 예시이고, 메시지들 중 일부는, 예를 들어, 단계 A 이전의 EMM 상태에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 단말기는 EMM_unregistered 상태에 있고 단계 B 동안 EMM_registered로 전환될 수 있거나, 단계 A가 시작하기 전에 이미 EMM_registered에 있을 수 있다.
이 연결(예컨대, EPS 베어러)이 설정되었으면, 단말기(101)는 그 연결을 사용하여 메시지(130)를 목적지(120)로 송신할 수 있다(단계 C). 도 4에 예시된 예에서, 메시지들(13 내지 16)을 통해 송신된 메시지(130)에 뒤이어서, 메시지(130)가 목적지(120) 및/또는 그의 최종 목적지에 의해 수신되었다는 것을 확인해주기 위해 확인 응답 메시지가 따라온다. 다른 예에서, 메시지들(13 내지 16)에 뒤이어서 어떤 확인 응답 메시지도 따라오지 않을 수 있는데, 그 이유는 이것이 메시지(130)를 송신하는 데 사용되는 프로토콜에 의존할 가능성이 있기 때문이다. 도 4에 도시된 시나리오는 UDP 상부에서 실행 중인 응용 계층(application layer) 프로토콜이 확인 응답이 송신되는 것을 필요로 하는 경우에 적용가능할 수 있다.
단계 C의 완료 후의 어떤 시점에서, 자원이 해제된다(단계 D). 단계 D는 단계 C 후에 언제라도[예를 들어, 메시지(20) 직후에], 또는 나중의 시점에[예를 들어, 단말기(101)가 소정의 시간 동안 통신을 중단한 후에] 일어날 수 있다. 단계 D의 목표는 모든 미사용 연결들을 해제하는 것, 즉 MME(105)와 단말기(101) 사이의 NAS 연결을 해제하는 것(또한 S-GW와 eNB 사이의 GTP 터널 및 EPS 베어러 등의 자원의 해제를 가져옴) 및 단말기(101)와 eNB(102) 사이의 RRC 연결을 해제하는 것이다. 다시 말하지만, 단말기(101)가 단계 D 후에 EMM_registered에 머물러 있어야만 하는지 또는 EMM_unregistered로 전환되어야만 하는지에 따라, 단계 D에 대한 호 흐름이 영향을 받을 가능성이 있다. 예를 들어, 단말기가 단순히 너무 오랫동안 비활성이었기 때문에 단말기가 RRC 연결, NAS 연결 및 EPS 베어러를 해제하는 경우 단말기(101)는 EMM_registered에 머물러 있을 수 있거나, 단말기(101)는 (예를 들어, GSM 네트워크로의 핸드오버 후에) 네트워크로부터 접속 해제되고 EMM_unregistered로 전환될 수 있다.
단말기(101)가 많은 양의 데이터를 송신 및/또는 수신해야만 하는 경우에, 이 연결 방법은 이러한 데이터를 전송하기 위해 P-GW로의 고처리율 연결을 설정하는 데 효율적일 수 있다. 그렇지만, 이는 상이한 당사자들 간의 많은 수의 시그널링 메시지의 교환 및 많은 수의 진보된 연결(RRC, NAS, EPS 등)의 설정에 기초하고 있으며, 이는, 단말기의 전송이 실제로는 짧고 적은 전송인 경우(MTC형 응용의 경우에 그러할 수 있음), 시스템을 비효율적으로 만들 수 있다. 게다가, MTC형 응용은, 이러한 장치를 제조하는 비용을 감소시키기 위해, 종래의 이동 단말기와 비교하여 감소된 기능을 필요로 할 가능성이 있다. 이러한 이유는, MTC 장치가 종래의 이동 단말기보다 더 편재되어 있고 실용적일 것이며, 따라서, 이동 통신 네트워크를 사용하여 데이터를 전송 및 수신하는 데 매력적이기 위해 보다 저렴하게 제조되어야만 하는 것으로 예상되기 때문이다. 그에 따라, 본 발명은, 적응된(adapted) 이동 통신 네트워크에 의해 제공되는 것과 같은 기법을 사용하는 이동 단말기를 구현하는 것의 복잡도, 따라서 비용을 감소시키기 위해, 특히 데이터 통신과 관련하여 종래의 이동 통신 기법을 적응시키는 이점을 제공하는 것을 목표로 한다. 이러한 이유는 LTE 네트워크를 포함하는 최근의 네트워크가 고능력 및 고이동성 단말기용으로 설계되어 있고, 그 결과 이동하는 동안 많은 양의 데이터를 전송할지도 모르는 단말기를 지원하기 위해 진보된 이동성 관리와의 고속 고신뢰성 연결의 설정을 보통 제공하기 때문이다. 그렇지만, 개인 전화만큼 이동하지 않고 및/또는 소량의 데이터만을 비교적 가끔 전송하는 단말기의 경우에, 단말기가 통신하는 데 필요한 시그널링 및 이동성 추적의 양이 과도할 수 있다. 상세하게는, 이는 이러한 유형의 단말기에 대해 타당할 수 있는 때때로 낮은 서비스 레벨과 비교하여 과도할 수 있다. 예를 들어, MTC 단말기는 사람간 단말기보다 더 지연 허용이고, 전송 동안 이동하고 및/또는 셀을 변경할 가능성이 더 적으며 보통 소량의 데이터를 송신 또는 수신한다.
따라서, 작은 메시지 및/또는 MTC 통신을 전송하기 위해 네트워크의 효율을 개선시키는 방식을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이하의 섹션들은 본 발명의 측면들 및 특징들을 형성하는 다른 예시적인 기법들을 제공한다.
단문 메시지의 전송
LTE에서, SMS는 현재 2가지 방식으로 지원될 수 있다. 제1 방법에서, 단문 메시지는 레거시 SMS 네트워크에의 상호연동 기능을 제공하는 IMS 코어에 있는 IP-SM-GW(IP Short Message Gateway)라고 불리우는 AS(Application Server)를 통해 전달된다. 예를 들어, 단말기가 LTE에서 SMS를 송신하고자 할 때, 단말기는 앞서 논의한 바와 같이 EPS 베어러를 설정할 것이고, SMS를 EPS 베어러를 통해 IMS 코어의 IP-SM-GW로 송신할 것이다. 마찬가지로, 단말기가 SMS를 수신하는 경우, 네트워크는 EPS 베어러 설정을 트리거할 것이고, IMS 코어의 IP-SM-GW는 이어서 SMS를 EPS 베어러를 통해 단말기로 전달할 것이다. 앞서 논의한 바와 같이, 적어도 RRC 연결, NAS 연결 및 EPS 베어러를 설정하고 단절하기 위해 많은 수의 메시지들이 교환되어야만 하고, 이는 빈번하지 않은 단문 메시지를 송신 및 수신하는 것을 아주 비효율적으로 만든다. 물론, 개인 전화의 경우에, 사용자가 "상시 접속" 방식을 충분히 이용할 가능성이 있고, 사용자는 대부분의 시간 동안 다른 서비스(예컨대, 이메일, 웹 브라우징 등)를 위해서도 EPS 베어러를 이미 설정해두고 있을 수 있다. 그렇지만, MTC 단말기는 하나의 단문 메시지만을 송신하면 될 수 있고, 이것은 오랜 기간 동안 송신 또는 수신되는 유일한 데이터일 수 있다. 그 경우에, SMS over IMS를 사용할 때, 단문 메시지를 IMS 코어로 송신하기 위해 RRC 연결, NAS 연결 및 EPS 베어러를 설정하는 것은 아주 비효율적이다.
모바일 네트워크가 IMS 코어에 연결되어 있지 않거나 UE가 IMS 기능을 갖지 않는 경우에, MME와 MSC 사이의 SGs 인터페이스를 통해 SMS 메시지를 레거시 CS(circuit-switched) 코어로 전달하기 위해 "SMS over SGs"라는 이름으로 과도기적 방안이 제안되었다. 단문 메시지는 RRC 및 NAS를 포함하는 제어 평면 프로토콜을 사용하여 MME와 UE 사이에서 전달된다. 패킷 교환 전용 모바일 네트워크가 고용량(high-capacity) 및 고사용(high-usage) 단말기용으로 설계되어 있기 때문에, 따라서 단말기가 서비스 요청을 송신하는 경우, 단말기의 사용을 위해 고용량 데이터 경로(예컨대, EPS 베어러)가 설정될 것이고 서비스 요청을 트리거한 서비스의 사용으로 반드시 제한되는 것은 아닌 것으로 가정된다. 이 경로가 이와 같이 단말기에 의해 하나 이상의 서비스(예컨대, 웹 브라우징, 이메일 등)에 액세스하는 데 사용될 수 있고, 따라서 단말기는 "상시 접속" 모드에 있고 모든 새로운 서비스에 대해 새로운 베어러를 설정할 필요가 없다. 따라서, 단말기가 모바일 네트워크를 사용하여 통신(예를 들어, SMS 메시지를 송신)하고 싶다는 것을 네트워크에 알려줄 때, 또는 네트워크가 단말기와 주고 받을 데이터(예를 들어, SMS 메시지)를 가지고 있다는 것을 검출할 때, 단말기가 모바일 네트워크를 사용하여 통신하기 시작할 수 있기 전에, 데이터 경로가 먼저 설정된다. 그 결과, SMS over SGs에 따르면, SMS를 송신하는 단말기는 MME를 통해 2G/3G 네트워크에서의 레거시 SMSC로 SMS를 송신하기 전에 먼저 RRC 연결, NAS 연결 및 EPS 베어러의 설정을 포함하는 네트워크에의 완전한 접속(full attachment)을 수행해야만 한다. 이 대체 방안은 MME와 MSC 사이에서 새로운 인터페이스 SGs를 사용한다. SMS over IMS와 관련하여, 단말기는 SMS를 송신하거나 수신할 수 있기 전에 먼저 RRC, NAS 및 EPS를 포함하는 모든 연결을 설정해야만 한다.
환언하면, 최근의 네트워크들이 설계된 방식으로 인해, 단말기가 송신하거나 수신할 데이터를 가지고 있을 때는 언제라도, 다른 연결들(예컨대, RRC 및 NAS)도 역시 설정하는 것을 포함하는 완전한 PS 데이터 경로(예를 들어, EPS 베어러)가 무엇보다도 먼저 설정되고, 그런 다음에야 데이터가 전달될 수 있다. 이러한 방식은 고처리율 및 고사용(high-usage) 단말기에 적절할 수 있지만 MTC 단말기에는 적합하지 않다. 예를 들어, 전송될 데이터의 양과 비교하여 시그널링의 양이 균형을 이루지 않는다. 또한, 관여된 다양한 요소들 모두가 간략한 통신만을 가지는 MTC 단말기의 특정 경우에 필요하지 않을지도 모르는 정보에 관련되어 있는 "컨텍스트"라고 불리우는 연결 정보를 유지해야만 한다. 예를 들어, 네트워크에 의해 제공되는 진보된 이동성 서비스는 상당한 양의 시그널링 및 컨텍스트(이는 덜 진보되고 보다 맞춤된 이동성에 의해 감소될 수 있을 것임)를 수반한다. 그에 따라, 단문 메시지의 송신의 효율성을 향상시키기 위해 단문 메시지를 송신하는 대안의 방안에 제안되어 있다.
단문 메시지가 완전한 RRC 및 NAS 연결을 설정하는 일 없이 송신되고 사용자 평면보다는 제어 평면 상의 시그널링 패킷에서 송신되는 것이 제안되어 있다. 따라서, 시그널링, 컨텍스트 및 이동성 관리의 양이 감소될 수 있고, 그에 의해 MTC 단말기에 대한 네트워크의 효율성을 향상시킬 수 있다.
단문 메시지를 송신하기 위한 연결 및 컨텍스트
연결 및 컨텍스트에 대한 단순화를 더 잘 나타내기 위해, 도 4의 호 흐름이 도 5에서와 같이 개략적으로 표현될 수 있다. 먼저, 단말기(101)와 eNB(102) 사이에 RRC 연결이 설정된다. 이 RRC 연결이 설정되었으면, 시각 t1에서, eNB는 RRC 컨텍스트(Cont_RRC라고 함)를 RRC 연결의 지속기간 동안 유지한다. 환언하면, RRC가 해제될 때까지, eNB는 이 Cont_RRC를 유지할 것이다. 이러한 컨텍스트는, 예를 들어, 단말기 식별자(예컨대, C-RNTI), 전력 제어 설정, 이동성 설정, 보안 설정, 기타 무선 설정 또는 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 또한, 무선 계층의 동작에 관한 유사한 정보를 저장하는 UE에서의 대응하는 컨텍스트가 있을 것이지만, 이것이 도면에 도시되어 있지 않다.
RRC 연결이 설정되었으면, 단말기(101)와 MME(105) 사이에 NAS 연결이 설정된다. 이 NAS 연결이 설정되었으면, 시각 t2에서, MME(105)는 단말기(101)에의 이 NAS 연결에 대한 컨텍스트(Cont_NAS라고 함)를 NAS 연결의 지속기간 동안 유지한다. 이러한 NAS 컨텍스트는, 예를 들어, 단말기 식별자, 단말기의 IP 주소, 현재의 eNB, 이동성 설정, 보안 설정, QoS 설정, 또는 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 단말기(101)가 모바일 네트워크를 통해 데이터 연결을 접속/설정할 때, 사용자 평면에서 단말기와 P-GW(104) 사이에 EPS 베어러가 설정되고, 이 베어러는 제어 평면에서 MME(105)에 의해 제어된다. NAS 프로토콜에 관련된 UE 관련 정보를 저장하는 UE에서의 컨텍스트도 있을 것이다. 유의할 점은, 도면에서 MME에 저장되어 있는 것으로 도시되어 있는 컨텍스트 Cont_NAS가 단지 EPC NAS 시그널링 절차에 의해 사용되거나 그 절차에서 전달된 것보다 더 많은 정보를 포함할 수 있고, 예를 들어, HSS로부터 MME에 의해 수집되었던 세션에 관련된 정보도 포함할 수 있다는 것이다.
RRC 연결, NAS 연결 및 EPS 베어러가 설정되었으면, 단말기는 상향링크 데이터를 EPS 베어러를 통해 목적지로 송신할 수 있다. 비록, 도 5의 예에서, 단말기(101)가 상향링크 데이터를 송신하지만, 하향링크에 대해 또는 상향링크 및 하향링크 전송에 대해 동일한 연결 설정이 행해질 것이다. 마찬가지로, 도 5의 예에서는 확인 응답 메시지의 경로가 예시되어 있지만, 다른 예들에서는 어떤 확인 응답 메시지도 없을 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 이것은, 예를 들어, 데이터를 전송하는 데 사용되는 프로토콜(들)의 유형에 의존할 수 있다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, Cont_RRC 및 Cont_NAS가 RRC 및 NAS 연결의 지속기간 동안(즉, 연결 해제 메시지 교환에 의해 명시적으로 해제될 때까지) 유지되고, 그 결과, eNB(102)가 단말기(101)로부터 수신하는 또는 단말기(101)로 송신하는 모든 패킷에 대해 RRC 컨텍스트가 사용된다. EPS 베어러가 해제될 수 있으면, 단말기(101)와 MME(105) 사이의 NAS 연결이 동시에 해제된다. 그 결과, 시각 t3에서, NAS 연결이 해제되는 경우, 컨텍스트 Cont_NAS도 해제된다. NAS 연결의 단절에 뒤이어서 시각 t4에서 대응하는 RRC 연결이 단절된다. 다시 말하지만, RRC 연결이 해제될 때, 컨텍스트 Cont_RRC도 해제된다.
일반적으로, 본 발명의 실시예들에 따르면, 단문 메시지가 컨텍스트리스 또는 의사 컨텍스트리스(quasi-context-less) 방식으로 송신된다. 일례에서, 단말기는, 단말기와 MME 사이의 임의의 NAS 연결의 설정 이전에, 메시지를 송신할 수 있고, 그에 의해 시그널링을 감소시키지만 단말기에 대한 서비스 레벨도 감소시킨다. 다른 예에서, 단말기는, 단말기와 eNB 사이의 임의의 RRC 연결의 설정 이전에, 메시지를 송신할 수 있고, 그에 의해 역시 시그널링을 감소시키지만 단말기에 대한 서비스 레벨도 감소시킨다. 추가의 예에서, 단말기는, 예를 들어, 제한된 특징들을 갖는 일시적인 RRC 및/또는 NAS 연결이 설정된 후에, 메시지를 송신할 수 있고, 여기서 이 연결은 소정의 수의 메시지들에 대해서 또는 소정의 수 이하의 메시지들에 대해서만 설정되며, 이 수는 1보다 크거나 같은 임의의 수이다. 일례에서는, 그 연결이 하나의 메시지에 대해서만 설정될 수 있고, 다른 예에서는, 그 연결이 2-메시지 교환의 지속기간 동안 설정될 수 있다. 부분 연결의 설정과, RRC 연결 및 NAS 연결에 대한 연결 설정의 부재의 임의의 적당한 조합이 본 발명 내용 하에서 고려되는 것으로 되어 있다. 이하에서, 다양한 조합들이 고려되고 있다.
도 6의 예시는, NAS 연결이 사전 설정되어 있지 않은 경우 1-메시지 대화를 위해 임시적인 감소된 RRC 연결이 설정될 때, 단말기(101)가 메시지를 송신하는 일례를 나타낸 것이다.
도 6의 예에서, t1에서 임시적인 RRC 연결이 설정되고, 여기서 RRC 연결은 종래의 완전 RRC 연결이 아니고 (1) 1-메시지 대화로 제한되고 (2) 전력 설정만을 구성하는 연결이다. 예를 들어, 종래의 전송에 대해서는 통상적으로 구성되어 있더라도, AS(Access Stratum) 보안 및 이동성 설정은 구성되어 있지 않을 수 있다. 그 결과, eNB에 유지될 컨텍스트가 감소된 양의 정보만을 포함하도록 감소될 수 있다. 예를 들어, 이는 단말기 식별자 및 전력 설정만을 포함할 수 있다. RRC 연결 설정은 새로운 유형의 RRC 메시지에 또는 기존의 RRC 메시지를 재사용하는 것에 의존할 수 있다. 예를 들어, 단말기(101)는 기존의 메시지를 사용하고, RRC 설정이 종래의 완전한 RRC 설정이 아니고 단지 제한된 및/또는 임시적인 RRC 설정이라는 것을 나타내기 위해 메시지 내의 플래그, 필드 또는 표시자(indicator)를 사용할 수 있을 것이다. 다른 대안으로서, 종래의 RRC 메시지가, 예를 들어, 전력 설정 파라미터들만이 메시지에 표시되어 있는 모든 스테이지들에서 사용될 수 있다.
단말기는 이어서 목적지(120)에 대한 상향링크 데이터를 포함하는 NAS 패킷, 즉, 시그널링 패킷을 송신하고, eNB(102)로의 메시지를 통해, 이 NAS 패킷을 MME(105)로 송신한다. 도 6의 예에서, NAS 패킷은 RRC 메시지에서, 예를 들어, "RRC 상향링크 정보 전송" 메시지에서 전달되지만, 다른 예들에서, 이는 다른 유형의 RRC 메시지에서 또는 다른 프로토콜에 대한 메시지에서 전달될 수 있다. 패킷이 eNB(102)를 통과할 때, eNB는 t2에서 RRC 컨텍스트를 해제할 수 있는데, 그 이유는 이 컨텍스트가 단말기(101)와의 1-메시지 대화용으로만 설정되어 있기 때문이다. 메시지를 수신한 후에, eNB(102)는 t3에서 NAS 패킷을 MME(105)로 전달한다. 도 6의 예시에서, t3는 t2 이후에 있는 것으로 표현되었다. 그렇지만, 당업자라면 t3가 또한 t2 이전에 또는 t2와 동시에 있을 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, eNB(102)는 먼저 NAS 패킷을 MME(105)로 전달할 수 있고 이어서 RRC 컨텍스트만을 해제할 수 있다. 이것이 도면들에 예시되어 있지 않지만, eNB(102)에 의해 MME(105)로 송신되는 NAS 패킷은 일반적으로 S1-AP 메시지에서 송신된다. 그렇지만, NAS 패킷을 MME(105)로 송신하기 위해 임의의 다른 적당한 프로토콜이 사용될 수 있다.
MME(105)가 NAS 패킷을 수신할 때, MME(105)는 NAS 패킷이 단말기(101)에 의해 이미 설정된 어떤 NAS 컨텍스트도 가지고 있지 않다는 것을 검출할 것이고, 이어서 임시적인 컨텍스트 Cont_NAS-temp를 설정할 수 있다. 도 6의 예에서, 단말기(101)와의 2-패킷 대화용의 임시적인 컨텍스트가 설정된다. MME(105)는 이어서 상향링크 데이터를 목적지(120)로 송신한다. 컨텍스트 Cont_NAS-temp가 2-패킷 대화용으로 설정되었기 때문에, MME(105)는 상향링크 데이터가 송신된 후에도 컨텍스트를 유지한다. 도 6의 예에서, 상향링크 데이터의 성공적인 전송은, 그 응답으로, 확인 응답 메시지를 트리거한다. 일반적으로 확인 응답("ack") 메시지가 상향링크 데이터와 동일한 경로를 통해 돌아오기 때문에, 이 ack 메시지는 MME(105)로 돌아온다. MME는 이어서 이 메시지가 단말기(101)와 그리고 컨텍스트 Cont_NAS-temp와 연관되어 있다는 것을 알고 그 컨텍스트를 사용하여 eNB(102)를 통해 ack 패킷을 단말기(101)로 송신한다. 시각 t4에서 MME(105)가, 예를 들어, NAS 패킷에서, ack 메시지를 eNB(102)로 송신한 후에, MME(105)는 컨텍스트 Cont_NAS-temp를 삭제할 수 있는데, 그 이유는 2-패킷이 교환되었고 컨텍스트가 2-패킷 대화용으로 설정되었기 때문이다. 이 예에서, MME(105)는, 목적지(120)에 대한 데이터를 포함하는 NAS 패킷을 수신할 때, 2-메시지 대화용의 임시적인 컨텍스트를 설정한다. MME(105)가, 예를 들어, 컨텍스트 없음, 1-패킷 대화 컨텍스트 등과 달리, 2-패킷 대화 컨텍스트를 설정해야만 한다는 것을 알기 위해, 다양한 방안들이 사용될 수 있다. 일례에서, MME(105)는 2-패킷 대화 컨텍스트를 항상 설정할 수 있다(즉, MME는 컨텍스트와 관련하여 어떤 의사 결정 능력도 갖지 않을 수 있다). 이것은, 예를 들어, 어떤 이전의 NAS 연결 설정도 없이 MTC 단문 메시지만이 MME(105)에 도착하고 이러한 메시지가 2-메시지 대화(예컨대, 메시지 및 확인 응답)에서 송신된다는 것을 미리 알고 있는 환경에 아주 적합할 수 있다. 다른 예에서, MME는 어떤 상위 계층(들) 기능들을 가질 수 있고, 예를 들어, NAS 계층(또는 단말기-MME 직접 통신을 위한 관련 계층) 위쪽의 프로토콜을 식별하도록 및/또는 이 상위 계층 프로토콜에서의 어떤 정보를 인식하도록 구성되어 있을 수 있다. 예를 들어, MME는 NAS 패킷의 내용이 단문 메시지 프로토콜로 전송되는지를 검출하고, NAS 패킷의 내용이 단문 메시지(예컨대, 대화의 제1 부분)에 관련되어 있는지 확인 응답(예컨대, 대화의 제2 부분)에 관련되어 있는지를 검출할 수 있다. 다른 예에서, NAS 패킷은 컨텍스트가 설정되어야 하는지 및 어떻게 설정되어야 하는지를 나타내는, 상위 계층(들)으로부터(예컨대, 단문 메시징 프로토콜 계층으로부터) 획득된 플래그 또는 표시를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 2-패킷 대화 컨텍스트를 달성하기 위해, NAS 패킷은, MME(105)가 2-패킷 NAS 대화를 예상해야 한다는 것을 나타내기 위해, 그 값이 2로 설정되어 있는 표시자를 포함할 수 있다.
NAS 패킷이 MME(105)로부터 eNB(102)에 도착할 때, eNB는, 이어서 단말기(101)에 대한 어떤 RRC 연결 또는 어떤 컨텍스트와도 연관되어 있지 않다는 것을 검출할 수 있고, 시각 t5에서, NAS 패킷을 포함하는 메시지를 송신하기 위한, 즉 1-메시지 대화를 위한 제한된/임시적인 RRC 연결을 설정한다. 도 6의 예에서, t4가 t5보다 이전에 있는 것으로 도시되어 있지만, 어떤 예들에서, t5가 실제로 t4보다 이전에 있을 수 있다. 임시적인 RRC 컨텍스트가 설정되었으면, eNB(102)는 ack 메시지를 포함하는 NAS 패킷을 단말기(101)에 전달한다. 예를 들어, NAS 패킷은 RRC 메시지에 의해 또는 NAS보다 하위에 있는 임의의 다른 프로토콜의 메시지에 의해 전달될 수 있다.
RRC 메시지가 단말기(101)로 송신되었으면, eNB는 이어서 시각 t6에서 임시적인 컨텍스트를 폐기할 수 있는데, 그 이유는 1-메시지 대화가 완료되었기 때문이다. 도 6의 예에서, 단말기는 그의 메시지를 송신하기 위해 사용자 평면에서 데이터 경로를 설정할 필요가 없다. 따라서, 상당한 양의 시그널링 및 설정이 그에 의해 회피될 수 있다. 또한, eNB(102) 및 MME(105)에서 임의의 종래의 연결 또는 컨텍스트가 설정되기 전에 단말기가 메시지를 송신할 수 있다. 이 특정의 예에서, MME(105)는, 단말기(101)가 메시지를 수신할 때, 단말기(101)에 대한 어떤 컨텍스트 또는 어떤 연결도 설정할 필요가 없다. 따라서, 임의의 메시지를 송신하기 이전보다는 메시지가 도착할 때 설정되는 것에 의해 시그널링 및 컨텍스트의 양이 감소될 수 있다.
무선 계층 컨텍스트 정보가 임시적인 무선 연결 동안 eNB에 저장되어 있는 도 6의 예에서, 무선 계층 정보도 역시 UE에 저장되어 있을 수 있다(이것은 도면에 도시되어 있지 않음). UE는 또한 보안 알고리즘 관련 정보 등의 NAS 프로토콜에 관련된 정보도 저장할 수 있고, 이 정보는 단문 메시지 전송 동안 및 이들 전송 사이에 저장될 수 있고, 임의의 이러한 정보가 MME NAS 프로토콜과 공유될 필요가 있는 경우, 이것이, 애플리케이션 패킷을 전달하는 메시지와 함께, 통신 단말기에 의해 MME로 전달될 수 있다. MME 컨텍스트 Cont_NAS-temp에 저장되어 있는 정보는 또한 NAS 프로토콜을 통해 통신 단말기 이외의 다른 소스들로부터 수집된 정보(예를 들어, HSS로부터 수집된 라우팅 또는 보안 정보를 포함할 수 있을 것임)도 포함하고 있을 수 있다.
그 결과, MTC 단말기에 대한 단문 메시지를 송신하는 것의 복잡도가 감소될 수 있고, 단문 메시지를 송신하는 것의 효율성도 따라서 개선될 수 있다. 예를 들어, 단말기는 ECM_idle 상태에 머무르고 있는 동안 도 6(또는 도 7 내지 도 10)에 따라 메시지를 송신할 수 있고, 단말기는 이어서 단문 메시지를 원격 목적지로 전달할 수 있지만, 종래의 단말기는 먼저 RRC, NAS 및 EPS 연결을 설정해야 하며, 따라서 메시지를 송신하기 위해 ECM_connected에 있어야 한다. 통상적으로, 단말기는 네트워크에의 접속(ATTACH)을 수행할 수 있을 것이고 임의의 단문 메시지를 전달하기 전에 EMM_Registered 상태에 있을 것이며, 이는 모든 패킷 전송에 대해 인증 프로세스 및 NAS 보안 설정 프로세스를 필요없게 만들 것이다. 그렇지만, 단문 메시지를 송신할 때 단말기가 또한 EMM_unregistered 상태에 있을 가능성도 있을 것이며, 단문 메시지 교환의 빈도수가 아주 낮은 경우에 또는 간략화된 NAS 보안 관리 프로세스가 이용되는 경우에 특히 그렇다. 그렇지만, 당업자라면 잘 알 것인 바와 같이, 단문 메시지를 이러한 방식으로 송신함에 있어서 일부 종래의 모바일 네트워크 특징들이 상실될 수 있다. 예를 들어, RRC 연결이 전력 제어 및 ARQ 관련 컨텍스트만을 포함하고 임의의 이동성 또는 AS 보안 파라미터 또는 설정을 포함하지 않는 경우, 모바일 네트워크는 어떤 AS 보안 또는 어떤 이동성 서비스도 단말기(101)에 제공할 수 없을지도 모른다. 그 경우에, 단말기(101)가 eNB(102)와의 연결을 상실하면[예를 들어, eNB(102)의 도달거리 밖으로 이동하면], 핸드오버 동안 및 핸드오버 이후 서비스의 연속성을 유지하면서 단말기(101)가 다른 기지국으로 핸드오버하기 위해 어떤 메커니즘도 제기능을 하지 못할 것이다. 그 결과, 단말기(101)는 목적지로부터 ack 메시지를 수신하지 않을지도 모르고, 그러면 목적지가 단문 메시지를 수신했는지를 모를 수 있다. 이것은, 예를 들어, 단말기가 첫번째 전송에 응답하여 어떤 ack 메시지도 수신하지 않았기 때문에 메시지가 재송신되어야만 한다는 것을 검출할 수 있는 상위 계층 프로토콜(예를 들어, 메시징 프로토콜)에 의해 관리될 필요가 있을 수 있다. 따라서, 이러한 방식은, MTC 통신에 아주 적합할 수 있는 반면, 종래의 단말기로부터의 종래의 모바일 전송에는 적합하지 않을 수 있다.
다른 예가 도 7에 예시되어 있다. 이 예에서, MME(105)는 시각 t3에서, 즉 MME(105)가 단말기(101)로부터 NAS 메시지를 수신할 때 그리고 이 메시지가 MME(105)에 있는 임의의 기존의 컨텍스트와 연관되어 있지 않을 때 1-패킷 대화 컨텍스트 Cont_NAS-temp를 설정한다. MME(105)로부터의 이 거동은, 예를 들어, 항상 사용될지도 모르거나 특정의 거동에 의해 오버라이트(overwrite)되지 않는 한 사용될지도 모르는, 예를 들어, 기본 거동일 수 있다. 예를 들어, 시스템은 도 7의 예를 기본 구성으로서 가지도록 구성되어 있을 수 있고, NAS 메시지가 2-패킷 대화 컨텍스트가 설정되어야만 한다는 표시자를 포함할 때 도 6의 예를 사용할 수 있다.
시각 t4에서, 즉 상향링크 데이터가 그의 목적지로 전송되었을 때 또는 그 후에, MME는 컨텍스트 Cont_NAS-temp를 폐기하는데, 그 이유는 1-패킷 대화의 패킷이 이미 [eNB(102)를 통해] 단말기(101)로부터 수신되어 처리되었기 때문이다. 마찬가지로, ack 메시지가 시각 t5에서 목적지(120)로부터 MME(105)에 도착할 때, MME(105)는 ack 메시지를 포함하는 NAS 패킷을 eNB(102)를 통해 단말기(101)로 송신하기 위한 추가의 임시적인 컨텍스트 Cont_NAS-temp'을 설정한다. 이 패킷이 단말기(101)로 전송하기 위해 eNB(102)로 송신될 때, MME(105)는 시각 t6에서 컨텍스트 Cont_NAS-temp'을 폐기할 수 있다.
이어서, eNB(102)가 NAS 패킷을 수신할 때, eNB(102)는, 예를 들어, RRC 메시지에서 ack 메시지를 송신하기 위해 단말기(101)와의 임시적인 RRC 연결을 설정한다. 이 임시적인 RRC 연결은 또한 eNB(102)에서의 임시적인 RRC 컨텍스트의 설정과 연관되어 있고, 따라서 t7에서 설정되고 t8에서 폐기된다. 도 7에 도시된 바와 같이 컨텍스트 정보 Cont_NAS-temp가 짧은 기간 동안 MME에 저장될 수 있는 경우의 일례는 MME가 다른 엔티티(entity)로부터의 정보에 액세스할 필요가 있는 경우(HSS에 저장되어 있는 라우팅 또는 보안 정보에 액세스하는 것 등)일 수 있다. 추가의 예가 도 8에 예시되어 있다. 이 예에서, eNB는 2-메시지 대화를 위한 임시적인 RRC 컨텍스트를 설정하지만, eNB(102)는, 도 6 및 도 7에서와 같이 임시적인 RRC 연결 설정 이후보다는 RRC 메시지가 도착할 때, 이 컨텍스트를 설정한다. 추가로 설명하기 위해, 도 7의 임시적인 연결 설정은, 메시지 전송이 적절한 전력 설정에서 그리고 최적의 시간/주파수 자원에서 행해질 수 있도록, 채널 사운딩 및 채널 사운딩 측정치가 교환되는 기간을 포함할 수 있다. 도 8의 경우에, 전송은 공통 채널을 사용하여 행해질 수 있고, 이 경우 전력 제어 루프의 사전 훈련(prior train up) 및 채널 사운딩의 교환이 없다. 도 7의 경우에, 무선 계층에서의 임시적인 연결 해제가 암시적일 수 있다(예를 들어, 무선 계층 ARQ ACK가 수신되자마자 임시적인 연결이 해제됨). 또한, 도 8의 예에서, MME는 어떤 컨텍스트도 설정하지 않고 단지 메시지를 목적지로 전달한다. 마찬가지로, ack 메시지가 목적지(120)로부터 다시 도착할 때, MME(105)는 단순히 ack 메시지를 eNB(102)를 통해 단말기(101)로 전달한다. 이것은, 예를 들어, 컨텍스트에서 보통 발견될 수 있는 정보를 포함하는 메시지로 달성될 수 있다. 예를 들어, ack 메시지를 다시 단말기(101)로 라우팅하기 위해 필요할지도 모르는 임의의 라우팅 정보가 단말기에 의해 송신된 첫번째 메시지에 포함될 수 있고, 따라서 목적지는 이어서 MME에 의해 라우팅가능한 메시지를 송신할 수 있다. 일례는, 단말기가 그의 S-TMSI 식별자를 목적지(120)로 송신된 메시지에 포함할 수 있는 것이고, 그 메시지는 또한 UE가 캠핑되어 있는(camped) 셀의 주소 및 목적지의 주소도 포함할 수 있다. 목적지(120)는 그러면 이 정보의 일부 또는 전부를 ack 메시지에 포함시킬 수 있고, 따라서 이 ack 메시지가 MME(105)에 도착할 때, MME는 이 메시지가 단말기(101)에 대한 것임을 식별할 수 있고 이어서 이 ack 메시지를 적정 eNB로 라우팅할 수 있으며, 이어서 eNB는 패킷을 적정 셀 내의 적정 단말기(101)로 라우팅할 수 있다. 이 예에서, 임시적인 RRC 컨텍스트가 2-메시지 대화 컨텍스트이기 때문에, 시각 t2에서 ack 메시지가 eNB에 의해 단말기(101)로 송신될 때, eNB(102)는 이어서 임시적인 컨텍스트를 삭제할 수 있다.
종래의 시스템에서, 접속(ATTACH) 절차 동안, MME는 유용한 NAS 보안 정보를 받을(load up) 수 있다. NAS 정보는 접속(ATTACH)과 접속 해제(DETTACH) 사이의 소정의 시간 동안 MME에 저장될 수 있을 것이다. 도 9에 예시된 바와 같이, 이동 단말기가 켜져 있다면, 무기한으로 유지될 수 있는 인증 및 보안을 포함하는 NAS 정보가 설정될 수 있을 것이다. 일부 예들에서, RRC 메시지(140)를 전달할 때, 통신 단말기는 RRC 메시지(140)의 전달을 위한 임시적인 컨텍스트 또는 컨텍스트 업데이트를 설정할 수 있을 것이다. 도 9에서, 통신 단말기(101)가 MME(105)와의 NAS 연결을 설정하는 일례가 제공되어 있다. 시각 t1에서, 임시적인 NAS 연결이 설정되고, MME는, 예를 들어, NAS 보안 파라미터를 포함하는 컨텍스트 Cont_NAS-temp를 생성하며, 이는 통신 단말기가 켜진 후일 수 있다. 그 예에서, 컨텍스트는 2-패킷 대화용으로 설정된다. 그렇지만, 컨텍스트가 하나 이상의 임의의 수의 메시지들의 대화용으로 설정될 수 있다.
이어서, 단말기(101)는 RRC 메시지(140)를 eNB로 송신한다. eNB는 RRC 메시지의 내용이 MME(105)로 전달되어야만 한다는 것을 검출한다. 예를 들어, eNB(102)는 RRC 메시지가 단말기(101)와의 임의의 기존의 연결과 및/또는 이 단말기에 대한 임의의 컨텍스트와 연관되어 있지 않다는 것을 식별할 수 있다. 다른 예에서, eNB(102)는 메시지(140)가 임의의 연결 또는 컨텍스트와 연관되어 있지 않다는 것을 식별하도록 그리고 RRC 메시지에서 플래그 또는 표시자(142)를 검출하도록 구성되어 있을 수 있고, 이어서 임시적인 컨텍스트를 설정할 것이다. 그 특정의 예에서, 플래그 또는 표시자(142)는 eNB(102)가 메시지(140)가 MME(105)로 보내지도록 보장해주기 위한 검사로서 사용될 수 있을 것이다. 일례에서, eNB(102)는 이어서, 예를 들어, 들어오는 메시지(140)가 어떤 컨텍스트와도 연관되어 있지 않은 경우 그리고 플래그 또는 표시자(142)를 포함하지 않는 경우 이를 거부할 수 있을 것이다. 메시지(140)는 물론 목적지 장치로 전달되고 있는 데이터(144)도 포함하고 있으며, TIMSI(146)의 표시도 포함할 수 있다.
eNB(102)는 이어서 NAS 패킷을 MME로 전달하고, MME는 이어서 이 NAS 패킷이 컨텍스트 Cont_NAS-temp와 연관되어 있다는 것을 알게 된다. MME(105)는 이어서 메시지를 목적지(120)로 전달한다.
MME(105)는 목적지가 단문 메시지를 수신했다는 것을 확인해주는 ack 메시지를 목적지(120)로부터 다시 수신한다. MME(105)는 ack 메시지가 단말기(101)에 대한 것이고 따라서 컨텍스트 Cont_NAS-temp와 연관되어 있다는 것을 알게 된다. MME(105)는 NAS에서 ack 메시지를 단말기(101)로 송신하고, ack 메시지 자체는 ack 메시지를 eNB(102)로 송신하기 위한 S1-AP 메시지에 있을 수 있다. eNB(102)는 이어서 메시지(140)에서 ack 메시지를 단말기(101)로 전달한다.
시각 t2에서, MME(105)와 단말기(101) 사이의 2-패킷 대화가 완료된 후에, 연결이 해제될 수 있고, 임시적인 컨텍스트 Cont_NAS-temp가 폐기될 수 있다.
도 10의 예에서, 단말기(101)는 단문 메시지를 송신하지만 eNB(102)에 또는 MME(105)에는 이 메시지에 대한 어떤 컨텍스트도 존재하지 않는다. 또한, eNB(102) 및 MME(105)는 어떤 컨텍스트(임시적인 것이든 그렇지 않든)도 설정하지 않고, 메시지를 컨텍스트리스 방식으로 그 다음 노드로 전달한다. 그에 대해 수신된 ack 메시지가 유사한 방식으로 단말기(101)로 송신된다. 그 특정의 예에서, 유지되어야 하는 시그널링 및 컨텍스트의 양이, 메시지를 종래의 방식으로 송신하는 것과 비교하여, 상당히 감소될 수 있다. 물론, 그렇게 함에 있어서 어떤 보안, 이동성 또는 세션 관리 특징들과 같은 어떤 특징들 또는 서비스들이 상실될 수 있다. 이들 특징의 상실이 종래의 단말기에 대해서는 타당하지 않은 것으로 간주될 수 있더라도, MTC 단말기에 대해서는 타당할 수 있는데, 그 이유는 적어도 전송이 더 짧고, MTC 단말기가 (간략한) 전송 동안 이동하고 및/또는 셀을 변경할 가능성이 적을 수 있기 때문이고 및/또는 MTC 단말기가 다른 단말기들(예컨대, 사람간 통신 단말기)보다 더 지연 허용이기 때문이고 및/또는 목적지와 UE 사이에서 실행되는 것과 같은 상위 계층 프로토콜이 재인스턴스화(re-instantiate)되거나 실패한 단문 메시지 전송으로부터 복원될 수 있기 때문이다.
도 10의 예에서, eNB가 RRC 메시지에 대한 어떤 기존의 컨텍스트도 갖지 않을 때 RRC 메시지가 송신되기 때문에, RRC 연결 설정에 의해 제공되는 어떤 특징들이 제공되지 않을 수 있다. 예를 들어, 단말기(101)가 어떤 C-RNTI도 할당받지 않을 수 있는데, 그 이유는 이 식별자가 일반적으로 RRC 연결 설정 동안 할당되기 때문이다. 이와 같이, 단말기는 S-TMSI를 사용할 수 있고, S-TMSI를 식별자로서 사용하여 어드레싱될 수 있다. 다른 식별자들(예를 들어, IMSI 또는 MSISDN)도 사용될 수 있다. 따라서, 도 10에 도시된 예에서, RRC 메시지가 전송될 수 있는 자원을 지정하는 데 사용되는 할당 메시지는 S-TMSI 또는 그에 대한 프록시를 포함할 수 있다.
일반적으로, 도 6 내지 도 10에서, 대화의 특정의 수의 메시지들 또는 패킷들이 수신 및/또는 처리된 후에 임시적인 컨텍스트(RRC 또는 NAS)가 폐기되는 상황이 예시되어 있다. eNB(102) 및 MME(105)는 또한 컨텍스트를 폐기하기 위한 타이머를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 6의 예에서, MME(105)는 임시적인 컨텍스트 Cont_NAS-temp를 유지하기 위한 타이머 Tcont _ NAS를 가질 수 있다. 예를 들어, ack 메시지가 수신되지 않았더라도 타이머의 만료 시에 컨텍스트를 폐기하는 것이 바람직할 수 있다. 이것은, 예를 들어, ack 메시지가 목적지(120)와 MME(105) 사이에서 상실되고 따라서 결코 MME(105)에 도달하지 않는 경우에, 또는 임의의 목적지 서버의 동작 특성이 MME에 의한 상위 계층 ACK의 수신에서의 지연이 길 수 있도록 되어 있는 경우에 바람직할 수 있다. 예를 들어, ack 메시지가 일반적으로 0.5초 내에 수신되는 경우, ack 메시지가 3초 후에 수신되지 않은 경우, 아마도 상실되었을 것이고 따라서 MME(105)에 도착하지 않을 가능성이 있는 것으로 간주할 수 있다. 그 경우에, Tcont _ NAS 타이머에 대한 설정에 대한 한쪽 경계(one bound)는 3초일 수 있다. 다른 대안으로서, 컨텍스트가 UE의 마지막 알려진 위치에 관한 라우팅 정보를 포함하는 경우, 타이머는 라우팅 정보가 얼마동안 유효할 가능성이 있는지(및 그 정보를 사용하여 차후의 메시지를 라우팅하는 것이 성공할 가능성이 있는지)에 관한 예상에 따라 설정될 수 있다. 이 예 및 이 예에서 사용되는 값들은 순전히 예시적인 것이고, 타이머는 특정의 상황 및/또는 환경에 적당한 것으로 생각되는 임의의 값을 가질 수 있다.
단문 메시지 인프라의 예
메시지를 목적지(120)로 전달하기 위해, 인프라 및/또는 프로토콜에 대한 적응이 제공될 수 있다.
도 11은 이동 단말기[그 예에서, MTC 단말기(101)]이 메시지(130)를 MME(105)를 통해 목적지(120)로 송신하는 것을 개략적으로 나타낸 것이다. 먼저(단계 1), 메시지가 단말기(101)에 의해 eNB(102)로 송신되고, 이 메시지는 시그널링 메시지(예컨대, RRC 메시지에 캡슐화되어 있는 NAS 메시지)에서 전달된다. 이 메시지를 송신하는 것은 사용자 데이터를 송신할 때 PS 네트워크에서 보통 예상되는 것처럼 데이터 경로의 설정을 필요로 하거나 트리거하지 않으며, (단계 2) eNB는, 시그널링 메시지의 수신 및 식별 시에, 메시지(130)를 시그널링 메시지에서 MME(105)로 전달한다. MME(105)는 이어서 메시지(130)를 목적지(120)로 송신한다(단계 3). 이 예시는 단문 메시지의 모바일-발신 송신(mobile-originated sending)을 개략적으로 나타낸 것이고, 예를 들어, MME(105)와 목적지(120) 사이의 특정 연결을 예시한 것이 아니다. 이 연결은, 예를 들어, 직접 연결 또는, 인터넷을 통해 또는 다른 경로를 통해 지나가는 간접적인 것일 수 있다.
도 12는 연결이 간접적이고 메시징 서버(106)를 통하는 경우를 나타낸 것이다. 예시의 목적상, 메시징 서버는 "MTC-SC"("MTC Service Centre")라고 불리울 것이다. 도 12에 예시된 바와 같이, MME(105)는 메시지(130)를 담고 있는 시그널링 패킷이 MTC-SC(106)로 전달되는 단문 메시지라는 것을 검출한다. 이 검출이 다른 방식으로 수행될 수 있을 것이고, 앞서 논의한 바와 같이, MME(105)는 NAS 패킷에서 전달되는 메시지의 유형을 검출할 수 있거나, NAS 패킷은 이 NAS 패킷이 실제로는 MTC-SC(106)로 전달하기 위한 단문 메시지를 담고 있다는 표시자를 포함할 수 있다. 마지막으로, MTC-SC(106)는 메시지(130)를 그의 목적지(120)로 전송할 수 있다. 이 전송도 역시 임의의 다른 적절한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 이는 목적지로 직접 또는 추가의 메시징 서버 및/또는 라우터를 통해 전송될 수 있다.
이 MTC-SC(106)가 도 12에서 MME와 분리되어 있는 것으로 나타내어져 있지만, 당업자라면 이 예시에서의 분리가 단지 논리적이고 표현 및 이해의 편의를 위한 것이며, MTC-SC가, 예를 들어, 물리적으로 MME의 일부를 형성할 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 다른 예에서, MTC-SC는 별도의 서버, 예를 들어, 독립형 서버일 수 있다.
유리하게도, 이 MTC-SC(106)는 저장후 전달(store and forward) 등의 진보된 기능용으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 서버는, 단말기(101)가 네트워크에 아직 접속되어 있지 않은 경우, 들어오는 모바일-착신 메시지를 저장할 수 있고, 단말기(101)가 네트워크에 접속하자마자 이 메시지를 송신한다. 마찬가지로, 단말기(101)가 메시지를 도달될 수 없는 다른 당사자로 송신하는 경우, 메시징 서버 MTC-SC(106)는 메시지를 저장하고, 이 다른 당사자가 이용가능하게 될 때, 그 메시지를 전달할 수 있다.
도 13 및 도 14는, 예를 들어, 도 11 또는 도 12에 따른 구성에 적합할 수 있는 2가지 가능한 프로토콜 스택 구성을 나타낸 것이다. 도 13에서, MME는 단말기(또는 UE)와 MTC-SC 사이에서 메시지에 대한 릴레이로서 역할할 수 있고, 이 예에서, 단문 메시지는 "PSM"(Protocol for short messaging)이라고 하는 프로토콜에 의해 전달된다. 이 이름은 임의의 특정의 구체적인 프로토콜을 말하는 것이 아니고, 예시를 위해 사용되며; PSM은 메시지를 MTC-SC로 송신하는 데 적합한 임의의 기존의, 수정된 또는 새로운 프로토콜일 수 있다. 도 13에서, 예시를 위해 LTE로부터의 프로토콜들이 사용되었고, 당업자라면 본 발명이 또한 다른 일련의 프로토콜에 대해 실시될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. LTE에서는, 단말기가 "NAS" 프로토콜을 사용하여 MME와 직접 통신하기 때문에, 단문 메시지가 [eNB(102)를 거쳐] MME(105)를 통해 목적지(120) 및/또는 MTC-SC(106)로 송신될 수 있도록 단문 메시지가 NAS 패킷에 의해 전달될 수 있다. MME는 이어서 (NAS 계층에 대한) 상위 계층 정보를 MTC-SC로 전달할 수 있다. 도 13의 예에서, MME와 MTC-SC 사이에서 사용되는 프로토콜이 지정되어 있지 않고 단순히 P1 내지 P6라고 지칭되어 있다. 사실상, MME와 MTC-SC 사이의 인터페이스에 대해 임의의 적당한 프로토콜 및 적당한 수의 프로토콜들(6개 초과 또는 6개 미만의 프로토콜일 수 있음)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 스택은 이더넷; MAC; IPsec; SCTP; 및 MTC-AP 등의 5개의 주 계층을 포함할 수 있고, 여기서 MTC-AP는 MTC 애플리케이션에 대한 프로토콜(예를 들어, "MTC Application Protocol"을 나타냄)이다.
이러한 프로토콜 스택에 의해, 단문 메시지(130)가 단말기(101)에 의해 PSM 메시지에서 송신될 수 있고, 이 메시지 자체는 NAS 패킷에서 송신되고, 이 패킷은 RRC 메시지에서 eNB(102)로 송신된다. eNB(102)는 이어서 NAS 패킷을 S1-AP 메시지에서 MME(105)로 전달한다. NAS 패킷을 수신한 후에, MME(105)는 이어서 목적지(120)로 전송하기 위해 (단문 메시지(130))를 포함하는 PSM 메시지를 MTC-SC로 전달할 수 있다. 단말기가 단문 메시지를 수신하고 단문 메시지가 성공적으로 수신되었다는 것을 확인해주기 위해 ack 메시지를 반송해야만 하는 경우, 앞서 논의된 바와 같이, ack 메시지는 모바일-발신 단문 메시지(130)와 동일한 경로를 따라갈 수 있다. 단말기(101)에 대한 임의의 PSM 메시지(모바일-착신 메시지)는 모바일 발신 단문 메시지와 동일한 경로를 다른 방향으로 따라갈 수 있다. 이러한 모바일-착신 메시지는, 예를 들어, 모바일-착신 단문 메시지[예컨대, 단말기(101)가 단문 메시지를 수신함] 또는 모바일-발신 단문 메시지에 응답한 ack 메시지일 수 있다.
도 14의 예는 단문 메시징 기능을 포함하는 MME에 적합할 수 있는 다른 프로토콜 스택 구성을 나타낸 것이다. 그 경우에, MME는, 예를 들어, 실제의 단문 메시지(130)를 처리할 수 있다. MME는 또한 단문 메시지(130)를 실제로 처리하지 않을 수 있고, 예를 들어, MME가 어떤 PSM 기능을 구현할 것을 필요로 하는 PSM-릴레이 기능을 가질 수 있다.
어떤 사람들은, MME가 원래 시그널링 노드로서만 기능하도록 설계되어 있기 때문에, PSM 기능을 MME(105)에 포함시키는 것이 바람직하지 않을 수 있는 것으로 생각할 수 있는 반면, 다른 사람들은 MME(105)에 PSM 기능을 가지는 것이 전역적인 아키텍처를 단순화시킬 수 있는 것으로 생각할 수 있다. 당업자라면 특정의 상황에서 그의 구체적인 요구사항에 따라 어느 구성이 바람직할 것인지를 알 수 있을 것이다.
MTC 단말기에 대한 축소된 이동성 관리
본 발명의 한 측면에 따르면, 이동 통신 네트워크는, 예를 들어, MTC형 애플리케이션에 사용될 수 있는 이동 단말기의 기능의 축소를 반영하기 위해 축소된 이동성 기능을 제공하도록 구성되어 있다. 이하의 설명 및 도면은 본 발명에 따른 축소된 이동성 기능에 대한 설명을 제공한다.
본 발명의 실시예들은 MTC형 단말기로서 동작할 수 있는 것과 같은 어떤 이동 단말기들에 축소된 이동성 기능을 제공할 수 있다. 축소된 이동성 기능을 나타내는 예들은 도 15 내지 도 25를 참조하여 이하에서 설명된다.
도 15는 본 발명에 따른 축소된 이동성 기능을 예시하기 위해 제공되는 이동 통신 네트워크의 일부의 개략 블록도를 제공한다. 이동 통신 네트워크의 일부는, 예를 들어, 도 1 및 도 2에 예시되어 있는 LTE 네트워크의 일례를 나타낸 것이다. 도 15에서, 이동 단말기(201)는 소스 또는 앵커 기지국(anchor base station)(eNB)(202)로/로부터 메시지 데이터그램을 전달한다. 앵커 eNB(202)는 eNB들(202, 204, 206) 각각에 의해 제공되는 무선 액세스 인터페이스를 통해 데이터를 이동 단말기(201)로/로부터 전달하는 설비를 제공하는 역할을 하는 eNB들(204, 206)의 클러스터의 일부를 형성한다. 종래의 동작에 따르면, eNB들(202, 204, 206)은, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 S-GW(serving gateway)(208)에 연결되어 있다. 또한, MME(mobility management entity)(210)가 eNB들(202, 204, 206)에 연결되어 있다. 본 설명에 특히 관련되어 있는 것은 MME(210)에 연결되어 있는 메시지 서버(212)이다. 일례에서, 메시지 서버(212)는 이상의 설명에서 언급된 MTC-SC이다.
본 발명에 따르면, 앞서 설명한 컨텍스트리스 통신과 관련하여, MME(210)는, 이동 단말기(201)로/로부터의 메시지의 전달과 관련하여, 축소된 이동성 기능을 제공하도록 구성되어 있다. 이를 위해, MME(210)는 모든 보류 중인 메시지 전달이 행해질 때까지 또는 "라우팅 정보 신선성 타이머(routing information freshness timer)"가 만료될 때까지 이동 단말기(201)의 현재 위치를 저장하도록 구성되어 있다. 이들 조건 중 어느 하나가 충족되면, MME에 있는 이동 단말기에 대한 라우팅 컨텍스트가 제거된다. 한 측면에 따르면, MTC 단말기에 대한 이동성 관리 기능은 이어서, 통신 단말기가 한 기지국으로부터 제2 기지국으로 접속을 변경했을 때, 통신 단말기의 위치를 확정해야만 할 것이다. 이와 같이, 본 발명에 따라 제안된 이동성 관리 방안이 이하의 메시징 시나리오들 중 하나 또는 둘 다에 적용될 수 있다:
● 대부분의 NAS 시그널링 교환이 이동 단말기와 MME(210) 사이의 다수의 메시지 교환으로 이루어져 있는 NAS 시그널링 메시지 교환. 이들 메시지 교환은 통상적으로 짧은 기간 내에 완료되어야만 한다.
● 단문 메시지 교환, 단문 메시지가 NAS 컨테이너에서 전달되고, 이 경우 단문 메시지 교환은 발신자 엔티티(예컨대, MTC-SC)로부터의 메시지의 전달과 그에 뒤이은 수신자 엔티티[예를 들어, 이동 통신 단말기(201)]로부터의 확인 응답의 두 단계로 이루어져 있을 것으로 예상된다.
축소된 이동성 관리 기능의 예시로서, 도 15는 현재 eNB(202)에 접속되어 있는 이동 단말기(201)가 제2 eNB(206)로 제휴를 변경하는 것을 나타내고 있다. 이하의 설명에서, 제1 eNB(202)는 앵커 eNB라고 할 것인 반면, 제2 eNB(206)은 제2 eNB 또는 타겟 eNB라고 할 것이다. 본 발명은 따라서, 이동 단말기(201)가 한 기지국으로부터 다른 기지국으로 제휴를 변경했을 때, 메시지를 이동 단말기(201)로 어떻게 전달할지의 기술적 문제를 해결한다.
종래에는, 데이터 메시지 또는 데이터그램을 한 기지국으로부터 다른 기지국으로 그의 제휴를 변경하는 이동 단말기로/로부터 전달하는 것이, 네트워크가 이동 단말기에 의해 보고되는 링크 품질 측정에 응답하여 제휴를 변경하라고 이동 단말기에 지시하는 핸드오버 절차를 사용하여 처리된다. 이동 통신 네트워크는 이어서 새로운 타겟 기지국 또는 eNB(206)로부터 데이터를 전달할 준비를 하고, 소스 또는 제1 기지국(202)으로부터의 통신을 중단한다. 그렇지만, 본 발명은 통상적으로 측정을 구성하고, 측정 보고를 송신하며, 타겟 기지국을 준비시키고, 핸드오버를 명령하며, 터널을 재구성하고 소스 기지국으로부터 자원을 해제하기 위해 상당한 양의 시그널링을 필요로 하는 완전한 핸드오버 절차를 포함하지 않는 이동성 관리의 단순화를 제공한다. 앞서 설명한 바와 같이, 이동 단말기(201)로/로부터 전달되는 데이터의 양이 비교적 적은 경우, 이 메시지를 전달하는 데 필요한 시그널링 오버헤드의 양은 무선 통신 자원의 아주 비효율적인 사용을 나타낼 것이다. 따라서, 본 발명에 따르면, 예를 들어, MTC형 단말기로서 동작하고 있을 수 있는 이동 통신 단말기가 이하에서 설명하게 될 새로운 연결 상태에 반영될 수 있는 축소된 이동성 기능을 제공받는 것이 생각되고 있다. 그렇지만, 이하의 단락들은 축소된 이동성 관리 기능을 제공함에 있어서 본 발명의 일례에 대한 설명을 제공하는 역할을 한다.
도 16은 MME(210)의 보다 상세한 뷰를 제공한다. 도 16에서, 프로세서(220)는 MME의 동작을 제어하도록 구성되어 있고 데이터 저장소(222)를 포함한다. 프로세서는 또한 시계(224)로부터 입력을 수신한다. 프로세서는 MME(210)에 의해 수행되는 다양한 레벨의 통신 프로토콜 스택을 구현하는 역할을 하는 통신 프로토콜 스택(226)에 연결되어 있다.
본 발명에 따르면, MME(210)는 MME에 의해 서비스되는 추적 영역 내에서 자신이 책임지고 있는 각각의 이동 단말기의 현재 위치를 저장하도록 구성되어 있다. 그렇지만, 이동 단말기가 현재 접속되어 있는 기지국(eNB)과 관련하여 각각의 이동 단말기의 위치가 소정의 기간 동안만 프로세서(220)에 의해 데이터 저장소(222)에 저장된다. 이동 단말기가 접속되어 있는 eNB는 이동 단말기로의 모든 보류 중인 메시지 전달이 완료될 때까지 또는 시계(224)에 의해 결정되는 "라우팅 정보 신선성 타이머"가 만료될 때까지 유지된다. 이 때, 이동 단말기의 eNB 위치가 데이터 저장소(222)로부터 삭제된다. 이와 같이, 도 16에 도시된 바와 같이, MME에 의해 서비스되는 추적 영역 내의 이동 단말기들의 목록(230)이 이동 단말기의 S-TMSI 및 이동 단말기가 접속되어 있는 기지국 eNB-A의 식별자와 함께 테이블에 저장된다. 그에 부가하여, 이동 단말기의 위치가 등록된 시간을 나타내는 시계 값(232)이 테이블 내에 제공된다. 이와 같이, 앞서 언급한 것처럼, 이동 단말기가 소정의 양의 시간 동안 eNB에 접속되었으면, 이동 통신 단말기의 현재 위치의 데이터 저장소에서의 항목이 소거된다. 도 16에서, 이것은 UE3로 표시된 이동 단말기와 관련하여 나타내어져 있다.
본 발명에 따르면, 특히 종래의 이동 단말기에 비해 단순화되는 MTC형 이동 단말기에서 응용을 발견할 수 있는 이동 단말기에 대한 축소된 이동성 기능이 제공된다. 그에 따라, 본 발명에 의해, 완전한 핸드오버가 지원되지 않을 수 있다. 이와 같이, 이동 단말기가, 예를 들어, NAS 시그널링 메시지 또는 단문 메시지 교환으로서, 이동 통신 네트워크를 통해 메시지를 목적지로 전송하거나, 이동 통신 네트워크로부터 메시지를 수신하고자 하는 경우, 핸드오버가 지원되지 않는다. 이를 위해, 이동 단말기는 이하의 설명에서 "RRC(radio resource communication) messaging connected" 상태라고 하는 추가의 통신 상태를 포함할 수 있다. 이 상태에서, 이동 통신 네트워크는 완전한 핸드오버를 지원하지 않으며, 따라서 통신 세션을 계속하기 위해 새로운 기지국에 재접속하라고 이동 단말기에 지시하지 않는다. 그에 따라, 이동 단말기가 제1 또는 소스 기지국으로부터 접속 해제되고 제2 또는 타겟 기지국에 접속되는 경우, 본 발명에 따르면, 이동 단말기로 전달되어야 하는 메시지가 단순히 상실된다. 상위 계층 프로토콜은 이어서 메시지가 이동 단말기로 재송신되도록 준비할 수 있다. 이를 위해, 이동 단말기는 타겟 기지국을 재선택해야 하는 것으로 판정하고 그 기지국을 재선택한다. 네트워크는 메시지를 전달하기 위해 이동 단말기의 위치를 결정하도록 구성되어 있을 수 있다. 이동 단말기가 새로운 타겟 기지국을 재선택했다는 것을 검출하고 타겟 기지국의 ID를 결정하는 것의 예가 이하의 단락들에서 설명될 것이다.
도 17에, 단말기(201)가 소스 기지국(202)으로부터 계속 이동하여 타겟 기지국(206)을 재선택했을 때 메시지가 이동 단말기(201)로 전달되도록 준비함에 있어서의 MME(210)의 동작에 대한 메시지 흐름도가 제공되어 있다.
도 15에 도시된 상황을 반영하여 도 17에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(201)가 제1 또는 소스 기지국(202)으로부터 접속 해제되고 제2 또는 타겟 기지국(206)을 재선택한 후에, 이동 단말기(201)는 타겟 기지국(206)으로 제휴를 변경할 것임을 알려주는 셀 업데이트를 제공하기 위해 제1 메시지 M1을 소스 기지국(202)에 송신한다. MME(210)는 이전에 메시지 N을 이동 단말기(201)로부터 목적지로 전달하였고, 따라서 이동 단말기(201)가 여전히 소스 기지국에 접속되어 있는 것으로 가정한다. 그에 따라, MME(210)는, 그의 데이터 저장소에, 소스 기지국(202)의 위치인 이동 단말기(201)의 위치를 가지고 있다. 그에 따라, MME(210)가 이동 단말기(201)로 전달할 메시지 N+x를 가지고 있을 때, MME(210)는 이동 통신 단말기(201)로 전달할 데이터 패킷을 메시지 M2를 사용하여 전달한다. 그렇지만, 도 17에 예시된 바와 같이, MME(210)는 데이터 패킷을 소스 기지국 또는 eNB(202)로 전달한다.
메시지 M3에서 소스 기지국(202)이 패킷을 이동 단말기(201)로 전달하려고 시도할 때, 그 통신은 실패한다. 그렇지만, 메시지 M1에서 이동 단말기(201)가 타겟 기지국(206)을 재선택했다는 것을 나타내는 셀 업데이트를 소스 기지국(202)으로 전달했기 때문에, 소스 기지국(202)은 메시지 M3.2에서 데이터 패킷을 타겟 기지국(206)으로 전달한다. 그에 따라, 타겟 기지국(206)은 메시지 M4에서 데이터 패킷을 이동 단말기로 전달한다.
도 18에, 이동 단말기가 그의 셀 업데이트를 타겟 eNB(206)를 통해 전달하는 것을 제외하고는, 도 17에 나타낸 것과 유사한 구성이 도시되어 있다. 이와 같이, 도 18에 도시된 바와 같이, 이동 단말기(201)는 셀 업데이트를 포함하는 메시지 M10.1을 타겟 기지국(206)으로 송신하여, 타겟 기지국은 이동 단말기가 현재 타겟 기지국(206)에 접속되어 있다는 것을 타겟 eNB에 알려준다. 타겟 기지국(206)은, 이동 통신 단말기(201)가 타겟 기지국(206)에 접속되어 있다는 것을 소스 기지국(202)에 알려주는 것에 의해, 이동 단말기의 위치의 업데이트를 소스 기지국(202)에 알려주기 위해 메시지 M10.2를 송신한다. 메시지 M12에서 MME는 데이터 패킷 N+x를 소스 기지국(202)으로 전달하는데, 그 이유는, 도 17에 도시된 경우에서와 같이, MME가 마지막으로 메시지 N을 소스 기지국(202)으로부터 목적지로 전달하였고, 따라서 이동 단말기가 소스 기지국에 접속되어 있는 것으로 가정하기 때문이다. 그렇지만, 소스 기지국(202)이 타겟 기지국(206)에 의해 이동 단말기가 타겟 기지국(206)에 접속되어 있다는 것을 통보받았기 때문에, 소스 기지국(202)은 데이터 패킷을 타겟 기지국(206)으로 전달한다. 그에 따라, 타겟 기지국(206)은 이어서 메시지 M14에서 메시지 N+x로서 데이터 패킷을 이동 단말기로 전달한다.
본 발명의 추가적인 측면에 따르면, MME는 앵커 기지국(202)에 접속되어 있는 것과 같이 이동 단말기의 이전의 위치를 가지고 있을 수 있다. 그에 따라, 메시지 M31에 의해, MME는 이동 단말기로 전달하기 위해 메시지 N+x를 제공하는 데이터 패킷을 앵커 기지국 또는 eNB(202)로 전달한다. 메시지 M32에 나타낸 바와 같이, 앵커 기지국(202)은 메시지를 이동 단말기(201)로 전달하려고 시도한다. 그렇지만, 메시지 전달이 실패한다. 이러한 이유는 이동 단말기가 자체적으로 타겟 또는 제2 기지국(206)을 지금 재선택했기 때문이다. 그에 따라, 앵커 기지국은 이동 단말기를 페이징하기 위해 그의 이웃 기지국들(204, 206)로 전송될 페이징 메시지를 트리거한다. 페이징되는 기지국들은 메시지 M32가 이동 단말기로 전달될 수 없는 경우에 사용될 목록에서의 앵커 기지국(202)으로부터 제공되고, 이 경우에 이동 단말기가 그의 위치를 변경한 것으로 가정된다. 이 목록은 eNodeB가 핸드오버 제어를 위해 또는 셀 재선택 성능의 향상을 위해 어떻게든 저장할 수 있는 이웃 목록에 있는 것과 동일한 셀/eNB의 세트를 포함할 수 있다. 그에 따라, 메시지 M33에 나타낸 바와 같이, 소스 또는 앵커 eNB(202)는 메시지를 이웃 기지국들(204, 206)로 전달하여 그 기지국들로부터 전송될 페이징 메시지를 트리거한다. 이동 단말기(201)가 제2 기지국(206)에 접속되어 있기 때문에, 제2 기지국(206)은 이동 단말기(201)가 현재 그에 접속되어 있다는 것을 검출하고, 페이징 트리거 메시지 M33에 대해 이동 단말기가 현재 그에 접속되어 있다는 것을 앵커 eNB(201)에 알려주는 메시지 M34로서 응답한다. 앵커 기지국(202)은 따라서 전송 메시지 M35에서 패킷을 제2 기지국(206)으로 전송하고, 제2 기지국(206)은 이어서 전송 메시지 M36에서 이를 이동 단말기(201)로 전달한다. 그에 따라, 메시지 N+x를 제공하는 데이터 패킷이 제2 기지국(206)으로부터 이동 단말기로 전달된다.
다른 예에서, 이동성 관리자(210)는 이동 통신 단말기 또는 eNB(206) 중 적어도 하나에 이동 통신 단말기가 재선택한 제2 기지국의 업데이트를 제공하는 정보를 요청하도록 구성되어 있다. 이 정보는 eNB를 통해 NAS(non access stratum) 메시지로서 통신 단말기에 의해 전달되는 RRC 메시지에서 통신 단말기에 의해 제공될 수 있다. 따라서, 일례에서, 셀 업데이트 정보는 eNB에 실질적으로 투명한 방식으로 제공된다. eNB는, NAS 메시지의 내용을 모르는 경우, 단지 이를 MME로 전달한다.
대안은 통신 단말기가 셀 업데이트를 eNB로 제공할 수 있는 것이지만(eNB는 이어서, 예를 들어, 도 17 또는 도 18에 따라 이 정보를 사용할 수 있음), 이 경우에, 그에 부가하여, eNB는 또한 셀 업데이트를 MME로도 전달한다.
다른 예에서, 제1 기지국은 페이징 메시지를 이웃 기지국들의 목록에 있는 하나 이상의 기지국들로 송신할 수 있고, 이는 '이웃 목록'에 있는 기지국들에 제공될 수 있다. '이웃 목록'은 OMC 구성되어 있을 수 있거나, 통신 단말기들이 핸드오버 또는 핸드오프할 수 있는, eNB가 알고 있는 주변의 기지국들의 목록일수 있다. 이 목록은 종래에는 기지국에서 이미 이용가능하고, 종래에는 셀 재선택을 돕기 위해 로컬 셀들을 식별해주는 핸드오버 측정 보고를 구성하는 데 사용된다.
새로운 RRC Messaging Connected 상태
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이동 단말기(201) 및 이동 단말기가 접속되어 있는 기지국(206)은 도 20에 도시되어 있는 RRC messaging connected 상태라고 하는 새로운 상태를 형성할 수 있다. 도 20에서, RRC messaging connected 상태(280)는 RRC idle 상태(282) 및 RRC connected 상태(284)를 포함하는 3개의 상태들 중 하나인 것으로 나타내어져 있다. RRC idle 상태(282) 및 RRC connected 상태(284)는 이동 단말기가 데이터를 전달하기 위한 통신 베어러를 현재 제공받았는지 여부에 응답하여 이들 상태 사이에서 천이하는 이동 단말기 및 기지국의 종래의 상태들이다. 이와 같이, idle 상태(282)에 있을 때, 이동 단말기로/로부터의 전달은 가능하지 않고 eNB는 UE가 그에 캠핑하고 있다는 것을 모르고 있다. 그렇지만, RRC connected 상태(284)에서, 이동 단말기는 이동 통신 네트워크에 접속되어 있고, 데이터를 전달하기 위한 무선 통신 자원을 제공받는다.
본 발명에 따르면, 접속되어 있는 이동 단말기(201)와 기지국(206)은, 메시징만이 지원되고 사용자 평면이 제공될 수 없는 새로운 RRC messaging connected 상태를 형성하고, 이동 단말기로/로부터의 통신을 위해 메시징 전용 애플리케이션에 대해 충분하고 최적화된 축소된 무선 기능이 제공된다. 게다가, RRC messaging connected 상태(280) 내에, 도 21에 도시되어 있는 RRC messaging connected unleashed 상태 및 RRC messaging connected leashed 상태(286, 288)라고 하는 2개의 하위 상태가 있다. leashed 상태에서, 이동 단말기는, RAN이 하향링크 패킷을 단말기가 접속되어 있는 정확한 기지국으로 라우팅할 수 있도록, 단말기의 위치의 변화에 관해 RAN을 업데이트할 필요가 있다. 이와 달리, unleashed 상태에서, 이동 단말기 및 기지국은 이동 단말기의 위치의 변화에 관해 RAN을 업데이트할 필요가 없다. 종래의 네트워크 제어 핸드오버(network controlled handover)를 사용하여 leashed 상태가 지원될 수 있다. 다른 대안으로서, 소스 또는 타겟 eNB에 대한 UE 제공 셀 업데이트 또는 UE의 새로운 위치를 찾아내기 위한 앵커 eNB 트리거 페이징(anchor eNB triggered paging) 등의 이미 기술한 바와 같은 다른 이동성 기법들에 의해 보강될 수 있는 UE 제어 셀 재선택(UE controlled cell reselection)을 사용하여 이 상태가 지원될 수 있다. 도 21에 도시된 이동 단말기의 상태도의 상태들은 다음과 같이 요약된다:
상태 설명:
RRC_Idle
● 이동 단말기가 RAN에 알려져 있지 않다. 그 이동 단말기와 연관되어 있는 어떤 컨텍스트도 RAN에 존재하지 않는다.
● (다른 상태로의 천이의 일부로서를 제외하고는) 유휴 모드에서는 데이터 전송 또는 시그널링 전송이 가능하지 않다.
RRC_Connected
● 이동 단말기가 RAN에 알려져 있고, RAN 내에 그 이동 단말기에 대한 컨텍스트가 존재한다.
● AS 보안(Access Stratum security)이 설정되어 있다.
● SRB1, SRB2 및 DRB가 이용가능함
● C-RNTI가 할당되어 있음
● 핸드오버 기반 이동성 관리
● 이 상태에서 IP 연결을 통한 임의의 NAS 시그널링, 단문 메시지 또는 데이터의 전송이 가능하다.
RRC_Messaging_Connected_Unleashed
● 단문 메시지 및 선택적으로 NAS 시그널링의 전송이 가능함
● SRB2, DRB 또는 AS 보안이 이용가능하지 않음
● 우선적으로, 컨텍스트가 메시지 전송 트랜잭션의 일부로서 암시적으로 RAN에서 설정/삭제될 것이다(별도의 사전적, 사후적 RRC 시그널링을 사용하지 않음).
● Unleashed: 셀 재선택 이동성이 제공되고, UE는 네트워크에 셀 변경의 통지를 제공하지 않는다. 이것은 그 결과 일어나는 임의의 패킷 손실로부터 복원하기 위한 NAS 또는 PSM 등의 상위 계층에의 의존성을 암시할 수 있다.
● 시그널링 기반 S1 터널 재배열 없음
● 선택적으로 이동 단말기는 단순화된 PHY, MAC, RLC를 포함할 수 있는, 메시징 및/또는 MTC에 최적화되어 있는 RAN 스택을 리스닝하고 이용한다.
RRC_Messaging_Connected_Leashed
● 단문 메시지 및 선택적으로 NAS 시그널링의 전송만이 가능함
● Leashed: 이동 단말기/eNB는, RAN이 하향링크 패킷을 정확한 eNB로 라우팅할 수 있도록, 이동 단말기 위치의 변화에 관해 RAN을 업데이트할 필요가 있다.
● 네트워크 제어 핸드오버 기반 이동성 관리를 사용할 수 있다:
○ 이것은 이동 단말기가 셀간을 이동할 때 이동 단말기 위치가 추적되고, 핸드오버 측정이 구성될 것이며, 핸드오버 시의 패킷 전달이 지원될 수 있고, eNB가 셀 변화를 MME에 통지할 수 있다는 것을 의미한다.
● 핸드오버 대신에, 소스 eNB는 앵커로서 역할할 수 있고 UE는 직접 또는 간접적으로 셀 변화에 관한 정보를 앵커 eNB에 제공하거나 앵커 eNB가 UE의 새로운 위치를 발견하기 위해 로컬 셀들을 페이징한다.
● DRB 또는 AS 보안이 이용가능하지 않음
선택적으로, 이동 단말기는 메시징 및/또는 MTC에 최적화되어 있는 RAN을 리스닝하고 이용함
천이:
RRC_Idle로부터 RRC_Messaging_Connected_Unleashed로
● 트리거: 상향링크 또는 하향링크를 통해 송신될 단문 메시지(또는 어쩌면 NAS 시그널링)
● 구현 방식: 데이터 전송 이전의 시그널링 또는 우선적으로 패킷 전송의 일부로서 암시적으로
RRC_Messaging_Connected_Unleashed로부터 RRC_Idle로
● 트리거: 단방향 단문 메시지 전송이 완료되거나 다단계 메시지 대화가 완료되거나 비활동 타이머가 만료됨
● 구현 방식: 시그널링 또는 메시지 전송(들)이 완료된 후에 또는 비활동 타이머가 만료된 후에 컨텍스트의 제거에 의해 암시적으로
RRC_Messaging_Connected_Unleashed로부터 RRC_Messaging_Connected_Leashed로
● 트리거: 메시징의 빈도수가 임계값을 초과하고 및/또는 단위 시간당 셀 변화의 횟수가 임계값을 초과함
● 구현 방식: 시그널링
RRC_Messaging_Connected_Leashed로부터 RRC_Messaging_Connected_Unleashed로
● 이 천이에 대한 지원은 중요하지 않으며, 도면에는 지원되지 않는 것으로 나타내어져 있음. RRC_Messaging_Connected_Leashed에서의 활동이 임계값 아래로 떨어지는 경우, RRC_Idle로의 천이가 실시되어야만 한다. 그렇지만, 메시징의 빈도수가 임계값 아래로 떨어지고 및/또는 단위 시간당 셀 변화의 횟수가 임계값 아래로 떨어지는 경우 선택적으로 이 천이가 지원될 수 있을 것이다.
RRC_Messaging_Connected_Unleashed로부터 RRC_Connected로
● 트리거: 이 천이는 IP 파이프를 설정할 필요성에 의해 또는 어쩌면 NAS 시그널링을 전송할 필요성에 의해 트리거될 수 있을 것이다.
● 구현 방식: 시그널링
RRC_Connected로부터 RRC_Messaging_Connected_Unleashed로
● 이 천이에 대한 지원은 중요하지 않으며, 도면에는 지원되지 않는 것으로 나타내어져 있음. 이동 단말기가 현재 SMS 전송 또는 NAS 시그널링 교환에 관여되어 있는 경우, 시스템은 RRC_Connected 상태에 머물러 있어야만 한다. 시스템이 RRC_Connected에 있고 모든 데이터 전송이 중단되었고 및/또는 비활동의 기간이 있는 경우, 그 대신에, RRC_Idle로의 천이가 예상된다.
RRC_Messaging_Connected_Leashed로부터 RRC_Idle로
● 트리거: 비활동 타이머가 만료되거나 모든 보류 중인 메시지 전송 대화가 완료됨
● 구현 방식: 시그널링
RRC_Idle로부터 RRC_Messaging_Connected_Leashed로
● 이 천이를 지원하는 것이 필수적인 것은 아닐 것이다(따라서 점선으로 나타냄).
● 트리거: 메시징 베어러만이 처음에 필요하다는 것을 사전에 알고 있는 애플리케이션이 시작된 경우 그리고 그에 부가하여, 메시징의 빈도수, 셀 변화의 빈도수 또는 링크 신뢰성 요구사항이 리쉬드(leashed) 이동성 관리 방식(셀 업데이트에 의한 핸드오버 또는 셀 재선택)이 지원되어야만 하도록 되어 있다는 것을 알고 있는 경우, 천이가 트리거될 수 있다.
● 구현 방식: 시그널링
RRC_Messaging_Connected_Leashed로부터 RRC_Connected로
● 트리거: 이 천이는 IP 파이프를 설정할 필요성에 의해 또는 어쩌면 NAS 시그널링을 전송할 필요성에 의해 트리거될 수 있을 것이다.
● 구현 방식: 시그널링
RRC_Connected로부터 RRC_Messaging_Connected_Leashed로
● 트리거: 이 천이에 대한 지원이 필수적인 것은 아님. 천이가 지원되어야만 하는지 여부는 (예를 들어, MTC/메시징 최적화된 PHY/MAC/RLC/PDCP의 사용을 통해) RRC_Messaging_Connected_Leashed 모드에서 동작함으로써 효율성이 획득되는지에 달려 있다.
● 구현 방식: 시그널링
RRC_Connected로부터 RRC_Idle로
● 트리거: 비활동 타이머가 만료됨
● 구현 방식: 시그널링
RRC_Idle로부터 RRC_Connected로
● 트리거: 이동 단말기는, 설정되거나 어쩌면 NAS 시그널링의 전송을 위해 요구되는 EPS 베어러(IP 파이프)를 필요로 함
● 구현 방식: 시그널링
유의할 점은, 메시징의 빈도수가 임계값을 초과/그 미만으로 감소되고 및/또는 단위 시간당 셀 변화의 횟수가 임계값을 초과/그 미만으로 감소될 때, RRC_Messaging_Connected_Leashed 상태 내에서의 셀 재선택과 핸드오버 기반 이동성 관리 사이의 천이가 트리거될 수 있다는 것이다.
connected unleashed 및 leashed 상태에 있는 RRC 메시지를 포함하는 대안의 구성이 도 22에 도시되어 있다. 그에 따라, 상태들과 하위 상태들 간의 천이가 RRC messaging connected 상태(280) 내에서 내부적으로 수행된다.
본 발명에 따르면, 이동 단말기 및 이동 단말기가 접속되어 있는 기지국은, 기능을 지원할 필요성 및, 예를 들어, 메시징만이 지원되면 되는지 또는 IP 파이프가 필요한지에 따라, 도 20에 도시된 다양한 상태들 사이에서 천이할 수 있다. messaging connected 상태(280) 내에서 발생된 패킷들의 상대 수 및/또는 셀 변화의 빈도수에 따라, 이동 단말기 및 기지국은 unleashed 상태와 leashed 상태 사이에서 천이할 수 있고, leashed 상태는, unleashed 상태에 대한 경우보다 더 빈번히 발생된 데이터 패킷 또는 더 높은 셀 변화 빈도수용으로 사용된다. 물론, 어떤 데이터도 송신되지 않은 경우, 이동 단말기는 RRC idle 상태(282)로 천이한다.
보다 단순화된 구성에서, 이동 단말기 및 기지국은 도 23에 도시된 메시징 상태를 형성할 수 있고, 여기서 단말기는 단지 RRC messaging connected 상태(280) 또는 idle 상태(282)로 천이할 수 있고, 따라서 가능한 상태들의 훨씬 더 단순화된 표현을 제공한다.
RRC_Messaging_Connected 상태 및 RRC_Connected 상태에 대해 지원되는 데이터 패킷들의 전달 사이의 차이의 예시가 도 24에 나타내어져 있다. 도 24에 도시된 바와 같이, RRC_Messaging_Connected 상태에서는, 애플리케이션 패킷이 eNB(2202) 및 MME(2210)를 통해 이동 단말기(2200)로/로부터 MTC-SC(2204)로부터/로 전달되는 반면, RRC_Connected 상태에서는, 데이터 패킷이, 이동 단말기로/로부터 eNB(2202), PDN_GW(2216) 및 S_GW(2212)를 통해 IP PDN(2214)로/로부터 및/또는 제어 평면(2200)을 통해 MTC-SC로/로부터 전달된다(2212).
도 20 내지 도 24를 참조하여 앞서 설명한 상대 상태들을 요약한 개략 블록도가 이동 단말기와 MME 사이에서 통신을 제공하는 NAS 시그널링 연결들에 대응하는 상태들과 관련하여 도 25에 도시되어 있다. 상세하게는, 새로운 ECM_Messaging 상태가 도입되고; 이 상태의 특성들은 다음과 같은 것을 포함한다:
● 제어 평면을 통한 SMS 또는 NAS 메시지의 전송만이 지원되고, 사용자 평면이 지원되지 않음
● UE의 마지막 알려진 eNB 주소가 저장되고 MME가 이 상태에 있는 기간 동안 나중에 도착하는 패킷의 라우팅을 위해 이용될 수 있음
● S1 베어러 또는 터널이 구성되지 않음
● RRC 연결이 존재하지 않을 수 있고, 존재하는 임의의 무선 기능이 제한되어 있을 수 있다(예컨대, AS 보안 없음, 핸드오버가 구성되지 않음)
● 이 상태에 있는 기간이 아주 짧을 수 있음
● MME에서 ECM_idle로부터 ECM_Messaging_Connected로의 상태 변화가 트리거될 수 있음:
○ 메시지 전송 트랜잭션 내에서 패킷의 도착에 의해 암시적으로.
● ECM_Messaging으로부터 ECM_Idle로의 상태 변화가 이하의 것에 의해 트리거될 수 있음:
○ eNB <-> MME 라우팅 정보의 마지막 업데이트의 연한이 어떤 기간을 초과함
○ 단일 메시지 전송의 완료, 메시지 대화 내에서 보류 중인 메시지 전송들의 완료 및/또는 모든 보류 중인 메시지 대화들의 완료
○ 비활동 타이머
● 충분한 최근의 라우팅 정보가 존재하지 않는 경우, 또는 네트워크-개시 메시지 트랜잭션이 새로운 것인 경우, MME는 UE의 위치를 찾아내기 위해 페이징할 필요가 있을 수 있음
● UE는 선택적으로 MME에 '리쉬드(leashed)'되어 있을 수 있고, 구체적으로는 UE가 셀을 변경할 때 UE가 시그널링을 통해 MME에 셀 업데이트를 제공하도록 구성될 수 있다. 이 시그널링을 호출하기로 하는 결정은 단위 시간당 페이징 메시지의 양이 어떤 양을 초과하는 것에 의해 및/또는 단문 메시지 대화의 빈도수가 높게 되는 경우 트리거될 수 있다.
● UE 위치의 저장된 정보가 부정확하거나, 보다 구체적으로는, 오래되어 쓸모없게 될 수 있다. 이것은 NAS 또는 PSM 등의 상위 계층이 MME가 패킷을 UE가 더 이상 캠핑하지 않는 eNB로 전달하는 것으로 인해 발생하는 임의의 패킷 손실로부터 복원될 것을 요구함으로써 처리될 수 있다. 다른 대안으로서, RAN은, 예를 들어, 앞서 기술한 방법들에 따라 MME가 라우팅을 위해 그의 마지막 알려진 eNB 주소를 사용하는 경우 패킷 손실을 방지하는 이동성 관리 방안을 제공할 수 있다.
도 25에서 점선으로 나타낸 바와 같이, MME NAS가 ECM_Messaging_Connected 상태에 있는 반면, RRC 상태는, 앞서 기술한 바와 같이, 채택된 무선 방안에 따라 다양하게 RRC_Idle 또는 RRC_Messaging_Connected 상태일 수 있다. ECM_Connected 상태는 RRC_Connected 상태와 가장 흔히 연관되어 있다.
UE가 어느 eNB에 캠핑하고 있는지에 관한 MME에서의 라우팅 정보가 다수의 수단에 의해 업데이트될 수 있다:
● MME에 의해 수행되는 페이징에 대한 응답
● MME를 천이시키는 라우팅 정보가 임의의 모바일 발신 패킷/메시지에 포함되어 있는 것
● 셀 변화가 있을 때마다 셀 업데이트를 MME로 송신하도록 UE를 구성하는 것
● RAN이 RRC_Messaging_Connected_Leashed 상태에 있는 경우에 가능할 수 있는 셀 변화가 있는지를 eNB가 MME에 통지하는 것
결론
일반적으로, 본 발명이 LTE 환경에서 유리하게 구현될 수 있기 때문에 본 발명이 LTE 환경에서 기술되어 있지만, 본 발명이 LTE 환경으로 제한되지 않고 임의의 다른 적당한 환경에서 구현될 수 있다.
본 발명의 예들에 대해 다양한 수정이 행해질 수 있다. 본 발명의 실시예들이 대체로 축소된 기능의 단말기와 관련하여 정의되어 있지만, 본 개시물의 내용에 따라 임의의 적당한 단말기(개인 전화 등의 종래의 단말기를 포함함)가 단문 메시지를 전송 및 수신할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
또한, 설명의 편의상 그리고 이해를 돕기 위해, 네트워크의 각각의 요소에 대해 하나의 노드만이 나타내어져 있고 논의되어 있다. 그렇지만, 당업자라면 각각의 노드가 2개 이상 있을 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, 모바일 네트워크는 복수의 eNB, MME, S-GW 및/또는 P-GW를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 추가의 측면들 및 특징들이 첨부된 특허청구범위에 한정되어 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 앞서 기술한 실시예들에 대해 다양한 수정이 행해질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 다른 유형의 이동 통신 네트워크에 적용될 수 있고, LTE로 제한되지 않는다.

Claims (70)

  1. 데이터를 통신 장치들로/로부터 전달하는 이동 통신 네트워크로서,
    무선 액세스 인터페이스를 통신 장치들에 제공하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들;
    상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 하나 이상의 기지국들과 패킷들을 주고 받도록 동작 가능한 하나 이상의 통신 장치들; 및
    기지국들과 목적지 사이에서 시그널링 패킷들을 송신 및 수신하도록 동작 가능한 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함하고,
    상기 하나 이상의 이동성 관리자들은, 목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 패킷을 통신 장치로부터 수신할 시에, 상기 패킷이 상기 하나 이상의 이동성 관리자들과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하도록 동작 가능하고;
    상기 하나 이상의 이동성 관리자들은, 상기 검출에 응답하여, 상기 시그널링 패킷에 포함되어 있는 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하도록 동작 가능한 것이고,
    상기 사용자 데이터를 전송하도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하기 위한 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트(temporary mobility manager context)를 설정하도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함하는 것인, 이동 통신 네트워크.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은, 소정의 수의 패킷들이 상기 통신 장치와 교환된 후에 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능하고, 상기 시그널링 패킷은 상기 수의 패킷들에 포함되어 있는 것인, 이동 통신 네트워크.
  4. 제3항에 있어서, 상기 패킷들의 소정의 수는 1보다 크거나 같은 임의의 정수인, 이동 통신 네트워크.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트에 따라 상기 패킷들의 소정의 수를 구성하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은 상기 시그널링 패킷이 2-패킷 교환의 일부인 것을 식별하도록 동작 가능하고;
    상기 하나 이상의 이동성 관리자들은, 이 식별 시에, 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트에 대한 상기 패킷들의 소정의 수를 숫자 2로 구성하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  7. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 설정하도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 타이머와 연관시키도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함하고;
    상기 하나 이상의 이동성 관리자들은 상기 타이머의 만료 시에, 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  8. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들은, 목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 메시지를 통신 장치로부터 수신할 시에, 상기 메시지가 상기 하나 이상의 기지국들과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하도록 동작 가능하고;
    상기 하나 이상의 기지국들은, 상기 검출에 응답하여, 상기 메시지를 상기 하나 이상의 이동성 관리자들로 전달하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들은 상기 시그널링 메시지를 상기 하나 이상의 이동성 관리자들로 전송하기 위한 임시적인 기지국 컨텍스트(temporary base station context)를 설정하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  10. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들은 소정의 수의 메시지들이 통신 장치와 교환된 후에 임시적인 기지국 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능하고, 시그널링 메시지는 상기 수의 메시지들에 포함되어 있는 것인, 이동 통신 네트워크.
  11. 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들은 상기 시그널링 메시지가 2-메시지 교환의 일부인 것을 식별하도록 동작 가능하고;
    상기 하나 이상의 기지국들은, 이 식별 시에, 상기 임시적인 기지국 컨텍스트에 대한 상기 메시지들의 소정의 수를 숫자 2로 구성하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  12. 제8항에 있어서, 임시적인 기지국 컨텍스트를 설정하도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 기지국들은 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 타이머와 연관시키도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 기지국들을 포함하고;
    상기 하나 이상의 기지국들은, 상기 타이머의 만료 시에, 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  13. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트는 상기 시그널링 패킷에 포함되어 있는 정보를 사용하여 설정되는 것인, 이동 통신 네트워크.
  14. 데이터를 통신 장치들로/로부터 전달하는 이동 통신 네트워크로서,
    무선 액세스 인터페이스를 통신 장치들에 제공하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들;
    상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 하나 이상의 기지국들과 패킷들을 주고 받도록 동작 가능한 하나 이상의 통신 장치들; 및
    기지국들과 목적지 사이의 사용자 데이터 통신을 제어하는 시그널링 패킷들을 송신 및 수신하도록 동작 가능한 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함하고;
    상기 하나 이상의 기지국들은, 목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 메시지를 통신 장치로부터 수신할 시에, 상기 메시지가 상기 하나 이상의 기지국들과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하도록 동작 가능하고;
    상기 하나 이상의 기지국들은, 상기 검출에 응답하여, 상기 시그널링 메시지에 포함되어 있는 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 상기 하나 이상의 이동성 관리자들을 통해 전송하도록 동작 가능한 것이고,
    상기 사용자 데이터를 전송하도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 기지국들은 상기 사용자 데이터를 상기 하나 이상의 이동성 관리자들로 전송하기 위한 임시적인 기지국 컨텍스트를 설정하도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 기지국들을 포함하는 것인, 이동 통신 네트워크.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들은 소정의 수의 메시지들이 상기 통신 장치와 교환된 후에 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능하고, 상기 시그널링 메시지는 상기 수의 메시지들에 포함되어 있는 것인, 이동 통신 네트워크.
  17. 제16항에 있어서, 상기 메시지들의 소정의 수는 1보다 크거나 같은 임의의 정수인, 이동 통신 네트워크.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들은 임시적인 기지국 컨텍스트에 따라 상기 메시지들의 소정의 수를 구성하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  19. 제18항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들은 상기 시그널링 메시지가 2-메시지 교환의 일부인 것을 식별하도록 동작 가능하고;
    상기 하나 이상의 기지국들은, 이 식별 시에, 상기 임시적인 기지국 컨텍스트에 대한 상기 메시지들의 소정의 수를 숫자 2로 구성하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  20. 제14항, 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 임시적인 기지국 컨텍스트를 설정하도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 기지국들은 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 타이머와 연관시키도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 기지국들을 포함하고;
    상기 하나 이상의 기지국들은, 상기 타이머의 만료 시에, 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  21. 제14항, 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은, 목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 패킷을 통신 장치로부터 수신할 시에, 상기 시그널링 패킷에 포함되어 있는 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  22. 제21항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은 모바일-착신(mobile terminated) 패킷을 통신 장치로 라우팅하기 위한 라우팅 정보를 저장하는 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 설정하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  23. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은 소정의 수의 패킷들이 상기 통신 장치와 교환된 후에 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능하고, 상기 시그널링 패킷은 상기 수의 패킷들에 포함되어 있는 것인, 이동 통신 네트워크.
  24. 제23항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은 상기 시그널링 패킷이 2-패킷 교환의 일부인 것을 식별하도록 동작 가능하고;
    상기 하나 이상의 이동성 관리자들은, 이 식별 시에, 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트에 대한 상기 패킷들의 소정의 수를 숫자 2로 구성하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  25. 제21항에 있어서, 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 설정하도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 타이머와 연관시키도록 동작 가능한 상기 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함하고;
    상기 하나 이상의 이동성 관리자들은, 상기 타이머의 만료 시에, 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 폐기하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  26. 제14항, 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시적인 기지국 컨텍스트는 상기 시그널링 메시지에 포함되어 있는 정보를 사용하여 설정되는 것인, 이동 통신 네트워크.
  27. 제1항, 제3항, 제4항, 제14항, 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들은 상기 하나 이상의 이동성 관리자들에 연결되어 있는 메시징 서버를 통해 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하도록 동작 가능한 것인, 이동 통신 네트워크.
  28. 제1항, 제3항, 제4항, 제14항, 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크는 3GPP-호환 네트워크인, 이동 통신 네트워크.
  29. 제1항, 제3항, 제4항, 제14항, 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크는 LTE-호환 네트워크인, 이동 통신 네트워크.
  30. 제29항에 있어서,
    하나 이상의 패킷 게이트웨이
    를 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 패킷 게이트웨이 중 하나는 서비스 제공 게이트웨이(Serving-GateWay)인, 이동 통신 네트워크.
  31. 제29항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들 중 하나는 MME(Mobility Management Entity)인, 이동 통신 네트워크.
  32. 이동 통신 네트워크에서 데이터를 통신 장치들로/로부터 전달하는 방법으로서,
    상기 이동 통신 네트워크는, 무선 액세스 인터페이스를 통신 장치들에 제공하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들; 상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 하나 이상의 기지국들과 패킷들을 주고 받도록 동작 가능한 하나 이상의 통신 장치들; 및 기지국들과 목적지 사이의 사용자 데이터 통신을 제어하는 시그널링 패킷들을 송신 및 수신하도록 동작 가능한 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함하고;
    상기 방법은,
    목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 패킷을 통신 장치로부터 수신할 시에, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 패킷이 상기 하나 이상의 이동성 관리자들과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하는 단계;
    상기 검출 단계에 응답하여, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 시그널링 패킷에 포함되어 있는 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하기 위한 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
  33. 삭제
  34. 제32항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이, 소정의 수의 패킷들이 상기 통신 장치와 교환된 후에 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 폐기하는 단계를 더 포함하고, 상기 시그널링 패킷은 상기 수의 패킷들에 포함되어 있는 것인, 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 패킷들의 소정의 수는 1보다 크거나 같은 임의의 정수인, 방법.
  36. 제34항 또는 제35항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트에 따라 상기 패킷들의 소정의 수를 구성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 시그널링 패킷이 2-패킷 교환의 일부인 것을 식별하는 단계; 및
    이 식별 시에, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트에 대한 상기 패킷들의 소정의 수를 숫자 2로 구성하는 단계를 포함하는, 방법.
  38. 제32항, 제34항 및 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 설정하는 단계는, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 타이머와 연관시키도록 동작 가능한 단계; 및
    상기 타이머의 만료 시에, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 폐기하는 단계를 포함하는, 방법.
  39. 제32항, 제34항 및 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 메시지를 통신 장치로부터 수신할 시에, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 메시지가 상기 하나 이상의 기지국들과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하는 단계; 및
    상기 검출에 응답하여, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 시그널링 패킷에 포함되어 있는 상기 사용자 데이터를 상기 하나 이상의 이동성 관리자들로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  40. 제39항에 있어서, 상기 검출에 응답하여, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 시그널링 메시지를 상기 하나 이상의 이동성 관리자들로 전송하기 위한 임시적인 기지국 컨텍스트를 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
  41. 제40항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들이 소정의 수의 메시지들이 상기 통신 장치와 교환된 후에 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 폐기하는 단계를 포함하고, 상기 시그널링 메시지는 상기 수의 메시지들에 포함되어 있는 것인, 방법.
  42. 제41항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 시그널링 메시지가 2-메시지 교환의 일부인 것을 식별하는 단계; 및
    이 식별 시에, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 임시적인 기지국 컨텍스트에 대한 상기 메시지들의 소정의 수를 숫자 2로 구성하는 단계를 포함하는, 방법.
  43. 제40항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들이 임시적인 기지국 컨텍스트를 설정하는 단계는, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 타이머와 연관시키는 단계; 및
    상기 타이머의 만료 시에, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 폐기하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  44. 제32항, 제34항 및 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 상기 시그널링 패킷에 포함되어 있는 정보를 사용하여 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
  45. 이동 통신 네트워크에서 데이터를 통신 장치들로/로부터 전달하는 방법으로서,
    상기 이동 통신 네트워크는, 무선 액세스 인터페이스를 통신 장치들에 제공하도록 동작 가능한 하나 이상의 기지국들; 상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 하나 이상의 기지국들과 패킷들을 주고 받도록 동작 가능한 하나 이상의 통신 장치들; 및 통신 장치들과 패킷 게이트웨이들 사이의 사용자 데이터 통신을 제어하는 시그널링 패킷들을 송신 및 수신하도록 동작 가능한 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함하고;
    상기 방법은,
    목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 메시지를 통신 장치로부터 수신할 시에, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 메시지가 상기 하나 이상의 기지국들과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하는 단계;
    상기 검출에 응답하여, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 시그널링 메시지에 포함되어 있는 상기 사용자 데이터를 상기 하나 이상의 이동성 관리자들로 전송하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 기지국들이 상기 사용자 데이터를 상기 하나 이상의 이동성 관리자들을 통해 상기 목적지로 전송하기 위한 임시적인 기지국 컨텍스트를 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
  46. 삭제
  47. 제45항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들이 소정의 수의 메시지들이 상기 통신 장치와 교환된 후에 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 폐기하는 단계를 포함하고, 상기 시그널링 메시지는 상기 수의 메시지들에 포함되어 있는 것인, 방법.
  48. 제47항에 있어서, 상기 메시지들의 소정의 수는 1보다 크거나 같은 임의의 정수인, 방법.
  49. 제47항 또는 제48항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들이 임시적인 기지국 컨텍스트에 따라 상기 메시지들의 소정의 수를 구성하는 단계를 포함하는, 방법.
  50. 제49항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 시그널링 메시지가 2-메시지 교환의 일부인 것을 식별하는 단계; 및
    이 식별 시에, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 임시적인 기지국 컨텍스트에 대한 상기 메시지들의 소정의 수를 숫자 2로 구성하는 단계를 포함하는, 방법.
  51. 제45항, 제47항 및 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 기지국들이 임시적인 기지국 컨텍스트를 설정하는 단계는, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 타이머와 연관시키는 단계; 및
    상기 타이머의 만료 시에, 상기 하나 이상의 기지국들이 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 폐기하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  52. 제45항, 제47항 및 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 패킷을 통신 장치로부터 수신할 시에, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 메시지가 상기 하나 이상의 이동성 관리자들과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하는 단계; 및
    상기 검출에 응답하여, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 시그널링 패킷에 포함되어 있는 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
  53. 제52항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 사용자 데이터를 전송하는 단계는 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하기 위한 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
  54. 제53항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 소정의 수의 패킷들이 상기 통신 장치와 교환된 후에 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 폐기하는 단계를 포함하고, 상기 시그널링 패킷은 상기 수의 패킷들에 포함되어 있는 것인, 방법.
  55. 제54항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 시그널링 패킷이 2-패킷 교환의 일부인 것을 식별하는 단계; 및
    이 식별 시에, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트에 대한 상기 패킷들의 소정의 수를 숫자 2로 구성하는 단계를 포함하는, 방법.
  56. 제53항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 설정하는 단계는 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 타이머와 연관시키는 단계; 및
    상기 타이머의 만료 시에, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 폐기하는 단계를 포함하는, 방법.
  57. 제45항, 제47항 및 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 하나 이상의 이동성 관리자들에 연결되어 있는 메시징 서버를 통해 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  58. 제45항, 제47항 및 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시그널링 메시지에 포함되어 있는 정보를 사용하여 상기 임시적인 기지국 컨텍스트를 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
  59. 제32항, 제34항, 제35항, 제45항, 제47항 및 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들이 상기 하나 이상의 이동성 관리자들에 연결되어 있는 메시징 서버를 통해 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  60. 제32항, 제34항, 제35항, 제45항, 제47항 및 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 통신 네트워크는 3GPP-호환 네트워크인, 방법.
  61. 제45항, 제47항 및 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이동 통신 네트워크는 LTE-호환 네트워크인, 방법.
  62. 제61항에 있어서, 상기 패킷 게이트웨이들 중 하나는 서비스 제공 게이트웨이(Serving-GateWay)인, 방법.
  63. 제61항에 있어서, 상기 하나 이상의 이동성 관리자들 중 하나는 MME(Mobility Management Entity)인, 방법.
  64. 데이터를 통신 장치들로/로부터 전달하는 이동 통신 네트워크에서 사용하기 위한 이동성 관리자로서,
    상기 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통해 하나 이상의 통신 단말기들과 통신하는 하나 이상의 기지국들을 포함하고;
    상기 이동성 관리자는
    통신 장치들과 목적지 사이의 사용자 데이터 통신을 제어하는 시그널링 패킷들을 송신 및 수신하도록 동작 가능하고;
    목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 패킷을 통신 장치로부터 수신할 시에, 상기 패킷이 상기 이동성 관리자와 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하도록 동작 가능하며;
    상기 검출에 응답하여, 상기 시그널링 패킷에 포함되어 있는 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하도록 동작 가능한 것이고,
    상기 사용자 데이터를 전송하도록 동작 가능한 상기 이동성 관리자는 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하기 위한 임시적인 이동성 관리자 컨텍스트를 설정하도록 동작 가능한 상기 이동성 관리자를 포함하는 것인, 이동성 관리자.
  65. 삭제
  66. 데이터를 통신 장치들로/로부터 전달하는 이동 통신 네트워크에서 사용하기 위한 기지국으로서,
    상기 네트워크는, 무선 액세스 인터페이스를 통해 패킷들을 전달하도록 동작 가능한 하나 이상의 통신 장치들; 상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 수신된 사용자 데이터 패킷들을 상기 하나 이상의 통신 장치들로부터 및/또는 상기 하나 이상의 통신 장치들로 전송하도록 동작 가능한 하나 이상의 패킷 게이트웨이들; 및 통신 장치들과 패킷 게이트웨이들 사이의 사용자 데이터 통신을 제어하는 시그널링 패킷들을 송신 및 수신하도록 동작 가능한 하나 이상의 이동성 관리자들을 포함하고;
    상기 기지국은,
    통신 장치들이 패킷들을 전달하기 위한 무선 액세스 인터페이스를 제공하도록 동작 가능하고;
    목적지로 보내지게 되어 있는 사용자 데이터를 포함하는 시그널링 메시지를 통신 장치로부터 수신할 시에, 상기 메시지가 상기 기지국과 이 통신 장치 사이의 임의의 설정된 시그널링 연결과 연관되어 있지 않다는 것을 검출하도록 동작 가능하며;
    상기 검출에 응답하여, 상기 시그널링 메시지에 포함되어 있는 상기 사용자 데이터를 상기 목적지로 전송하도록 동작 가능한 것이고,
    상기 사용자 데이터를 전송하도록 동작 가능한 상기 기지국은 상기 사용자 데이터를 상기 하나 이상의 이동성 관리자들을 통해 상기 목적지로 전송하기 위한 임시적인 기지국 컨텍스트를 설정하도록 동작 가능한 상기 기지국을 포함하는 것인, 기지국.
  67. 삭제
  68. 삭제
  69. 삭제
  70. 삭제
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