KR20120070442A - 사물통신 그룹 기반 터널링을 이용한 데이터 전송 방법, 그리고 이를 이용하는 이동통신 시스템 - Google Patents

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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법은, 사물통신 그룹을 구성하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 사물통신 디바이스로부터 접속 요구를 수신하는 단계, 상기 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인지 판단하는 단계, 상기 판단 결과, 상기 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인 경우, 사물통신 그룹 식별자를 사용해 게이트웨이 및 기지국 사이의 데이터 송수신에 사용될 다운링크 터널 및 업링크 터널을 설정하는 단계를 포함한다.

Description

사물통신 그룹 기반 터널링을 이용한 데이터 전송 방법, 그리고 이를 이용하는 이동통신 시스템{Data Transmitting Method using Machine Type Communication Group Based Tunnelling, and Cellular Network using the Method}
본 발명은 3GPP LTE(Long Term Evolution)/SAE(Service Architecture Evolution)시스템을 포함하는 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 사물통신 디바이스와의 데이터 송수신시 사물통신 그룹에 기반한 기지국과 게이트웨이 사이의 그룹 터널링 처리 기술에 관련된, 사물통신 그룹 기반 터널링을 이용한 데이터 전송 방법, 그리고 이를 이용하는 이동통신 시스템에 관한 것이다.
사물 통신(Machine Type Communication 또는 Machine to Machine Communiation)은 인간의 개입이 필수적으로 필요치 않은 하나 이상의 요소들(entities)과 연관된 데이터 통신의 형태를 의미한다. 사물 통신에 최적화된 서비스는 인간 대 인간 통신에 최적화된 서비스와는 다른데, a) 여러 시장 시나리오들, b) 데이터 통신들, c) 더 낮은 비용 및 노력, d) 통신하는 매우 많은 숫자의 잠재적인 단말들, e) 큰 범위까지, 단말당 매우 적은 트래픽과 같은 특성들과 관련된다는 점에서 현재의 모바일 네트워크 통신과 그 특징을 달리한다.
사물통신은 다양한 서비스 형태로 나타날 수 있는데, 예를 들면, 스마트 측정계량기(Smart Metering), 위치추적(Tracking & Tracing), 원격 보수 및 제어(Remote Maintenance & Control), eHealth 등이 있다.
현재 3GPP에서도 기존의 UMTS 시스템의 전송 효율 및 이용효율 면에서 대폭 개선한 LTE(Long Term Evolution)/SAE(Service Architecture Evolution)의 진화된 시스템 개발과 동시에 기존의 사람 중심의 단말이 아닌 사물 형태의 단말(MTC 디바이스)이 포함된 사물통신(Machine Type Communication: MTC)을 지원하기 위한 새로운 네트워크 구조 및 기존의 네트워크 개선(Network Improvement for Machine Type Communication: NIMTC)을 위한 표준화 작업을 진행 중에 있다.
3GPP에서는 기존의 네트워크 구조에 이러한 사물통신이 가지는 특성을 고려해서 NIMTC 작업을 진행 중에 있다. 이런 노력의 일환으로 사물통신 디바이스의 그룹 최적화를 통해 불필요한 시그널링의 제거 및 그룹 제어 등을 함으로써 혼잡 및 부하 등의 문제를 해결하고자 하는 노력 중에 있고, 현재는 방향성 정도가 정립된 상태다. 그러나 아직까지는 구체적으로 어느 부분을 어떻게 해야 한다는 것에 대한 구체적 논의는 이루어지지 않고 있다.
관련하여, MTC 디바이스는 기존의 단말에 비해 100 배 이상의 수가 될 것으로 전망되고, 또한 많은 MTC 어플리케이션의 MTC 디바이스들의 주기적 동시접속의 특성을 가진다는 점 때문에, 기존의 일반 단말과 같은 망으로의 접속 절차를 MTC 디바이스 각각이 모두 수행하는 것은 망의 혼잡 및 부하를 유발하여 기존 사람 중심의 단말 기반의 서비스에 치명적 영향을 줄 수도 있을 뿐 아니라, 망의 자원 효율도 떨어지게 된다.
또한, 네트워크 내부 동작 측면에서도 유사한 서비스 특징을 가지는 많은 MTC 디바이스들에 대해 사람 중심의 일반 단말과 동일한 절차를 수행하는 것은 자원 낭비 및 망 전체의 부하를 유발할 수 있다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은, 기존의 E-UTRAN, MME/GW 및 MTC 디바이스를 이용한 MTC 통신을 위한 MTC 엔티티를 포함하는 LTE 네트워크에서, MTC 디바이스의 시그널링 절차가 기존의 사람중심의 단말(UE)의 시그널링 절차와 동일함으로 인해 야기될 수 있는 문제점을 해결하기 위하여, MTC 그룹 기반의 특성을 이용하여 MTC 디바이스에 대해 S-GW와 기지국 사이에 MTC 그룹별로 GTP-U 터널을 생성하여 MTC 통신에 불필요한 부가적인 시그널링 절차를 줄일 뿐 아니라 자원의 절약 및 실제 사용자 트래픽 전송시의 시스템의 부하를 줄임으로 인해 망의 혼잡 및 부하 상황을 감소시키는, 사물통신 그룹 기반 터널링을 이용한 데이터 전송 방법, 그리고 이를 이용하는 이동통신 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법은, 사물통신 그룹을 구성하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 사물통신 디바이스로부터 접속 요구를 수신하는 단계, 상기 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인지 판단하는 단계, 상기 판단 결과, 상기 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인 경우, 사물통신 그룹 식별자를 사용해 게이트웨이 및 기지국 사이의 데이터 송수신에 사용될 다운링크 터널 및 업링크 터널을 설정하는 단계를 포함한다.
상기 사물통신 그룹 식별자를 사용해 게이트웨이 및 기지국 사이의 데이터 송수신에 사용될 다운링크 터널 및 업링크 터널을 설정하는 단계는, 사물통신 디바이스의 접속 요구를 수신한 이동성 관리 장치가, 상기 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 세션 생성 요구 메시지를 게이트웨이로 송신하는 단계, 상기 세션 생성 요구 메시지를 수신한 게이트웨이가 사물통신 디바이스에 대한 베어러 컨텍스트를 생성하는 단계, 및 상기 사물통신 디바이스로부터의 세션 생성 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 세션 생성 요구인 경우, 상기 게이트웨이가 업링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사물통신 그룹 식별자를 사용해 게이트웨이 및 기지국 사이의 데이터 송수신에 사용될 다운링크 터널 및 업링크 터널을 설정하는 단계는, 이동성 관리 장치가 사물통신 디바이스로부터의 접속 요구에 대해, 게이트웨이로 세션 생성 요구 메시지를 송신하고 상기 게이트웨이로부터 세션 생성 응답 메시지를 수신하는 단계, 이동성 관리 장치가, 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지를 기지국으로 송신하는 단계, 및 기지국이 상기 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 포함된 사물통신 그룹 식별자를 이용해, 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하는 단계를 포함한다.
상기 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법은, 상기 이동성 관리 장치가, 상기 기지국으로부터 초기 컨텍스트 설정 응답 메시지를 수신하고, 상기 사물통신 디바이스로부터 접속 완료 메시지를 수신하는 단계, 상기 사물통신 디바이스로부터의 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인 경우, 상기 이동성 관리 장치는 게이트웨이로 베어러 수정 요구 메시지를 송신하는 단계, 상기 베어러 수정 요구 메시지를 수신한 게이트웨이가 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자 및 기지국의 주소를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법은, 상기 사물통신 디바이스로부터 수신한 접속 요구 메시지를 수신한 이동성 관리 장치가, 상기 접속 요구 메시지에 포함된 정보 또는 기 설정된 사물통신 그룹에 따른 그룹 터널링 사용 유무 정보를 이용해 사물통신 그룹 터널링을 사용할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법은 또한, 상기 이동성 관리 장치가 상기 사물통신 그룹 터널링의 사용 여부에 따라 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 설정하는 단계, 및 상기 이동성 관리 장치가 상기 설정된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 세션 생성 요구 메시지 및 베어러 수정 메시지에 삽입하여 게이트웨이로 전송하는 단계, 및 게이트웨이가 상기 세션 생성 요구 메시지 및 상기 베어러 수정 메시지에 포함된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자에 따라 업링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하거나 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법은 또한, 상기 이동성 관리 장치가 상기 사물통신 그룹 터널링의 사용 여부에 따라 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 설정하는 단계, 상기 이동성 관리 장치가 상기 설정된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 삽입하여 기지국으로 전송하는 단계, 및 기지국이 상기 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 포함된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자에 따라 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 상기 업링크 터널 및 다운링크 터널은, 사물통신 그룹 별로 게이트웨이와 기지국 사이에 형성되는 GTP-U (GPRS Tunnelling Protocol for the user plane) 터널일 수 있다.
상기 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법은 또한, 상기 판단 결과, 상기 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구가 아닌 경우, 상기 사물통신 그룹에 대해 기 설정되어 있는 사물통신 그룹 터널 식별자를 사용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 이동통신 시스템은, 사물통신 그룹을 구성하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스를 포함하여 사물통신 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 관한 것으로, 네트워크로 접속 요구를 송신하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스, 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 세션 생성 요구 메시지를 게이트웨이로 전송하고, 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지를 기지국으로 전송하며, 사물통신 디바이스로부터의 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인 경우에는 베어러 수정 요구 메시지를 게이트웨이로 전송하는, 이동성 관리 장치, 및 상기 이동성 관리 장치로부터 상기 세션 생성 요구 메시지를 수신하고, 상기 세션 생성 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 세션 생성 요구인 경우 업링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하며, 상기 이동성 관리 장치로부터 베어러 수정 요구 메시지를 수신하고 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 업데이트하는, 게이트웨이를 포함한다.
상기 이동통신 시스템은, 상기 이동성 관리 장치로부터 수신한 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 포함된 사물통신 그룹 식별자를 이용해 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하는 기지국을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 이동성 관리 장치는, 사물통신 그룹을 구성하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스를 포함하여 사물통신 서비스를 제공하는 이동통신 시스템 내에 위치하는 이동성 관리 장치에 관한 것으로, 적어도 하나의 사물통신 디바이스로부터 네트워크 접속 요구를 수신하여, 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 세션 생성 요구 메시지를 게이트웨이로 전송하고, 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지를 기지국으로 전송하며, 사물통신 디바이스로부터의 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인 경우에는 베어러 수정 요구 메시지를 게이트웨이로 전송한다.
상기 이동성 관리 장치는, 상기 사물통신 그룹 터널링의 사용 여부에 따라 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 설정하고, 상기 설정된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 세션 생성 요구 메시지 및 베어러 수정 메시지에 삽입하여 게이트웨이로 전송하고, 상기 설정된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 삽입하여 기지국으로 전송할 수 있다.
상기 이동성 관리 장치는 또한, 상기 사물통신 디바이스로부터 수신한 접속 요구 메시지에 포함된 정보 또는 기 설정된 사물통신 그룹에 따른 그룹 터널링 사용 유무 정보를 이용해 사물통신 그룹 터널링을 사용할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 게이트웨이 장치는, 사물통신 그룹을 구성하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스 및 이동성 관리 장치를 포함하여 사물통신 서비스를 제공하는 이동통신 시스템 내에 위치하는 장치로서, 상기 이동성 관리 장치로부터 세션 생성 요구 메시지를 수신하고, 상기 세션 생성 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 세션 생성 요구인 경우 업링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하며, 상기 이동성 관리 장치로부터 베어러 수정 요구 메시지를 수신하고 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자 및 기지국 주소를 업데이트한다.
상기 게이트웨이 장치는 서빙 게이트웨이 및 PDN(Packet Data Network) 게이트웨이의 역할을 통합하여 수행하는 형태일 수 있다.
상기 게이트웨이는 장치는, 상기 세션 생성 요구 메시지 및 상기 베어러 수정 메시지에 포함된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자에 따라 업링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하거나 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 업데이트할 수 있다.
본 발명의 구성에 따르면, 적어도 하나의 MTC 디바이스를 포함하는 MTC 그룹에 대해 하나의 터널만을 설정하여 사용함으로써, 동일 그룹의 다른 MTC 디바이스들의 접속 절차에서 불필요한 시그널링을 줄임으로써, 효율적인 시그널링을 수행 함과 동시에 시스템의 부하를 줄일 수 있다. 또한, 실제 사용자 트래픽 전송시 해당 패킷의 전송을 위한 터널을 검색함에 있어서 검색 시간이 현저히 단축됨으로써 MTC 디바이스들에 의한 망의 혼잡 및 과부하 상황을 예방 또는 방지하는 효과, 그리고 시스템의 자원 절약 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 사물통신 서비스를 제공하는 3GPP 무선 통신망의 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명이 적용되는 이동통신망의 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명이 적용되는 3GPP LTE 망에서의 사람 중심의 일반 단말(UE)의 접속 절차를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 이동통신 시스템의 MME에서의 MTC 그룹 터널링 처리 절차의 동작 흐름을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 게이트웨이에서의 MTC 디바이스에 대한 그룹 터널링 처리 절차 및 데이터 전송 방법 중 MTC 디바이스로부터의 접속 요구에 따른 초기 동작 절차를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 게이트웨이에서의 MTC 디바이스에 대한 그룹 터널링 처리 절차 및 데이터 전송 방법 중 MME로부터의 베어러 수정 요구에 따른 동작 절차를 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 '단말'은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용하는 '기지국'은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 사물통신 서비스를 제공하는 3GPP 무선 통신망의 구조를 나타낸다.
도 1에 나타낸 바와 같이 사물통신 서비스를 제공하는 3GPP 무선 통신망은, 일반 단말을 포함하는 기존의 무선 통신망에 더하여 MTC 서비스를 제공하기 위한 MTC 서버(300), MTC 디바이스(110), 그리고 MTC 사용자 등을 추가로 포함한다.
MTC 서버(300)는 이동통신망 사업자 영역 내에 포함될 수도 있고, 포함되지 않을 수도 있다. MTC 서버(300)가 망 사업자에 의해 제어되는 경우, 망 사업자는 MTC 서버 상에 API(Application Programming Interface)를 제공하며, MTC 사용자는 API를 통해 망 사업자의 MTC 서버(300)에 액세스한다.
MTC 디바이스(110)는 이동망(Public Land Mobile Network:PLMN)(200)에서 제공하는 3GPP 베어러 서비스, SMS 및 IMS(IP Multimedia Subsystem)를 이용하여 MTC 서버 또는 다른 MTC 디바이스와 통신한다. MTC 디바이스(110)는 또한 MTCu 인터페이스를 통하여 3GPP 망(UTRAN, E-UTRAN, GERAN 등)과 연결된다. MTC 서버(300)는 MTC 사용자를 위해 서비스를 수행하며, MTCsms 또는 MTCi 인터페이스를 통해 3GPP 망과 연결된다.
MTC 가입자(Subscriber)는 망 사업자(Network Operator)을 이용하여 한 개 이상의 MTC 디바이스들에 서비스를 제공하는 엔티티(Entity)이고, MTC 사용자는 MTC 서버에 의해 제공되는 서비스를 사용하는 사용자 엔티티이다. 3GPP에서는 MTCu 인터페이스는 Uu, Um, LTEu를 기반으로, MTCi는, Gi, SGi를 기반으로 하고 있다.
TS23.888에 따르면 MTC 디바이스는 기존의 일반 단말 개수의 100배 정도에 달할 것으로 예상하고 있으며 그 응용분야도 다양함으로 인해, 기존의 사람 중심의 단말(User Equipment)이 위주였던 이동통신망에 미치는 영향이 클 것으로 예측하고 있다. 따라서, 3GPP에서는 MTC 통신의 주요 특성들을 분류하여 각각에 대해 기존 망의 영향에 따른 개선 사항(NIMTC) 등을 표준화에 반영하고 있다.
MTC 특성은 MTC 어플리케이션 서비스 제공을 위해 기존의 망을 최적화하기 위해 기존의 망에 변화를 가져오는 기능을 말한다. MTC 통신의 주요한 특성(Feature)으로는 많은 단말의 동시 접속에 따른 부하 제어, MTC 디바이스의 모니터링, MTC 디바이스의 그룹 기반 최적화(Group Based Optimization) 등이 있다. 나머지 특성에 대해서는 TS23.368 내지는 TR23.888등을 참조한다.
구체적으로 MTC 그룹 기반 최적화에 대해서 TS22.368 또는 TR23.888에서는 아래와 같이 정의하고 있다.
MTC 그룹은 동일한 MTC 가입자(Subscriber)에 속하여 한 개 이상의 그룹 기반 MTC 특성(Group Based MTC Feature)을 공유하는 MTC 디바이스들의 그룹을 말하고, 그룹 기반 MTC 특성은 하나의 MTC 그룹에 동일하게 적용되는 MTC 특성을 말한다.
사업자(Operator)는 필요에 따라 각 그룹별로 제어(Control), 관리(Management) 또는 과금(Charging)을 다르게 적용할 수 있다. 특히 MTC 통신의 주요 이슈 중의 하나인 MTC 디바이스의 수가 많음으로 인한 혼잡(Congestion) 및 부하(overload)를 피하기 위해 그룹 기반 최적화를 통해 불필요한 시그널링을 줄이고 망의 자원을 절약할 수 있다. 예를 들어, 그룹 별로 최대 데이터 전송 속도 제한 등의 제약을 두는 방법이 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 이동통신망의 구조를 나타낸다.
즉, 도 2는 도 1에 도시된 PLMN의 일 예로서, 3GPP 규격에 정의된 기존의 LTE/SAE 망 구성도를 보여주고 있다.
LTE/SAE(Long Term Evolution/System Architecture Evolution)망은 크게 E-UTRAN(Evolved-UTRAN)과 EPC((Evolved Packet Core))로 구분할 수 있다.
GERAN 및 UTRAN은 E-UTRAN과 비교했을 때 상대적으로 먼저 제시된 기존의 3GPP 시스템으로 GERAN은 GSM/GPRS/EDGE 시스템을 포함하는 개념이며, UTRAN은 WCDMA/HSDPA/HSUPA 시스템을 포함하는 개념이다. SGSN(Serving GPRS Supporting Node)는 무선접속망으로 향하는 패킷교환 서비스의 관리와 지원을 담당한다.
E-UTRAN은 단말(사용자 Equipment: 단말)과 기지국 망의 종단에 위치하여 외부망과 연결되는 EPC와 연결되어 있다. 여기서, E-UTRAN은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기지국을 포함한다.
EPC는 단말의 이동성을 관장하는 이동성 관리 장치(MME: Mobility Management Entity)와 외부망과 E-UTRAN 사이에서 데이터 트래픽 전송을 담당하는 게이트웨이(GW; Gateway)(230)를 포함하여 구성될 수 있고, 게이트웨이는 다시 기능적으로 서빙 게이트웨이(Serving Gateway, S-GW)와 PDN 게이트웨이(PDN(Packet Data Network) Gateway, P-GW)로 분류할 수 있다.
3GPP 규격에 따르면 S-GW와 P-GW는 물리적으로 동일한 엔티티에 구현될 수도 있고, 양쪽을 분리하여 구현할 수도 있는 것으로 정의되어 있으며, 본 발명에서는 편의상 동일한 엔티티에 구성되는 것으로 간주하여 설명하기로 한다.
게이트웨이(230)와 연결된 PCRF(Policy Control and charging Rules Function)는 정책 제어 및 과금 규칙 기능을 담당한다.
한편, 도 2에 도시된 PLMN 망을 이용하여 MTC 통신 서비스를 하고자 할 경우, MTC 디바이스 역시 기존의 사람중심의 단말의 파워 온 이후 초기 시그널링 절차인 접속 절차를 통하여 네트워크에 가입자의 등록 및 사용자 트래픽을 위한 디폴트 베어러를 설정해야 한다.
도 3은 본 발명이 적용되는 3GPP LTE 망에서의 사람 중심의 일반 단말(UE)의 접속 절차를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이 일반적인 단말(100)은 최초 파워-온(Power-On) 이후 네트워크에 등록하기 위해 접속 요구(attach request)를 eNB(210)를 통하여 MME로 전송한다(S301, S302).
이를 수신한 MME(220)는 IMSI(International Mobile Subscriber Identify)를 이용하여 접속을 요구한 단말에 대한 인증 및 보안 절차를 수행한다(S303). 인증 및 보안 절차를 거쳐 정상이라고 판단된 단말에 대해, MME(220)는 단말의 이동성 관리를 위한 컨텍스트(context) 정보를 생성하여 저장한다(S304). MME(220)는 이어서, 디폴트(Default) 베어러 생성을 위해 GTP-C 프로토콜을 이용하여 게이트웨이(230)로 세션 생성 요구(Create Session Request) 메시지를 전송한다(S305).
세션 생성 요구 메시지를 수신한 게이트웨이(230)는 IMSI(International Mobile Subscriber Identify)를 기반으로 하여 단말에 대한 EPS(Evolved Packet System) 베어러 컨텍스트 정보를 생성한다(S306). 즉, 게이트웨이(230)는 eNB와 게이트웨이 사이의 업링크(UL) 사용자 트래픽 전송을 위한 디폴트 베어러의 터널 식별자(Tunnel Identity: TEID)를 할당하고, 단말 IP 주소를 할당하며, 패킷 필터 테이블(Packet Filter Table, PFT)을 생성하여, 단말에 대한 EPS 베어러 컨텍스트를 생성한다.
이후, 게이트웨이(230)는 MME(220)의 세션 생성 요구에 대한 응답으로서 세션 생성 응답(Create Session Response) 메시지를 MME(220)로 전송한다(S307). 세션 생성 응답 메시지를 수신한 MME(220)는, eNB 및 단말과의 사이에서 S1AP 프로토콜을 사용해 다운링크 터널 식별자를 수신하고, eNB는 RRC 프로토콜을 사용해서 MME(220)와 단말 사이의 NAS(Non-Access Stratum) 메시지를 전달한다(S308 내지 S313).
다시 말해, 게이트웨이로부터 세션 생성 응답 메시지를 수신한 MME(220)가 초기 컨텍스트 설정 요구/접속 수락 메시지를 eNB로 전송하면(S308), eNB는 RRC 재설정 명령을 단말로 전송한다(S309). 단말로부터 RRC 재설정 완료 메시지(S310)를 수신한 eNB(210)는 초기 컨텍스트 설정 응답 메시지를 MME(220)로 전송한다(S311). 이후, 단말이 접속 완료를 메시지를 포함하는 직접 전송 메시지를 eNB(210)로 송신하고(S312), eNB(210)는 이를 MME(220)로 전달한다(S313).
접속 완료(S313)를 수신한 MME(220)는 초기 컨텍스트 설정 응답(Initial Context Setup Rsp) 메시지(S311)를 통해 eNB(210)로부터 수신한 디폴트 베어러의 DL GTP-U 터널 식별자 및 eNB(210) 주소를 베어러 수정 요구(Modify bearer Req) 메시지에 포함시키고, 베어러 수정 요구 메시지를 게이트웨이(230)로 전송한다(S314). 여기서, GTP-U는 사용자 플레인에 대한 GPRS 터널링 프로토콜을 의미하며, eNB와 게이트웨이 사이의 사용자 데이터를 터널링하는 역할을 수행한다.
베어러 수정 요구 메시지를 수신한 게이트웨이(230)는 세션 생성 요구 메시지(S305)에 의해 기 생성된 디폴트 베어러의 다운링크 터널 식별자 및 eNB 주소를 갱신한다(S315). 게이트웨이(230)는 이후 베어러 수정 응답(Modify bearer Rsp) 메시지를 MME(220)로 전송한다(S316).
도 3을 통해 상술한 사람 중심 단말 기반의 접속 절차는 모든 단말에 대해 필수적인 절차이다.
그러나, 사물통신의 MTC 디바이스는 기존 단말의 음성통화 기능이 없는 경우가 대부분이고, 또한 유사한 기능을 수행하는 다수의 디바이스가 동시에 망에 접속하는 특성을 가진다.
또한, MTC 디바이스는 기존의 일반 단말에 비해 그 수가 방대하고, 또한 많은 MTC 어플리케이션의 MTC 디바이스들의 주기적 동시접속의 특성(예를 들어, 특히, 헬쓰 모니터링, 수도 계량 등의 어플리케이션에서)으로 인해, 도 3의 일반 단말의 접속 절차를 MTC 디바이스별로 모두 수행하는 것은 망의 혼잡 및 부하를 유발하여 기존 사람 중심의 단말 기반의 서비스에 치명적 영향을 줄 수도 있을 뿐 아니라, 망의 자원 효율도 떨어진다.
또한, S-GW와 eNB 사이의 GTP-U 터널을 생성하여 유사한 서비스 특징을 가지는 많은 MTC 디바이스에 대해서 사람 중심의 단말인 기존의 일반 단말과 동일하게 각각의 MTC 디바이스에 대해 베어러별 트래픽을 위한 터널을 새성하는 방법은 게이트웨이 시스템의 자원 낭비 및 망 전체의 부하를 유발할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 아래 도 4 내지 도 6에서 도시하는 바와 같은 터널링 처리 방법을 제시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 이동통신 시스템의 MME에서의 MTC 그룹 터널링 처리 절차의 동작 흐름을 나타낸다.
도 4에 도시한 바와 같이, 접속 과정에서 MTC 디바이스로부터 접속 요구 메시지가 수신되면(S401), MME는 접속 요구 메시지에 포함된 MTC 그룹 식별자를 포함하여 MTC 디바이스 컨텍스트를 생성한다(S402).
MME(220)는 접속 요구 메시지에 포함된 정보, 또는 기 설정된 MTC 그룹에 따른 그룹 터널링 사용 유무 정보를 이용해 MTC 그룹 터널링을 사용할 것인지 사용하지 않을 것인지 판단한다(S403).
만일, 접속 요구를 한 해당 MTC 디바이스에 대해서 MTC 그룹 터널링을 사용하지 않는 것으로 결정한 경우에는(S403의 아니오), 이후의 세션 요구 메시지 및 베어러 수정 요구 메시지에 MTC 그룹 식별자 및 MTC 그룹 터널링 사용 지시자를 OFF로 설정하여 해당 메시지에 포함시키고, 이를 전송한다. 여기에서의 절차는 도 3을 통해 상술한 바와 같은 기존의 일반 단말의 접속 절차와 동일하다.
즉, MME는 게이트웨이로 세션 생성 요구 메시지를 송신하여 세션 생성 응답 메시지를 수신하며(S409), 단말과의 사이에서는 접속 수락 메시지 및 접속 완료 메시지를 송수신한다(S410). 여기서, 세션 생성 요구 메시지 및 접속 수락 메시지의 MTC 그룹 식별자 및 MTC 그룹 터널링 사용 지시자는 OFF로 설정되어 있다.
이후 MME는 게이트웨이로 베어러 수정 요구 메시지를 송신하고 게이트웨이로부터 베어러 수정 응답 메시지를 수신한다(S411). 이때도 마찬가지로, 베어러 수정 요구 메시지의 MTC 그룹 식별자 및 MTC 그룹 터널링 사용 지시자는 OFF로 설정되어 있다. MME로부터 베어러 수정 요구 메시지를 수신한 게이트웨이는 S1-U 다운링크 트래픽 전송을 위한 다운링크 터널 식별자 및 기지국의 주소를 업데이트한다.
만일 MTC 그룹 터널링 사용 여부 판단 단계(S403)에서, 접속을 요구한 MTC 디바이스에 대해 MTC 그룹 터널링을 사용하는 것으로 결정한 경우에는(S403의 예), MTC 그룹 식별자 및 MTC 그룹 터널링 사용 지시자를 ON으로 설정하여 세션 생성 요구 메시지에 삽입하고, 세션 생성 요구 메시지를 게이트웨이로 송신하며, 게이트웨이로부터 세션 생성 응답 메시지를 수신한다(S404).
세션 생성 응답 메시지를 수신한 MME는, 기지국과 게이트웨이 사이의 GTP-U 다운링크 터널링에 대해서도 MTC 그룹 터널링을 수행하기 위해, MTC 그룹 터널링 사용 지시자를 ON으로 설정하여 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 삽입한다. MME는 생성한 초기 컨텍스트 설정 요구/접속 수락 메시지를 기지국으로 송신한다(S405). 기지국은 MME로부터 수신한 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 포함된 그룹 터널링 사용 지시자의 설정에 따라서 MTC 그룹 터널링을 위한 다운링크 그룹 터널 식별자를 할당하여 사용한다.
이후 MME는 기지국로부터 초기 컨텍스트 설정 응답 메시지를 수신하고, MTC 디바이스로부터 접속 완료 메시지를 수신한다(S406). 그리고, MME는 해당 접속 시도가 해당 MTC 그룹으로부터 시도되는 최초의 접속 시도인지 판단한다(S407). 만약, 해당 접속 시도가 MTC 디바이스가 속한 MTC 그룹에 속하는 MTC 디바이스들 중 최초의 접속 시도라면(S407의 예), MTC 그룹 식별자, GTP-U 다운링크 그룹 터널 식별자 및 기지국 주소를 포함한 베어러 수정 요구 메시지를 게이트웨이로 전송한다(S408).
한편, 해당 MTC 디바이스로부터의 접속 요구가 해당 그룹의 최초 접속 시도가 아니라면(S407의 아니오), MME는 베어러 수정 요구 메시지를 게이트웨이로 전송하지 않으며, 해당 MTC 그룹에 대해 기존에 이미 설정되어 있는 MTC 그룹 터널 식별자를 사용한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 게이트웨이에서의 MTC 디바이스에 대한 그룹 터널링 처리 절차 및 데이터 전송 방법 중 MTC 디바이스로부터의 접속 요구에 따른 초기 동작 절차를 나타낸다.
도 5의 게이트웨이의 동작 절차는 도 4에 도시된 MME의 동작, 특히 단계 404 및 단계 409와 연관시켜 이해될 수 있을 것이다.
MTC 디바이스의 접속 과정에서, 게이트웨이는 MME로부터 MTC 그룹 식별자 및 그룹 터널링 지시자가 포함된 세션 생성 요구 메시지를 수신한다(S501). 게이트웨이는 수신한 세션 생성 요구 메시지로부터 그룹 터널링 사용 지시자가 어떻게 설정되어 있는지 판단한다(S502).
MTC 그룹 터널링 사용 지시자가 OFF로 설정되어 있다면(S502의 아니오), 기존의 단말의 접속 절차와 동일하게, MTC 디바이스의 EPS 베어러 컨텍스트를 생성한 후 단말별 각 베어러에 대해 터널 식별자를 할당하여 MME로 세션 생성 응답 메시지를 송신한다(S506, S507). 여기서, MTC 디바이스의 EPS 베어러 컨텍스트의 생성 절차는 GTP-U 업링크 터널 할당, PFT 테이블 생성 및 MTC 디바이스에 대한 IP 주소 할당 등의 동작을 포함한다.
만약 MTC 그룹 터널링 사용 지시자가 ON으로 설정되어 있는 경우에는(S502의 예), 게이트웨이는 먼저 MTC 디바이스의 EPS 베어러 컨텍스트를 생성한 후(S503), 해당 MTC 디바이스로부터의 접속 요구가 해당 MTC 그룹의 최초 세션 생성 요구인지를 판단한다(S504). 여기서, MTC 디바이스의 EPS 베어러 컨텍스트의 생성은 PFT 테이블을 생성하고 MTC 디바이스 IP 주소를 할당하는 등의 동작을 포함한다.
판단 결과, 최초의 세션 생성 요구라고 판단되면(S504의 예), 게이트웨이는 GTP-U 업링크 MTC 그룹 터널 식별자를 할당(S505)하고, 할당한 업링크 그룹 터널 식별자를 세션 생성 응답 메시지에 포함시켜, 세션 생성 응답 메시지를 MME로 송신한다(S507).
반대로, 판단 결과 MTC 그룹 최초의 세션 요구가 아니라면(S504의 아니오), 기 할당된(해당 그룹의 최초 세션 생성 요구/응답 및 베어러 수정 요구/응답) GTP-U 업링크/다운링크 그룹 터널 식별자를 재사용한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 게이트웨이에서의 MTC 디바이스에 대한 그룹 터널링 처리 절차 및 데이터 전송 방법 중 MME로부터의 베어러 수정 요구에 따른 동작 절차를 나타낸다.
도 6의 게이트웨이의 동작 절차 또한 도 4에 도시된 MME의 동작, 특히 단계 408 및 단계 411과 연관시켜 이해될 수 있을 것이다.
게이트웨이가 MME로부터 MTC 디바이스의 접속 절차에 따라, 그룹 터널링 지시자, GTP-U 다운링크 터널 식별자 및 기지국 주소를 포함하는 베어러 수정 요구 메시지를 수신하는(S601) 경우, 해당 베어러 수정 요구 메시지에 포함된 MTC 그룹 터널링 사용 지시자가 어떤 값으로 설정되어 있는지 검토한다(S602).
MTC 그룹 터널링 사용 지시자가 OFF로 설정되어 있는 경우(S602의 아니오)에는, 기존 일반 단말의 접속 절차와 동일하게 단말별로 할당된 베어러의 GTP-U 다운링크 터널 식별자 및 기지국 주소를 업데이트한다(S604). 그리고, MME로 베어러 수정 응답 메시지를 송신한다(S605).
한편, 단계 602에서 베어러 수정 요구 메시지에 포함된 MTC 그룹 터널링 사용 지시자가 ON으로 설정되어 있는 것으로 판단한 경우(S602의 예)에는, 해당 MTC 그룹의 접속 과정에서의 최초 베어러 수정 요구이므로(최초가 아닌 경우는 베어러 수정 요구 메시지가 수신되지 않음) 베어러 수정 요구 메시지에 포함된 GTP-U 다운링크 MTC 그룹 터널 식별자 및 기지국 주소를 업데이트한다(S603). 그리고, MME로 베어러 수정 응답 메시지를 송신한다(SS605).
이상 설명한 본 발명에 따른 이동통신시스템에서의 MTC 그룹 기반 터널링 처리 방법을 정리하자면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예들에 따르면, MTC 디바이스가 접속 절차를 수행시 MTC 디바이스가 속한 MTC 그룹에 대해 그룹 터널링 사용이 활성화되어 있는지 판단하고, 그룹 터널링 사용 유무에 따라 사용자 트래픽 전송을 위한 터널을 MTC 그룹 기반으로 생성한 후 그에 따라 사용자 트래픽을 다르게 처리한다.
그룹 터널링을 사용할 것인지 판단하는 주체는 이동성 관리 장치인 MME이며, 그룹 터널링 사용 여부는 MTC 디바이스가 속한 MTC 그룹에 따라 가입자 정보에 포함되어서 해당정보를 홈가입자 서버(HSS)로부터 수신할 수도 있고, 또는 단말로부터 수신, 또는 MME가 그룹의 속성에 따라 직접 판단할 수도 있다.
MTC 디바이스의 접속 요구 메시지는 하나 이상의 고유한 MTC 그룹 식별자(MTC Group Identity)를 포함한다. 그 외에도 MTC 그룹 식별자가 포함되는 메시지는 세션 생성 요구/응답, 초기 컨텍스트 설정 요청/응답, 접속 요청/응답/완료, 베어러 수정 요구/응답 메시지 등이 될 수 있다.
한편, 본 발명에서 MTC 그룹 터널링 사용 지시자가 설정되지 않은 경우의 MTC 디바이스의 접속 절차는, 기존의 사람 중심의 단말의 접속 절차와 동일하게 수행하게 된다. MTC 그룹 터널링 사용 지시자가 설정된 경우라 하더라도 MTC 디바이스가 속한 MTC 그룹의 최초 디바이스라야 해당 MTC 그룹의 GTP-U(GPRS Tunnelling Protocol for the user plane) 업링크 터널 식별자(UL TEID)를 처음으로 생성한다. 만약 해당 그룹의 최초 디바이스가 아니라면 이미 할당된 해당 MTC 그룹의 터널 식별자를 사용한다.
MME는 MTC 그룹 터널링 사용 지시자가 설정되어 있는 경우라도, MTC 디바이스의 MTC 그룹이 속한 그룹의 최초 접속 시도가 아니라면 게이트웨이로의 베어러 수정 요구 시그널링을 전송하지 않는다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 MTC 그룹 터널링 사용 지시자가 설정된 경우, 기지국이 S1AP 프로토콜을 통하여 초기 컨텍스트 설정 메시지를 수신한 후에, GTP-U 다운링크(DL) 터널을 설정함에 있어서 MTC 그룹 터널 식별자를 할당한다.
이상, 도 4 내지 도 6을 통해 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 살펴보았다. 그러나, 본 발명의 범위가 위에서 제시한 예들에 국한되지는 않는다 할 것이다. 예를 들어, 도 4 내지 도 6 전체에 걸쳐 MTC 그룹 터널링 사용 지시자를 사용하여 MTC 그룹 터널링을 사용할 것인지 여부를 MME가 설정하는 실시예들만을 소개하였다. 그런데, MTC 서비스에 대해서는 그룹 터널링을 기본적으로 사용하도록 시스템에서 규정하는 경우 별도의 MTC 그룹 터널링 사용 지시자는 필요치 않을 것이며, 그에 따라 도 4 내지 도 6의 흐름도가 좀더 간단한 형태로 변형될 수 있음이 또한 이해되어야 할 것이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 사물통신 그룹을 구성하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법으로서,
    사물통신 디바이스로부터 접속 요구를 수신하는 단계;
    상기 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 상기 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인 경우, 사물통신 그룹 식별자를 사용해 게이트웨이 및 기지국 사이의 데이터 송수신에 사용될 다운링크 터널 및 업링크 터널을 설정하는 단계를 포함하는 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 사물통신 그룹 식별자를 사용해 게이트웨이 및 기지국 사이의 데이터 송수신에 사용될 다운링크 터널 및 업링크 터널을 설정하는 단계는,
    사물통신 디바이스의 접속 요구를 수신한 이동성 관리 장치가, 상기 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 세션 생성 요구 메시지를 게이트웨이로 송신하는 단계;
    상기 세션 생성 요구 메시지를 수신한 게이트웨이가 사물통신 디바이스에 대한 베어러 컨텍스트를 생성하는 단계; 및
    상기 사물통신 디바이스로부터의 세션 생성 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 세션 생성 요구인 경우, 상기 게이트웨이가 업링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하는 단계를 포함하는 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 사물통신 그룹 식별자를 사용해 게이트웨이 및 기지국 사이의 데이터 송수신에 사용될 다운링크 터널 및 업링크 터널을 설정하는 단계는,
    이동성 관리 장치가 사물통신 디바이스로부터의 접속 요구에 대해, 게이트웨이로 세션 생성 요구 메시지를 송신하고 상기 게이트웨이로부터 세션 생성 응답 메시지를 수신하는 단계;
    상기 이동성 관리 장치가, 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지를 기지국으로 송신하는 단계; 및
    기지국이 상기 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 포함된 사물통신 그룹 식별자를 이용해, 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하는 단계를 포함하는 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 이동성 관리 장치가, 상기 기지국으로부터 초기 컨텍스트 설정 응답 메시지를 수신하고, 상기 사물통신 디바이스로부터 접속 완료 메시지를 수신하는 단계;
    상기 사물통신 디바이스로부터의 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인 경우, 상기 이동성 관리 장치는 게이트웨이로 베어러 수정 요구 메시지를 송신하는 단계; 및
    상기 베어러 수정 요구 메시지를 수신한 게이트웨이가 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자 및 기지국의 주소를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 사물통신 디바이스로부터 접속 요구 메시지를 수신한 이동성 관리 장치가, 상기 접속 요구 메시지에 포함된 정보 또는 기 설정된 사물통신 그룹에 따른 그룹 터널링 사용 유무 정보를 이용해 사물통신 그룹 터널링을 사용할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 이동성 관리 장치가 상기 사물통신 그룹 터널링의 사용 여부에 따라 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 설정하는 단계; 및
    상기 이동성 관리 장치가 상기 설정된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 세션 생성 요구 메시지 및 베어러 수정 메시지에 삽입하여 게이트웨이로 전송하는 단계; 및
    게이트웨이가 상기 세션 생성 요구 메시지 및 상기 베어러 수정 메시지에 포함된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자에 따라 업링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하거나 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 업데이트하는 단계를 더 포함하는 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 이동성 관리 장치가 상기 사물통신 그룹 터널링의 사용 여부에 따라 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 설정하는 단계;
    상기 이동성 관리 장치가 상기 설정된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 삽입하여 기지국으로 전송하는 단계; 및
    기지국이 상기 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 포함된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자에 따라 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하는 단계를 더 포함하는 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 업링크 터널 및 다운링크 터널은,
    사물통신 그룹 별로 게이트웨이와 기지국 사이에 형성되는 GTP-U(GPRS Tunnelling Protocol for the user plane) 터널인 것을 특징으로 하는, 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단 결과, 상기 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구가 아닌 경우,
    상기 사물통신 그룹에 대해 기 설정되어 있는 사물통신 그룹 터널 식별자를 사용하는 단계를 더 포함하는 사물통신 디바이스를 위한 데이터 전송 방법.
  10. 사물통신 그룹을 구성하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스를 포함하여 사물통신 서비스를 제공하는 이동통신 시스템에 있어서,
    네트워크로 접속 요구를 송신하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스;
    사물통신 그룹 식별자를 포함하는 세션 생성 요구 메시지를 게이트웨이로 전송하고, 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지를 기지국으로 전송하며, 사물통신 디바이스로부터의 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인 경우에는 베어러 수정 요구 메시지를 게이트웨이로 전송하는, 이동성 관리 장치; 및
    상기 이동성 관리 장치로부터 상기 세션 생성 요구 메시지를 수신하고, 상기 세션 생성 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 세션 생성 요구인 경우 업링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하며, 상기 이동성 관리 장치로부터 베어러 수정 요구 메시지를 수신하고 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 업데이트하는, 게이트웨이를 포함하는 이동통신 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 이동성 관리 장치로부터 수신한 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 포함된 사물통신 그룹 식별자를 이용해 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하는 기지국을 더 포함하는 이동통신 시스템.
  12. 사물통신 그룹을 구성하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스를 포함하여 사물통신 서비스를 제공하는 이동통신 시스템 내에 위치하는 이동성 관리 장치로서,
    적어도 하나의 사물통신 디바이스로부터 네트워크 접속 요구를 수신하여, 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 세션 생성 요구 메시지를 게이트웨이로 전송하고, 사물통신 그룹 식별자를 포함하는 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지를 기지국으로 전송하며, 사물통신 디바이스로부터의 접속 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 접속 요구인 경우에는 베어러 수정 요구 메시지를 게이트웨이로 전송하는, 이동성 관리 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 이동성 관리 장치는,
    상기 사물통신 그룹 터널링의 사용 여부에 따라 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 설정하고, 상기 설정된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 세션 생성 요구 메시지 및 베어러 수정 메시지에 삽입하여 게이트웨이로 전송하고, 상기 설정된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자를 초기 컨텍스트 설정 요구 메시지에 삽입하여 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는, 이동성 관리 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 이동성 관리 장치는, 상기 사물통신 디바이스로부터 수신한 접속 요구 메시지에 포함된 정보 또는 기 설정된 사물통신 그룹에 따른 그룹 터널링 사용 유무 정보를 이용해 사물통신 그룹 터널링을 사용할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는, 이동성 관리 장치.
  15. 사물통신 그룹을 구성하는 적어도 하나의 사물통신 디바이스 및 이동성 관리 장치를 포함하여 사물통신 서비스를 제공하는 이동통신 시스템 내에 위치하는 게이트웨이 장치로서,
    상기 이동성 관리 장치로부터 세션 생성 요구 메시지를 수신하고, 상기 세션 생성 요구가 상기 사물통신 그룹으로부터 요구되는 최초의 세션 생성 요구인 경우 업링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하며, 상기 이동성 관리 장치로부터 베어러 수정 요구 메시지를 수신하고 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자 및 기지국 주소를 업데이트하는, 게이트웨이 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 게이트웨이 장치는 서빙 게이트웨이 및 PDN(Packet Data Network) 게이트웨이의 역할을 통합하여 수행하는 형태인, 게이트웨이 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 게이트웨이는 장치는,
    상기 세션 생성 요구 메시지 및 상기 베어러 수정 메시지에 포함된 사물통신 그룹 터널링 사용 지시자에 따라, 업링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 할당하거나 다운링크 데이터 전송을 위한 사물통신 그룹 터널 식별자를 업데이트하는 것을 특징으로 하는, 게이트웨이 장치.
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