KR102385539B1

KR102385539B1 - 무선 통신 시스템에서 서비스 제공 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102385539B1
Application number: KR1020160025244A
Authority: KR
Inventors: 원성환; 김성훈; 조성연
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2022-04-12
Also published as: EP3266233A4; WO2016140507A1; KR20160106520A; US9930591B2; US11129071B2; US20160262068A1; US20180220346A1; US10681602B2; CN107592974B; EP3266233B1; EP3266233A1; US20200305046A1; US20200092778A1; CN107592974A; US10609612B1

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명의 기지국의 방법은, 단말로부터 NAS(non-access stratum) 메시지를 수신하는 단계, 제1 이동성 관리 엔티티(mobility management entity: MME)에 상기 NAS 메시지를 포함한 제1 초기 UE 메시지를 전송하는 단계, 상기 제1 MME로부터 상기 NAS 메시지를 포함한 경로 변경 요청 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지를 제2 MME에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 서비스 제공 방법 및 장치 {A Method and Device for providing a service}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 전용 코어 네트워크를 통해 단말에 서비스를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

한편, 단말은 제공받을 서비스의 종류에 따라 서비스를 제공하기에 적절한 코어 네트워크(core network: CN)를 통해 서비스를 제공 받아야 한다. 이 때, 서비스를 제공하기에 적절한 코어 네트워크를 전용 코어 네트워크(dedicated core network, DCN)라 칭할 수 있다. 따라서, 기지국은 단말로부터 NAS(non-access stratum) 메시지를 수신하는 경우, 상기 NAS 메시지를 전용 코어 네트워크에 포함된 이동성 관리 엔티티(mobility management entity: MME)에 전송함으로써, 단말이 전용 코어네트워크를 통해 서비스를 제공받을 수 있도록 해야 한다. 다만, 기지국이 선택한 MME가 전용 코어 네트워크에 포함된 MME(이하, 전용 MME라 칭할 수 있다)가 아닌 경우, 기지국은 MME를 다시 선택할 필요성이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 기지국이 NAS 메시지를 전송한 MME가 전용 MME가 아닌 경우, 상기 NAS 메시지의 경로 변경을 통해 기지국이 전용 MME에 NAS 메시지를 전송하도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기지국의 방법은, 단말로부터 NAS(non-access stratum) 메시지를 수신하는 단계, 제1 이동성 관리 엔티티(mobility management entity: MME)에 상기 NAS 메시지를 포함한 제1 초기 UE 메시지를 전송하는 단계, 상기 제1 MME로부터 상기 NAS 메시지를 포함한 경로 변경 요청 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지를 제2 MME에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이동성 관리 엔티티의 방법은, 기지국으로부터 NAS(non-access stratum) 메시지를 포함한 제1 초기 UE 메시지를 수신하는 단계, 상기 MME가 단말 사용 유형 정보에 따른 전용 코어 네트워크를 지원하지 못하는 경우, 상기 NAS 메시지를 포함한 경로 변경 요청 메시지를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 경로 변경 요청 메시지가 전송된 경우, 상기 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지는 전용 MME로 전송되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기지국은, 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행하는 통신부; 및 단말로부터 NAS(non-access stratum) 메시지를 수신하고, 제1 이동성 관리 엔티티(mobility management entity: MME)에 상기 NAS 메시지를 포함한 제1 초기 UE 메시지를 전송하고, 상기 제1 MME로부터 상기 NAS 메시지를 포함한 경로 변경 요청 메시지를 수신하고, 및 상기 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지를 제2 MME에 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이동성 관리 엔티티는, 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행하는 통신부; 및 기지국으로부터 NAS(non-access stratum) 메시지를 포함한 제1 초기 UE 메시지를 수신하고, 상기 MME가 단말 사용 유형 정보에 따른 전용 코어 네트워크를 지원하지 못하는 경우, 상기 NAS 메시지를 포함한 경로 변경 요청 메시지를 전송하는 제어부를 포함하며, 상기 경로 변경 요청 메시지가 전송된 경우, 상기 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지는 전용 MME로 전송되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 기지국이 NAS 메시지를 전송한 MME가 전용 MME가 아닌 경우, NAS 메시지의 경로 변경을 통해 기지국이 전용 MME에 NAS 메시지를 전송함으로써, 단말이 적절한 전용 네트워크를 통해 서비스를 제공 받을 수 있다.

도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 통신 시스템의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2a는 UE가 네트워크에 등록(register)하는 절차를 도시한 순서도이다.
도 2b는 UE가 네트워크에 등록하는 절차를 도시한 순서도이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 UE의 어태치 과정을 도시한 순서도이다.
도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따라 NAS 메시지 경로 변경 과정을 도시한 순서도이다.
도 3c는 본 발명의 제1 실시예에 따라 MME/SGSN를 통해 UE를 네트워크에 등록하는 절차를 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 NAS 메시지의 경로를 변경하는 다른 과정을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 제1 MME가 단말을 네트워크에 등록하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 6는 본 발명의 제1 실시예에 따라 기지국이 단말을 네트워크에 등록하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따라 HeNB GW가 단말을 네트워크에 등록하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따라 제1 MME의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따라 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따라 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 11는 본 발명의 제 2실시예에 따라 TAU 절차에서 단말이 ACDC를 적용하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 12은 본 발명의 제 2실시예에 따라 TAU 절차에서 ACDC를 적용하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 13은 본 발명의 제 2실시예에 따라 TAU 절차에서 단말이 ACDC를 적용하는 다른 과정을 도시한 순서도이다.
도 14는 본 발명의 제 2실시예에 따라 TAU 절차에서 ACDC를 적용하는 다른 과정을 도시한 순서도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따라 MBMS 서비스를 제공하는 방법을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따라 MBMS 서비스를 제공하는 방법을 도시한 다른 도면이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 MME의 구성을 도시한 도면이다.
도 19은 본 발명의 제3 실시예에 따른 MCE의 구성을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3세대 동업자 프로젝트(3rd Generation Partnership Project: 3GPP) 단체에서 규격을 정한 무선 접속망(radio access network, RAN) 및 코어망(core network, CN)인 장기간 진화(Long-term evolution, LTE)와 진화된 패킷 코어(evolved packet core, EPC)를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

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 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

실시 예들에서, 모든 단계 및 메시지는 선택적인 수행의 대상이 되거나 생략의 대상이 될 수 있다. 또한 각 실시 예에서 단계들은 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다. 메시지 전달도 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다. 각 단계 및 메시지는 독립적으로 수행될 수 있다.

실시 예들에서 예시로 보인 내용의 일부 혹은 전체는 본 발명의 실시 예를 구체적으로 보여주어 이해를 돕기 위한 것이다. 따라서 세부 내용은 본 발명에서 제안하는 방법 및 장치의 일부를 표현하는 것이라 볼 수 있다. 즉, 실시 예에서 보인 예시의 내용은 통사론적으로 접근되는 것보다 의미론적으로 접근되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 본 명세서와 도면에 개시되는 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

<제 1 실시 예>

도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 통신 시스템의 구조를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 통신 시스템은 LTE를 기반으로 한 이동 통신 시스템일 수 있다.

도 1을 참조하면, 도시된 바와 같이 LTE 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(evolved node B, 기지국(base station), E-UTRAN 등과 혼용될 수 있다, 이하 eNB라 칭할 수 있다)(130)과 MME(mobility management entity)(150) 및 S-GW(serving - gateway)(140)로 구성될 수 있다.

사용자 단말(user equipment, 단말, 터미널(terminal)과 혼용될 수 있다, 이하 UE라 칭할 수 있다)(100)은 eNB(130) 및 S-GW(140), 그리고 P-GW(PDN - gateway)(160)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다. 사용자 단말이 P-GW를 통해 데이터를 송수신 하기 위해서는 PDN 연결(connection)을 생성해야 하며, 하나의 PDN 연결은 하나 이상의 EPS 베어러(bearer)를 포함할 수 있다.

AF(application function)(110)은 사용자와 어플리케이션(application) 수준에서 어플리케이션과 관련된 정보를 교환하는 장치이다.

PCRF(120)는 사용자의 서비스 품질(quality of service, QoS)과 관련된 정책(policy)을 제어하는 장치이며, 상기 정책에 해당하는 PCC(Policy and Charging Control) 규칙(rule)은 P-GW(160)에 전달되어 적용된다.

eNB(130)는 RAN(Radio Access Network) 노드로서 UTRAN 시스템의 RNC 그리고 GERAN 시스템의 BSC에 대응된다. eNB(130)는 UE(100)와 무선 채널로 연결되며 기존 RNC/BSC와 유사한 역할을 수행한다.

LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE(100)들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며 이를 eNB(130)가 담당한다.

S-GW(140)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(150)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다.

MME(150)는 각 종 제어 기능을 담당하는 장치로 하나의 MME(150)는 다수의 기지국들과 연결될 수 있다. 본 발명에서는 새롭게 UE(100)가 접속한 MME를 새로운 MME(150)라고 하고, 어태치(attach) 전 접속했던 MME 및 그에 상응하는 네트워크 개체를 구 MME/SGSN(152)라고 하고, UE(100)가 전용 코어 네트워크에 접속하기 위해 접속하는 MME를 전용 MME(154)라고 한다.

PCRF(Policy Charging and Rules Function)(120)은 트래픽에 대한 QoS 및 과금을 총괄적으로 제어하는 엔터티이다.

한편, 앞서 언급한 것처럼, LTE 시스템은 E-UTRAN 뿐만 아니라 3GPP 외의 엑세스망과의 연동도 지원한다. 만약 Non-3GPP 엑세스망이 연동된 경우, Non-3GPP 엑세스망은 PGW(160)에 바로 연결되거나, 별도의 ePDG를 중간에 두어 연결될 수 있다. Non-3GPP 엑세스망에 대한 가입 정보 처리나 인증 처리를 위해, HSS(Home Subscriber Server)(170)와 AAA(Authentication, Authorization and Accounting) 서버는 서로 정보를 주고받을 수 있으며, 또는 하나의 엔터티에 구현될 수도 있다. ePDG는 설명의 편의를 위해 사용되는 용어이며, Non-3GPP 엑세스망이 직접 PGW에 연결되거나, 아니면 ePDG 외의 다른 노드, 예를 들면 S-GW를 통해 연결되는 경우에도 명세서 상의 실시 예는 큰 변경 없이 적용될 수 있다.

도 2a는 UE가 네트워크에 등록(register)하는 절차를 도시한 순서도이다.

등록 절차는 네트워크 어태치(network attachment)으로 불리며, 네트워크 어태치 동안 기본 EPS 베어러(default EPS bearer)가 생성되어 항상 IP 접속성(always-on IP connectivity)이 가능하다.

도 2a에 따르면, UE(100)는 eNB(130)으로 어태치 요청(attach request) 메시지를 전송(201)할 수 있다. 어태치 요청 메시지를 수신한 eNB는 접속할 새로운 MME(150)로 어태치 요청 메시지를 전송(202)할 수 있다.

어태치 요청 메시지를 수신한 새로운 MME(150)은 구(old) MME 또는 SGSN(serving GPRS support node)(152)로 UE를 식별하기 위한 식별 요청(identification request) 메시지를 전송(203a)하고, 구 MME/SGSN(152)로부터 식별 응답(identification response) 메시지를 수신(203b)할 수 있다. 만약 구 MME/SGSN(152)와 새로운 MME(150)가 모두 UE(100)를 식별하지 못하는 경우, 새로운 MME(150)는 UE(100)으로 ID 요청(identity request) 메시지를 전송(204a)하고, UE(100)으로부터 IMSI(international mobile subscriber identity)를 포함한 ID 응답 메시지를 수신(204b)할 수 있다.

만약 UE(100)의 컨텍스트(context)가 네트워크에 존재하지 않을 경우, UE(100)과 새로운 MME(150) 및 HSS(170)은 인증 및 보안(authentication/security) 절차를 수행(205a)할 수 있다.

인증 및 보안 절차를 수행한 후, UE(100)는 새로운 MME(150)와 다시 암호화된 ID 요청 및 ID 응답 메시지를 송수신(205b)할 수 있다. 이 과정은 인증 및 보안 절차 단계(205a)와 함께 수행될 수 있다.

이후 UE(100)가 어태치 요청 메시지에서 암호화 옵션 전달 플래그(ciphered options transfer flag)를 설정했다면, UE(100)와 새로운 MME(150)는 암호화 옵션 요청 및 응답 메시지를 송수신(206a 및 206b)할 수 있다.

만약 새로운 MME(150)에 UE(100)을 위한 활성화된 베어러 컨텍스트가 존재한다면, 새로운 MME(150)은 S-GW(140)에 세션 삭제 요청(delete session request) 메시지를 전송하고, 상기 메시지에 따라 S-GW(140), P-GW(160) 및 PCRF(120)은 세션을 종료(207a, 207b)할 수 있다. 그리고, S-GW(140)는 세션 종료에 따라 새로운 MME(150)으로 세션 삭제 응답(delete session response) 메시지를 전송(207c)할 수 있다.

만약 마지막 디태치(detach) 이후 MME가 변경되거나, MME에 UE에 대한 유효한 가입자 컨텍스트가 존재하지 않는 등의 상황이라면, 새로운 MME(150)는 HSS(170)으로 장소 업데이트 요청(update location request)를 전송(208)할 수 있다. HSS(170)은 구 MMS/SGSN(152)로 장소 취소(cancel location) 메시지를 전송(209a)하고, 장소 취소 메시지에 대한 장소 취소 수신 확인(ACK) 메시지를 구 MMS/SGSN (152)로부터 수신(209b)할 수 있다.

만약 구 MME/SGSN(152)에 UE(100)을 위한 활성화된 베어러 컨텍스트가 존재한다면, 구 MME/SGSN(152)은 S-GW(140)에 세션 삭제 요청(delete session request) 메시지를 전송(210a)하고, 상기 메시지에 따라 S-GW(140), P-GW(160) 및 PCRF(120)은 세션을 종료(210b)할 수 있다. 그리고 S-GW(140)는 구 MME/SGSN(152)으로 세션 삭제 응답(delete session response) 메시지를 전송(210a, 210b, 210c)할 수 있다. 이후 HSS(170)은 새로운 MME(150)으로 장소 업데이트 수신 확인(update location ACK) 메시지를 전송할 수 있다.

도 2b는 UE가 네트워크에 등록하는 절차를 도시한 순서도이다.

구체적으로, 도 2b는 도 2a의 새로운 MME(150)가 장소 업데이트 수신 확인 메시지를 수신한 이후 단계를 도시한 도면이다.

도 2b를 참고하면, 새로운 MME(150)은 S-GW(140)으로 세션 생성 요청(create session request) 메시지를 전송(212)할 수 있다. 이후 S-GW(140)은 P-GW(160) 및 PCRF(120)과 세션을 생성(213, 214, 215)하고, 다시 S-GW(140)는 새로운 MME(150)으로 세션 생성 응답(create session response) 메시지를 전송(216)할 수 있다.

이후 새로운 MME(150)은 eNB(130)으로 어태치 승인(attach accept) 메시지를 초기 컨텍스트 설정 요청(initial context setup request) 메시지에 포함해 전송(217)할 수 있다.

이를 수신한 eNB(130)은 RRC(radio resource control) 연결 재설정(RRCConnection reconfiguration) 메시지를 UE(100)으로 전송(218)하고, UE(100)가 eNB(130)으로 RRC 연결 재설정 완료(RRCConnection reconfiguration complete) 메시지를 전송(219)하면 eNB(130)은 새로운 MME(150)으로 초기 컨텍스트 설정 응답(initial context setup response) 메시지를 전송(220)할 수 있다.

이후 UE(100)은 어태치 완료(attach complete) 메시지를 포함한 직접 전달(direct transfer) 메시지를 eNB(130)으로 전송(221)하고, eNB(130)은 어태치 완료 메시지를 새로운 MME(150)으로 전달(222)할 수 있다.

초기 컨텍스트 응답 메시지와 어태치 완료 메시지를 수신한 새로운 MME(150)은 베어러 변경 요청(modify bearer request) 메시지를 S-GW(140)으로 전송(223a)할 수 있다. S-GW(140)과 P-GW(160)은 베어러 변경 요청 메시지와 베어러 변경 응답 메시지를 송수신(223a, 223b)하여 베어러 변경을 수행할 수 있다. 그리고 S-GW(140)은 베어러 변경 응답(modify bearer response) 메시지를 새로운 MME(150)으로 전송(224)할 수 있다.

이후 UE(100)의 ME 식별자(mobile equipment identity)가 달라진다면, 새로운 MME(150)은 알림 요청(notify request) 메시지 및 알림 응답(notify response)를 HSS(170)과 송수신(225, 226)할 수 있다.

한편, UE(100)가 eNB(130)으로 어태치 요청(attach request) 메시지를 전송(201)할 경우, 이러한 어태치 요청 메시지는 UE가 eNB로 전송하는 RRCConnectionSetupComplete 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. RRC 메시지에 포함된 어태치 요청 메시지를 수신한 eNB는 접속할 새로운 MME(150)로 어태치 요청 메시지를 포함한 S1-MME 제어 메시지인 초기 UE 메시지(initial UE message)를 전송(202)할 수 있다.

이 때, UE(100)가 어태치 요청 메시지를 전송한 새로운 MME(150)가 속한 코어 네트워크가 UE의 전용 코어 네트워크(dedicated core network, DCN)에 대응하지 않을 수 있다. 전용 코어 네트워크는 사업자에 의해 특정 기능을 제공하거나 특정 UE 또는 가입자를 분리하기 위해 사용될 수 있다. 일례로 사물간 통신(machine-to-machine, M2M)을 위한 가입자를 분리하거나, 특정 기업에 속한 가입자를 분리하기 위해 사용될 수 있다.

UE는 UE의 사용 유형에 대응하는 전용 코어 네트워크에 접속하여 자신에게 알맞은 서비스를 받을 필요성이 있다. 그러나 eNB(130)가 전용 코어 네트워크를 선택하지 못한 경우에는, 단말이 전용 코어 네트워크에 의해 서비스 받을 수 있도록 MME/SGSN(150)에게 전달되는 메시지를 전용 코어 네트워크에 포함된 전용 MME/SGSN(154)에게 전달해줘야 할 필요가 있을 수 있다. 즉, NAS 메시지를 전향(redirection)할 필요가 있을 수 있다. 따라서, 이하에서는 기지국이 전용 코어 네트워크를 선택하지 못한 경우, NAS 메시지를 전향하여 단말이 전용 코어 네트워크로부터 서비스를 제공 받는 방법을 설명한다.

도 3a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 UE의 어태치 과정을 도시한 순서도이다. 본 명세서에서 따로 설명하지 않는 단계의 일부 혹은 전체는 일반적인 EPS의 어태치 과정을 따를 수 있다.

도 3a에 따르면, 새로운 MME/SGSN(150)은 UE(100)로부터 eNB(130)를 거쳐 어태치 요청(Attach Request) 메시지를 수신할 수 있다. 다만, 본 발명에서는 어태치 요청 메시지를 일예로 설명하지만, 트래킹 영역 업데이트(tracking area update, 이하 TAU라 칭할 수 있다) 메시지, 라우팅 영역 업데이트(routing area update, 이하 RAU라 칭할 수 있다) 메시지 등을 포함하는 NAS 메시지를 의미할 수 있다. 어태치 요청 메시지는 RRC 메시지에 포함되어 UE(100)로부터 eNB(130)으로 전달(201)될 수 있으며, 어태치 요청 메시지는 초기 UE 메시지(RAN 메시지)에 포함되어 eNB(130)으로부터 MME/SGSN(150)으로 전달될 수 있다.

어태치 요청 메시지는 GUTI(globally unique temporary UE identity)/P-TMSI 및/혹은 Additional GUTI/P-TMSI를 포함할 수 있다. GUTI가 P-TMSI와 RAI로부터 생성되었거나(이때 GUTI를 mapped GUTI라고 칭할 수 있다) P-TMSI가 GUTI로부터 생성된(이때 P-TMSI를 mapped P-TMSI라고 칭할 수 있다) 경우, 어태치 요청 메시지는 Additional GUTI/P-TMSI를 포함할 수 있다. 전용 코어 네트워크가 고려되지 않는 경우, 상기 Additional GUTI/P-TMSI는 새로운 MME/SGSN(150) 내에 Additional GUTI/P-TMSI를 이용하여 식별되는 UE의 context가 있는지 확인하는 데 사용될 수 있다.

어태치 요청 메시지를 수신한 새로운 MME(150)는 구 MME/SGSN(152)로 식별 요청 메시지를 전송(203a)하고, 구 MME/SGSN(152)으로부터 MM 컨텍스트(MM context)를 포함한 식별 응답 메시지를 수신(203b)할 수 있다. MM 컨텍스트를 포함한 식별 응답 메시지는 UE 사용 유형(usage type) 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 걸쳐, 상기 UE 사용 유형 정보는 UE에 대한 정보를 의미할 수 있다. 보다 자세히 설명하면, UE 사용 유형 정보는 해당 UE를 적절한 전용 코어 네트워크로 이끄는(steering) 데 사용될 수 있다. 다시 말해, UE 사용 유형 정보는 UE의 사용 성격을 지시하는 정보일 수 있다. 이동통신 네트워크 사업자는 UE의 사용 성격에 알맞은 전용 코어 네트워크를 배치할 수 있다.

UE 사용 유형 정보는 MM 컨텍스트에 포함된 형태로 전달될 수도 있고, MM 컨텍스트와 독립적인 정보 요소(information element, IE)로 전달될 수도 있다. 다음 단계들을 설명하면서 보다 자세히 설명하겠지만 이 UE 사용 유형 정보로부터 UE(100)를 서빙할 적절한 전용 코어 네트워크를 확인할 수 있고, eNB(130)가 어태치 요청 메시지를 적절한 전용 코어네트로 재전송하도록 하기 위해 MME(150)는 eNB(130)에게 적절한 정보를 전송할 수 있다. 또는 이와는 다르게 UE 사용 유형 정보 및/혹은 전용 코어 네트워크를 고르는데 도움이 될만한 정보는 단말로부터 전송되는 “어태치 요청 메시지를 포함하는 무선 자원 관리(radio resource control, RRC) 메시지”에 포함되어 eNB(130)로 전송될 수 있다.

식별 응답 메시지를 수신한 새로운 MME/SGSN(150)은 단계 303a에서, UE(100)의 UE 사용 유형 정보를 획득한 상태일 수 있으며 이 때 새로운 MME/SGSN(150)는 스스로가 UE(100)의 UE 사용 유형 정보에 따른 전용 코어 네트워크를 지원할 수 있는지 판단할 수 있다.

그 결과, 새로운 MME/SGSN(150)이 UE의 전용 코어 네트워크를 지원할 수 없는 것으로 판단되면, 새로운 MME/SGSN(150)은 해당 UE가 적절한 전용 MME/SGSN(154, dedicated MME)로부터 서비스 받도록 어태치 요청 메시지를 경로 변경(rerouting)할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, UE 사용 유형 정보는 구 MME 혹은 구 SGSN(152)가 새로운 MME(150)로 전송(203b)하는 신원 확인 응답(Identification Response) 메시지를 통해 전달될 수도 있다. 또는, UE 사용 유형 정보는 HSS(170)가 새로운 MME(150)로 전송(211)하는 장소 업데이트 수신 확인(Update Location Acknowledgement) 메시지를 통해 전달될 수도 있다. 장소 업데이트 수신 확인 메시지는 211 단계에서 HSS(170)가 새로운 MME(150)에게 전달하는 메시지로서, HSS는 새로운 MME에게 가입 정보(subscription data)를 전달할 수 있으며, 이 때 UE 사용 유형 정보는 가입 정보에 포함되거나, 혹은 가입 정보와는 별개로 전달될 수 있다. 따라서, 이하에서 설명하는 NAS(non access stratum) 메시지 경로 변경(redirection) 과정은 단계 203b 이후에 일어날 수도 있고, 단계 211 이후에 일어날 수도 있다. 또한 단계 205a를 통해 HSS(170)는 MME(150)에게 UE 사용 유형 정보를 전달할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 본 발명에서는 어태치 요청 메시지의 경로를 변경하는 일예로 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 NAS 메시지의 경로 변경 과정에 관한 것이며, 본 발명의 NAS 메시지 경로 변경 과정은 어태치 절차, TAU 절차, RAU 절차를 수행하는 동안 수행될 수 있다.

도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따라 NAS 메시지 경로 변경 과정을 도시한 순서도이다.

도 3b를 참고하면, 단계 203b, 단계 205a 및/혹은 단계 211을 통해 UE(100)에게 적용되는 UE 사용 유형을 알아낸 새로운 MME/SGSN(150)은 스스로가 UE(100)의 전용 코어 네트워크를 지원할 수 없는 경우, 해당 UE의 특성에 대응하는 MME/SGSN에 NAS 메시지가 경로 변경 되도록 하는 메시지를 전달(300)할 수 있다. 이 때, UE의 특성에 대응하는 MME/SGSN이란, UE의 UE 사용 유형 정보에 대응하는 전용 코어 네트워크에 속한 전용 MME/SGSN(154)를 의미할 수 있다. 이 때 일례로 NAS 메시지가 경로 변경 되도록 하는 메시지(이하, 경로 변경 메시지라 칭할 수 있다)는 경로 변경 명령(REROUTE COMMAND) 혹은 NAS 메시지 경로 변경 요청(REROUTE NAS REQUEST)라는 새로운 RAN 메시지로 정의될 수 있다.

경로 변경 메시지(RAN 메시지)는 MME UE S1AP ID, eNB UE S1AP ID, (수정된) NAS-PDU(protocol data unit), GUTI, GUMMEI(globally unique MME identity), MMEGI(MME group identifier) 또는 Null NRI/SGSN Group ID, GUMMEI 유형(Type), S-TMSI(SAE temporary mobile subscriber identity), TAI(tracking area identity) 및 RRC 설정 원인(RRC Establishment Cause), 추가적인 GUTI/P-TMSI(additional GUTI/P-TMSI), eNB(130)가 MME/SGSN(150)에게 전달했던 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

MME UE S1AP ID는 S1 인터페이스 상에서 새로운 MME/SGSN(150)이 UE(100)를 식별하기 위해 할당한 식별자이다. eNB UE S1AP ID는 eNB(130)가 S1 인터페이스 상에서 UE(100)를 식별하기 위해 할당한 식별자이다. eNB(130)는 eNB UE S1AP ID를 이용해 어떤 UE에 대해 경로 변경이 필요한 것인지 식별할 수 있다. 새로운 MME/SGSN(150)이 경로 변경 메시지에 포함시키는 eNB UE S1AP ID는 단계 202, 204b, 205a, 205b, 206b 중 적어도 한 단계를 통해 수신한 S1 메시지에 담긴 eNB UE S1AP ID와 동일할 수 있다.

상기 경로 변경 메시지(300)에 포함되는 NAS-PDU는 기지국으로부터 수신된 NAS 메시지일 수 있다. 예를 들어, 상기 NAS 메시지는 어태치 요청 메시지일 수 있다. 이 어태치 요청 메시지는 단계 202에서 새로운 MME/SGSN(150)이 수신한 어태치 요청 메시지와 동일할 수 있고, 이를 약간 수정한 것일 수 있다. 일례로, 어태치 요청 메시지의 EPS 모바일 식별자(EPS mobile identity) 필드는 새로운 MME/SGSN(150)이 할당한 GUTI로 수정될 수 있다. 또 다른 일례로 NAS-PDU가 수정되지 않고 GUTI를 독립적인 정보 요소로 전달될 수 있다. GUTI를 독립적인 정보 요소로 전달하는 경우, eNB(130)는 단계 310에서 초기 UE 메시지 또는 상향링크 NAS 전송 메시지를 전송할 때 단계 300에서 수신한 GUTI를 독립적인 정보 요소로 전용 MME/SGSN(154)에 전달할 수 있다.

GUMMEI, MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID, GUMMEI 유형, S-TMSI, 추가적인 GUTI/P-TMSI는 eNB(130)가 전용 MME/SGSN(154)을 선택하는데 사용될 수 있는 정보이다. 새로운 MME/SGSN(150)은 GUMMEI, MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID, GUMMEI 유형, S-TMSI 중 적어도 하나를 전용 MME/SGSN(154)에 연관되는 값으로 설정하여 eNB(130)로 전송할 수 있다.

MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID는 PLMN 내에서 전용 코어 네트워크를 식별하는 데 쓰일 수 있다.

GUMMEI의 경우, 전용 MME(154)를 직접적으로 가리키는 것일 수 있다. GUMMEI는 PLMN(public land mobile network) 식별자, MMEGI, MMEC로 구성될 수 있다. 새로운 MME는 GUMMEI를 구성하는 PLMN 식별자는 UE(100)의 서빙 PLMM(serving PLMN)으로(즉 TAI의 PLMN 부분과 동일하다) 설정하고, MMEGI는 전용 MME 그룹에 해당하는 값으로 설정하고, MMEC(MME code)는 새로운 MME의 MMEC에 해당하는 값으로 설정할 수 있다. eNB(130)는 PLMN과 MMEGI를 이용하여 전용 MME 그룹을 선택하고, MMEC를 참고하여 전용 MME를 선택할 수 있다. 또 다른 일례로, GUMMEI는 어태치 요청 메시지에 포함된 추가적인 GUTI의 GUMMEI 부분을 가져온 것일 수 있다. MMEGI의 경우, 전용 MME 그룹에 해당하는 정보일 수 있다. 이 때 MMEGI는 어태치 요청 메시지에 포함된 추가적인 GUTI의 GUMMEI에 포함된 MMEI(MME identifier)에 포함된 MMEGI일 수 있다.

TAI, RRC 설정 원인은 새로운 MME(150)가 eNB(130)로부터 어태치 요청 메시지를 수신할 때 함께 수신한 정보일 수 있다.

또한, 추가적인 GUTI/P-TMSI는, 새로운 MME/SGSN(150)이 수신(202)한 어태치 요청 메시지에 추가적인 GUTI/P-TMSI가 포함되어 있는 경우에 한해, NAS 메시지 경로 변경 요청 메시지에 포함될 수 있음은 자명하다. 다시 말해, MME/SGSN(150)은 단계 202에서 수신한 어태치 요청 메시지에 추가적인 GUTI/P-TMSI가 담겨 있으면, 단계 300에서 송신하는 NAS 메시지 경로 변경 요청 메시지에 추가적인 GUTI/P-TMSI를 포함시킬 수 있다.

상기에서 설명한 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신한 eNB(130)는 이후 단계 310에서 전용 MME/SGSN(154)으로 보내는 메시지에 단계 300 에서 수신된 TAI 및/혹은 RRC 설정 원인을 포함시켜 전달할 수 있다. 새로운 MME(150)는 어태치 요청 메시지에 포함되어 있던 추가적인 GUTI를 함께 전송할 수 있다. 추가적인 GUTI는 새로운 MME(150)에서 추가적인 GUTI로 UE 컨텍스트(UE context)를 찾을 수 없었고, 구 GUTI(old GUTI)가 GUTI 가 P-TMSI(P-temporary mobile subscriber identity) 및 RAI(routing area identifier)와 매핑되어 있음을 나타낼 때에 한하여 전달될 수도 있다.

상기 단계 300에서 eNB(130)가 전달하는 메시지에 담긴 “eNB(130)가 새로운 MME/SGSN(150)에게 전달했던 정보”는 보다 구체적으로, eNB(130)가 단계 202에서 전달한 제1 초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE) 에 포함된 정보’를 의미할 수 있다. 상기 정보는 단계 202에서 전달한 정보 중 전체 혹은 일부를 포함할 수 있다. 제1 초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE 메시지)는 3GPP 릴리스 13을 기준으로 다음 표 1과 같이 구성된다.

IE/Group Name	Presence	IE type and reference	Semantics description	Criticality	Assigned Criticality
Message Type	M			YES	ignore
eNB UE S1AP ID	M			YES	reject
NAS-PDU	M			YES	reject
TAI	M		Indicating the Tracking Area from which the UE has sent the NAS message.	YES	reject
E-UTRAN CGI	M		Indicating the E-UTRAN CGI from which the UE has sent the NAS message.	YES	ignore
RRC Establishment Cause	M			YES	Ignore
S-TMSI	O			YES	reject
CSG Id	O			YES	reject
GUMMEI	O			YES	reject
Cell Access Mode	O			YES	reject
GW Transport Layer Address	O	Transport Layer Address	Indicating GW Transport Layer Address if the GW is collocated with eNB.	YES	ignore
Relay Node Indicator	O		Indicating a relay node.	YES	reject
GUMMEI Type	O	ENUMERATED (native, mapped, …)		YES	ignore
Tunnel Information for BBF	O	Tunnel Information	Indicating HeNB's Local IP Address assigned by the broadband access provider, UDP port Number.	YES	ignore
SIPTO L-GW Transport Layer Address	O	Transport Layer Address	Indicating SIPTO L-GW Transport Layer Address if the SIPTO L-GW is collocated with eNB.	YES	ignore
LHN ID	O			YES	ignore
MME Group ID	O			YES	ignore

상기 표에 포함된 정보 중에는 eNB(130)가 반영구적으로 알고 있는 정보이거나 eNB(130)가 단말(100)로부터 수신해 저장한 정보와 같이 다시 수신할 필요가 없는 정보도 있을 수 있다. 예를 들어, GW Transport Layer Address는 eNB(130) 고유의 정보이기 때문에 항상 알고 있는 정보이며, RRC 설립 원인(Establishment Cause)도 단계 201을 통해 단말로부터 수신했던 정보이다.

그러나, 일반적으로 백홀(backhaul)은 그리 혼잡하지 않기 때문에 MME/SGSN(150) 동작을 간단하게 하기 위해 단계 300에서 전달되는 경로 변경 메시지에는 제1 초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE 메시지)가 전부 포함될 수 있다.

또한, 경로 변경 메시지에는 다른 S1 메시지, 예를 들어 상향링크 NAS 운송 메시지(UPLINK NAS TRANSPORT 메시지)가 포함될 수도 있다. 이는 단말이 다양한 상황에서 NAS 메시지를 전달하는 경우를 포함하기 위함이다. 예를 들어, 단말은 핸드오버 이후 새로이 MME/SGSN(150)에게 위치 등록을 할 수 있는데 이때 이 위치 등록을 위한 NAS 메시지는 해당 단말에 대한 최초의 S1 메시지가 아니기 때문에 초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE 메시지)를 통해 전달되는 것이 아니라 상향링크 NAS 운송 메시지(UPLINK NAS TRANSPORT 메시지)를 통해 전달될 수 있다. 이 경우, 단계 300에서 전달되는 경로 변경 메시지는 상향링크 NAS 운송 메시지(UPLINK NAAS TRANSPORT 메시지)를 포함할 수 있다.

eNB(130)는 단계 300에서 수신한 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID, 추가적인 GUTI/P-TMSI 중 적어도 하나의 정보를 이용하여, 전용 MME/SGSN(154)을 선택하는데 사용할 수 있다. 보다 자세히 설명하면, eNB(130)는 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 선택할 수 있다. 만일 추가적인 GUTI/P-TMSI가 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 식별한다면, 추가적인 GUTI/P-TMSI가 식별하는 MME/SGSN을 선택할 수 있다.

전용 MME/SGSN(154)을 선택한 eNB(130)는 단계 310에서 제2 초기 UE 메시지 혹은 상향링크 NAS 운송(UPLINK NAS TRANSPORT) 메시지를 전용 MME/SGSN(154)으로 전송할 수 있다. 이 때, 단계 202에서 기지국이 새로운 MME로 전송한 초기 UE 메시지를 제1 초기 UE 메시지, 단계 310에서 기지국이 전용 MME로 전송한 초기 UE 메시지를 제2 초기 UE 메시지라 칭한다. 만약 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID로 식별되는 전용 코어 네트워크 내에 선택 가능한 MME/SGSN을 찾을 수 없다면, eNB(130)는 디폴트 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 선택하거나 다시 MME/SGSN(150)을 선택할 수 있다.

상기에서 설명한 바는 여러 PLMN에 의해 공유되지 않은 네트워크에 한해 적용될 수 있다. 여러 PLMN이 공유하는 네트워크에서는 하기의 방법을 이용하여 코어 네트워크를 선택할 수 있다.

eNB(130)는 단말(100)이 선택한 PLMN(CN operator), 단계 300에서 수신한 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID, 추가적인 GUTI/P-TMSI 중 적어도 하나의 정보를 이용하여, 전용 MME/SGSN(154)을 선택할 수 있다. 보다 자세히 설명하면, eNB(130)는 단말(100)이 선택한 PLMN 내에서 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 선택할 수 있다. 만일 추가적인 GUTI/P-TMSI가 단말(100)이 선택한 PLMN 내의 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 식별한다면, eNB(130)는 추가적인 GUTI/P-TMSI가 식별하는 MME/SGSN을 선택할 수 있다. 이때, 추가적인 GUTI/P-TSMI 내 PLMN은 무시될 수 있다.

즉, 여러 PLMN을 공유하는 네트워크에서 eNB(130)가 추가적인 GUTI/P-TMSI를 수신한 경우, eNB(130)는 하기의 정보를 조합한 정보가 가리키는 코어 네트워크를 (가능하다면) 선택할 수 있다.

- 단말(100)이 선택한 PLMN;

- MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID;

- 추가적인 GUTI/P-TMSI 내 MMEC 또는 NRI의 most significant 8비트

이 때, eNB(130)가 단말(100)이 선택한 PLMN을 확인하는 방법은 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:

eMB(103)는 단계 201에서 단말(100)로부터 수신된 단말(100)이 선택한 PLMN을 저장해두고 저장된 정보를 사용하거나 또는 단계 300으로부터 받은 경로 변경 메시지(S1 메시지)에 담긴 정보에서 단말이 선택한 PLMN을 확인하는 방법을 사용할 수 있다. 후자의 방법을 이용하여 단말이 선택한 PLMN을 확인하는 경우, eNB(130)는 경로 변경 메시지(S1 메시지)의 TAI 정보 원소의 PLMN ID 부분을 추출하여 단말이 선택한 PLMN을 확인할 수 있다.

전용 MME/SGSN(154)을 선택한 eNB(130)는 단계 310에서 제2 초기 UE 메시지 혹은 상향링크 NAS 운송(UPLINK NAS TRANSPORT) 메시지를 전용 MME/SGSN(154)으로 전송할 수 있다. 만약 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID로 식별되는 전용 코어 네트워크 내에 선택 가능한 MME/SGSN을 찾을 수 없다면, eNB(130)는 디폴트 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 선택하거나 다시 MME/SGSN(150)을 선택할 수 있다. 이 때 단계 310에서 전달되는 제2 초기 UE 메시지(S1 메시지)는 단계 300에서 수신된 경로 변경 메시지에 포함된 S1 메시지를 그대로 전달하는 것일 수 있다.

단계 310의 제2 초기 UE 메시지는 단계 202에서 전송된 제1 초기 UE 메시지에 담긴 정보와 추가적으로 구 MME UE S1AP ID, NAS-PDU, GUTI, S-TMSI 및 추가적인 GUTI 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 즉, 단계 310에서 전달되는 제2 초기 UE 메시지는 단계 202를 통해 새로운 MME/SGSN(150)에 전달되었던 NAS 메시지(예를 들어, 어태치 요청 메시지)를 포함할 수 있다. 이를 수신한 전용 MME/SGSN(154)는 추가적인 GUTI 및 S-TMSI 중 적어도 하나를 이용하여 스스로에게 해당 UE의 컨텍스트가 존재하는지 확인할 수 있다. 이 때, 해당 UE의 컨텍스트가 존재하면 다른 노드(새로운 MME(150) 및/또는 HSS(170))로부터 컨텍스트를 받아오지 않고 존재하는 UE 컨텍스트를 재사용할 수 있다. 일례로, UE의 컨텍스트를 UE의 모빌리티(mobility) 관리에 사용할 수 있다. 단계 300에서 전달된 NAS-PDU, GUTI, MME UE S1AP ID, S-TMSI 중 적어도 하나의 정보는 단계 310를 거쳐 320에서도 전달될 수 있다.

이후 새로운 MME(150)는 전용 MME/SGSN(154)로부터 MM 컨텍스트를 요청하는 메시지를 수신(320)할 수 있다. 이 때 MM 컨텍스트를 요청하는 메시지는 식별 요청 메시지일 수 있다. 이 때 전용 MME/SGSN(154)는 새로운 MME(150)로부터 eNB(130)를 거쳐 수신한 어태치 요청 메시지를 전송할 수 있다. 이 후, 새로운 MME(150)는 어태치 요청 메시지를 확인(verify)할 수 있으며 확인 단계에서 에러가 발생하지 않도록 하기 위해 단계 303a에서 MME 내 (상향 링크) NAS 카운트를 조절할 수 있다. 예를 들어, 확인(verification)이 되어도 상향 링크 NAS 카운트를 증가시키지 않을 수 있다. 상기 단계 303a 관련 동작은 단계 205a 이후에 수행될 수도 있다.

단계 320에서 식별 요청을 보낸 MME가 전용 MME(154)일 때 및/혹은 식별 요청(Identification Request) 메시지에 포함된 정보(예를 들어, GUTI)로 식별되는 UE에 대해 이미 경로 변경 명령 메시지를 보낸 적이 있을 때, 새로운 MME(150)는 NAS-PDU를 통한 확인(verification)을 생략할 수 있다. 또 다른 일례로, 단계 320에서 확인(verification) 생략을 지시하는 지시자가 전달된 경우, 새로운 MME(150)는 확인 단계를 생략할 수 있다. 상술한 바와 같이, 단계 303a에서 NAS 카운트 조작을 수행한 경우에는 확인을 수행한다. 새로운 MME(150)은 MM 컨텍스트를 요청하는 식별 요청 메시지에 담긴 GUTI, MME UE S1AP ID, S-TMSI 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 UE(100)를 식별하여 그 UE에 해당하는 MM 컨텍스트를 단계 340에서 식별 응답 메시지를 이용해 전달해줄 수 있다.

이후 도 2에서 도시한 단계 204 내지 단계 211가 수행될 수 있다. 다른 점은 새로운 MME(150) 대신 전용 MME/SGSN(154)가 참여(involve)한다는 것이다.

도 3c는 본 발명의 제1 실시예에 따라 MME/SGSN를 통해 UE를 네트워크에 등록하는 절차를 도시한 순서도이다.

도 3c를 참고하면, 도 3c에 도시된 단계 312 내지 단계 326 단계는 도 2b에서 설명한 단계 212 내지 단계 226와 동일할 수 있다. 다만, 도 3c의 과정은 도 2b와 달리 새로운 MME(150) 대신 전용 MME/SGSN(154)이 등록 절차에 포함된다. 구체적인 내용은 도 2b에서 설명한 내용과 동일하므로, 이하에서는 생략한다. 상기 도 3a 내지 도 3c에서 설명한 과정을 통해 단말은 전용 코어 네트워크를 통해 서비스를 제공 받을 수 있다. 이 때, 단말(100)이 코어 네트워크에 메시지를 전달하기 위해, 단순히 하나의 eNB만을 거치는 것이 아니라 둘 이상의 eNB를 통해 코어 네트워크에 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말이 전송한 메시지는 HeNB, HeNB GW, MME or UE, Relay Node, Donor eNB, MME를 거쳐 코어 네트워크에 전송될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따라 NAS 메시지의 경로를 변경하는 다른 과정을 도시한 순서도이다.

도 4를 참고하면, HeNB(home eNB)/DeNB(donor eNB)와 HeNB GW(HeNB gateway)/RN(relay node)가 포함된 경우의 NAS 메시지 경로 변경 과정이 도시된다.

새로운 MME는 단계 400에서 경로 변경 메시지를 HeNB GW/DeNB에 전송할 수 있다. 경로 변경 메시지는 NAS 메시지가 경로 변경 되도록 하는 메시지를 의미할 수 있으며, 경로 변경 명령(REROUTE COMMAND) 또는 NAS 메시지 경로 변경 요청 메시지를 포함할 수 있다.

UE 관련(UE-associated) 메시지는 예외적인 상황을 제외하고는 HeNB GW/DeNB에서 종료(terminate)되지 않음을 고려하면, 시그널링 측면에서는 비효율적일 수 있어도 단계 410 및 단계 420이 수행될 수 있다. 또는, 초기 UE 메시지에 수정이 필요한 경우에도 단계 410 및 단계 420이 수행될 수 있다.

구체적으로, HeNB GW/DeNB는 단계 410에서 경로 변경 메시지(REROUTE COMMAND)를 HeNB/RN에 전송하고, 단계 420에서 이에 대한 응답 메시지(S1(NAS EMM))를 수신할 수 있다.

다만, 단계 400에서 전달되는 메시지가 단계 202에서 전달했던 어태치 요청 메시지에 포함된 정보를 전부 포함하고 있다면(예를 들어, 단계 202에서 전달된 제1 초기 UE 메시지가 단계 400에서 전달되는 경로 변경 메시지에 전부 포함된 경우) HeNB GW 및/혹은 DeNB가 HeNB 및/혹은 Relay Node로부터 수신한 정보를 저장해놓지 않더라도 단계 410 및 단계 420을 수행하지 않고도 메시지 경로 변경(redirection)을 수행할 수 있다. 따라서, 이와 같은 경우, HeNB GW/DeNB는 경로 변경 명령 메시지를 HeNB에 전송하지 않을 수 있다.

또한, 상기 단계 400은 도 3의 단계 300 에 대응할 수 있으며, 구체적으로 경로 변경 메시지에 포함된 정보는 단계 300에서 전송되는 경로 변경 메시지에 포함되는 정보와 동일할 수 있다.

이후, HeNB GW는 단계 430 단계에서 전용 코어 네트워크를 선택할 수 있다. 단계 430 단계는 도 3의 단계 300 이후 eNB(300)가 수행하는 코어 네트워크 노드(CN node)를 선택하는 과정에 대응될 수 있다.

전용 코어 네트워크를 선택한 HeNB GW는 단계 440에서 S1 메시지를 전용 MME에 전송할 수 있다. 상기 (단계 420 및)단계 440은 도 3의 단계 310에 대응될 수 있으며, 구체적인 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 제1 MME가 단말을 네트워크에 등록하는 과정을 도시한 순서도이다.

도 5를 참고하면, 제1 MME는 단계 510에서 기지국으로부터 초기 UE 메시지를 수신할 수 있다. 상기 초기 UE 메시지에는 기지국이 단말로부터 수신한 NAS 메시지가 포함될 수 있다. 상기 NAS 메시지는 RRC 메시지에 포함되어 단말로부터 기지국으로 전송되고, 초기 UE 메시지에 포함되어 제1 MME에 전송될 수 있다.

제1 메시지를 수신한 제1 MME는 단계 520에서 제2 MME에 식별 요청 메시지를 전송할 수 있다. 또한, 제1 MME는 단계 530에서 상기 식별 요청 메시지에 대한 식별 응답 메시지를 수신할 수 있다.

상기 식별 응답 메시지는 UE 사용 유형 정보를 포함할 수 있다. UE 사용 정보는 단말의 사용 유형을 지시하는 정보로서, UE 사용 유형 정보는 식별 응답 메시지에 포함된 MM 컨텍스트에 포함되거나, MM 컨텍스트와 독립적인 정보 요소로 전송될 수 있다.

또는, 상기 UE 사용 정보는 HSS로부터 수신된 장소 업데이트 확인 메시지에 포함될 수 있으며, 이하의 과정은 기지국이 장소 업데이트 확인 메시지를 수신한 이후에 수행될 수 있다. 본 실시 예에서는 식별 응답 메시지에 UE 사용 유형 정보가 포함된 경우를 예를 들어 설명한다.

식별 응답 메시지를 수신한 제1 MME는 단계 540에서 UE 사용 유형 정보에 대응하는 전용 코어 네트워크를 확인하고 제1 MME가 상기 전용 코어 네트워크를 지원할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다.

확인 결과, 제1 MME가 전용 코어 네트워크를 지원할 수 있는 것으로 판단되면, 제1 MME는 단계 550에서 단말의 이후 네트워크 등록 과정을 진행할 수 있다.

확인 결과, 제1 MME가 전용 코어 네트워크를 지원할 수 없는 것으로 판단되면, 제1 MME는 어태치 요청 메시지의 경로 변경을 통해 단말이 적절한 전용 MME로부터 서비스 받도록 할 수 있다.

따라서, 제1 MME는 단계 560에서 어태치 요청 메시지의 경로를 변경하기 위해 경로 변경 메시지를 기지국에 전송할 수 있다. 이 때, 경로 변경 메시지는 경로 변경 명령 (REROUTE COMMAND) 메시지 또는 NAS 메시지 경로 변경 요청 메시지를 포함할 수 있다.

경로 변경 메시지는 MME UE S1AP ID, eNB UE S1AP ID, (수정된) NAS-PDU(protocol data unit), GUTI, GUMMEI(globally unique MME identity), MMEGI(MME group identifier) 또는 Null NRI/SGSN Group ID, GUMMEI 유형(Type), S-TMSI(SAE temporary mobile subscriber identity), TAI(tracking area identity) 및 RRC 설정 원인(RRC Establishment Cause), 추가적인 GUTI/P-TMSI(additional GUTI/P-TMSI), eNB(130)가 MME/SGSN(150)에게 전달했던 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

경로 변경 메시지에 포함된 NAS-PDU는 NAS 메시지를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 NAS 메시지로서 어태치 요청 메시지를 예를 들어 설명한다. 즉, 제1 MME는 수신된 어태치 요청 메시지를 경로 변경 메시지에 포함시켜 기지국에 전송할 수 있다. 또는, 제1 MME는 어태치 요청 메시지에 포함된 정보의 일부를 수정한 정보를 경로 변경 메시지에 포함시켜 기지국에 전송할 수 있다.

또는 경로 변경 메시지는 기지국으로 수신된 초기 UE 메시지를 전부 포함할 수 있다.

경로 메시지에 포함된 정보의 구체적인 내용은 도 3b에서 설명한 내용과 동일하며, 이하에서는 생략한다.

경로 변경 메시지를 전송한 제1 MME는 단계 570에서 전용 MME로부터 식별 요청 메시지를 수신할 수 있다. 상기 식별 요청 메시지에는 어태치 요청 메시지가 포함될 수 있다.

식별 요청 메시지를 수신한 제1 MME는 단계 580에서 어태치 요청 메시지를 확인 또는 검증(verify)할 수 있으며, 확인 또는 검증 단계에서 에러가 발생하지 않도록 하기 위해 제1 MME 내의 NAS 카운트를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 MME는 어태치 요청 메시지가 확인 된 경우에도 상향링크 NAS 카운트를 증가시키지 않을 수 있다.

또한, 제1 MME는 식별 요청 메시지에 포함된 GUTI, MME UE S1AP ID, S-TMSI 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 단말을 식별할 수 있다. 단말을 식별한 제1 MME는 단계 590에서 식별된 단말에 해당하는 MM 컨텍스트를 식별 응답 메시지를 이용해 전용 MME에 전송할 수 있다.

도 6는 본 발명의 제1 실시예에 따라 기지국이 단말을 네트워크에 등록하는 과정을 도시한 순서도이다.

도 6을 참고하면, 기지국은 단계 610에서 RRC 메시지에 포함된 NAS 메시지를 수신할 수 있다. 상기 NAS 메시지는 어태치 요청 메시지, TAU 메시지, RAU 메시지 등을 포함할 수 있는 바, 본 과정은 어태치 절차, TAU 절차, RAU 절차가 진행되는 동안 수행될 수 있다.

NAS 메시지를 수신한 기지국은 단계 620에서 상기 NAS 메시지를 포함한 제1 초기 UE 메시지를 제1 MME에 전송할 수 있다. 이 때, 제1 초기 UE 메시지에 포함되는 정보는 도 3b에서 설명한 내용과 동일하며, 이하에서는 생략한다.

상기 제1 MME가 전용 코어 네트워크에 포함된 MME가 아닌 경우, 제1 MME는 NAS 메시지의 경로를 변경하기 위한 경로 변경 메시지를 기지국에 전송할 수 있다.

따라서, 기지국은 단계 630에서 NAS 메시지의 경로 변경을 위한 경로 변경 메시지를 수신할 수 있다.

경로 변경 메시지를 수신한 기지국은 단계 640에서 경로 변경 메시지에 포함된 정보를 이용하여 제2 MME를 선택할 수 있다. 이 때, 제2 MME는 전용 코어 네트워크에 포함된 전용 MME를 의미할 수 있다.

경로 변경 메시지에 포함된 정보를 이용하여 제2 MME를 선택하는 방법은 하기와 같다.

제1 MME는 GUMMEI, MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID, GUMMEI Type, S-TMSI 중 적어도 하나를 전용 MME/SGSN(154)에 연관되는 값으로 설정하여 기지국에 전송할 수 있으며, 기지국은 상기 정보 중 전용 MME에 연관된 값으로 설정된 정보를 이용하여 전용 MME를 선택할 수 있다. MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID는 PLMN 내에서 전용 코어 네트워크를 식별하는 데 쓰일 수 있다. GUMMEI의 경우, 전용 MME를 직접적으로 가리키는 것일 수 있다. 구체적으로, GUMMEI는 PLMN(public land mobile network) 식별자, MMEGI, MMEC로 구성될 수 있다. 이 때, PLMN 식별자는 UE(100)의 서빙 PLMM(serving PLMN)으로(즉 단계 102의 TAI의 PLMN 부분과 동일하다) 설정되고, MMEGI는 전용 MME 그룹에 해당하는 값으로 설정되고, MMEC(MME code)는 제1 MME의 MMEC에 해당하는 값으로 설정될 수 있다. 따라서, 기지국은 PLMN 식별자와 MMEGI를 이용하여 전용 MME 그룹을 선택하고, MMEC를 참고하여 전용 MME를 선택할 수 있다.

또는, 기지국은 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 선택할 수 있다. 만일 추가적인 GUTI/P-TMSI가 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 식별한다면, 추가적인 GUTI/P-TMSI가 식별하는 MME/SGSN을 선택할 수 있다.

한편, 여러 PLMN이 공유하는 네트워크에서는 하기와 같은 방법을 이용하여 코어 네트워크를 선택할 수 있다.

기지국은 단말이 선택한 PLMN, MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID, 추가적인 GUTI/P-TMSI 중 적어도 하나의 정보를 이용하여, 전용 MME을 선택할 수 있다. 기지국은 단말이 선택한 PLMN 내에서 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 선택할 수 있다. 만일 추가적인 GUTI/P-TMSI가 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 식별한다면, 추가적인 GUTI/P-TMSI가 식별하는 MME/SGSN을 선택할 수 있다. 즉, 기지국이 추가적인 GUTI/P-TMSI을 수신한 경우, 기지국은 단말이 선택한 PLMN, MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID, 및 추가적인 GUTI/P-TMSI 내 MMEC 또는 NRI의 most significant 8비트를 고려하여 코어 네트워크를 선택할 수 있다. 이때, 추가적인 GUTI/P-TSMI 내 PLMN은 무시될 수 있다.

이 때, 기지국이 단말이 선택한 PLMN을 확인하는 방법은, 단말이 선택한 PLMN을 단말로부터 수신하여 저장하고, 저장된 정보를 사용하는 방법 또는 경로 변경 메시지에 포함된 단말이 선택한 PLMN을 사용하는 방법일 수 있다.

경로 변경 메시지에 포함된 정보를 사용하는 경우, 기지국은 경로 변경 메시지에 포함된 TAI 정보 원소의 PLMN ID를 추출하여 단말이 선택한 PLMN을 확인할 수 있다.

기지국이 전용 코어 네트워크 및 전용 MME를 선택하는 내용은 도 3b에서 설명한 내용과 유사하다.

전용 MME를 선택한 기지국은 단계 650에서 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지를 전용 MME에 전송할 수 있다. 이 때, 제2 초기 UE 메시지는 경로 메시지에 포함된 정보를 모두 포함할 수도 있다. 또는 기지국은 상향링크 NAS 운송 메시지를 전용 MME에 전송할 수 있다. 만약, 전용 코어 네트워크 내에 선택 가능한 MME를 찾을 수 없는 경우, 기지국은 디폴트 전용 코어 네트워크 내의 MME를 선택하거나, 다시 MME를 선택할 수 있다.

상기와 같은 과정을 통해 기지국은 단말이 전용 코어 네트워크를 통해 서비스를 제공받을 수 있도록 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따라 HeNB GW가 단말을 네트워크에 등록하는 과정을 도시한 순서도이다.

도 7을 참고하면, UE 사용 유형을 확인한 제1 MME는 UE 사용 유형에 대응하는 전용 코어 네트워크를 지원할 수 없는 경우, 경로 변경 메시지를 HeNB GW에 전송할 수 있다. 구체적인 내용은 상술한 바와 유사하며, 이하에서는 생략한다.

따라서, HeNB GW는 단계 710에서 경로 변경 메시지를 수신할 수 있다. 상기 경로 변경 메시지는 경로 변경 명령(REROUTE COMMAND) 또는 NAS 메시지 경로 변경 요청 메시지를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 경로 변경 메시지는 단말로부터 수신되어 제1 MME에 전달된 NAS 메시지를 포함할 수 있다.

UE 관련(UE-associated) 메시지는 예외적인 상황을 제외하고는 HeNB GW/DeNB에서 종료(terminate)되지 않으므로 시그널링 측면에서는 비효율적일 수 있어도 HeNB GW 는 단계 720에서 경로 변경 메시지를 HeNB 에 전송할 수 있다. 또한, HeNB GW는 단계 730에서 이에 대한 응답 메시지(초기 UE 메시지)를 수신할 수 있다. 또한, 초기 UE 메시지에 수정이 필요한 경우에 HeNB GW는 경로 변경 메시지를 HeNB에 전송하고, 그에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다.

다만, 경로 변경 메시지가 어태치 요청 메시지에 포함된 정보를 모두 포함하고 있는 경우 HeNB GW는 단계 720 및 단계 730을 수행하지 않고 단계 740을 수행할 수 있다.

HeNB GW는 단계 740에서 전용 코어 네트워크 및 전용 MME를 선택할 수 있다. HeNB GW는 경로 변경 메시지에 포함된 정보를 이용해 전용 MME를 선택할 수 있으며, 구체적인 내용은 상술한 바와 동일하며 이하에서는 생략한다.

전용 MME를 선택한 HeNB GW는 단계 750에서 경로 변경 메시지를 포함한 초기 UE 메시지를 전용 MME에 전송할 수 있다. 상기와 같은 과정을 통해 HeNB GW는 단말이 전용 코어 네트워크를 통해 서비스를 제공받을 수 있도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따라 제1 MME의 구성을 도시한 도면이다.

도 8을 참고하면, 제1 MME는 통신부(810), 제어부(820), 저장부(830)로 구성될 수 있다.

통신부(810)는 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(810)는 기지국, 제2 MME 등의 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다.

제어부(820)는 기지국으로부터 초기 UE 메시지를 수신하도록 제어할 수 있다. 이 때, 초기 UE 메시지에는 단말로부터 전송된 NAS 메시지가 포함될 수 있다.

또한, 제어부(820)는 제2 MME와 식별 요청 메시지 및 식별 응답 메시지를 송수신하도록 제어하고, 수신된 식별 응답 메시지에 포함된 UE 사용 유형 정보를 확인할 수 있다. 또는, 제어부(820)는 HSS로부터 장소 업데이트 확인 메시지를 수신하도록 제어하고, 상기 장소 업데이트 확인 메시지에 포함된 UE 사용 유형 정보를 확인할 있다. 제어부(820)는 상기 UE 사용 유형 정보에 따른 전용 코어 네트워크를 지원할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.

판단 결과, 전용 코어 네트워크를 지원할 수 없는 경우, 제어부(820)는 해당 단말이 전용 MME로부터 서비스 받도록 NAS 메시지의 경로를 변경하기 위한 경로 변경 메시지를 생성하고, 경로 변경 메시지를 기지국에 전송할 수 있다. 상기 경로 변경 메시지에는 NAS 메시지에 포함된 정보의 전부 또는 일부가 포함될 수 있다. 또는, 상기 경로 변경 메시지에는 초기 UE 메시지에 포함된 정보의 전부 또는 일부가 포함될 수 있다.

즉, 제어부(820)는 수신된 NAS 메시지를 그대로 기지국에 전달함으로써, 기지국이 다시 NAS 메시지를 전용 MME에 포워딩하도록 할 수 있다. 이에 따라, 단말은 전용 코어 네트워크로부터 서비스를 제공받을 수 있다.

또한, 제어부(820)는 경로 변경 메시지에 MME UE S1AP ID, eNB UE S1AP ID, (수정된) NAS-PDU(protocol data unit), GUTI, GUMMEI(globally unique MME identity), MMEGI(MME group identifier) 또는 Null NRI/SGSN Group ID, GUMMEI 유형(Type), S-TMSI(SAE temporary mobile subscriber identity), TAI(tracking area identity) 및 RRC 설정 원인(RRC Establishment Cause), 추가적인 GUTI/P-TMSI(additional GUTI/P-TMSI), eNB(130)가 MME/SGSN(150)에게 전달했던 정보 중 적어도 하나를 포함하여 전송함으로써, 기지국이 상기 정보를 이용하여 전용 MME를 결정할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 제어부(820)는 전용 MME로부터 식별 요청 메시지를 수신하도록 제어할 수 있다. 식별 요청 메시지를 수신한 제어부(820)는 식별 요청 메시지에 포함된 NAS 메시지를 확인 또는 검증할 수 있다.

또한, 제어부(820)는 수신된 식별 요청 메시지에 포함된 GUTI, MME UE S1AP ID, S-TMSI 중 적어도 하나의 정보를 이용하여 단말을 식별할 수 있다. 따라서, 제어부(820)는 식별된 단말에 해당하는 MM 컨텍스트를 식별 응답 메시지를 이용해 전용 MME에 전송할 수 있다.

저장부(830)는 기지국으로부터 수신된 초기 UE 메시지에 포함된 정보를 저장하고 있을 수 있다. 또한, 저장부(830)는 제2 MME로부터 수신된 식별 응답 메시지에 포함된 정보 및 HSS로부터 수신된 장소 업데이트 확인 메시지에 포함된 정보를 저장할 수 있다. 따라서, 저장부(830)에 저장된 정보는 제어부가 UE 사용 유형 정보에 대응하는 전용 코어 네트워크를 지원할 수 있는지 여부를 확인하는 데 사용될 수 있다. 또한, 상기 정보는 제어부가 경로 변경 메시지를 생성할 때 사용될 수 있다.

도 9은 본 발명의 제1 실시예에 따라 기지국의 구성을 도시한 도면이다.

도 9를 참고하면, 기지국은 통신부(910), 제어부(920), 저장부(930)로 구성될 수 있다.

통신부(910)는 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(910)는 제1 MME, 단말, 전용 MME 등의 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다.

제어부(920)는 단말로부터 RRC 메시지에 포함된 NAS 메시지를 수신하도록 제어할 수 있다. 제어부(920)는 수신된 NAS 메시지를 포함한 제1 초기 UE 메시지를 생성하고 이를 제1 MME에 전송할 수 있다. 제1 초기 UE 메시지에 포함되는 정보는 도 3b에서 설명한 내용과 동일하며, 이하에서는 생략한다.

기지국이 제1 초기 UE 메시지를 전송한 제1 MME가 전용 MME가 아닌 경우, 제어부(920)는 제1 MME로부터 경로 변경 메시지를 수신할 수 있다. 상기 경로 변경 메시지에는 NAS 메시지에 포함된 정보의 전부 또는 일부가 포함될 수 있다. 또는, 상기 경로 변경 메시지에는 제1 초기 UE 메시지에 포함된 정보의 전부 또는 일부가 포함될 수 있다.

제어부(920)는 NAS 메시지 또는 제1 초기 UE 메시지를 포함한 경로 변경 메시지를 수신한 경우, 수신된 메시지를 전용 MME에 포워딩하도록 제어할 수 있다. 또는, 제어부(920)는 경로 변경 메시지에 포함된 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지를 생성하고 이를 전용 MME에 전송할 수 있다.

따라서, 제어부(920)는 전용 MME를 결정해야 하며, 전용 MME를 결정하는 방법은 하기와 같다.

경로 변경 메시지에는 MME UE S1AP ID, eNB UE S1AP ID, (수정된) NAS-PDU(protocol data unit), GUTI, GUMMEI(globally unique MME identity), MMEGI(MME group identifier) 또는 Null NRI/SGSN Group ID, GUMMEI 유형(Type), S-TMSI(SAE temporary mobile subscriber identity), TAI(tracking area identity) 및 RRC 설정 원인(RRC Establishment Cause), 추가적인 GUTI/P-TMSI(additional GUTI/P-TMSI), eNB(130)가 MME/SGSN(150)에게 전달했던 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.

제1 MME는 GUMMEI, MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID, GUMMEI Type, S-TMSI 중 적어도 하나를 전용 MME/SGSN(154)에 연관되는 값으로 설정하여 기지국에 전송할 수 있으며, 제어부(920)는 상기 정보 중 전용 MME에 연관된 값으로 설정된 정보를 이용하여 전용 MME를 선택할 수 있다.

GUMMEI의 경우, 전용 MME를 직접적으로 가리키는 것일 수 있다. 구체적으로, GUMMEI는 PLMN(public land mobile network) 식별자, MMEGI, MMEC로 구성될 수 있다. 이 때, PLMN 식별자는 UE(100)의 서빙 PLMM(serving PLMN)으로(즉 단계 102의 TAI의 PLMN 부분과 동일하다) 설정되고, MMEGI는 전용 MME 그룹에 해당하는 값으로 설정되고, MMEC(MME code)는 제1 MME의 MMEC에 해당하는 값으로 설정될 수 있다. 따라서, 제어부(920)는 PLMN 식별자와 MMEGI를 이용하여 전용 MME 그룹을 선택하고, MMEC를 참고하여 전용 MME를 선택할 수 있다.

또는, 제어부(920)는 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 선택할 수 있다. 만일 추가적인 GUTI/P-TMSI가 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 식별한다면, 추가적인 GUTI/P-TMSI가 식별하는 MME/SGSN을 선택할 수 있다.

한편, 여러 PLMN이 공유하는 네트워크에서 제어부(920)는 하기와 같은 방법을 이용하여 전용 코어 네트워크를 선택할 수 있다.

제어부(920)는 단말이 선택한 PLMN, MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID, 추가적인 GUTI/P-TMSI 중 적어도 하나의 정보를 이용하여, 전용 MME을 선택할 수 있다. 제어부(920)는 단말이 선택한 PLMN 내에서 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 선택할 수 있다. 만일 추가적인 GUTI/P-TMSI가 MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID가 가리키는 전용 코어 네트워크 내의 MME/SGSN을 식별한다면, 추가적인 GUTI/P-TMSI가 식별하는 MME/SGSN을 선택할 수 있다. 즉, 추가적인 GUTI/P-TMSI을 수신한 경우, 제어부(920)는 단말이 선택한 PLMN, MMEGI 또는 Null-NRI/SGSN Group ID, 및 추가적인 GUTI/P-TMSI 내 MMEC 또는 NRI의 most significant 8비트를 고려하여 코어 네트워크를 선택할 수 있다. 이때, 추가적인 GUTI/P-TSMI 내 PLMN은 무시될 수 있다.

이 때, 제어부(920)는 단말이 선택한 PLMN을 단말로부터 수신하여 저장하고, 저장된 정보를 사용하거나 또는 경로 변경 메시지에 포함된 단말이 선택한 PLMN을 통해 단말이 선택한 PLMN을 확인할 수 있다.

만약, 전용 코어 네트워크 내에 선택 가능한 MME를 찾을 수 없는 경우, 기지국은 디폴트 전용 코어 네트워크 내의 MME를 선택하거나, 다시 MME를 선택할 수 있다.

제어부(920)는 상기와 같은 과정을 통해 단말이 전용 코어 네트워크를 통해 서비스를 제공받을 수 있도록 할 수 있다.

저장부(930)는 단말로부터 수신한 RRC 메시지에 포함된 정보를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(930)는 제1 MME로부터 수신된 경로 변경 메시지에 포함된 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장부(930)에 저장된 정보는 제1 초기 UE 메시지 또는 제2 초기 UE 메시지를 생성하는데 사용될 수 있다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따라 단말의 구성을 도시한 도면이다.

도 10를 참고하면, 단말은 통신부(1010), 제어부(1020), 저장부(1030)로 구성될 수 있다.

통신부(1010)는 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(1010)는 기지국, 제1 MME 등의 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다.

제어부(1020)는 NAS 메시지를 포함한 RRC 메시지를 생성하고, 생성된 RRC 메시지를 RRC layer를 통해 기지국에 전송할 수 있다. 상기 NAS 메시지는 어태치 요청 메시지, TAU 메시지, RAU 메시지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 NAS 메시지는 기지국이 제1 MME에 전송하는 제1 초기 UE 메시지에 포함될 수 있다. 또한, 제1 MME가 전송하는 경로 변경 메시지에 상기 NAS 메시지가 포함될 수 있다. NAS 메시지가 포함된 경로 변경 메시지를 수신한 기지국은, 상기 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지를 생성하여 전용 MME에 전송할 수 있다.

저장부(1030)는 생성한 NAS 메시지를 저장하고 있을 수 있다. 또한, 저장부(1030)는 ID 요청에 대한 응답을 위해 ID 정보를 저장하고 있을 수 있다. 또한, 저장부(1030)는 인증 정보를 포함하고 있을 수 있다.

<제 2 실시예>

이하에서는, 본 발명의 제2 실시예에 따라 어플리케이션에 대한 혼잡 제어 방법 및 장치에 대해 기술하도록 한다.

네트워크에 존재하는 전송 패킷 수가 많아질수록 네트워크의 성능은 감소하게 되며, 이와 같은 성능 감소 현상이 급격하게 악화되는 현상을 혼잡(Congestion)이라 한다.

종래는 혼잡이 발생하는 경우, 단말의 접속 제어 기술로 ACM, SSAC, EAB, SCM등을 사용하였으나, 단말이 특정 Application에 대한 혼잡 제어 (application specific congestion control for data communication: ACDC)는 지원하지 못하였다.

다만, 단말이 TAU 요청(tracking area update request) 메시지를 보낼 때 단말 내에 대기중인 상향링크 데이터가 있을 경우, 단말은 TAU 요청 메시지의 액티브 플래그(active flag)를 1로 설정하여 전송하게 되며, 이 결과로 단말과 네트워크 사이의 사용자 평면 (User plane) 연결이 수립되게 된다.

따라서 ACDC는 TAU 요청 (tracking area update request) 메시지의 active flag가 1일 때에도 적용될 수 있으며, 본 발명에서는 TAU 시에 ACDC를 적용하는 방법을 제안한다.

또한 단말이 전력 절전 모드(power saving mode, 이하 PSM)을 사용할 경우, 단말은 TAU 요청 메시지에 활성화 타이머(active timer)를 포함하여 네트워크로 전송하게 되는 데, 이 경우도 마찬가지로 대기중인 상향 데이터가 있을 경우 active flag를 1로 설정할 수 있으므로 ACDC가 적용되어야 한다. 또한 활성화 타이머(active timer)를 가지고 있으며, PSM으로 진입할 예정인 단말은 그 기간 동안 보내는 서비스 요청(service request)에 대해서는 ACDC와 관계 없이 서비스 요청(service request)를 보내도록 할 수 있다.

본 명세서 전반에서 특정 어플리케이션에 대한 혼잡 제어(이하 ACDC)는 사업자의 정책이나 지역별 규제를 따라 결정될 수 있으며, 재난 상황의 서비스를 제공하기 위함일 뿐만 아니라 상용 서비스에 대한 혼잡을 제어할 수 있다. 또한, ACDC는 어플리케이션 별로 혼잡 제어를 할 수 있는 다른 기능들과 유사한 개념으로 사용될 수 있으며, 본 명세서의 실시 예는 설명된 통신 시스템 이외에도 WLAN, 블루투스, Zigbee등 무선 통신 전반에서 유사하게 사용될 수 있다. 또한 이동통신 사업자는 단말에게 ACDC를 위한 정보를 제공해줄 수 있다. 이는 Management Object(이하 MO)라는 OMA 표준을 사용하여 구현할 수 있으며, ACDC MO라고 불릴 수 있다. ACDC MO를 전달하기 위하여 네트워크 사업자가 OMA 표준 이외에 단말 내부 혹은 SIM에 미리 설정하는 등의 다른 방법을 이용하여도 무방하다.

도 11는 본 발명의 제 2실시예에 따라 TAU 절차에서 단말이 ACDC를 적용하는 과정을 도시한 순서도이다.

도 11을 참고하면, 단말은 트래킹 영역이 변경됨에 따라 단계 1110에서 TAU 절차를 시작하기로 결정할 수 있다. 단말이 TAU를 시작할 때, 단말에는 네트워크를 통해 전송할 상향링크 데이터가 있을 수 있다.

단말은 단계 1120에서 단말에 상향링크 데이터가 존재하는지 여부를 판단하여 TAU 메시지의 active flag를 1로 설정할지 여부를 결정할 수 있다. 단말에 상향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, 단말은 단계 1130에서 active flag를 1로 설정하지 않고 일반적인 TAU 절차를 수행할 수 있다. 즉, 단말은 어플리케이션 정보를 확인하지 않고 RRC 메시지에 TAU 메시지를 포함하여 기지국으로 전송할 수 있다.

반면, 단말에 상향링크 데이터가 존재하는 경우, 단말은 TAU 메시지의 active flag를 1로 설정할 수 있다. 그리고 단말은 단계 1140에서 상향링크 데이터를 발생시킨 어플리케이션의 정보(이하, 어플리케이션 정보라 칭할 수 있다)를 결정할 수 있다.

이 경우, 단말에 대기 중인 상향링크 데이터가 어떤 어플리케이션으로부터 발생했는지에 따라 상기 어플리케이션에 대한 정보가 ACDC를 적용하는 판단 기준이 될 수 있다. 상기 어플리케이션 정보는 어플리케이션 카테고리를 포함할 수 있다.

예를 들어 상향링크 데이터가 발생된 어플리케이션이 낮은 우선순위를 가지는 어플리케이션 카테고리(Application category)에 속해있다면, ACDC를 적용한 결과 접속이 금지(이하, barring이라는 용어와 혼용하여 사용할 수 있다)되어 데이터를 전송하지 못할 수도 있다.

다만, 상향링크 데이터가 발생된 어플리케이션이 높은 우선순위를 가지는 어플리케이션 카테고리에 포함되어 있다면, 낮은 우선 순위를 갖는 어플리케이션 카테고리에 포함되어 있는 어플리케이션에 의해 접근이 barring 된 경우에도 단말 접속 과정을 다시 수행할 수 있다.

따라서, 단말은 전송 대기 중인 상향링크 데이터가 발생된 어플리케이션을 파악해서 상기 어플리케이션의 식별자와 설정 정보를 이용하여 어플리케이션의 카테고리를 확인할 수 있다. 이 때, 설정 정보는 ACDC MO에 포함될 수 있다. 즉, 단말은 상기 어플리케이션을 ACDC MO로 수신한 어플리케이션 카테고리에 매핑할 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 단말은 어플리케이션 정보를 확인할 수 있다.

이 때, 어플리케이션 정보에 포함된 어플리케이션 카테고리는 비트 정보로 구성될 수 있다. 예를 들어 3 bit로 정보로 구성된 경우 1번 카테고리(category)는 001, 4번 카테고리(category)는 011 등으로 표현할 수 있으며, 2 bit에서 8bit 사이의 값이 사용될 수 있다.

어플리케이션 정보를 확인한 단말은 단계 1150에서 접속을 제어할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 단말은 접속을 barring 할 것인지 여부를 결정할 수 있다.

구체적으로, 단말은 어플리케이션 정보에 포함된 어플리케이션 카테고리에 대응하는 barring factor를 기지국으로부터 수신한 시스템 정보 블록(system information block: SIB) 정보에서 추출할 수 있다. 단말은 상기 barring factor를 이용한 난수 발생을 통해 생성된 값 또는 명시된 값에 따라 접속을 barring할 것인지 또는 접속을 barring 하지 않을 것인지(통과(pass)할지) 여부를 결정할 수 있다.

이 때, 단말의 접속을 barring한다는 것은 일 예로, 단말의 TAU 절차를 시작하지 않는 것을 의미할 수 있다. 즉, 단말이 TAU 메시지를 기지국에 전송하지 않는 것을 의미할 수 있다.

다만, 상술한 바와 같이, 특정 어플리케이션 카테고리의 우선 순위가 낮아 접속이 barring된 경우에도, 우선 순위가 높은 어플리케이션 카테고리에 대해 사용자 평면의 무선 자원이 요청된 경우, 단말이 ACDC를 지원한다면, 접속 절차가 수행될 수 있다.

단말의 접속이 통과된 경우, 단말은 단계 1260에서 TAU 메시지를 포함한 RRC 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다.

도 12은 본 발명의 제 2실시예에 따라 TAU 절차에서 ACDC를 적용하는 과정을 도시한 순서도이다.

도 12을 참고하면, 단말의 제1 상위계층 장치는 단계 1210에서 제3 상위 계층 장치로부터 데이터 전송 요청을 수신할 수 있다. 상기 데이터 전송 요청을 수신한 단말의 제1 상위 계층 장치는 단계 1220에서 TAU(tracking area update) 절차(procedure)를 시작하기로 결정할 수 있다. 본 도면에서는, 제1 상위 계층 장치가 데이터 전송 요청을 수신한 후 TAU 절차를 시작하는 예를 들어 설명하지만, 제1 상위 계층 장치는 TAU 절차를 시작하기로 결정한 후 제3 상위 계층 장치로부터 데이터 전송 요청을 수신할 수 있다.

이 때, 제1 상위 계층 장치는 NAS 레이어에서의 동작을 제어하는 장치를 의미할 수 있다. 또한, 제3 상위 계층 장치는 어플리케이션 레이어에서의 동작을 제어하는 장치를 의미할 수 있다.

한편, 단말이 TAU 절차를 시작할 때, 단말에는 네트워크를 통해 전송할 상향링크 데이터가 있을 수 있다.

단말이 ACDC를 지원하며, 상향링크 데이터에 따른 사용자 평면 무선 자원 할당이 요청된 경우, 및 상기 요청에 ACDC의 적용이 가능한 경우, 단말은 단계 1230에서 TAU 메시지의 active flag를 1로 설정할 수 있다. 그리고 단말은 단계 1240에서 상향링크 데이터를 발생시킨 어플리케이션의 정보(이하, 어플리케이션 정보)를 결정할 수 있다. 상기 어플리케이션 정보는 어플리케이션 카테고리를 포함할 수 있으며, 이하에서는 어플리케이션 정보를 어플리케이션 카테고리 정보로 예를 들어 설명한다. 다만, 어플리케이션 정보가 어플리케이션 카테고리 정보로 한정되는 것은 아니다.

이 경우, 단말에 대기 중인 상향링크 데이터가 어떤 어플리케이션으로부터 발생했는지가 ACDC를 적용하는 판단 기준이 될 수 있다.. 예를 들어 상향링크 데이터가 발생된 어플리케이션이 낮은 우선순위를 가지는 어플리케이션 카테고리(Application category)에 속해있다면, ACDC를 적용한 결과 Barring되어 데이터를 전송하지 못할 수도 있다.

따라서, 단말은 전송 대기 중인 상향링크 데이터가 발생된 어플리케이션을 파악해서 상기 어플리케이션의 식별자와 설정 정보를 이용하여 어플리케이션의 카테고리를 확인할 수 있다. 이 때, 설정 정보는 어플리케이션의 카테고리를 확인하기 위한 카테고리 결정 정보를 포함할 수 있으며, 이는 ACDC MO에 포함될 수 있다. 즉, 단말은 상기 어플리케이션을 ACDC MO로 수신한 어플리케이션 카테고리(Application Category)에 매핑할 수 있다. 상기 ACDC MO는 전송 대기 중인 상향링크 데이터가 발생한 어플리케이션을 통해 수신할 수 있다. 단말은 이와 같은 과정을 통해 어플리케이션 정보를 확인할 수 있다.

어플리케이션 정보를 확인한 단말은 단계 1250에서 어플리케이션 정보를 단말의 제2 상위 계층 장치로 전송할 수 있다. 이 때, 제2 상위 계층 장치는 단말의 RRC(radio resource control) 레이어에서의 동작을 제어하는 장치를 의미할 수 있다.

이 때, 단말의 제1 상위 계층 장치는 ACDC 적용을 위한 어플리케이션 카테고리 정보(Application category 정보)를 포함한 어플케이션 정보와 함께 TAU 메시지와 함께 RRC 설립 원인(establishment cause)으로 호 유형(call type)을 구성하여 단말의 제2 상위 계층 장치로 전달할 수 있다.

이 때, ACDC 적용을 위한 어플리케이션 카테고리(Application category) 정보는 어플리케이션 카테고리(Application category)를 나타내기 위한 비트(bit) 정보로 구성될 수 있다. 예를 들어 3 bit로 정보로 구성된 경우 1번 카테고리(category)는 001, 4번 카테고리(category)는 011 등으로 표현할 수 있으며, 2 bit에서 8bit 사이의 값이 사용될 수 있다.

단말의 제1상위 계층 장치로부터 TAU 메시지와 함께 ACDC 적용을 위한 어플리케이션 카테고리(application category) 정보와 RRC 설립 원인(establishment cause)을 수신한 제2상위 계층 장치는 단계 1260에서 단말의 접속 여부를 결정할 수 있다. 단말은 상향링크 데이터의 전송 여부를 판단하기 위해 ACDC 적용을 위한 어플리케이션 카테고리(application category) 정보를 자신이 기지국으로부터 수신한 SIB 정보의 ACDC 정보와 비교할 수 있다.

구체적으로, 단말은 제1 상위 계층 장치로부터 수신한 어플리케이션 카테고리(Application category) 정보에 대응하는 barring factor를 SIB 정보에서 추출하여, barring factor에 기반하여 접속 제어(Access control)을 수행한다. 상기 접속 제어(Access control)는 난수 발생을 통하여 생성된 값 또는, 명시된 값에 따라 단말의 접속이 barring이 되거나 barring 되지 않고 통과(pass)할 수 있다.

다만, 특정 어플리케이션 카테고리의 우선 순위가 낮아 접속이 barring된 경우에도, 우선 순위가 높은 어플리케이션 카테고리에 대해 사용자 평면의 무선 자원이 요청된 경우, 단말이 ACDC를 지원한다면, 접속 절차가 수행될 수 있다.

단말의 접속이 통과된 경우 단말은 단계 1270에서 기지국으로 RRC 메시지를 전송하게 되고, 이 메시지에는 단말의 제1상위 계층 장치 로부터 수신한 TAU 메시지가 포함된다.

한편, 단계 1230에서 단말이 active flag를 1로 설정하지 않았다면, 단말은 ACDC를 위한 어플리케이션 카테고리(application category) 매핑은 실시하지 않고, TAU 메시지와 함께 RRC 설립 원인(establishment cause)으로 TAU 시작 조건에 맞는 호 유형(call type)을 설정하여 제2 상위 계층 장치로 전달한다. 그 후 제2 상위 계층 장치는 RRC 메시지에 TAU 메시지를 포함하여 기지국으로 전송하게 된다.

도 13은 본 발명의 제 2실시예에 따라 TAU 절차에서 단말이 ACDC를 적용하는 다른 과정을 도시한 순서도이다.

도 13을 참고하면, 단말은 트래킹 영역이 변경됨에 따라 단계 1310에서 TAU 절차를 시작하기로 결정할 수 있다. 단말이 TAU 절차를 시작할 때, 단말에는 네트워크를 통해 전송할 상향링크 데이터가 있을 수 있다.

단말에 상향링크 데이터가 존재하는 경우, 단말은 단계 1320에서 TAU 메시지의 active flag를 1로 설정할 수 있다.

이 경우, 대기 중인 상향 데이터가 어떤 어플리케이션으로부터 발생했는지가 ACDC를 적용하는 판단 기준이 될 수 있다. 예를 들어 상향링크 데이터가 발생된 어플리케이션이 낮은 우선순위를 가지는 어플리케이션 카테고리(Application category)에 속해있다면, ACDC를 적용한 결과 접속이 Barring되어 상향링크 데이터를 전송하지 못할 수도 있다.

다만, 단말이 전력 절전 모드(power saving mode: PSM)을 사용하고자 할 경우, 단말은 TAU 메시지의 활성화 타이머(Active timer) 값을 설정하게 되고, 이를 판단 근거로 하여 ACDC 적용 여부를 결정할 수도 있다.

전력 절전 모드란, 단말이 짧은 시간 데이터를 전송하고 유휴(idle) 상태에 진입하는 모드를 의미할 수 있다. 따라서, 단말이 PSM을 사용하고자 할 경우, PSM에 진입한 단말은 네트워크 혼잡도를 낮추는데 기여할 수 있다.

따라서, 단계 1320에서 단말이 TAU 메시지의 active flag를 1로 설정한 경우, 단말은 단계 1330에서 전력 절전 모드를 사용하기 위한 TAU 메시지의 활성화 타이머 값을 설정할 지 여부를 결정할 수 있다.

활성화 타이머 값을 설정한 경우, 단말은 단계 1340에서 ACDC를 통한 혼잡 제어를 거치지 않도록(skip) 할 수 있다. 따라서, 단말은 단계 1350에서 일반적인 TAU 절차에 따라 TAU 요청 메시지를 네트워크에 전송하도록 할 수 있다.

즉, active flag와 활성화 타이머 값이 둘 다 설정된 경우 단말은 TAU 메시지에 대응하는 RRC 설립 원인(establishment cause)에 해당하는 호 유형(call type)을 결정하고 상기 정보를 포함하는 RRC 메시지를 구성하여 기지국에게 RRC 메시지를 전송할 수 있다.

다른 실시 예로, 상기와 같이 active flag와 활성화 타이머(Active timer)값이 모두 설정된 상태로 TAU 절차가 완료된 경우(즉, 기지국에 TAU 요청 메시지를 전송하고, 기지국으로부터 TAU 승인 메시지를 수신한 경우), 단말은 활성화 타이머(Active timer)가 만료돼서 PSM 상태로 진입하기 전까지 다른 서비스 요청(Service request) 메시지에 대한 ACDC를 건너뛸(skip) 수 있다.

한편, 단계 1330에서 단말이 TAU 의 활성화 타이머 값을 설정하지 않은 경우, 단말은 상향링크 데이터에 대해 ACDC를 적용할 수 있다. 즉, 단말은 단계 1370에서 상향링크 데이터가 발생한 어플리케이션 정보(예를 들어, 어플리케이션 카테고리)를 확인하고, 단계 1380에서 상기 어플리케이션 정보에 따른 단말의 접속 여부를 결정할 수 있다. 구체적인 내용은 도 11에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.

한편, 단계 1320에서 단말이 active flag를 1로 설정하지 않은 경우, 단말은 단계 1390에서 일반적인 TAU 절차를 수행할 수 있다.

즉, 단말은 ACDC를 이용하기 위한 어플리케이션 카테고리(application category) 매핑을 거치지 않고 TAU 메시지와 RRC 설립 원인(establishment cause)을 위한 호 유형(call type)을 선택할 수 있으며, 단말은 상기 정보를 포함하는 RRC 메시지를 구성하여 기지국으로 전송할 수 있다.

도 14는 본 발명의 제 2실시예에 따라 TAU 절차에서 ACDC를 적용하는 다른 과정을 도시한 순서도이다.

활성화 타이머가 설정되어 있지 않은 경우 도 12의 내용과 동일하므로, 도 14에서는 활성화 타이머가 설정되어 있는 경우를 예를 들어 설명한다.

도 14를 참고하면, 단말의 제1 상위 계층 장치는 단계 1410에서 제3 상위 계층 장치로부터 데이터 전송 요청을 수신할 수 있다. 상기 데이터 전송 요청을 수신한 단말의 제1 상위 계층 장치는 단계 1420에서 TAU(tracking area update) 절차(procedure)를 시작하기로 결정할 수 있다. 또는, 제1 상위 계층 장치는 TAU 절차를 시작하기로 결정한 후, 제3 상위 계층 장치로부터 데이터 요청을 수신할 수 있다.

이 때, 제1 상위 계층 장치는 NAS 레이어에서의 동작을 제어하는 장치를 의미할 수 있으며, 제3 상위 계층 장치는 어플리케이션 레이어에서의 동작을 제어하는 장치를 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

단말이 TAU 절차를 시작할 때, 단말에는 네트워크를 통해 전송할 상향링크 데이터가 있을 수 있다.

단말이 ACDC를 지원하며, 상향링크 데이터에 따른 사용자 평면 무선 자원 할당이 요청된 경우, 및 상기 요청에 ACDC의 적용이 가능한 경우, 단말은 단계 1430에서 TAU 메시지의 active flag를 1로 설정할 수 있다. 그리고 단말은 단계 1440에서 TAU 메시지의 활성화 타이머를 설정할 수 있다.

단말이 TAU 메시지의 활성화 타이머를 설정한 경우란, 단말이 전력 절전 모드를 사용하는 경우를 의미할 수 있다. 전력 절전 모드란, 단말이 짧은 시간 동안 데이터를 전송하고, 데이터 전송 후 idle 상태에 진입하는 모드를 의미할 수 있다. 따라서, 단말이 전력 절전 모드를 사용하는 경우, 전력 절전 모드를 사용하는 단말은 네트워크 혼잡도를 낮추는 데 기여할 수 있다.

따라서, 전송할 상향링크 데이터가 있어 active flag를 1로 설정하고, 전력 절전 모드를 사용하기 위해 활성화 타이머 값을 설정한 경우, 단말은 ACDC를 통한 혼잡 제어를 거치지 않도록 할 수 있다.

따라서, 제1 상위 계층 장치는 단계 1450에서 TAU 메시지에 대응하는 RRC 설립 원인에 해당하는 호 유형을 결정하고 상기 정보를 제2 상위 계층 장치에 전송할 수 있다. 이 때, 제2 상위 계층 장치는 RRC 레이어에서의 동작을 제어하는 장치를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이후, 제2 상위 계층 장치는 단계 1460에서 상기 정보를 포함하는 RRC 메시지를 구성할 수 있으며, 상기 구성된 RRC 메시지를 단계 1470에서 기지국에 전송할 수 있다.

한편, active flag와 활성화 타이머(Active timer)값이 모두 설정된 상태로 TAU 절차가 완료된 경우(즉, 기지국에 TAU 요청 메시지를 전송하고, 기지국으로부터 TAU 승인 메시지를 수신한 경우), 단말은 단계 1360 단계에서 활성화 타이머(Active timer)가 만료돼서 PSM 상태로 진입하기 전까지 다른 서비스 요청 메시지에 대한 ACDC를 건너뛸 수 있다. 한편, 단말의 제1 상위 계층 장치가 active flag를 1로 설정하지 않은 경우, 제1 레이어는 일반적인 TAU 절차에 따라 ACDC를 이용하기 위한 어플리케이션 카테고리 매핑을 거치지 않고, TAU 메시지와 RRC 설립 원인에 대응하는 호 유형을 결정하고, 이를 제2 상위 계층 장치에 전송할 수 있다. 제2 상위 계층 장치는 상기 정보를 포함하는 RRC 메시지를 구성하여 기지국에 RRC 메시지를 전송할 수 있다.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.

도 15을 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말은 송수신부(1505), 제어부(1510), 다중화 및 역다중화부(1520), 제어 메시지 처리부(1545), 각종 상위 계층 처리부를 포함한다. 본 실시예에서 각종 상위 계층 처리부는 제1 상위 계층 처리부(1525), 제2 상위 계층 처리부(1530), 및 제3 상위 계층 처리부(1535)로 구성된 것으로 설명하지만, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.

송수신부(1505)는 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 송수신부(1505)는 서빙 셀의 하향 링크 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 상향 링크 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송할 수 있다.

다중화 및 역다중화부(1520)는 상위 계층 처리부(1525, 1530, 1535)나 제어 메시지 처리부(1545)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(1505)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(1520, 1525)나 제어 메시지 처리부(1545)로 전달하는 역할을 할 수 있다.

제어 메시지 처리부(1545)는 RRC 계층 장치이며 기지국으로부터 수신된 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 수행할 수 있다.

상위 계층 처리부(1525, 1530, 1535))는 제1 상위 계층 처리부(1525), 제2 상위 계층 처리부(1530) 및 제3 상위 계층 처리부(1535)으로 구성될 수 있다. 다만, 단말은 이외에도 다수의 상위 계층 처리부를 포함하고 있을 수 있다.

제1 상위 계층 처리부(1525)는 NAS layer에서의 동작을 제어할 수 있으며, 제2 상위 계층 처리부(1530)는 RRC layer에서의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제3 상위 계층 처리부(1535)는 어플리케이션 레이어에서의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 상기 상위 계층 처리부는 서비스 별로 구성될 수 있다. 상위 계층 처리부는 FTP(File Transfer Protocol)나 VoIP(Voice over Internet Protocol) 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(1020)로 전달하거나 상기 다중화 및 역다중화부(1520)로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달할 수 있다.

제어부(1510)는 송수신부(1505)를 통해 수신된 스케줄링 명령, 예를 들어 역방향 그랜트들을 확인하여 적절한 시점에 적절한 전송 자원으로 역방향 전송이 수행되도록 송수신부(1505)와 다중화 및 역다중화부(1520)를 제어할 수 있다. 제어부(1510)는 또한, TAU 절차 수행 시, ACDC를 적용하는 제반 절차 등을 총괄한다. 즉, 제어부(1510)는 도 11 내지 도 14등에 도시되어 있는 단말 동작 관련 필요한 제어 동작을 수행한다.

보다 구체적으로, 제어부(1510)는 제1 상위 계층 처리부를 통해 TAU 절차의 시작 여부를 결정하도록 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(1510)는 제3 상위 계층 처리부를 통해 상향링크 데이터 전송이 요청된 경우, 제1 상위 계층 처리부가 TAU 절차의 시작 여부를 결정하도록 제어할 수 있다. 또는, 제어부(1510)는 제1 상위 계층 처리부가 TAU 절차를 시작하기로 결정한 후, 제3 상위 계층 처리부로부터 데이터 전송 요청을 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1510)는 전송 대기 중인 상향링크 데이터가 존재하는 지 여부에 따라 active flag의 값을 1로 설정하도록 제어할 수 있다. 제어부(1510)는 active flag의 값을 1로 설정하지 않는 경우, 일반적인 TAU 절차를 수행하도록 제어할 수 있다. 반면, active flag의 값을 1로 설정하는 경우, 제어부(1510)는 전송 대기 중인 상향링크 데이터가 발생된 어플리케이션의 어플리케이션 정보를 결정하도록 제어할 수 있다. 이 때, 어플리케이션 정보는 어플리케이션의 카테고리를 포함할 수 있다. 제어부(1510)는 결정된 어플리케이션 정보를 제1 상위 계층 처리부에서 제2 상위 계층 처리부로 전달되도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1510)는 제2 상위 계층 처리부를 통해 상기 어플리케이션 정보를 이용하여 단말의 접속을 허용할 것인지 여부를 결정하도록 제어할 수 있다. 제어부(1510)는 어플리케이션 카테고리에 대응하는 barring factor를 기지국으로부터 수신한 시스템 정보 블록(system information block: SIB) 정보에서 추출하도록 제어할 수 있다. 제어부(1510)은 상기 barring factor를 이용한 난수 발생을 통해 생성된 값 또는 명시된 값에 따라 접속을 barring할 것인지 또는 접속을 barring 하지 않을 것인지(통과(pass)할지) 여부를 결정하도록 제어할 수 있다.

다만, 특정 어플리케이션 카테고리의 우선 순위가 낮아 접속이 barring된 경우에도, 우선 순위가 높은 어플리케이션 카테고리에 대해 사용자 평면의 무선 자원이 요청된 경우, 단말이 ACDC를 지원한다면, 제어부(1510)는 접속 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.

단말의 접속이 통과된 경우, 제어부(1510)는 제2 상위 계층 처리부를 통해 TAU 메시지를 포함한 RRC 메시지를 기지국으로 전송하도록 제어할 수 있다.

한편, 제어부(1510)는 전력 절전 모드를 사용하는 단말에 대해서도 ACDC 적용 여부를 결정하도록 제어할 수 있다. 전력 절전 모드란, 단말이 짧은 시간 데이터를 전송하고 유휴(idle) 상태에 진입하는 모드를 의미할 수 있다. 따라서, 단말이 전력 절전 모드를 사용하고자 할 경우, 전력 절전 모드에 진입한 단말은 네트워크 혼잡도를 낮추는데 기여할 수 있다.

따라서, active flag를 1로 설정하고(전송 대기 중인 상향링크 데이터가 존재하고) 전력 절전 모드로 동작하기 위해 활성화 타이머 값을 설정한 경우, 제어부(1510)는 ACDC를 통한 혼잡 제어를 거치지 않도록 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(1510)는 일반적인 TAU 절차를 수행하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1510)는 제1 상위 계층 처리부를 통해 TAU 메시지에 대응하는 RRC 설립 원인에 해당하는 호 유형을 결정하도록 제어하고, 상기 정보를 제2 상위 계층 처리부에 전송할 수 있다. 또한, 제어부(1510)는 제2 상위 계층 처리부를 통해 상기 정보를 포함한 RRC 메시지를 구성하여 기지국에 전송하도록 제어할 수 있다.

한편, 상기와 같이 active flag와 활성화 타이머(Active timer)값이 모두 설정된 상태로 TAU 절차가 완료된 경우(즉, 기지국에 TAU 요청 메시지를 전송하고, 기지국으로부터 TAU 승인 메시지를 수신한 경우), 제어부(1510)는 활성화 타이머(Active timer)가 만료돼서 PSM 상태로 진입하기 전까지 다른 서비스 요청(Service request) 메시지에 대한 ACDC를 건너뛸(skip) 수 있다

<제3 실시예>

이하에서는, 본 발명의 제3 실시예에 따라 MBMS 서비스 제공 방법 및 장치에 대해 기술하도록 한다.

MBMS(multimedia broadcast multicast service)를 통해 단말에게 데이터를 제공하는 경우, GCS AS(group communication service application server) 및/혹은 BM-SC(broadcast/multicast service center)는 MBMB 서비스 지역(service area)와 관련된 정보를 전송하고, 단말은 상기 MBMS 서비스 지역에 기반하여 MBMS 데이터를 수신할 수 있다. 다만, MBMS 서비스 지역이 포함하는 범위가 넓기 때문에(예를 들어, 서울), 특정 지역에 사용자가 많아 트래픽이 과도하게 발생하는 경우에도 MME는 MBMS 서비스 지역을 변경할 수 없다. 따라서, 특정 지역에 사용자가 많은 경우, MME는 MBMS 서비스 지역에 포함된 MCE(multi cell/multicast coordination entity)에 MBMS 세션의 셋업 또는 수정을 지시하는 메시지를 송신하고, MBMS 세션을 생성 또는 변경하여 최종적으로 단말에 MBMS 데이터가 전송되도록 할 수 있다. 다만, 이와 같이 MBMS 세션을 생성 또는 변경하는 방법을 사용하는 경우, 불필요한 시그널링이 발생하는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에서는 보다 MBMS 서비스 지역보다 좁은 범위인 MBMS 영역에서 데이터를 송수신하는 방법을 제안한다.

도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따라 MBMS 서비스를 제공하는 방법을 도시한 도면이다.

도 16을 참고하면, MBMS가 적용되는 지역은 MBMS 서비스 지역(service area)보다 좀더 좁은 지역일 수 있다.

도 16a를 참고하면, GCS AS는 단계 1601에서 BM-SC에게 MBMS 베어러를 활성화시키기 위한 MBMS 베어러 활성화 요청(activate MBMS bearer request) 메시지(1601)를 전송할 수 있다. 또는, GCS AS는 단계 1604에서 BM-SC에게 이미 활성화된 MBMS 베어러를 수정하기를 요청하는 MBMS 베어러 수정 요청(modify MBMS bearer request) 메시지(1604)를 전송할 수 있다. MBMS 베어러 활성화 요청 메시지 및 MBMS 베어러 수정 요청 메시지에는 MBMS 방송 영역 정보(MBMS broadcast area)가 포함될 수 있다. GCS AS는 애플리케이션 시그널링을 통해 단말에게서 획득한 정보(예를 들어 단말의 위치(셀 식별자, MBSFN 영역 식별자, MBMS 서비스 영역(service area) 등으로 표현될 수 있음)) 및/혹은 설정된 정보를 바탕으로 MBMS 방송 영역 정보를 결정할 수 있다. MBMS 방송 영역 정보는 MBMS 서비스 영역(service area), MBSFN 영역 식별자 목록, 및/혹은 셀 목록(ECGI(E-UTRAN cell global identifier) list)을 포함할 수 있다.

MBMS 베어러 활성화 요청 메시지를 수신한 BM-SC는 단계 1602 단계에서 데이터 플로우를 지원하기 위해 MBMS 시스템에서 자원을 할당할 수 있다. 또는 MBMS 베어러 수정 요청 메시지를 수신한 BM-SC는 단계 1605에서 MBMS 베어러의 수정 여부를 결정할 수 있다.

이 때, BM-SC가 수신한 MBMS 방송 영역 정보에 셀 목록이 포함되어 있으면, BM-SC는 셀 목록 정보로부터 MBMS 서비스 영역을 유도해낼 수 있다. 이를 위해 BM-SC는 셀 목록 정보와 MBMS 서비스 영역 간의 매핑 정보를 보유하고 있을 수 있다. 이 경우, BM-SC는, GCS AS로부터 MBMS 서비스 영역을 받았다면, GCS AS로부터 받은 MBMS 서비스 영역을 유도해낸 MBMS 서비스 영역으로 덮어쓸 수 있다. 이후 BM-SC는 MBMS gateway(MBMS-GW)로 보내는 MBMS 베어러 활성화 및/혹은 MBMS 베어러 수정을 요청하는 메시지에 매핑된 MBMS 서비스 영역 및/혹은 셀 목록을 포함시킬 수 있다. 물론, BM-SC가 수신한 MBMS 방송 영역 정보에 셀 목록이 포함되어 있다고 하더라도, GCS AS로부터 MBMS 서비스 영역 정보를 보냈다면, 이를 그대로 사용할 수도 있다. GCS AS가 셀 목록과 MBMS 서비스 영역을 보낸 경우, BM-SC가 이를 그대로 사용할지 아니면 셀 목록으로부터 새로이 유도해낸 MBMS 서비스 영역을 사용할지는 사업자의 정책 및/혹은 설정에 따를 수 있다.

BM-SC가 셀 목록으로부터 MBMS 서비스 영역을 유도했다면, BM-SC는, 단계 1603 또는 단계 1606에서 GCS AS에게, 이 유도해낸 MBMS 서비스 영역(다시 말해, MBMS-GW로 보내는 MBMS 베어러 활성화 및/혹은 MBMS 베어러 수정을 요청하는 메시지에 포함시킨 MBMS 서비스 영역) 정보를 MBMS 베어러 활성화 및/혹은 수정 요청에 대한 응답 메시지를 통해 전달할 수 있다. 만약, BM-SC가 셀 목록으로부터 MBMS 서비스 영역을 유도하지 않았거나 수신한 MBMS 방송 영역 정보에 셀 목록이 포함되어 있지 않은 경우, BM-SC는 MBMS 베어러 활성화 및/혹은 MBMS 베어러 수정 요청에 대한 응답 메시지에 MBMS 서비스 영역을 포함시키지 않을 수 있다.

GCS AS는 단계 1603 또는 단계 1606에서 수신한 MBMS 서비스 영역을 단말에게 전송할 수 있다. GCS AS가 단계 1603 또는 단계 1606에서 MBMS 서비스 영역을 수신하지 않았다면, 단계 1601 또는 단계 1604에서 BM-SC에게 보냈던 MBMS 서비스 영역을 단말에게 전송할 수 있다. MBMS 서비스 영역에 있는 셀이라 할지라도 셀 목록을 이용해 MBMS 베어러를 활성화시켰다면, MBMS가 적용되지 않을 수 있다. 이에 따라 단말은, GCS AS에게서 수신한 MBMS 서비스 영역이, 셀이 방송하는 MBMS 서비스 영역 정보에 포함되지 않는 경우에는 해당 셀에서는 해당 서비스에 MBMS가 적용되지 않음을 명확히 알 수 있지만, GCS AS에게서 수신한 MBMS 서비스 영역이, 셀이 방송하는 MBMS 서비스 영역 정보에 포함되는 경우에는 해당 셀에서 해당 서비스에 MBMS가 적용되는지 안 되는지 알 수 없는 경우가 생길 수 있다.

도 16b를 참고하면, MME는 MBMS-GW로부터 MBMS 서비스 영역 및/혹은 셀 목록을 포함한 메시지를 수신할 수 있다. 또한, MME가 MCE에 전송하는 메시지에는 MBMS-GW가 BM-SC를 통해 수신된 파라미터를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 파라미터에는 TMGI(temporary mobile group identity), FlowID, QoS(quality of service), MBMS 방송 영역 정보(MBMS broadcast area), 시작 시간(start time)등이 포함될 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 MBMS 방송 영역 정보는 MBMS 서비스 영역 또는 셀 목록 정보를 포함할 수 있다.

MBMS GW로부터 MBMS 서비스 영역 및 셀 목록을 포함하는 메시지 수신한 MME는 MBMS 세션을 셋업 또는 수정하기 위한 메시지(이하, MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지라 칭할 수 있다)를 MCE에게 전송할 수 있다. 이 때, MME는 수신된 셀 목록을 관장하는 MCE에게만 MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 보낼 수 있다.

이를 위해 MCE는 단계 1610에서 MME와 M3 셋업 시, 상기 MCE가 연결되어 있는 eNB의 식별자 목록 및/혹은 셀 식별자 목록을 포함한 M3 셋업 요청 메시지(M3 setup request message)를 MME에 전달할 수 있다.

상기 M3 셋업 요청 메시지는 하기의 표 2 및 표 3과 같이 정의될 수 있다.

IE/Group Name	Presence	Range	IE type and reference	Semantics description	Criticality	Assigned Criticality
Message Type	M		9.2.1.1		YES	reject
Global MCE ID	M		9.2.1.10		YES	reject
MCE Name	O		PrintableString(1…150,…)		YES	ignore
MBMS Service Area List		1			YES	reject
>MBMS Service Area List Item		1 to <maxnoofMBMSServiceAreaIdentitiesPerMCE>		Supported MBMS Service Area Identities in the MCE	GLOBAL	reject
>>MBMS Service Area 1	M		OCTET STRING(2)	MBMS Service Area Identities as defined in TS 23.003 [13].
eNB list 혹은 cell list		1 to n
> Global eNB ID 혹은 ECGI

Range bound	Explanation
maxnoofMBMSServiceAreaIdentitiesPerMCE	Maximum no. of Service Area Identities per MCE. The value for maxnoofMBMSServiceAreaIdentities is 65536.

상기 메시지를 수신한 MME는 단계 1620에서 상기 셋업 요청 메시지에 대한 M3 셋업 응답 메시지(M3 setup response message)를 송신할 수 있다.

이 때, MME는 셀 목록 정보(ECGI)의 global eNB ID 부분을 이용해 eNB를 식별할 수 있으며, 셋업 요청 메시지에 포함된 eNB 별 서빙 MCE정보를 확인할 수 있는 바, MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 전송할 MCE를 결정할 수 있다. 이와 같은 방법으로, MME는 적은 수의 MCE에게 MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 보낼 수 있어 시그널링 절감 효과가 있다.

한편, MME는 eNB가 연결된 혹은 eNB 내 셀이 연결된 MCE 식별자를 포함한 S1 셋업 요청 메시지 또는 기지국 설정 업데이트 요청 메시지를 eNB로부터 수신할 수 있다. 따라서, MME는 상기 정보를 이용하여 상기와 같은 방법으로 MBMS 설정 메시지를 전송할 MCE를 결정할 수 있다.

도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따라 MBMS 서비스를 제공하는 방법을 도시한 다른 도면이다.

MME는 MBMS gateway(MBMS-GW)로부터 MBMS 서비스 영역(service area) 및 셀 목록(ECGI(E-UTRAN cell global identifier) list)을 포함한 메시지를 수신할 수 있다. 구체적인 내용은 도 16에서 설명한 내용과 동일하며, 이하에서는 생략한다.

MBMS GW로부터 MBMS 서비스 영역 및 셀 목록을 포함하는 메시지 수신한 MME는 MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 MCE에게 전송할 수 있다. 이 때, MME는 수신된 셀 목록을 관장하는 MCE에게만 MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 보낼 수 있다.

이를 위해 MCE는 단계 1710에서 상기 MCE가 연결되어 있는 eNB의 식별자 목록 및/혹은 셀 식별자 목록을 포함한 MCE 설정 업데이트 메시지(MCE CONFIGURATION UPDATE message)를 MME에 전달할 수 있다.

상기 MCE 설정 업데이트 메시지 하기의 표 4 및 표 5와 같이 정의될 수 있다.

IE/Group Name	Presence	Range	IE type and reference	Semantics description	Criticality	Assigned Criticality
Message Type	M		9.2.1.1		YES	reject
Global MCE ID	O		9.2.1.10		YES	reject
MCE Name	O		PrintableString(1…150,…)		YES	ignore
MBMS Service Area List		0..1			YES	reject
>MBMS Service Area List Item		1 to <maxnoofMBMSServiceAreaIdentitiesPerMCE>		Supported MBMS Service Area Identities in the MCE	GLOBAL	reject
>>MBMS Service Area 1	M		OCTET STRING(2)	MBMS Service Area Identities as defined in TS 23.003 [13].
eNB list 혹은 cell list		1 to n
> Global eNB ID 혹은 ECGI

상기 메시지를 수신한 MME는 단계 1720에서 MCE 설정 업데이트 확인 메시지(MCE CONFIGURATION UPDATE ACKNOWLEDGE message)를 송신할 수 있다.

이 때, MME는 셀 목록 정보(ECGI)의 global eNB ID 부분을 이용해 eNB를 식별할 수 있으며, MCE 설정 업데이트 메시지에 포함된 eNB 별 서빙 MCE정보를 확인할 수 있는 바, MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 전송할 MCE를 결정할 수 있다. 이와 같은 방법으로, MME는 적은 수의 MCE에게 MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 보낼 수 있어 시그널링 절감 효과가 있다.

도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 MME의 구성을 도시한 도면이다.

도 18을 참고하면, MME는 통신부(1810), 제어부(1820), 저장부(1830)로 구성될 수 있다.

통신부(1810)는 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(1810)는 MBMS GW, MCE, 기지국 등의 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다.

제어부(1820)은 MBMS GW로부터 MBMS 서비스 영역 및 셀 목록을 포함한 메시지를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 메시지에는 MBMS-GW가 BM-SC를 통해 수신된 파라미터를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 파라미터에는 TMGI, FlowID, QoS, MBMS 방송 영역 정보, 시작 시간등이 포함될 수 있다. 구체적인 내용은 도 16에서 설명한 바와 동일하며, 이하에서는 생략한다.

제어부(1820)는 MCE와 M3 셋업 시, MCE로부터 M3 셋업 요청 메시지를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 M3 셋업 요청 메시지에는 MCE가 연결되어 있는 eNB의 식별자 목록 및/혹은 셀 식별자 목록이 포함될 수 있다. 제어부(1830)는 셋업 요청 메시지에 대한 셋업 응답 메시지를 전송하도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(1820)는 셀 목록 정보(ECGI)의 global eNB ID 부분을 이용해 eNB를 식별할 수 있으며, 셋업 요청 메시지에 포함된 eNB 별 서빙 MCE정보를 확인할 수 있는 바, MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 전송할 MCE를 결정할 수 있다.

한편, 상기 eNB의 식별자 목록 및/혹은 셀 식별자 목록은 MCE 설정 업데이트 메시지에 포함되어 MCE로부터 MME로 전송될 수 있다.

또한, 제어부(1820)는 eNB가 연결된 혹은 eNB 내 셀이 연결된 MCE 식별자를 포함한 S1 셋업 요청 메시지 또는 기지국 설정 업데이트 요청 메시지를 eNB로부터 수신하도록 제어할 수 있다. 제어부(1820)는 상기 정보를 이용하여 MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 전송할 MCE를 결정할 수 있다. MCE를 결정하는 구체적인 내용은 상술한 바와 같다.

저장부(1830)는 MBMS GW로부터 수신된 정보를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1830)는 MCE 또는 기지국으로부터 수신한 정보를 저장할 수 있다. 따라서, 저장부에 저장된 정보는 MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 전송할 MCE를 결정하는 데 사용될 수 있다.

또한, 저장부(1830)는 MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 전송하기로 결정된 MCE의 목록을 저장하고 있을 수 있다.

도 19은 본 발명의 제3 실시예에 따른 MCE의 구성을 도시한 도면이다.

도 19을 참고하면, MCE는 통신부(1910), 제어부(1920), 저장부(1930)로 구성될 수 있다.

통신부(1910)는 다른 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(1910)는 MME, 기지국 등의 네트워크 엔티티와 통신을 수행할 수 있다.

제어부(1920)은 MME와 M3 셋업을 위해 MME에 M3 셋업 요청 메시지를 전송하도록 제어할 수 있다. 제어부(1920)는 상기 M3 셋업 요청 메시지에 MCE가 연결되어 있는 eNB의 식별자 목록 및/혹은 셀 식별자 목록을 포함시킬 수 있다. 또한, 제어부(1830)는 셋업 요청 메시지에 대한 셋업 응답 메시지를 수신하도록 제어할 수 있다.

또는, 제어부(1920)는 MCE가 연결된 eNB의 식별자 목록 및/혹은 셀 식별자 목록을 MCE 설정 업데이트 메시지에 포함시켜 MME에 전송할 수 있으며, MCE 설정 업데이트 확인 메시지를 수신하도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(1920)는 MCE가 MME에 의해 선택된 경우, MME로부터 MBMS 세션 셋업 또는 수정 메시지를 수신하도록 제어할 수 있다.

저장부(1930)는 MCE가 연결된 eNB의 식별자 목록 및/혹은 셀 식별자 목록을 저장할 수 있다. 따라서, 저장부에 저장된 정보는 M3 셋업 요청 메시지 또는 MCE 설정 업데이트 메시지를 생성할 때 사용될 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.

상술한 실시 예들에서, 모든 단계 및 메시지는 선택적인 수행의 대상이 되거나 생략의 대상이 될 수 있다. 또한 각 실시 예에서 단계들은 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다. 메시지 전달도 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다. 각 단계 및 메시지는 독립적으로 수행될 수 있다.

상술한 실시 예들에서 예시로 보인 표의 일부 혹은 전체는 본 발명의 실시 예를 구체적으로 보여주어 이해를 돕기 위한 것이다. 따라서 표의 세부 내용은 본 발명에서 제안하는 방법 및 장치의 일부를 표현하는 것이라 볼 수 있다. 즉, 본 명세서의 표의 내용은 통사론적으로 접근되는 것보다 의미론적으로 접근되는 것이 바람직할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 방법에 있어서,
UE (user equipment)로부터 NAS (non-access stratum) 메시지를 수신하는 단계, 상기 NAS 메시지는 접속 요청 메시지, 트래킹 영역 업데이트 메시지, 라우팅 영역 업데이트 메시지 중 적어도 하나를 포함하며;
MME (mobility management entity)에 상기 NAS 메시지를 포함한 제1 초기 UE 메시지를 전송하는 단계;
상기 MME로부터 상기 제1 초기 UE 메시지를 포함한 경로 변경 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 경로 변경 요청 메시지에 포함된 MMEGI (MME group identifier) 또는 null-NRI (network resource identifier)/SGSN(serving general packet radio service support node) 그룹 식별자 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 UE에 의해 선택된 PLMN (public land mobile network)에 상응하는 네트워크에서 전용 MME를 선택하는 단계; 및
상기 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지를 상기 전용 MME에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 경로 변경 요청 메시지는 상기 MMEGI, 상기 null-NRI/SGSN 그룹 식별자, 또는 추가적인 GUTI (globally unique temporary UE identity)/P-TMSI (temporary mobile subscriber identity) 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 추가적인 GUTI/P-TMSI는 상기 전용 MME를 결정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 선택된 PLMN에 대한 정보는 상기 기지국에 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 선택된 PLMN은 상기 경로 변경 요청 메시지에 포함된 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
통신 시스템에서 기지국에 있어서,
송수신부; 및
UE (user equipment)로부터 NAS (non-access stratum) 메시지를 수신하고, 상기 NAS 메시지는 접속 요청 메시지, 트래킹 영역 업데이트 메시지, 라우팅 영역 업데이트 메시지 중 적어도 하나를 포함하며,
MME (mobility management entity)에 상기 NAS 메시지를 포함한 제1 초기 UE 메시지를 전송하고,
상기 MME로부터 상기 제1 초기 UE 메시지를 포함한 경로 변경 요청 메시지를 수신하고, 및
상기 경로 변경 요청 메시지에 포함된 MMEGI (MME group identifier) 또는 null-NRI (network resource identifier)/SGSN(serving general packet radio service support node) 그룹 식별자 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 UE에 의해 선택된 PLMN (public land mobile network)에 상응하는 네트워크에서 전용 MME를 선택하고,
상기 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지를 상기 전용 MME에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제5항에 있어서,
상기 경로 변경 요청 메시지는 상기 MMEGI, 상기 null-NRI/SGSN 그룹 식별자, 또는 추가적인 GUTI (globally unique temporary UE identity)/P-TMSI (temporary mobile subscriber identity) 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 추가적인 GUTI/P-TMSI는 상기 전용 MME를 결정하데 사용되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제5항에 있어서,
상기 선택된 PLMN에 대한 정보는 상기 기지국에 저장되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제5항에 있어서,
상기 선택된 PLMN은 상기 경로 변경 요청 메시지에 포함된 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 기지국.
통신 시스템에서 MME (mobility management entity)에 의해 수행되는 방법에 있어서,
기지국으로부터 NAS (non-access stratum) 메시지를 포함한 제1 초기 UE (user equipment) 메시지를 수신하는 단계, 상기 NAS 메시지는 접속 요청 메시지, 트래킹 영역 업데이트 메시지, 라우팅 영역 업데이트 메시지 중 적어도 하나를 포함하며; 및
상기 MME에 의해 결정된 경로 변경에 기반하여, 상기 제1 초기 UE 메시지를 포함한 경로 변경 요청 메시지를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하며,
상기 경로 변경 요청 메시지의 전송에 기반하여, 상기 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지가 상기 기지국에 의해 전용 MME로 전송되며,
상기 전용 MME는 MMEGI (MME group identifier) 또는 null-NRI (network resource identifier)/SGSN(serving general packet radio service support node) 그룹 식별자 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 UE에 의해 선택된 PLMN (public land mobile network)에 상응하는 네트워크에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 경로 변경 요청 메시지는 상기 MMEGI, 상기 null-NRI/SGSN 그룹 식별자, 또는 추가적인 GUTI (globally unique temporary UE identity)/P-TMSI (temporary mobile subscriber identity) 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 추가적인 GUTI/P-TMSI는 상기 전용 MME를 결정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 선택된 PLMN에 대한 정보는 상기 기지국에 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 선택된 PLMN은 상기 경로 변경 요청 메시지에 포함된 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
통신 시스템에서 MME (mobility management entity)에 있어서,
송수신부; 및
기지국으로부터 NAS (non-access stratum) 메시지를 포함한 제1 초기 UE (user equipment) 메시지를 수신하고, 상기 NAS 메시지는 접속 요청 메시지, 트래킹 영역 업데이트 메시지, 라우팅 영역 업데이트 메시지 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 MME에 의해 결정된 경로 변경에 기반하여, 상기 제1 초기 UE 메시지를 포함한 경로 변경 요청 메시지를 상기 기지국에 전송하는 제어부를 포함하며,
상기 경로 변경 요청 메시지의 전송에 기반하여, 상기 NAS 메시지를 포함한 제2 초기 UE 메시지가 상기 기지국에 의해 전용 MME로 전송되며,
상기 전용 MME는 MMEGI (MME group identifier) 또는 null-NRI (network resource identifier)/SGSN(serving general packet radio service support node) 그룹 식별자 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 UE에 의해 선택된 PLMN (public land mobile network)에 상응하는 네트워크에서 선택되는 것을 특징으로 하는 MME.
제13항에 있어서,
상기 경로 변경 요청 메시지는 상기 MMEGI, 상기 null-NRI/SGSN 그룹 식별자, 또는 추가적인 GUTI (globally unique temporary UE identity)/P-TMSI (temporary mobile subscriber identity) 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 추가적인 GUTI/P-TMSI는 상기 전용 MME를 결정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 MME.
제13항에 있어서,
상기 선택된 PLMN에 대한 정보는 상기 기지국에 저장되는 것을 특징으로 하는 MME.
제13항에 있어서,
상기 선택된 PLMN은 상기 경로 변경 요청 메시지에 포함된 정보에 기반하여 확인되는 것을 특징으로 하는 MME.