KR20130004330A - 패킷 데이터 프로토콜 콘텍스트를 비활성화시키는 방법 - Google Patents

Abstract

펨토셀 기지국 및 매크로셀 기지국 사이에서 사용자 단말과의 연결의 변경시 PDP 콘텍스트를 비활성화하는 방법에 제공되며, 상기 방법은: 상기 펨토 기지국이 PDP 콘텐스트의 제 1 식별자를 포함한 메시지를 수신하는 단계, 상기 PDP 콘텍스트의 식별자를 제 2 식별자로 변경하는 단계, 및 상기 변경된 메시지를 코어 네트워크에 포워딩하는 단계로서, 상기 코어 네트워크는 상기 수신된 식별자가 그것이 예상하는 식별자와 일치하지 않음을 결정하고 따라서 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화하는 식별자를 포함하는 메시지를 수신하는, 상기 포워딩 단계를 포함한다.

Description

패킷 데이터 프로토콜 콘텍스트를 비활성화시키는 방법{DEACTIVATING PACKET DATA PROTOCOL CONTEXT}

본 발명은 전기통신들에 관한 것으로, 특히 무선 전기통신들에 관한 것이다.

무선 전기통신 시스템들은 잘 알려져 있다. 많은 이러한 시스템들은 무선 커버리지가 셀들로서 알려진 무선 커버리지 영역들의 묶음에 의해 제공된다는 점에서, 셀룰러이다. 무선 커버리지를 제공하는 기지국은 각각의 셀에 위치된다. 종래의 기지국들은 비교적 큰 지리적 영역들에서 커버리지를 제공하며 대응하는 셀들은 종종 매크로셀들로서 불리운다.

매크로셀 내에서 보다 작은 크기의 셀들을 수립하는 것이 가능하다. 매크로셀들보다 작은 셀들은 때때로 마이크로셀들, 피코셀들, 또는 펨토셀들로서 불리우지만, 우리는 매크로셀들보다 작은 셀들에 대해 총칭하여 용어 펨토셀들을 사용한다. 펨토셀을 수립하기 위한 하나의 방식은 매크로셀의 커버리지 영역 내의 비교적 제한된 영역 내에서 동작하는 펨토셀 기지국을 제공하는 것이다. 펨토셀 기지국의 사용의 하나의 예는 빌딩 내에 무선 통신 커버리지를 제공하는 것이다.

상기 펨토셀 기지국은 송신 전력이 비교적 낮으며 따라서 각각의 펨토셀은 매크로셀과 비교하여 커버리지 영역이 작다.

펨토셀 기지국들은 주로 특정한 가정 또는 사무실에 속하는 사용자들을 위해 의도된다. 펨토셀 기지국들은 사설 액세스 또는 공중 액세스일 수 있다. 사설 액세스인 펨토셀 기지국들에서, 액세스는 단지 등록된 사용자들, 예를 들면 가족 구성원들 또는 특정 그룹들의 고용인들로 제한된다. 공중 액세스인 펨토셀 기지국들에서, 다른 사용자들이 또한 등록된 사용자들에 의해 수신된 서비스 품질을 보호하기 위해 특정 제약들을 조건으로 하여, 상기 펨토셀 기지국을 사용할 수 있다.

하나의 알려진 유형의 펨토셀 기지국은 "백홀(backhaul)"로서, 즉 코어 네트워크에 연결하기 위하여 광대역 인터넷 프로토콜 연결을 사용한다. 광대역 인터넷 프로토콜 연결의 하나의 유형은 디지털 가입자 회선(DSL)이다. 상기 DSL은 상기 펨토셀 기지국의 DSL 송신기-수신기("트랜시버")를 상기 코어 네트워크에 연결한다. 상기 DSL은 상기 펨토셀 기지국을 통해 제공된 음성 호출들 및 다른 서비스들이 지원되도록 허용한다. 상기 펨토셀 기지국은 또한 무선 통신들을 위한 안테나에 연결된 무선 주파수(RF) 트랜시버를 포함한다.

펨토셀 기지국들은 때때로 펨토들로서 불리운다.

펨토들은 그것들이 통상적으로 수십 미터들의 범위를 갖기 때문에, 공장들 또는 사무실들과 같은 거주 또는 비즈니스 환경들에 적합한 저 전력 사용자-배치된 기지국들이다. 그것들은 종종 플러그-앤-플레이 배치로서 알려진, 사용자들에 의한 단순한 최적화되지 않은 배치를 가능하게 하도록 자기-구성 및 자기-최적화 능력들을 가진다. 펨토들은 매크로셀 기지국들의 기존의 네트워크로 스스로를 자동으로 통합한다.

사용자 단말기가 매크로셀룰러 네트워크에 연결된 패킷 스위칭 세션을 가진다고 가정하면, 상기 세션이 펨토와의 연결로 이동할 때, 연관된 패킷 데이터 프로토콜(Packet Data Protocol; PDP) 콘텍스트는 상기 네트워크에 대한 이러한 변화를 나타내기 위해, 예를 들면, 상기 네트워크가 차별화된 과금을 지원하고, 새로운 적용가능한 과금 세율을 상기 사용자 단말기에 통지하는 것을 허용하기 위해 비활성화되어야 한다. 상기 사용자 단말기가 상기 매크로셀룰러 네트워크와의 연결로 이동하는 상기 펨토에 연결된 패킷 스위칭 세션을 가질 때도 동일하게 적용된다. 하나의 이유는 사용자 단말기가 펨토에 연결될 때 및 상기 사용자 단말기가 대신 매크로셀에 연결될 때 사이에서 상이한 과금을 제공하기 위함이다. 이러한 PDP 콘텍스트 비활성화에 대한 또 다른 이유는 상기 펨토가 더 이상 상기 매크로 셀에서 동작하지 않을 상기 PDP 콘텍스트의 몇몇 조작을 수행할 때, PDP 콘텍스트 비활성화가 상기 사용자 단말기로 하여금 그 후 상기 매크로셀을 통해 연결에 사용가능한 새로운 PDP 콘텍스트를 갖고 재개할 수 있게 하기 때문이다.

하나의 알려진 접근법은 서빙 GPRS(general packet radio service) 지원 노드(SGSN)에서의 해결책을 구현하는 것이며, 따라서 SGSN이 상기 사용자 단말기와의 연결이 상기 펨토로부터 상기 매크로셀룰러 네트워크로 이동함을 검출할 때, 상기 PDP 콘텍스트가 비활성화된다. 또 다른 알려진 접근법은 상기 매크로셀룰러 네트워크에서 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)를 위해 PDP 콘텍스트 비활성화를 제어하는 것이다. 이들 접근법들 모두는 복잡하며 상기 매크로셀룰러 네트워크에서의 변화를 요구한다.

상기 접근법들 모두는 복잡하며 상기 매크로셀룰러 네트워크에서의 변화를 요구한다.

독자는 첨부된 독립 청구항들을 참조하여야 한다. 몇몇 바람직한 특징들은 종속 청구항들에 배치된다.

본 발명의 일 예는 펨토셀 기지국 및 매크로셀 기지국 사이에서 사용자 단말기와의 연결의 변경시 PDP 콘텍스트를 비활성화하는 방법이며, 상기 방법은: 상기 펨토셀 기지국이 PDP 콘텍스트의 제 1 식별자를 포함한 메시지를 수신하는 단계, PDP 콘텍스트의 식별자를 제 2 식별자로 변경하는 단계, 및 상기 변경된 메시지를 코어 네트워크에 포워딩하는 단계; 상기 코어 네트워크가 상기 수신된 식별자가 상기 코어 네트워크가 예상하는 식별자와 일치하지 않음을 결정하는 단계, 및 상기 코어 네트워크가 식별자를 포함하는 추가 메시지시를 수신하는 단계, 따라서 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화하는 단계를 포함한다.

몇몇 바람직한 실시예들은 예를 들면, 매크로셀 기지국에서 펨토셀 기지국으로의 변경시 PDP 콘텍스트 비활성화를 제공하고, 따라서 상기 코어 네트워크가 차별화된 과금을 지원하는 것, 예를 들면, 호출이 보다 낮은 세율로 과금될 수 있도록 펨토를 통할 때를 식별하기 위한 능력을 허용한다. 보다 일반적으로, 상기 펨토셀 기지국은 PDP 콘텍스트들에 링크된 사용자 단말기들에 서비스들을 제공할 수 있으며, 이러한 서비스들은 상기 사용자 단말기가 매크로셀-연결되는 동안 작동하지 않을 것이다. 시기적절하게 PDP 콘텍스트 비활성화는 상기 사용자가 펨토에 재연결하는 즉시 PDP 콘텍스트 재개, 및 그에 따라 계속된 서비스 공급을 가능하게 한다. 상기 매크로셀 기지국으로의 연결시, 즉각적인 PDP 콘텍스트 비활성화는 서비스가 상기 매크로셀룰러 네트워크를 통해서 재수립되는 것을 가능케 한다.

바람직한 실시예들은 어떤 실질적인 변화들도 상기 매크로셀룰러 네트워크 또는 SGSN에 요구되지 않기 때문에 구현하기에 쉽다.

본 발명의 실시예들이 이제 도면들을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 무선 통신 네트워크를 도시한 다이어그램이다.
도 2는 도 1에 도시된 하나의 매크로셀 내의 예시적인 펨토셀 기지국 배치를 도시한 다이어그램이다.
도 3은 활성 PDP 콘텍스트 요청/수용 절차 동안 상기 펨토에 의한 네트워크 서비스 액세스 포인트 식별자(NSAPI) 변환을 도시한 메시지 순서도이다.
도 4는 서비스 요청/수용 절차 동안 상기 펨토에 의한 NSAPI 변환을 도시한 메시지 순서도이다.
도 5는 라우팅 영역 업데이트 요청/수용 절차 동안 상기 펨토에 의한 NSAPI 변환을 도시한 메시지 순서도이다.
도 6은 상기 펨토셀로부터 상기 매크로셀로의 셀 재선택시 예상된 NSAPI 및 수신된 NSAPI 사이에서의 미스매치가 어떻게 PDP 콘텍스트의 비활성화를 야기하는지를 도시하는 메시지 순서도이다.
도 7은 상기 매크로셀로부터 상기 펨토셀로의 셀 재선택시 예상된 NSAPI 및 수신된 NSAPI 사이에서의 미스매치가 어떻게 PDP 콘텍스트의 비활성화를 야기하는지를 도시한 메시지 순서도이다.
도 8은 NSAPI 값이 SGSN에 대한 PDP 콘텍스트를 식별하기 위해 펨토에 의해 사용되지만, 또 다른 사용자 단말기에 의한 사용을 위채 요청될 때, 상기 PDP 콘텍스트가 어떻게 새로운 NSAPI 값을 갖고 재개되는지를 도시하는 메시지 순서도이다.

도 3 내지 도 8에서, 다양한 단계들이 단계 a, 단계 b 등으로 나타내어진다. 단계 a 등을 나타낸 모든 단계들은 설명된 예들 전체에 걸쳐 동일한 것으로 가정되지 않아야 하며, 다시 말해서 그것들은 관련 있는 도면을 참조하는 예시-특정적이도록 의도된다.

우리는 도 1 및 도 2를 참조하여, 펨토셀 기지국들을 포함한 네트워크를 설명할 것이다. 그 후, 우리는 도 3 내지 도 5를 참조하여 펨토들이 NSAPI 값들을 어떻게 번역하는지를 고려한다. 우리는 그 후 도 6 및 도 7을 참조하여, 상기 SGSN에서 보여진 NSAPI 미스매치가 어떻게 PDP 콘텍스트 비활성화를 트리거하는지를 설명하기 위해 진행할 것이다. 그 후, 도 8을 참조하여, 우리는 NSAPI 값이 SGSN에 대한 제 1 PDP 콘텍스트를 식별하기 위해 펨토에 의해 사용되지만, 추가 PDP 콘텍스트에 대한 동일한 사용자 단말기에 의한 사용을 위해 요청될 때, 상기 제 1 PDP 콘텍스트가 새로운 NSAPI 값을 갖고 어떻게 재개되는지를 고려한다.

네트워크

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자 단말기(34)가 로밍할 수 있는 무선 통신들을 위한 네트워크(10)는 2개의 유형들의 기지국, 즉 매크로셀 기지국들 및 펨토셀 기지국들(후자는 때때로 "펨토들"로 불리운다)을 포함한다. 하나의 매크로셀 기지국(22)은 단순함을 위해 도 1 및 도 2에 도시된다. 각각의 매크로셀 기지국은 종종 매크로셀이라 불리우는 무선 커버리지 영역(24)을 가진다. 상기 매크로셀(24)의 지리적 크기는 상기 매크로셀 기지국(22) 및 주변 지리의 능력들에 의존한다.

상기 매크로셀(24) 내에서, 각각의 펨토셀 기지국(30)은 대응하는 펨토셀(32) 내에서 무선 통신들을 제공한다. 펨토셀은 무선 커버리지 영역이다. 상기 펨토셀(32)의 무선 커버리지 영역은 상기 매크로셀(24)의 것보다 훨씬 더 적다. 예를 들면, 상기 펨토셀(32)은 사용자의 사무실 또는 가정에 대한 크기에 대응한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 네트워크(10)는 무선 네트워크 제어기(RNC)(170)에 의해 관리된다. 상기 무선 네트워크 제어기(RNC)(170)는 예를 들면 백홀 통신들 링크(160)를 통해 매크로셀 기지국들(22)과 통신함으로써 상기 동작을 제어한다. 상기 무선 네트워크 제어기(170)는 기지국들에 의해 지원된 셀들 사이에서의 지리적 관계에 관한 정보를 포함하는 이웃 리스트(neighbour list)를 유지한다. 또한, 상기 무선 네트워크 제어기(170)는 상기 무선 통신 시스템(10) 내에서의 사용자 장비의 위치에 대한 정보를 제공하는 위치 정보를 유지한다. 상기 무선 네트워크 제어기(170)는 회로-스위칭 및 패킷-스위칭 네트워크들을 통해 트래픽을 라우팅하도록 동작가능하다. 회로-스위칭 트래픽에 대해, 상기 무선 네트워크 제어기(170)가 통신할 수 있는 이동 스위칭 센터(250)가 제공된다. 상기 이동 스위칭 센터(250)는 공중 전화 교환망(PSTN)(210)과 같은 회로-스위칭 네트워크와 통신한다. 패킷-스위칭 트래픽에 대해, 상기 네트워크 제어기(170)는 서빙 일반 패킷 무선 서비스 지원 노드들(SGSN들)(220) 및 게이트웨이 일반 패킷 무선 지원 노드(GGSN)(180)와 통신한다. 그 후 상기 GGSN은 예를 들면, 인터넷과 같은 패킷-스위칭 코어(190)와 통신한다.

상기 MSC(250), SGSN(220), GGSN(180) 및 운영자 IP 네트워크는 소위 코어 네트워크(253)를 구성한다. 상기 SGSN(220) 및 GGSN(180)은 운영자 IP 네트워크(215)에 의해 펨토셀 제어기/게이트웨이(230)에 연결된다.

상기 펨토셀 제어기/게이트웨이(230)는 상기 인터넷(190)을 통해 상기 펨토셀 기지국들(30)에 연결된다. 상기 펨토셀 제어기/게이트웨이(230)에 대한 이들 연결들은 광대역 인터넷 프로토콜 연결들("백홀") 연결들이다. 상기 펨토셀 제어기/게이트웨이는 종종 펨토-게이트웨이라 불리운다.

상기 펨토-게이트웨이(230) 및 펨토셀 기지국들(30)은 펨토 네트워크(37)를 구성한다.

상기 코어 네트워크(253), RNC들(170), 및 매크로셀 기지국들(22)은 매크로셀룰러 네트워크를 구성한다.

도 2에서, 3개의 펨토셀 기지국들(30) 및 대응하는 펨토셀들(32)이 단순함을 위해 도시된다.

상기 매크로셀(23) 내의 이동 단말기(34)가 알려진 방식으로 상기 매크로셀 기지국(22)과 통신하는 것이 가능하다. 상기 이동 단말기가 상기 펨토셀 기지국(30) 내의 통신들을 위해 등록되는 펨토셀(32)에 상기 이동 단말기(34)가 들어갈 때, 상기 매크로셀로부터 상기 펨토셀로 상기 이동 단말기와의 연결을 핸드오버하는 것이 바람직하다. 도 2에 도시된 예에서, 이동 단말기(34)의 사용자는 상기 펨토셀들(32)의 가장 가까운 것(32')의 바람직한 사용자이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 펨토셀 기지국들(30)은 상기 광대역 인터넷 프로토콜 연결들("백홀")(36)을 통해 상기 코어 네트워크(도 2에 도시되지 않음) 및 그에 따른 상기 전기통신들 "세계"(도 2에 도시되지 않음)의 나머지에 연결된다. 상기 "백홀" 연결들(36)은 상기 코어 네트워크(도시되지 않음)를 통해 상기 펨토셀 기지국들(30) 사이에서의 통신들을 허용한다. 상기 매크로셀 기지국은 또한 상기 코어 네트워크에 연결된다(도 2에 도시되지 않음).

상기 펨토에 의한 NSAPI 값들의 변환

비 액세스 계층(Non Access Stratum; NAS) 시그널링은 사용자 단말기(UE) 및 상기 코어 네트워크 사이에서의 시그널링을 위한 3GPP 기술 규격 24-008 버전 5.1.6.0(2006-06)에 정의된 NAS 프로토콜에 따른 시그널링이다. NAS 시그널링은 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 콘텍스트 제어를 포함하는 이동성 관리, 연결 관리, 호출 제어 및 세션 관리를 위해 사용된다.

PDP 콘텍스트는 상기 사용자 단말기가 활성 데이터 세션을 가질 때 사용자 단말기의 세션 정보를 포함하는 서빙 게이트웨이 지원 노드(SGSN)에 존재하는 데이터 구조이다. 상기 데이터는 상기 사용자 단말기의 IP 어드레스, 및 네트워크(계층) 서비스 액세스 포인트 식별자(NSAPI)를 포함한다. 상기 NSAPI는 활성 PDP 콘텍스트 동안 상기 사용자 단말기에 의해 선택된 5 및 15 사이의 값을 가진 PDP 콘텍스트의 식별자이다. 사용자 단말기는 다양한 IP 터널들을 통해 패킷 데이터를 전달하기 위해 하나 이상의 동시 활성인 PDP 콘텍스트를 가질 수 있다.

적용가능한 펨토(30)는 상기 사용자 단말기(34) 및 SGSN(220) 사이에서의 NAS 시그널링의 부분을 가로막고 변환하며, 상기 사용자 단말기가 상기 펨토 네트워크(37)에 연결된 채로 있는 동안 이러한 변환을 유지한다. 이러한 방식으로, 상기 사용자 단말기 및 상기 SGSN 간의 임의의 후속 메시지들은 양 끝단의 인터넷 프로토콜(IP) 터널 무결성을 가지는 것처럼 보인다.

따라서, 상기 사용자 단말기가 매크로셀에 대해 재선택하고 상기 사용자 단말기가 라우팅 영역 업데이트를 수행할 때, 상기 펨토 네트워크에서 발생하는 이전 변환은 예상된 것과 비교된 수신된 NSAPI 값 간의 미스매치를 초래하며, 이것은 상기 PDP 콘텍스트가 정지되게 한다. 이것은 이하에 보다 상세히 설명된다.

상기 전기통신들 표준, 즉 3GPP 기술 규격 24-008 버전 5.16.0(2006-06)은 상이한 NSAPI 값과 연관될 각각의 PDP 콘텍스트를 요구하며, 여기서 NSAPI는 범위 5 내지 15에서의 정수 값이다. 상기 펨토 네트워크(37), 보다 구체적으로 이 예에서 상기 펨토(30)는 상기 펨토 네트워크를 통해 상기 사용자 단말기 및 SGSN 사이에서의 메시지들에서 상기 NSAPI 값의 발생마다 변환한다. 이것은 이하의 도 3, 도 4, 및 도 5에 대한 참조에 의해 도시된다.

(a) 활성 PDP 콘텍스트 동안 NSAPI 의 펨토 변환

도 3에 도시된 바와 같이, 활성 PDP 콘텍스트 요청은 상기 사용자 단말기(34)로부터 상기 펨토(30)로 전송된다(단계 a). 상기 활성 PDP 콘텍스트 요청은 5의 NSAPI 값 및 액세스 포인트 이름(APN)을 포함한 NAS 메시지이다. 상기 APN은 서비스가 상기 GGSN으로부터 연결되는 IP 패킷 데이터 네트워크(PDN)를 식별한다. 상기 펨토는 상기 요청에서의 NSAPI 값을 15로 변환하고(단계 b) 이러한 수정된 요청을 상기 SGSN(220)에 포워딩한다(단계 c). 상기 SGSN은 15의 상기 수신된 NSAPI와 연관된 상기 사용자 단말기를 식별하는 국제 이동 가입자 아이덴티티(IMSI)를 저장하고, 15의 무선 액세스 베어러 아이덴티티(RAB ID)를 가진 무선 액세스 베어러(RAB) 할당 요청을 갖고 응답한다(단계 d). 상기 펨토는 상기 RAB ID를 5로 변환하며(원래의 요청 메시지에서 수신된 값을 매칭시키기 위해) 무선 베어러 셋업(RAB ID=5) 메시지를 상기 사용자 단말기에 전송한다. 상기 SGSN은 그 후 활성 PDP 콘텍스트 허용 메시지를 상기 메시지를 상기 사용자 단말기에 포워딩(단계 g)하는 상기 펨토에 전송한다.

상기 RAB ID 및 NSAPI는 동일한 값(들)을 가지며, 이 예에서 상기 펨토는 상기 사용자 단말기로부터 값 5의 NSAPI/RAB ID를 상기 SGSN을 향해 상기 값 15로 변환하며, 그 역 또한 마찬가지이다. 상기 펨토는 또한 상기 사용자 단말기의 IMSI를 저장한다.

(b) 서비스 요청 동안 NSAPI 의 펨토 변환

서비스 요청은 무선 리소스들을 할당하기 위해 유휴 모드(idle mode)로부터 활성 모드로 가기 위한 요청이다. 이러한 요청들은 통상적으로 PDP 콘텍스트 동안 다수회 일어난다.

도 4에 도시된 바와 같이, 서비스 요청은 상기 사용자 단말기로부터 상기 펨토로 전송된다(단계 a). 상기 서비스 요청은 상기 서비스 요청에 대한 이유의 표시(이 예에서 데이터) 및 5의 NSAPI 값을 포함한다.

상기 펨토는 상기 수정된 서비스 요청을 상기 SGSN에 포워딩(단계 c)하기 전에 상기 NSAPI 값을 15로 변환한다(단계 b). 상기 SGSN은 15의 RAB ID를 포함하는 RAB 할당 요청을 갖고 상기 펨토에 응답한다(단계 d). 상기 15의 RAB ID는 상기 펨토에 의해 5로 변환되며 상기 펨토로부터 상기 사용자 단말기로 전송된(단계 e) 무선 베어러 셋업 메시지에 포함된다.

상기 RAB ID 및 NSAPI는 정확한 1:1 매핑에서 동일한 값들을 취한다. 상기 펨토는 상기 SGSN으로부터의 각각의 RAB 할당 메시지에서의 상기 RAB ID를 상기 사용자 단말기에 전송될 상기 무선 베어러 셋업 메시지에서의 대응하는 RAB ID로 변환한다.

(c) 라우팅 영역 업데이트 ( RAU ) 동안 NSAPI 의 펨토 변환

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 사용자 단말기는 라우팅 영역 업데이트(RAU) 요청 메시지를 상기 펨토에 주기적으로 전송한다(단계 a). 상기 메시지는 5의 NSAPI를 포함한다. 상기 펨토는 상기 NSAPI 값을 15로 변환하고(단계 b), 상기 수정된 메시지를 상기 SGSN에 포워딩한다(단계 c). 상기 SGSN은 15의 NSAPI 값을 포함한 RAU 허용 메시지로 응답한다(단계 d). 상기 펨토는 상기 NSAPI 값을 5로 변환하고 상기 수정된 RAU 허용 메시지를 상기 사용자 단말기에 전송한다(단계 e).

활성화된 PDP 콘텍스트 동작

상술된 NSAPI 변환들을 갖고, 상기 사용자 단말기가 펨토에 연결되는 동안, 상기 PDP 콘텍스트는 활성화될 수 있으며 통상의 데이터 전달이 발생할 것이다. 상기 사용자 단말기는 상기 PDP 콘텍스트가 유지되는 동안, 예를 들면 상기 사용자 단말기가 유휴 모드에 있으면서 상기 SGSN에 보존되는 동안 비활성 유휴 모드 및 활성 연결 모드 사이에서 이동할 수 있다.

상기 사용자 단말기 연결이 상기 펨토로부터 상기 매크로셀룰러 네트워크로 이동할 때, 즉 셀 재선택에서, 상기 펨토는 통지받지 않아, 상기 펨토 네트워크는 이러한 재선택을 알지 못한다.

매크로셀에 대한 재선택시 PDP 콘텍스트 비활성화

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 사용자 단말기가 매크로셀 기지국에 연결할 때, 상기 사용자 단말기는 라우팅 영역 업데이트 요청을 상기 무선 네트워크 제어기(170)에 전송한다(단계 a). 이러한 요청은 위치 정보 및 5의 NSAPI 값을 포함한다. 상기 RNC는 상기 NSAPI 값을 변환하지 않으며, 단지 5의 상기 NSAPI 값을 포함한 수신된 RAU 요청을 상기 SGSN에 포워딩한다. 결과적으로, 상기 SGSN은 상기 5의 수신된 NSAPI 값 및 상기 PDP 콘텍스트가 활성화될 때 그로부터 예상하는 15의 NSAPI 값 사이에서 미스매치를 검출한다.

결과적으로, 3GPP 기술 규격 24-008 버전 5.16.0(2006-06)에 따라, 상기 SGSN은 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화시킨다(단계 c).

더욱이, 상기 SGSN은 표시된 활성 NSAPI 값을 갖지 않은 RAU 허용 메시지를 전송한다(단계 d). 상기 RNC는 이러한 메시지를 포워딩한다(단계 e). 이러한 메시지를 수신할 때, 상기 사용자 단말기는 또한 3GPP 기술 규격 24-008 버전 5.16.0(2006-06)의 관련 섹션 4.7.5.1.3에 따라 그것의 PDP 콘텍스트를 비활성화시킨다. 상기 3GPP 기술 규격 24-008 버전 5.16.0(2006-06)의 관련 부분은 다음을 서술한다.

"4.7.5.1.3 상기 네트워크에 의해 허용된 통상의 및 주기적인 라우팅 영역 업데이팅 절차

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상기 PDP 콘텍스트 상태 정보 요소가 라우팅 영역 업데이트 요청 메시지에 포함된다면, 상기 네트워크는 이들 PDP 콘텍스트들 모두를 국소적으로 비활성화하며(MS 및 네트워크 사이의 피어 투 피어 시그널링 없이), 이것은 네트워크 측 상에서 SM 상태(PDP-비활성화)에 있지 않지만 상태(PDP-비활성화)에 있는 것처럼 MS에 의해 표시된다.

.........

상기 PDP 콘텍스트 상태 정보 요소가 라우팅 영역 업데이트 허용 메시지에 포함된다면, 상기 MS는 이들 PDP 콘텍스트들 모두를 국소적으로 비활성화시키며(상기 MS 및 네트워크 간의 피어 투 피어 시그널링 없이), 이것은 상기 MS에서 SM 상태(PDP-비활성화)에 있지 않지만 상태(PDP-비활성화)에 있는 것처럼 상기 네트워크에 의해 표시된다."

상술된 바와 같이, 상기 펨토는 PDP 콘텍스트 비활성화가 상기 사용자 단말기가 매크로셀 기지국에 대해 재선택할 때 수행된다는 것을 보장한다. 상기 사용자 단말기는 그 후 상기 매크로셀 기지국을 통해 데이터 전달을 계속하기 위해 상기 PDP 콘텍스트를 재개한다. 이러한 비활성화/재개는 상기 펨토의 세율에서의 과금이 아니라 매크로셀룰러 네트워크의 세율로 과금하고, 이러한 변화를 상기 사용자 단말기에 통지하기 위한 트리거이다.

매크로셀로부터 펨토에 대한 재선택시 PDP 콘텍스트 비활성화

상기 펨토는 또한 매크로셀 기지국에 연결된 사용자 단말기가 펨토에 대해 재선택할 때 PDP 콘텍스트를 비활성화시킨다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 사용자 단말기는 그것이 매크로셀 기지국으로부터 상기 펨토에 대해 재선택할 때 라우팅 영역 업데이트(RAU) 요청을 상기 펨토에 전송한다(단계 a). 상기 요청은 이 예에서 위치 식별자 및 5의 값의 NSAPI들을 포함한다.

상기 펨토는 상기 NSAPI 값을 제거하며, 그 후 상기 수정된 RAU 요청을 상기 SGSN에 포워딩한다(단계 b). 이것은 상기 NSAPI 값의 변질(corruption) 또는 변환이 고려될 수 있다. 상기 SGSN은 5의 NSAPI 값을 예상하지만, 아무것도 볼 수 없고, 따라서 이러한 미스매칭의 결과로, 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화시킨다(단계 c).

더욱이, 상기 SGSN은 표시된 활성 NSAPI 값을 갖지 않는 RAU 허용 메시지를 전송한다(단계 d). 상기 펨토는 이러한 메시지를 포워딩한다(단계 e). 이러한 메시지를 수신할 때, 상기 사용자 단말기는 또한 3GPP 기술 규격 24-008 버전 5.16.0(2006-06)의 섹션 4.7.5.1.3에 따라 그것의 PDP 콘텍스트를 비활성화시킨다(단계 f).

NSAPI "충돌"의 경우에, PDP 콘텍스트 비활성화, 및 새로운 NSAPI 값을 가진 재개

상기 펨토가 상기 NSAPI를 상기 사용자 단말기가 그 후 또 다른 PDP 콘텍스트에서 요청하는 값으로 변환한다면, 상기 펨토는 상기 변환을 수반하는 기존의 PDP 콘텍스트를 비활성화시키며, 상기 PDP 콘텍스트가 재개되도록 요청한다. 일 예가 도 8에 도시된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 사용자 단말기는 먼저 5의 NSAPI 값 및 제 1 액세스 포인트 이름, 및 제 1 트랜잭션 식별자(TI)를 포함한 활성 PDP 콘텍스트 요청(Activate PDP Context request)을 상기 펨토에 전송한다(단계 a). 상기 펨토는 상기 TI 및 IMSI(이전 연결 수립 절차(도시되지 않음)로부터 알려진)를 저장하고, 상기 NSAPI를 5에서 15로 변환하며(단계 b), 상기 수정된 활성 PDP 콘텍스트 요청을 SGSN에 포워딩한다. 상기 SGSN은 상기 NSAPI 값, 즉 15와 동일한 무선 액세스 베어러 아이덴티티(RAB ID)를 포함한 무선 액세스 베어러(RAB) 할당 요청(Radio Access Bearer(RAB) Assignmnent request)으로 응답한다. 상기 펨토는 5의 상기 변환된 NSAPI 값과 동일한 RAB ID를 포함한 무선 베어러 셋업 메시지(Radio Bearer Setup message)를 포워딩함으로써(단계 e) 응답한다. 상기 SGSN은 그 후 활성 PDP 콘텍스트 허용 메시지(Activate PDP Context accept message)를 상기 펨토에 전송하며(단계 f), 상기 펨토는 상기 사용자 단말기로 포워딩한다(단계 g).

그 다음에, 추가 PDP 콘텍스트가, 예를 들면 상이한 액세스 포인트 네트워크를 요구하는 새로운 서비스가 요구되기 때문에 상기 사용자 단말기에 의해 요구되며, 따라서 상기 사용자 단말기는 15가 되는 NSAPI(플러스 제 2 액세스 포인트 이름(APN2) 및 제 2 트랜잭션 식별자(TI2))를 포함하는 활성 PDP 콘텍스트 요청(Activate PDP Context Request)을 전송하고(단계 h), 그러므로 상기 NSAPI 값이 이미 상기 SGSN 및 펨토 사이에서 사용중이기 때문에 문제가 있다. 상기 펨토는 이러한 문제를 식별하고(단계 i), 제 1 트랜잭션 식별자를 포함하고 재개를 요청하기 위한 명령을 포함하는 비활성 PDP 콘텍스트 요청(Deactivate PDP Context Request)을 전송함으로써(단계 j) 응답한다. 상기 사용자 단말기는 5의 NSAPI를 가진 PDP 콘텍스트를 비활성화하고 비활성 PDP 콘텍스트 허용 메시지(Deactivate PDP Context Accept message)를 상기 펨토에 전송함으로써(단계 k) 응답한다. 상기 펨토는 그 후 상기 제 1 트랜잭션 식별자를 포함하는 비활성 PDP 콘텍스트 요청을 상기 SGSN에 전송하며(단계 l), 이것은 비활성 PDP 콘텍스트 허용 메시지로 응답한다(단계 m).

제 2 요청된 PDP 콘텍스트는 그 후 SGSN에 대한 활성 PDP 콘텍스트 요청을 상기 SGSN에 전송하는(단계 o) 상기 펨토에 의해 활성화된다. 이러한 요청은 제 2 액세스 포인트 이름 및 제 2 트랜잭션 식별자와 함께 13의 NSAPI 값(사용자 장비에 의해 선택된 값 15로부터 상기 펨토에 의해 변환된)을 포함한다. 그 후 상기 펨토는 IMSI 및 트랜잭션 식별자를 저장하고 그 후 상기 사용자 단말기로/로부터의 15의 NSAPI 값을 SGSN으로/으로부터의 상기 NSAPI 값 13으로 변환한다(단계 p). 상기 SGSN은 활성 PDP 콘텍스트 요청 허용(Activate PDP Context Request Accept)으로 응답하며(단계 q), 상기 펨토는 이것을 수신해서 상기 사용자 단말기로 포워딩한다(단계 r).

상기 펨토는 그 후 사용자 단말기 및 펨토 사이의 NSAPI가 5이지만 상기 펨토 및 SGSN 사이에서 사용하기 위해 선택된 상이한 변환 NSAPI 값을 갖는 원래의 PDP 콘텍스트를 재개할 준비를 한다. 구체적으로, 상기 사용자 단말기는 5의 NSAPI 값 및 제 1 액세스 포인트 이름, 및 제 1 트랜잭션 식별자(TI)를 포함한 활성 PDP 콘텍스트 요청을 상기 펨토에 전송한다(단계 s). 상기 펨토는 IMSI 및 TI를 저장하며, 이 예에서, 상기 NSAPI를 5에서 14로 변환하며(단계 t), 수정된 활성 PDP 콘텍스트 요청을 상기 SGSN에 포워딩한다(단계 u). 상기 SGSN은 상기 NSAPI 값, 즉 14와 동일한 무선 액세스 베어러 아이덴티티(RAB ID)를 포함한 무선 액세스 베어러(RAB) 할당 요청으로 응답한다(단계 v). 상기 펨토는 5의 변환된 NSAPI 값과 동일한 RAB ID를 포함한 무선 베어러 셋업 메시지를 포워딩함으로써(단계 w) 응답한다. 상기 SGSN은 그 후 활성 PDP 콘텍스트 허용 메시지를 상기 펨토에 전송하며(단계 x), 상기 펨토는 상기 사용자 단말기에 포워딩한다(단계 y).

몇몇 변형들

몇몇 대안적인 실시예들에서, 상기 펨토에 의해 수행되는 변환이라기보다는, 상기 변환은 상기 펨토-게이트웨이에 의해 수행된다.

몇몇 실시예들에서, 상기 펨토 네트워크, 보다 구체적으로는 상기 펨토 또는 펨토-게이트웨이는 활성 PDP 콘텍스트 요청으로부터 액세스 포인트 이름(Access Point Name; APN)을 결정함으로써 특정 APN을 갖고 활성화되는 PDP 콘텍스트들 상에서만 NSAPI 변환을 수행할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, NSAPI 변환은 펨토-게이트웨이를 공유하는 펨토들의 클러스터 중 임의의 것에 의해 수행될 수 있다. 이것은 상기 펨토-게이트웨이에 의해 지시받을 수 있거나, 또는 펨토-간 재선택/핸드오버의 경우에서 또 다른 것에 통지하는 하나의 펨토에 의해 지시받을 수 있다.

일반

본 발명은 그것의 본질적인 특성들로부터 벗어나지 않고 다른 특정 형태들로 구체화될 수 있다. 설명된 실시예들은 모든 면들에서 단지 예시적이고 비제한적인 것으로서 고려된다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 말한 설명에 의해서라기 보다는 첨부된 청구항들에 의해 표시된다. 청구항들의 등가물의 의미 및 범위 내에 있는 모든 변화들은 그것의 범위 내에 포함되어야 한다.

당업자는 다양한 상술된 방법들의 단계들이 프로그램된 컴퓨터들에 의해 수행될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 몇몇 실시예들은 기계 또는 컴퓨터 판독가능하고 명령들의 기계-실행가능하거나 또는 컴퓨터-실행가능한 프로그램들을 인코딩하는 프로그램 저장 디바이스들, 예로서 디지털 데이터 저장 미디어에 관련되며, 여기서 상기 명령들은 상술된 방법들의 단계들의 일부 또는 모두를 수행한다. 상기 프로그램 저장 디바이스들은 예로서, 디지털 메모리들, 자기 디스크들 및 자기 테이프들과 같은 자기 저장 미디어, 하드 드라이브들, 또는 광학적으로 판독가능한 디지털 데이터 저장 미디어일 수 있다. 몇몇 실시예들은 상술된 방법들의 상기 단계들을 수행하도록 프로그램된 컴퓨터들을 수반한다.

10: 네트워크 22: 기지국
24: 매크로셀 30: 펨토셀 기지국
32: 펨토셀 34: 사용자 단말기
36: 백홀 연결 37: 펨토 네트워크
160: 링크 170: 네트워크 제어기
180: GGSN 190: 인터넷
210: PSTN 215: 운영자 IP 네트워크
220: SGSN 230: 펨토셀 제어기/게이트웨이
250: MSC 253: 코어 네트워크

Claims (15)

1. 펨토셀 기지국 및 매크로셀 기지국 사이에서 사용자 단말기와의 연결의 변경시 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 콘텍스트를 비활성화시키는 방법에 있어서,
   상기 펨토셀 기지국이, PDP 콘텍스트의 제 1 식별자를 포함한 메시지를 수신하는 단계(도 3:a), 상기 PDP 콘텍스트의 식별자를 제 2 식별자로 변경하는 단계, 및 상기 변경된 메시지를 코어 네트워크에 포워딩하는 단계,
   상기 코어 네트워크가, 식별자를 포함한 추가 메시지를 수신하는 단계, 상기 코어 네트워크가 상기 수신된 식별자가 상기 코어 네트워크가 예상하는 식별자와 일치하지 않음을 결정하는 단계, 및 따라서 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 단계를 포함하는, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 PDP 콘텍스트의 제 1 식별자는 상기 사용자 단말기 및 펨토셀 기지국 사이에서의 메시징에서 사용되며 상기 PDP 콘텍스트의 식별자인 제 2 식별자는 상기 펨토셀 기지국 및 코어 네트워크 사이에서의 메시징에 사용되고, 상기 방법은,
   상기 제 1 식별자를 포함하는 연결 변경 요청 메시지인 상기 추가 메시지를 매크로셀 기지국으로부터 상기 코어 네트워크로 포워딩함으로써 상기 매크로셀 기지국을 통해 상기 연결의 변경을 요청하는 단계(도 6:b)를 포함하며,
   상기 코어 네트워크가 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화시키도록 상기 제 2 식별자를 예측하는, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 식별자를 포함한 연결 변경 요청 메시지인 상기 추가 메시지를 상기 코어 네트워크에 포워딩함으로써 상기 매크로셀 기지국으로부터 상기 펨토셀 기지국으로의 연결의 변경을 요청하는 단계(도 7:b)를 포함하며,
   상기 코어 네트워크는 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화시키도록 상기 제 1 식별자를 예측하는, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 2 식별자는 네트워크 서비스 액세스 포인트 식별자(NSAPI)가 없다는 표시인, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 식별자는 NSAPI 값이고 상기 제 2 식별자는 상이한 NSAPI 값 또는 NSAPI가 없다는 표시인, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 펨토셀 기지국은 상기 제 1 식별자 대 상기 제 2 식별자의 매핑을 저장하는, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 사용자 단말기는 상기 제 2 식별자를 포함한 메시지를 수신하지만 또한 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화시키도록 상기 제 1 식별자를 수신하기를 기대하는, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연결 변경 요청 메시지는 라우팅 영역 업데이트 요청인, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 2 식별자가 상기 사용자 단말기에 의한 식별자로서 사용하기 위해 요청된 값을 가질 때, 상기 제 1 식별자와 연관된 상기 PDP 콘텍스트는, 상기 제 2 식별자 값을 상기 사용자 단말기에 의해 상기 요청된 사용을 위해 이용가능해지도록 비활성되며, 상기 PDP 콘텍스트는 그 뒤에 상이한 제 2 식별자 값으로 재개되는, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펨토셀 기지국은 펨토-게이트웨이에 의해 제어되며 상기 펨토-게이트웨이는 상기 식별자를 변경하는 것을 제어하는, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    펨토셀 기지국들의 클러스터에서의 또 다른 펨토셀 기지국으로의 재선택시, 상기 또 다른 펨토셀 기지국은 상기 코어 네트워크로의 메시지들에서의 사용을 위해 상기 제 2 식별자를 통지받는, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 식별자는 단지 선택된 액세스 포인트 이름(APN)을 가진 PDP 콘텍스트들에 대하여 사용되는, PDP 콘텍스트를 비활성화시키는 방법.
13. 펨토셀 기지국, 매크로셀 기지국, 및 코어 네트워크를 포함한 전기통신 네트워크에 있어서,
    상기 펨토 기지국은 PDP 콘텍스트의 제 1 식별자를 제 2 식별자로 변경하기 위해, 및 상기 변경된 메시지를 상기 코어 네트워크로 포워딩하기 위해, PDP 콘텍스트의 상기 제 1 식별자를 포함한 메시지를 수신하도록 구성되며;
    상기 코어 네트워크는 이러한 식별자를 포함한 메시지를 수신하고, 상기 수신된 식별자가 상기 코어 네트워크가 예측한 상기 식별자와 일치하지 않음을 결정하며, 따라서 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화시키도록 구성되는, 전기통신 네트워크.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 PDP 콘텍스트의 상기 제 1 식별자는 사용자 단말기 및 펨토셀 기지국 사이에서의 메시징에 사용되고 상기 제 2 식별자는 상기 펨토셀 기지국 및 코어 네트워크 사이에서의 메시징에서 상기 PDP 콘텍스트의 식별자로서 사용되며, 상기 사용자 단말기는 매크로셀 기지국으로의 연결의 변경을 요청하도록 구성되고 상기 매크로셀 기지국은 상기 제 1 식별자를 포함한 요청 메시지를 상기 코어 네트워크에 포워딩하도록 구성되며,
    상기 코어 네트워크는 상기 제 2 식별자를 예측하고 따라서 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화시킴으로써 상기 제 1 식별자에 응답하도록 구성되는, 전기통신 네트워크.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 매크로셀 기지국으로부터 상기 펨토셀 기지국으로의 연결의 변경을 요청하도록 구성되고, 상기 펨토셀 기지국은 상기 제 2 식별자를 포함한 상기 요청 메시지를 상기 코어 네트워크에 포워딩하도록 구성되고,
    상기 코어 네트워크는 상기 제 1 식별자를 예측하고 상기 PDP 콘텍스트를 비활성화시킴으로써 상기 제 2 식별자의 수신에 응답하도록 구성되는, 전기통신 네트워크.

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