KR101969521B1

KR101969521B1 - 사물인터넷용 단말과 모바일 단말의 접속을 관리하는 방법 및 이러한 방법을 수행하는 기지국

Info

Publication number: KR101969521B1
Application number: KR1020170140058A
Authority: KR
Inventors: 김강호
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2019-08-13

Abstract

일 실시예에 따른 기지국에서 수행되는 사물인터넷용 단말과 모바일 단말의 접속을 관리하는 방법은 상기 기지국에 추가적으로 접속 가능한 사물인터넷용 단말의 개수와 모바일 단말의 개수의 합을 반복적으로 산출하는 단계와, 상기 기지국과 사물인터넷용 단말과의 사이에서 트래픽이 송수신되면 리셋되고 상기 트래픽이 송수신되지 않는 동안에는 카운트되는, 사물인터넷용 단말 각각에 할당된 사물인터넷용 타이머의 주기에 대해, 상기 산출된 합이 기 설정된 임계치 미만이면 상기 주기를 감소시키고 상기 산출된 합이 상기 임계치 이상이면 상기 주기를 증가시키는 과정을 상기 합이 산출되는 때마다 수행하는 단계와, 상기 사물인터넷용 단말 각각에 대해 주기에 도달한 사물인터넷용 타이머가 있는지를 감지하는 단계와, 상기 각각의 사물인터넷용 단말 중에서 상기 주기에 도달한 사물인터넷용 타이머를 갖는 사물인터넷용 단말과의 접속을 해제하는 단계를 포함한다.

Description

사물인터넷용 단말과 모바일 단말의 접속을 관리하는 방법 및 이러한 방법을 수행하는 기지국 {METHOD FOR MANAGING CONNECTION TO MACHINE TYPE COMMUNICATION TERMINAL AND MOBILE TERMINAL AND BASE STATION FOR OPERATING THE SAME}

본 발명은 사물인터넷용 단말과 모바일 단말의 접속을 관리하는 방법 및 이러한 방법을 수행하는 기지국에 관한 것이다.

스마트폰이나 스마트패드와 같은 모바일 단말은 기지국(eNodeB)에 접속하여서 LTE(long term evolution)와 같은 무선 통신 서비스를 제공받을 수 있다. 이 때, 기지국의 셀(cell)에서 모바일 단말에게 제공 가능한 무선 자원(resource, 리소스)은 한정되어 있으며, 아울러 셀에서 수용 가능한 모바일 단말의 최대 개수(RRC connection 수라고도 지칭됨) 또한 한정되어 있다.

한편, 최근 IoT(Internet Of Things) 기술이 발전함에 따라 다양한 machine type communication 단말(이하 MTC 단말이라고 지칭)들이 출현하고 있으며, 그 출현 속도는 기하급수적으로 늘어나고 있다. 이들 MTC 단말은 LoRa와 같은 독자망에 접속하여서 서비스를 제공받거나 또는 기지국에 접속하여서 LTE와 같은 서비스를 제공받을 수 있다.

MTC 단말이 기지국에 접속하게 되면, 기지국에는 모바일 단말과 MTC 단말이 함께 접속하게 되는 상황이 발생하게 된다. 그런데 전술한 바와 같이 MTC 단말은 그 수가 기하급수적으로 늘어나고 있는 상황이다. 아울러, RRC 관점에서 표준상 모바일 단말의 RRC connection 수와 MTC 단말의 RRC connection 수는 동일한 자원을 차지하는 것으로 인식된다. 따라서, 전술한 바와 같이 기지국의 셀의 RRC connection 최대 개수가 한정되어 있는 이상, 많은 수의 MTC 단말이 기지국에 접속하게 되면 기지국의 셀에는 모바일 단말에게 할당되어야 할 RRC connection 수 또는 자원이 줄어들게 된다. 이로 인해 기존의 모바일 단말의 통신 품질이 저하될 수 있다.

한국특허등록공보, 제 10-1751910호 (2017.06.22. 공개)

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 모바일 단말과 MTC 단말이 혼재되어서 기지국에 접속한 경우, 기지국에서 제공 가능한 RRC connection 수를 관리함으로써 모바일 단말과 MTC 단말의 통신 품질이 저하되지 않도록 하는 기술을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시예에 따른 기지국은 사물인터넷용 단말 또는 모바일 단말과 통신을 수행하는 통신부와, 추가적으로 접속 가능한 사물인터넷용 단말의 개수와 모바일 단말의 개수의 합을 반복적으로 산출하며, 상기 사물인터넷용 단말 각각에 할당된 상기 사물인터넷용 단말과의 사이에서 트래픽이 송수신되면 리셋되고 상기 트래픽이 송수신되지 않는 동안에는 카운트되는 사물인터넷용 타이머의 주기에 대해, 상기 합이 기 설정된 임계치 미만이면 감소시키고 상기 합이 상기 임계치 이상이면 증가시키는 과정을 상기 합이 산출되는 때마다 수행하는 타이머 관리부와, 상기 각각의 사물인터넷용 단말 중에서 상기 주기에 도달한 사물인터넷용 타이머를 갖는 사물인터넷용 단말과의 접속을 해제하는 접속 제어부를 포함한다.

일 실시예에 따르면 기지국에 접속한 단말의 수가 임계 용량을 초과할 경우, MTC 단말용 타이머의 주기를 감소시킴으로써 MTC 단말이 보다 짧은 주기로 타임아웃되어서 기지국으로부터 접속이 해제되도록 할 수 있다. 따라서, MTC 단말이 기지국에 접속되더라도 이러한 MTC 단말에 의한 기지국의 자원 부족 현상이 경감될 수 있다.

아울러, 일 실시예에서는 MTC 단말용 타이머의 주기만을 감소시킬 뿐 모바일 단말용 타이머의 주기는 변경시키지 않는다. 따라서, 기지국이 기존에 갖고 있던 모바일 단말에 대한 셀 planning에 대한 변경 없이도 MTC 단말에 의한 기지국의 자원 부족 현상을 완화시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 기지국이 적용된 무선 통신 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 기지국의 셀이 제공하는 가용 용량에 대한 개념을 설명하기 위해, 셀의 용량을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 모바일 단말과 MTC 단말의 모드가 천이되는 과정을 개념적으로 도시한 도면이다
도 5는 도 1에 도시된 무선 통신 시스템에서 모바일 단말과 MTC 단말이 기지국에 접속하는 초기 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 기지국에서 MTC 타이머를 관리하는 절차를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에서 설정된 MTC 타이머를 기초로 모바일 단말과 MTC 단말의 기지국에 대한 접속을 관리하는 절차를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 기지국에서 모바일 단말과 MTC 단말의 접속을 관리하는 절차를 예시적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 기지국(100)이 적용된 무선 통신 시스템(10)의 구성을 개념적으로 도시한 도면이다. 다만, 도 1은 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 사상이 도 1에 도시된 것으로 한정 해석되지는 않는다.

도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템(10)은 기지국(100)과 이동성 관리 객체(mobile management entity, 이하 MME라고 지칭)(200), 모바일 단말(300) 또는 사물인터넷용 단말(이하, MTC 단말이라고 지칭(400)를 포함한다. 이 때, 도 1에 도시된 무선 통신 시스템(10)은 LTE, LTE-A, 5G 등과 같은 다양한 무선 통신 방식을 지원하며, 다만 도 1에는 이러한 시스템 중 일부만이 도시되어 있다.

먼저, 모바일 단말(300)은 스마트폰이나 스마트 패드와 같이, 이동성을 갖는 무선 통신 단말을 포함할 수 있다. 모바일 단말(300)은 기지국(100)에 접속하여서 전술한 LTE, LTE-A, 5G 등과 같은 다양한 서비스를 제공받을 수 있다.

MTC 단말(400)은 IoT(Internet Of Things)와 같은 기술에 따라 등장한, 사물인터넷용 단말을 지칭한다. 예컨대, MTC 단말(400)은 스마트 그리드의 전기 사용량 검침기, 스마트 홈을 구성하는 다양한 전자제품 등을 지칭할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 MTC 단말(400)은 도면에 도시되지 않은 LoRa와 같은 독자망에 접속하거나 또는 기지국(100)에 접속하여서 LTE, LTE-A, 5G 와 같은 서비스를 제공받을 수 있다.

한편, 이하에서 단말(300,400)이라 하면 이는 모바일 단말(300)과 MTC 단말(400)을 모두 지칭하는 것으로 한다.

MME(200)는 단말(300,400)의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. 이러한 MME(200)는 이미 공지된 구성이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

기지국(100)은 단말(300,400)과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 이 때, 이하에서 기지국(100)에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국(100)의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국(100)을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말(300,400)과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국(100) 또는 기지국(100) 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), NodeB, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 아울러, 이하에서 하향링크(DL: downlink)는 기지국(100)에서 단말(300,400)로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말(300,400)에서 기지국(100)으로의 통신을 의미한다.

이러한 기지국(100)에는 모바일 단말(300)과 MTC 단말(400)이 접속될 수 있다. 이 때, 하나의 모바일 단말(300)이 기지국(100)에 접속하여서 사용(점유)하는 자원의 양은 하나의 MTC 단말(400)이 기지국(100)에 접속하여서 사용(점유)하는 자원의 양과 동일한 것을 전제로 설명하기로 한다. 아울러, 각각의 모바일 단말(300)이 기지국(100)에 접속하여서 사용하는 자원의 양은 서로 동일한 것을 전제로 설명하기로 하며, 이는 각각의 MTC 단말(400)에 대해서도 마찬가지이다.

도 2는 일 실시예에 따른 기지국(100)의 셀 용량에 대해 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 기지국(100)에는 모바일 단말(300)과 MTC 단말(400)이 모두 접속된 것으로 가정한다. 여기서, 셀의 임계 용량은 셀의 총 용량에 비해 작으며, 셀에 접속 가능한 단말(300,400)의 총 수에 기 설정된 용량 비율(capacity ratio)를 곱한 값일 수 있다. 이러한 셀의 임계 용량은 기지국(100)의 운용자가 지향하는 기지국(100)에 접속 가능한 단말(300,400)의 총 수를 의미할 수 있다.

도 2의 왼쪽의 경우, 기지국(100)에서 사용된 셀의 자원의 양은 셀의 임계 용량보다 적다. 즉, 기지국(100)은 추가적으로 단말(300,400)의 접속을 수용할 수 있다. 반면, 도 2의 오른쪽의 경우, 기지국(100)에서 사용된 셀의 자원의 양은 셀의 임계 용량보다 크다. 즉, 기지국(100)은 추가적으로 단말(300,400)의 접속을 수용하기가 어렵거나 불가능하다.

이 때, 기지국(100)은 도 2의 오른쪽의 경우에 단말(300,400) 중 MTC 단말(400)의 접속을 제한 내지는 관리함으로써, 기지국(100)에서 사용된 셀의 자원의 양이 셀의 임계 용량 이하가 될 수 있도록 한다. 이 때, 기지국(100)은 단말(300,400) 중 모바일 단말(300)의 접속을 제한하지는 않는데, 이를 통해 일 실시예에서는 기지국(100)의 기존 셀 planning에 대한 변경이 수반되지 않을 수 있다. 이하에서는 이러한 기지국(100)에 대해 보다 자세하게 살펴보기로 한다.

도 3은 도 1에 도시된 기지국(100)의 구성을 도시한 도면이다. 다면, 도 3 은 예시적인 것에 불과하므로, 기지국(100)이 도 3에 도시된 구성으로 한정해석되지는 않는다.

도 3을 참조하면, 기지국(100)은 통신부(110), 타이머 관리부(130) 및 접속 제어부(140)를 포함하며, 실시예에 따라서 저장부(120)를 더 포함할 수 있다. 아울러, 도면에는 도시되지 않았지만 기지국(100)에 대한 일반적인 구성, 예컨대 HO call control block이나 데이터 프로세서가 포함될 수 있으며, 이 때의 데이터 프로세서에는 GTP(GPRS Tunnel Protocol), PDCP(Packet Data Convergence Protocol), RLC(Radio Link Control) 및 MAC(Medium Access Control) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

통신부(110)는 단말(300,400)과의 무선 통신을 수행하는 무선 통신 모듈일 수 있다.

저장부(120)는 데이터를 저장하는 메모리 등일 수 있다. 저장부(120)에는 단말(300,400)의 종류에 대한 정보, 예컨대 단말이 모바일 단말(300)인지 아니면 MTC 단말(400)인지에 대한 정보나 각 단말(300,400)에 할당된 타이머에 대한 정보 등이 저장될 수 있으며, 여기서 타이머에 대한 것은 후술하기로 한다.

타이머 관리부(130)와 접속 제어부(140)는 각각 이하에서 설명할 기능을 수행하도록 프로그램된 명령어를 저장하는 메모리, 그리고 이러한 명령어를 실행하는 마이크로프로세서에 의해 구현 가능하다.

타이머 관리부(130)에 대해 먼저 살펴보면, 타이머 관리부(130)는 콜 자원 관리 블록(call resource management block, CRMB)이라고 지칭될 수 있으며, 현재 기지국(100)의 셀에 접속되어 있는 단말(300,400)의 콜 관련 자원을 관리할 수 있다. 아울러, 후술할 접속 제어부(140)(access call control block이라고도 지칭될 수 있음)와 연동되어서 현재 접속 중인 단말(300,400)의 접속을 강제로 해제(release)시키거나 또는 새로운 단말(300,400)의 접속이 차단되도록 할 수 있다.

타이머 관리부(130)는 모바일 단말(300)과 MTC 단말(400)에 대한 자원이나 타이머를 서로 독립적으로 관리할 수 있으며, 이에 따라 타이머 관리부(130)는 도면에는 도시되지 않았지만 기능적으로는 모바일 단말용 콜 자원 관리부(LTE UE CRM Module)와 MTC 단말용 콜 자원 관리부(MTC UE CRM Module)로 구분되어 구성될 수도 있다.

타이머 관리부(130)는 타이머를 관리한다. 타이머는 각각의 모바일 단말(300)마다, 그리고 각각의 MTC 단말(400)마다 1개씩 할당될 수 있으며, 소프트웨어적으로 구현 가능하다. 이 때, 모바일 단말(300)들에 할당된 타이머의 주기는 서로 동일할 수 있다. 아울러, MTC 단말(400)들에 할당된 타이머의 주기는 서로 동일할 수 있다.

타이머는 단말(300,400)과 기지국(100) 간에 트래픽이 송수신되면 리셋(reset)된다. 트래픽이 송수신되는 상태는 단말(300,400)이 기지국(100)에 접속된 상태(RRC connected)이다. 반면, 단말(300,400)과 기지국(100) 간에 트래픽이 송수신되지 않는 동안에는 타이머는 카운트되며, 타이머의 카운트에 따라 그에 할당된 주기에 이르면, 해당 타이머는 타임아웃을 출력할 수 있다. 타임아웃된 경우 해당 단말(300,400)은 기지국(100)에 대해 RRC idle 상태가 된다. 도 4는 이를 개념적으로 도시하고 있다.

타이머 관리부(130)는 모바일 단말(300)에 할당할 타이머와 MTC 단말(400)에 할당할 타이머가 서로 상이한 주기를 갖도록 설정할 수 있다. 예컨대 타이머 관리부(130)는 MTC 단말(400)에 할당된 타이머의 주기를 변경할 수 있다. 이를 위해 타이머 관리부(130)는 기지국(100)에 접속된 단말(300,400)이 모바일 단말(300)인지 아니면 MTC 단말(400)인지를 알고, MTC 단말(400)인 경우에만 타이머의 주기를 변경하여야 한다. 이를 위해 단말(300,400)이 모바일 단말(300)인지 MTC 단말(400)인지에 대한 정보를 알아야 하는데, 이러한 정보는 해당 단말(300,400)이 기지국(100)에 접속하는 과정에서 타이머 관리부(130)에 의해 습득 가능하다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 살펴보기로 한다.

도 5는 단말(300,400)이 기지국(100)에 접속을 시도하는 과정에 대해 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, RRC connection complete 이후에 단말(300,400)은 기지국(100)으로 UE capability information을 송신한다. 이러한 UE capability information에는 단말(300,400)의 카테고리에 대한 정보가 포함되어 있다. 예컨대, 모바일 단말(300)의 경우 카테고리로서 4,5,6,... 등을 사용하는 반면, MTC 단말(400)의 경우 카테고리로서 UE 카테고리 1, UE 카테고리 M1 등을 사용한다. 타이머 관리부(130)는 이러한 UE capability information에 포함된 단말의 카테고리에 대한 정보를 기초로, 접속된 단말(300,400)이 모바일 단말(300)인지 아니면 MTC 단말(400)인지 여부를 파악할 수 있다. 한편, 여기서 자세하게 설명되지 않은, 도 5에 도시된 접속 과정 그 자체는 이미 공개된 것이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 타이머 관리부(130)가 모바일 단말(300)에 할당할 타이머의 주기를 변경하는 과정에 대해 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.

타이머 관리부(130)는 먼저 기지국(100)에 접속한 단말(300,400)의 수가 기지국(100)의 셀의 임계 용량을 초과하는지를 반복적으로, 예컨대 주기적으로 또는 비 주기적으로 판단할 수 있다(S100). 여기서, 셀의 임계 용량은 셀에 접속 가능한 단말(300,400)의 총 수에 기 설정된 용량 비율(capacity ratio)를 곱한 값일 수 있다. 용량 비율은 기지국(100)마다 서로 상이할 수 있으며, 상황에 따라 변경될 수 있다.

기지국(100)에 접속한 단말(300,400)의 수가 기지국(100)의 셀의 임계 용량을 초과할 경우, 즉 기지국(100)에 접속된 단말(300,400)의 수를 감소시켜야 할 경우, 타이머 관리부(130)는 MTC 단말용 타이머의 주기가 기 설정된 최소 주기와 동일한지를 판단할 수 있다(S200). 만약 동일하다지 않다면(또는 초과한다면) 타이머 관리부(130)는 MTC 단말용 타이머의 주기를 감소시킬 수 있고(S210), 이 때 감소의 양은 미리 정해진 값일 수 있으며, 이 후 타이머 관리부(130)는 MTC 단말용 타이머가 타임아웃될 때까지 대기하면서, 만약 중간에 트래픽이 송수신되지 않는다면 타임아웃된 것을 감지할 수 있다(S400).

그러나, 만약 MTC 단말용 타이머의 주기가 전술한 최소 주기와 동일하다면, 타이머 관리부(130)는 MTC 단말용 타이머의 주기를 감소시키지 않고 그대로 둔 상태로 MTC 타이머가 타임아웃될 때까지 대기하면서, 만약 중간에 트래픽이 송수신도지 않는다면 타임아웃된 것을 감지할 수 있다(S400). 여기서, 타이머 관리부(130)가 MTC 단말용 타이머의 주기를 최소 주기보다 짧게 감소시키지 않는 이유는, MTC 단말용 타이머가 지나치게 짧아질 경우 MTC 단말(400)이 기지국(100)에 접속하자마자 그 접속이 해제(release)되는 문제를 방지하고, control message overhead 및 전력 소모의 과다에서 오는 문제의 발생을 방지하기 위해서이다.

이와, 달리 단계 S100에서 기지국(100)에 접속한 단말(300,400)의 수가 기지국(100)의 셀의 임계 용량을 초과하지 않는 경우, 타이머 관리부(130)는 MTC 단말용 타이머의 주기가 모바일 단말용 타이머 이상인지를 판단할 수 있다(S300). 만약 이상이 아니라면, 즉 미만이라면 타이머 관리부(130)는 MTC 단말용 타이머의 주기를 증가시킬 수 있고(S210), 이 때 증가의 양은 미리 정해진 값일 수 있으며, 이 후 타이머 관리부(130)는 MTC 단말용 타이머가 타임아웃될 때까지 대기하면서, 만약 트래픽이 송수신되지 않는다면 타임아웃된 것을 감지할 수 있다(S400). 그러나, 이상이라면 타이머 관리부(130)는 MTC 단말용 타이머의 주기는 증가시키지 않고 그대로 둔 상태로 MTC 타이머가 타임아웃될 때까지 대기하면서 만약 트래픽이 송수신되지 않으면 타임아웃된 것을 감지할 수 있다(S400). 여기서, 타이머 관리부(130)가 MTC 단말용 타이머의 주기를 계속하여서 증가시키지 않는 이유는, MTC 단말용 타이머가 지나치게 길어질 경우 기지국(100)에 접속된 상태로 해제되지 않고 유지되는 MTC 단말(400)이 지나치게 많아짐으로써, 기지국(100)의 자원 부족 현상이 야기될 수 있기 때문이다.

여기서, 단계 S100은 반복적으로, 예컨대 주기적으로 또는 비 주기적으로 수행될 수 있으며, 단계 S100이 수행될 때마다 단계 S200, S210, S400이 수행되거나 또는 단계 S300, S310, S400이 수행될 수 있다. 즉, MTC 단말용 타이머의 주기는 기지국(100)에 접속된 단말(300,400)의 수에 따라서 동적으로 증가 또는 감소될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 일 실시예에 따르면 기지국에 접속한 단말의 수가 임계 용량을 초과할 경우, MTC 단말용 타이머의 주기를 감소시킴으로써 MTC 단말이 보다 짧은 주기로 타임아웃될 수 있으며, 따라서 MTC 단말이 기지국으로부터 최초 설정보다 빠른 시기에 접속이 해제될 수 있다. 따라서, MTC 단말이 기지국에 접속되더라도 이러한 MTC 단말에 의한 기지국의 자원 부족 현상이 경감될 수 있다.

한편, 전술한 도 6에 도시된 절차는 다음과 같은 관점으로 표현 방식을 달리하여 표현될 수도 있으며, 다만 그 기술적 사상은 동일하다. 예컨대, 타이머 관리부(130)는 기지국(100)에서 제공하는 셀의 총 용량에서 현재 기지국(100)에 접속한 단말(300,400)에 의해 사용된 자원을 차감함으로써, 현재 기지국(100)에 추가적으로 접속 가능한 단말(300,400)의 개수의 합을 반복적으로 도출할 수 있다. 아울러, 임계치란 기지국(100)에서 제공하는 셀의 총 용량에 기 설정된 용량 비율(capacity ratio)을 곱한 값을, 상기 총 용량에서 차감함으로써 계산된 값이다. 즉, 타이머 관리부(130)는 현재 기지국(100)에 추가적으로 접속 가능한 단말(300,400)의 수, 즉 가용 용량이 일정 수준 미만인지를 판단할 수 있다. 가용 용량이 일정 수준 미만이라면 이는 추가적인 용량의 확보가 필요한 상황을 의미한다. 따라서, 타이머 관리부(130)는 도 6의 단계 S200, S210 및 S400에 따른 절차를 수행할 수 있다. 반면, 가용 용량이 일정 수준 이상이라면 이는 추가적인 용량의 확보는 필요하지 않은 상황을 의미한다. 따라서, 타이머 관리부(130)는 도 6의 단계 S300, S310 및 S400에 따른 절차를 수행할 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 접속 제어부(140)는 MTC 단말(400) 중에서 타이머가 주기에 도달한 MTC 단말(400), 즉 타이머가 타임아웃된 MTC 단말(400)에 대해 기지국(100)과의 접속이 해제(release)되도록 한다.

여기서, 도 7은 도 6에 의해 연산된 타이머의 값을 기초로 기지국(100)에 접속된 모바일 단말(300)과 MTC 단말(400)의 접속이 해제되는 과정을 예시적으로 도시한 도면이다. 우선, 도 7은 도 4에 따른 과정에 의해 모바일 단말(300)과 MTC 단말(400)이 기지국(100)에 접속한 이후의 상황을 나타낸다.

기지국(100)이 MTC 단말(400)과 DL/UL 트래픽을 송수신하는 동안에는 MTC 타이머가 동작하지 않는다. 그러나, 더 이상 트래픽이 송수신되지 않으면 MTC 타이머가 동작을 개시한다. MTC 타이머의 주기가 경과될 때까지 해당 MTC 단말(400)과 기지국(100) 사이에서 트래픽이 송수신되지 않으면, MTC 타이머는 타임아웃된다. 이후, 기지국(100)과 MME(200) 간의 통신에 의해 MTC 단말(400)에 대한 접속이 해제(release)되는 과정이 수행되는데 이러한 과정 그 자체는 이미 공지된 것이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

한편, MTC 단말(400)과 별개로 모바일 단말(300)도 기지국(100)에 접속되어 있다. 기지국(100)이 모바일 단말(300)에 대해 해당 모바일 단말(300)에 할당된 타이머를 동작시키고 접속을 해제시키는 것은 MTC 단말(400)에 대한 그것과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

여기에서, 도 7을 참조하면, 모바일 단말용 타이머(이하에서는 모바일 타이머라고 지칭)의 동작 기간인 주기는 MTC 단말용 타이머(이하에서는 MTC 타이머라고 지칭)의 동작 기간인 주기보다 짧게 도시되어 있다. 이를 기초로 살펴보면, 도 7은 기지국(100)에 접속된 단말(300,400)의 수가 임계치보다 많은 상황이며 따라서 기지국(100)에 접속된 MTC 단말(400)의 접속을 빠른 시간 내에 해제(release)시켜야 하는 상황임을 나타낸다.

즉, 일 실시예에 따르면 기지국(100)에 접속된 단말(300,400)의 수가 임계치보다 많은 상황에서, 기지국(100)은 자신에 접속된 MTC 단말(400)의 타이머의 주기를 짧게하여서 빠른 시간 내에 MTC 단말(400)이 기지국(100)으로부터 접속 해제되도록 할 수 있으며, 이를 통해 기지국(100)의 가용 용량이 확보되도록 할 수 있다.

물론, 기지국(100)에 접속된 단말(300,400)의 수의 합은 전술한 바와 같이 반복적으로, 예컨대 주기적으로 또는 비 주기적으로 산출되며, 이러한 합이 산출될 때마다 MTC 단말용 타이머의 주기는 증가 또는 감소될 수 있다.

이하에서는 도 8을 참조하여서 일 실시예에 따른 기지국(100)에서 수행되는 모바일 단말(300)과 MTC 단말(400)에 대한 접속을 관리하는 과정에 대해 살펴보기로 한다. 다만, 도 8에 도시된 과정은 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명의 사상이 도 8에 도시된 것으로 한정해석되지 않으며, 도 8에 도시된 것과 다른 순서로 절차가 수행되거나 추가적인 절차가 수행되는 실시예가 권리범위에서 배제되는 것은 아니다.

도 8을 참조하면, 기지국(100)과 단말(300,400) 간의 접속(RRC connection)이 설정되는 과정이 수행될 수 있다(S500). RRC connection complete 후, 단말(300,400)은 기지국(100)으로 UE capability information을 송신하는데, 이러한 UE capability information에는 단말의 카테고리에 대한 정보가 포함되어 있으며, 따라서 기지국(100)의 타이머 관리부(130)는 이로부터 단말의 카테고리에 대한 정보를 획득할 수 있다(S510).

단계 S510에서의 정보를 기초로 기지국(100)은 단말이 모바일 단말(300)인지 아니면 MTC 단말(400)인지를 감지할 수 있다(S520). 단계 S520의 감지 결과 단말이 모바일 단말(300)인 경우, 타이머 관리부(130)는 기지국(100)과 모바일 단말(300)간에 트래픽이 송수신되는지를 감지할 수 있다(S530). 트래픽이 송수신되면 모바일 타이머는 리셋되지만 트래픽이 송수신되지 않는 동안에는 모바일 타이머는 카운트될 수 있다. 여기서의 모바일 타이머는 모바일 단말(300)에 할당된 타이머이며, 타이머의 주기는 타이머 관리부(130)에 의해 기 설정된 값이고, 각각의 모바일 단말(300)마다 서로 동일한 값일 수 있다.

모바일 타이머가 만료, 즉 타임아웃되면(S540), 기지국(100)의 접속 제어부(140)는 해당 모바일 단말(300)의 기지국(100)에 대한 접속을 해제시킬 수 있다(S550). 그러나, 모바일 타이머가 만료되지 않으면 단계 S530으로 돌아갈 수 있다.

한편, 단계 S520의 감지 결과 단말이 MTC 단말(400)인 경우, 타이머 관리부(130)는 해당 MTC 단말(400)에 대한 타이머의 주기를 도 6에 도시된 것과 같은 방법으로 산출할 수 있다(S560). 다음으로, 타이머 관리부(130)는 기지국(100)과 MTC 단말(400)간에 트래픽이 송수신되는지를 감지할 수 있다(S570). 트래픽이 송수신되면 MTC 타이머는 리셋되지만 트래픽이 송수신되지 않는 동안에는 MTC 타이머는 카운트될 수 있다.

MTC 타이머가 만료, 즉 타임아웃되면(S580), 기지국(100)의 접속 제어부(140)는 해당 MTC 단말(400)의 기지국(100)에 대한 접속을 해제시킬 수 있다(S550). 그러나, 모바일 타이머가 만료되지 않으면 단계 S560으로 돌아갈 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 일 실시예에 따르면 기지국에 접속한 단말의 수가 임계 용량을 초과할 경우, MTC 단말용 타이머의 주기를 감소시킴으로써 MTC 단말이 보다 짧은 주기로 타임아웃되어서 기지국으로부터 접속이 해제되도록 할 수 있다. 따라서, MTC 단말이 기지국에 접속되더라도 이러한 MTC 단말에 의한 기지국의 자원 부족 현상이 경감될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

일 실시예에 따르면 MTC 단말이 기지국에 접속되더라도 이러한 MTC 단말에 의한 기지국의 자원 부족 현상이 경감될 수 있다.

100: 기지국
300: 모바일 단말
400: MTC 단말

Claims

기지국에서 수행되는 사물인터넷용 단말과 모바일 단말의 접속을 관리하는 방법으로서,
상기 기지국에 추가적으로 접속 가능한 사물인터넷용 단말의 개수와 모바일 단말의 개수의 합을 반복적으로 산출하는 단계와,
상기 기지국과 사물인터넷용 단말과의 사이에서 트래픽이 송수신되면 리셋되고 상기 트래픽이 송수신되지 않는 동안에는 카운트되는, 사물인터넷용 단말 각각에 할당된 사물인터넷용 타이머의 주기에 대해, 상기 산출된 합이 기 설정된 임계치 미만이면 상기 주기를 감소시키고 상기 산출된 합이 상기 임계치 이상이면 상기 주기를 증가시키는 과정을 상기 합이 산출되는 때마다 수행하는 단계와,
상기 사물인터넷용 단말 각각에 대해, 주기에 도달한 사물인터넷용 타이머가 있는지를 감지하는 단계와,
상기 각각의 사물인터넷용 단말 중에서 상기 주기에 도달한 사물인터넷용 타이머를 갖는 사물인터넷용 단말과의 접속을 해제하는 단계를 포함하고,
상기 임계치는,
상기 기지국에 최대로 접속 가능한 사물인터넷용 단말의 개수와 모바일 단말의 개수의 합인 총 용량(capacity)에 기 설정된 용량 비율(capacity ratio)을 곱한 값을, 상기 총 용량에서 차감함으로써 산출되는
사물인터넷용 단말과 모바일 단말의 접속을 관리하는 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 사물인터넷용 타이머의 주기를 감소시키거나 증가시키는 과정이 수행되는 단계는,
상기 합이 상기 임계치 미만이면서 상기 사물인터넷용 타이머의 주기가 기 설정된 최소값 이하면 상기 사물인터넷용 타이머의 주기를 감소시키지 않고, 상기 합이 상기 임계치 미만이면서 상기 사물인터넷용 타이머의 주기가 기 설정된 최소값을 초과하면 감소시키는
사물인터넷용 단말과 모바일 단말의 접속을 관리하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 사물인터넷용 타이머의 주기를 감소시키거나 증가시키는 과정이 수행되는 단계는,
상기 합이 상기 임계치 이상인 경우, 상기 사물인터넷용 타이머의 주기가 모바일 단말용 타이머의 주기 미만이면 상기 사물인터넷용 타이머의 주기를 증가시키고 상기 사물인터넷용 타이머의 주기가 모바일 단말용 타이머의 주기 이상이면 상기 사물인터넷용 타이머의 주기를 증가시키지 않는
사물인터넷용 단말과 모바일 단말의 접속을 관리하는 방법.
사물인터넷용 단말 또는 모바일 단말과 통신을 수행하는 통신부와,
추가적으로 접속 가능한 사물인터넷용 단말의 개수와 모바일 단말의 개수의 합을 반복적으로 산출하며, 상기 사물인터넷용 단말 각각에 할당된 상기 사물인터넷용 단말과의 사이에서 트래픽이 송수신되면 리셋되고 상기 트래픽이 송수신되지 않는 동안에는 카운트되는 사물인터넷용 타이머의 주기에 대해, 상기 합이 기 설정된 임계치 미만이면 감소시키고 상기 합이 상기 임계치 이상이면 증가시키는 과정을 상기 합이 산출되는 때마다 수행하는 타이머 관리부와,
상기 각각의 사물인터넷용 단말 중에서 상기 주기에 도달한 사물인터넷용 타이머를 갖는 사물인터넷용 단말과의 접속을 해제하는 접속 제어부를 포함하며,
상기 임계치는,
기지국에 최대로 접속 가능한 사물인터넷용 단말의 개수와 모바일 단말의 개수의 합인 총 용량(capacity)에 기 설정된 용량 비율(capacity ratio)을 곱한 값을, 상기 총 용량에서 차감함으로써 산출되는
기지국.