KR102476574B1

KR102476574B1 - 비 ip 기반 eps 베어러를 사용하는 장치, 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102476574B1
Application number: KR1020187005830A
Authority: KR
Inventors: 징 주; 사티쉬 찬드라 자; 라스 바니삼비; 모하마드 마무누르 라쉬드; 마루티 굽타; 카시라베트필라이 시바네산
Original assignee: 인텔 코포레이션
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2022-12-09
Also published as: EP3329714B1; CN107925904B; KR20180035858A; CN107925904A; US10334642B2; EP3329714A4; EP3329714A1; US20180220478A1; WO2017023346A1; HK1252826A1

Abstract

복잡성이 감소된 네트워크 프로토콜을 사용하는 장치 및 방법이 일반적으로 설명된다. 진화된 노드 B(eNB)는 접속 요청을 MME로 송신하고, 이는 사용자 장비(UE)의 비 IP(NIP) 데이터의 송신을 위한 세션 생성 요청을 패킷 데이터 네트워크(P-GW)에 송신한다. P-GW는 응답으로서 세션 생성 응답을 송신하고, UE ID가 P-GW에서 생성된 경우 UE IP 어드레스 및 업링크 트래픽 흐름 템플릿이 없는 UE ID가 MME로 송신되고, 이는 eNB에 접속 수락을 전송한다. UE 식별자(UE ID)는 UE에서 생성되어 첨부 요청으로 전송되거나, eNB, MME 또는 P-GW에 의해 생성된다. NIP 데이터는 UE ID를 갖는 NIP 헤더 및 TCP/IP 캡슐화 및 헤더 압축이 없는 NIP 사용자 데이터 패킷을 갖는 터널링 NIP 데이터 패킷을 갖는다.

Description

비 IP 기반 EPS 베어러를 사용하는 장치, 시스템 및 방법

우선권 주장

본 출원은 2015년 7월 31일자로 출원되고 "비 IP 기반 EPS 베어러를 사용하는 장치, 시스템 및 방법"이라는 명칭의 미국 가특허 출원 제62/199,553호에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 본 명세서에서 그 전체가 참조로 인용된다.

기술 분야

실시예는 무선 액세스 네트워크에 관한 것이다. 일부 실시예는 셀룰러 네트워크에서의 비 인터넷 프로토콜(비 IP) 베어러 통신(제3 세대 파트너십 프로젝트 롱텀 에볼루션(3GPP LTE) 네트워크 및 LTE 어드밴스드(LTE-A) 네트워크와, 4 세대(4G) 네트워크 및 5　세대(5G) 네트워크를 포함함)에 관한 것이다.

3 세대 롱텀 에볼루션(3GPP LTE) 시스템 및 LTE-A 네트워크의 사용은 계속해서 빠르게 증가하고 있다. 부분적으로 이것은, 현대 생활의 모든 부분에 스마트 폰 및 기타 데이터 집약적인 장치와 같은 사용자 장비(UE) 및 애플리케이션이 스며들었기 때문일 수 있다. 그러나 (스트리밍 비디오 및 기타 대역폭 집약적인 애플리케이션을 사용함으로써) 상당한 양의 대역폭을 개별적으로 소비하는 UE는 네트워크 자원을 낭비하는 유일한 타입의 장치가 아니다. 특히 IoT(Internet of Things)에서 사용되는 MTC(Machine Type Communication) UE와 같은 저 대역폭 장치의 도입 및 급격한 사용 증가로 인해 스펙트럼 요구가 계속 증가하였다. MTC UE의 예로는 가정용 기기 또는 자동 판매기의 센서(예,　환경 조건을 감지하는 것) 또는 마이크로 컨트롤러가 포함된다. MTC UE는 그러한 UE가 일반적으로 저비용 및 저전력이 되어야 할 것을 요구하고, 이는 계산 능력은 다소 떨어지고 통신을 위한 전력 소모가 적은 UE로 이어지기 때문에 통신 네트워크 및 장치 제조자에게 특별한 과제를 제기한다.

따라서, 스펙트럼은 점점 더 귀해지고 있다. 스펙트럼 사용을 줄이는 것이 바람직할 수 있지만 사용자 경험 및 네트워크 액세스를 유지하는 것 또한 고려되어야 할 것이다. 따라서, UE에 대한 통신 복잡성을 감소시킬 수 있는 네트워크 프로토콜을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

도면(반드시 축척대로 그려질 필요는 없음)에서, 동일한 도면 부호는 상이한 도면에서 동일한 구성 요소를 나타낼 수 있다. 상이한 문자 접미사를 갖는 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소의 상이한 예를 나타낼 수 있다. 본 도면은 일반적으로 본 명세서에서 논의된 다양한 실시예를 제한이 아닌 예로써 나타낸다.
도 1은 일부 실시예에 따른 네트워크의 다양한 컴포넌트를 갖는 LTE 네트워크의 종단 간 네트워크 아키텍처의 일부의 예를 나타낸다.
도 2는 일부 실시예에 따른 통신 장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 3은 일부 실시예에 따라 사용자 평면 비 IP 기반의 EPS 베어러 프로토콜 스택을 나타낸다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 범용 패킷 무선 서비스(GPRS) 터널링 프로토콜 사용자 평면(GTP-u) 패킷 및 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP) 패킷 각각에서의 NIP 전송 프로토콜 데이터 유닛(T-PDU)을 나타낸다.
도 5는 일부 실시예에 따른 강화된 정책 과금 및 컨트롤(PCC) 아키텍처를 나타낸다.
도 6은 일부 실시예에 따라 비 IP(Non-IP) 진화된 패킷 교환 시스템(EPS) 베어러의 설정을 나타낸다.
도 7은 일부 실시예에 따른 다른 비 IP EPS 베어러의 설정을 나타낸다.
도 8은 일부 실시예에 따라 다른 비 IP EPS 베어러의 설정을 나타낸다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 일부 실시예에 따라 명확하지 않은(inexplicit) UE 식별 및 대응하는 데이터 패킷을 갖는 비 IP EPS 베어러의 설정을 도시한다.
도 10은 일부 실시예에 따른 비 IP EPS 베어러의 핸드오버를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 비 IP EPS 베어러를 설정하는 단계, 비IP 데이터 패킷을 전송하는 단계 및 비 IP EPS베어러를 핸드오버하는 단계로 구성된 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 12는 일부 실시예에 따른 UE의 기능 블록도를 나타낸다.

이하의 설명 및 도면은 당업자가 실시할 수 있도록 특정 실시예를 충분히 설명한다. 다른 실시예는 구조적, 논리적, 전기적, 프로세스 및 다른 변경을 통합 할 수 있다. 일부 실시예의 부분 및 특징은 다른 실시예의 부분 및 특징에 포함되거나 대체될 수 있다. 청구 범위에 설명된 실시예들은 그 청구 범위의 모든 이용 가능한 균등물을 포함한다.

도 1은 일부 실시예에 따른 네트워크의 다양한 컴포넌트를 갖는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크의 종단 간 네트워크 아키텍처(end-to-end network architecture)의 일부의 예를 도시한다. 본 명세서에서 사용되는 LTE 네트워크는 개발될 다른 버전의 LTE 네트워크뿐만 아니라 LTE 및 LTE-A 네트워크를 모두 지칭한다. 네트워크(100)는 S1 인터페이스(115)를 통해 함께 연결된 코어 네트워크(120)(예를 들어, 진화된 패킷 코어(EPC)로서 도시됨) 및 무선 액세스 네트워크(RAN)(101)(예를 들어, 도시된 바와 같이, E-UTRAN 또는 진화된 범용 지상파 무선 액세스 네트워크)를 포함할 수 있다. 편의 및 간결성을 위해, RAN(101)뿐만 아니라 코어 네트워크(120)의 일부분만이 예에서 도시된다.

코어 네트워크(120)는 이동성 관리 엔티티(MME)(122), 서빙 게이트웨이(서빙 GW 또는 S-GW)(124) 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN GW 또는 P-GW)(126)를 포함할 수 있다. 사용자 장비(UE)(102)와 통신하기 위해 진화된 노드 B(eNB)(104)(기지국으로서 동작할 수 있음)를 포함할 수 있다. eNB(104)는 매크로 eNB 및 저전력(LP) eNB를 포함할 수 있다. 코어 네트워크(120)는 본 명세서에 설명된 바와 같이 감소된 네트워크 프로토콜을 사용할 수 있다.

MME(122)는 레거시 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN)의 제어 평면과 기능면에서 유사할 수 있다. MME(122)는 게이트웨이 선택 및 추적 영역 리스트 관리(tracking area list management)와 같은 액세스에서의 이동성 측면을 관리할 수 있다. S-GW(124)는 RAN(101)을 향한 S1/S12 인터페이스를 종료하고 RAN(101)과 코어 네트워크(120) 사이에 데이터 패킷을 라우팅할 수 있다. 또한, 서빙 GW(124)는 eNB 사이의 핸드오버를 위한 로컬 이동성 앵커 포인트일 수 있고, 또한 3GPP 간 이동성을 위한 앵커를 제공할 수 있다. 다른 책무로서 적법한 인터셉트, 과금(charging) 및 일부 정책 시행을 포함될 수 있다. S-GW(124) 및 MME(122)는 하나의 물리적 노드 또는 별개의 물리적 노드로 구현될 수 있다.

PDN GW(126)는 패킷 데이터 네트워크(PDN)를 향한 SGi 인터페이스를 종료할 수 있다. PDN GW(126)는 EPC(120)와 외부 PDN 간에 데이터 패킷을 라우팅할 수 있고, 정책 시행 및 과금 데이터 수집을 수행할 수 있다. PDN GW(126)는 또한 비 LTE 액세스를 갖는 이동성 장치에 대한 앵커 포인트를 제공할 수 있다. 외부 PDN은 IP 멀티미디어 서브시스템(IMS) 도메인뿐만 아니라 모든 종류의 IP 네트워크일 수 있다. PDN GW(126) 및 S-GW(124)는 단일 물리적 노드 또는 별개의 물리적 노드로 구현될 수 있다. PDN GW(126) 및 S-GW(124)는 S5/S8 인터페이스를 통해 접속될 수 있다(여기서, S5 인터페이스는 UE(102)가 로밍 중이 아닌 경우, 즉 PDN GW(126) 및 S-GW(124)가 동일한 공중 육상 이동 네트워크(PLMN)에 속하는 경우에 사용되고,　S8 인터페이스는 UE(102)가 상이한 오퍼레이터 사이에 로밍 중이어서 PDN GW(126) 및 S-GW(124)가 상이한 PLMN에 속하는 경우에 사용된다). S5/S8 인터페이스는 P-GW(126)와 S-GW(124) 사이에서 사용자 패킷 데이터를 전송하고 연관된 베어러 자원을 설정하는 데 사용될 수 있다.

eNB(104)(매크로 및 마이크로)는 무선 인터페이스 프로토콜(air interface protocol)을 종료할 수 있고, UE(102)에 대한 제 1 접촉 포인트가 될 수 있다. 일부 실시예에서, eNB(104)는 RAN(101)을 위한 다양한 논리 기능을 수행할 수 있고, 이러한 논리 기능은 무선 베어러 관리, 업링크 및 다운링크 동적 무선 자원 관리 및 데이터 패킷 스케줄링, 및 이동성 관리와 같은 무선 네트워크 제어기 기능(RNC)을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따르면, UE(102)는 OFDMA 통신 기술에 따라 다중 반송파 통신 채널을 통해 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 통신 신호를 eNB(104)와 통신하도록 구성될 수 있다. OFDM 신호는 복수의 직교 부반송파를 포함할 수 있다.

S1 인터페이스(115)는 RAN(101) 및 EPC(120)를 분리하는 인터페이스일 수 있다. 이는 S1-U(eNB(104)와 서빙 GW(124) 사이에서 트래픽 데이터를 운반할 수 있음) 및 S1-MME(eNB(104) 및 MME(122) 사이의 시그널링 인터페이스일 수 있음)의 두 부분으로 분리될 수 있다. X2 인터페이스는 eNB(104) 간의 인터페이스일 수 있다. X2 인터페이스는 2 개의 부분, 즉 X2-C 및 X2-U를 포함할 수 있다. X2-C는 eNB(104) 간의 제어 평면 인터페이스일 수 있고, X2-U는 eNB(104) 간의 사용자 평면 인터페이스일 수 있다.

셀룰러 네트워크에서, LP 셀은 일반적으로 실외 신호가 잘 도달하지 않는 실내 영역으로 커버리지를 확장하거나, 또는 고밀집 사용 영역에 네트워크 용량을 추가하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 시스템 성능을 향상시키기 위해 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀 및 펨토 셀 등 상이한 크기의 셀을 사용하는 무선 통신 시스템의 커버리지를 향상시키는 것이 바람직할 수 있다. 상이한 크기의 셀은 동일한 주파수 대역에서 동작하거나 상이한 주파수 대역에서 동작할 수 있으며, 각각의 셀은 상이한 주파수 대역에서 동작하거나 또는 상이한 크기의 셀만이 상이한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 저전력(LP) eNB라는 용어는 펨토 셀, 피코 셀 또는 마이크로 셀과 같은 더 작은 셀(매크로 셀보다 작음)을 구현하기 위한 임의의 적절한 비교적 낮은 전력의 eNB를 지칭한다. 펨토 셀 eNB는 일반적으로 모바일 네트워크 사업자가 주거 고객 또는 기업 고객에게 제공할 수 있다. 펨토 셀은 일반적으로 주거 게이트웨이 이하의 크기일 수 있으며, 일반적으로 광대역 회선에 연결된다. 펨토 셀은 모바일 사업자의 모바일 네트워크에 연결하여 일반적으로 30 내지 50미터 범위의 추가 커버리지를 제공할 수 있다. LP eNB는 펨토 셀 eNB일 수 있는데 이는 PDN GW(126)를 통해 연결되기 때문이다. 마찬가지로, 피코 셀은 건물 안(사무실, 쇼핑몰, 기차역) 또는 더 최근에는 항공기 내와 같이 일반적으로 작은 지역을 커버하는 무선 통신 시스템일 수 있다. 피코 셀 eNB는 일반적으로 자신의 기지국 컨트롤러(BSC) 기능을 통해 매크로 eNB와 같은 다른 eNB에 X2 링크를 통해 연결될 수 있다. 이에 따라, LP eNB가 피코 셀 eNB로 구현될 수 있는데, 이는 X2 인터페이스를 통해 매크로 eNB에 연결될 수 있기 때문이다. 피코 셀 eNB 또는 기타 LP eNB는 매크로 eNB의 일부 또는 모든 기능을 포함할 수 있다. 일부의 경우에 이는 액세스 포인트 기지국 또는 엔터프라이즈 펨토 셀이라고도 한다.

LTE 네트워크를 통한 통신은 10ms의 프레임으로 분할될 수 있으며, 각각의 프레임은 10개의 1ms의 서브 프레임을 포함할 수 있다. 프레임의 각 서브 프레임은 차례로 0.5ms의 두 개의 슬롯을 포함할 수 있다. 각각의 서브 프레임은 UE로부터 eNB 로의 업링크(UL) 통신 또는 eNB로부터 UE로의 다운링크(DL) 통신을 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, eNB는 특정 프레임에 UL 통신보다 많은 수의 DL 통신을 할당할 수 있다. eNB는 다양한 주파수 대역(f1 및 f2)에 걸친 전송을 스케줄링할 수 있다. 하나의 주파수 대역에서 사용되는 서브 프레임에서의 자원 할당은 다른 주파수 대역에서의 자원 할당과 다를 수 있다. 서브 프레임의 각 슬롯은 사용되는 시스템에 따라 6-7 개의 심볼을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 서브 프레임은 12 개의 부반송파를 포함할 수 있다. 다운링크 자원 그리드는 eNB로부터 UE로의 다운링크 전송에 사용될 수 있는 반면, 업링크 자원 그리드는 UE로부터 eNB로 또는 UE로부터 다른 UE로의 업링크 전송을 위해 사용될 수 있다. 자원 그리드는 각 슬롯의 다운링크에서의 물리적 자원인 시간-주파수 그리드일 수 있다. 자원 그리드에서 가장 작은 시간-주파수 유닛은 자원 요소(RE)로 표시될 수 있다. 자원 그리드의 각 열 및 각 행은 각각 하나의 OFDM 심볼 및 하나의 OFDM 부반송파에 대응할 수 있다. 자원 그리드는 물리적 채널의 자원 요소 및 물리적 자원 블록(PRB)으로의 매핑을 기술하는 자원 블록(RB)을 포함할 수 있다. PRB는 UE에 할당될 수 있는 자원의 최소 단위(unit)일 수 있다. 자원 블록은 주파수 폭이 180kHz이고 시간이 1 슬롯 길이일 수 있다. 주파수에 있어서,　자원 블럭의 폭은 12 x 15 kHz 부반송파 또는 24 x 7.5 kHz 부반송파일 수 있다. 대부분의 채널 및 신호에 대해, 시스템 대역폭에 따라, 자원 블록 당 12 개의 부반송파가 사용될 수 있다. 주파수 분할 듀플렉싱(FDD) 모드에서, 업링크 및 다운링크 프레임은 모두 10ms이고, 주파수(전이중) 또는 시간(반이중)에 따라 분리될 수 있다. 시분할 듀플렉싱(TDD)에서, 업링크 및 다운링크 서브프레임은 동일한 주파수로 송신될 수 있고 시간 영역에서 멀티플렉싱될 수 있다. 시간 영역에서의 자원 그리드(400)의 지속 기간은 하나의 서브 프레임 또는 2 개의 자원 블록에 대응한다. 각각의 자원 그리드는 12(부반송파) * 14(심볼) = 168 개의 자원 요소를 포함할 수 있다.

물리 다운링크 제어 채널(PDCCH) 및 물리 다운링크 공유 채널(PDSCH)을 포함하여, 이러한 자원 블록을 사용하여 전달되는 몇몇 상이한 물리적 다운링크 채널이 존재할 수 있다. 각 서브 프레임은 PDCCH와 PDSCH로 분할될 수 있다. PDCCH는 통상적으로 각 서브 프레임의 처음 두 심볼을 점유할 수 있으며, 여러 가지 중에서도 업링크 공유 채널과 관련된 H-ARQ 정보뿐만 아니라, PDSCH 채널과 관련된 전송 포맷 및 자원 할당에 관한 정보를 포함한다. PDSCH는 사용자 데이터 및 상위 계층 시그널링을 UE에 전달할 수 있고, 서브 프레임의 나머지를 점유할 수 있다. 전형적으로, 다운링크 스케줄링(셀 내의 UE에 대한 제어 및 공유 채널 자원 블록의 할당)은 UE로부터 eNB로 제공되는 채널 품질 정보에 기초하여 eNB에서 수행될 수 있으며, UE에 대해 사용(할당)된 PDCCH 상의 각 UE로 송신될 수 있다. PDCCH는 동일한 서브 프레임 내의 PDSCH에서 전송되는 데이터를 자원 그리드로부터 어떻게 찾고 디코딩하는지를 UE에게 알려주는 복수의 포맷 중 하나의 다운링크 제어 정보(DCI)를 포함할 수 있다. DCI 포맷은 자원 블록의 수, 자원 할당 타입, 변조 방식, 전송 블록, 리던던시 버전, 코딩 레이트 등과 같은 세부 사항을 제공할 수 있다. 각각의 DCI 포맷은 CRC(Cyclic Redundancy Code)를 가질 수 있고 PDSCH가 의도되는 타겟 UE를 식별하는 무선 네트워크 임시 식별자(RNTI)와 스크램블링될 수 있다. UE-특정 RNTI의 사용은 의도된 UE에 대해서만 DCI 포맷(따라서 대응하는 PDSCH)의 디코딩을 제한할 수 있다.

도 2는 일부 실시예에 따른 통신 장치의 기능 블록도를 나타낸다. 장치는 예를 들어, 도 1에 도시된 것과 같은 UE, eNB, MME, P-GW 또는 S-GW일 수 있고, 이는 본 명세서 기술된 프로토콜을 사용하도록 구성될 수 있다. 도 12는 일부 실시예에 따른 UE의 또 다른 실시예를 도시한다. 일부 실시예에서, eNB(104)는 정지된 비 모바일 장치일 수 있다. 통신 장치(200)는 PHY 회로에 전기적으로 접속된 하나 이상의 안테나(201)를 사용하는 통신 장치, 다른 eNB, 다른 UE 또는 다른 장치(들)에 무선 주파수 전기 신호를 송신 및 수신하기 위한 트랜시버와 같은, 물리 계층(PHY) 회로(202)를 포함할 수 있다. PHY 회로(202)는 변조/복조, 업 컨버전/다운 컨버전, 필터링, 증폭 등을 위한 회로를 포함할 수 있다. MME, S-GW 또는 P-GW와 같은 일부 실시예에서, PHY 회로(202)는 유선 네트워크를 통해 통신하도록 구성되는 인터페이스를 포함할 수 있다.

통신 디바이스(200)는 또한 무선 매체로의 액세스를 제어하고 무선 매체를 통해 통신하기 위한 프레임 또는 패킷을 구성하기 위한 매체 액세스 제어 계층(MAC) 회로(204)를 포함할 수 있다. 통신 장치(200)는 본 명세서에서 설명된 동작을 수행하기 위해 셀룰러 장치의 다양한 요소를 구성하도록 배열된 프로세싱 회로(206) 및 메모리(208)를 또한 포함할 수 있다. 메모리(208)는 동작을 수행하도록 프로세싱 회로(206)를 구성하기 위한 정보를 저장하는 데 사용될 수 있다.

물리 계층 회로(202), MAC 회로(204) 및 프로세싱 회로(206)는 하나 이상의 무선 기술과 호환 가능한 하나 이상의 무선 네트워크와의 통신을 가능하게 하는 다양한 무선 제어 기능을 처리할 수 있다. 무선 제어 기능은 신호 변조, 인코딩, 디코딩, 무선 주파수 시프팅 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 통신은 하나 이상의 무선 메트로폴리탄 지역 통신망(WMAN), 무선 근거리 통신망(WLAN), 및 무선 개인 통신망(WPAN)을 포함한다. 일부 실시예에서, 통신 장치(200)는 3GPP 표준 또는 다른 프로토콜이나 표준에 따라 동작하도록 구성될 수 있으며, 이는 IEEE 802.16 무선 기술(WiMax), IEEE 802.11 무선 기술(WiFi) 및 다양한 다른 무선 기술(가령, GSM(global system for mobile communications), EDGE(enhanced data rate for GSM evolution), GERAN(GSM EDGE radio access network), UMTS(universal mobile telecommunications system), UTRAN(UMTS terrestrial radio access network) 또는 2G, 3G, 4G, 5G 등의 이미 개발되었거나 개발될 기술)을 포함한다.

일부 실시예에서, 통신 장치(200)는 휴대용 무선 통신 장치의 일부일 수 있으며, 휴대용 무선 통신 장치는 예를 들어, 개인용 디지털 보조기(PDA), 무선 통신 기능을 갖는 랩톱 또는 휴대용 컴퓨터, 웹 태블릿, 무선 전화기, 스마트폰, 무선 헤드셋, 호출기, 인스턴트 메시징 장치, 디지털 카메라, 액세스 포인트, 텔레비전, 의료 장치(예, 심박수 모니터, 혈압 모니터 등), 착용가능 장치, 센서 또는 무선으로 정보를 수신하고/하거나 전송할 수 있는 기타 장치이다. 일부 실시예에서, 통신 장치(200)는 키보드, 디스플레이, 비 휘발성 메모리 포트, 다중 안테나, 그래픽 프로세서, 애플리케이션 프로세서, 스피커 및 다른 모바일 장치 구성요소 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 디스플레이는 터치 스크린을 포함하는 LCD 스크린일 수 있다.

통신 장치(200)에 의해 이용되는 하나 이상의 안테나(201)는 예를 들어, 다이폴 안테나, 모노폴 안테나, 패치 안테나, 루프 안테나, 마이크로스트립 안테나 또는 RF 신호의 전송에 적합한 다른 적절한 타입의 안테나를 포함하는 하나 이상의 지향성 또는 무지향성 안테나를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 2 이상의 안테나 대신에, 다수의 애퍼처를 갖는 단일 안테나가 사용될 수 있다. 이들 실시예에서, 각각의 애퍼처는 개별 안테나로 간주될 수 있다. 몇몇 다중-입력 다중-출력(MIMO) 실시예에서, 안테나는 공간 다이버시티 및 수신국의 안테나들 각각과 송신국의 안테나들 각각 사이에서 발생할 수 있는 상이한 채널 특성을 이용하기 위해 효과적으로 분리될 수 있다. 일부 MIMO 실시예에서, 안테나가 파장의 1/10 만큼 또는 그 이상으로 분리될 수 있다.

통신 장치(200)가 몇몇 별개의 기능 요소를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 하나 이상의 기능 요소가 결합될 수 있고, 디지털 신호 프로세서(DSP)를 포함하는 프로세싱 요소와 같은 소프트웨어 구성 요소 및/또는 다른 하드웨어 요소의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 일부 구성 요소는 하나 이상의 마이크로 프로세서, DSP, 주문형 집적 회로(ASIC), 무선 주파수 집적 회로(RFIC), 및 적어도 여기에 설명된 기능을 수행하기 위한 다양한 하드웨어 및 논리 회로의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기능 요소는 하나 이상의 프로세싱 요소상에서 동작하는 하나 이상의 프로세스를 지칭할 수 있다.

기술된 실시예는 하드웨어, 펌웨어 및 소프트웨어 중 하나 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 실시예는 또한 본 명세서에 설명된 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 프로세서에 의해 판독되고 실행될 수 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 저장된 명령어로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 기계(예를 들어, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장하기 위한 임의의 비 일시적인 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 ROM, RAM, 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, 플래시-메모리 장치, 및 다른 저장 장치 및 매체를 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 하나 이상의 프로세스가 본 명세서에서 설명된 동작을 수행하기 위한 명령어로 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 프로세싱 회로(206)는 OFDMA 통신 기술에 따라 멀티 캐리어 통신 채널을 통해 OFDM 통신 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. OFDM 신호는 복수의 직교 부반송파를 포함할 수 있다. 일부 광대역 멀티캐리어 실시예에서, 셀룰러 장치(200)는 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 통신 네트워크 또는 3GPP UTRAN 또는 LTE 통신 네트워크, LTE-A 통신 네트워크, 5 세대(5G) 이상의 LTE 통신 네트워크와 같은 광대역 무선 액세스(BWA) 통신 네트워크 또는 고속 다운링크/업링크 액세스(HSDPA/HSUPA) 통신 네트워크의 일부로서 동작할 수 있지만, 본 발명의 범위가 이러한 점에 제한되는 것은 아니다.

전술한 바와 같이, UE(102)에 의한 통신의 또는 UE(102) 자신의 복잡성을 감소시키고, 그에 따라 컴퓨팅 전력을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. UE(102)는 일반적으로 TCP/IP 스택을 구현하며, 이러한 프로토콜에서 사용되는 포맷 및 압축으로 인해 프로세싱 회로(206)에 의해 제공되는 프로세싱 및 UE의 복잡성이 증가된다. 특히 MTC UE뿐만 아니라, UE의 비용 및 복잡성을 줄이기 위해, 일부 실시예는 TCP/IP 캡슐화 없이도 UE가 애플리케이션 패킷(특정한 사용자 애플리케이션을 위한 NIP 패킷)을 전달할 수 있게 하기 위해 비 IP(NIP) 진화된 패킷 교환 시스템(EPS) 베어러의 지원을 제공할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 NIP 캡슐화로 지칭되는 경량 프로토콜(lightweight protocol)은 S1, S5/S8 또는 S12 인터페이스를 통해 비 IP 트래픽을 캡슐화하는 데 사용될 수 있다. 이들 실시예는 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

NIP EPS 베어러의 사용은 여러가지 방식으로 UE 복잡성을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, NIP EPS 베어러는 TCP/IP 스택의 사용과 NIP 패킷에 대한 헤더 압축이 불필요하고, TCP/IP 헤더를 생성함에 인한 사용자 평면 오버헤드를 줄이며, IP 어드레스 할당으로 인한 제어 평면 오버헤드도 줄인다. 이들 실시예는 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

도 3은 일부 실시예에 따른 사용자 평면 비 IP 기반의 EPS 베어러 프로토콜 스택을 나타낸다. 사용자 평면 비 IP 기반의 EPS 베어러 프로토콜 스택은 UE(310), eNB(320), S-GW(330), P-GW(340) 및 애플리케이션 서버(350)를 포함할 수 있다. 디폴트 및 전용 EPS 베어러가 모두 이용가능한 IP 기반 EPS 베어러와 달리, 일부 실시예에서, UE(310)는 비 IP 기반 EPS 베어러가 활성화되는 경우 하나의 EPS 베어러만을 가질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이,　제어 데이터(302)는 UE(310)의 애플리케이션 계층(312)과 애플리케이션 서버(350)의 애플리케이션 계층(352) 사이에 제공된다. 사용자 평면 데이터는 UE로부터 LTE 무선(air) 인터페이스 물리 계층(Uu)을 통해 eNB(320)로 제공될 수 있다.

TS 29.281에 명시된 바와 같이, GPRS(General Packet Radio Service) 터널링 프로토콜 사용자 평면(GTP-U) 터널은 S1 인터페이스(eNB 320-S-GW 330), S5/S8 인터페이스(S-GW 330-P-GW 340) 또는 S12 기준 포인트(P-GW 340-애플리케이션 서버 350)를 통해 주어진 쌍의 GTP-U 터널 엔드포인트 사이에서 캡슐화된 전송 프로토콜 데이터 유닛(T-PDU)을 운반하는 데 사용될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, eNB(320)의 NIP 기준 포인트(322)는 S-GW(330)에 의해 영향을 받지 않고 P-GW(340)의 내부 NIP 기준 포인트(342)로 터널링(304)할 수 있다. 유사하게, P-GW(340)의 외부 NIP 기준 포인트(344)는 애플리케이션 서버(354)의 NIP 기준 포인트(354)로 터널링할 수 있다. 도 4(a) 및 도 4(b)는 일부 실시예에 따른 GTP-U 패킷 내의 NIP T-PDU를 도시한다. G-PDU 패킷(400)은 GTP-U 헤더(410)(GTP 버전 1-u 헤더로서 도 4(a)에 도시됨) 및 사용자 데이터 패킷 T-PDU(420)(예를 들어, IP 데이터그램)를 포함할 수 있다.

IP 베어러에 대한 사용자 평면 경로는 도 3의 하부에 도시된다. eNB(320)와 P-GW(340) 사이의 비 IP 패킷(T-PDU)을 터널링하기 위한 NIP 프로토콜(304)은 도 3의 상부에 도시된다. 따라서, eNB(320)의 NIP 프로토콜 계층(322)은 NIP 패킷이 그 사이에서 전송될 수 있도록 P-GW(340)의 내부 NIP 프로토콜 계층(342)과 통신할 수 있다. NIP 프로토콜(304)에서,　도 4(a)에 도시된 바와 같이, T-PDU(420)는 고정된 길이의 NIP 헤더(422) 및 NIP 사용자 데이터 패킷(즉, NIP 애플리케이션에 대한 사용자 데이터 패킷)(424)을 포함할 수 있다. NIP 헤더(422)는 콘텐트가 IP 패킷과 상이한 필드를 포함할 수 있다.

구체적으로,　도 4(a)에 도시된 바와 같이, NIP 패킷(400)의 NIP 헤더(422)는 NIP 패킷(400)의 소스 또는 목적지인 UE를 일의적으로 식별하는 UE ID 필드(426)를 포함할 수 있다. UE의 IP 어드레스일 수 있는 IP 패킷의 식별자와 달리, NIP 패킷(400)은 UE의 비 IP 정보에 기초하거나 UE(310)에 대한 네트워크 엔티티(예를 들어, eNB, MME 또는 P-GW)에 의해 할당되는 식별자를 사용할 수 있다. 따라서, 식별자가 UE(310)에서 발생된 경우, 사용된 정보는 네트워크와 독립적으로 UE 자신(즉, UE 내부)과 관련될 수 있다. 하나의 그러한 UE 기반 식별자는 IMEI(International Mobile Equipment Identity)일 수 있다. 식별자는 또한 eNB(320) 또는 P-GW(340)에서 발생할 수 있으며, 이 경우 식별자는 UE(310)로 전달될 수 있다. 따라서, UE ID(426)는 NIP 데이터 패킷(400)이 어느 UE에 속하는지를 식별하기 위한 IP 어드레스를 대체할 수 있다. 반면에, 네트워크 기반 식별자의 일례는 eNB(320)에 의해 할당되고 셀에서 고유한 셀 무선 네트워크 임시 식별자(C-RNTI)일 수 있다. NIP 헤더(422)는 UE ID(426) 외에, 패킷 길이 필드(428)를 또한 포함할 수 있는데 이의 콘텐트는 NIP 헤더(422)에 뒤따르는 사용자 데이터 패킷(424)의 길이를 나타낸다. 일부 실시예에서, eNB(310)와 P-GW(340) 사이의 터널링에 사용되는 UE ID 필드(426)는 내부 UE ID를 포함할 수 있고, P-GW(340)와 어플리케이션 서버(350) 간의 터널링을 위해 사용되는 UE ID 필드(426)는 외부 UE ID를 포함할 수 있다. 내부 및 외부 UE ID의 길이 및/또는 값은 다를 수 있다. 내부 및 외부 UE ID가 다른 경우,　P-GW(340)는 내부 및 외부 UE ID 간의 매핑을 담당할 수 있다. NIP 패킷(400)은 내부 또는 외부 UE ID를 포함할 수 있다. P-GW(340)가 NIP 헤더(422)의 UE ID 필드(426)를 변경하여 P-GW(340)가 내부 및 외부 UE ID를 네트워크 내에서 내부적으로 (예를 들어, eNB(310)로) 또는 외부적으로 (예를 들어, 애플리케이션 서버(350)로) 라우팅하는지 여부에 따라 UE ID 필드(426)의 콘텐트를 변경하도록 할 수 있다.

도 4(b)는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 패킷을 나타낸다. UE(310)와 eNB(320) 사이에서 전송되는 OTA(over-the-air) PDCP 패킷(450)은 헤더 및 페이로드(458)를 포함할 수 있다. 헤더는 미디어 액세스 제어(MAC) 계층(452), 무선 링크 제어(RLC) 계층(454) 및 PDCP 계층(456)을 포함한다.

도 5는 일부 실시예에 따른 진화된 정책 과금 및 제어(PCC: Policy Charging and Control) 아키텍처를 도시한다. NIP EPS 베어러 시스템의 PCC 아키텍처(500)에서, P-GW(510)는 NIP 사용자 데이터(애플리케이션) 패킷을 전달하기 위한 대응하는 애플리케이션 서버(520)와 함께 NIP UE(도 5에 도시되지 않음) 대신에 IP 연결을 설정할 수 있다. 도 5에서, P-GW(510)는 애플리케이션 프록시 기능(APF)(512)을 포함한다. APF(512)는 P-GW(510)의 내부에 있을 수 있다. 애플리케이션 서버(AS)(520)는 제3의 애플리케이션 서버이거나 또는 네트워크나 오퍼레이터의 내부에 있을 수 있다.

PCC 아키텍처(500)의 정책 및 과금 규칙 기능 노드(PCRF)(532)는 트래픽 정책 및 다른 정책 및 과금 제어 결정을 할 수 있다. PCRF(532)는 서비스 품질(QoS) 및 가입자나 UE와 관련된 과금 가입 정책을 포함하는 가입자 프로파일을 관리할 수 있는 SP 인터페이스를 통해 가입자 프로파일 저장소(SPR)(534)와 통신할 수 있다. 온라인 과금 시스템(OCS)(536) 및 오프라인 과금 시스템(OFCS)(538)은 각각 가입자 또는 가입에 대한 정책 카운터 정보를 관리하고 Gy 및 Gz 인터페이스를 통해 각각P-GW(510)의 정책 및 과금 집행 기능(PCEF)(514)과 통신할 수 있다. PCEF(514) 및 PCRF(532)는 PCRF(532)로부터 PCEF(514)로의 PCC 규칙의 프로비저닝/제거 및 PCEF(514)로부터 PCRF(532)로의 트래픽 평면 이벤트 전송을 위해 Gx 인터페이스를 통해 통신할 수 있다. 베어러 바인딩 및 이벤트 보고 기능(BBERF)(542)은 QoS 규칙을 적용하여 베어러 평면 내의 베어러에 액세스하도록 데이터 플로우(예, UE로부터 특정 서비스 타입의 패킷 플로우) 및 서비스 데이터 플로우의 바인딩을 서비스할 수 있다.

전술한 P-GW(510)는 APF(512)와 PCEF(514)를 포함할 수 있는데, 이는 서비스 데이터 플로우에 대한 PCC 규칙을 시행한다. APF(512)는 Ry 기준 포인트를 통해 애플리케이션 서버(520)에 연결될 수 있다. 또한, P-GW(510)는 사전 설정된 규칙 또는 동적으로 결정된 규칙 또는 실시간으로 데이터 플로우에 관해 PCRF(532)에 의해 동적으로 결정된 규칙에 기초하여 트래픽 정책들을 시행하는 트래픽 검출 기능(TDF)(544)에 연결될 수 있다. 따라서, TDF(544)는 Sd 인터페이스를 통해 PCRF(532)와, Gyn 및 Gzn 인터페이스를 통해 OCS(536) 및 OFCS(538)와 각각 연결될 수 있다.

Ry 기준 포인트는 비 IP EPS 베어러에 대해 P-GW(510)와 대응하는 애플리케이션 서버(520) 간의 IP 연결을 통해 사용자 데이터 패킷의 전송을 가능하게 할 수 있다. Ry 기준 포인트는, 각각의 UE에 대해 개별적인 IP 연결이 설정될 수 있는 UE 별 IP 연결(per-UE IP connection)을 지원할 수 있다. Ry 기준 포인트는 IP 연결이 각 AS에 대해 설정될 수 있고 동일한 AS와 연관된 모든 UE의 데이터 패킷이 동일한 IP 연결을 사용하여 전달될 수 있는 AS 별 IP 연결(per-AS IP connection)을 추가적으로 또는 대신하여 지원할 수 있다. UE 별 IP 연결에 있어, P-GW(510)에서의 TCP 또는 UDP 포트 번호는 UE 들간의 구별을 위해 사용될 수 있다. 그러나, AS 별 IP 연결은 복수의 UE(예를 들어, 모든 UE)에 대한 하나의 TCP 또는 UDP 포트 번호일 수 있다. NIP 프로토콜은 NIP 헤더 내의 UE ID 필드가 eNB(도 5에 도시되지 않음)에서 UE를 구별하는 데 사용될 수 있도록 Ry 기준 포인트를 통해 사용될 수 있다. AS 별 IP 연결은 IP 연결 수가 UE 수와 함께 증가하지 않을 수 있으므로 확장성(scalability)을 허용할 수 있다. 이는 끊임없이 증가하는 MTC UE와 같이 방대한 수의 UE들을 지원하는 데 유용할 수 있다. 일부 실시예에서, IP 연결의 타입은 전술한 바와 같이 UE의 타입에 의존할 수 있지만, MTC UE는 AS 별 IP 연결을 사용할 수 있는 반면에 일반 UE(스마트폰과 같은 비 MTC UE)는 UE 별 IP 연결을 사용할 수 있다.

도 6은 일부 실시예에 따른 비 IP(Non-IP) EPS 베어러의 설정을 도시한다. UE(602)는 eNB(604)에 접속 요청(620)을 전송함으로써 NIP EPS 베어러를 설정하는 프로세스를 개시할 수 있다. 접속 요청(620)은 예를 들어 파워 업 동안 네트워크에 UE(602)에 대한 초기 접속(attachment)일 수 있거나, 네트워크 간의 핸드오버로 인한 접속일 수 있다. UE(602)는 이러한 실시예에서 UE ID(622)를 생성할 수 있다. 따라서, 접속 요청(620)은 도 6에 도시된 바와 같이,　UE ID(622)를 포함할 수 있다. UE ID(622)는 내부 UE ID를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, eNB(604)는 그 대신에 UE ID(622) 없이 UE(602)로부터 접속 요청(620)을 수신하거나 자체적으로 접속 요청(620)을 개시한 UE ID(622)를 생성할 수 있다. eNB(604)는 UE ID(622)를 포함하는 접속 요청(620)을 MME(606)에 전달할 수 있다.

MME(606)는 eNB(604)로부터 접속 요청(620)을 수신한 것에 응답하여, 세션 생성 요청(630)을 형성할 수 있다. 세션 생성 요청(630)은 UE ID(622) 및 애플리케이션 서버 정보 파라미터에 포함된 애플리케이션 서버 정보(632) 모두를 포함할 수 있다. 애플리케이션 서버 정보(632)는 어떤 애플리케이션 서버가 NIP EPS 베어러를 설정할지를 나타낼 수 있다. 세션 생성 요청(630) 내의 어플리케이션 서버 정보 파라미터는 IP 어드레스 타입(즉, IPv4 또는 IPv6), IP 어드레스, 프로토콜 타입(즉, UDP 또는 TCP) 및 NIP EPS 베어러에 대한 포트 번호를 포함할 수 있다. MME(606)는 초기 접속 절차 동안 UE(602)의 가입 정보 또는 UE 자체로부터 NAS(Non-Access Stratum) 메시지를 통해 UE(602)에 대한 애플리케이션 서버 정보를 획득할 수 있다. 세션 생성 요청(630)은 MME(606)에 의해 S-GW(608)로 전송될 수 있고, 이어서 P-GW(610)로 전달될 수 있다. 일부 실시예에서, P-GW(610)는 MME(606)로부터 애플리케이션 서버 정보를 획득하지 않고,　SPR로부터 UE(602)에 대한 어플리케이션 서버 정보를 획득할 수 있다. 대안으로, P-GW(610)는 APN과 같은 다른 정보에 기초하여 애플리케이션 서버 정보로 사전 구성될 수 있다.

세션 생성 요청(630)을 수신한 P-GW(610)는 응답으로 NIP 단말에 대한 Ry 기준 포인트를 설정하기 위해 어플리케이션 서버(도 6에 도시되지 않음)의 어드레스 정보를 사용할 수 있다. 또한, 세션 생성 요청에 응답하여, P-GW(610)는 세션 생성 응답(640)을 S-GW(608)를 통해 MME(606)에 전송할 수 있다. NIP EPS 베어러에 대한 세션 생성 응답(640)은 베어러가 EPS 베어러임을 나타내는 베어러 콘텍스트, 베어러를 식별하는 베어러 ID 및 P-GW의 식별을 나타내는 S5/S8-u P-GW 터널 종단점 식별자(TEID)를 포함할 수 있다. 그러나, IP EPS 베어러의 생성과 관련될 수 있는 세션 생성 응답(Create Session Response)과 달리, 세션 생성 응답(640)은 UE(602)의 UE IP 어드레스(642) 또는 UL TFT(Uplink Traffic Flow Template)(644) 중 어느 것도 포함하지 않을 수 있으며, 이는 UE(602) 및 네트워크가 특정 전용 베어러에서 어떤 IP 패킷이 송신되어야 하는지를 인지하도록 규칙을 정의한다.

결과적으로 NIP EPS 베어러가 설정되면 UE ID(622)는 어떤 UE로부터 NIP 패킷이 발생했는지를 고유하게 식별하기 위해 전술한 비 IP GTP-u 패킷의 NIP 헤더에서 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, UE ID(622)는 일례에서 C-RNTI일 수 있다. 따라서,　도 6에 도시된 바와 같이, eNB(604)는 초기 접속 절차 동안 MME(606)에 S1-MME 메시지(예를 들어, 접속 요청(620)) 내에 UE(602)의 C-RNTI를 포함할 수 있다. 접속 절차 후에, 애플리케이션 트래픽은 무선으로(over the air) eNB(604)로부터 UE(602)로 TCP/IP 캡슐화 없이 전달될 수 있다.

UE(602)의 C-RNTI가 UE ID(622)로서 사용될 수 있으나, UE(602)의 C-RNTI는 동일한 eNB(604)에 접속될 때만 동일하게 유지될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, UE(602)는 이동성일 수 있으므로 항상 동일한 eNB에 연결된 채로 유지되지는 않을 수 있다. 상이한 eNB에 대한 NIP 베어러를 설정하는 것은 UE ID가 변경될 때 복잡해질 수 있다. 따라서, UE(602)가 다른 eNB로 이동한 후에도 UE ID가 동일하게 유지되도록 하는 것이 바람직할 수 있다. eNB(604)가 UE ID(622)를 결정하는 대신에 네트워크가 UE ID(622)를 결정하는 실시예에서, MME(604) 또는 P-GW(610)와 같은 비 로컬화된 네트워크 요소는 UE ID(622)를 설정할 수 있다. 이러한 경우에, UE(602)가 하나의 서빙 eNB에서 다른 서빙 eNB로 이동하더라도 UE ID(622)는 동일하게 유지될 수 있고 NIP 베어러를 재 설정할 필요 없이 S1 또는 S5/S8 GTP-u 터널을 통해 지속적으로 사용될 수 있다.

도 7은 일부 실시예에 따른 다른 비 IP(Non-IP) EPS 베어러의 설정을 도시한다. 도 7에서,　도 6에 도시된 바와 같이, UE(미도시)는 eNB(704)에 접속 요청(Attach Request)을 전송함으로써 NIP EPS 베어러를 설정하는 프로세스를 개시할 수 있다. 그러나, 접속 요청은 UE ID(722)를 포함하지 않을 수 있다. eNB(704)는 MME(706)에 접속 요청을 전달할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, MME(706)는 초기 접속 절차 동안 UE ID(722)를 결정을 담당한다. 따라서, UE ID(722)는 MME(706)에서 발신될 수 있다. 즉, MME(706)는 eNB(704)로부터 접속 요청을 수신하는 것에 응답하여 세션 형성 요청(730)을 구성할 수 있다. MME(706)에 의해 생성되는 UE ID(722)는 MME(706) 내에서 고유할 수 있다. 예를 들어, 4 바이트인 MME 임시 모바일 가입자 아이덴티티(M-TMSI)는 UE ID(722)로서 사용될 수 있다. 세션 생성 요청(730)은 UE ID(722) 및 전술한 애플리케이션 서버 정보를 모두 포함할 수 있다. 세션 세션 생성 요청(730)은 MME(706)에 의해 S-GW(708)로 전송될 수 있으며, 이후에 S-GW(708)는 P-GW(710)로 전달될 수 있다.

세션 생성 요청(730)을 수신한 P-GW(710)는 응답으로 NIP UE에 대한 Ry 기준 포인트를 설정하기 위해 애플리케이션 서버의 어드레스 정보를 사용할 수 있다. 또한, 세션 생성 요청에 응답하여, P-GW(710)는 세션 생성 응답(740)을 S-GW(708)를 통해 MME(706)에게 전송할 수 있다. 전술한 바와 같이, NIP EPS 베어러에 대한 세션 생성 응답(740)은 베어러가 EPS 베어러임을 나타내는 베어러 콘텍스트, 베어러를 식별하는 베어러 ID 및 P-GW의 식별을 나타내는 S5/S8-u P-GW 터널 엔드포인트 식별자(TEID)를 포함할 수 있다. 세션 생성 응답(740)은 UL TFT 및 UE IP 어드레스를 포함하지 않을 수 있다. 그러나, 도 6에 도시된 세션 생성 응답과 달리,　UE ID(722)가 eNB(704) 또는 UE에 알려지지 않을 수 있기 때문에, 세션 생성 응답(740)은 UE의 UE IP 어드레스를 UE ID(722)로 교체할 수 있다.

MME(706)는 세션 생성 응답을 획득한 것에 응답하여 UE에게 전달하도록 접속 수락(Attach Accept)(720)을 eNB(704)로 전송할 수 있다. 접속 수락(720)은 UE에 대한 UE ID(722)를 포함할 수 있고, eNB(704)는 NIP 베어러를 사용하는 후속 통신에서 사용할 수 있다. UE ID(722)를 생성한 MME(706)는 따라서, UE 초기 접속 절차 동안 eNB(704)로의 S1-MME 메시지들 중 하나(예를 들어, 접속 수락 메시지)에 UE ID(722)를 포함시킬 수 있다.

NIP EPS 베어러에 대해서도 EPS 베어러 그룹핑이 가능하고 해당 S1 및 S5/S8 터널이 그룹에 대해 설정되었다면, MME(706), S-GW(708) 및 P-GW(710) 사이의 시그널링 및 메시지가 제거될 수 있다. S-GW(708) 및 P-GW(710)는 이어서 제 1 업링크 패킷에 기초하여 새로운 UE 및 이의 새로운 UE ID를 검출할 수 있다.

도 8은 일부 실시예에 따른 다른 비 IP(Non-IP) EPS 베어러의 설정을 도시한다. 도 6 및 도 7의　방법과 마찬가지로,　도 8에서는, UE(미도시)가 eNB(804)에 접속 요청을 전송함으로써 NIP EPS 베어러를 설정하는 프로세스를 개시할 수 있다. 도 7의 방법과 유사하게, 접속 요청은 UE ID(822)를 포함할 수 없다. eNB(804)는 접속 요청을 MME(806)에 전달할 수 있다. 도 7에 도시된 방법과 달리, MME(806)는 초기 접속 절차 동안 UE ID(822)를 결정할 책임을 지지 않을 수 있다. MME(806)는 eNB(804)로부터 접속 요청을 수신하는 것에 응답하여, 세션 생성 요청을 구성할 수 있다. 그러나, 세션 생성 요청은 애플리케이션 서버 정보를 포함할 수 있지만 UE ID(822)는 포함하지 않을 수 있다. 세션 생성 요청은 MME(806)에 의해 S-GW(808)로 전송될 수 있고, 여기서 이는 P-GW(810)로 전달될 수 있다.

세션 생성 요청(830)을 수신한 P-GW(810)는 UE ID(822)를 생성할 수 있다. UE ID(822)는 P-GW(810) 내에서 고유할 수 있다. 또한, P-GW(810)는 이에 응답하여 NIP UE에 대한 Ry 기준 포인트를 설정하기 위해 애플리케이션 서버의 어드레스 정보를 사용할 수 있고, S-GW(808)를 통해 MME(806)로 세션 생성 응답을 전송할 수 있다. NIP EPS 베어러에 대한 세션 생성 응답은 베어러가 EPS 베어러임을 나타내는 베어러 컨텍스트, 베어러를 식별하는 베어러 ID 및 P-GW의 식별자를 나타내는 S5/S8-u P-GW 터널 엔드포인트 식별자(TEID)를 포함할 수 있다. 세션 생성 응답은 UL TFT 및 UE IP 어드레스를 포함하지 않을 수 있다. 세션 생성 응답은 UE의 UE IP 어드레스를 UE ID(822)로 대체할 수 있다.

MME(806)는 세션 생성 응답을 획득하는 것에 응답하여 UE에게 전달하도록 접속 수락(820)을 eNB(804)에게 전송할 수 있다. 접속 수락(820)은 UE에 대한 UE ID(822)를 포함할 수 있고, eNB(804)는 이를 NIP 베어러를 사용하는 후속 통신에서 사용할 수 있다. 따라서, UE ID(822)를 생성한 MME(806)는 초기 접속 절차 동안 eNB(804)로의 S1-MME 메시지들 중 하나(예를 들어, 접속 수락 메시지)에 UE ID(822)를 포함시킬 수 있다.

따라서, 초기 접속 절차 동안, P-GW(810)는 MME(806)에 대한 S5/S8 및 S1-메시지 중 하나(예를 들어, 세션 생성 응답)에 UE ID(822)를 포함시킬 수 있다. 이후에, MME(806)와 eNB(804) 사이의 S1-MME 메시지들 중 하나(예컨대, 접속 수락)를 사용하여 UE ID(822)를 eNB(804)로 전달할 수 있다.

도 9(a) 및 도 9(b)는 일부 실시예에 따라 명확하지 않은 UE 식별 및 대응하는 데이터 패킷을 갖는 비 IP EPS 베어러의 설정을 도시한다. 전술한 바와 같이, UE(미도시)는 eNB(904)에 접속 요청을 전송함으로써 NIP EPS 베어러를 설정하는 프로세스를 시작할 수 있다. 접속 요청은 UE ID를 포함하지 않을 수 있다. eNB(904)는 접속 요청을 MME(906)에 중계할 수 있다. MME(906)는 eNB(904)로부터 접속 요청을 수신하는 것에 응답하여 세션 생성 요청을 형성할 수 있다. 세션 생성 요청은 애플리케이션 서버 정보를 포함할 수 있다. 세션 생성 요청은 MME(906)에 의해 S-GW(908)로 전송될 수 있으며, 여기서 세션 생성 요청은 이어서 P-GW(910)로 전달될 수 있다. 세션 생성 요청을 수신한 P-GW(910)는　NIP UE에 대한 Ry 기준 포인트를 설정하기 위해 애플리케이션 서버의 어드레스 정보를 사용할 수 있고, 세션 생성 응답을 S-GW(908)를 통해 MME(906)로 전송할 수 있다. NIP EPS 베어러에 대한 세션 생성 응답은 베어러가 EPS 베어러임을 나타내는 베어러 컨텍스트, 베어러를 식별하는 베어러 ID 및 P-GW의 식별을 나타내는 S5/S8-u P-GW 터널 엔드 포인트 식별자(TEID)를 포함할 수 있다. 세션 생성 응답을 획득하는 것에 응답하여, MME(906)는 eNB(904)에 접속 수락(920)를 전송하여 UE에 전달할 수 있다.

이 경우, 접속 요청, 세션 생성 요청, 세션 생성 응답 및 접속 수락(920)은 UE ID를 포함할 수 없다. 다르게 설명하면, 초기 접속 절차 동안 UE ID는 명시적으로 생성될 수 없다. 이 경우, 비 IP 캡슐화는 더 이상 사용될 수 없고 도 9(b)에 도시된 바와 같이 UE ID는 GTP-u 패킷(950)으로부터 제거될 수 있다. 다른 실시예에서, UE ID가 없는 GTP-u 패킷 내의 NIP T-PDU가 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, NIP 헤더는 패킷 길이 필드를 포함할 수 있지만 UE ID 필드는 포함하지 않을 수 있다. UE의 비 IP(non-IP) EPS 베어러는 S1 또는 S5/S8 TEID에 의해 고유하게 식별될 수 있다. 도 9(a)에 도시된 프로세스에서, TEID가 사용되기 때문에, S1 또는 S5/S8 GTP-u 터널은 트래픽을 단일 UE에 전달하는 데에만 사용될 수 있다. 따라서 EPS 베어러 그룹화는 더 이상 가능하지 않을 수 있다.

도 10은 일부 실시예에 따른 비 IP EPS 베어러의 핸드오버를 도시한다. 도 10에서,　UE는 MME 기반 또는 P-GW 기반 UE ID(1014)와 연관될 수 있다. 도시된 바와 같이, 소스 eNB 또는 MME(1002)는 예를 들어, 추적 영역 업데이트(TAU) 절차 또는 제어 신호 기반 측정을 통해 UE가 타겟 eNB(1004)로 핸드오버될 것임을 결정할 수 있다. 소스 eNB/MME(1002)는 핸드오버 요청(1010)을 전송할 수 있다. 핸드오버 요청(1010)은 UE 및 NIP 베어러 모두를 식별할 수 있다. 이는 또한, NIP EPS 베어러 핸드오버 요청(1010)이 NIP EPS 베어러 식별자(1012)를 포함할 수 있다는 것을 의미한다. NIP EPS 베어러 핸드오버 요청(1010)은 또한 UE ID(1014)를 포함할 수 있다. NIP EPS 베어러 식별자(1012)는 핸드오버를 위한 베어러가 NIP EPS 베어러임을 나타내는 비트 필드일 수 있다.

NIP EPS 베어러 핸드오버 요청(1010)을 수신한 것에 응답하여, UE가 핸드오버될 타겟 eNB(1004)는 그것이 NIP EPS 베어러를 지원하는지 여부를 결정할 수 있다. 타겟 eNB(1004)가 NIP EPS 베어러를 지원한다고 결정한 것에 응답하여, 소스 eNB/MME(1002)에 핸드오버 요청 확인응답(ACK)을 전송할 수 있다. 타겟 eNB(1004)가 NIP EPS 베어러를 지원하지 않는다고 결정한 것에 응답하여, 타겟 eNB는 소스 eNB/MME(1002)에 대한 응답으로 NIP EPS 베어러 핸드오버 요청(1010)을 거절할 수 있다. 일부 실시예에서, 비 IP EPS 베어러 핸드오버 요청(1010)은 명시적으로 생성되는 경우(예를 들어, eNB, MME 또는 P-GW에 의해), UE ID(1014)를 포함할 수 있다. 그러나 전술한 바와 같이 UE ID(1014)가 비 명시적으로 생성되면 NIP EPS 베어러 핸드오버 요청(1010)에 UE ID(1014)가 포함되지 않을 수 있다. 핸드오버가 S1 기반 핸드오버인 경우, MME(1002)는 새로운 정보와 함께 NIP EPS 베어러 핸드오버 요청(1010)을 타겟 eNB(1004)로 송신할 수 있다.

소스 MME(1002)로부터 타겟 MME(도 10에 도시되지 않음)로 핸드오버하는 동안 MME(1002)가 재배치된 실시예에서, 네트워크 생성 UE ID가 P-GW에 의해 명시적으로 생성되거나 비 명시적으로 생성되는 경우에 도 10에 도시된 핸드오버 프로세스에 대한 영향이 없을 수 있다. 그러나, UE ID가 MME(1002)에 의해 생성되는 실시예에서, 타겟 MME는 비 IP EPS 베어러에 대한 새로운 UE ID(1012)를 UE에 할당할 수 있다. 새로운 UE ID를 할당한 후에, 타겟 MME는 P-GW, 소스 eNB 와 MME(1002), 및 타겟 eNB(1004)에 새로운 UE ID를 전송하여 핸드오버 후에 새로운 UE ID가 GTP-u 패킷의 NIP 헤더에서 사용되는 것을 보장할 수 있다. 특히, 타겟 MME는 핸드오버 요청 시 UE ID를 타겟 eNB(1004)로 전송할 수 있으며, 타겟 MME는 재할당 전달 응답(Forward Relocation Response) 내의 소스 MME(1002)에 UE ID를 전송할 수 있고, 타겟 MME는 UE ID를 베어러 변경 요청(Modify Bearer Request) 내의 타겟 S-GW(P-GW)로 전송할 수 있으며, 소스 MME(1002)는 UE ID를 핸드오버 커맨드 내의 소스 eNB(1002)로 전송할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일부 실시예에 따라 비 IP EPS 베어러를 설정하고, 비 IP 데이터 패킷을 송신하며, 비 IP EPS 베어러를 핸드오버하는 방법의 흐름도를 나타낸다. 도 11의 동작은,　도 1 내지 10에 도시된 UE, eNB, MME 및/또는 P-GW 중 하나 이상에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 동작은 도 11에 도시된 순서와 상이한 순서로 이루어질 수 있다.

일부 실시예에서, UE는 접속 요청을 eNB에 전송하여 비 IP EPS 베어러를 설정할 수 있다. 예를 들어, UE는 파워 업 시 접속을 시도할 수 있다. 접속 요청은 MME에 전달될 수 있으며, 이에 응답하여 MME는 세션 생성 요청을 생성할 수 있다. 세션 생성 요청은 MME로부터 S-GW를 통해 P-GW로 전송될 수 있다. 동작(1102)에서, UE ID가 생성될 수 있다. UE ID는 UE 또는 eNB에 의해 생성되어 접속 요청으로 전송될 수 있고, MME에 의해 생성된 세션 생성 요청은 세션 생성 요청으로는 전송되나 접속 요청으로는 전송되지 않거나, 또는 P-GW에 의해 생성되어 세션 생성 응답으로는 전송되나 세션 생성 요청으로는 전송되지 않는다.

P-GW는 동작(1104)에서 애플리케이션 서버와 비 IP EPS 베어러를 설정할 수 있다. P-GW는 세션 생성 응답을 S-GW를 통해 MME에 전송할 수 있다. 세션 생성 응답은 UL TFT를 배제하고 P-GW에 의해 생성되는 경우 UE ID를 포함할 수 있거나, 또는 MME, eNB 또는 UE에 의해 생성되는 경우 UE ID 및 UE IP 어드레스와 같은 임의의 UE 어드레싱 정보를 배제할 수 있다.

UE는 eNB로부터의 접속 수락으로부터 비 IP EPS 베어러의 설정의 표시를 수신할 수 있다. UE ID가 UE에서 발생되었는지 또는 네트워크에서 발생되었는지에 따라, 접속 수락은 후속하는 비 IP 패킷 형성에 사용하기 위해 UE ID를 UE에 전달할 수 있다. 이에 응답하여, UE는 동작(1106)에서 NIP 패킷을 생성할 수 있다. NIP 패킷은 고정된 길이의 NIP 헤더 및 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함할 수 있다. NIP 패킷은 UE ID(내부 및/또는 외부 UE ID, 비 명시적이지 않은 경우) 및 패킷 길이 필드를 포함하는 UE ID 필드를 포함할 수 있다.

동작(1108)에서, NIP 패킷은 NIP EPS 베어러를 통해 전송될 수 있다. UE는 NIP 패킷을 eNB에 전송할 수 있으며, eNB는 EPS 베어러를 통해 MME 또는 P-GW로 통신할 수 있다. P-GW는 EPS 베어러를 통해 NIP 패킷이 의도되는 애플리케이션 서버로 통신할 수 있다. NIP EPS 베어러는 UE 별 IP 연결 또는 AS 별 IP 연결일 수 있다.

동작(1110)에서, MME 또는 eNB는 핸드오버가 적절한 지의 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, MME 또는 eNB는 UE가 상이한 eNB 또는 MME에 의해 서비스되기에 충분할 정도로 이동했다는 것을 TAU 또는 UE 네트워크 기반 제어 측정으로부터 결정할 수 있다. 그렇지 않은 경우, UE와 애플리케이션 서버 간의 통신은 동작(1106)에서 NIP 데이터 패킷을 계속 통신할 수 있다.

동작(1110)에서 MME 또는 eNB가 UE에 대한 핸드오버가 적절한 것으로 판단하면, eNB 또는 MME는 동작(1112)에서 NIP 핸드오버 요청을 생성할 수 있다. eNB/MME(1002)는 핸드오버 요청을 타겟 eNB로 전송할 수 있다. 핸드오버 요청은 UE 및, 베어러가 NIP EPS 베어러가 될 것이라는 것을 모두 식별할 수 있다.

불행히도, 모든 타겟 eNB가 모든 타입의 EPS 베어러를 지원할 수 있는 것은 아니다. 따라서, 동작(1114)에서, NIP EPS 베어러 핸드오버 요청의 수신에 응답하여, 타겟 eNB는 그것이 NIP EPS 베어러를 지원하는지 여부를 결정할 수 있다.

만약 동작(1114)에서 타겟 eNB가 NIP EPS 베어러를 지원할 수 없다고 판단하면, 동작(1116)에서 타겟 eNB는 핸드오버 거부 메시지(reject handover message)를 eNB/MME로 전송할 수 있다. eNB/MME는 이에 응답하여 핸드오버를 위한 상이한 잠재적인 타겟 eNB를 선택하거나, NIP EPS 베어러를 사용하여 UE를 계속 서비스하거나, IP EPS 베어러를 설정하고 타겟 eNB로의 핸드오버를 시도하거나, 실용적인 대안이 없다면 단순히 UE와의 연결을 끊을 수 있다.

NIP EPS 베어러가 지원된다고 타겟 eNB가 결정하는 것에 응답하여, 타겟 eNB는 핸드오버 요청 확인응답(ACK)을 eNB/MME로 전송할 수 있다. 이에 응답하여, 동작(1118)에서, MME는 UE ID가 어디에 위치되었는지 및 타겟 MME가 사용될 것인지 여부를 결정할 수 있다. 이는 즉, 동작(1118)에서 MME가 UE의 제어를 다른 MME에 핸드오버하도록 결정할 수 있다는 것을 의미한다.

동작(1118)에서, MME는 타겟 MME로의 핸드오버가 적절한지를 결정한다. 비 IP EPS 베어러 핸드오버 요청은 명시적으로 (예를 들어, eNB, MME 또는 P-GW에 의해) 생성되는 경우 UE ID를 포함할 수 있고, UE ID가 명시적으로 생성되지 않는 경우 UE ID를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들어, UE ID가 UE 또는 P-GW에 의해 또는 비 명시적으로 생성되는 경우, 예를 들어 UE ID는 동일하게 유지될 수 있다. 그러나, UE ID가 MME-특정인 경우, 새로운 UE ID가 생성될 수 있다. 따라서, 동작(1120)에서, NIP EPS 베어러 핸드오버 요청에 포함되지 않는다면 새로운 UE ID가 타겟 MME에 의해 생성될 수 있다.

새로운 UE ID를 할당한 후, 타겟 MME는 새로운 UE ID를 P-GW, 소스 eNB와 MME 및 타겟 eNB에 보급하여 핸드오버 후에 새로운 UE ID가 GTP-u 패킷의 NIP 헤더에서 사용되는 것을 보장할 수 있다. 동작(1124)에서, 핸드오버가 완료될 수 있고, 동작(1106)에서 UE는 NIP EPS 베어러를 사용하여 애플리케이션 서버에 NIP 패킷을 계속하여 통신할 수 있다.

여기에 설명된 실시예는 임의의 적절히 구성된 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 사용하여 시스템으로 구현될 수 있다. 도 12는 일부 실시예에 따른 UE의 예시적인 컴포넌트를 나타낸다. 일부 실시예에서, UE(1200)는 적어도 도시된 바와 같이 함께 결합된 애플리케이션 회로(1202), 기저 대역 회로(1204), 무선 주파수(RF) 회로(1206), 프론트엔드 모듈(FEM) 회로(1208) 및 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다.

애플리케이션 회로(1202)는 하나 이상의 애플리케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션 회로(1202)는 하나 이상의 단일 코어 또는 멀티 코어 프로세서와 같은 회로를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 프로세서(들)는 범용 프로세서 및 전용 프로세서(예, 그래픽 프로세서, 애플리케이션 프로세서 등)의 어떠한 조합도 포함할 수 있다. 프로세서는 메모리/저장 장치와 결합될 수 있고/있거나 메모리/저장 장치를 포함할 수 있으며, 다양한 애플리케이션 및/또는 운영 체제가 시스템상에서 실행될 수 있도록 메모리/저장 장치에 저장된 명령어를 실행하도록 구성될 수 있다.

기저 대역 회로(1204)는 하나 이상의 단일 코어 또는 멀티 코어 프로세서와 같은 회로를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 기저 대역 회로(1204)는 RF 회로(1206)의 수신 신호 경로로부터 수신된 기저 대역 신호를 프로세싱하고 RF 회로(1206)의 송신 신호 경로에 대한 기저 대역 신호를 생성하기 위한 하나 이상의 기저 대역 프로세서 및/또는 제어 로직을 포함할 수 있다. 기저 대역 프로세싱 회로(1204)는 기저 대역 신호의 생성 및 처리와, RF 회로(1206)의 동작을 제어하기 위한 애플리케이션 회로(1202)와 인터페이싱할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 기저 대역 회로(1204)는 2 세대(2G) 기저 대역 프로세서(1204a), 3 세대(3G) 기저 대역 프로세서(1204b), 4 세대(4G) 기저 대역 프로세서(1204c) 및/또는 다른 현존하는 세대, 개발 중인 세대 또는 미래에 개발될 세대(예를 들어, 5 세대(5G), 6G 등)에 대한 다른 기저 대역 프로세서(들)(1204d)를 포함할 수 있다. 기저 대역 회로(1204)(예를 들어, 하나 이상의 기저 대역 프로세서(1204a 내지 1204d))는 RF 회로(1206)를 통해 하나 이상의 무선 네트워크와의 통신을 가능하게 하는 다양한 무선 제어 기능을 처리할 수 있다. 무선 제어 기능은 신호 변조/복조, 인코딩/디코딩, 무선 주파수 시프팅 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 일부 실시예에서, 기저 대역 회로(1204)의 변조/복조 회로는 고속 푸리에 변환(FFT), 사전코딩 및/또는 콘스텔레이션 맵핑/디맵핑 기능을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기저 대역 회로(1204)의 인코딩/디코딩 회로는 컨볼루션(convolution), 테일-바이팅 컨볼루션(tail-biting convolution), 터보, 비터비 및/또는 저밀도 패리티 체크(LDPC) 인코더/디코더 기능을 포함할 수 있다. 변조/복조 및 인코더/디코더 기능의 실시예는 이들 예에 한정되지 않으며 다른 실시예의 다른 적절한 기능을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 기저 대역 회로(1204)는 예를 들어, 물리(PHY), 매체 액세스 제어(MAC), 무선 링크 제어(RLC), 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP), 및/또는 무선 자원 제어(RRC) 요소를 포함하는 예를 들면 진화된 범용 지상 무선 액세스 네트워크(EUTRAN)의 요소와 같은 프로토콜 스택의 요소를 포함할 수 있다. 기저 대역 회로(1204)의 중앙 처리 장치(CPU)(1204e)는 PHY, MAC, RLC, PDCP 및/또는 RRC 계층의 시그널링을 위해 프로토콜 스택의 요소들을 실행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 기저 대역 회로는 하나 이상의 오디오 디지털 신호 프로세서(DSP)(1204f)를 포함할 수 있다. 오디오 DSP(들)(1204f)는 압축/압축해제 및 에코 소거를 위한 요소를 포함할 수 있고, 다른 실시예에서는 다른 적절한 프로세싱 요소를 포함할 수 있다. 기저 대역 회로의 구성요소는 단일 칩, 단일 칩셋 내에 적절하게 결합되거나, 또는 일부 실시예에서 동일한 회로 기판 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 기저 대역 회로(1204) 및 애플리케이션 회로(1202)의 구성 요소의 일부 또는 전부는 예를 들어 시스템 온 칩(SOC)과 같이 함께 구현될 수 있다.

일부 실시예에서, 기저 대역 회로(1204)는 하나 이상의 무선 기술과 호환 가능한 통신을 제공할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 기저 대역 회로(1204)는 진화된 보편적 지상 무선 액세스 네트워크(EUTRAN) 및/또는 다른 무선 메트로폴리탄 지역 네트워크(WMAN), 무선 근거리 통신망(WLAN), 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)와의 통신을 지원할 수 있다. 기저 대역 회로(1204)가 둘 이상의 무선 프로토콜의 무선 통신을 지원하도록 구성된 실시예는 다중 모드 기저 대역 회로로 지칭될 수 있다.

RF 회로(1206)는 비 고체 매체를 통한 변조된 전자기 방사를 사용하여 무선 네트워크와의 통신을 가능하게 할 수 있다. 다양한 실시예에서, RF 회로(1206)는 무선 네트워크와의 통신을 용이하게 하기 위해 스위치, 필터, 증폭기 등을 포함할 수 있다. RF 회로(1206)는 FEM 회로(1208)로부터 수신된 RF 신호를 하향 변환(down-convert)하고 기저 대역 회로(1204)에 기저 대역 신호를 제공하기 위한 회로를 포함할 수 있는 수신 신호 경로를 포함할 수 있다. RF 회로(1206)는 또한 송신 회로 기저 대역 회로(1204)에 의해 제공된 기저 대역 신호를 상향 변환(up-convert)하고 FEM 회로(1208)에 송신을 위해 RF 출력 신호들을 제공하는 회로를 포함할 수 있는 송신 신호 경로를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, RF 회로(1206)는 수신 신호 경로 및 송신 신호 경로를 포함할 수 있다. RF 회로(1206)의 수신 신호 경로는 믹서 회로(1206a), 증폭기 회로(1206b) 및 필터 회로(1206c)를 포함할 수 있다. RF 회로(1206)의 송신 신호 경로는 필터 회로(1206c) 및 믹서 회로(1206a)를 포함할 수 있다. RF 회로(1206)는 또한 수신 신호 경로 및 송신 신호 경로의 믹서 회로(1206a)에 의한 사용을 위해 주파수를 합성하기 위한 합성기 회로(1206d)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 수신 신호 경로의 믹서 회로(1206a)는 합성기 회로(1206d)에 의해 제공된 합성된 주파수에 기초하여 FEM 회로(1208)로부터 수신된 RF 신호들을 하향 변환하도록 구성될 수 있다. 증폭기 회로(1206b)는 하향 변환된 신호를 증폭하도록 구성될 수 있고, 필터 회로(1206c)는 하향 변환된 신호로부터 원하지 않는 신호를 제거하여 출력 기저 대역 신호를 생성하도록 구성된 저역 통과 필터(LPF) 또는 대역 통과 필터(BPF)일 수 있다. 출력 기저 대역 신호는 추가 프로세싱을 위해 기저 대역 회로(1204)에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 비록 이것이 요구 사항은 아니지만, 출력 기저 대역 신호는 제로-주파수 기저 대역 신호일 수 있다. 일부 실시예에서, 실시예의 범위는 이러한 측면에 제한되지 않지만, 수신 신호 경로의 믹서 회로(1206a)는 패시브 믹서를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 송신 신호 경로의 믹서 회로(1206a)는 FEM 회로(1208)에 대한 RF 출력 신호를 생성하기 위해 합성기 회로(1206d)에 의해 제공된 합성된 주파수에 기초하여 입력 기저 대역 신호를 상향 변환하도록 구성될 수 있다. 베이스 밴드 신호는 기저 대역 회로(1204)에 의해 제공될 수 있고, 필터 회로(1206c)에 의해 필터링될 수 있다. 실시예들의 범위가 이러한 측면에 국한되지는 않지만, 필터 회로(1206c)는 저역 통과 필터(LPF)를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 수신 신호 경로의 믹서 회로(1206a) 및 송신 신호 경로의 믹서 회로(1206a)는 2 개 이상의 믹서를 포함할 수 있고, 각각 직교 하향 변환 및/또는 상향 변환을 위해 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 수신 신호 경로의 믹서 회로(1206a) 및 송신 신호 경로의 믹서 회로(1206a)는 2 개 이상의 믹서를 포함할 수 있고, 이미지 거부(예를 들어, 하틀리 이미지 거부)를 위해 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 수신 신호 경로의 믹서 회로(1206a) 및 송신 신호 경로의 믹서 회로(1206a)는 직접 하향 변환 및/또는 직접 상향 변환을 위해 각각 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 수신 신호 경로의 믹서 회로(1206a) 및 송신 신호 경로의 믹서 회로(1206a)는 수퍼-헤테로다인 동작을 위해 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 실시예의 범위가 이러한 측면에 한정되는 것은 아니지만, 출력 기저 대역 신호들 및 입력 기저 대역 신호들은 아날로그 기저 대역 신호일 수 있다. 일부 추가 실시예에서, 출력 기저 대역 신호 및 입력 기저 대역 신호는 디지털 기저 대역 신호일 수 있다. 이러한 다른 실시예에서, RF 회로(1206)는 아날로그-디지털 변환기(ADC) 및 디지털-아날로그 변환기(DAC) 회로를 포함할 수 있고, 기저 대역 회로(1204)는 RF 회로(1206)와 통신하기 위한 디지털 기저 대역 인터페이스를 포함할 수 있다.

일부 듀얼 모드 실시예에서, 실시예의 범위가 이러한 측면에 제한되지는 않지만, 개별 스펙트럼마다 신호를 프로세싱하기 위해 별도의 무선 IC 회로가 제공될 수 있다.

일부 실시예에서, 합성기 회로(1206d)는 분수 N 합성기 또는 분수 N/N+1 합성기일 수 있지만, 다른 타입의 주파수 합성기가 적합할 수도 있기 때문에 실시예의 범위는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 합성기 회로(1206d)는 델타-시그마 합성기, 주파수 승산기, 또는 주파수 분할기를 갖는 위상 동기 루프를 포함하는 합성기일 수 있다.

합성기 회로(1206d)는 주파수 입력 및 분배기 제어 입력에 기초하여 RF 회로(1206)의 믹서 회로(1206a)에 의한 사용을 위해 출력 주파수를 합성하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 합성기 회로(1206d)는 분수 N/N+1 합성기일 수 있다.

일부 실시예에서, 주파수 입력은 전압 제어 발진기(VCO)에 의해 제공될 수 있지만, 이는 요구 사항은 아니다. 분할기 제어 입력은 원하는 출력 주파수에 따라 기저 대역 회로(1204) 또는 애플리케이션 프로세서(1202)에 의해 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 디바이더 제어 입력(예를 들어, N)은 애플리케이션 프로세서(1202)에 의해 표시된 채널에 기초한 룩업 테이블로부터 결정될 수 있다.

RF 회로(1206)의 합성기 회로(1206d)는 분배기, 지연-고정 루프(DLL), 멀티플렉서 및 위상 누산기를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 분배기는 듀얼 모듈러스 분배기(DMD)일 수 있고, 위상 누산기는 디지털 위상 누산기(DPA)일 수 있다. 일부 실시예에서, DMD는 분수 분할 비(fractional division ratio)를 제공하기 위해 N 또는 N+1(예를 들어, 캐리 아웃에 기초하여)로 입력 신호를 분할하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, DLL은 캐스케이드, 튜너블, 지연 소자들의 세트, 위상 검출기, 전하 펌프 및 D-타입 플립 플롭을 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 지연 소자는 VCO 주기를 Nd개의 동일한 위상의 패킷으로 분해하도록 구성될 수 있으며, 여기서 Nd는 지연 라인 내의 지연 소자의 수이다. 이런 방식으로, DLL은 지연 라인을 통한 전체 지연이 하나의 VCO 사이클이라는 점을 보장하는 것을 돕는 네거티브 피드백을 제공한다.

일부 실시예에서, 합성기 회로(1206d)는 출력 주파수로서 반송파 주파수를 생성하도록 구성될 수 있는 반면, 다른 실시예에서는 출력 주파수가 반송파 주파수의 배수(예를 들어, 반송파 주파수의 두 배, 반송파 주파수의 네 배)일 수 있고, 서로에 대해 다수의 상이한 위상을 갖는 반송파 주파수에서 다중 신호를 생성하기 위해 직교 위상 생성기(quadrature generator) 및 분배기 회로와 함께 사용된다. 일부 실시예에서, 출력 주파수는 LO 주파수(f_LO)일 수 있다. 일부 실시예에서, RF 회로(1206)는 IQ/폴라 컨버터를 포함할 수 있다.

FEM 회로(1208)는 하나 이상의 안테나(1210)로부터 수신된 RF 신호상에서 동작하고, 수신된 신호를 증폭하고, 수신된 신호의 증폭된 버전을 RF 회로(1206)에 추가 프로세싱을 위해 제공하도록 구성된 회로를 포함할 수 있는 수신 신호 경로를 포함할 수 있다. FEM 회로(1208)는 또한 하나 이상의 안테나(1210) 중 하나 이상에 의한 송신을 위해 RF 회로(1206)에 의해 제공되는 송신을 위해 신호를 증폭하도록 구성된 회로를 포함할 수 있는 송신 신호 경로를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, FEM 회로(1208)는 송신 모드 및 수신 모드 동작 사이의 스위칭을 위한 TX/RX 스위치를 포함할 수 있다. FEM 회로는 수신 신호 경로 및 송신 신호 경로를 포함할 수 있다. FEM 회로의 수신 신호 경로는 수신된 RF 신호를 증폭하고 출력으로서 (예를 들어, RF 회로(1206)에) 증폭된 수신 RF 신호를 제공하기 위한 저잡음 증폭기(LNA)를 포함할 수 있다. FEM 회로(1208)의 송신 신호 경로는 입력 RF 신호(예를 들어, RF 회로(1206)에 의해 제공됨)를 증폭하는 전력 증폭기(PA), (예를 들면, 하나 이상의 안테나(1210) 중 하나 이상에 의한) 후속 송신을 위해 RF 신호를 생성하는 하나 이상의 필터를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, UE(1200)는 예를 들어 메모리/저장 장치, 디스플레이, 카메라, 센서 및/또는 입출력(I/O) 인터페이스 등과 같은 추가 요소를 포함할 수 있다.

예 1은 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 및 비 IP(NIP) 데이터를 사용하여 진화된 노드 B(eNB)와 통신하도록 구성된 트랜시버와, 프로세싱 회로를 포함하되, 프로세싱 회로는 IP 데이터 또는 NIP 데이터를 송신할지 여부를 결정하고,　IP 데이터를 송신하기 위한 결정에 응답하여, TCP/IP 스택을 사용하여 사용자 데이터 및 헤더를 캡슐화하고 압축하여 IP 패킷을 형성하고, 비 IP EPS 베어러를 사용하여 eNB로 NIP 데이터를 송신하도록 트랜시버를 구성하며, NIP 데이터는 터널링 NIP 데이터 패킷(T-PDU)을 포함하고, T-PDU는 TCP/IP 인캡슐레이션 및 헤더 압축이 없는 NIP 헤더 및 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하고, NIP 헤더는 사용자 식별 정보 및 패킷 길이를 포함한다.

예 2에서, 예 1의 대상은 선택적으로 프로세싱 회로가, IP 데이터를 송신하는 결정에 응답하여, IP 기반 EPS 베어러가 활성화되는 경우 IP 패킷의 송신을 위한 디폴트 EPS 베어러와 전용 EPS 베어러 중 하나를 선택하고, NIP 데이터를 전송하기로 결정한 것에 응답하여, eNB로 그리고 단일 EPS 베어러로 T-PDU 패킷을 전송하기 위한 EPS 베어러 선택을 제한하도록 더 구성되는 것을 선택적으로 포함한다.

예 3에서, 예 1 및 예 2의 대상은 선택적으로, T-PDU는 NIP 애플리케이션에 대한 고정 길이 NIP 헤더 및 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하고, NIP 헤더는 NIP 사용자 데이터 패킷의 길이를 나타내는 패킷 길이 필드, 및 NIP 패킷의 종점(terminus)인 UE를 고유하게 식별하기 위한 UE ID 필드를 포함하고, UE ID 필드는 식별자를 포함하고, 이는 UE의 NIP 정보에 기초하여 UE에서 발신되는 것, 및 UE에 대한 네트워크 엔티티에 의해 할당되는 것 중 하나이다.

예 4에서, 예 1 내지 예 3 중 임의의 하나 이상의 예의 대상은 선택적으로 UE는 머신 타입 통신(MTC) UE라는 것을 포함한다.

예 5에서, 예 1 내지 예 4 중 임의의 하나 이상의 예의 대상은 트랜시버와 eNB 사이에 통신을 제공하도록 구성된 안테나를 더 포함하는 것을 선택적으로 포함한다.

예 6은 진화된 노드 B(eNB)와, 애플리케이션 서버(AS) 및 이동성 관리 개체(MME)와 서빙 게이트웨이(S-GW)와 통신하도록 구성된 인터페이스와, 프로세싱 회로를 포함하는 패킷 데이터 네트워크(P-GW)의 장치이며, 프로세싱 회로는, 비 IP EPS(Evolved Packet Switched System) 베어러를 통해 사용자 장비(UE)의 비 IP(NIP) 데이터를 수신하고, NIP 데이터로부터 AS를 결정하고, 비 IP EPS 베어러를 거쳐 Ry 기준 포인트 상의 애플리케이션 프록시 기능(APF)을 사용하여 AS로 NIP 데이터를 전송하도록 인터페이스를 구성하도록 배열되며, NIP 데이터는 TCP/IP 캡슐화 및 헤더 압축이 없는NIP 헤더 및 NIP 사용자 패킷 헤더를 포함하는 터널링 NIP 데이터 패킷(T-PDU)을 포함하고, NIP 헤더는 사용자 식별 정보 및 패킷 길이를 포함한다.

예 7에서, 예 6의 대상은 선택적으로, Ry 기준 포인트가, 복수의 UE 각각에 대해 개별적인 IP 연결이 설정되는 UE 별 IP 연결, UE를 구별하는 P-GW에서의 TCP 및 UDP 포트 번호 중 적어도 하나, 및 각 AS에 대한 IP 연결이 설정되고 AS와 연관된 모든 UE의 데이터 패킷이 동일한 IP 연결을 사용하여 전달되는 AS 별 IP 연결 중 적어도 하나를 지원하고, NIP 헤더 내의 UE ID 필드는 UE를 구별하는데 사용되는 것을 선택적으로 포함한다.

예 8에서, 예 6 내지 예 7 중 임의의 하나 이상 예의 대상은: T-PDU는 NIP 애플리케이션에 대한 고정 길이 NIP 헤더 및 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하고, NIP 헤더는 NIP 사용자 데이터 패킷의 길이를 나타내는 패킷 길이 필드 및 NIP 패킷의 종점인 UE를 고유하게 식별하는 UE ID 필드를 포함하고, UE ID 필드는 식별자를 포함하고, 식별자는UE의 NIP 정보에 기초하여 UE에서 발신하는 것 및 UE에 대한 네트워크 엔티티에 의해 할당되는 것 중 하나인 것을 선택적으로 포함한다.

예 9에서, 예 8의 대상은: eNB와 P-GW 사이의 터널링을 위해 사용 된 제 1 UE ID 필드는 내부 UE ID이고, P-GW 및 AS 사이의 터널링에 사용되는 제 2 UE ID 필드는 외부 UE ID이며, 내부 및 외부 UE ID의 길이 및 값 각각은 독립적이고, P-GW는 내부 및 외부 UE ID간에 매핑하도록 구성되는 것을 선택적으로 포함한다.

예 10에서, 예 8 및 9중 임의의 하나 이상 예의 대상은 프로세싱 회로가 S-GW를 통해 MME로부터 세션 생성 요청을 수신하도록 인터페이스를 구성 - 세션 생성 요청은 UE에 대해 AS와 Ry 기준 포인트를 설정하기 위해 UE ID를 포함함 - 하도록 더 구성되는 것을 선택적으로 포함한다.

예 11에서, 예 10의 대상은 선택적으로, 세션 생성 요청은 애플리케이션 서버 정보 - 애플리케이션 서버 정보는 IP 어드레스 타입, IP 어드레스, 프로토콜 타입 및 포트 번호를 포함함 - 와, 세션 생성 요청 내의 MME, UE의 가입자 정보를 포함하는 가입자 프로파일 저장소(SPR) 중 하나로부터 인터페이스에 의해 수신되는 것, 초기 접속 절차 중에 NAS(Non-Access Stratum) 메시지를 통해 UE로부터 획득된 것 중 하나를 포함하는 것을 포함한다.

예 12에서, 예 10 내지 예 11 중 임의의 하나 이상의 예의 대상은 프로세싱 회로가, 세션 생성 요청의 수신에 응답하여, S-GW를 통해 MME에 세션 생성 응답을 송신하도록 인터페이스를 구성하도록 더 구성되며, 세션 생성 응답은 EPS를 나타내는 베어러 컨텍스트, 베어러 ID, 및 S5/S8-u P-GW 터널 엔드포인트 식별자(TEID)를 포함하고 UE IP 어드레스 및 업링크 트래픽 흐름 템플릿(UL TFT)을 포함하지 않는 것을 선택적으로 포함한다.

예 13에서, 예 8 내지 예 12중 임의의 하나 이상 예의 대상은: UE ID는 UE가 eNB 사이를 이동할 때 일정하고(consistent) SI 또는 S5/S8 GTP-u 터널에 대해 사용될 수 있다는 식별을 포함하는 것을 선택적으로 포함한다.

예 14에서, 예 8 내지 예 13 중 임의의 하나 이상의 대상은 프로세싱 회로가, UE의 초기 접속 절차 동안 MME로부터의 세션 생성 요청에서 MME를 통해 eNB로부터의 접속 요청 내의 UE ID를 수신하도록 인터페이스를 구성하도록 더 구성되는 것을 선택적으로 포함한다.

예 15에서, 예 8 내지 예 14 중 임의의 하나 이상 예의 대상은 프로세싱 회로가 UE의 초기 접속 절차에서 세션 생성 요청에서 MME로부터 UE ID를 수신하고, 접속 수락 메시지에서 MME를 통해 eNB로 UE ID를 제공하도록 인터페이스를 구성하도록 추가 구성되고, UE ID는 eNB로부터의 접속 요청에 eNB로부터 제공되지 않았던 MME에 생성되는 것을 선택적으로 포함한다.

예 16에서, 예 8 내지 예 15 중 임의의 하나 이상의 예의 대상은 UE ID가 P-GW에서 발생하도록 UE ID를 생성하고, 세션 생성 응답에서 UE ID를 MME에 송신하도록 인터페이스를 구성하도록 프로세싱 회로가 추가로 구성되는 것을 선택적으로 포함한다.

예 17에서, 예 6 내지 예 16 중 임의의 하나 이상의 예의 대상은, UE의 초기 접속 절차에 참여하도록 인터페이스를 구성하도록 프로세싱 회로를 더 구성하고, S-GW를 통한 eNB 로부터의 세션 생성 요청 및 eNB로의 세션 생성 응답은 UE 식별(ID)을 포함하지 않으며, T-PDU는 고정 길이의 NIP 헤더와 NIP 어플리케이션을 위한 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하고, NIP 헤더는 NIP 사용자 데이터 패킷의 길이를 나타내며 UE ID가 없는 패킷 길이 필드를 포함하여 GTP-u 패킷은 NIP 캡슐화를 포함하지 않는 것을 선택적으로 포함한다.

예 18은 서빙 게이트웨이(S-GW)를 통해 진화된 노드 B(eNB) 및 패킷 데이터 네트워크(P-GW)와 통신하도록 구성된 인터페이스와, 프로세싱 회로를 포함하되, 프로세싱 회로는 eNB로부터의 사용자 장비(UE)의 접속 요청을 수신하도록 인터페이스를 구성하고,　접속 요청을 수신하는 것에 응답하여 P-GW로 사용자 장비(UE)의 비 IP(NIP) 데이터의 전송을 위한 세션 생성 요청을 송신하도록 인터페이스를 구성하며, 세션 생성 요청을 송신하는 것에 응답하여 P-GW로부터 세션 생성 응답을 수신하도록 인터페이스를 구성하고, 세션 생성 응답을 수신하는 것에 응답하여 UE로부터 eNB로 접속 수락을 송신하도록 인터페이스를 구성하며, 접속 수락은 UE 식별자(UE ID)를 포함하고, UE의 NIP 정보에 기반하는 것 및 UE를 위한 네트워크 엔티티에 의해 할당되는 것 중 하나의 UE ID는 NIP 패킷의 종점인 UE를 고유하게 식별하고, NIP 데이터는 TCP/IP 인캡슐레이션 및 헤더 압축이 없는 NIP 헤더 및 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하고, NIP 헤더는 UE ID 및 패킷 길이를 포함한다.

예 19에서, 예 18의 대상은, 세션 생성 요청 메시지는 애플리케이션 서버 정보 파라미터 및 UE ID를 포함하고, 애플리케이션 서버 정보 파라미터는 IP 어드레스 타입, IP 어드레스, 프로토콜 타입 및 포트를 포함하고, 세션 생성 응답은 EPS를 나타내는 베어러 컨텍스트, 베어러 ID, 및 S1-u S-GW 터널 엔드 포인트 식별자(TEID)를 포함하고 UE IP 어드레스와 업링크 트래픽 플로우 템플릿(UL TFT)을 포함하지 않는 것을 선택적으로 포함한다.

예 20에서, 예 19의 대상은 프로세싱 회로가 접속 요청으로부터 UE ID를 추출하고 세션 생성 요청에서 추출된 UE ID를 사용하도록 더 구성되는 것을 선택적으로 포함한다.

예 21에서, 예 19 내지 예 20 중 임의의 하나 이상 예의 대상은, 프로세싱 회로가 UE ID를 생성하고, 접속 요청에서 UE ID를 수신할 필요가 없는 세션 생성 요청의 생성된 UE ID를 사용하도록 더 구성되는 것을 선택적으로 포함한다.

예 22에서, 실시예 18 내지 21의 임의의 하나 이상의 예의 대상은, 세션 생성 요청 메시지는 애플리케이션 서버 정보 파라미터를 포함하고, 애플리케이션 서버 정보 파라미터는 IP 어드레스 타입, IP 어드레스, 프로토콜 타입 및 포트 번호를 포함하고, 세션 생성 응답은 UE ID, EPS를 나타내는 베어러 컨텍스트, 베어러 ID 및 S1-u S-GW 터널 엔드 포인트 식별자(TEID)를 포함하고 UE IP 어드레스 및 업링크 트래픽 흐름 템플릿(UL TFT)이 없는 것을 포함한다.

예 23에서, 예 22의 대상은, 프로세싱 회로는 세션 생성 응답으로부터 UE ID를 추출하도록 더 구성되고, 세션 생성 요청 메시지는 UE ID가 없는 것을 선택적으로 포함한다.

예 24에서, 예 18 내지 예 23 중 임의의 하나 이상의 예의 대상은, 프로세싱 회로가: NIP EPS 베어러 핸드오버 요청을 타겟 eNB에 전송하도록 인터페이스를 구성하고, NIP EPS 베어러 핸드오버 요청은 NIP EPS 베어러 식별자 - NIP EPS 베어러 식별자는 핸드오버를 위한 베어러가 NIP EPS 베어러임을 나타냄 - 를 포함하며, 타겟 eNB가 NIP EPS 베어러를 지원하지 않을 때 타겟 eNB로부터 핸드오버 요청에 대한 거절을 수신하도록 인터페이스를 구성하도록 더 구성되는 것을 선택적으로 포함한다.

예 25에서, 예 24의 대상은, UE ID가 eNB, MME 또는 P-GW에 의해 생성되는 경우 비 IP EPS 베어러 핸드오버 요청은 UE ID를 포함하고, UE ID가 UE에 의해 생성되는 경우 UE ID를 포함하지 않는 것을 선택적으로 포함한다.

예 26은 서빙 게이트웨이(S-GW)를 통해 진화된 노드 B(eNB) 및 패킷 네트워크(P-GW)와 통신하도록 MME를 구성하는 이동성 관리 개체(MME)의 하나 이상의 프로세서에 의한 실행을 위한 명령어를 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 관한 것이고, 하나 이상의 프로세서는 MME를 구성하여, 사용자 장비(UE)의 비 IP(NIP) 데이터의 전송을 위한 세션 생성 요청을 P-GW로 전송하고, 세션 생성 요청을 전송하는 것에 응답하여 P-GW로부터 세션 생성 응답을 수신하고,　세션 생성 응답을 수신하는 것에 응답하여, UE 중 하나에서 발생하는 UE 식별자(UE ID)를 포함하는 제어 정보를 eNB에 송신하고, MME 및 P-GW는 NIP 데이터가 터널링 NIP 데이터 패킷(T-PDU)을 포함하고, T-PDU는 NIP 헤더 및 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하며 TCP/IP 인캡슐레이션 및 헤더 압축을 포함하지 않고, NIP 헤더는 UE 식별(ID)을 포함하고, 세션 생성 응답은 EPS를 나타내는 베어러 컨텍스트, 베어러 ID 및 S1-u S-GW 터널 엔트포인트 식별자(TEID)를 포함하고 UE IP 어드레스 및 업링크 트래픽 흐름 템플릿(UL TFT)을 포함하지 않는다.

실시예 27에서, 실시예 26의 대상은 a) 세션 생성 요청 메시지가 UE ID를 포함하고, 세션 생성 응답은 UE ID를 포함하지 않으며, b) 세션 생성 요청 메시지는 UE ID를 포함하지 않고, 세션 생성 응답은 UE ID를 포함하는 것 중 하나를 선택적으로 포함한다.

실시예 28에서, 예 26 및 예 27의 임의의 하나 이상의 예의 대상은 하나 이상의 프로세서가, NIP EPS 베어러 핸드오버 요청을 타겟 eNB로 전송하고, NIP EPS 베어러 핸드오버 요청은 UE ID가 eNB, MME 및 P-GW 중 하나에 의해 생성되는 경우 NIP EPS 베어러 식별자 및 UE ID를 포함하고, UE ID가 UE에 의해 생성되는 경우 UE ID를 포함하지 않으며, NIP EPS 베어러 식별자는 핸드오버에 대한 베어러가 NIP EPS 베어러임을 나타내고, 타겟 eNB가 NIP EPS 베어러를 지원하지 않으면 타겟 eNB로부터 핸드오버 요청에 대한 거절을 수신하도록 UE를 더 구성하는 것을 선택적으로 포함한다.

실시예가 특정 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 개시 내용의 더 넓은 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 이들 실시예에 대해 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미라기보다는 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 발명의 대상이 실현될 수 있는 특정 실시예를 제한이 아닌 예시로서 나타낸다. 도시된 실시예는 당업자가 본 명세서에 개시된 암시내용을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명된다. 다른 실시예가 사용되고 그로부터 이용되고 도출될 수 있으며,　본 개시 내용의 범위를 벗어나지 않으면서 구조적 및 논리적 대체 및 변경이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명은 제한적인 의미로 받아들여서는 안되며, 다양한 실시예의 범위는 첨부된 청구 범위와 그와 같은 청구 범위가 부여되는 균등물의 전체 범위에 의해서만 정의된다.

본 발명의 대상의 이러한 실시예는 편의상 단지 "발명"이라는 용어로 개별적으로 및/또는 집합적으로 지칭될 수 있으며, 하나 이상이 실제로 개시되는 경우 본 출원의 범주를 임의의 단일 발명 또는 발명적 개념으로 자발적으로 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 특정 실시예가 본 명세서에 도시되고 설명되었지만, 동일한 목적을 달성하도록 계산된 임의의 구성이 도시된 특정 실시예를 대체할 수 있음을 이해해야 한다. 본 개시는 다양한 실시예의 임의의 및 모든 개선물 또는 또는 변형물을 포함하도록 의도된다. 전술한 실시예의 조합 및 본원에서 구체적으로 기술되지 않은 다른 실시예는 전술한 설명을 검토하면 당업자에게 명백히 이해될 것이다.

본 명세서에서, 단수를 나타내는 용어("a" 또는 "an")는 특허 문헌에서 일반적으로 사용되는 것으로서, "적어도 하나" 또는 "하나 이상"의 임의의 다른 경우나 용도에 독립적으로 하나 또는 그 이상을 포함하는 것으로 사용된다. 본 명세서에서, "또는"이라는 용어는 달리 명시되지 않는 한 "A 또는 B"는 " B가 아닌 A", " A가 아닌 B" 및 "A 및 B"를 포함하는 비 배타적 의미를 나타내는 데 사용된다. 본 명세서에서, "포함하는" 및 "여기에서"라는 용어는 이들 각각의 개방형 용어와 일반적인 동의어로서 사용된다. 또한, 다음 청구범위에서, "포함하는"과 관련된 용어는 개방적인 의미로서 즉, 시스템, UE, 물품, 성분, 제제,　또는 프로세스(청구항에서 그러한 용어 뒤에 나열되는 요소에 추가하여 요소를 포함함)도 여전히 해당 청구항의 범위에 속하는 것으로 간주된다. 또한, 이하의 청구범위에서, "제 1", "제 2" 및 "제 3" 등의 용어는 단지 라벨로서 사용되며, 그러한 대상물에 수치적 요건을 부과하지 않는다.

개시 내용의 요약서는 독자가 기술적 개시 내용의 본질을 신속하게 확인할 수 있게 하는 요약서를 요구하는 관련 법령(37 CFR § 1.72(b))을 준수하도록 제공된다. 이는 청구범위의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하는 데 사용되지 않을 것이라는 이해 하에 제출된다. 또한, 상술한 상세한 설명에서, 본 발명의 간소화를 위해 다양한 특징이 단일 실시예에서 함께 그룹화되는 것을 알 수 있다. 이 개시 방법은 청구된 실시예가 각 청구항에 명시적으로 언급된 것보다 많은 특징을 필요로 한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이하의 청구범위가 반영하는 바와 같이, 발명의 대상은 하나의 개시된 실시예의 모든 특징보다 적다. 따라서, 다음의 청구항은 상세한 설명에 포함되며, 각각의 청구항은 그 자체로 별개의 실시예이다.

Claims

사용자 장비(UE)의 장치로서,
인터넷 프로토콜(IP) 데이터 및 비 IP(NIP) 데이터를 사용하여 진화된 노드 B(eNB)와 통신하도록 구성된 트랜시버와,
프로세싱 회로
를 포함하되,
상기 프로세싱 회로는,
IP 데이터 또는 NIP 데이터를 송신할지 여부를 결정하고,
IP 데이터를 송신하기로 결정한 것에 응답하여, 전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜(TCP/IP) 스택을 사용하여 사용자 데이터 및 헤더를 캡슐화하고 압축하여 IP 패킷을 형성하고 상기 IP 패킷을 상기 eNB로 전송하도록 상기 트랜시버를 구성하며,
상기 NIP 데이터를 송신하기로 결정한 것에 응답하여, 비 IP(NIP) 진화된 패킷 교환 시스템(EPS) 베어러를 사용하여 상기 NIP 데이터를 상기 eNB로 전송하도록 상기 트랜시버를 구성하며,
상기 NIP 데이터는 터널링 NIP 데이터 패킷(T-PDU)을 포함하고, 상기 T-PDU는 NIP 헤더 및 TCP/IP 캡슐화 및 헤더 압축이 없는 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하며, 상기 NIP 헤더는 사용자 식별 정보 및 패킷 길이를 포함하는
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는,
상기 IP 데이터를 송신하기로 결정한 것에 응답하여, IP 기반 EPS 베어러가 활성화될 때 상기 eNB로 상기 IP 패킷을 전송하기 위한 디폴트 및 전용 EPS 베어러 중 하나를 선택하고,
상기 NIP 데이터를 송신하기로 결정한 것에 응답하여, 상기 eNB로 상기 T-PDU 패킷을 전송하기 위한 EPS 베어러 선택을 단일 EPS 베어러로 제한하는
장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 T-PDU는 NIP 애플리케이션에 대한 NIP 사용자 데이터 패킷 및 고정 길이 NIP 헤더를 포함하고,
상기 NIP 헤더는,
상기 NIP 사용자 데이터 패킷의 길이를 나타내는 패킷 길이 필드와,
상기 NIP 데이터의 종점(terminus)인 상기 UE를 고유하게 식별하는 UE ID 필드- 상기 UE ID 필드는 식별자를 포함함 -
를 포함하되,
상기 UE ID 필드는 상기 UE의 NIP 정보에 기초하고 상기 UE에서 발생하는 것, 및 상기 UE에 대한 네트워크 엔티티에 의해 할당되는 것 중 하나인
장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 UE는 MTC(Machine Type Communication) UE인
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 트랜시버와 상기 eNB 사이의 통신을 제공하도록 구성된 안테나를 더 포함하는
장치.
패킷 데이터 네트워크(P-GW)의 장치로서,
서빙 게이트웨이(S-GW)를 통해 진화된 노드 B(eNB), 애플리케이션 서버(AS) 및 이동성 관리 개체(MME)와 통신하도록 구성된 인터페이스와,
프로세싱 회로를 포함하되,
상기 프로세싱 회로는,
비 IP EPS 베어러를 통해 사용자 장비(UE)의 비 IP(NIP) 데이터를 수신하도록 상기 인터페이스를 구성하고,
상기 NIP 데이터로부터 AS를 결정하고,
비 IP EPS 베어러를 통해 Ry 기준 포인트에서 APF(Application Proxy Function)를 사용하여 상기 NIP 데이터를 상기 AS에 전송하도록 상기 인터페이스를 구성하되,
상기 NIP 데이터는 TCP/IP 캡슐화 및 헤더 압축이 없는 NIP 사용자 데이터 패킷 및 NIP 헤더를 포함하는 터널링 NIP 데이터 패킷(T-PDU)을 포함하고, 상기 NIP 헤더는 사용자 식별 정보 및 패킷 길이를 포함하는
장치.
제 6 항에 있어서,
상기 Ry 기준 포인트는,
복수의 UE들 각각에 대해 개별적인 IP 연결이 설정되는 UE 별 IP 연결 - 상기 P-GW에서의 TCP 및 UDP 포트 번호 중 적어도 하나는 상기 UE를 구별함 - 과,
각각의 AS에 대해 IP 연결이 설정되고 상기 AS와 연관된 모든 UE의 데이터 패킷들이 동일한 IP 연결을 사용하여 전달되는 AS 별 IP 연결 - 상기 NIP 헤더 내의 UE ID 필드는 UE를 구별하는데 사용됨 - 중 적어도 하나를 지원하는
장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 T-PDU는 NIP 애플리케이션에 대한 고정 길이 NIP 헤더 및 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하고,
상기 NIP 헤더는,
상기 NIP 사용자 데이터 패킷의 길이를 나타내는 패킷 길이 필드와,
상기 NIP 데이터의 종점(terminus)인 상기 UE를 고유하게 식별하는 UE ID 필드 - 상기 UE ID 필드는 식별자를 포함하며, 상기 식별자는
상기 UE의 NIP 정보에 기초하고 상기 UE에서 발생하는 것과,
상기 UE에 대한 네트워크 엔티티에 의해 할당되는 것 중 하나임 - 를 포함하는
장치.
제 8 항에 있어서,
상기 eNB와 상기 P-GW 사이의 터널링을 위해 사용되는 제 1 UE ID 필드는 내부 UE ID이고, 상기 P-GW와 상기 AS 간의 터널링을 위해 사용되는 제 2 UE ID 필드는 외부 UE ID이며, 상기 내부 및 외부 UE ID의 길이 및 값 각각은 독립적이며,
상기 P-GW는 상기 내부 및 외부 UE ID 간에 매핑하도록 구성되는
장치.
제 8 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는,
상기 S-GW를 통해 상기 MME로부터 세션 생성 요청을 수신하도록 상기 인터페이스를 구성하고,
상기 세션 생성 요청은 UE ID를 포함하여 상기 Ry 기준 포인트를 상기 AS와 함께 상기 UE에 대해 설정하는
장치.
제 10 항에 있어서,
상기 세션 생성 요청은 상기 애플리케이션 서버 정보를 포함하고,
상기 애플리케이션 서버 정보는, IP 어드레스 타입, IP 어드레스, 프로토콜 타입 및 포트 번호를 포함하며,
상기 애플리케이션 서버 정보는
상기 세션 생성 요청의 상기 MME와, 상기 UE의 가입 정보를 포함하는 가입 프로파일 저장소(SPR) 중 하나로부터 상기 인터페이스에 의해 수신된 것,
상기 P-GW에서 사전 구성된 것, 및
초기 접속 절차 동안 NAS(Non-Access Stratum) 메시지를 통해 UE로부터 획득된 것 중 하나를 포함하는
장치.
제 10 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는,
상기 세션 생성 요청을 수신하는 것에 응답하여, 상기 S-GW를 통해 상기 MME에 세션 생성 응답(Create Session Response)을 송신하도록 상기 인터페이스를 구성하도록 더 구성되고,
상기 세션 생성 응답은 EPS를 나타내는 베어러 컨텍스트, 베어러 ID 및 S5/S8-u P-GW 터널 엔드 포인트 식별자(TEID)를 포함하고, UE IP 어드레스 및 업링크 트래픽 플로우 템플릿(UL TFT)이 없는
장치.
제 8 항에 있어서,
상기 UE ID는 상기 UE가 eNB들 사이를 이동할 때 일관되게 유지되고, S1 또는 S5/S8 GTP-u 터널을 통해 사용될 수 있는 식별자를 포함하는
장치.
제 8 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는,
상기 UE의 초기 접속 절차 동안 상기 MME로부터의 세션 생성 요청에서 상기 MME를 통해 상기 eNB로부터의 접속 요청 내의 상기 UE ID를 수신하도록 상기 인터페이스를 구성하도록 더 구성되는
장치.
제 8 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는,
상기 UE의 초기 접속 절차 동안의 세션 생성 요청에서 상기 MME로부터 상기 UE ID를 수신하고, 상기 MME를 통해 상기 eNB에게 상기 UE ID를 접속 수락 메시지로 제공하도록 상기 인터페이스를 구성하도록 더 구성되고,
상기 UE ID는 상기 eNB로부터의 접속 요청에서 상기 eNB로부터 제공되지 않으면 상기 MME에서 생성되는
장치.
제 8 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는,
상기 UE ID가 상기 P-GW에서 발생되도록 상기 UE ID를 생성하고,
세션 생성 응답에서 상기 UE ID를 상기 MME에 전송하도록 상기 인터페이스를 구성하도록 더 구성되는
장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 상기 UE의 초기 접속 절차에 참여하도록 상기 인터페이스를 구성하도록 더 구성되고, 상기 S-GW를 통한 상기 eNB로의 세션 생성 응답 및 상기 eNB로부터의 세션 생성 요청은 UE ID(UE identification)를 포함하지 않으며,
상기 T-PDU는 NIP 애플리케이션에 대한 고정 길이 NIP 헤더 및 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하고, 상기 NIP 헤더는 상기 NIP 사용자 데이터 패킷의 길이를 나타내며 상기 UE ID가 없는 패킷 길이 필드를 포함하여 GTP-u 패킷은 NIP 캡슐화가 없는
장치.
MME의 장치로서,
서빙 게이트웨이(S-GW)를 통해 eNB 및 P-GW와 통신하도록 구성된 인터페이스와,
프로세싱 회로
를 포함하되,
상기 프로세싱 회로는,
상기 eNB로부터 사용자 장비(UE)의 접속 요청을 수신하도록 상기 인터페이스를 구성하고,　
상기 접속 요청을 수신한 것에 응답하여, 사용자 장비(UE)의 비 IP(NIP) 데이터를 송신하기 위한 세션 생성 요청을 상기 P-GW로 송신하도록 상기 인터페이스를 구성하고,
상기 세션 생성 요청을 전송하는 것에 응답하여 상기 P-GW로부터 세션 생성 응답을 수신하도록 상기 인터페이스를 구성하고,　
상기 세션 생성 요청을 수신한 것에 응답하여 상기 UE에 대한 접속 수락(Attach Accept)을 상기 eNB에 전송하도록 상기 인터페이스를 구성 - 상기 접속 수락은 UE ID(UE identification)를 포함하고, 상기 UE ID는 상기 UE의 NIP 정보에 기초한 것, 상기 UE에 대한 네트워크 엔티티에 의해 할당된 것 중 하나로서, 상기 NIP 데이터의 종점인 UE를 고유하게 식별함 - 하도록 구성되고,
상기 NIP 데이터는 TCP/IP 캡슐화 및 헤더 압축이 없는 NIP 헤더 및 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하는 터널링 NIP 데이터 패킷(T-PDU)을 포함하고, 상기 NIP 헤더는 상기 UE ID 및 패킷 길이를 포함하는
장치.
제 18 항에 있어서,
상기 세션 생성 요청 메시지는 애플리케이션 서버 정보 파라미터 및 상기 UE ID를 포함하고, 상기 애플리케이션 서버 정보 파라미터는 IP 어드레스 타입, IP 어드레스, 프로토콜 타입 및 포트 번호를 포함하고,
상기 세션 생성 응답은 EPS를 나타내는 베어러 컨텍스트, 베어러 ID, 및 S1-u S-GW 터널 엔드 포인트 식별자(TEID)를 포함하고, UE IP 어드레스 및 업링크 트래픽 흐름 템플릿(UL TFT)이 없는
장치.
제 19 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는,
상기 접속 요청으로부터 상기 UE ID를 추출하고 상기 추출된 UE ID를 상기 세션 생성 요청에서 사용하도록 더 구성되는
장치.
제 19 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는,
상기 UE ID를 생성하고, 상기 접속 요청 내의 상기 UE ID를 수신하지 않고 상기 세션 생성 요청에서 상기 생성된 UE ID를 사용하도록 더 구성되는
장치.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
상기 세션 생성 요청 메시지는 애플리케이션 서버 정보 파라미터를 포함하고, 상기 애플리케이션 서버 정보 파라미터는 IP 어드레스 타입, IP 어드레스, 프로토콜 타입 및 포트 번호를 포함하며,
상기 세션 생성 응답은 UE ID, EPS를 나타내는 베어러 컨텍스트, 베어러 ID, 및 S1-u S-GW 터널 엔드포인트 식별자(TEID)를 포함하고, UE-IP 어드레스 및 UL TFT가 없는
장치.
제 20 항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 상기 세션 생성 응답으로부터 상기 UE ID를 추출하도록 더 구성되고,
상기 세션 생성 요청은 상기 UE ID가 없는
장치.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서
상기 프로세싱 회로는,
NIP EPS 베어러 핸드오버 요청을 타겟 eNB로 전송하도록 상기 인터페이스를 구성하고 - 상기 NIP EPS 베어러 핸드오버 요청은 NIP EPS 베어러 식별자를 포함하고 상기 NIP EPS 베어러 식별자는 핸드오버를 위한 베어러가 NIP EPS 베어러임을 나타냄 - ,
상기 타겟 eNB가 NIP EPS 베어러를 지원하지 않는 경우 상기 타겟 eNB로부터의 핸드오버 요청에 대한 거절을 수신하도록 더 구성되는
장치.
제 24 항에 있어서,
상기 비 IP EPS 베어러 핸드오버 요청은 상기 UE ID가 상기 eNB, MME 또는 P-GW에 의해 생성되는 경우 상기 UE ID를 포함하고, 상기 UE ID가 상기 UE에 의해 생성되는 경우 상기 UE ID를 포함하지 않는
장치.
서빙 게이트웨이(S-GW)를 통해 eNB 및 P-GW와 통신하도록 MME를 구성하기 위해 상기 MME의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 명령어를 저장하는 비 일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
상기 하나 이상의 프로세서는
UE의 NIP(non-IP) 데이터를 상기 P-GW로 송신하기 위한 세션 생성 요청을 송신하고,
상기 세션 생성 요청을 전송하는 것에 응답하여 상기 P-GW로부터 세션 생성 응답을 수신하고,
상기 세션 생성 응답을 수신하는 것에 응답하여, 상기 UE, 상기 MME 및 상기 P-GW 중 하나에서 발생하는 UE 식별자(UE ID)를 포함하는 제어 정보를 상기 eNB에 송신하도록 상기 MME를 구성하고,
상기 NIP 데이터는 TCP/IP 캡슐화 및 헤더 압축이 없는 NIP 헤더 및 NIP 사용자 데이터 패킷을 포함하는 터널링 NIP 데이터 패킷(T-PDU)을 포함하고, 상기 NIP 헤더는 UE 식별 정보(ID)를 포함하며,
상기 세션 생성 응답은 EPS를 나타내는 베어러 컨텍스트, 베어러 ID, 및 S1-u S-GW 터널 엔트포인트 식별자(TEID)를 포함하고 UE IP 어드레스 및 업링크 트래픽 흐름 템플릿(UL TFT)이 없는
컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 26 항에 있어서,
a) 상기 세션 생성 요청 메시지는 UE ID를 포함하고, 상기 세션 생성 응답은 UE ID를 포함하지 않거나, 또는
b) 상기 세션 생성 요청 메시지는 UE ID를 포함하지 않고, 상기 세션 생성 응답은 UE ID를 포함하는
컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제 26 항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로세서는,
NIP EPS 베어러 핸드오버 요청을 타겟 eNB에 전송하고 - 상기 NIP EPS 베어러 핸드오버 요청은 상기 UE ID가 eNB, MME 및 P-GW 중 하나에 의해 생성되는 경우 NIP EPS 베어러 식별자 및 상기 UE ID를 포함하고, 상기 UE ID가 상기 UE에 의해 생성되는 경우 상기 UE ID를 포함하지 않으며, 상기 NIP EPS 베어러 식별자는 상기 핸드오버를 위한 베어러가 NIP EPS 베어러임을 나타냄 - ,
상기 타겟 eNB가 NIP EPS 베어러를 지원하지 않으면 상기 타겟 eNB로부터 상기 핸드오버 요청에 대한 거부를 수신하도록 상기 UE를 더 구성하는
컴퓨터 판독가능 저장 매체.