KR102164013B1 - 무선 통신 시스템에서 small data를 효율적으로 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 small data를 효율적으로 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따르는 통신시스템에서 단말의 통신 모드를 결정하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)에서의 방법은 상기 단말로부터 상기 단말의 위치 정보를 포함하는 접속 요청을 수신하는 단계; 상기 수신된 접속 요청을 기반으로 홈 구독 서버(Home Subscriber Server, HSS)에 메시지를 송신하는 단계; 상기 HSS로부터 제1모드를 설정하기 위한 특정 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 단말의 위치 정보 및 상기 특정 위치 정보를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 상기 단말의 통신 모드를 결정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면 빈번한 small data 전송을 효율적으로 지원할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 small data를 효율적으로 전송하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVING TRANSMISSION EFFICIENCY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 빈번한 small data전송으로 발생하는 시그널링 부하를 줄이기 위한 방법으로, 단말을 connected 상태로 유지하는 방법에 대한 것이다.
무선통신 시스템에서 단말은 데이터 송수신시 radio 자원을 할당 받은 connected 상태에 있고, 데이터 송수신이 완료된 이후에는 radio resource를 release한 idle상태로 변경된다. idle상태의 단말이 다시 데이터 송수신을 하기 위해서는 radio resource 를 할당받기 위한 시그널링을 수행한다.
요즘과 같이 다양한 단말 어플리케이션이 동시에 자주 사용되는 경우, 단말은 keep-alive, state transition등과 같은 small data를 빈번하게 발생시킨다. 이 경우, 단말은 데이터 송수신을 위해 radio resource 및 core network resource할당 및 해제(release)를 위해 시그널링을 빈번하게 수행하게 되며, 이는 네트워크에 시그널링 부하를 발생시킨다.
또한 만약, 단말이 small data를 빈번하게 송수신하는 경우, 단말은 connected상태와 idle상태를 빈번하게 반복하게 되고, 이로 인해 네트워크는 eNB와 MME사이의 network resource인 S1 connection, data radio bearer establishment 등을 반복적으로 수행하며 부하를 겪게 된다.
그러므로, 반복적인 small data를 효율적으로 처리하는 방법이 요구된다.
한편, 스마트폰의 도입으로 사용자 단말에서 여러가지 데이터 어플리케이션이 동시에 실행될 수 있게 되었다. 예를 들면 채팅 프로그램과 웹브라우져, 스트리밍 플레이어들이 동시에 데이터를 송수신하는 경우가 발생할 수 있다. 특히 주기적으로 네트워크와 접속해서 작은 데이터를 주고받는 어플리케이션들이 많이 발생하였는데, 그 예로는 채팅 프로그램이나 푸시 서비스 프로그램 등이 있다. 이러한 다양한 어플리케이션의 특징은 데이터 발생 주기가 서로 다를 수 있다는 것이다. 예를 들면 채팅 프로그램이나 푸시 서비스는 일반적으로 5초에 한번씩 데이터를 주고받는데 비해, 웹 브라우저는 수 분에서 수 시간에 한번씩 데이터를 전송하는 상황이 발생할 수 있다.
현재 단말이 기지국과 RRC connection을 맺은 경우 기지국은 사용자의 활동, 즉 데이터 activity가 일정 시간 동안 없다고 하면 자원 낭비를 막기 위해 RRC connection을 release하게 된다. 즉, 기지국은 inactivity timer를 이용해 timer 값이 expire될 때까지 단말의 활동이 없으면 RRC connection을 release하는 것이다. 현재 inactivity timer값은 기지국이 자의적으로 설정할 수 있게 되어있다. 따라서 사용자의 정보, 즉 단말 위에서 동작 중인 어플리케이션의 정보 등을 고려할 수 없어 단말의 정확한 상황을 고려하지 못하고, 이는 RRC connection의 잦은 setup과 release의 반복으로 이어질 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 빈번한 small data전송으로 발생하는 시그널링 부하를 줄이기 위한 방법으로, 단말을 connected 상태로 유지하는 방법에 대한 것이다.
본 발명은 또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용자의 특성에 따라 사용자 단말과 기지국 사이의 연결을 유지하는 시간을 조절하는 방법에 대한 것이다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 통신시스템에서 단말의 통신 모드를 결정하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)에서의 방법은 상기 단말로부터 상기 단말의 위치 정보를 포함하는 접속 요청을 수신하는 단계; 상기 수신된 접속 요청을 기반으로 홈 구독 서버(Home Subscriber Server, HSS)에 메시지를 송신하는 단계; 상기 HSS로부터 제1모드를 설정하기 위한 특정 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 단말의 위치 정보 및 상기 특정 위치 정보를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 상기 단말의 통신 모드를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르는 통신 시스템에서 단말의 통신 모드를 결정하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME) 장치는 상기 단말로부터 상기 단말의 위치 정보를 포함하는 접속 요청을 수신하고, 상기 수신된 접속 요청을 기반으로 홈 구독 서버(Home Subscriber Server, HSS)에 메시지를 송신하고 상기 HSS로부터 제1모드를 설정하기 위한 특정 위치 정보를 수신하는 송수신부; 및 상기 단말의 위치 정보 및 상기 특정 위치 정보를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 단말의 통신 모드를 결정하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르는 단말의 통신 모드를 결정하는 Mobility Management Entity(MME)에서의 방법은 상기 단말로부터 전송된 접속 요청을 수신하는 단계; 수신된 상기 접속 요청을 기반으로 Home Subscriber Server(HSS)에 위치 갱신 요청을 송신하는 단계; 상기 HSS로부터 상기 단말의 상태 정보를 수신하는 단계; 및 수신된 상기 단말의 상태 정보를 포함하는 제1정보를 기지국(eNodeB, eNB)에 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예를 따르는 단말의 통신 모드를 결정하는 기지국(eNodeB, eNB)에서의 방법은 Mobility Management Entity(MME)로부터 상기 단말의 상태 정보를 수신하는 단계; 수신된 상기 단말의 상태 정보를 기반으로 단말의 통신 모드를 구성(mode configuration)하는 단계; 및 상기 구성된 단말의 통신 모드를 포함하는 제1정보를 상기 단말에 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예를 따르는 단말의 통신 모드 변경을 판단하는 Mobility Management Entity(MME)에서의 방법은 상기 단말로부터 베어러 자원 변경 요청(Request Bearer Resource Modification)을 수신하는 단계; 상기 수신된 베어러 자원 변경 요청을 기반으로 베어러 자원 명령(Bearer Resource Command)를 송신하는 단계; 상기 단말에 할당되는 베어러와 관련된 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 베어러를 생성하는 요청을 기반으로 기지국(eNodeB, eNB)에 베어러 설정 요청(Bearer Setup Request) 및 세선 관리 요청(Session Management Request)중 하나 이상을 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시 예를 단말의 통신 모드 변경을 판단하는 기지국(eNodeB, eNB)에서의 방법은 Mobility Management Entity(MME)로부터 베어러 설정 요청(Bearer Setup Request) 및 세선 관리 요청(Session Management Request)중 하나 이상을 수신하는 단계; 상기 수신된 요청들을 포함하는 정보를 기반으로 상기 단말의 연결 모드를 구성하는(connection mode configuration) 단계; 및 상기 구성된 연결 모드 관련 정보를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 빈번한 small data 전송을 효율적으로 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명 실시 예에 따른 EPS의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 실시 예에 따른, 단말이 서비스를 받기 위해 망에 접속할 때, 단말을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
도 3은 실시 예에 따른 단말이 서비스를 받기 위해 망에 접속할 때, 해당 단말을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 단말이 서비스를 받기 위해 망에 접속할 때, 해당 단말을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
도 5A 및 도 5B는 실시 예에 따른 MME 또는 eNB가 small data management mode를 connected mode로 전환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6A 및 도 6B은 실시 예에 따른 MME 또는 eNB가 small data management mode를 connected mode로 전환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 PGW가 본 발명이 제안하는 새로운 메시지를 이용하여, MME 또는 eNB에게 모드변경 정보를 전달하는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 실시 예에 따라 UE Context Modification Request메시지를 사용하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 9는 본발명의 실시예에 따른 PGW1, PGW2, MME 및 단말 사이에 데이터 송수신 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 단말을 small data management mode 로 설정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 실시 예에 따른 단말을 small data management mode 로 설정할 때 위치 정보를 고려 하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 12는 또 다른 실시 예에 따른 단말을 small data management mode 로 설정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 13은 실시 예에 따른 RRC 연결 시간을 조절하기 위한 신호 흐름을 나타낸 도면이다.
도 14는 실시 예에 따른 단말과 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 단말과 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 16은 실시 예에 따른 코어 네트워크 노드와 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 17은 실시 예에 따른 단말의 서비스 응응의 트래픽 특성을 고려한 inactivity timer를 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, EPS (Evolved Packet System)을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
도 1은 본 발명 실시예의 기반이 되는 EPS의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1은 EPS를 구성하는 엔티티(entity)중 실시 예에 관련된 엔티티만을 도식한 것으로 이외 미도시 된 추가 엔티티들이 EPS에 존재할 수 있다. 또한 아래 엔티티에 대한 설명은 본 발명에 관련된 일부만을 기술한 것으로 추가 기능들이 포함될 수 있다.
도 1을 참조하면, UE(User equipment,100)는 단말을 나타내며, eNB(102)는 무선 자원을 제어하는 엔티티로 단말(100)과 무선 채널을 통해 연결된다. MME는 (108, Mobility Management Entity) 이동성 관리 엔티티로 유휴 모드(idle)의 단말(100)을 관리하며 단말의 로밍(Roaming) 및 인증(Authentication) 관련 기능을 수행할 수 있다.
또한 MME(108)는 단말(100)에서 발생하는 베어러 시그널을 처리한다. HSS는 (110, Home Subscriber Server) 각 단말(100)에 대한 가입 정보를 저장하고 있으며, 단말(100)이 네트워크에 접속 시 MME(108)에게 단말(100) 관련 정보를 전달하여 상기 MME(108)가 단말(100)을 제어하는 데 사용하도록 한다.
SGW(Serving Gateway, 104) 는 단말의 사용자 베어러(user bearer)을 관리하며, 단말(100)에게 데이터가 도착했을 때, 이를 MME(108)에게 알린다. PGW(106)는 서비스 망으로부터 단말(100)에게 전달될 데이터를 수신하거나, 단말(100)로부터 서비스망에 전달될 데이터를 수신한다. 또한, 상기 데이터를 처리하기 위한 정책(policy) 등을 가진다.
상기 EPS에서, 단말(100)은 데이터 송수신을 위해 eNB(102) 와 라디오 베어러(radio bearer)를 수립(establishment)하고, eNB(102)와 MME(108)는 context setup 및 S1 connection 을 맺는다. 데이터 송수신이 완료된 후, 일정조건이 만족하면, MME(108)또는 eNB(102)는 eNB context 를 release한다. 이는 곧 S1 connection을 해제하는 것을 포함한다. 또한, eNB(102)는 단말(100) RRC connection release를 수행하여, 단말(100)을 idle상태로 천이시킨다.
본 발명의 실시 예에 따르는 단말(100), eNB(102), SGW(104), PGW(106), MME(108), HSS(110) 및 PDN(112)는 각각 다른 구성 요소와 데이터를 주고 받을 수 있는 송수신부 및 상기 송수신부를 포함하는 각 구성요소의 동작을 제어할 수 있는 제어부를 포함할 수 있다.
후술할 내용에서 네트워크는 단말(100)을 제외한 EPS의 구성을 포함할 수 있으며 망이라는 표현으로 기술될 수도 있다.
실시 예에서는 빈번한 small data 전송으로 인해 발생하는 시그널링 부하를 감소하기 위한 방법을 제안한다.
먼저 실시 예에서는 온 고잉 데이터(ongoing data)가 없는 상태의 단말(100)을 connected mode로 유지하는 방안을 제안한다. 상기와 같은 방법을 통해 단말(100)의 빈번한 small data 송수신시 발생하는 단말 상태의 천이를 최소화 할 수 있다.
다음으로 또한, 본 발명에서는 small data 를 송수신하는 커넥티드 모드(connected mode) 단말(100)이 네트워크에게 수행하는 이동성(mobility) 관련 동작의 빈도를 최소화하는 방안을 제안한다. Mobility 관련 동작의 빈도를 최소화 함으로써, 단말이 connected mode로 머물러 있기 때문에 발생하는 배터리(battery) 소비를 최소로 줄일 수 있다.
실시 예에서는 네트워크에서 단말(100)을 관리하는 small data management mode를 정의할 수 있다. 여기서 Small data는 킵 얼라이브(keep-alive) 메시지 또는 상태 전이(state transition)메시지 등 단말(100)이 송수신하는 낮은 데이터률(low data rate), 딜레이 톨러란트(delay tolerant) 한 백 그라운드(background) 데이터를 포함 할 수 있다.
Small data management mode는 단말(100)이 상기 small data를 송수신하는 중이거나 또는 connected mode이지만 송수신하는 데이터가 없는 경우, 네트워크가 상기 단말(100)을 관리하는 모드일 수 있다.
Small data management mode는 네트워크가 결정할 수 있다.
실시 예에서는 small data management mode로 진입한 경우, 단말(100)이 radio 상태 measurement report 등을 connected mode보다 작은 빈도로 수행하도록 단말(100) 내부의 상태 값을 조정하고, 단말(100)을 idle mode로 천이시키는 시간 조절을 위해 네트워크는 inactivity timer를 설정한다.
본 발명이 제안하는 small data management mode는 크게 세가지로 구성될 수 있다.
상기 세 가지 는 모드 결정(Mode decision), 모드 구성 (Mode configuration), 모드 변경 (mode change) 를 포함한다.
상기 모드 결정은 네트워크에 단말(100)이 접속했을 때, 상기 네트워크가 단말을 small data management mode로 설정하는 지 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 모드 구성은 small data management mode로 진입하거나, connected mode로 진입하기 위해 네트워크가 단말의 설정(configuration)을 조정하고, 네트워크 엔티티 내부 설정을 수행하는 것을 포함한다.
상기 모드 변경은 단말(100)이 일반 데이터를 송수신 할 수 있도록, 네트워크가 단말을 small data management mode에서 connected mode로 변경하는 것을 포함한다. 상기 일반 데이터는 단말이 송수신 하는 voice 및 video 데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 모드 변경은 connected mode 에서 small data management mode 또는 idle mode로 변경하는 것을 포함한다. 또한, 상기 모드 변경은 idle mode에서 small data management mode로 변경하는 것을 포함할 수 있다.
상기 모드 결정은 네트워크에 단말(100)이 접속했을 때, 상기 네트워크가 상기 단말(100)을 small data management mode로 설정하는 지 여부를 결정할 수 있다.
실시 예에서는 네트워크가 단말(100)을 small data management mode로 설정하는 것을 결정하는 방법을 제안한다.
상기 실시 예에서 제안하는 방법은
1) HSS(110)에 저장된 subscription data를 따르는 방법
2) HSS(110)에 저장된 subscription data를 참고하여, MME(108)가 small data management mode를 적용할 단말(100)을 선택하는 방법
3) eNB(102)가 HSS(110)에 저장된 subscription data 를 참고하거나, 네트워크 상황에 따라 small data management mode를 적용할 단말(100)을 선택하는 방법 및
4) 단말의 이동성에 따라, MME가 해당 단말에게 small data management mode를 적용하는 방법
을 포함할 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 단말(201)이 서비스를 받기 위해 망(network)에 접속할 때, HSS(206)에 저장된 구독 데이터(subscription data)에 따라 단말을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
도 2를 참조하면, 단말(201)은 망(network)에 접속하기 위해 MME(203)에게 접속 요청 메시지를 보내며, MME(203)는 HSS(206)로부터 가입정보를 받아와 이를 eNB(202)에 전달한다. eNB(202)는 모드 구성을 수행한 후, 구성 정보를 단말(201)에게 전달한다. 접속이 완료되면, eNB(202)와 MME(203)는 단말을 small data management mode 로 관리한다.
단계 210에서 단말(201)은 eNB(202)에 Attach Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 215에서 eNB(202)는 MME(203)에 상기 수신된 Attach Request 메시지를 전달할 수 있다.
단계 220에서 MME(203)는 상기 수신된 Attach Request 메시지를 기반으로 Update Location Request를 HSS(206)에 전송할 수 있다.
단계 225에서 HSS(206)는 수신된 상기 Update Location Request를 기반으로 Update Location Ack를 MME(203)에 송신하여 단말(201)이 small data management mode를 설정해야 하는 단말임을 알릴 수 있다.
단말(201)을 small data management mode로 설정해야 하는지 여부를 포함하는 정보는 Update Location Ack메시지 내에 새로운 파라메터(Parameter)로 포함되거나, 단말 Subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. 실시 예에서 SDM(Small Data Management) mode는 상기 기술한 두 가지 방법을 모두 포함할 수 있다.
단계 230에서 MME(203)는 PGW(205)와 Session Creation을 수행함으로써 단말(201)의 pdn connection을 설정할 수 있다.
단계 235에서 MME(203)은 Initial Context Setup Request 및 Attach Accept메시지 중 하나이상을 통해 단말(201)이 small data management mode임을 eNB(202)에 알릴 수 있다. MME(203)가 eNB(202)에 단말(201)이 small data management mode임을 알리는 것은 Context Setup Request 및 Attach Accept 메시지 중 하나 이상 요소 내에 새로운 parameter로 포함되거나, 단말 subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. SDM모드는 상기 기술한 두 방법 모두를 포함할 수 있다.
단계 240에서 eNB(202)는 단계 235에서 수신한 SDM mode 정보를 기반으로 모드 구성(mode configuration)을 수행할 수 있다.
단계 245에서 eNB(202)는 단계 240에서 설정된 모드 정보를 단말(201)에 전송한다. 상기 설정된 모드 정보는 RRC connection Reconfiguration 메시지를 통해 단말(201)에 전송될 수 있다.
단계 250 내지 단계 270에서 단말(201), eNB(202) 및 MME(203)은 남은 Attach 과정을 수행할 수 있다.
도 3은 실시 예에 따라 단말(301)이 서비스를 받기 위해 망에 접속할 때, HSS(306)에 저장된 subscription data를 참고하여, MME(303)가 small data management mode를 적용할 단말을 선택하고, 해당 단말을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
단말(301)은 망(network)에 접속하기 위해 MME(303)에게 접속 요청 메시지를 보내며, MME(303)는 HSS(306)로부터 가입정보를 받아온다. Subscription data는 해당 단말(301)의 사용자가 해당 단말(301)이 small data management mode로 설정하는 것을 허용하는 지 여부를 포함하고 있다. 또는 사업자가 해당 단말을 small data management mode로 설정하려고 하는지 여부를 포함할 수 있다. MME(303)는 상기 정보를 참조하여, 해당 단말(301)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정한다.
MME(303)는 단말이 small data management mode 임을 eNB(302)에게 전달한다. eNB(302)는 모드 구성을 수행한 후, 구성 정보를 단말에게 전달한다.
단계 310에서 단말(301)은 eNB(302)에 Attach Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 315에서 eNB(302)는 수신한 상기 Attach Request 메시지를 MME(303)에 전달할 수 있다.
단계 320에서 MME(303)은 상기 수신한 Attach Request 메시지를 기반으로 HSS(306)에 Update Location Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 325에서 HSS(306)는 수신된 상기 Update Location Request를 기반으로 Update Location Ack를 MME(303)에 송신하여 단말(301)이 small data management mode를 설정해야 하는 단말임을 알릴 수 있다.
단말(301)을 small data management mode로 설정해야 하는지 여부를 포함하는 정보는 Update Location Ack메시지 내에 새로운 Parameter로 포함되거나, 단말 Subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. 실시 예에서 SDM mode는 상기 기술한 두 가지 방법을 모두 포함할 수 있다.
단계 330에서 MME(303)는 PGW(305)와 Session Creation을 수행함으로써 단말(301)의 pdn connection을 설정할 수 있다.
단계 335에서 MME(303)은 단계 325 및 단계 330에서 수신된 정보 중 하나 이상을 기반으로 해당 단말(301)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
단계 340에서 MME(303)은 Initial Context Setup Request 및 Attach Accept메시지를 중 하나이상을 통해 단말(301)이 small data management mode임을 eNB(302)에 알릴 수 있다. MME(303)가 eNB(302)에 단말(301)이 small data management mode임을 알리는 것은 Context Setup Request 및 Attach Accept 메시지 중 하나 이상 요소 내에 새로운 parameter로 포함되거나, 단말 subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. SDM모드는 상기 기술한 두 방법 모두를 포함할 수 있다.
단계 345에서 eNB(302)는 단계 340에서 수신한 SDM mode 정보를 기반으로 모드 구성(mode configuratiuon)을 수행할 수 있다.
단계 350에서 eNB(302)는 단계 345에서 설정한 모드 정보를 단말(301)에 전송한다. 상기 설정된 모드 정보는 RRC connection Reconfiguration 메시지를 통해 단말(301)에 전송될 수 있다.
단계 355내지 단계 375에서 단말(301), eNB(302) 및 MME(303)은 남은 Attach 과정을 수행할 수 있다.
도 4는 실시예에 따라 eNB(402)가 small data management mode를 적용할 단말을 결정하고, 설정하는 것을 설명한 도면이다.
도 4를 참고하면 단말(401)이 서비스를 받기 위해 망에 접속할 때, HSS(406)에 저장된 subscription data를 참고하여, eNB(402)가 small data management mode를 적용할 단말(401)을 선택하고, 해당 단말(401)을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
eNB(402)는 네트워크 상황을 기반으로, 또는 MME(403)로부터 전달받은 subscription data에 포함된 정보를 기반으로 해당 단말(401)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정한다.
단계 410에서 단말(401)은 eNB(402)에 Attach Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 415에서 eNB(402)는 수신한 상기 Attach Request 메시지를 MME(403)에 전달할 수 있다.
단계 420에서 MME(403)은 상기 수신한 Attach Request 메시지를 기반으로 HSS(406)에 Update Location Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 425에서 HSS(406)는 수신된 상기 Update Location Request를 기반으로 Update Location Ack를 MME(403)에 송신하여 단말(401)이 small data management mode를 설정해야 하는 단말임을 알릴 수 있다.
상기 단말(401)을 small data management mode로 설정해야 하는지 여부를 포함하는 정보는 상기 Update Location Ack메시지 내에 새로운 Parameter로 포함되거나, 단말 Subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. 실시 예에서 SDM mode는 상기 기술한 두 가지 방법을 모두 포함할 수 있다.
단계 430에서 MME(403)는 PGW(405)와 Session Creation을 수행함으로써 단말(401)의 pdn connection을 설정할 수 있다.
단계 435에서 MME(403)은 Initial Context Setup Request 및 Attach Accept메시지를 중 하나이상을 통해 단말(401)이 small data management mode임을 eNB(402)에 알릴 수 있다. MME(403)가 eNB(402)에 단말(401)이 small data management mode임을 알리는 것은 Context Setup Request 및 Attach Accept 메시지 중 하나 이상 요소 내에 새로운 parameter로 포함되거나, 단말 subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. SDM모드는 상기 기술한 두 방법 모두를 포함할 수 있다.
단계 440에서 eNB(402)는 단계 435에서 수신된 정보를 기반으로 해당 단말(401)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
단계 445에서 eNB(302)는 단계 440에서 결정된 정보를 기반으로 모드 구성(mode configuration)을 수행할 수 있다.
단계 450에서 eNB(402)는 단계 445에서 설정한 모드 정보를 단말(401)에 전송한다. 상기 설정된 모드 정보는 RRC connection Reconfiguration 메시지를 통해 단말(401)에 전송될 수 있다.
단계 455내지 단계 480에서 단말(401), eNB(402) 및 MME(403)은 남은 Attach 과정을 수행할 수 있다.
Attach 과정을 완료한 단말은 default bearer를 갖는 small data management mode로 동작할 수 있다.
상기 실시예 1),2),3) 을 통해 small data management mode로 설정된 단말이 핸드오버를 한 경우, 상기 단말이 small data management mode 로 설정되었다는 정보가 source network로부터 target network로 전달될 수 있다.
일 실시 예로 MME가 변경되는 S1 based handover를 예로 들어 설명하면 다음과 같다. Source MME는 target MME에게 상기 단말이 small data management mode 로 설정되었다는 것을 포함하는 정보를 전달할 수 있다. 상기 Target MME는 상기 Source MME로부터 정보를 target eNB에게 전달할 수 있다. 상기 Target eNB는 small data management mode 구성을 수행하고, 상기 구성을 상기 target MME에게 전달한다. 상기 Target MME는 상기 Target eNB로부터 전달받은 구성을 상기 source MME, source eNB를 통해 상기 단말에게 전달할 수 있다. small data management mode로 설정되었다는 정보와 small data management mode 구성은 핸드오버시 주고받는 메시지 내에 UE context로 포함될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 small data management mode로 설정되었다는 정보와 small data management mode 구성은 상기 source eNB가 상기 정보를 상기 source MME에게 전달할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 MME가 단말의 이동성에 따라 small data management mode 적용 여부를 결정하고, 설정하는 것이다.
예를 들어, 상기 단말이 집 또는 사무실과 같은 특정 지역에 진입하면 이동성이 급격하게 저하되어 핸드오버가 발생할 확률이 급격히 감소할 수 있다. 이 경우, 상기 단말이 connected mode에 오랫동안 머물러 있는 경우 발생하는 핸드오버 부하가 줄어들기 때문에, small data management mode 를 적용하기에 최적의 상황이 될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 MME는 small data management mode 적용여부를 상기 단말의 이동성에 따라 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말이 이동하는 속도가 빠른 경우, 상기 MME는 small data management mode를 적용하지 않으며, 상기 단말이 이동하는 속도가 느린 경우, 상기 MME는 small data management mode를 적용한다. 또한 상기 MME는 상기 단말이 이동성이 적은 것으로 판단되는 특정 지역에 위치하였을 경우 small data management mode를 적용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, subscription data는 상기 단말의 이동성이 급격히 감소하여 small data management mode 를 적용할 수 있는 영역과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또는, 네트워크가 측정한 상기 단말의 이동성 정보가 subscription data에 포함될 수도 있다.
표 1은 실시예에 따라, HSS내에 포함된 subscription data의 예를 나타낸 도면이다.
Field Description
Small data area Indicates the area/location (e.g. TA, RA, Cell) for long connected mode
UE mobility Indicates the mobility of the UE (e.g. MDT information)
상기 HSS는 본 발명이 제안하는 'Small data area'필드를 포함할 수 있다. Small data area는 small data management mode를 적용 하는 것이 바람직한 영역(area/location)를 포함한다. 상기 영역은 Tracking area, routing area, cell, home 및 office 중 하나 이상을 포함하는 어떤 형태로도 가능하다. 보다 구체적으로 상기 Small data area는 small data management를 적용할 경우 eNB와 MME 사이의 시그널링 부하를 보다 줄이는 것이 가능한 지역일 수 있다. 상기 Small data area는 기 측정한 값을 기반으로 상기 HSS가 관련 된 정보를 기록하고 있을 수 있다. 또한, 상기 HSS는 'UE mobility' 필드를 포함할 수 있다. 상기 UE mobility 값은 단말의 이동성 정보를 포함할 수 있으며 실시 예에 따라 네트워크는 MDT 를 통해 수집된 상기 단말의 속도를 포함하는 이동성정보를 포함할 수 있다. 도 11은 실시예에 따라, MME(1103)가 단말(1101)의 이동성에 따라 small data management mode 적용 여부를 결정하고, 설정하는 것을 Attach 과정을 통해 설명한 도면이다.
도 12을 참고하면 단말(1101)은 망(network)에 접속하기 위해 MME(1103)에게 접속 요청 메시지를 보낼 수 있다. MME(1103)는 HSS(1106)로부터 표 1에서 설명한 가입정보를 포함하는 데이터를 수신할 수 있다. MME(1103)는 단말(1101)이 위치한 영역을 확인한 후, 상기 수신한 가입정보에 따라 해당 단말(1101)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정할 수 있다. MME(1103)는 단말이 small data management mode 임을 eNB(1102)에게 전달한다. eNB(1102)는 모드 구성을 수행한 후, 구성 정보를 단말(1101)에게 전달한다.
보다 구체적으로 설명하면, 단계 1110에서 단말(1101)은 eNB(1102)에 Attach Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 1115에서 eNB(1102)는 상기 수신한 Attach Request 메시지를 MME(1103)에 전달할 수 있다.
단계 1120에서 MME(1103)은 상기 수신한 Attach Request 메시지를 기반으로 HSS(1106)에 Update Location Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 1125에서 HSS(106)는 상기 수신된 Update Location Request를 기반으로 Update Location Ack를 MME(1103)에 송신할 수 있다. 상기 Update Location Ack는 단말(1101)이 small data management mode를 설정해야 하는 단말임을 알리는 지시자 및 상기 단말이 Small data management를 적용하기 용이한 Small data area 관련 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 Small data area는 subscription data내에 포함될 수 있으며, 상기 subscription data는 HSS(1106)이 MME(1103)에 전달할 수 있다.
단계 1130에서 MME(1103)는 PGW(1105)와 Session Creation을 수행함으로써 단말(1101)의 pdn connection을 설정할 수 있다.
단계 1135에서 MME(1103)은 Attach Request를 통해 전달받은 단말(1101)이 위치한 영역이 HSS(1106)으로 부터 수신한 subscription data내의 'small data area'에 포함되는 지 여부를 확인할 수 있다. 'small data area'에 포함되는 경우, MME(1103)는 small data management mode로 설정한다. 포함되지 않는 경우, MME(1103)는 normal attach 과정을 수행할 수 있다.또는, MME(1103)는 상기 subscription data내의 'UE mobility' 를 통해 단말(1101)의 이동성정보를 확인한다. 단말(1101)이 일정기준 이하의 속도/이동성을 갖는 경우, MME(1103)는 small data management mode로 설정한다. 단말(1101)이 일정 기준 이상의 속도/이동성을 갖는 경우, MME(1103)는 normal attach 과정을 수행한다. 상기 일정 기준은 사업자가 설정한 값일 수도 있고, 또는 가입정보에 포함되어 있을 수도 있다.
이후 과정은 도 3의 단계 340 이후 과정과 동일하게 진행될 수 있다.
도 12는 실시 예에 따라, MME가 단말의 이동성에 따라 small data management mode 적용 여부를 결정하고, 설정하는 것을 S1 based handover 과정을 통해 설명한 도면이다.
Source eNB(1202)는 핸드오버 조건이 만족하는 경우, MME에 핸드오버 요청을 전달한다. MME는 Attach 과정을 통해, HSS로부터 표 1에서 설명한 가입정보를 전달받아 저장하고 있다. MME는 단말이 이동하는 영역/위치을 확인한 후, 상기 가입정보에 따라 해당 단말(1201)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정할 수 있다. MME는 단말(1201)이 small data management mode 임을 target eNB에게 전달할 수 있다. Target eNB는 모드 구성을 수행한 후, 구성 정보를 단말에게 전달한다.
도 12를 참고하면, 실시 예는 MME가 변경되는 handover의 경우만 도식했으며, SGW와의 과정은 생략되었다.
단계 1210에서 Source eNB(1202)는 S1을 통한 relocation을 시작할 것을 결정할 수 있다.
단계 1215에서 Source eNB(1202)는 Source MME(1204)에 HO required 메시지를 송신할 수 있다. 상기 HO required 메시지를 통해 Source eNB(1202)는 Source MME(1204)에 단말(1201)이 핸드오버가 필요함을 알릴 수 있다.
단계 1220에서 Source MME(1204)는 Target MME(1205)에 단계 1215에서 수신한 메시지를 기반으로 핸드오버 진행을 위해 forward relocation request 메시지를 전달할 수 있다. 상기 forward relocation request 메시지는 단말(1201)이 현재 위치한 위치 정보를 포함할 수 있다.
단계 1225에서 Target MME(1205)는 단계 1220에서 Source MME(1204)로부터 전달받은 단말(1201)의 위치한 영역이 subscription data내의 'small data area'에 포함되는 지 여부를 확인할 수 있다. 상기 단말(1201)의 위치가'small data area'에 포함되는 경우, Target MME(1205)는 small data management mode로 설정한다. 만약 상기 단말(1201)의 위치가'small data area'에 포함되지 않는 경우, Target MME(1205)는 normal handover 과정을 수행할 수 있다. 또는, Target MME(1205)는 subscription data내의 'UE mobility' 를 통해 small data management mode를 설정할지 여부를 판단할 수 있으며 이는 도 11에서 설명한 실시 예의 판단 기준과 동일하다.
단계 1230에서 Target MME(1205)는 단계 1225의 판단 결과를 기반으로 단말(1201)을 small data management로 설정하는 것을 결정할 수 있다.
단계 1235에서 Target MME(1205)는 Target eNB(1203)에게 단말(1201)이 small data management mode로 설정되었음을 알리는 정보를 포함하는 메시지를 전달할 수 있다.
단계 1240에서 Target eNB(1203)는 small data management mode 구성을 할 수 있다.
단계 1245에서 Target eNB(1203)는 Target MME(1205)에게 HO request ack메시지를 통해 알릴 수 있다. 상기 HO request ack 메시지는 Target eNB(1203)의 모드 구성정보를 포함할 수 있다.
단계 1250에서 Target MME(1205)는 Source MME(1204)에 forward relocation response 메시지를 전송할 수 있다. 상기 forward relocation response 메시지는 단계 1245에서 수신한 모드 구성 정보를 포함할 수 있다.
단계 1255에서 Source MME(1204)는 source eNB(1202)에 HO command 메시지를 전달할 수 있다. 상기 HO command 메시지는 단계 1250에서 수신한 모드 구성 정보를 포함할 수 있다.
단계 1260에서 Source eNB(1202)는 단말(1201)에 HO command 메시지를 전달할 수 있다. 상기 HO command 메시지는 단계 1255에서 수신한 모드 구성 정보를 포함할 수 있다.
이후의 과정은 상기한 핸드오버의 과정과 동일하게 이루어 질 수 있다.
도 2 내지 도 4, 11 및 12에 표기된 과정 이외에, 단말의 Attach, Handover 를 위해 추가적인 과정이 필요할 수도 있음을 밝힌다. 또한, 도면에 제안된 메시지 외에 다른 메시지가 사용되거나, 다른 parameter가 사용될 수도 있음을 밝힌다.
이하에서는 실시 예에 따른 모드 구성(mode configuration)을 하는 방법을 도 2를 참조하여 설명한다.
상기 모드 구성은 네트워크가 small data management mode 또는 connected mode로 설정하기 위해 네트워크 엔티티 내부 설정을 수행하고, 단말에게 전달되는 configuration값을 조정하는 것을 포함한다.
실시 예에서는 eNB(102)가 SDM inactivity timer를 설정하거나 그리고/또는 measurement configuration 값을 설정하거나 그리고/또는 단말의 DRX 값을 설정함으로써 모드 구성을 수행할 수 있다.
먼저 eNB(102)는 ongoing data가 없는 경우에도 단말(100)을 connected mode로 유지하기 위해 제안하는 SDM(Small Data Management) inactivity timer를 유지할 수 있다. SDM inactivity timer는 기존의 inactivity timer의 값을 변경한 값일 수도 있고, small data management mode를 위해 새로 생긴 parameter일 수도 있다.
상기 SDM inactivity timer는 eNB(102)가 small data management mode 단말(100)을 connected mode로 유지하는 시간을 나타낸다. 상기 SDM inactivity timer가 expire되기 전까지 단말(100)은 데이터 전송유무와 관계없이 connected mode로 유지할 수 있다. 즉, eNB(102)는 eNB(102)와 MME(108) 사이의 네트워크 리소스인 S1 release를 수행하지 않는다.
eNB가 단말을 본 발명에서 제안한 바와 같이 connected mode로 길게 유지하고자 하는 경우, 상기 SDM inactivity timer를 보통 connected mode보다 길게 설정할 수 있다. SDM inactivity timer로 기존의 inactivity timer를 사용하는 경우, inactivity timer 의 값이 보통 connected mode 일 때 보다 길게 설정된다.
본 발명이 제안하는 SDM inactivity timer는 small data management mode인 단말(100)에게 동일하게 설정되는 pre-configured 값이거나, eNB(102)가 네트워크 상황에 따라 단말마다 다르게 설정하는 값을 포함한다.
eNB는 단말에게 전달되는 DRX 값을 설정한다. 실시예에 따르면, eNB는 small data management mode 단말을 위한 DRX 값을 따로 갖고 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 상기 DRX값은 MME로부터 전달받을 수도 있다. 상기 DRX값에 따르면, small data management mode 단말의 DRX는 보통 connected mode의 DRX보다 길게 설정할 수 있다. 예를 들면, small data management mode의 단말은 connected mode임에도 불구하고, idle mode에서 사용하는 DRX 값을 사용할 수 있다.
eNB(102)는 단말에게 전달되는 measurement configuration 값을 설정한다. 실시 예에 따르면, eNB(102)는 small data management mode 단말을 위한 measurement configuration값을 따로 갖고 있다. 상기 measurement configuration에 따르면, 예를 들면 단말(100)이 measurement report를 보내는 간격은 기존 connected mode보다 길거나, 단말(100)이 measurement report를 보내는 threshold값은 기존 connected mode보다 낮을 수 있다.
상기 measurement configuration은 RRCConnectionReconfiguration 메시지내의 MeasConfig IE 내에 새로운 변수값 또는 기존변수의 값을 변경한 형태로 포함될 수 있다.
상기 measurement configuration 값은 사업자가 미리 설정한 값일 수도 있고, eNB(102)가 네트워크 상태에 따라 가변적으로 설정할 수도 있는 값이다. 또한, 네트워크 내의 모든 eNB(102)에 동일하게 설정될 수도 있고, 또는 각 eNB(102)마다 다르게 설정될 수도 있다. 또한, small data management mode단말 전체에 동일하게 적용할 수도 있고, 또는 단말(100)마다 다르게 설정하여 적용할 수도 있다.
이하에서는 도 1을 참조하여 모드 변경 (mode change)에 대해서 설명한다.
먼저 small data management mode에서 connected mode로 변경되는 과정에 대해서 설명한다.
small data management mode 인 단말(100)이 일반 데이터를 전송하거나. 상기 일반 데이터를 단말(100)이 수신하는 경우, 네트워크는 단말(100)을 connected mode로 변경할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 모드 변경을 수행하는 방법으로 다음의 방법을 제안한다.
1. 먼저 단말(100)이 요청하는 bearer resource 관련 메시지를 사용하여 모드 변경을 수행하거나,
2. 네트워크가 단말(100)이 송수신하는 데이터 타입 및 형태 중 하나 이상을 기반으로, 일반 데이터를 detection할 수 있다. 상기 detection을 기준으로 모드 변경을 수행하거나,
3. 단말이 subscription data내의 'small data area'를 벗어난 경우. 모드 변경을 수행할 수 있다.
1. 이하에서 단말(100)이 요청하는 bearer resource 관련 메시지를 사용하여 모드 변경을 수행하는 방법에 대해서 기술한다. 단말(100)이 일반 데이터를 전송하고자 하는 경우, 단말(100)은 기존 표준규격에 정의된 과정 또는 방법을 사용한다. 간단히 설명하면, 단말은 PGW(106)에게 필요한 bearer resource 를 요청하는 메시지를 네트워크를 통해 전송한다.
상기 bearer resource를 요청하는 메시지를 이를 전달받은 PGW(106)는 단말(100)이 요청한 bearer resource가 기존 bearer의 modification으로 제공이 불가능한 경우, 새로운 dedicated bearer를 생성하도록 지시를 할 수 있다. 또한 기존 bearer의 modification으로 제공이 가능한 경우는 PGW(106)은 기존 bearer의 resource를 변경하여 사용하도록 지시를 할 수 있다.
실시 예에서는 단말(100)을 connected 모드로 변경하기 위한 정보를 새로운 bearer를 생성하라는 메시지로부터 획득하거나, 기존 bearer를 modification하여 사용하라는 메시지에 모드 변경이 필요함을 나타내는 실시 예에서 제안하는 parameter로부터 획득할 수 있다. 단말(100)을 connected 모드로 변경하기 위한 정보를 새로운 bearer를 생성하라는 메시지로부터 획득하는 것에 대한 것은 도 5A 및 도 5B에 기술된다. 또한 기존 bearer를 modification 하여 사용하라는 메시지에 모드 변경이 필요함을 나타내는 것은 도 6A 및 도 6B에 기술된다.
도 5A 및 도 5B는 MME 또는 eNB가 (PGW로 부터의) 새로운 bearer를 생성하라는 메시지로부터 모드 변경 정보를 획득하여, small data management mode를 connected mode로 전환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5A 및 도 5B를 참조하면 실시예에서 MME(503)또는 eNB(502)는 단말(501)의 bearer 개수를 통해 단말(501)이 일반 데이터를 요청하는 것인지 small data를 사용 중인지를 판단할 수 있다.
모드 결정은 MME(503) 또는 eNB(502)가 할 수 있다. MME(503)가 하는 경우 alt1 방법(528, 546)이 사용되고, eNB(502)가 하는 경우 alt2(534, 550) 방법이 사용될 수 있다.
실시 예에서 eNB(502) 와 MME(503)는 이미 해당 단말(501)이 small data management mode 임을 알고 있음을 가정한다(단계 512).
단계 514에서 단말(501)은 일반 데이터를 보내는 것을 결정한다.
단계 516에서 단말(501)은 MME(503)에게 Request Bearer Resource Modification 메시지를 보낼 수 있다.
단계 518 내지 단계 526에서 MME(503)는 단계 516에서 수신한 Request Bearer Resource Modification 메시지를 포함한 요청을 PGW(505)에 전달한다. PGW(505)는 PCRF(506)와의 데이터 통신 및 단말(501)요청에 기반하여 새로운 bearer를 생성하고, 이를 Create Bearer Request를 통해 MME(503)에 알릴 수 있다. 상기 Bearer를 생성하는 과정은 표준 과정에 따른다.
Alt1)(528), 단계 530에서 상기 Create Bearer Request를 수신한 MME(503)는 small data management mode인 단말(501)이 새로운 bearer를 요청하는 것을 기반으로 이는 단말(501)이 일반 데이터를 보내고자 한다는 것으로 판단한다. 단말(501)이 일반 데이터를 보내는 것으로 판단한 MME(503)은 단말을 connected mode로 설정하도록 결정한다.
단계 532에서 MME(503)은 단말(501)이 connected mode로 설정되었음을 eNB(502)에 알린다. 단계 532에서 MME(503)이 eNB(502)에 알리는 정보는 Bearer setup Request/Session management request메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다. 도5에 표시된 mode change는 상기 기술한 두 방법을 모두를 포함할 수 있다.
Alt2)(534), 단계 536에서 MME(503)은 기존 표준과정에 따라, eNB(502)에게 Bearer setup Request/Session management request메시지를 송신한다.
단계 538에서 상기 메시지를 수신한 eNB(502)는 small data management mode인 단말(501)이 새로운 bearer를 요청하는 것을 기반으로 이는 단말(501)이 일반 데이터를 보내고자 한다는 것으로 판단한다. 단말(501)이 일반 데이터를 보내는 것으로 판단한 eNB(502)은 단말을 connected mode로 설정하도록 결정한다.
단계 540에서 eNB(502)는 수신하거나 결정된 mode change 정보를 기반으로 connected 모드 구성을 수행할 수 있다. 상기 과정은 normal configuration을 포함할 수 있다.
단계 542에서는 eNB(502)는 단계 540에서 설정된 모드 정보를 포함하는 정보를 RRC connection reconfiguration 메시지를 통해 단말(501)에게 전송한다.
단계 548 내지 단계 564에서 단말(501)은 남은 Bearer creation 과정을 수행한다.
이는 기존의 표정과정에서 Alt2)(550)의 경우만 eNB(502)가 단말(501)을 connected mode로 변경했음을 MME(503)에게 알리는 추가과정이 필요하다(단계 552).
상기 MME(503)에게 알리는 과정에서 단말(501)을 connected mode로 변경했음을 알리는 상기 정보는 Bearer setup response 메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다. 도 5A 및 도 5B에 표시된 UE in connected mode는 상기 기술한 두 방법을 모두 일컫는다. 이후 Bearer creation 과정은 기존의 표준과정을 따를 수 있다.
도 6A 및 도 6B은 MME(603) 또는 eNB(602)가 PGW(605)로 부터 전송된 기존 bearer를 변경하라는 메시지로부터 모드 변경 정보를 획득하여, small data management mode를 connected mode로 전환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6A 및 도 6B을 참조하면, 모드 결정은 MME(603) 또는 eNB(602)가 할 수 있으며, MME(603)가 하는 경우 도 6A 및 도 6B의 alt1(628, 646) 방법이 사용되고, eNB(602)가 하는 경우 도 6A 및 도 6B의 alt2(634, 650) 방법이 사용된다.
도 6A 및 도 6B에 기술된 방법의 경우, MME(603)또는 eNB(602)는 bearer 개수로 단말(601)이 일반데이터를 요청하는지 small data 를 사용중인지 알 수 없기 때문에, 본 발명의 실시 예에 따라 PGW(605)로부터 추가적인 정보를 전달받아, 모드 변경을 결정할 수 있다.
도5와 도6의 차이점은 일반 데이터 송수신을 위해, 기존 bearer를 변경하기 때문에 단계 624에서 개시되는 Update Bearer Request 메시지가 사용되는 것이며, MME(603) 또는 eNB(602)가 PGW(605)로부터 일반 데이터를 송수신을 위해 bearer가 변경되었다는 추가적인 정보를 받는 것이다.
상기 추가적인 정보는 단계 624의 Update Bearer Request 메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다.
도 6에 표시된 bearer modification indicator는 상기 기술한 두 방법을 모두 일컫는다.
실시 예에서 eNB(602) 와 MME(603)는 이미 해당 단말(601)이 small data management mode 임을 알고 있음을 가정한다(단계 612).
단계 614에서 단말(601)은 일반 데이터를 보내는 것을 결정한다.
단계 616에서 단말(601)은 MME(603)에게 Request Bearer Resource Modification 메시지를 보낼 수 있다.
단계 618 내지 단계 626에서 MME(603)는 단계 616에서 수신한 Request Bearer Resource Modification 메시지를 포함한 요청을 PGW(605)에 전달한다. PGW(605)는 PCRF(606)와의 데이터 통신 및 단말(501)요청에 기반하여 새로운 bearer를 생성하고, 이를 Create Bearer Request를 통해 MME(603)에 알릴 수 있다. 상기 Bearer를 생성하는 과정은 표준 과정에 따른다.
Alt1)(628), 단계 630에서 상기 bearer modification indicator를 포함한 Create Bearer Request를 수신한 MME(603)는 small data management mode인 단말(601)이 새로운 bearer를 요청하는 것을 기반으로 이는 단말(601)이 일반 데이터를 보내고자 한다는 것으로 판단한다. 단말(601)이 일반 데이터를 보내는 것으로 판단한 MME(603)은 단말을 connected mode로 설정하도록 결정한다.
단계 632에서 MME(603)은 단말(601)이 connected mode로 설정되었음을 eNB(602)에 알린다. 단계 632에서 MME(603)이 eNB(602)에 알리는 정보는 Bearer setup Request/Session management request메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다. 도 6A 및 도 6B에 표시된 mode change는 상기 기술한 두 방법을 모두를 포함할 수 있다.
Alt2)(634), 단계 636에서 MME(603)은 기존 표준과정에 따라, eNB(602)에게 Bearer setup Request/Session management request메시지를 송신한다.
단계 638에서 상기 메시지를 수신한 eNB(602)는 small data management mode인 단말(601)이 새로운 bearer를 요청하는 것을 기반으로 이는 단말(601)이 일반 데이터를 보내고자 한다는 것으로 판단한다. 단말(601)이 일반 데이터를 보내는 것으로 판단한 eNB(602)은 단말을 connected mode로 설정하도록 결정한다.
단계 640에서 eNB(602)는 수신하거나 결정된 mode change 정보를 기반으로 connected 모드 구성을 수행할 수 있다. 상기 과정은 normal configuration을 포함할 수 있다.
단계 642에서는 eNB(602)는 단계 640에서 설정된 모드 정보를 포함하는 정보를 RRC connection reconfiguration 메시지를 통해 단말(601)에게 전송한다.
단계 648 내지 단계 664에서 단말(601)은 남은 Bearer modification과정을 수행한다.
이는 기존의 표정과정에서 Alt2)(650)의 경우만 eNB(602)가 단말(601)을 connected mode로 변경했음을 MME(603)에게 알리는 추가과정이 필요하다.
상기 MME(603)에게 알리는 과정에서 단말(601)을 connected mode로 변경했음을 알리는 상기 정보는 Bearer setup response 메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다. 도 6A 및 도 6B에 표시된 UE in connected mode는 상기 기술한 두 방법을 모두 일컫는다. 이후 Bearer modification 과정은 기존의 표준과정을 따를 수 있다.
2. 이하에서 네트워크가 단말(100)이 송수신하는 데이터 타입 또는 형태 등을 통해, 일반 데이터를 송신하는 것을 detection하는 기술에 대해 설명한다. 단말(100)이 일반 데이터를 전송하고자 하는 경우, 본 발명에 따르면 단말은 이미 갖고 있는 default bearer 를 통해 일반 데이터를 전송한다. PGW(106) 또는 TDF (Traffic Detection Function)는 일정 시간 후, 해당 데이터가 일반 데이터임을 detect한다. 다시 말하면, PGW(106) 또는 TDF는 해당 데이터가 small data가 아님을 detect 한다. 본 발명에서는 PGW(106) 또는 TDF가 small data를 detection하는 방법을 기술한다. 일반 데이터 detection은 해당 데이터가 small data가 아님을 detection함으로써 알게 된다. PGW(106) 또는 TDF가 해당 데이터가 small data가 아님을 (즉, 일반 데이터임을) detect하는 상기 일정 시간은 사업자 policy를 따르거나, 네트워크 상황에 따라 선택적으로 설정 가능하다.
PGW(106) 또는 TDF가 small data를 detection 하는 방법은 크게 두 가지가 있다.
첫 번째는 DPI (de-packet inspection) 기능을 사용하는 것이며, 두 번째는 packet filter를 사용하는 것이다.
이하 DPI 기능을 사용하는 첫 번째 방법을 설명한다.
1) DPI 기능을 사용하여 PGW(106)가 detection하는 방법은 아래와 같은 단계로 이루어 질 수 있다.
PGW(106)는 PCRF로부터 small data를 detection하기 위한 ADC rule (Application Detection control)을 전달받아 설치한다. 또는, PGW(106)은 기 설정된(pre-configured) 방식(rule)에 의해 small data를 detection할 수 있다.
실시 예에서 PGW(106)는 DPI 기능을 사용하여 rule에 따라 small data를 detection한다.
2) 상기 DPI 기능을 사용하여 TDF가 detection하는 방법은 아래와 같은 단계로 이루어 질 수 있다.
TDF(106)는 PCRF로부터 small data를 detection하기 위한 ADC rule (Application Detection Control) 을 전달받아 설치한다. 또는, TDF에 미리 설정 된(pre-configured) 방식(rule)에 의해 small data를 detection할 수 있다. 상기 TDF를 통해 detection 하는 경우, TDF는 detection 결과를 PCRF에 전달하고, PGW(106)는 PCRF로부터 detection정보를 전달받는다.
상기 PGW(106)는 PCRF로부터 detection정보를 전달 받는 방법은 PGW(106)가 PCRF에 물어보는 pull방법 또는 PCRF가 PGW(106)에 요청을 전달하는 push방법을 포함할 수 있다.
이하 패킷 필터를 사용하는 두 번째 방법을 설명한다.
사업자망 내의 특정 엔터티 또는 PCRF는 사업자망 외부에 위치한 application server가 등록한 application server address와 port 정보를 이용해서 small data detection을 위한 packet filter를 구성할 수 있다. PCRF는 상기 packet filter를 ADC rule로 설정하여, PGW(106)나 TDF에 전달할 수 있다. PGW(106) 또는 TDF는 상기 전달받은 ADC rule을 설치한다. 또는, PCRF는 상기 packet filter를 PGW나 TDF에 전달할 수 있다. 또는, 상기 PGW가 전달받은 packet filter는 SGW로 전달될 수도 있다. SGW는 상기 전달받은 packet filter를 사용해 small data detection을 수행할 수 있다.
PGW(106)는 상기 방법으로 detection된 정보를 MME(108)또는 eNB(102)에게 전달하고 이 정보가 단말(100)을 connected 모드로 변경하는데 사용될 수 있다.
3. 이하에서 단말이 subscription data 내의 'small data area'를 벗어난 경우 모드 변경을 수행하는 기술에 대해 설명한다.
단말이 핸드오버를 하는 경우, MME는 단말이 이동하는 위치가 'small data area'에 포함되어 있는지 여부를 확인한다. 만약 포함되어 있지 않은 경우, MME는 단말을 connected 모드로 변경할 수 있다.
도 7은 PGW가 본 발명이 제안하는 새로운 메시지를 이용하여, MME(703) 또는 eNB(702)에게 모드변경 정보를 전달하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면 모드 결정은 MME(703) 또는 eNB(702)가 할 수 있으며, MME(703)가 하는 경우 도7의 alt1 방법(728, 746)이 사용되고, eNB(702)가 하는 경우 도7의 alt2(734, 750) 방법이 사용된다.
단계 712에서 eNB(702) 와 MME(703)는 이미 해당 단말(701)이 small data management mode 임을 알고 있다.
단계 714에서 단말(701)은 일반 데이터를 송신할 것을 결정한다.
단계 716에서 단말(701)이 일반 데이터를 default bearer를 통해 송신한다.
단계 718에서 PGW(705)는 단말(701)이 송신한 상기 일반 데이터를 detect한다.
단계 720에서 PGW(705)는 실시 예에서 제안하는 GTP-C 메시지인 Notify normal data를 통해 SGW(704)에 단말(701)이 일반 데이터 송수신을 시작했음을 알릴 수 있다.
단계 722에서 SGW(704)는 수신한 상기 Notify normal data를 MME(703)에 송신할 수 있다.
단계 724에서 MME(703)는 상기 Notify normal data의 성공적인 수신 여부를 알리는 Notify normal data ack를 SGW(704)에 송신할 수 있으며, 단계 726에서 SGW(704)는 PGW(705)에 Notify normal data ack를 전송할 수 있다.
Alt1)(728), 단계 730에서 상기 요청을 받은 MME(703)는 단말을 connected mode로 설정하기로 결정할 수 있다.
단계 732에서 MME(703)는 단말(701)이 connected mode로 설정되었음을 실시 예에서 제안하는 S1-AP 메시지인 Notify normal data메시지를 통해 eNB(702)에게 알릴 수 있다.
Alt2)(734), 단계 736에서 MME(703)는 실시 예에서 제안하는 S1-AP 메시지인 Mode change request 메시지를 eNB(702)에게 보낸다.
단계 738에서 eNB(702)는 수신한 Mode change request 메시지를 기반으로 단말(701)을 connected mode로 설정하기로 결정할 수 있다.
단계 740에서 eNB(702)는 수신한 mode change 정보를 기반으로 connected 모드 구성을 수행할 수 있다.
단계 742에서 eNB(702)는 단계 740에서 설정한 모드 정보를 RRC connection reconfiguration 메시지를 통해, 단말(701)에게 전송할 수 있다.
단계 744에서 RRC connection reconfiguration 메시지를 수신한 단말(701)은 RRC connection reconfiguration complete를 eNB(702) 송신할 수 있다.
Alt1)(746), 단계 748에서 eNB(702)는 MME(703)에게 실시 예에서 제안하는 S1-AP 메시지인 Mode change response메시지를 송신할 수 있다.
Alt2)(750), 단계 752에서 eNB(702)는 MME(703)에게 실시 예에서 제안하는 S1-AP 메시지인 notify normal data ack메시지를 보낼 수 있다.
도 7에서 사용되는 S1-AP 메시지 이외의 기존의 S1-AP 메시지도 모드변경 정보를 전달하는 용도로 사용될 수도 있다.
도 8은 상기 설명한 기존의 S1-AP 메시지인 UE Context Modification Request메시지를 사용하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면 MME(803)는 Notify normal data 대신 S1-AP 메시지인 UE Context Modification Request메시지에 모드변경 정보를 포함하여 eNB(802)에게 보낼 수 있다. 상기 정보는 UE Context Modification Request메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다.
다음으로 connected mode에서 small data management mode 혹은 idle mode로 변경되는 과정에 대해서 도 1을 참고하여 설명한다.
실시 예에 따르면, 일반 데이터 전송을 완료한 단말(100)은 small data management mode로 천이할 수 있고, 단말(100)은 idle mode로 천이할 수도 있다. 단말(100)이 Small data management mode로 천이하는지, idle 모드로 천이하는지 여부는 사업자 설정 등에 따라 선택적으로 정해질 수 있다.
단말(100)이 small data management mode로 모드 변경을 수행하는 방법은, 도 5A, 5B, 6A, 6B, 7, 8에서 기술한 방법과 유사하다. 단말(100)이 요청하는 bearer resource 관련 메시지를 사용하거나 또는 네트워크가 단말(100)이 송수신하는 데이터 타입/형태 등을 통해, small data management mode를 detection할 수 있다.
먼저 단말(100)이 요청하는 bearer resource 관련 메시지를 사용하는 방법을 설명한다. 단말(100)이 일반 데이터 전송을 완료한 경우, 단말(100)은 기존 표준규격에 정의된 과정/방법을 사용한다. 단말(100)은 PGW(106)에게 필요한 bearer resource 를 요청하는 메시지를 네트워크에 전송한다.
이 경우, 단말(100)이 PGW(106)에 요청하는 bearer resource는 기존의 값보다 적은 값이 된다. 이를 전달받은 PGW(106)는 단말(100)이 요청한 bearer resource로 기존 bearer를 modification하거나, 일반 데이터 전송을 위해 사용된 dedicated bearer를 삭제하도록 지시를 할 수 있다.
실시 예에서는 단말(100)을 small data management mode로 변경하기 위한 정보를 dedicated bearer를 삭제하라는 메시지로부터 획득하거나, 기존 bearer를 modification하여 사용하라는 메시지에 모드 변경이 필요함을 나타내는 실시 예가 제안하는 parameter로부터 획득한다.
상기 설명한 방법은 도 5A,도 5B,도 6A 및 도 6B에 설명한 과정에 유사하게 적용된다. 차이점은 단말(100)을 small data management mode로 변경하기 위한 정보를 dedicated bearer를 삭제하라는 메시지로부터 획득하는 경우, PGW(106)는 Delete Bearer Request 를 MME(108)에게 전송하는 것이다. 또한, eNB(102)가 small data management mode 를 구성하는 것이다.
네트워크가 단말(100)이 송수신하는 데이터 타입/형태 등을 통해, small data management mode를 detection의 경우를 설명한다. 단말(100)이 일반 데이터 전송을 완료한 경우, PGW(106)는 단말(100)이 일반 데이터 송수신을 완료했음을 detect한다. 상기 detection은 PGW(106) 또는 TDF를 통해 가능하다. PGW 또는 TDF가 small data를 detection하거나, 데이터 송수신이 없는 경우를 detection한 경우를 의미할 수 있다. PGW(106)는 상기 정보를 MME(108)또는 eNB(102)에게 전달하고 이 정보가 단말을 small data management mode로 변경하는데 사용될 수 있다.
만약, 단말(100)이 복수개의 PGW(106)와 복수개의 PDN connection을 갖고 있는 경우, 하나의 PDN connection에서는 일반 데이터 전송이 끝났으나, 다른 PDN connection에서는 일반데이터 송수신이 진행 중일 수도 있다. 즉, MME(108)/eNB(102)는 단말(100)이 갖고 있는 모든 PDN connection에서 small data management mode 인지를 확인해야 한다.
도 9는 실시예에 따라, PGW1(905), PGW2(906)와 2개의 PDN connection을 갖고 있는 단말(901)에 대해, MME(903)가 PGW1(905)으로부터 단말(901)의 모드 변경 정보를 받았을 때, PGW2(906)에게 해당 단말이 일반데이터를 송수신 중인지 확인하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면 단계 912에서 eNB(902) 및 MME(903)은 단말(901)이 connected mode임을 알고 있다.
단계 914에서 MME(903)는 PGW1(905)으로부터 모드변경에 대한 정보를 수신할 수 있다.
단계 916 및 단계 918에서 MME(903)는 단말(901)이 PGW1(905)뿐만 아니라 PGW2(906)와도 pdn connection을 갖고 있음을 확인하고, PGW2(906)에게 실시 예에 따른 GTP-C 메시지인 Normal Data Check Request 메시지를 보내 단말(901)이 일반 데이터를 송수신 중인지 확인할 수 있다.
단계 920에서 PGW2(906)는 일반 데이터 송수신 여부를 확인한다. 상기 detection은 앞서 설명한 바와 같이 PGW2(906) 또는 PGW2(906) 에서 송수신되는 packet의 detection을 수행하는 TDF를 통해 가능하다.
단계 922 및 단계 924에서 PGW2(906)는 실시 예에 따른 GTP-C 메시지인 Normal Data Check Response 메시지를 보내 단말(901)이 일반 데이터를 송수신 중이 아님을 알린다.
단계 926에서 MME(903)는 단계 924에서 받은 정보를 기반으로 모드 변경을 결정할 수 있다.
단계 928에서 MME(903)는 실시 예에 따른 S1-AP 메시지인 Mode Change Request를 보내 eNB(902)에게 모드 변경을 알릴 수 있다.
단계 930에서 eNB(902)는 단계 928에서 수신한 mode change정보를 기반으로 connected 모드 구성을 수행할 수 있다.
단계 932에서 eNB(902)는 단계 930에서 설정한 모드 정보를 RRC connection reconfiguration 메시지를 통해 단말(901)에 전송할 수 있다.
단계 934에서 단말(901)은 RRC connection reconfiguration complete를 eNB(902)에게 송신한다.
단계 936에서 eNB(902)는 MME(903)에게 실시 예에 따른 S1-AP 메시지인 Mode change response메시지를 보낼 수 있다.
실시 예에 따라 단말(901)은 일반 데이터 전송이 완료된 후 idle모드로 천이할 수도 있다. eNB(902)는 단말(902)이 connected mode인 경우, 기존의 단말(901) 상태천이 방법을 적용하여 idle 모드로 천이시킨다. 즉, S1 bearer를 release한다. 또 다른 실시 예에 따르면 eNB(902)는 connected mode상태의 SDM inactivity timer 또는 기존의 inactivity timer가 expire되면 단말(902)를 idle mode로 천이시킬 수 있다. idle모드로 천이시 적용하는 timer는 사업자가 결정할 수 있다.
이하에서 단말이 idle mode 에서 small data management mode 또는 connected mode로 천이하는 과정에 대해서 설명한다.
idle 모드 단말(100)이 데이터를 송수신 하고자 하는 경우, 단말(100)은 Radio connection establishment 및 core network connection 수립을 위해 Service Request메시지를 보낸다.
상기 Service Request 전송은 기존의 표준 과정을 따른다. 단말(100)로부터 Service Request를 받은 네트워크는 Attach과정에서 단말(100)의 모드를 결정한 방법과 유사하게 단말을 small data management mode 로 설정한다.
Service Request를 보낸 단말(100)이 small data를 전송하고자 하는 경우, 단말(100)은 설정된 small data management mode 로 데이터 전송을 수행한다. 단말(100)이 일반 데이터를 전송하고자 하는 경우, 단말은 도 5A,도 5B,6,7,8에서 제안된 방법을 추가로 사용하여 connected mode로 변경될 수 있다.
도 10은 실시 예에 따라, idle mode단말(1001)이 데이터 전송을 위해, Service Request 를 보내는 경우, 단말(1001)을 small data management mode 로 설정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 모드 결정은 MME(1003) 또는 eNB(1002)가 할 수 있으며, MME(1003)가 하는 경우 도 10의 alt1(1018, 1036) 방법이 사용되고, eNB(1002)가 하는 경우 도 10의 alt2(1024, 1040) 방법이 사용된다.
단계 1012에서 단말(1001)은 idle 모드이다.
단계 1014에서 단말은 Service Request 메시지를 eNB(1002)에 전송한다.
단계 1016에서 eNB(1002)는 단계 1014에서 수신한 메시지를 기반으로 MME(1003)에 Service Request를 전송한다.
Alt1)(1018), 단계 1020에서 MME는 단말 context에 따라, 해당 단말을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정한다.
단계 1022에서 MME(1003)는 Initial Context Setup Request/Attach Accept 메시지를 통해, 단말(1001)이 small data management mode 임을 eNB(1002)에게 알릴 수 있다. 상기 eNB(1002)에 알리는 정보는 Initial Context Setup Request/Attach Accept 메시지 내에 새로운 parameter로 포함되거나, 단말(1001) subscription data의 부분으로 포함될 수도 있다. 도 10에 표시된 SDM mode는 상기 기술한 두 방법을 모두 포함한다.
Alt2)(1024), 단계 1026에서 MME(1003)는 eNB(1002)에게 Initial Context Setup Request/Attach Accept 메시지를 보낸다
단계 1028에서 eNB(1002)는 단말(1001) context에 따라, 단말(1001)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정한다.
단계 1030에서 eNB(1002)는 수신한 SDM mode정보를 기반으로 모드 구성을 수행할 수 있다.
단계 1032에서 eNB(1002)는 단계 1030에서 설정한 모드 정보를 RRC connection reconfiguration 메시지를 통해 단말(1001)에 전송할 수 있다.
단계 1034에서 단말(1001)은 수신한 상기 RRC connection reconfiguration 메시지를 기반으로 eNB(1002)에 RRC connection reconfiguration complete메시지를 보낼 수 있다.
Alt1)(1036) 단계 1038에서 eNB(1002)는 MME(1003)에게 Initial context Setup Complete 메시지를 전송할 수 있다.
Alt2)(1040) 단계 1042에서 eNB(1002)는 MME(1003)에게 단말(1001)이 Small data management mode로 설정 되었음을 알리는 정보를 포함하는 Initial context Setup Complete 메시지를 전송 할 수 있다.
단계 1044에서 단말(1001)은 eNB(1002)와 MME(1003)에서 small data management mode 로 설정이 완료된다.
단계 1046에서 MME(1003)는 SGW(1004)에게 단말(1001)의 모드 변경이 발생했음을 알릴 수 있다.
상기 정보는 Modify Bearer Request 메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 또는 기존 parameter의 값을 변경으로도 가능하다. 도 10에 표시된 SDM mode는 상기 기술한 두 방법을 모두를 포함한다.
단계 1050에서 SGW(1004)는 단계 1046에서 수신한 모드 변경 정보를 PGW(1005)에 전송한다. 모드 변경 정보를 PGW(1005)에 전송할 때는 Modify Bearer Request를 통해서도 가능하고 새로운 메시지로도 가능하다.
PGW(1005)가 detection을 항상 수행하지 않고, 일부 시간 또는 특정한 경우에만 수행하는 경우, 즉 detection을 시작하는 triggering point가 필요한 경우, Mode change를 PGW에게 알려주면, detection starting을 하는 triggering point 가 될 수 있다. 실시 예는 이러한 이유로 단계 1050 과정을 제안한다.
도 13은 RRC 연결 시간을 조절하기 위한 신호 흐름을 나타낸 도면이다.
도 13을 참고 하면 실시 예에서는 RRC 연결 시간을 보다 효과적으로 조절하기 위한 방법을 제시한다. 실시 예에서 UE(1302), RAN(1304) 및 MME(1306) 사이에 신호 송수신이 있을 수 있다.
단계 1310에서 RAN(1304) 노드는 사용자의 특성 및 사용자가 사용 중인 서비스 응용의 특성 중 하나 이상을 고려한 inactivity timer 초기 값을 설정할 수 있다.
단계 1315에서 RAN(1304) 노드는 상기 inactivity timer 초기 값에 대응하는 시간이 경과하는 동안 단말(1302)과 관련된 동작이 수행되지 않는지 판단할 수 있다. 상기 상기 inactivity timer 초기 값에 대응하는 시간이 경과하는 동안 단말(1302)과 관련된 동작이 수행되지 않으면 단계 1320 및 단계 1325에서 각각 코어 네트워크와의 연결 및 단말(1302)과의 연결 중 하나 이상을 해제할 수 있다. 그렇지 않을 경우 RAN(1304)노드는 기 설정된 동작을 수행할 수 있다.
상기 코어 네트워크는 MME(1306)을 포함할 수 있으며, 상기 코어 네트워크와의 연결 해제는 S1 release request 및 S1-AP connection 삭제 중 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.
또한 단말(1302)과의 연결을 해제하는 것은 RRC release 및 RRC connection을 삭제 하는 것 중 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.
실시 예에서 RAN(1304) 노드에 사용자 및 서비스 응용의 특성 중 하나 이상을 고려한 inactivity timer를 설정하기 위한 방법은, 단말(1302)로부터 직접 수신하는 것, 가입 정보로부터 수신하는 것 및 트래픽/서비스 응용의 특성을 고려해 PCC에서 결정한 것을 수신하는 것 중 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 단말과 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 14를 참고하면 실시 예에서는 단말(1402)이 RAN(1404) 노드에게 직접 inactivity time을 전달할 수 있다.
단계 1410에서 단말(1410)은, 단말(1410)에 설정된 설정 정보, 단말(1410)의 사용자가 입력한 선호도 및 현재 실행 중인 응용 서비스의 특성 중 하나 이상을 고려해 적절한 inactivity time을 결정할 수 있다.
단계 1415에서 단말(1402)은 상기 결정된 inactivity time을 RAN(1404) 노드에 전송할 수 있다. 상기 결정된 inactivity time을 전달하는 방법은 RRC 요청 메시지를 사용해 RRC 연결을 생성, 이미 맺어진 RRC 연결에 대한 수정을 요청하는 RRC 요청 메시지를 사용 및 MAC CE(control element)의 한 필드를 사용하는 방법 중 하나 이상을 포함하는 방법을 통해 전달될 수 있다.
단계 1420에서 RAN(1404) 노드는, 단계 1415에서 수신한 inactivity time을 기반으로 inactivity timer의 초기 값을 설정할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 이후 단계에서 도 13에서 설명한 동작을 수행할 수 있다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 단말과 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다
도 15를 참고하면 단말(1502)이 코어 네트워크 노드에게 inactivity time을 요청하고, 코어 네트워크 노드가 이를 기반으로 RAN(1504) 노드를 설정할 수 있다. 실시 예에서 상기 코어 네트워크 노드는 MME(1506)를 포함할 수 있다.
단계 1510에서 단말(1502)은, 단말(1502)에 설정된 설정 정보, 사용자가 입력한 선호도 및 현재 실행 중인 응용 서비스의 특성 중 하나 이상을 고려해 적절한 inactivity time을 결정할 수 있다.
단계 1515에서 단말(1502)은 상기 결정된 inactivity time을 포함하는 정보를 코어 네트워크 노드(예, MME(1506))에 전송 할 수 있다. 상기 결정된 inactivity time을 포함하는 정보를 코어 네트워크 노드 에 전달하는 방법은 초기 NAS 메시지, attach request, TAU request 및 RAU request 중 하나 이상의 메시지를 포함할 수 있다.
단계 1520에서 상기 코어 네트워크 노드는 단계 1515에서 수신한 상기 inactivity time을 저장할 수 있다.실시 예에 따라 상기 코어 네트워크 노드는 상기 inactivity time은 사용자 정보 중 하나의 형태로 저장할 수 있다.
단계 1525에서 상기 코어 네트워크 노드는 상기 inactivity time을 RAN(1504) 노드로 전달할 수 있다. 실시 예에 따라 상기 코어 네트워크 노드는 상기 inactivity time을 단말(1502)에 대한 연결을 설정할 때, S1-AP 메시지(예, initial context setup request)를 이용해 기지국(RAN 노드(1504))에 전송할 수 있다. 상기 코어 네트워크 노드는 상기 S1-AP 메시지에 단말(1502) 정보 중 하나로 inactivity time을 포함할 수 있다.
단계 1530에서 RAN(1504) 노드는 수신한 상기 inactivity time을 기반으로 단말(1502)에 대한 inactivity timer의 초기 값을 설정할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 이후에 도 13에의 동작을 수행할 수 있다.
도 16은 실시 예에 따른 코어 네트워크 노드와 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다
도 16을 참고하면 실시 예에 따라 단말(1602)을 위한 inactivity time은 가입 정보의 한 형태로 저장되어 있다가 사용될 수도 있다.
사업자에 의해 가입 정보 데이터베이스는 단말에 대한 inactivity time을 저장할 수 있다. 상기 단말에 대한 inactivity time은 상기 단말의 사용자의 가입정보의 하나로 저장될 수 있다. 또한 상기 가입 정보 데이터베이스는 HSS(1606)을 포함할 수 있다.
단계 1610에서 HSS(1606)은 코어 네트워크 노드에 가입 정보를 전달할 때, 상기 inactivity time을 함께 전달할 수 있다. 상기 코어 네트워크 노드는 MME(1604)를 포함할 수 있다.
단계 1615에서 상기 코어 네트워크 노드는 상기 수신한 inactivity time을 저장 저장할 수 있다.
단계 1620에서 상기 코어 네트워크 노드는 RAN(1602) 노드에 상기 inactivity time을 전달할 수 있다. 실시 예에 따라 상기 코어 네트워크는 상기 단말과 상기 RAN(1602) 노드 사이에 연결이 생성될 때 상기 inactivity time을 RAN(1602) 노드에 전송할 수 있다. 이 때, 상기 inactivity time 값은 APN(Access Point Name)별로 저장되어 APN 별로 코어 네트워크 노드에게 전달될 수도 있다.
실시 예에서 가입 정보 데이터베이스(HSS)(1606)는 Updating location ack 또는 insert subscription data 메시지에 가입 정보의 하나로 저장된 상기 Inactivity time을 포함해 상기 코어 네트워크 노드에게 전달하고, 상기 코어 네트워크 노드(MME)(1604)는 이를 저장하고 있다가, 상기 단말에 대한 연결이 설정될 때, S1-AP 메시지(예, initial context setup request)에 저장된 inactivity time을 포함시켜 전달할 수 있다. 상기 inactivity time을 포함하는 정보를 수신한 RAN(1602) 노드는 이를 이용해 상기 단말에 대한 inactivity timer의 초기 값을 설정할 수 있다.
도 17은 실시 예에 따른 단말의 서비스 응응의 트래픽 특성을 고려한 inactivity timer를 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 17을 참고하면 상기 단말에 여러 종류의 서비스 응용에 대한 트래픽이 전송 중이라면, 상기 여러 종류의 서비스 응용들의 트래픽 특성을 고려해 inactivity timer를 설정할 수도 있다.
단계 1710에서 PCRF(1705)는 상기 단말에 대한 다양한 서비스 응용의 특성을 고려해 inactivity time을 결정할 수 있다.
*단계 1715에서 PCRF(1705)는 상기 결정된 inactivity time을 포함하는 정보를PGW(1704)에 전송할 수 있다. 실시 예에 따라 PCRF(1705)는 상기 결정된 inactivity time을 포함하는 정보를 PCC rule provisioning을 통해 PGW(1704)에 전달할 수 있다.
단계 1720에서 PGW(1704)는 상기 전달받은 inactivity time을 포함하는 정보를SGW(1703)에 전송할 수 있다. 실시 예에 따라 PGW(1704)는 상기 전달받은 inactivity time을 포함하는 정보를 GTP-c message를 통해 SGW(1703)에 전달할 수 있다.
단계 1725에서 SGW(1703)는 상기 전달받은 inactivity time을 포함하는 정보를코어 네트워크에 전송할 수 있다. 실시 예에 따라 SGW(1703)는 상기 전달받은 inactivity time을 포함하는 정보를 GTP-c message를 상기 코어네트워크에 전달할 수 있다. 상기 코어 네트워크는 MME(1702)를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 상기 inactivity time 값은 상기 단말 별, PDN connection(또는 APN) 별, 그리고 EPS bearer별로 설정되어 전달될 수 있다.
단계 1730에서 상기 코어 네트워크 노드(MME)(1702)는 수신한 상기 inactivity 이를 저장할 수 있다.
단계 1735에서 상기 코어 네트워크는 RAN(1701)에 상기 inactivity time을 포함하는 정보를 전송할 수 있다. 실시 예에 따라 상기 코어 네트워크는 상기 단말에 대한 연결이 설정될 때, S1-AP 메시지(예, initial context setup request)에 상기 저장된 inactivity time을 포함시켜 RAN(1701) 노드에 전달할 수 있다.
단계 1740에서 RAN(1740) 노드는 상기 수신한 inactivity time을 기반으로 상기 단말에 대한 inactivity timer의 초기 값을 설정할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 단말(User Equipment, UE)
102 : 기지국(eNodeB, eNB)
104 : 서빙 게이트웨이 (Serving Gateway, SGW)
106 : 페킷 데이터 네트워크 게이트웨이 (Packet Data Network Gateway, PGW)
108 : 모빌리티 메니지먼트 엔티티 (Mobility Management Entity, MME)
110 : 홈 서브스크라이버 서버 (Home Subscriber Server, HSS)
112 : 패킷 데이터 네트워크 (Packet Data Network, PDN)

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 네트워크 엔티티의 방법에 있어서,
    단말과 관련된 가입자 정보에 기반하여 상기 단말의 이동성을 확인하는 단계;
    상기 단말의 이동성을 지시하는 이동성에 대한 정보를 포함한 보조 정보를 확인하는 단계;
    상기 보조 정보를 포함한 메시지를 기지국에 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 보조 정보는 상기 단말에 대한 무선 자원 제어 (radio resource control: RRC) 연결 시간을 결정하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메시지는 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지 (initial context setup request message)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조 정보는 상기 단말의 상태 전환에 대한 정보를 더 포함하며,
    상기 단말의 상태 전환에 대한 정보는 상기 가입자 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이동성에 대한 정보 또는 상기 단말의 상태 전환에 대한 정보 중 적어도 하나는 상기 단말과 관련된 통계 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 단말의 상태 전환에 대한 정보는 상기 단말에 대한 활성화 주기와 관련된 시간에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 기지국의 방법에 있어서,
    네트워크 엔티티로부터 단말의 이동성을 지시하는 이동성에 대한 정보를 포함하는 보조 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 보조 정보에 기반하여 상기 단말의 이동성을 확인하는 단계를 포함하며,
    상기 이동성에 대한 정보는 상기 단말과 관련된 가입자 정보에 기반하여 확인되며,
    상기 보조 정보는 상기 단말에 대한 무선 자원 제어 (radio resource control: RRC) 연결 시간을 결정하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메시지는 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지 (initial context setup request message)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 보조 정보는 상기 단말의 상태 전환에 대한 정보를 더 포함하며,
    상기 단말의 상태 전환에 대한 정보는 상기 가입자 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이동성에 대한 정보 또는 상기 단말의 상태 전환에 대한 정보 중 적어도 하나는 상기 단말과 관련된 통계 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 단말의 상태 전환에 대한 정보는 상기 단말에 대한 활성화 주기와 관련된 시간에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 네트워크 엔티티에 있어서,
    송수신부; 및
    단말과 관련된 가입자 정보에 기반하여 상기 단말의 이동성을 확인하고,
    상기 단말의 이동성을 지시하는 이동성에 대한 정보를 포함한 보조 정보를 확인하고,
    상기 송수신부를 통해 상기 보조 정보를 포함한 메시지를 기지국에 전송하는 제어부를 포함하며,
    상기 보조 정보는 상기 단말에 대한 무선 자원 제어 (radio resource control: RRC) 연결 시간을 결정하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 메시지는 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지 (initial context setup request message)를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 보조 정보는 상기 단말의 상태 전환에 대한 정보를 더 포함하며,
    상기 단말의 상태 전환에 대한 정보는 상기 가입자 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이동성에 대한 정보 또는 상기 단말의 상태 전환에 대한 정보 중 적어도 하나는 상기 단말과 관련된 통계 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 단말의 상태 전환에 대한 정보는 상기 단말에 대한 활성화 주기와 관련된 시간에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 엔티티.
  16. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부를 통해 네트워크 엔티티로부터 단말의 이동성을 지시하는 이동성에 대한 정보를 포함하는 보조 정보를 포함하는 메시지를 수신하고,
    상기 보조 정보에 기반하여 상기 단말의 이동성을 확인하는 제어부를 포함하며,
    상기 이동성에 대한 정보는 상기 단말과 관련된 가입자 정보에 기반하여 확인되며,
    상기 보조 정보는 상기 단말에 대한 무선 자원 제어 (radio resource control: RRC) 연결 시간을 결정하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 메시지는 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지 (initial context setup request message)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 보조 정보는 상기 단말의 상태 전환에 대한 정보를 더 포함하며,
    상기 단말의 상태 전환에 대한 정보는 상기 가입자 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 이동성에 대한 정보 또는 상기 단말의 상태 전환에 대한 정보 중 적어도 하나는 상기 단말과 관련된 통계 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 단말의 상태 전환에 대한 정보는 상기 단말에 대한 활성화 주기와 관련된 시간에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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