KR102115240B1 - 단말 장치, 네트워크 장치, 및 데이터 전송 방법 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 기지국에 관한 것이다. 기지국은, 지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계를 제1 단말 장치에 송신하도록 구성된 제1 송신 모듈 - 논리 채널 식별자는 복수의 단말 장치의 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 사용되는 공용 전송 채널에 대응하고 있음 -; 및 상향링크 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 제1 수신 모듈; 상향링크 데이터 패킷 내의 논리 채널 식별자에 기초하여, 공용 전송 채널 상에서 상향링크 데이터 패킷을 송신하는 것을 결정하도록 구성된 처리 모듈; 및 공용 전송 채널 상에서 상향링크 데이터 패킷을 전송하도록 구성된 제2 송신 모듈; 및/또는 공용 전송 채널로부터 지정된 서비스의 하향링크 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 제2 수신 모듈을 포함한다.
Description
본 출원은 통신 기술 분야에 관한 것으로, 상세하게는 단말 장치, 네트워크 장치, 및 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 시스템에서는, 일반적으로, 대부분의 시간 동안 사용자 장비(User Equipment, UE)가 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 유휴 상태에 있다. 데이터가 송신되거나 또는 수신될 필요가 있는 경우, 복수의 인터페이스 상에서 복수의 시그널링이 교환됨로써 전용 베어러가 셋업될 필요가 있다. UE는 셋업된 전용 베어러를 이용하여 데이터를 전송한다.
데이터를 전송할 필요가 있는 경우, 각각의 UE가 복수의 시그널링을 교환하여 전용 베어러를 셋업할 필요가 있으며, 따라서 시그널링 오버헤드가 비교적 커지게 된다.
결론적으로, LTE 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서는, 단말 장치가 전용 베어러를 점유하여 데이터를 전송한다. 데이터를 전송하는 경우 각각의 단말 장치가 전용 베어러를 셋업할 필요가 있기 때문에, 시그널링 오버헤드가 비교적 크다.
이를 고려하여, 본 출원은 시그널링 오버헤드를 줄이기 위한 단말 장치, 네트워크 장치, 및 데이터 전송 방법을 제공한다.
제1 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 데이터 전송 방법을 제공한다. 상기 데이터 전송 방법은,
기지국이 지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계를 제1 단말 장치에 송신하는 단계; 및 상기 제1 단말 장치가 상기 대응 관계를 수신하는 단계 - 상기 논리 채널 식별자는 공용 전송 채널에 대응하고 있으며, 상기 공용 전송 채널은 복수의 단말 장치의 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 사용됨 -; 및
상기 제1 단말 장치가 상향링크 데이터 패킷을 상기 기지국에 송신하는 단계 - 상기 상향링크 데이터 패킷은 상기 지정된 서비스의 데이터 및 상기 논리 채널 식별자를 포함하고 있음 -; 상기 기지국이 상기 상향링크 데이터 패킷 내의 상기 논리 채널 식별자에 기초하여, 상기 공용 전송 채널 상에서 상기 상향링크 데이터 패킷을 전송하는 단계; 및/또는 상기 기지국이 상기 공용 전송 채널로부터 상기 지정된 서비스의 하향링크 데이터 패킷을 수신하고, 상기 하향링크 데이터 패킷을 브로드캐스트하는 단계 - 상기 하향링크 데이터 패킷은 상기 논리 채널 식별자 및 상기 지정된 서비스의 데이터를 포함하고 있음 -; 및 상기 제1 단말 장치가 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 데이터 패킷을 수신하고, 상기 논리 채널 식별자 및 상기 지정된 서비스와 상기 논리 채널 식별자 간의 상기 대응 관계에 기초하여, 상기 하향링크 데이터 패킷이 상기 지정된 서비스의 데이터를 포함한다고 결정하는 단계를 포함한다.
상기 제1 단말 장치는 상기 지정된 서비스의 데이터를 상기 공용 전송 채널을 이용하여 전송함으로써, 전용 베어러를 셋업하는 데 필요한 비교적 높은 시그널링 오버헤드를 피하고 또한 시그널링 전송 지연을 줄일 수 있다.
상기 공용 전송 채널은 상기 기지국과 데이터 게이트웨이 간의 상기 지정된 서비스를 전송하는 데 사용되는 채널일 수 있다. 상기 데이터 게이트웨이는 다른 네트워크에 접속하도록 구성된다. 기지국의 복수의 단말 장치가 상기 지정된 서비스의 데이터를 상기 공용 전송 채널을 이용하여 전송할 수 있거나, 즉 상기 공용 전송 채널은 상기 기지국 내에서 공유되는 전송 채널이거나; 또는 셀 내의 복수의 단말 장치가 상기 지정된 서비스의 데이터를 상기 공용 전송 채널을 이용하여 전송할 수 있다. 즉, 상기 공용 전송 채널은 상기 셀 내에서 공유되는 전송 채널이다.
상기 논리 채널 식별자는 상기 지정된 서비스의 데이터 패킷을 무선 인터페이스 상에서 식별하는 데 사용될 수 있고, 상기 논리 채널 식별자는 무선 인터페이스 프로토콜 스택에서의 매체 접근 제어(Media Access Control, MAC) 헤더에 추가될 수 있다 . 물론, 물리 채널의 식별자 또는 전송 채널의 식별자와 같은 다른 식별자가 상기 지정된 서비스의 데이터 패킷을 상기 무선 인터페이스 상에서 식별하는 데 대안적으로 사용될 수 있다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 기지국은 브로드캐스트 메시지 또는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 연결 재구성 메시지를 송신한다. 상기 브로드캐스트 메시지 또는 상기 무선 자원 제어(RRC) 연결 재구성 메시지는, 상기 지정된 서비스와 상기 논리 채널 식별자 간의 상기 대응 관계를 싣고 있다. 상기 제1 단말 장치는 상기 수신된 브로드캐스트 메시지 또는 상기 수신된 RRC 연결 재구성 메시지로부터 상기 지정된 서비스와 상기 논리 채널 식별자 간의 상기 대응 관계를 획득한다.
예를 들어, 상기 기지국은 상기 지정된 서비스와 상기 논리 채널 식별자 간의 상기 대응 관계를 상기 브로드캐스트 메시지를 이용하여 송신하거나 및/또는 상기 공용 전송 채널이 셋업된 후 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 송신할 수 있다. 유휴 상태의 상기 제1 단말 장치는 상기 브로드캐스트 메시지를 수신하고, 상기 브로드캐스트 메시지로부터 상기 대응 관계를 획득할 수 있다. RRC 연결 상태의 상기 제1 단말 장치는 상기 RRC 연결 재구성 메시지로부터 상기 대응 관계를 획득할 수 있다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 제1 단말 장치는 랜덤 액세스 과정에서 상기 상향링크 데이터 패킷을 상기 기지국에 송신한다. 예를 들어, 상기 상향링크 데이터 패킷은 상기 랜덤 액세스 과정에서 메시지 3(message 3, MSG3)을 이용하여 송신된다.
이 방식으로, 상기 제1 단말 장치는 연결 상태로 전환하지 않고도 상기 상향링크 데이터 패킷을 송신할 수 있다. 이 송신 방식은 특히 데이터량이 작은 데이터 패킷을 한 번 전송하는 데 적용 가능하다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 기지국은 상기 하향링크 데이터 패킷을 페이징 메시지를 이용하여 브로드캐스트하고, 상기 제1 단말 장치는 상기 페이징 메시지를 이용하여 상기 기지국에 의해 송신된 상기 지정된 서비스의 하향링크 데이터 패킷을 수신한다.
이 방식으로, 상기 제1 단말 장치는 연결 상태로 전환하지 않고도 상기 하향링크 데이터 패킷을 수신할 수 있다. 또한, 이 수신 방식은 특히 데이터량이 작은 데이터 패킷을 한 번 수신하는 데 적용 가능하다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 기지국은 이동성 관리 네트워크 엘리먼트로부터 상기 지정된 서비스와 상기 공용 전송 채널 간의 대응 관계를 획득한다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 공용 전송 채널은 상기 제1 단말 장치가 유휴 상태에 진입한 후 삭제되지 않는다.
예를 들어, 상기 공용 전송 채널이 비활성화되거나, 또는 상기 공용 전송 채널의 콘텍스트가 삭제되지 않거나, 또는 상기 공용 전송 채널이 예약된다.
이 방식으로, 상기 지정된 서비스의 데이터를 전송할 필요가 있는 경우, 다른 단말 장치가 상기 공용 전송 채널을 다시 셋업하지 않고도 상기 공용 전송 채널을 직접 사용함으로써, 데이터 전송 지연을 줄일 수 있다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 지정된 서비스의 데이터에 대해 패킷 데이터 수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, PDCP) 계층의 암호화 및 무결성 보호 처리가 수행되지 않는다.
상기 PDCP 계층의 암호화 및 무결성 보호 처리가 수행되지 않는다는 것은, 상기 무선 인터페이스 프로토콜 스택 상에서 처리를 단순화한다는 것을 포함할 수 있다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 지정된 서비스의 데이터는 무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC) 계층에서 투명 모드(transparent mode, TM)로 처리된다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 제1 단말 장치는 제1 정보를 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트에 송신한다. 상기 제1 정보는 상기 제1 단말 장치가 상기 지정된 서비스와 연관되어 있다는 것을 나타내기 위해 사용된다. 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는, 상기 제1 정보를 수신한 후 상기 공용 전송 채널을 셋업한다.
예를 들어, 상기 제1 정보는, 상기 제1 단말 장치가 상기 지정된 서비스를 수행할 수 있다는 것, 또는 상기 제1 단말 장치가 상기 지정된 서비스의 데이터를 전송할 수 있다는 것, 또는 상기 제1 단말 장치가 상기 지정된 서비스의 데이터를 전송할 필요가 있다는 것, 또는 상기 제1 단말 장치가 상기 지정된 서비스에 대응한다는 것, 또는 상기 제1 단말 장치가 상기 지정된 서비스와 연관되어 있다는 것 등을 나타내는 데 사용될 수 있다.
상기 제1 단말 장치는 상기 제1 정보를 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트에 송신함으로써, 상기 공용 전송 채널을 셋업하도록 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 트리거할 수 있다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 제1 정보는 상기 지정된 서비스의 식별자를 포함한다. 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 상기 지정된 서비스의 식별자를 미리 저장하고 있거나 또는 다른 네트워크 장치로부터 상기 지정된 서비스의 식별자를 획득할 수 있고, 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 상기 지정된 서비스의 식별자를 수신한 후 상기 공용 전송 채널을 셋업한다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 제1 정보는 상기 제1 단말 장치의 식별자를 포함한다. 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 상기 제1 단말 장치의 식별자와 상기 지정된 서비스 간의 대응 관계 또는 상기 제1 단말 장치의 식별자의 특징 정보와 상기 지정된 서비스 간의 대응 관계를 미리 기록할 수 있거나, 또는 다른 네트워크 장치로부터 상기 대응 관계를 획득한다. 이 방식으로, 상기 제1 단말 장치의 식별자를 수신하는 경우, 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 상기 제1 단말 장치가 상기 지정된 서비스와 연관되어 있다고 결정할 수 있고, 그 다음에 상기 지정된 서비스를 전송하는 데 사용되는 상기 공용 전송 채널을 셋업한다. 대안적으로, 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 단말 장치 식별자 목록을 미리 기록할 수 있다. 상기 제1 단말 장치의 식별자를 수신한 후, 상기 제1 단말 장치의 식별자가 상기 식별자 목록에 있다고 결정하면, 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 상기 지정된 서비스를 전송하는 데 사용되는 상기 공용 전송 채널을 셋업한다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 제1 단말 장치는 제1 메시지를 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트에 송신한다. 여기서, 상기 제1 메시지는 상기 제1 정보를 싣고 있으며, 상기 제1 메시지는 접속 요청 메시지, 트래킹 영역 갱신 요청 메시지, 및 서비스 요청(service request, SR) 메시지 중 하나이다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 상기 지정된 서비스와 상기 공용 전송 채널 간의 대응 관계를 상기 기지국에 송신한다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 상기 지정된 서비스의 데이터를 상기 공용 전송 채널을 이용하여 전송한다.
상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트가 제어 평면을 처리하는 네트워크 엘리먼트이기 때문에, 상기 제어 평면의 공용 전송 채널을 이용하여 상기 지정된 서비스의 데이터를 전송하는 것이 높은 신뢰도를 가지고 있다는 장점이 있으며, 데이터량이 작은 데이터 전송에 특히 적용 가능하다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 상기 지정된 서비스의 데이터에 대해 비접속 계층(non-access stratum, NAS) 암호화 및/또는 무결성 보호 처리를 수행한다.
이 방식으로, 상기 PDCP 계층이 상기 암호화 및 무결성 보호 처리를 수행할 필요가 있으며, 따라서 상기 무선 인터페이스 프로토콜 스택 상에서 처리를 단순화한다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 NAS 파라미터를 서빙 게이트웨이에 송신하고, 상기 NAS 파라미터는 상기 지정된 서비스의 데이터에 대해 암호화 및/또는 무결성 보호 처리를 수행하는 데 사용된다.
이 방식으로, 상기 PDCP 계층이 상기 암호화 및 무결성 보호 처리를 수행할 필요가 없을 수 있도록, 상기 서빙 게이트웨이에 의해 상기 NAS 암호화 및/또는 무결성 보호 처리가 수행됨으로써 상기 무선 인터페이스 프로토콜 스택 상에서 처리를 단순화할 수 있다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 암호화 및/또는 무결성 보호에 사용되는 루트 키가 상기 공용 전송 채널에 의해 공유된다.
가능한 일 실시 형태에서, 상기 암호화 및/또는 무결성 보호에 사용되는 루트 키가 상기 제1 단말 장치에만 사용되고, 상기 제1 단말 장치가 상향링크 데이터 패킷을 상기 기지국에 송신하는 단계는, 상기 제1 단말 장치가 상기 루트 키를 결정하기 위해 상기 제1 단말 장치의 식별자를 상기 상향링크 데이터 패킷에 추가하는 단계를 포함한다.
제2 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 제1 단말 장치를 제공하며, 상기 제1 단말 장치는 전술한 방법에서 상기 제1 단말 장치의 동작을 구현하는 기능을 가지고 있다. 상기 기능은 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있거나, 또는 대응하는 소프트웨어를 실행하는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 상기 하드웨어 또는 소프트웨어는 전술한 기능에 대응하는 하나 이상의 모듈을 포함한다.
선택적인 일 실시 형태에서, 상기 제1 단말 장치의 구조가 프로세서, 수신기, 및 송신기를 포함한다. 상기 프로세서는 전술한 방법에서 대응하는 기능을 수행하게끔 상기 제1 단말 장치를 지원하도록 구성되고, 상기 수신기는 전술한 데이터 전송 방법에서 상기 메시지 또는 상기 데이터를 수신하도록 구성되며, 상기 송신기는 전술한 방법에서 상기 데이터 또는 상기 메시지를 송신하도록 구성된다. 상기 제1 단말 장치는 메모리를 더 포함할 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서에 결합되어 상기 제1 단말 장치의 필요한 프로그램 명령과 필요한 데이터를 저장하도록 구성된다.
제3 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 기지국을 제공하며, 상기 기지국은 전술한 방법에서 상기 기지국의 동작을 구현하는 기능을 가지고 있다. 상기 기능은 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있거나, 또는 대응하는 소프트웨어를 실행하는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 상기 하드웨어 또는 소프트웨어는 전술한 기능에 대응하는 하나 이상의 모듈을 포함한다.
선택적인 일 실시 형태에서, 상기 기지국의 구조가, 전술한 방법에서 상기 메시지 또는 상기 데이터를 상기 제1 단말 장치에 송신하게끔 상기 기지국을 지원하도록 구성된 제1 송신기; 전술한 방법에서 상기 제1 단말 장치로부터 상기 메시지 또는 상기 데이터를 수신하게끔 상기 기지국을 지원하도록 구성된 제1 수신기; 전술한 방법에서 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트로부터 상기 메시지 또는 상기 데이터를 수신하게끔 상기 기지국을 지원하도록 구성된 제2 수신기; 및 전술한 방법에서 대응하는 기능을 수행하게끔 상기 기지국을 지원하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 선택적으로, 상기 기지국은, 전술한 방법에서 상기 메시지 또는 상기 데이터를 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트에 송신하게끔 상기 기지국을 지원하도록 구성된 제2 송신기; 및 메모리를 더 포함할 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서에 연결되어 상기 기지국의 필요한 프로그램 명령과 필요한 데이터를 저장하도록 구성된다.
제4 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 제공하며, 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 전술한 방법에서 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트의 동작을 구현하는 기능을 가지고 있다. 상기 기능은 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있거나, 또는 대응하는 소프트웨어를 실행하는 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 상기 하드웨어 또는 소프트웨어는 전술한 기능에 대응하는 하나 이상의 모듈을 포함한다.
선택적인 일 실시 형태에서, 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트의 구조가, 전술한 방법에서 상기 제1 단말 장치로부터 상기 메시지 또는 상기 데이터를 수신하게끔, 예를 들어 전술한 방법에서 상기 제1 단말 장치로부터 상기 메시지 또는 상기 데이터를 상기 기지국을 이용하여 수신하게끔 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 지원하도록 구성된 수신기 - 상기 수신기는 추가적으로, 전술한 방법에서 상기 기지국으로부터 상기 메시지 또는 상기 데이터를 수신하게끔 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 지원하도록 구성될 수 있음 -; 및 전술한 방법에서 대응하는 기능을 수행하게끔 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 지원하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 전술한 방법에서 상기 메시지 또는 상기 데이터를 상기 기지국을 이용하여 상기 기지국 또는 제1 단말 장치에 송신하게끔 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 지원하도록 구성될 수 있는 송신기; 및 메모리를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 메모리는 상기 프로세서에 연결되어 상기 이동성 관리 네트워크 엘리먼트의 필요한 프로그램 명령과 필요한 데이터를 저장하도록 구성된다.
제5 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 무선 통신 시스템을 제공하며, 상기 무선 통신 시스템은 제1 양태 내지 제4 양태 중 어느 하나에 따른 제1 단말 장치, 기지국, 및 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 포함한다.
제6 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 컴퓨터 저장 매체를 제공한다. 상기 컴퓨터 저장 매체는, 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 하나에 따른 제1 단말 장치에 의해 사용되는 컴퓨터 소프트웨어 명령을 저장하도록 구성되며, 상기 컴퓨터 소프트웨어 명령은 전술한 양태를 수행하도록 설계된 프로그램을 포함한다.
제7 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 컴퓨터 저장 매체를 제공한다. 상기 컴퓨터 저장 매체는, 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 하나에 따른 기지국에 의해 사용되는 소프트웨어 명령을 저장하도록 구성되며, 상기 컴퓨터 소프트웨어 명령은 전술한 양태를 수행하도록 설계된 프로그램을 포함한다.
제8 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 컴퓨터 저장 매체를 제공한다. 상기 컴퓨터 저장 매체는, 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 하나에 따른 이동성 관리 네트워크 엘리먼트에 의해 사용되는 컴퓨터 소프트웨어 명령을 저장하도록 구성되며, 상기 컴퓨터 소프트웨어 명령은 전술한 양태를 수행하도록 설계된 프로그램을 포함한다.
제9 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 하나에 따른 제1 단말 장치에 의해 수행되는 데이터 전송 방법을 수행하도록 구성된 칩을 제공한다.
제10 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 칩을 제공한다. 상기 칩은, 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 하나에 따른 기지국에 의해 수행되는 데이터 전송 방법을 수행하도록 구성된다.
제11 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 장치를 제공한다. 상기 장치는 칩 상에서 실행될 수 있고, 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 하나에 따른 이동성 관리 네트워크 엘리먼트에 의해 수행되는 데이터 전송 방법을 수행하도록 구성된다.
제12 양태에 따르면, 본 출원의 실시예는 무선 통신 시스템을 제공한다. 상기 무선 통신 시스템은, 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 하나에 따른 기지국과 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 포함한다. 선택적으로, 상기 무선 통신 시스템은 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 하나에 따른 제1 단말 장치를 더 포함할 수 있다.
도 1은 LTE 시스템에서 UE가 RRC 연결 과정을 이용하여 전용 베어러를 셋업하는 것을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 무선 통신 시스템의 2가지 구현 아키텍쳐를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 공용 전송 채널을 셋업하고 지정된 서비스의 데이터를 전송하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 공용 전송 채널을 셋업하는 선택적인 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 출원의 일 실시예에 따라 지정된 서비스의 데이터를 전송하는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 9는 Uu 프로토콜 스택을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 인터페이스 상에서 지정된 서비스의 데이터를 전송하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 출원의 일 실시예에 따른 MAC 프로토콜 데이터 단위(protocol data unit, PDU)을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 제1 단말 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 13은 도 12에 도시된 제1 단말 장치의 선택적인 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 기지국을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 15는 도 14에 도시된 기지국의 선택적인 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 16은 본 출원의 일 실시예에 따른 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 17은 도 16에 도시된 이동성 관리 네트워크 엘리먼트의 선택적인 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 무선 통신 시스템의 2가지 구현 아키텍쳐를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 공용 전송 채널을 셋업하고 지정된 서비스의 데이터를 전송하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 공용 전송 채널을 셋업하는 선택적인 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 출원의 일 실시예에 따라 지정된 서비스의 데이터를 전송하는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 9는 Uu 프로토콜 스택을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 인터페이스 상에서 지정된 서비스의 데이터를 전송하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 출원의 일 실시예에 따른 MAC 프로토콜 데이터 단위(protocol data unit, PDU)을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 제1 단말 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 13은 도 12에 도시된 제1 단말 장치의 선택적인 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 기지국을 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 15는 도 14에 도시된 기지국의 선택적인 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 16은 본 출원의 일 실시예에 따른 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 개략적으로 나타낸 구조도이다.
도 17은 도 16에 도시된 이동성 관리 네트워크 엘리먼트의 선택적인 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 출원의 이러한 목적, 기술적 해결책, 및 장점이 보다 이해 가능하도록 하기 위해, 상세한 설명을 제공한다. 상세한 설명은 블록도, 플로우 차트, 및/또는 예와 같은 첨부 도면을 이용하여 장치 및/또는 방법의 다양한 실시 형태를 제공한다. 이러한 블록도, 흐름도, 및/또는 예는 하나 이상의 기능 및/또는 동작을 포함하고 있다. 블록도, 흐름도, 및/또는 예의 각각의 기능 및/또는 동작이 다양한 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어, 및/또는 이들의 조합을 이용하여 독립적으로 수행되거나 및/또는 공동으로 수행될 수 있다는 것을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.
이하, LTE 시스템 내의 UE와 eNB 간의 상호작용을 예로 들어 무선 통신 시스템 내의 단말 장치가 전용 베어러(dedicated bearer)를 셋업하여 데이터를 전송하는 절차에 대해 설명한다.
LTE 시스템에서는, 일반적으로, UE가 대부분의 시간 동안 RRC 유휴 상태에 있다. 데이터를 송신하거나 또는 수신할 필요가 있는 경우, UE가 진화된 NodeB(evolved NodeB, eNB)와 복수의 시그널링을 교환함으로써, RRC 연결 상태에 진입한다. RRC 연결 상태에서는, UE가 데이터를 송신하거나 및/또는 수신할 수 있다. UE가 RRC 연결 상태에 진입한 후, 연속적 시구간 내에 데이터가 송신되거나 또는 수신되지 않으면, RRC 연결이 해제되며, UE가 RRC 유휴 상태에 다시 진입한다.
도 1에 도시된 바와 같이, UE가 RRC 유휴 상태로부터 RRC 연결 상태에 진입하면, UE와 eNB 간에는 적어도 16개의 시그널링이 교환될 필요가 있으며, 다음과 같은 시그널링을 포함한다.
1. UE가 랜덤 액세스 프리앰블을 eNB에 송신한다. 2. eNB가 UE에 랜덤 액세스 응답으로 응답한다. 3. UE가 RRC 연결 요청을 eNB에 송신한다. 4. eNB가 RRC 연결 셋업(RRC connection setup)을 UE에 송신한다. 5. UE가 버퍼 상태 보고를 eNB에 송신한다. 6. eNB가 UE에 연결 셋업 완료로 응답한다. 여기서, 시그널링은 비접속 계층(non access stratum, NAS) 서비스 요청을 싣고 있다. 7. UE가 무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC) 상태 보고를 eNB에 송신한다. 8. eNB가 보안 모드 명령을 UE에 송신한다. 9. eNB가 RRC 연결 재구성을 UE에 송신한다. 여기서, 시그널링은 NAS 활성화 전용의 진화된 패킷 시스템(evolved packet system, EPS) 베어러 요청을 싣고 있다. 10. UE가 버퍼 상태 보고를 eNB에 송신한다. 11. UE가 보안 모드 완료를 eNB에 송신한다. 12. UE가 RRC 연결 재구성 완료를 eNB에 송신한다. 13. eNB가 RLC 상태 보고를 UE에 송신한다. 14. eNB가 버퍼 상태 보고를 UE에 송신한다. 15. UE가 AS 활성화 전용 EPS 베어러 완료를 싣고 있는 상향링크 정보를 eNB에 송신한다. 16. eNB가 RLC 상태 보고를 UE에 송신한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 비활성 타이머가 만료되면, eNB가 RRC 연결 해제 과정을 개시한다. 이 과정에서, 17. RRC 연결 해제 및 18. RLC 상태 보고를 포함하는 2개의 시그널링이 교환될 필요가 있다.
도 1에 도시된 절차에서는, eNB와 UE가 RRC 연결을 셋업하고 해제하기 위해 총 18 개의 시그널링을 교환할 필요가 있다. 하지만, 현재의 LTE 시스템에서는, 데이터를 전송하기 위해 RRC 연결 상태의 UE에 의해 데이터가 전송될 필요가 있다. 따라서, RRC 연결 유휴 상태의 UE가 데이터를 전송할 필요가 있으면, RRC 상태를 전환하기 위한 시그널링 오버헤드가 비교적 커지고, 복수의 시그널링의 교환으로 인해 지연이 증가된다.
또한, 데이터를 송신하거나 및/또는 수신할 필요가 있는 경우, 각각의 UE가 UE의 RRC 연결을 셋업할 필요가 있다. 따라서, 시그널링 오버헤드가 비교적 크다.
데이터를 전송할 필요가 있는 경우에 단말 장치가 전용 베어러를 점유할 필요가 있으므로 LTE 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서 시그널링 오버헤드가 비교적 높고 또는 복수의 시그널링을 교환함으로써 전용 베어러가 셋업될 필요가 있다는 문제에 대해서, 본 출원은 공용 전송 채널(common transmission channel)을 이용하여 데이터를 전송하는 해결책을 제공한다.
공용 전송 채널은, 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 복수의 단말 장치에 의해 사용되는 전송 채널이다. 복수의 단말 장치는 동일한 기지국 내에 위치할 수 있거나, 또는 동일한 셀 내에 위치할 수 있다. 공용 전송 채널은 기지국과 데이터 게이트웨이 간의 전송 채널일 수 있다.
예를 들어, 공용 전송 채널은 기지국과 서빙 게이트웨이 간의 베어러(bearer) 및 서빙 게이트웨이와 데이터 게이트웨이 간의 베어러를 포함한다.
다른 예를 들면, 공용 전송 채널은 기지국과 이동성 관리 네트워크 엘리먼트 간의 시그널링 채널, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트와 서빙 게이트웨이 간의 시그널링 채널, 및 서빙 게이트웨이와 데이터 게이트웨이 간의 베어러를 포함한다. 데이터 게이트웨이는 무선 통신 네트워크와 다른 네트워크 간의 앵커(anchor)일 수 있다.
지정된 서비스는 사전 합의된 서비스일 수 있다. 단말 장치에 대해 지정된 서비스의 데이터가 전송될 예정이라는 것을 나타내기 위해, 서비스는 서비스 유형 식별자를 이용하여 식별될 수 있거나, 또는 단말 장치와 지정된 서비스 간에는 대응 관계가 사전 구축될 수 있다. 단말 장치의 식별자 및 단말 장치와 지정된 서비스 간의 사전 구축된 대응 관계에 기초하여, 공용 전송 채널을 이용하여 지정된 서비스의 데이터가 단말 장치를 통해 전송될 필요가 있다고 네트워크 장치가 결정할 수 있다.
지정된 서비스의 가능한 예가 상대적으로 작은 데이터량을 가진 서비스이다. 이 유형의 서비스의 경우, 시그널링 오버헤드에 대한 전송될 데이터의 양의 비율이 비교적 작으며, 전송될 데이터의 양에 대한 시그널링 오버헤드의 비율이 비교적 크다. 따라서, 데이터 전송 효율이 비교적 낮다. 이 경우에, 본 출원에서 제공되는 공용 전송 채널을 이용하는 해결책이 사용될 수 있다. 데이터를 전송하기 전에, 단말 장치가 셋업 공용 전송 채널을 이용하여 데이터를 전송함으로써, 시그널링 오버헤드를 크게 줄이고 또한 데이터 전송 효율을 개선한다.
지정된 서비스의 다른 가능한 예가 실시간 성능에 대해 비교적 높은 요구사항을 가지는 알람과 같은 서비스이다. 이러한 유형의 서비스의 경우, 데이터 전송 전에 전용 베어러가 현재의 방식으로 셋업되면, 시그널링 과정으로 인해 지연이 상대적으로 커진다. 따라서, 지연에 대한 이러한 유형의 서비스의 요구사항이 충족되지 않을 수 있다. 이 경우에, 시그널링 전송 지연이 줄어들 수 있도록, 본 출원에서 제공된 공용 전송 채널을 이용하는 해결책이 사용됨으로써, 지연에 대한 이러한 유형의 서비스의 요구사항을 만족시킬 수 있다.
전술한 2가지 예는 개략적인 것일 뿐이다. 실제로, 본 출원의 공용 전송 채널을 이용하는 해결책이 임의의 서비스에 사용됨으로써, 시그널링 오버헤드를 낮추고 또한 시그널링 전송 지연을 줄일 수 있다.
이하, 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 셀 내의 복수의 단말 장치가 공용 전송 채널을 공유하는 예를 들어 설명한다.
그러므로, 도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 구조도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 무선 통신 시스템(20)은 제1 단말 장치(201)와 기지국(202)을 포함한다. 선택적으로, 무선 통신 시스템(20)은 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)를 더 포함할 수 있다.
제1 단말 장치(201)는 기지국(202)의 커버리지 내에 위치하고, 지정된 서비스의 상향링크 전송 및/또는 하향링크 데이터 전송을 기지국(202)과 함께 수행할 수 있다.
이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 제1 단말 장치(201)에 대한 이동성 관리를 수행하도록 구성된다.
도 2에 도시된 무선 통신 시스템의 통신 표준이 이동통신 글로벌 시스템(Global System for Mobile communication, GSM), 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access, CDMA) IS-95, 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access, CDMA) 2000, 시분할-동기식 코드분할 다중접속(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access, TD-SCDMA), 광대역 코드분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA), 시분할 듀플렉스-롱 텀 에볼루션(time division duplex-Long Term Evolution, TDD LTE), 주파수 분할 듀플렉스-롱 텀 에볼루션(frequency division duplex-Long Term Evolution, FDD LTE), LTE 어드밴스드(Long Term Evolution Advanced, LTE advanced), 간이 휴대전화 시스템(personal handy-phone system, PHS), 802.11 시리즈 프로토콜에 규정된 와이파이(wireless fidelity, WiFi), 와이맥스(Worldwide Interoperability for Microwave Access, WIMAX), 및 미래의 다양한 진화된 무선 통신 표준을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
제1 단말 장치(201)는 무선 단말기일 수 있다. 무선 단말기는 사용자에게 음성 및/또는 데이터 연결을 제공하는 장치, 또는 무선 연결 기능을 가진 핸드헬드 장치, 또는 무선 모뎀에 연결된 다른 처리 장치일 수 있다. 무선 단말기는 무선 접속망(RAN 등)의 일부를 이용하여 하나 이상의 코어 네트워크와 통신할 수 있다. 무선 단말기는 이동 전화기(또는 "셀룰러" 전화기라고 함)과 같은 모바일 단말기 또는 모바일 단말기를 구비한 컴퓨터, 예를 들어 음성 및/또는 데이터를 무선 접속망의 일부의 일부와 교환하는 휴대용, 포켓 크기의, 핸드헬드형, 컴퓨터 내장형, 또는 차량용 모바일 장치일 수 있다. 예를 들어, 무선 단말기는 개인 휴대 통신(personal communication service, PCS) 전화기, 무선 전화기 세트, 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol, SIP) 전화기, 무선 가입자 회선(wireless local loop, WLL) 스테이션, 또는 개인 정보 단말기(personal digital assistant, PDA)와 같은 장치일 수 있다. 무선 단말기는 가입자 유닛(subscriber unit), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 원격 스테이션(remote station), 액세스 포인트(access point), 원격 단말기(remote terminal), 액세스 단말기(access terminal), 사용자 단말기(user terminal), 사용자 에이전트(user agent), 사용자 장치(user device), 또는 사용자 장비(user equipment)라고도 할 수 있다.
GSM 시스템의 경우, 기지국(202)은 베이스 트랜시버 스테이션(Base Transceiver Station, BTS) 및/또는 기지국 제어기(Base Station Controller, BSC)를 포함할 수 있다. TD-SCDM 시스템 및 WCDM 시스템의 경우, 기지국(202)은 노드B(NodeB, NB) 및/또는 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller, RNC)를 포함할 수 있다. LTE 시스템의 경우, 기지국(202)은 eNB일 수 있다.
이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 기지국(202)에 연결될 수 있고, 제어 평면을 처리하도록 구성될 수 있다. GSM 시스템의 경우, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 MSC일 수 있다. TD-SCDM 시스템 및 WCDM 시스템의 경우, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 서빙 GPRS 지원 노드(serving GPRS support node, SGSN)일 수 있다. LTE 시스템의 경우, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)일 수 있다.
선택적으로, 무선 통신 시스템(20)은 데이터 게이트웨이(205)를 더 포함할 수 있다. 데이터 게이트웨이(205)는 다른 네트워크에 접속하도록 구성된다. 공용 전송 채널이 기지국(202)과 데이터 게이트웨이(205) 간의 전송 채널일 수 있다.
GSM 시스템의 경우, 데이터 게이트웨이(205)는 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스(gateway general packet radio service, GPRS) 지원 노드 GGSN(Gateway GPRS Support Node, GGSN)를 포함할 수 있다. TD-SCDM 시스템 및 WCDM 시스템의 경우, 데이터 게이트웨이(205)는 GGSN을 포함할 수 있다. TDD LTE 시스템, FDD LTE 시스템, 또는 LTE-어드밴스드 시스템(LTE-Advanced system)과 같은 LTE 시스템의 경우, 데이터 게이트웨이(205)는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, P-GW)를 포함할 수 있다.
다른 네트워크는 인터넷(Internet), 가상사설망(virtual private network, VPN), 및 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, IP) 멀티미디어 서비스(IP multimedia service, IMS) 네트워크와 같은 패킷 데이터 네트워크(packet data network, PDN)일 수 있다. 대안적으로, 다른 네트워크는 다른 무선 통신 시스템일 수 있다. 대안적으로, 다른 네트워크는 공중 교환 전화망(public switched telephone network, PSTN)과 같은 유선 네트워크일 수 있다.
무선 통신 시스템(20)은 서빙 게이트웨이(204)를 더 포함할 수 있다. 서빙 게이트웨이(204)은 기지국(202)에 연결되고, 사용자 평면에 접근하도록 구성된 게이트웨이 장치이다. GSM 시스템의 경우, 서빙 게이트웨이(204)는 서빙 GPRS 지원 노드(serving GPRS support node, SGSN)일 수 있다. TD-SCDM 시스템 및 WCDM 시스템의 경우, 서빙 게이트웨이(204)는 SGSN일 수 있다. LTE 시스템의 경우, 서빙 게이트웨이(204)는 서빙 게이트웨이(serving gateway, S-GW)일 수 있다.
서빙 게이트웨이(204), 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203), 제1 단말 장치(201), 기지국(202), 및 데이터 게이트웨이(205)를 포함하는 무선 통신 시스템(20)의 구조가 도 3 및 도 4에 도시될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 무선 통신 시스템(20) 간의 차이는, 공용 전송 채널의 실시 형태가 서로 다르다는 점이다. 도 3에 도시된 무선 통신 시스템(20)에서는, 공용 전송 채널 상에서 전송되는 지정된 서비스의 데이터가 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)를 통과하지 않는다. 하지만, 도 4에 도시된 무선 통신 시스템(20)에서는, 공용 전송 채널 상에서 전송되는 지정된 서비스의 데이터가 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)를 통과한다.
도 3에서, 공용 전송 채널 상의 지정된 서비스의 데이터의 전송 경로는,
경로 1: 기지국(202)-서빙 게이트웨이(204)-데이터 게이트웨이(205)를 포함한다.
도 4에서, 공용 전송 채널 상의 지정된 데이터의 데이터 전송 경로는,
경로 2: 기지국(202)-이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)-서빙 게이트웨이(204)-데이터 게이트웨이(205)를 포함한다.
이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 제어 평면을 처리하기 위한 네트워크 엘리먼트이다. 따라서, 도 4에 도시된 무선 통신 시스템(20)에서, 공용 전송 채널은 기지국(202)과 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 간의 시그널링 채널 및 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)과 서빙 게이트웨이(204) 간의 시그널링 채널을 포함한다.
지정된 서비스가 데이터양이 비교적 작은 서비스인 경우, 베어러를 셋업하는 과정을 피할 수 있도록 시그널링 채널을 이용하여 지정된 서비스의 데이터가 전송됨으로써, 데이터 전송 지연을 추가로 줄일 수 있다. 또한, 시그널링 채널의 신뢰도가 일반적으로 베어러의 신뢰도보다 높다. 따라서, 시그널링 채널을 이용하여 데이터 전송의 신뢰도가 개선될 수 있다.
도 3에 도시된 무선 통신 시스템(20)에서, 지정된 서비스는 데이터 전송 채널을 이용하여 전송된다. 즉, 공용 전송 채널은 공통 베어러이다.
지정된 서비스의 데이터가 무선 통신 시스템(20) 내에서 전송되는 경우, 데이터 전송 경로 상의 장치가, 지정된 서비스의 데이터가 공용 전송 채널 상에서 전송되어야 한다고 결정할 필요가 있다.
이하, 지정된 서비스의 데이터 패킷을 제1 단말 장치(201)와 기지국(202) 간의 무선 인터페이스, 기지국(202)과 서빙 게이트웨이(204) 간의 인터페이스, 기지국(202)과 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 간의 인터페이스, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)와 서빙 게이트웨이(204) 간의 인터페이스, 및 서빙 게이트웨이(204)와 데이터 게이트웨이(205) 간의 인터페이스 상에서 식별하는 방법에 대해 개별적으로 설명한다.
1. 제1 단말 장치(201)와 기지국(202) 간의 무선 인터페이스 상에서,
예를 들어, 지정된 서비스의 데이터가 제1 단말 장치(201)와 기지국(202) 간에 전송되는 때, 상향링크 전송의 경우, 제1 단말 장치(201)는 기지국(202)에 송신된 상향링크 데이터 패킷에 논리 채널 식별자와 같은 무선 인터페이스 식별자를 추가할 필요가 있으며, 무선 인터페이스 식별자는 지정된 서비스에 대응하고 있다. 이 방식으로, 제1 단말 장치(201)에 의해 송신된 상향링크 데이터 패킷을 수신한 후, 기지국(202)이 공용 전송 채널 상에서 상향링크 데이터 패킷을 전송할 수 있도록, 기지국(202)은 상향링크 데이터 패킷 내의 무선 인터페이스 식별자에 기초하여, 상향링크 데이터 패킷에 포함된 데이터가 지정된 서비스의 데이터라고 결정할 수 있다. 무선 인터페이스 식별자와 공용 전송 채널 간에는 대응 관계가 존재한다.
하향링크 전송의 경우, 공용 전송 채널로부터 하향링크 데이터 패킷을 수신한 후, 기지국(202)은 하향링크 데이터 패킷을 브로드캐스트한다. 하향링크 데이터 패킷은 전술한 무선 인터페이스 식별자를 포함한다. 하향링크 데이터 패킷을 수신한 후, 제1 단말 장치(201)는 하향링크 데이터 패킷 내의 무선 인터페이스 식별자에 기초하여, 하향링크 데이터 패킷이 지정된 서비스의 데이터를 포함한다고 결정한다.
2. 기지국(202)와 서빙 게이트웨이(204) 간의 인터페이스 상에서,
LTE 시스템을 예로 들면, S1 GPRS 터널링 프로토콜(GPRS Tunneling Protocol, GTP) 터널을 이용하여 기지국(202)와 서빙 게이트웨이(204) 간의 S1 인터페이스 상에서 지정된 서비스의 데이터 패킷이 전송된다. S1 GTP 터널은 기지국(202)과 서빙 게이트웨이(204)에 의해 할당된 S1 터널 종단점 식별자(tunnel endpoint identifier, TEID)를 이용하여 식별될 수 있다.
현재의 LTE 시스템과 다른 점은, TEID가 특정한 단말 장치 전용이 아니라 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 기지국(202)의 셀 내에서 복수의 단말 장치 또는 기지국(202)의 복수의 단말 장치에 의해 공유된다는 점이다. 구체적으로, TEID를 공유하는 단말 장치는 제품의 구체적인 실시 형태에 기초하여 결정될 수 있다.
기지국(202)은 기지국(202)에 의해 할당된 S1 TEID를 서빙 게이트웨이(204)에 통지하고, 서빙 게이트웨이(204)는 서빙 게이트웨이(204)에 의해 할당된 S1 TEID를 기지국(202)에 통지한다.
3. 서빙 게이트웨이(204)와 데이터 게이트웨이(205) 간의 인터페이스 상에서,
마찬가지로 LTE 시스템을 예로 들면, 서빙 게이트웨이(204)와 데이터 게이트웨이(205) 간의 인터페이스가 S5 인터페이스이고, 지정된 서비스의 데이터 패킷은 이 인터페이스 상에서 S5 GTP 터널을 이용하여 전송된다. S5 GTP 터널은 서빙 게이트웨이(204)와 데이터 게이트웨이(205)에 의해 할당되는 S5 TEID를 이용하여 식별될 수 있다. 서빙 게이트웨이(204)는 S5 하향링크(downLink, DL) TEID를 할당하고, 데이터 게이트웨이(205)는 S5 상향링크(uplink, UL) TEID를 할당한다.
현재의 LTE 시스템과 다른 점은, TEID가 특정한 단말 장치 전용이 아니라 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 기지국(202)의 셀 내에서 복수의 단말 장치, 또는 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 기지국(202)의 커버리지 하의 복수의 단말 장치, 또는 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 서빙 게이트웨이(204)를 이용하여 사용자 평면에 액세스하는 복수의 단말 장치에 의해 공유된다는 점이다. 구체적으로, TEID를 공유하는 단말 장치는 제품의 구체적인 실시 형태에 기초하여 결정될 수 있다.
서빙 게이트웨이(204)는 서빙 게이트웨이(204)에 의해 할당된 S5 TEID를 데이터 게이트웨이(205)에 통지하고, 데이터 게이트웨이(205)는 데이터 게이트웨이(205)에 의해 할당된 S5 TEID를 서빙 게이트웨이(204)에 통지한다.
4. 기지국(202)과 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 간의 인터페이스 상에서,
LTE 시스템을 예로 들면, 지정된 서비스의 데이터가 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)를 이용하여 전송되면, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 지정된 서비스의 데이터 패킷이 기지국(202)과 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 간의 S1 인터페이스 상에서 S1 연결을 이용하여 전송된다. S1 연결은 제어 평면들 간의 연결이고, 시그널링 채널이며, 기지국(202)과 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 의해 할당된 S1AP ID를 이용하여 식별될 수 있다.
선택적으로, 기지국(202)은 지정된 서비스에 대한 공용 전송 채널이 셋업될 필요가 있음을 알지 못할 수도 있다. 이 경우에, 기지국(202)은 단말 장치-전용 식별자를 시그널링 채널에 할당할 수 있다. 기지국(202)은, 제1 단말 장치(201)가 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 송신한 메시지를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 송신한다. 이 메시지는 제1 정보를 싣고 있으며, 제1 정보는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스와 연관되어 있다는 것을 나타내기 위해 사용된다.
예를 들어, 제1 정보는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스를 수행할 수 있는 것, 또는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스의 데이터를 전송할 수 있다는 것, 또는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스의 데이터를 전송할 필요가 있다는 것, 또는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스에 대응한다는 것, 또는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스와 연관된다는 것 등을 나타내기 위해 사용될 수 있다.
지정된 서비스에 대한 공용 전송 채널이 셋업될 필요가 있다는 것을 제1 정보에 기초하여 결정하면, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 할당된 단말 장치-전용 식별자를 취소하도록 기지국(202)에 지시한다. 이 통지를 수신한 후, 기지국(202)은 단말 장치-전용 식별자를 취소하고, 단말 장치-전용 식별자의 값을 시그널링 채널의 공용 식별자에 할당한다. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 공용 식별자를 시그널링 채널에 할당하고, 할당된 공용 식별자를 기지국(202)에 통지한다.
현재의 LTE 시스템과 다른 점은, 공용 식별자가 특정한 단말 장치 전용이 아니라 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 기지국(202)의 셀 내의 복수의 단말 장치, 또는 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 기지국(202)의 커버리지 하의 복수의 단말 장치에 의해 공유된다는 점다. 구체적으로, 공용 식별자를 공유하는 단말 장치는 제품의 구체적인 실시 형태에 기초하여 결정될 수 있다.
5. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)과 서빙 게이트웨이(204) 간의 인터페이스 상에서,
마찬가지로 LTE 시스템을 예로 들면, 지정된 서비스의 데이터가 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)를 이용하여 전송되면, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 지정된 서비스의 데이터 패킷이 서빙 게이트웨이(204)와 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 간의 S11 인터페이스 상에서 시그널링 채널을 이용하여 전송된다. S11 인터페이스 상의 시그널링 채널은 기지국(202)과 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 의해 할당된 공용 식별자를 이용하여 식별될 수 있다.
현재의 LTE 시스템과 다른 점은, 공용 식별자가 특정한 단말 장치 전용이 아니라 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 기지국(202)의 셀 내의 복수의 단말 장치, 또는 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 기지국(202)의 커버리지 하의 복수의 단말 장치, 또는 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 서빙 게이트웨이(204)를 이용하여 사용자 평면에 액세스하는 복수의 단말 장치, 또는 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)를 이용하여 제어 평면을 처리하는 복수의 단말 장치에 의해 공유된다는 점이다. 구체적으로, 공용 식별자를 공유하는 단말 장치는 제품의 구체적인 실시 형태에 기초하여 결정될 수 있다.
서빙 게이트웨이(204)는 서빙 게이트웨이(204)에 의해 할당된 공용 식별자를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 통지하고, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 의해 할당된 공용 식별자를 서빙 게이트웨이(204)에 통지한다.
6. 서빙 게이트웨이(204)와 데이터 게이트웨이(205) 간의 인터페이스 상에서,
마찬가지로 LTE 시스템을 예로 들면, 지정된 서비스의 데이터 패킷은 S5 서빙 게이트웨이(204)와 데이터 게이트웨이(205) 간의 인터페이스 상에서 S5 GTP 터널을 이용하여 전송된다. S5 GTP 터널은 서빙 게이트웨이(204)와 데이터 게이트웨이(205)에 의해 할당된 S5 TEID를 이용하여 식별될 수 있다. 서빙 게이트웨이(204)는 S5 하향링크(DL) TEID를 할당하고, 데이터 게이트웨이(205)는 S5 상향링크(UL) TEID를 할당한다.
현재의 LTE 시스템과 다른 점은, TEID가 특정한 단말 장치 전용이 아니라 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 기지국(202)의 셀 내의 복수의 단말 장치, 또는 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 기지국(202)의 커버리지 하의 복수의 단말 장치, 또는 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 서빙 게이트웨이(204)를 이용하여 사용자 평면에 액세스하는 복수의 단말 장치에 의해 공유된다는 점이다. 구체적으로, TEID를 공유하는 단말 장치는 제품의 구체적인 실시 형태에 기초하여 결정될 수 있다.
서빙 게이트웨이(204)는 서빙 게이트웨이(204)에 의해 할당된 S5 TEID를 데이터 게이트웨이(205)에 통지하고, 데이터 게이트웨이(205)는 데이터 게이트웨이(205)에 의해 할당된 S5 TEID를 서빙 게이트웨이(204)에 통지한다.
이하, 공용 전송 채널을 셋업하고 지정된 서비스의 데이터를 공용 전송 채널을 이용하여 전송하는 과정에 대해 도 5에 도시된 흐름도를 참조하여 설명한다.
도 5에 도시된 절차가 다음의 단계를 포함한다.
S501. 제1 단말 장치(201)가 제1 정보를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 송신한다. 여기서, 제1 정보는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스와 연관되어 있다는 것을 나타내기 위해 사용된다.
S502. 제1 정보를 수신한 후, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)가 공용 전송 채널을 셋업한다. 여기서, 공용 전송 채널은 복수의 단말 장치의 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 사용된다.
S503. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)가 지정된 서비스와 공용 전송 채널 간의 대응 관계를 기지국(202)에 송신한다.
S504. 기지국(202)이 지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계를 제1 단말 장치(201)에 송신한다. 여기서, 논리 채널 식별자는 공용 전송 채널에 대응한다.
S505. 기지국(202)에 의해 송신된 지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계를 수신한 후, 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스의 상향링크 및/또는 하향링크 데이터 전송을 수행한다.
전술한 단계에서, 공용 전송 채널이 셋업된 후, 제1 단말 장치(201)는 대안적으로, 지정된 서비스의 데이터를 전송하지 않을 수 있다. 데이터를 전송할 필요가 있는 경우, 제1 단말 장치(201)는 지정된 서비스의 데이터를 셋업된 공용 전송 채널을 이용하여 전송한다.
또한, 단말 장치가 제1 정보를 송신한 후, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 공용 전송 채널을 셋업하고, 다른 단말 장치가 지정된 서비스의 데이터 를 셋업된 공용 전송 채널을 이용하여 전송한다.
그러므로, 셋업된 공용 전송 채널이 삭제되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 단말 장치(201)가 유휴 상태에 진입한 후, 공용 전송 채널이 삭제되지 않는다. 예를 들어, 공용 전송 채널이 비활성화되거나, 또는 공용 전송 채널의 콘텍스트가 삭제되지 않거나, 또는 공용 전송 채널이 예약된다. 이 방식으로, 지정된 서비스의 데이터를 전송할 필요가 있는 경우, 다른 단말 장치가 공용 전송 채널을 다시 셋업하지 않고 지정된 서비스의 데이터를 셋업된 공용 전송 채널을 이용하여 전송함으로써, 시그널링 오버헤드를 감소시키고 또한 데이터 전송 지연을 줄일 수 있다.
대안적으로, 셋업된 공용 전송 채널은 일정 기간 동안 예약된 후 삭제된다.
선택적으로, 기지국(202)이 재시작되거나, 사전 설정된 타이머가 만료되거나, 제1 셀 내의 지정된 서비스의 데이터의 전송이 비정상적이거나, 또는 공용 전송 채널이 운용 및 유지보수(Operation & Maintenance, O&M) 방식으로 삭제되는 경우 중 하나 이상이 발생하면 공용 전송 채널이 삭제될 수 있다.
전술한 단계에 대해 상세하게 후술한다.
S501. 제1 단말 장치(201)가 제1 정보를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 송신한다. 여기서, 제1 정보는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스와 연관되어 있다는 것을 나타내기 위해 사용된다.
제1 단말 장치(201)는 제1 메시지를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 송신할 수 있고, 제1 메시지는 제1 정보를 싣고 있다.
예를 들어, TD-SCDM 시스템, WCDM 시스템, LTE 시스템, 및 이후 진화된 시스템 등의 경우, 메시지는 상향링크 비접속 계층(non-access stratum, NAS) 메시지일 수 있다.
선택적으로, 제1 메시지는,
접속 요청 메시지;
트래킹 영역 갱신 요청 메시지; 및
서비스 요청(SR) 메시지 중 하나일 수 있다.
제1 정보는, 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스를 수행할 수 있다는 것 , 또는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스의 데이터를 전송할 수 있다는 것, 또는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스의 데이터를 전송할 필요가 있다는 것, 또는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스에 대응한다는 것, 또는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스와 연관되어 있다는 것 등을 나타내는 데 사용될 수 있다.
선택적으로, 제1 정보는 제1 단말 장치(201)의 식별자 또는 지정된 서비스의 식별자일 수 있다.
예를 들어, 제1 정보는 지정된 서비스의 식별자를 포함한다. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 지정된 서비스의 식별자를 미리 저장하고 있거나 또는 다른 네트워크 장치로부터 지정된 서비스의 식별자를 읽을 수 있다. 지정된 서비스의 식별자를 수신한 후, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 공용 전송 채널을 셋업한다.
예를 들어, 제1 정보는 제1 단말 장치(201)의 식별자를 포함한다. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 제1 단말 장치(201)의 식별자와 지정된 서비스의 대응 관계 또는 제1 단말 장치(201)의 식별자의 특징 정보와 지정된 서비스 간의 대응 관계를 미리 기록하거나, 또는 다른 네트워크 장치로부터 대응 관계를 획득할 수 있다. 이 방식으로, 제1 단말 장치(201)의 식별자를 수신하는 경우, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스와 연관되어 있다고 결정한 다음, 지정된 서비스를 전송하기 위해 사용되는 공용 전송 채널을 셋업할 수 있다. 대안적으로, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 단말 장치 식별자 목록을 미리 기록할 수 있다. 제1 단말 장치(201)의 식별자를 수신한 후, 제1 단말 장치(201)의 식별자가 식별자 목록에 있다고 결정하면, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 지정된 서비스를 전송하기 위해 사용되는 공용 전송 채널을 셋업한다.
S502. 제1 정보를 수신한 후, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)가 공용 전송 채널을 셋업한다. 여기서, 공용 전송 채널은 복수의 단말 장치의 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 사용된다.
선택적으로, 공용 전송 채널은 다음의 과정 중 어느 과정에서 셋업될 수 있다.
과정 1: 제1 단말 장치(201)가 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 등록하는 과정. 예를 들어, TD-SCDM 시스템, WCDM 시스템, 및 LTE 시스템 등의 경우, 이 과정이 접속 과정(attach process)일 수 있다. 이 과정에 대해서는, 3세대 파트너십 프로젝트(3rd Generation Partnership Project, 3GPP) 기술 규격서(TS) 23.401 v11.4.0의 5.3.2 절의 설명을 참조하라.
과정 2: 다른 단말 장치가 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 등록하는 과정.
과정 3: 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스의 데이터를 전송하도록 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 요청하는 과정. 예를 들어, TD-SCDM 시스템, WCDM 시스템, 및 LTE 시스템 등의 경우, 이 과정이 서비스 요청 과정일 수 있다. 이 과정에 대해서는, 3GPP TS23.401 v11.4.0의 5.3.4 절의 설명을 참조하라.
과정 4: 다른 단말 장치가, 지정된 서비스의 데이터를 전송하도록 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 요청하는 과정.
과정 1 및 과정 2의 2가지 선택적인 실시 형태의 경우, 단말 장치에 의해 송신되는 메시지로서, 공용 전송 채널이 셋업될 필요가 있다고 결정하기 위해 무선 통신 시스템(20)을 트리거하는 메시지가 등록 요청 메시지 또는 트래킹 영역 갱신 요청 메시지일 수 있다. 예를 들어, TD-SCDM 시스템, WCDM 시스템, LTE 시스템, 및 이후의 진화된 시스템 등의 경우, 등록 요청 메시지는 접속 요청 메시지일 수 있고, 트래킹 영역 갱신 요청 메시지는 라우팅 영역 갱신 요청 메시지일 수 있다.
과정 3과 과정 4의 2가지 선택적인 실시 형태의 경우, 단말 장치에 의해 송신된 메시지로서, 공용 전송 채널을 셋업하도록 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)를 트리거하는 메시지가 서비스 요청 메시지일 수 있다. 예를 들어, TD-SCDM 시스템, WCDM 시스템, LTE 시스템, 및 이후의 진화된 시스템 등의 경우, 메시지는 서비스 요청(service request) 메시지일 수 있다.
공용 전송 채널 셋업 과정에서, 공용 전송 채널을 식별하기 위해 사용되는 식별자가 전술한 인터페이스 각각에 할당된다. 이렇게, 지정된 서비스의 데이터 패킷이 전송되는 경우, 데이터 전송 경로 상의 장치가 데이터 패킷이 전송되어야 하는 공용 전송 채널을 결정할 수 있다.
선택적으로, 공용 전송 채널 셋업 과정에서, 시그널링 채널과 공용 전송 채널은 개별적으로 셋업될 필요가 있다.
1. 시그널링 채널
전술한 바와 같이, 기지국(202)은 기지국(202)과 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 간의 인터페이스 상에서 단말 장치-전용 식별자를 시그널링 채널에 먼저 할당한다. 기지국(202)이 제1 단말 장치(201)가 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 송신한 제1 정보를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 송신한 후, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 제1 정보에 기초하여, 지정된 서비스에 대한 공용 전송 채널을 셋업하고, 할당된 단말 장치-전용 식별자를 취소하도록 기지국(202)에 지시한다. 이 통지를 수신한 후에, 기지국(202)은 단말 장치-전용 식별자를 취소하고, 단말 장치-전용 식별자의 값을 시그널링 채널의 공용 식별자에 할당한다. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 공용 식별자를 시그널링 채널에 할당하고, 할당된 공용 식별자를 기지국(202)에 통지한다.
공용 전송 채널이 기지국(202)과 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 간의 시그널링 채널을 포함하는 경우, 시그널링 채널을 셋업하는 것이 공용 전송 채널의 일부를 셋업하는 것과 같다.
2. 공용 전송 채널
선택적으로, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 세션 셋업 요청 메시지(예를 들어, 이 메시지는 LTE 시스템을 위한 GTP 세션 생성 요청 메시지일 수 있음)를 서빙 게이트웨이(204)에 송신함으로써, 지정된 서비스의 기지국(202)과 서빙 게이트웨이(204) 간의 데이터 패킷을 전송하기 위해 사용되는 채널을 셋업하도록 서빙 게이트웨이(204)에 요청할 수 있다. 세션 셋업 요청 메시지를 수신한 후, 서빙 게이트웨이(204)는 채널에 상향링크 식별자(예를 들어, 상향링크 식별자는 LTE 시스템을 위한 상향링크 S1 TEID일 수 있음)를 할당한다. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 추가적으로, 기지국(202)이 채널에 할당한 하향링크 식별자(예를 들어, 하향링크 식별자는 LTE 시스템을 위한 하향링크 S1 TEID일 수 있다)를 서빙 게이트웨이(204)에 포워딩한다.
또한, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 의해 송신된 세션 셋업 요청 메시지를 수신한 후, 서빙 게이트웨이(204)는 추가적으로, 하향링크 식별자(하향링크 식별자는 LTE 시스템을 위한 하향링크 S5 TEID일 수 있음)를 서빙 게이트웨이(204)와 데이터 게이트웨이(205) 간의 채널에 할당하고, 할당된 하향링크 식별자를 데이터 게이트웨이(205)에 송신한다(예를 들어, LTE 시스템의 경우, 서빙 게이트웨이(204)는 서비스에 대한 공용 전송 채널을 생성하기 위한 요청 메시지를 이용함으로써 하향링크 식별자를 송신할 수 있다). 서빙 게이트웨이(204)에 의해 채널에 할당된 하향링크 식별자를 수신한 후, 데이터 게이트웨이(205)는 상향링크 식별자(상향링크 식별자는 LTE 시스템에 대한 상향링크 S5 TEID일 수 있음)를 채널에 송신하고, 할당된 상향링크 식별자를 서빙 게이트웨이(204)에 반환한다.
전술한 과정을 통해 공용 전송 채널이 셋업된다.
이하, LTE 시스템에 등록하는 중에 공용 전송 채널이 셋업되는 예를 들어 공용 전송 채널 셋업 과정에 대해 설명한다.
S503. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)가 지정된 서비스와 공용 전송 채널 간의 대응 관계를 기지국(202)에 송신한다.
대응 관계를 수신한 후, 기지국(202)은 셋업된 공용 전송 채널이 지정된 서비스에 대응하고 있다고 결정하고, 무선 인터페이스 파라미터, 예를 들어 공용 전송 채널에 대한 전술한 논리 채널 식별자를 구성한다.
또한, 기지국(202)은 무선 인터페이스 전송 모드를 추가로 구성할 수 있다(예를 들어, TD-SCDM 시스템, WCDM 시스템, LTE 시스템, 및 이후의 진화된 시스템 등의 경우, 무선 링크 제어(Radio Link Control) 계층에서의 전송 모드가 투명 모드(transparent mode, TM), 확인 모드(acknowledged mode, AM), 또는 비확인 모드(unacknowledged mode, UM)) 등이다. 무선 인터페이스 송신 모드는 대안적으로 특정한 송신 모드, 예를 들어 TM으로 미리 설정되어 있을 수 있다. 이 경우에, 기지국(202)에 의해 전달되는 무선 인터페이스 파라미터는 이 파라미터를 포함하지 않을 수 있다.
기지국(202)은 PDCP 계층 프로토콜 스택이 암호화 및 무결성 보호 기능을 가지고 있는지 여부를 추가로 구성할 수 있다(예를 들어, TD-SCDM 시스템, WCDM 시스템, LTE 시스템, 및 이후의 진화된 시스템 등의 경우, 패킷 데이터 수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, PDCP) 계층이 암호화 및 무결성 보호 기능을 가지고 있다). 공용 전송 채널은 지정된 서비스의 데이터의 전송 중에 복수의 단말 장치에 의해 공유되고, 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스의 데이터를 전송하는 경우, 단말 장치 전용의 보안 콘텍스트가 무선 통신 시스템(20) 측에 존재하지 않는 것이 가능하다. 따라서, 보안 메커니즘을 이용하여 무선 인터페이스에 대해 암호화 및 무결성 보호가 수행될 수 없다. 따라서, 선택적으로, PDCP 계층 프로토콜 스택은 무선 인터페이스 암호화 및 무결성 보호 기능을 갖지 않도록 설정되거나 또는 무선 인터페이스 암호화 및 무결성 보호 기능을 갖지 않도록 사전 설정되어 있다. 이 경우에, 기지국(202)에 의해 전달되는 무선 인터페이스 파라미터는 이 파라미터를 포함하지 않을 수 있다.
기지국(202)은 추가적으로, PDCP 계층 프로토콜 스택이 인터넷 프로토콜(IP) 헤더 압축 기능을 가지고 있는지 여부를 구성할 수 있다. 선택적으로, PDCP 계층 프로토콜 스택은 헤더 압축 기능을 갖지 않도록 사전 설정되어 있을 수 있다. 이 경우에, 기지국(202)에 의해 전달되는 무선 인터페이스 파라미터는 이 파라미터를 포함하지 않을 수 있다.
선택적으로, 무선 인터페이스 파라미터는 추가적으로, 단말 장치 및/또는 기지국(202)에 미리 구성되어 있을 수 있다. 이 경우에, 기지국(202)은 더 이상, 브로드캐스트 메시지를 이용하여 무선 인터페이스 파라미터를 브로드캐스트할 필요가 없다.
S504. 기지국(202)이 지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계를 제1 단말 장치(201)에 송신한다. 여기서, 논리 채널 식별자는 공용 전송 채널에 대응한다.
기지국(202)은 하향링크 메시지(예를 들어, 이 메시지는 무선 인터페이스 구성 메시지이거나; 또는 이 메시지는 TD-SCDM 시스템과 WCDM 시스템을 위한 무선 베어러 셋업(radio bearer setup) 메시지 또는 무선 베어러 재구성 메시지일 수 있거나; 또는 이 메시지는 LTE 시스템 및 이후의 진화된 시스템 등을 위한 RRC 연결 재구성일 수 있음)를 제1 단말 장치(201)에 송신하고, 공용 전송 채널의 무선 인터페이스 파라미터를 전달할 수 있거나; 및/또는
기지국(202)은 브로드캐스트 메시지를 이용하여 공용 전송 채널의 무선 인터페이스 파라미터를 브로드캐스트한다.
선택적으로, 복수의 단말 장치는 지정된 서비스의 데이터를 전용 베어러를 셋업하지 않고 공용 전송 채널을 직접 이용하여 전송할 수 있다. 기지국(202)이 공용 전송 채널 셋업 과정에서 전술한 무선 인터페이스 파라미터를 전달하는지 여부와는 무관하게, 복수의 단말 장치 모두가 공용 전송 채널의 무선 인터페이스 파라미터를 획득하고, 무선 인터페이스 파라미터를 이용하여 지정된 서비스의 데이터를 공용 전송 채널을 이용하여 전송할 수 있도록, 공용 전송 채널이 셋업된 후 기지국(202)은 무선 인터페이스 파라미터를 브로드캐스트할 필요가 있다.
S505. 기지국(202)에 의해 송신된 지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계를 수신한 후, 제1 단말 장치(201)가 지정된 서비스의 상향링크 및/또는 하향링크 데이터 전송을 수행한다.
선택적으로, 지정된 서비스의 데이터의 전송이 단지 상향링크 데이터 전송이거나, 또는 단지 하향링크 데이터 전송이거나, 또는 양방향 전송일 수 있다.
1. 무선 인터페이스 전송
선택적으로, 전술한 무선 인터페이스 파라미터는 무선 인터페이스 상의 공용 전송 채널의 논리 채널 식별자를 포함할 수 있다.
선택적으로, 제1 단말 장치(201)는 상향링크 데이터 패킷을 기지국(202)에 송신할 수 있거나 - 여기서, 상향링크 데이터 패킷은 지정된 서비스의 데이터 및 논리 채널 식별자를 포함하고, 기지국(202)은 상향링크 데이터 패킷 내의 논리 채널 식별자에 기초하여 공용 전송 채널 상에서 상향링크 데이터 패킷을 전송함 -; 및/또는
선택적으로, 기지국(202)은 공용 전송 채널로부터 지정된 서비스의 하향링크 데이터 패킷을 수신하고, 하향링크 데이터 패킷을 브로드캐스트한다. 여기서, 하향링크 데이터 패킷은 지정된 서비스의 데이터 및 논리 채널 식별자를 포함하고, 제1 단말 장치(201)는 논리 채널 식별자 및 논리 채널 식별자와 지정된 서비스 간의 대응 관계에 기초하여, 하향링크 데이터 패킷이 지정된 서비스의 데이터 패킷이라고 결정한다.
지정된 서비스의 무선 인터페이스 데이터 패킷이 다음의 메시지 과정 중 하나의 과정을 통해 무선 인터페이스 상에서 전송될 수 있다. 사용 가능한 메시지 과정이 다음의 과정에 한정되지 않는다는 점을 유의해야 한다.
메시지 과정 1: 랜덤 액세스 과정 및 페이징 과정
예를 들어, 제1 단말 장치(201)가 랜덤 액세스 과정에서 메시지 3(MSG3)을 이용하여 상향링크 데이터 패킷을 기지국(202)에 송신한다.
다른 예를 들면, 제1 단말 장치(201)가 기지국(202)에 의해 브로드캐스트된 페이징 메시지를 수신하고, 페이징 메시지는 하향링크 데이터 패킷을 싣고 있다.
제1 단말 장치(201)가 유휴 상태에 있으면, 제1 단말 장치(201)는 랜덤 액세스 과정 및 페이징 과정을 통해, 지정된 서비스의 데이터를 전송할 수 있다.
메시지 과정 2: 스케줄링 과정
예를 들어, 제1 단말 장치(201)가 기지국(202)에 의해 송신된 상향링크 허가(UL_Grant)가 나타내는 상향링크 자원 상에서 상향링크 데이터 패킷을 송신할 수 있다.
다른 예를 들면, 제1 단말 장치(201)가 기지국(202)에 의해 송신된 하향링크 할당(DL_Assignment)이 나타내는 하향링크 자원 상에서 하향링크 데이터 패킷을 수신할 수 있다.
2. 공용 전송 채널 상의 지정된 서비스의 데이터의 전송.
전술한 바와 같이, 공용 전송 채널은 기지국(202)과 데이터 게이트웨이(205) 간의 공용 전송 채널일 수 있다. 이 경우에, 지정된 서비스의 데이터가 공용 전송 채널 상에서 전송된다는 것은, 지정된 서비스의 데이터가 기지국(202)과 데이터 게이트웨이(205) 간에 전송된다는 것을 의미할 수 있다.
전술한 바와 같이, 공용 전송 채널 상에서 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위한 2개의 경로가 있을 수 있다.
경로 1: 기지국(202)- 서빙 게이트웨이(204)- 데이터 게이트웨이(205); 및
경로 2: 기지국(202)- 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)- 서빙 게이트웨이(204)- 데이터 게이트웨이(205).
LTE 시스템을 예로 들면, 제1 단말 장치(201)가 유휴 상태에 있으면, 지정된 서비스의 하향링크 데이터가 페이징 과정을 통해 송신될 수 있다. 선택적으로, 페이징 메시지는 제1 단말 장치(201)의 트래킹 영역(tracking area, TA) 내의 모든 셀에서 송신될 수 있다. 이들 셀은 복수의 기지국(202)에 속할 수 있다. 즉, 하향링크 데이터가 서빙 게이트웨이(204)에 도달한 후, 제1 단말 장치(201)에 대한 전용 연결이 없다는 것을 발견하면, 서빙 게이트웨이(204)는 하향링크 데이터를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 포워딩한다. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 적어도 하나의 기지국을 이용하여 제1 단말 장치(201)의 TA와 함께 모든 셀 내의 페이징 메시지를 송신한다. 페이징 메시지는 지정된 서비스의 하향링크 데이터를 포함한다.
TA는 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 의해 결정된다. 일반적으로, LTE 시스템에서, 제1 단말 장치(201)가 무선 네트워크에 등록하는 경우, 예를 들어 제1 단말 장치(201)가 무선 네트워크에 접속하는 경우, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 제1 단말 장치(201)에 대한 TA의 그룹을 결정한다. 제1 단말 장치(201)의 움직임이 TA의 그룹의 범위를 초과하면, 제1 단말 장치(201)는 TA 갱신 요청을 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 송신한다. TA 갱신 요청을 수신한 후, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 제1 단말 장치(201)에 대한 TA의 그룹을 다시 지정한다. 따라서, 선택적으로, 제1 단말 장치(201)가 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 등록하는 경우, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 제1 단말 장치(201)에 대한 TA의 그룹을 결정할 수도 있고, 제1 단말 장치(201)의 움직임이 TA의 그룹의 범위를 초과하는 경우, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 제1 단말 장치(201)에 대한 TA의 그룹을 다시 지정한다.
마찬가지로 LTE 시스템을 예로 들면, 제1 단말 장치(201)가 RRC 연결 상태에 있으면, 지정된 서비스의 하향링크 데이터가 서빙 게이트웨이(204)에 도달한 후, 서빙 게이트웨이(204)는 제1 단말 장치(201)에 대한 전용 연결, 즉 서빙 게이트웨이(204)와 기지국(202) 간의 전용 연결을 찾을 수 있다. 이 전용 연결은 제1 단말 장치(201)의 이동 과정에서 셀 핸드오버를 통해 갱신될 수 있다. 즉, 제1 단말 장치(201)가 위치하는 셀이 속한 기지국(202)이 변경되면, 지정된 서비스의 하향링크 데이터가 도달하는 때, 하향링크 데이터가 어느 기지국(202)으로 송신되어야 한다는 것을 서빙 게이트웨이(204)가 알 수 있도록, 서빙 게이트웨이(204)는 제1 단말 장치(201)가 이동하는 기지국(202)을 셀 핸드오버 과정을 통해 학습할 수 있다. 기지국(202)이 지정된 서비스의 하향링크 데이터를 수신한 후, 제1 단말 장치(201)가 RRC 연결 상태에 있기 때문에, 제1 단말 장치(201)가 위치하는 셀 내에서만 기지국(202)이 지정된 서비스의 하향링크 데이터를 제1 단말 장치(201)에 송신할 수 있도록, 기지국(202)은 제1 단말 장치(201)가 위치하는 셀을 알고 있다.
지정된 서비스의 데이터의 전송이 단지 상향링크 전송이거나, 단지 하향링크 전송이거나, 또는 양방향 전송일 수 있다.
지정된 서비스의 상향링크 데이터의 전송을 위한 경로는,
상향링크 경로 1: 기지국(202)-->서빙 게이트웨이(204)-->데이터 게이트웨이(205); 또는
상향링크 경로 2: 기지국(202)-->이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)-->서빙 게이트웨이(204)-->데이터 게이트웨이(205).
지정된 서비스의 데이터의 하향링크 전송을 위한 경로가 다음의 경로 중 하나일 수 있다.
하향링크 경로 1: 데이터 게이트웨이(205)--> 서빙 게이트웨이(204)--> 기지국(202); 또는
하향링크 경로 2: 데이터 게이트웨이(205)--> 서빙 게이트웨이(204)--> 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)--> 기지국(202) 중 하나일 수 있다.
양방향 지정된 서비스의 데이터의 전송의 경우,
상향링크 경로 1과 하향링크 경로 1;
상향링크 경로 2와 하향링크 경로 1;
상향링크 경로 1과 하향링크 경로 2; 및
상향링크 경로 2와 하향링크 경로 1의 조합 중 하나가 사용될 수 있다.
선택적으로, 제1 단말 장치(201)와 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 사이에 있고 또한 이동성 관리 및 세션 관리를 수행하도록 구성된 프로토콜 계층의 프로토콜 계층 파라미터(선택적으로, 이 프로토콜 계층은 LTE 시스템을 위한 NAS임)를 이용하여, 공용 전송 채널 상에서 제1 단말 장치(201)에 의해 전송되는 지정된 서비스의 데이터 패킷에 대한 암호화 및 무결성 보호가 수행된다.
선택적으로, 암호화 및 무결성 보호에 사용되는 루트 키가 공용 전송 채널에 의해 공유되거나; 또는
암호화 및 무결성 보호에 사용되는 루트 키가 제1 단말 장치(201) 전용이다. 이 경우에, 제1 단말 장치(201)는 제1 단말 장치(201)의 식별자를 지정된 서비스의 상향링크 데이터 패킷에 추가한다. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)(상향링크 경로 2) 또는 서빙 게이트웨이(204)(상향링크 경로 1)는 제1 단말 장치(201)의 식별자와 제1 단말 장치(201)의 루트 키 간의 대응 관계를 미리 저장하고 있고, 제1 단말 장치(201)의 식별자로부터 제1 단말 장치(201)에 의해 송신된 상향링크 데이터 패킷을 획득하며, 획득된 제1 단말 장치(201)의 식별자에 기초하여 루트 키를 결정할 수 있다.
무선 통신 시스템(20)이 도 3 및 도 4에 도시된 무선 액세스 네트워크와 코어 네트워크로 분류되는 경우, 공용 전송 채널 상에서 제1 단말 장치(201)에 의해 전송되는 지정된 서비스의 데이터 패킷에 대한 암호화 및 무결성 보호가, 제1 단말 장치(201)와 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 사이에 있고 또한 이동성 관리 및 세션 관리를 수행하도록 구성된 프로토콜 계층의 프로토콜 계층 파라미터에 의해 수행된다.
선택적으로, 도 4에 도시된 공용 전송 채널의 경우, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 제1 단말 장치(201)에 대한 인증 및 키 합의와, 지정된 서비스의 데이터 패킷에 대한 암호화 및 무결성 보호를 완료한다. 선택적으로, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 수신된 상향링크 데이터 패킷으로부터 제1 단말 장치(201)의 식별자를 획득하고, 제1 단말 장치(201)의 식별자에 기초하여 루트 키를 결정한다.
예 1을 이용하여 공용 전송 채널 셋업 과정에 대해 후술한다.
[예 1]
예 1에서, LTE 시스템의 등록 과정을 예로 들어 공용 전송 채널 셋업 과정에 대해 설명한다.
예 1에서, 제1 단말 장치(201)는 UE이다. UE는 지정된 서비스의 데이터만을 전송하고, "지정된 서비스의 UE"라고 한다. 데이터 게이트웨이(205)는 P-GW이고, 기지국(202)은 eNB이며, 서빙 게이트웨이(204)는 S-GW이고, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)는 MME이다. MME는 UE의 식별자에 기초하여, 공용 전송 채널이 셋업될 필요가 있다고 결정한다.
일반적으로, UE는 시작될 때 코어 네트워크에 등록할 필요가 있다. 초기 등록 요청 메시지가 UE의 식별자, 즉 국제 이동국 식별번호(International Mobile Subscriber Identity, IMSI)를 포함한다. IMSI는 사용자가 계정을 열 때 운영자에 의해 할당된다. 따라서, IMSI를 수신 할 때, 코어 네트워크는 사용자의 서비스 유형을 결정할 수 있다. 서비스 유형이 지정된 서비스(계량기 또는 수도 계량기의 주기적 보고 서비스 등)이면, 지정된 서비스에 대해 인터페이스가 구성될 수 있다. 즉, 공용 전송 채널이 셋업된다.
이하, 서로 다른 인터페이스를 구분하여 설명이 제공된다.
1. S1-MME 인터페이스
S1-MME 인터페이스 상에서, 공용 전송 채널은 MME와 eNB 간의 S1AP ID 페어를 이용하여 식별된다.
지정된 서비스의 UE가 코어 네트워크에 등록하는 경우, eNB는 S1AP 초기 사용자 메시지(S1AP Initial UE Message)를 MME에 송신할 필요가 있다. 이 메시지는 등록 요청(접속 요청 등)을 싣고 있다. 이 메시지가 송신된 후, eNB 측에서, 전용 eNB UE S1AP ID가 UE에 할당된다. UE의 등록 정보를 획득한 후, MME는 eNB에 초기 콘텍스트 셋업 요청 메시지(initial context setup request)로 응답한다. UE에 의해 사용될 필요가 있는 서비스가 지정된 서비스이기 때문에, MME 측은 전용 MME UE S1AP ID를 UE에 할당하는 대신 MME ServiceType S1AP ID를 지정된 서비스에 할당하고, 초기 콘텍스트 셋업 요청(Initial Context Setup Request) 메시지를 이용하여, eNB 측에서 전용 eNB UE S1AP ID를 취소하도록 eNB에 지시하며, eNB UE S1AP ID의 값을 eNB ServiceType S1AP ID에 할당한다.
2. S1-U 인터페이스
S1-U 인터페이스 상에서, 공용 전송 채널은 S-GW와 eNB 간의 GTP 터널 TEID 페어를 이용하여 식별된다.
지정된 서비스의 UE의 등록 요청을 수신한 후, MME는 서비스에 대응하는 공통 S1 GTP 터널을 셋업하도록 S-GW를 트리거한다. S-GW는 상향링크 S1 TEID를 공통 S1 GTP 터널에 할당하고, 상향링크 S1 TEID를 MME에 반환한다. MME는 초기 콘텍스트 셋업 요청 메시지를 이용하여, 서비스에 대한 공용 전송 채널을 활성화하기 위한 요청을 eNB에 송신함으로써, 서비스에 대응하는 S1 GTP 터널을 셋업하도록 eNB를 트리거한다. eNB는 하향링크 S1 TEID를 서비스에 할당하고, 하향링크 S1 TEID를 MME에 반환한다. 그 다음에, MME는 상향링크 S1 TEID를 eNB에 통지하고, 하향링크 S1 TEID를 S-GW에 통지한다.
3. S5 인터페이스
S5 인터페이스 상에서, 공용 전송 채널은 S-GW와 P-GW 간의 GTP 터널 TEID 페어를 이용하여 식별된다.
지정된 서비스의 UE의 등록 요청을 수신한 후, MME는 지정된 서비스에 대한 공통 S5 GTP 터널을 셋업하도록 S-GW를 트리거한다. S-GW는 하향링크 S5 TEID를 공통 S5 GTP 터널에 할당한다. S-GW는 서비스에 대한 공용 전송 채널을 생성하기 위한 요청(Create Shared Service Bearer Request)를 P-GW에 송신한다. 이 요청은 하향링크 S5 TEID를 포함하고, 이것이 지정된 서비스에 대한 공통 S5 인터페이스 구성이라는 것을 나타낸다. 이 메시지를 수신한 후, P-GW는 공통 S5 GTP 터널을 셋업하고, 상향링크 S5 TEID를 할당하며, 그 다음에 S-GW를 통지한다.
4. Uu 인터페이스
지정된 서비스의 UE의 등록의 관련된 구성을 완료한 후, MME는 초기 콘텍스트 셋업 요청 메시지를 이용하여, 지정된 서비스에 대한 공용 전송 채널을 활성화하기 위한 요청을 eNB에 송신한다. 그 다음에, eNB는 RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 UE에 송신한다. 지정된 서비스에 의해 사용되는 논리 채널 식별자(logical channel identifier, LCID), 즉, 무선 인터페이스 상의 공용 전송 채널의 논리 채널 식별자는 메시지 내에 지시된다. 공용 전송 채널의 다른 무선 인터페이스 구성은, TM 모드가 RLC 계층에서 사용되고, PDCP 계층이 암호화 및 무결성 보호 기능과 선택적인 IP 헤더 압축 기능을 가지고 있지 않다는 것을 포함할 수 있다. 선택적으로, 전술한 무선 인터페이스 구성은 UE에 미리 구성되어 있을 수 있거나 또는 브로드캐스트 메시지를 이용하여 UE에 통지될 수 있다.
지정된 서비스의 제1 UE가 코어 네트워크에 등록하는 절차가 완료된 후, 지정된 서비스에 대한 공통 S5 인터페이스, S1 인터페이스, 및 Uu 인터페이스의 구성이 셋업된다. 그 후에, 지정된 서비스의 다른 UE가 동일한 eNB를 이용하여 등록 요청을 MME에 제출하면, Uu 인터페이스의 구성만이 UE에 통지될 필요가 있고, S1 인터페이스의 관련된 구성은 UE에 통지되지 않는다.
공용 전송 채널이 구성된 후, UE는 유휴 상태에 진입한다. 선택적인 공용 전송 채널 셋업 과정이 도 6에 도시되어 있고, 다음의 단계를 포함한다.
S601. 지정된 서비스의 UE가 RRC 연결 설정 완료 메시지를 eNB에 송신한다. 여기서, 메시지는 NAS 등록 요청을 싣고 있다.
S602. UE에 의해 송신된 RRC 연결 설정 완료 메시지를 수신한 후, eNB가 eNB UE S1AP ID를 UE에 할당한다.
S603. eNB는 S1AP 초기 사용자 메시지를 MME에 송신한다. 여기서, 메시지는 NAS 등록 요청 및 eNB에 의해 할당된 eNB UE S1AP ID를 싣고 있다.
S604. S1AP 초기 사용자 메시지를 수신한 후, 지정된 서비스에 대한 공용 전송 채널이 셋업될 필요가 있다는 것을 결정하고, MME 측의 서비스 유형(S1AP ID)을 공용 전송 채널에 할당한다.
S605. MME가 초기 콘텍스트 셋업 요청 메시지를 eNB에 송신한다. 여기서, 메시지는 MME에 의해 할당된 서비스 유형 S1AP ID를 싣고 있고, 할당된 eNB UE S1AP ID를 취소하도록 eNB에 지시하며, eNB 측에서 eNB UE S1AP ID의 값을 서비스 유형 S1AP ID에 할당한다.
S606. MME에 의해 송신된 초기 콘텍스트 셋업 요청 메시지를 수신한 후, eNB가 eNB 측에서 eNB UE S1AP ID의 값을 서비스 유형(S1AP ID)에 할당하고, 하향링크 S1 TEID을 할당한다.
S607. MME가 GTP 세션 셋업 요청 메시지를 S-GW에 송신한다.
S608. GTP 세션 셋업 요청 메시지를 수신한 후, S-GW가 상향링크 S1 TEID와 하향링크 S5 TEID를 공용 전송 채널에 할당한다.
S609. S-GW가 할당된 상향링크 S1 TEID를 MME에 반환하고, eNB가 MME에 의해 반환된 상향링크 S1 TEID를 수신한다.
S610. eNB가 할당된 하향링크 S1 TEID를 MME에 반환한다.
S611. eNB에 의해 반환된 하향링크 S1 TEID를 수신한 후, MME가 수신된 하향링크 S1 TEID를 S-GW에 반환한다.
S612. MME가 상향링크 S1 TEID를 eNB에 반환하고, eNB가 상향링크 S1 TEID를 수신한다.
S613. S-GW가 서비스에 대한 공용 전송 채널을 생성하기 위한 요청 메시지를 P-GW에 송신한다. 여기서, 메시지는 S-GW에 의해 할당된 하향링크 S5 TEID를 싣고 있다.
S614. 공용 전송 채널을 생성하기 위한 요청 메시지를 수신한 후, P-GW가 상향링크 S5 TEID를 생성한다.
S615. P-GW가 생성된 상향링크 S5 TEID를 S-GW에 반환한다.
S616. 공용 전송 채널의 무선 인터페이스 파라미터를 구성하기 위해, eNB가 RRC 연결 재구성 메시지를 UE에 송신한다.
S617. RRC 연결 재구성 메시지를 수신한 후, UE가 공용 전송 채널에 대한 무선 인터페이스 구성을 수행한다. 이 구성이 완료된 후, UE가 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 eNB에 송신한다.
S618. RRC 연결 재구성 완료 메시지를 수신한 후, eNB가 초기 콘텍스트 셋업 완료 메시지를 MME에 송신하고, MME가 초기 콘텍스트 셋업 완료 메시지를 수신한다.
S619. UE가 eNB를 이용하여 등록 완료 메시지를 MME에 송신한다.
이상, 공용 전송 채널 셋업 과정에 대해 예 1를 이용하여 설명하였다. 이하, 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위한 선택적인 보안 메커니즘에 대해 예 2를 이용하여 설명한다.
[예 2]
예 2에서, 마찬가지로 LTE 시스템이 설명을 위한 예로 사용된다.
코어 네트워크에 등록한 후, UE가 유휴 상태에 진입한다. eNB 측에는 UE의 전용 보안 콘텍스트가 없기 때문에, 아무런 RRC 보안 메커니즘도 사용될 수 없다. 하지만, UE가 코어 네트워크에 등록하는 과정 중에, NAS 보안 인증 및 키 합의(Authentication and Key Agreement, AKA) 과정이 완료되어 있다. 따라서, 지정된 서비스의 데이터 패킷에 대해 NAS 보안 메커니즘을 이용하여 암호화 및 무결성 보호가 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이, 루트 키에 대한 2가지 선택적 구현이 있다. 하나의 구현은, 각각의 UE가 개인 루트 키(USIM 카드와 코어 네트워크에 저장됨)를 이용하는 것이고, 즉, 루트 키가 각각의 UE 전용이고; 다른 구현은, 루트 키가 공용 전송 채널에 의해 공유되는 것이다.
사용자의 개인 루트 키가 사용되는 보안 모드의 경우, UE의 식별자, 예를 들어 시스템 아키텍쳐 진화-임시 이동 가입자 식별 번호(system architecture evolution-temporary mobile subscriber identity, S-TMSI)가 암호화된 데이터와 함께 송신될 필요가 있다. UE가 유휴 상태에 있기 때문에, 무선 인터페이스 또는 S1 인터페이스 상에서는 UE 전용 베어러가 없다. UE의 데이터가 공용 전송 채널을 이용하여 S-GW에 도달한 후, S-GW는 이 데이터가 어느 UE에 의해 송신되었는지를 알지 못한다. 즉, S-GW는 통합 보호 체크 및 데이터 복호화를 수행하기 위해 어느 루트 키가 사용될 필요가 있는지를 알지 못한다. 따라서, 코어 네트워크가 UE의 개인 루트 키를 획득하기 위해, UE의 S-TMSI와 데이터가 함께 송신된다.
루트 키가 공용 전송 채널에 의해 공유되는 보안 모드의 경우, 즉 지정된 서비스의 UE의 루트 키가 동일하다. 이 경우에, UE의 S-TMSI는 상향링크 데이터 패킷을 이용하여 송신될 필요가 없다. 하지만, 이 키뿐만 아니라, 암호화된 암호문 및 무결성 보호의 무결성을 위한 메시지 인증 코드(message authentication code for integrity, MAC-I)의 값을 생성하기 위해 베어러 ID 및 카운트 값과 같은 정보가 필요하다. 베어러 ID는 지정된 서비스에 의해 공유될 수 있는데, 즉 지정된 서비스에 대한 공용 전송 채널에 의해 공유된다. 예를 들어, 베어러 ID의 값이 지정된 서비스에 대응하는 LCID 값, 즉 공용 전송 채널의 LCID 값일 수 있다. 카운트 값에 관한 정보도 고정된 수로 설계될 필요가 있거나 또는 고정된 규칙에 따라 생성되도록 설계되어 있다. 예를 들어, 랜덤 액세스 과정에서 랜덤 액세스-무선 네트워크 임시 식별자(random access-radio network temporary identifier, RA-RNTI) 값을 생성하는 방법과 유사한 방법에서는, 무선 인터페이스 상에서 사용된 데이터의 물리적 자원 인덱스가 카운트 값으로 사용된다. 예를 들어, 카운트 값=start RB index+SFN+1이다. 카운트 값이 규칙에 따라 생성되는 생성된 카운트 값이면, 카운트 값은 eNB에 의해 계산될 필요가 있으며, 그 다음에 코어 네트워크에 통지된다.
공용 전송 채널 상에서 데이터를 전송하는 과정에 대해 예 3을 이용하여 설명한다.
[예 3]
예 3에서, 마찬가지로 LTE 시스템을 예로 들어 지정된 서비스의 데이터 패킷을 공용 전송 채널을 이용하여 전송하는 과정에 대해 설명한다.
1. 상향링크 데이터 전송
도 3에 도시된 공용 전송 채널의 경로의 경우, 데이터 패킷 전송 과정이 도 7에 도시되어 있다. 여기서, 도 3의 "다른 네트워크"는 PDN이다.
도 7에 도시된 전송 과정에서, eNB가 데이터 패킷을 S-GW에 직접 송신한다.
도 4에 도시된 공용 전송 채널의 경로의 경우, 데이터 패킷 전송 과정이 도 8에 도시되어 있다. 여기서, 도 4의 "다른 네트워크"는 PDN이다.
도 8에 도시된 전송 과정에서, eNB가 MME를 이용하여 데이터 패킷을 S-GW에 송신한다.
이하, UE가 데이터를 eNB에 송신할 필요가 있는 경우 Uu 인터페이스 내의 물리 계층과 상위 계층의 처리 절차에 대해 개별적으로 설명한다. 상위 계층은 매체 접근 제어(MAC) 계층, RLC 계층, 및 PDCP 계층을 포함한다.
도 9는 Uu 인터페이스 프로토콜 스택의 구조를 도시하고 있다. 맨위에서부터 아래까지 물리 계층(PHY), MAC 계층, RLC 계층, 및 PDCP 계층이 순차적으로 존재한다. 이하, 각각의 프로토콜 계층의 처리에 대해 설명한다.
(1) 물리 계층
여기서, UE가 유휴 상태에 있는 예를 든다. UE가 이미 하향링크 동기화를 획득하였고, 시스템의 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel, PRACH)의 구성을 수신한다. 데이터를 송신할 필요가 있으면, UE는 물리 계층에서 랜덤 액세스 과정을 통해 PRACH 채널 상에서 데이터를 eNB에 제출할 수 있다. 랜덤 액세스 과정에서의 앞의 2개의 메시지는 기존의 LTE 시스템에서의 메시지와 동일하다. 이 메시지는 랜덤 액세스 프리앰블 및 랜덤 액세스 응답 메시지를 포함한다. MSG3 메시지 내에, RRC 연결 요청 메시지를 송신하지 않고 지정된 서비스의 데이터 패킷이 직접 송신된다.
eNB는 CRC 검사 결과에 기초하여, 물리적 하이브리드 자동 반복 요청 지시자 채널(physical hybrid-automatic repeat request indicator channel, PHICH) 채널을 이용하여 긍정응답(acknowledgement, ACK) 또는 부정응답(negative acknowledgement, NACK)을 반환한다. 즉, 물리 계층에서 하이브리드 자동 반복 요청(hybrid automatic repeat request, HARQ) 과정을 통해 데이터 전송의 신뢰성이 보장된다. 상세한 과정이 도 10에 도시될 수 있다.
(2) MAC 계층
MAC 프로토콜 데이터 단위(protocol data unit, PDU)의 구조가 도 11에 도시되어 있다.
R은 예비 비트이고, 디폴트 값이 0이다.
E는 MAC 헤더의 종단 식별자이고, 0은 MAC 헤더의 끝을 나타내며, 1은 뒤에 MAC 헤더 정보가 있다는 것을 나타낸다.
F는 L 도메인의 길이를 나타낸다. L이 7비트를 점유하면, F가 0이거나, 또는 L이 15비트를 점유하면, F가 1이다.
LCID가 논리 채널 식별자이다. LCID는 3GPP TS 36.321 v9.5.0의 규정에 따라 5비트이다. LCID의 값이 eNB에 의해 전술한 공용 전송 채널의 LCID로 구성될 수 있다.
MAC PDU에서는, 각각의 메시지 본문이 메시지 서브헤더에 대응한다. 따라서, MAC 서비스 데이터 단위(service data unit, SDU)가 MAC 서브헤더에 대응하고, 선택적인 필링 부분도 필링 서브헤더에 대응한다. 전술한 보안 메커니즘으로부터 알 수 것은, UE가 개인 루트 키를 이용하면, MAC SDU는 사용자의 S-TMSI를 포함할 필요가 있다.
(3) RLC 계층
TM 모드가 RLC 계층에서 사용된다. RLC 계층은 데이터 패킷을 패킷화 및 세그먼트화하도록 구성된다. 선택적으로, 지정된 서비스는 데이터양이 작은 서비스이다. 지정된 서비스의 전체 패킷이 한 번의 전송 중에 송신될 수 있으면, 데이터 패킷은 패킷화 및 세그먼트화될 필요가 없다.
또한, 선택적으로, RLC 계층에 의해 제공되는 ARQ 기능이 대안적으로 생략될 수 있다. 물리 계층의 HARQ 기능을 이용하여 데이터의 정확도가 보장될 수 있다. 물리 계층에 의해 수신된 HARQ 피드백이 항상 NACK이면, UE는 자동으로 무작위적 시간 간격으로 데이터를 재송신할 수 있다.
(4) PDCP 계층
PDCP 계층은 IP 헤더 압축 기능 및 보안 기능을 제공한다. 유휴 상태의 UE가 지정된 서비스의 데이터를 전송하면, UE가 RRC 연결 상태에 진입하지 않기 때문에, RRC 계층 보안 기능이 사용될 수 없다. 즉, PDCP의 보안 기능이 생략될 수 있다.
IP 헤더 압축 기능은 eNB의 구성에 기초하여 활성화되거나 또는 비활성화될 수 있다.
현재 LTE 시스템에서, 데이터 패킷이 PDCP 계층에서 처리된 후, 처리된 데이터 패킷은 S1 인터페이스를 이용하여 eNB에 의해 S-GW에 제출될 필요가 있다. 선택적으로, 본 출원에서는, 데이터가 2가지 방식으로 코어 네트워크에 제출될 수 있다. 하나의 방식이 도 8에 도시된 방식, 즉 eNB->MME->S-GW이고, 다른 방식은 도 7에 도시된 방식, 즉 eNB->S-GW이다. 아래에서 개별적으로 설명한다.
(1) eNB->MME->S-GW
예 1을 참조하면, 본 출원에서, 공용 전송 채널은 MME와 eNB 간의 S1AP ID 페어(eNB ServiceType S1AP ID 및 MME ServiceType S1AP ID)를 이용하여 식별될 수 있다. eNB는 S1AP ID 페어에 의해 식별된 S1-MME 인터페이스를 이용하여 데이터를 MME에 송신한다. 이 데이터를 수신한 후, MME는 무결성 보호 검사 및 복호화를 포함하는 NAS 보안 처리를 수행하고, 그 다음에 데이터 패킷을 S-GW에 포워딩한다.
2. eNB->S-GW
예 1을 참조하면, 본 출원에서, 공용 전송 채널은 eNB와 S-GW 간의 GTP 터널 TEID 페어(S1 UL TEID 및 S1 DL TEID)를 이용하여 식별될 수 있다. eNB는 S1 UL TEID를 이용하여 식별된 S1-U 인터페이스를 이용하여 데이터를 S-GW에 송신할 수 있다. 또한, NAS 보안 처리 기능도 S-GW에 의해 완료된다. MME는 GTP-C 인터페이스(즉, MME와 S-GW 간의 인터페이스를 이용하여, UE의 보안 콘텍스트(루트 키, 베어러 ID, 및 카운트 값을 포함할 수 있음)를 S-GW에 전달할 수 있다
데이터가 S-GW에 도달한 후, 데이터는 S5 UL TEID를 이용하여 P-GW에 포워딩되고, P-GW는 데이터 패킷 내의 목적지 IP 주소에 기초하여 라우팅 및 포워딩을 수행한다.
2. 하향링크 데이터 전송
하향링크 데이터 전송 중에, S5 인터페이스와 S1 인터페이스는 모두 공용 전송 채널에 의해 공유되는 DL TEID를 이용하여 데이터를 포워딩한다. 상세한 과정에 대해서는, 상향링크 전송 부분을 참조하라. LTE-Uu 인터페이스에 대해서는, UE가 유휴 상태에 있기 때문에, UE의 식별자(예를 들어, S-TMSI)와 데이터 패킷을 페이징 메시지에 추가하여 송신이 수행된다.
[예 4]
전술한 예 1 내지 예 3에서는, 유휴 상태의 UE에 대해 주로 설명하였다. 예 4에서는, UE가 연결 상태에 있는 예를 들어 설명한다.
공용 전송 채널이 셋업된 후, eNB가 셀 내에서 지정된 서비스에 대한 공용 전송 채널의 LCID를 브로드캐스트 메시지를 이용하여 UE에 브로드캐스트하고, 셀의 하향링크 동기화를 완료하고 브로드캐스트 메시지를 수신한 후, UE는 정보를 획득할 수 있다.
RRC 연결 상태의 UE가 지정된 서비스의 상향링크 데이터 패킷을 공용 전송 채널을 이용하여 송신할 필요가 있으면, UE는 현재 LTE 시스템의 상향링크 스케줄링 허가(UL-Grant) 적용 절차에 기초하며 스케줄링 요청(scheduling request, SR) 및 버퍼 상태 보고(buffer status report, BSR) 메시지를 먼저 송신할 수 있다. 그 다음에, eNB는 UL-Grant를 UE에 송신하고, UE는 UL-Grant가 나타내는 상향링크 자원 상에서, 지정된 서비스의 상향링크 데이터 패킷을 송신한다.
UE에 의해 송신된 상향링크 데이터 패킷은 MAC 계층의 관점에서 MAC PDU로 간주된다. UE-전용 RRC 연결을 이용하여 상향링크 데이터 패킷이 송신되면, LCID는 UE의 데이터 무선 베어러(data radio bearer, DRB) ID에 대응하는 LCID이어야 한다. 상향링크 데이터 패킷이 지정된 서비스에 대한 공용 전송 채널을 이용하여 송신되면, MAC PDU 내의 LCID는 eNB의 브로드캐스트 메시지에 지시된 공용 전송 채널의 LCID이어야 한다.
상향링크 데이터 패킷을 수신하는 경우, eNB가 공용 전송 채널의 LCID를 식별하면, 후속 RLC 계층, PDCP 계층, S1 인터페이스, 및 S5 인터페이스의 전송 절차가 예 3에서 설명된 절차와 동일하다.
또한, UE가 코어 네트워크에 등록하였으나 지정된 서비스에 대한 공용 전송 채널의 LCID가 셀의 브로드캐스트 메시지를 이용하여 수신되지 않으면, UE는 서비스 요청 NAS 메시지를 이용하여 코어 네트워크로부터 공용 전송 채널을 셋업하기 위해 신청할 수 있다. 서비스 요청 메시지는 공용 전송 채널을 셋업하도록 지시하기 위해 사용되는 지정된 서비스의 타입 식별자 및/또는 지시 정보를 포함한다. 코어 네트워크가 서비스 요청 메시지를 수신한 이후의 공용 연결 셋업 과정에 대해서는, 예 1의 설명을 참조하라.
이동하는 UE의 경우, RRC 연결 상태 또는 유휴 상태와는 무관하게, 신규 셀에 진입한 후, UE는 셀의 브로드캐스트 메시지를 청취할 필요가 있다. 공용 전송 채널의 LCID를 획득한 후에는, 이 공용 전송 채널이 사용될 수 있다. 지정된 서비스의 데이터 패킷이 공용 전송 채널을 이용하여 송신될 필요가 있지만 셀의 브로드캐스트 메시지가 공용 전송 채널의 LCID를 싣고 있지 않으면, 코어 네트워크에 등록하지 않는 UE는 전술한 접속 과정을 통해 공용 전송 채널을 셋업하도록 신청할 수 있고, 코어 네트워크에 등록하는 UE는 서비스 요청 과정을 통해 공용 전송 채널을 셋업하도록 신청할 수 있다.
지정된 서비스의 하향링크 데이터 패킷을 송신하고 수신하는 방법에 대해서는, 예 3을 참조하라.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 제1 단말 장치를 개략적으로 나타낸 구조도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 단말 장치는,
기지국으로부터 지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계를 수신하도록 구성된 수신 모듈(1201) - 논리 채널 식별자는 공용 전송 채널에 대응하고 있으며, 공용 전송 채널은 복수의 단말 장치의 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 사용됨 -; 및
상향링크 데이터 패킷을 기지국에 송신하도록 구성된 송신 모듈(1202) - 상향링크 데이터 패킷은 논리 채널 식별자 및 지정된 서비스의 데이터를 포함하고 있음 -; 및/또는
기지국으로부터 하향링크 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 수신 모듈(1201) - 하향링크 데이터 패킷은 논리 채널 식별자 및 지정된 서비스의 데이터를 포함하고 있음 -; 및 논리 채널 식별자 및 지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계에 기초하여, 하향링크 데이터 패킷이 지정된 서비스의 데이터를 포함한다고 결정하도록 구성된 처리 모듈(1203)을 포함한다.
선택적으로, 수신 모듈(1201)은 구체적으로,
기지국으로부터 브로드캐스트 메시지 또는 무선 자원 제어(RRC) 연결 재구성 메시지를 수신하도록 구성된다. 여기서, 브로드캐스트 메시지 또는 RRC 연결 재구성 메시지는 지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계를 포함한다.
선택적으로, 송신 모듈(1202)은 구체적으로,
랜덤 액세스 과정에서 상향링크 데이터 패킷을 송신하도록 구성된다.
선택적으로, 송신 모듈(1202)은 구체적으로,
랜덤 액세스 과정에서 메시지 3(MSG3)을 수신하도록 구성된다. 여기서, MSG3은 상향링크 데이터 패킷을 싣고 있다.
선택적으로, 수신 모듈(1201)은 구체적으로,
페이징 메시지를 이용하여 기지국에 의해 송신된 지정된 서비스의 하향링크 데이터 패킷을 수신하도록 구성된다.
선택적으로, 송신 모듈(1202)은 추가적으로,
제1 정보를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트에 송신하도록 구성된다. 여기서, 제1 정보는 제1 단말 장치가 지정된 서비스와 연관되어 있다는 것을 나타내기 위해 사용된다.
선택적으로, 제1 정보는 지정된 서비스의 식별자를 포함하거나; 또는
제1 정보는 제1 단말 장치의 식별자를 포함한다.
선택적으로, 송신 모듈(1202)은 구체적으로,
제1 메시지를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트에 송신하도록 구성된다. 여기서, 제1 메시지는 제1 정보를 싣고 있으며, 제1 메시지는,
접속 요청 메시지;
트래킹 영역 갱신 요청 메시지; 및
서비스 요청(SR) 메시지 중 하나이다.
선택적으로, 공용 전송 채널은 제1 단말 장치가 유휴 상태에 진입한 후 삭제되지 않는다.
선택적으로, NAS가 지정된 서비스의 데이터에 대해 암호화 및/또는 무결성 보호를 수행한다.
선택적으로, 암호화 및/또는 무결성 보호에 사용되는된 루트 키가 공용 전송 채널에 의해 공유되거나; 또는
암호화 및/또는 무결성 보호에 사용되는 루트 키가 제1 단말 장치에만 사용되고, 송신 모듈(1202)은 구체적으로, 제1 단말 장치의 식별자를 상향링크 데이터 패킷에 추가하도록 구성된다.
선택적으로, 지정된 서비스의 데이터에 대해 패킷 데이터 수렴 프로토콜(PDCP) 계층의 암호화 및 무결성 보호 처리가 수행되지 않는다.
선택적으로, 지정된 서비스의 데이터는 무선 링크 제어(RLC) 계층에서 투명 모드(TM)로 처리된다.
제1 단말 장치의 다른 선택적인 실시 형태에 대해서는, 제1 단말 장치(201)의 전술한 구현을 참조하라. 처리 모듈(1203)은 제1 단말 장치(201)의 처리 및 제어 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 송신 모듈(1202)은, 제1 단말 장치(201)가 메시지 또는 데이터를 기지국(202)에 송신하는 경우의 송신 동작 또는 제1 단말 장치(201)가 메시지 또는 데이터를 기지국(202)을 이용하여 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)에 송신하는 경우의 송신 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 수신 모듈(1201)은 제1 단말 장치(201)가 기지국(202)으로부터 메시지 또는 데이터를 수신하는 경우의 수신 동작 또는 제1 단말 장치(201)가 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)로부터 기지국(202)을 이용하여 메시지 또는 데이터를 수신하는 경우의 수신 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
제1 단말 장치, 기지국, 및 이동성 관리 네트워크 엘리먼트 간의 상호작용의 절차에 대해서는, 제1 단말 장치(201)와 기지국(202) 간의 상호작용 및 제1 단말 장치(201)와 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 간의 상호작용의 전술한 절차를 참조하라. 제1 단말 장치에 의해 송신되고 수신되는 메시지의 내용과 구조에 대해서는, 상기 절차의 설명을 참조하라.
제1 단말 장치의 선택적인 구현이 도 13에 도시될 수 있다. 프로세서(1303)가 처리 모듈(1203)의 기능을 구현하도록 구성될 수 있고, 수신기(1301)가 수신 모듈(1201)의 기능을 구현하도록 구성될 수 있으며, 송신기(1302)가 송신 모듈(1202)의 기능을 구현하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 단말 장치는 프로그램과 데이터를 저장하도록 구성된 메모리를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1303)는 메모리에 저장된 프로그램을 호출하여 처리 및 제어를 수행할 수 있다.
송신기(1302), 메모리, 및 수신기(1301)는 모두 프로세서(1303)에 직접 연결될 수 있다. 대안적으로, 송신기(1302), 메모리, 수신기(1301), 및 프로세서(1303)는 모두 버스에 연결된다. 이들 구성 요소는 버스를 이용하여 서로 통신한다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 기지국을 개략적으로 나타낸 구조도이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 기지국은,
지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계를 제1 단말 장치에 송신하도록 구성된 제1 송신 모듈(1401) - 논리 채널 식별자는 공용 전송 채널에 대응하며, 공용 전송 채널은 복수의 단말 장치의 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 사용됨 -; 및
제1 단말 장치로부터 상향링크 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 제1 수신 모듈(1402) - 상향링크 데이터 패킷은 지정된 서비스의 데이터 및 논리 채널 식별자를 포함하고 있음 -; 상향링크 데이터 패킷 내의 논리 채널 식별자에 기초하여, 상향링크 데이터 패킷이 공용 전송 채널 상에서 전송될 필요가 있다고 결정하도록 구성된 처리 모듈(1405); 및 공용 전송 채널 상에서 상향링크 데이터 패킷을 전송하도록 구성된 제2 송신 모듈(1403); 및/또는
공용 전송 채널 상에서, 지정된 서비스의 하향링크 데이터 패킷을 수신하도록 구성된 제2 수신 모듈(1404)을 포함한다. 여기서, 제1 송신 모듈(1401)은 추가적으로, 하향링크 데이터 패킷을 브로드캐스트하도록 구성되고, 하향링크 데이터 패킷은 논리 채널 식별자 및 지정된 서비스의 데이터를 포함한다.
선택적으로, 제1 송신 모듈(1401)은 구체적으로,
브로드캐스트 메시지 또는 무선 자원 제어(RRC) 연결 재구성 메시지를 송신 하도록 구성된다. 여기서, 브로드캐스트 메시지 또는 RRC 연결 재구성 메시지는 지정된 서비스와 논리 채널 식별자 간의 대응 관계를 싣고 있다.
선택적으로, 제1 수신 모듈(1402)은 구체적으로,
제1 단말 장치의 랜덤 액세스 과정에서 상향링크 데이터 패킷을 수신하도록 구성된다.
선택적으로, 제1 수신 모듈(1402)은 구체적으로,
제1 단말 장치의 랜덤 액세스 과정에서 메시지 3(MSG3)을 수신하도록 구성된다. 여기서, MSG3은 상향링크 데이터 패킷을 싣고 있다.
선택적으로, 제1 송신 모듈(1401)은 구체적으로,
페이징 메시지를 이용하여 하향링크 데이터 패킷을 브로드캐스트하 하도록 구성된다.
선택적으로, 제2 수신 모듈(1404)은 추가적으로,
이동성 관리 네트워크 엘리먼트로부터 지정된 서비스와 공용 전송 채널 간의 대응 관계를 획득하도록 구성된다.
선택적으로, 공용 전송 채널은 제1 단말 장치가 유휴 상태에 진입한 후 삭제되지 않는다.
선택적으로, 지정된 서비스의 데이터에 대해 패킷 데이터 수렴 프로토콜(PDCP) 계층의 암호화 및 무결성 보호 처리가 수행되지 않는다.
선택적으로, 지정된 서비스의 데이터는 무선 링크 제어(RLC) 계층에서 투명 모드(TM)로 처리된다.
기지국의 또 다른 선택적인 구현에 대해서는, 기지국(202)의 전술한 구현을 참조하라. 처리 모듈(1405)은 기지국(202)의 처리 및 제어 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 기지국(202)이 메시지 또는 데이터를 제1 단말 장치(201)에 송신하는 경우, 제1 송신 모듈(1401)은 송신 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 기지국(202)이 제1 단말 장치(201)에 의해 송신된 메시지 또는 데이터를 수신하는 경우, 제1 수신 모듈(1402)은 수신 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 기지국(202)이 메시지 또는 데이터를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 또는 다른 네트워크 장치에 송신하는 경우, 제2 송신 모듈(1403)은 송신 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 기지국(202)이 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 또는 다른 네트워크 장치로부터 메시지 또는 데이터를 수신하는 경우, 제2 수신 모듈(1404)은 수신 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
기지국, 제1 단말 장치, 및 이동성 관리 네트워크 엘리먼트 간의 상호작용의 절차에 대해서는, 기지국(202), 제1 단말 장치(201), 및 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203) 간의 상호작용의 전술한 절차를 참조하라. 기지국에 의해 송신되고 수신되는 메시지의 내용과 구조에 대해서는, 상기 절차의 설명을 참조하라.
기지국의 선택적인 구현이 도 15에 도시될 수 있다. 프로세서(1505)가 처리 모듈(1405)의 기능을 구현하도록 구성될 수 있고, 제1 송신기(1501)가 제1 송신 모듈(1401)의 기능을 구현하도록 구성될 수 있으며, 제1 수신기(1502)가 제1 수신 모듈(1402)의 기능을 구현하도록 구성될 수 있고, 제2 송신기(1503)가 제2 송신 모듈(1403)의 기능을 수행하도록 구성될 수 있으며, 제2 수신기(1504)가 제2 수신 모듈(1404)의 기능을 구현하도록 구성될 수 있다. 기지국은 프로그램 및 데이터를 저장하도록 구성된 메모리를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1505)는 메모리에 저장된 프로그램을 호출하여 처리 및 제어를 수행할 수 있다.
제1 송신기(1501), 메모리, 제1 수신기(1502), 제2 송신기(1503), 및 제2 수신기(1504)는 모두 프로세서(1501)에 직접 연결될 수 있다. 대안적으로, 제1 송신기(1501), 메모리, 제1 수신기(1502), 제2 송신기(1503), 제2 수신기(1504), 및 프로세서(1505)는 모두 버스에 연결된다. 이들 구성 요소는 버스를 이용하여 서로 통신한다.
제1 송신기(1501)와 제1 수신기(1502)는 제1 단말 장치와 통신하도록 구성된다. 제1 송신기(1501)와 제1 수신기(1502)는 무선 주파수 송신기와 무선 주파수 수신기일 수 있다. 제2 송신기(1503)와 제2 수신기(1504)는 이동성 관리 네트워크 엘리먼트 또는 다른 네트워크 장치와 통신하도록 구성된다. 기지국이 광섬유를 이용하여 이들 장치에 연결된 경우, 제2 송신기(1503)는 광학 송신기일 수 있고, 제2 수신기(1504)는 광학 수신기일 수 있다. 기지국이 마이크로파를 이용하여 이들 장치와 통신하는 경우, 제2 송신기(1503)는 마이크로파 송신기일 수 있고, 제2 수신기(1504)는 마이크로파 수신기일 수 있다.
도 16은 본 출원의 일 실시예에 따른 이동성 관리 네트워크 엘리먼트를 개략적으로 나타낸 구조도이다. 도 16에 도시된 바와 같이, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는,
제1 단말 장치로부터 제1 정보를 수신하도록 구성된 수신 모듈(1601) - 제1 정보는 제1 단말 장치가 지정된 서비스와 연관되어 있다는 것을 나타내기 위해 사용됨 -; 및
수신 모듈(1601)이 제1 정보를 수신한 후 공용 전송 채널을 셋업하도록 구성된 처리 모듈(1602)을 포함한다. 공용 전송 채널은 복수의 단말 장치의 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 사용된다.
선택적으로, 제1 정보는 지정된 서비스의 식별자를 포함하거나; 또는
제1 정보는 제1 단말 장치의 식별자를 포함한다.
선택적으로, 수신 모듈(1601)은 구체적으로, 제1 단말 장치로부터 제1 메시지를 수신하도록 구성된다. 여기서, 제1 메시지는 제1 정보를 싣고 있고, 제1 메시지는,
접속 요청 메시지;
트래킹 영역 갱신 요청 메시지; 및
서비스 요청(SR) 메시지 중 하나이다.
선택적으로, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는, 지정된 서비스와 공용 전송 채널 간의 대응 관계를 기지국에 송신하도록 구성된 송신 모듈(1603)을 더 포함한다.
선택적으로, 송신 모듈(1603)은 추가적으로, 지정된 서비스의 데이터를 공용 전송 채널을 이용하여 송신하도록 구성되거나; 및/또는
선택적으로, 처리 모듈(1602)은 추가적으로,
지정된 서비스의 데이터에 대해 비접속 계층(NAS) 암호화 및/또는 무결성 보호 처리를 수행하도록 구성된다.
선택적으로, 송신 모듈(1603)은 추가적으로,
NAS 파라미터를 서빙 게이트웨이에 송신하도록 구성된다. 여기서, NAS 파라미터는 지정된 서비스의 데이터에 대해 암호화 및/또는 무결성 보호 처리를 수행하기 위해 사용된다.
선택적으로, 공용 전송 채널은 제1 단말 장치가 유휴 상태에 진입한 후 삭제되지 않는다.
이동성 관리 네트워크 엘리먼트의 또 다른 선택적인 구현에 대해서는, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)의 전술한 구현을 참조하라. 처리 모듈(1602)은 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)의 처리 및 제어 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 송신 모듈(1603)은 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)가 메시지 또는 데이터를 기지국(202)에 송신하는 경우의 송신 동작을 수행하거나, 또는 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)가 메시지 또는 데이터를 기지국(202)를 이용하여 제1 단말 장치(201)에 송신하는 경우의 송신 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 수신 모듈(1601)은 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)가 기지국(202)에 의해 송신된 메시지 또는 데이터를 수신하는 경우의 수신 동작을 수행하거나, 또는 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203)가 제1 단말 장치(201)에 의해 송신된 메시지 또는 데이터를 기지국(202)을 이용하여 수신 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
이동성 관리 네트워크 엘리먼트, 단말 장치, 및 기지국 간의 상호작용의 절차에 대해서는, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(203), 제1 단말 장치(201), 및 기지국(202)의 상호작용의 전술한 절차를 참조하라. 이동성 관리 네트워크 엘리먼트에 의해 송신되고 수신되는 메시지의 내용과 구조에 대해서는, 상기 절차의 설명을 참조하라.
이동성 관리 네트워크 엘리먼트의 선택적인 구현이 도 17에 도시될 수 있다. 프로세서(1702)가 처리 모듈(1602)의 기능을 구현하도록 구성될 수 있고, 송신기(1703)가 송신 모듈의 기능을 구현하도록 구성될 수 있으며, 수신기가 수신 모듈(1601)의 기능을 구현하도록 구성될 수 있다. 또한, 이동성 관리 네트워크 엘리먼트는 프로그램 및 데이터를 저장하도록 구성된 메모리를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1702)는 메모리에 저장된 프로그램을 호출함하여 처리 및 제어를 수행할 수 있다.
송신기, 메모리, 및 수신기(1701)는 모두 프로세서(1702)에 직접 연결될 수 있다. 대안적으로, 송신기(1703), 메모리, 수신기(1701), 및 프로세서(1702)는 모두 버스에 연결된다. 이들 구성 요소는 버스를 이용하여 서로 통신한다.
결론적으로, 본 출원의 실시예는 단말 장치, 네트워크 장치, 및 데이터 전송 방법을 제공한다. 단말 장치는 지정된 서비스의 데이터를 공용 전송 채널을 이용하여 전송함으로써, 전용 베어러를 셋업하는 데 필요한 비교적 높은 시그널링 오버헤드를 피하고 또한 시그널링 전송 지연을 줄일 수 있다.
당업자라면 본 출원의 실시예가 방법, 또는 시스템, 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 출원은 하드웨어만의 실시예, 또는 소프트웨어만의 실시예, 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 조합을 가진 실시예의 형태를 이용할 수 있다. 게다가, 본 출원은 컴퓨터에서 사용가능한 프로그램 코드를 포함하고 하나 이상의 컴퓨터 사용가능 저장매체(디스크 메모리, 씨디롬(CD-ROM), 광메모리(optical memory) 등을 포함하지만 이에 제한되지 않음) 상에 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 이용할 수 있다.
본 출원의 실시예에 따른 방법의 흐름도 및/또는 블록도, 장치(시스템), 및 컴퓨터 프로그램 제품을 참조하여 본 출원이 기술되어 있다. 이해되어야 할 것은, 컴퓨터 프로그램 명령이 흐름도 및/또는 블록도 내 각각의 절차 및/또는 각각의 블록, 및 흐름도 및/또는 블록도 내 절차 및/또는 블록의 조합을 구현하는 데 사용될 수 있다는 것이다. 컴퓨터 또는 임의의 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치의 프로세서에 의해 실행되는 명령이 흐름도 내에서 및/또는 블록도 내의 하나 이상의 블록에서 하나 이상의 절차의 구체적인 기능을 구현하는 장치를 생성할 수 있도록, 이러한 컴퓨터 프로그램 명령이 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터, 임베디드 프로세서, 또는 임의의 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치의 프로세서를 위해 제공되어 기계 장치를 생성할 수 있다.
이러한 컴퓨터 프로그램 명령은 대안적으로, 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장된 명령이 명령 장치를 포함하는 인공물을 생성할 수 있도록, 컴퓨터 또는 임의의 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치가 특정 방식으로 작동하게 지시할 수 있는 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장되어 있을 수 있다. 명령 장치는 흐름도에서 및/또는 블록도 내의 하나 이상의 블록에서 하나 이상의 절차의 지정된 기능을 구현한다.
일련의 동작 및 단계가 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 장치에 대해 수행될 수 있도록, 컴퓨터 프로그램 명령이 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치에 로딩됨으로써, 컴퓨터로 구현된 처리를 생성한다. 따라서, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 장치에서 실행되는 명령은, 흐름도 내의 및/또는 블록도 내의 하나 이상의 블록에서 하나 이상의 절차의 구체적인 기능을 수행하기 위한 단계를 제공한다.
본 출원의 일부 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 일단 기본적인 발명 개념을 알게 되면 당업자는 이들 실시예를 변경하고 수정할 수 있다. 그러므로, 다음의 특허 청구 범위는 본 출원의 범위 내에 있는 바람직한 실시예와 모든 변경 및 수정을 포함하는 것으로 이해되기 위한 것이다.
명백히, 당업자라면 본 개시의 사상 및 범위의 실시예에서 벗어나지 않고 본 출원의 실시예를 다양하게 수정하고 변형할 수 있다. 본 출원은 이러한 수정 및 변형이 다음의 특허 청구 범위와 그와 동등한 기술에 의해 정의된 보호 범위 내에 있으면 이를 포함하고자 한다.
Claims (49)
- 데이터 전송 방법으로서,
기지국이, 매체 접근 제어(Media Access Control, MAC) 프로토콜 데이터 단위(protocol data unit, PDU)의 논리 채널 식별자와 지정된 서비스 간의 대응 관계를 제1 단말 장치에 송신하는 단계 - 상기 논리 채널 식별자는 상기 지정된 서비스에 대해 사용되는 하나 이상의 베어러를 지시하고, 상기 논리 채널 식별자는 공용 전송 채널에 대응하고 있으며, 상기 공용 전송 채널은 복수의 단말 장치의 상기 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 사용되는 전송 채널이고, 상기 공용 전송 채널은 상기 복수의 단말 장치에 의해 공유되는 상기 하나 이상의 베어러를 포함함 -; 및
상기 기지국이 상기 제1 단말 장치로부터, 상기 지정된 서비스의 데이터 및 상기 논리 채널 식별자를 포함하는 상향링크 데이터 패킷을 수신하고, 상기 기지국이 상기 상향링크 데이터 패킷 내의 상기 논리 채널 식별자에 대응하는 상기 공용 전송 채널 상에서 상기 상향링크 데이터 패킷을 송신하거나; 상기 기지국이 상기 공용 전송 채널로부터 상기 지정된 서비스의 하향링크 데이터 패킷을 수신하고, 상기 하향링크 데이터 패킷을 브로드캐스트하는 단계 - 상기 하향링크 데이터 패킷은 상기 지정된 서비스의 데이터 및 상기 논리 채널 식별자를 포함하고 있음 -
를 포함하고,
상기 기지국이 논리 채널 식별자와 상기 지정된 서비스 간의 대응 관계를 제1 단말 장치에 송신하는 단계는,
상기 기지국이 브로드캐스트 메시지 또는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 연결 재구성 메시지를 송신하는 단계 - 상기 브로드캐스트 메시지 또는 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 지정된 서비스와 상기 논리 채널 식별자 간의 상기 대응 관계를 싣고 있음 -
를 포함하는, 데이터 전송 방법. - 제1항에 있어서,
상기 기지국이 상기 제1 단말 장치로부터 상향링크 데이터 패킷을 수신하는 것은,
상기 기지국이 상기 제1 단말 장치의 랜덤 액세스 과정에서 상기 상향링크 데이터 패킷을 수신하는 것
을 포함하는, 데이터 전송 방법. - 제2항에 있어서,
상기 기지국이 상기 제1 단말 장치의 랜덤 액세스 과정에서 상기 상향링크 데이터 패킷을 수신하는 것은,
상기 기지국이 상기 제1 단말 장치의 랜덤 액세스 과정에서 메시지 3(MSG3)을 수신하는 것 - 상기 MSG3은 상기 상향링크 데이터 패킷을 싣고 있음 -
을 포함하는, 데이터 전송 방법. - 제1항에 있어서,
상기 기지국이 상기 하향링크 데이터 패킷을 브로드캐스트하는 것은,
상기 기지국이 페이징 메시지를 이용하여 상기 하향링크 데이터 패킷을 브로드캐스트하는 단계
를 포함하는, 데이터 전송 방법. - 제1항에 있어서,
상기 지정된 서비스의 데이터에 대해 패킷 데이터 수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, PDCP) 계층의 암호화 및 무결성 보호 처리가 수행되지 않는, 데이터 전송 방법. - 기지국으로서,
명령을 저장하는 메모리; 및
상기 메모리에 연결된 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는,
매체 접근 제어(Media Access Control, MAC) 프로토콜 데이터 단위(protocol data unit, PDU)의 논리 채널 식별자와 지정된 서비스 간의 대응 관계를 제1 단말 장치에 송신하고 - 상기 논리 채널 식별자는 상기 지정된 서비스에 대해 사용되는 하나 이상의 베어러를 지시하고, 상기 논리 채널 식별자는 공용 전송 채널에 대응하고 있으며, 상기 공용 전송 채널은 복수의 단말 장치의 상기 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 사용되는 전송 채널이고, 상기 공용 전송 채널은 상기 복수의 단말 장치에 의해 공유되는 상기 하나 이상의 베어러를 포함함 -; 그리고
상기 제1 단말 장치로부터 상기 지정된 서비스의 데이터와 논리 채널 식별자를 포함하는 상향링크 데이터 패킷을 수신하고, 상기 상향링크 데이터 패킷이 상기 상향링크 데이터 패킷 내의 상기 논리 채널 식별자에 대응하는 상기 공용 전송 채널 상에서 전송될 필요가 있다는 것을 결정하고, 상기 공용 전송 채널 상에서 상기 상향링크 데이터 패킷을 전송하거나; 상기 공용 전송 채널로부터 상기 지정된 서비스의 하향링크 데이터 패킷을 수신하고, 상기 하향링크 데이터 패킷을 브로드캐스트하기 위해 - 상기 하향링크 데이터 패킷은 상기 지정된 서비스의 데이터 및 상기 논리 채널 식별자를 포함함 - 상기 명령을 실행하고,
상기 메모리에 연결된 상기 프로세서는,
브로드캐스트 메시지 또는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 연결 재구성 메시지를 송신하기 위해 상기 명령을 추가로 실행하고, 상기 브로드캐스트 메시지 또는 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 지정된 서비스와 상기 논리 채널 식별자 간의 상기 대응 관계를 싣고 있는, 기지국. - 제6항에 있어서,
상기 메모리에 연결된 상기 프로세서는,
상기 제1 단말 장치의 랜덤 액세스 과정에서 상기 상향링크 데이터 패킷을 수신하기 위해 상기 명령을 추가로 실행하는, 기지국. - 제7항에 있어서,
상기 메모리에 연결된 상기 프로세서는,
상기 제1 단말 장치의 랜덤 액세스 과정에서 메시지 3(MSG3)을 수신하기 위해 상기 명령을 추가로 실행하고, 상기 MSG3은 상기 상향링크 데이터 패킷을 싣고 있는, 기지국. - 제6항에 있어서,
상기 메모리에 연결된 상기 프로세서는,
페이징 메시지를 이용하여 상기 하향링크 데이터 패킷을 브로드캐스트하기 위해 상기 명령을 추가로 실행하는, 기지국. - 제6항에 있어서,
상기 지정된 서비스의 데이터에 대해 패킷 데이터 수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, PDCP) 계층의 암호화 및 무결성 보호 처리가 수행되지 않는, 기지국. - 제1 단말 장치로서,
명령을 저장하는 메모리; 및
상기 메모리에 연결된 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는,
기지국으로부터, 매체 접근 제어(Media Access Control, MAC) 프로토콜 데이터 단위(protocol data unit, PDU)의 논리 채널 식별자와 지정된 서비스 간의 대응 관계를 수신하고 - 상기 논리 채널 식별자는 상기 지정된 서비스에 대해 사용되는 하나 이상의 베어러를 지시하고, 상기 논리 채널 식별자는 공용 전송 채널에 대응하고, 상기 공용 전송 채널은 복수의 단말 장치의 상기 지정된 서비스의 데이터를 전송하기 위해 사용되는 전송 채널이고, 상기 공용 전송 채널은 상기 복수의 단말 장치에 의해 공유되는 상기 하나 이상의 베어러를 포함함 -;
상향링크 데이터 패킷을 상기 기지국에 송신하거나 - 상기 상향링크 데이터 패킷은 상기 지정된 서비스의 데이터 및 상기 논리 채널 식별자를 포함함 - ; 상기 기지국으로부터 하향링크 데이터 패킷을 수신하고 - 상기 하향링크 데이터 패킷은 상기 지정된 서비스의 데이터 및 논리 채널 식별자를 포함함 -, 상기 논리 채널 식별자 및 상기 지정된 서비스와 상기 논리 채널 식별자 간의 상기 대응 관계에 기초하여, 상기 하향링크 데이터 패킷이 상기 지정된 서비스의 데이터를 포함하고 있다고 결정하기 위해 상기 명령을 실행하고,
상기 메모리에 연결된 상기 프로세서는,
상기 기지국으로부터 브로드캐스트 메시지 또는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 연결 재구성 메시지를 수신하기 위해 상기 명령을 추가로 실행하고, 상기 브로드캐스트 메시지 또는 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 지정된 서비스와 상기 논리 채널 식별자 간의 상기 대응 관계를 포함하는, 제1 단말 장치. - 제11항에 있어서,
상기 메모리에 연결된 상기 프로세서는, 랜덤 액세스 과정에서 상기 상향링크 데이터 패킷을 송신하기 위해 상기 명령을 추가로 실행하는, 제1 단말 장치. - 제12항에 있어서,
상기 메모리에 연결된 상기 프로세서는, 상기 랜덤 액세스 과정에서 메시지 3(MSG3)을 송신하기 위해 상기 명령을 추가로 실행하고, 상기 MSG3은 상기 상향링크 데이터 패킷을 싣고 있는, 제1 단말 장치. - 제11항에 있어서,
상기 메모리에 연결된 상기 프로세서는,
페이징 메시지를 이용하여 상기 기지국에 의해 송신된 상기 지정된 서비스의 하향링크 데이터 패킷을 수신하기 위해 상기 명령을 추가로 실행하는, 제1 단말 장치. - 제11항에 있어서,
상기 메모리에 연결된 상기 프로세서는,
제1 정보를 이동성 관리 네트워크 엘리먼트(mobility management network element)에 송신하기 위해 상기 명령을 추가로 실행하고, 상기 제1 정보는 상기 제1 단말 장치가 상기 지정된 서비스와 연관되어 있다는 것을 나타내기 위해 사용되는, 제1 단말 장치. - 제15항에 있어서,
상기 제1 정보는 상기 지정된 서비스의 식별자를 포함하거나; 또는
상기 제1 정보는 상기 제1 단말 장치의 식별자를 포함하는, 제1 단말 장치. - 제11항에 있어서,
상기 지정된 서비스의 데이터에 대해 패킷 데이터 수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, PDCP) 계층의 암호화 및 무결성 보호 처리가 수행되지 않는, 제1 단말 장치. - 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은 실행시, 컴퓨터로 하여금 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 따른 데이터 전송 방법의 각각의 단계를 실행하게 하는,
컴퓨터 판독가능 기록 매체. - 삭제
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