KR20130132467A - 이동 통신 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

이동 통신 장치는 이동 통신 네트워크에의 및/또는 그로부터의 데이터를 통신하기 위해 구성되고, 이동 통신 장치는 작동중에, 이동 통신 장치의 통신 세션을 지원하는 통신 베어러를 통해 통신을 위한 데이터 패킷들의 상대적인 타입의 지시를 통신하고 -데이터 패킷들의 타입의 지시는 통신 베어러를 컨피그하기 위해 사용됨-, 데이터 패킷들의 타입의 지시에 따라 하나 이상의 기지국을 통해 하나 이상의 인프라스트럭처 장비에 통신 베어러를 통해 데이터 패킷들을 통신하도록 구성되고, 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신은 통신 베어러를 통해 통신되고 있는 데이터 패킷들의 타입에 따라 이동 통신 네트워크에 의해 제어된다. 데이터 패킷들이 낮은 우선순위라는, 또는 머신 타입 통신 애플리케이션에 의해 생성된다거나 또는 수신되고 있다는 지시 등의 데이터 패킷들의 상대적인 타입의 지시를 제공함으로써, 이동 통신 네트워크는 통신 베어러로부터의 데이터 패킷들의 통신을 더 높은 우선순위를 갖는 다른 통신 베어러를 통해 통신되는 데이터 패킷들과 차별적으로 제어할 수 있다. 일 예에 있어서, 이동 통신 네트워크가 혼잡을 경험하고 있을 때, 이동 통신 네트워크는 낮은 우선순위 및/또는 머신 타입 통신 애플리케이션으로부터의 데이터 패킷들을 버퍼링하지만, 더 높은 우선순위의 데이터 패킷들을 버퍼링하지 않는다.

Description

이동 통신 장치 및 방법{MOBILE COMMUNICATIONS DEVICE AND METHOD}

본 발명은 이동 통신 네트워크에의 및/또는 그로부터의 데이터를 통신하기 위한 이동 통신 장치 및 데이터 패킷들을 통신하기 위한 방법에 관한 것이다.

이동 통신 시스템은 지난 10년 정도에 걸쳐 GSM 시스템(Global System for Mobiles: 모바일을 위한 글로벌 시스템)으로부터 3G 시스템으로 진화했고, 지금은 회선 교환 통신뿐만 아니라 패킷 데이터 통신을 포함한다. 제3 세대 프로젝트 파트너십(third generation project partnership: 3GPP)은 이제 코어 네트워크 부분이 이전의 이동 통신 네트워크 아키텍처들의 구성요소들의 병합, 및 다운 링크의 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM)와 업링크의 싱글 캐리어 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier Frequency Division Multiple Access: SC-FDMA)에 기초한 무선 액세스 인터페이스를 기반으로 더 단순화된 구조를 형성하기 위해 진화되어온 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE)이라고 불리는 이동 통신 시스템을 개발하기 시작했다. 코어 네트워크 구성요소들은 강화된 패킷 통신 시스템에 따라 데이터 패킷들을 통신하도록 구성된다.

현재 이동 통신에서 서비스들은 사람 대 사람(human to human: H2H) 통신, 즉, 사람에 의해 다른 사람에게 전송되는 데이터 또는 적어도 사람에 대한 프리젠테이션을 위해 전송되는 데이터가 지배적이다. 이제 머신 타입 통신(machine type communications: MTC) 또는 머신 대 머신(machine to machine: M2M) 통신이라고 일반적으로 일컬어지는 머신들에의 및/또는 그로부터의 통신을 수용하기 위한 요구가 있다는 것이 인식되고 있다. MTC 통신은 예를 들어, 어떤 다른 자극 또는 머신의 어떤 속성 또는 감시되는 어떤 파라미터 또는 소위 스마트 미터링(smart metering)에 대한 응답으로 자동으로 소스로부터 생성된 데이터를 통신하는 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서 음성과 같은 사람의 통신은 데이터가 몇 밀리초(millisecond)의 버스트들로 생성되고 그 사이에 휴지기들을 갖는 몇 분(minutes)의 통신 세션을 필요로 하는 통신인 것을 특징으로 할 수 있거나, 또는 비디오는 실질적으로 일정한 비트 속도로 데이터를 스트리밍으로 하는 것을 특징으로 할 수 있는데 반해, 일반적으로 MTC 통신은, 광범위하게 다양한 가능한 MTC 통신들도 있다는 것이 이해될 것이지만, 간헐적으로 소량의 데이터를 통신하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이해하게 될 것인 바와 같이, MTC 통신 장치에 의해 생성된 데이터 패킷을 통신함에 의해 제시되는 문제들에 대하여 특히 독점적인 것은 아니지만, 효율적으로 작동할 수 있는 이동 통신 시스템 및 네트워크를 제공하는 것이 일반적으로 바람직하다.

본 발명에 따르면, 이동 통신 네트워크에의 및/또는 그로부터의 데이터를 통신하기 위한 이동 통신 장치가 제공되고, 이동 통신 장치는 작동중에,

이동 통신 장치의 통신 세션을 지원하는 통신 베어러를 통해 통신을 위한 데이터 패킷들의 상대적인 타입의 지시를 통신하고 -데이터 패킷들의 타입의 지시는 통신 베어러를 컨피그하기 위해 사용됨-,

데이터 패킷들의 타입의 지시에 따라 하나 이상의 기지국을 통해 하나 이상의 인프라스트럭처 장비에 통신 베어러를 통해 데이터 패킷들을 통신하도록 구성되고, 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신은 통신 베어러를 통해 통신되고 있는 데이터 패킷들의 타입에 따라 이동 통신 네트워크에 의해 제어된다.

데이터 패킷들이 낮은 우선순위이라거나, 또는 머신 타입 통신 애플리케이션에 의해 생성된다거나 또는 수신되고 있다는 지시 등의 데이터 패킷들의 상대적인 타입의 지시를 제공함으로써, 이동 통신 장치는 통신 베어러로부터의 데이터 패킷들의 통신을, 더 높은 우선순위를 갖는 다른 통신 베어러를 통해 통신되는 데이터 패킷들과 차별적으로 제어할 수 있다. 일 예에 있어서, 이동 통신 네트워크가 혼잡을 경험하고 있을 때, 이동 통신 장치 및/또는 이동 통신 네트워크는 낮은 우선순위 및/또는 머신 타입 통신 애플리케이션으로부터의 데이터 패킷들을 버퍼링하지만, 더 높은 우선순위의 데이터 패킷들을 버퍼링하지 않는다.

발명자는 예를 들어 머신 타입 통신 등의 어떤 애플리케이션 프로그램들이, 정기적이라고 언급되는, 주기적으로 데이터 패킷들의 통신을 필요로 할 수 있다고 인식했다. 이들은 소량의 데이터 패킷들이지만, 이 애플리케이션 프로그램들로부터의 데이터 패킷들의 통신의 주기성이 일치한다면, 애플리케이션들로부터의 주기적인 통신은 이동 통신 네트워크에 혼잡을 유발할 수 있다.

본 기술에 따르면, 통신 베어러를 확립하기 위해 구성된 이동 통신 장치는, 베어러를 요청하거나, 베어러를 확립하거나, 또는 베어러를 변경할 때, 통신될 데이터의 상대적인 타입을 나타내는 지시를 이동 통신 네트워크에 제공하도록 구성된다. 일 예에 있어서, 나타내어진 데이터의 타입은 낮은 우선순위 지시자이고, 다른 예는 통신되는 데이터가 MTC 애플리케이션을 위한 것이라는 지시를 제공하는 지시자이다. 따라서, 본 기술의 실시 형태들은 다음을 할 수 있다:

● 애플리케이션 및/또는 트래픽 타입마다 액세스 지시자들, 예를 들어, 소위 액세스/트래픽 타입 지시라고 일컬어지는 낮은 우선순위 지시 및 MTC 지시를 동적으로 설정;

● 시스템에 저장된 컨텍스트 정보에 지시자들을 설정 및/또는 변경;

● 통신 네트워크 엔티티들의 통계 정보를 수집;

● 지시된 트래픽에 따라 이동 통신 네트워크를 제어;

● 이 지시자들을 유연한 방식으로 설정 및 변경할 수 있도록 시스템을 변경.

낮은 우선순위 지시자 및 MTC 지시자는 AS 액세스 메시지에 뿐만 아니라 NAS 액세스 메시지에 사용된다. 이 지시자들의 사용은 이동 통신 장치가 네트워크에 연결되어 있는 시간 동안(위에서 설명한 바와 같이 몇 가지 예외들이 가능함) 일반적으로 고정되어 남는 컨피그레이션 파라미터들(configuration parameters)에 의해 제어된다. 본 기술에 따르면, 애플리케이션 프로그램들에 의해 생성된 트래픽 타입에 기초하여 통신 베어러들의 동적 컨피그레이션을 가능하게 하는 스킴이 제안된다. 예를 들어, MTC 애플리케이션은 자동차, 긴급 처리 애플리케이션, 매시간마다 메일박스와 동기화하는 메일 클라이언트, VoIP 통화 등을 할 수 있도록 하는 H2H 애플리케이션의 어떤 유지보수 파라미터들(maintenance parameters)을 보고할 수 있다.

일 예에 있어서 데이터 패킷 통신의 제어는, 더 낮은 우선순위인, 그리고/또는 머신 타입 통신 애플리케이션으로부터의 또는 그로의 통신을 위한 것인 데이터 패킷들의 저장 및/또는 폐기를 포함하고, 더 높은 우선순위의 다른 통신 베어러들을 통해 통신되는 데이터 패킷들을 우선적으로 저장 및/또는 폐기하지 않는다. 따라서, 예를 들어, 이동 통신 네트워크의 혼잡은 더 낮은 우선순위 또는 MTC 애플리케이션들로부터의 데이터 패킷들의 통신을 줄임으로써 관리될 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 이동 통신 네트워크의 일부를 형성하는 인프라스트럭처 장비가 제공된다. 이동 통신 네트워크는 이동 통신 장치들에의 및/또는 그로부터의 데이터를 통신하기 위한 것이고, 인프라스트럭처 장비는 작동중에, 통신 세션들을 지원하는 통신 베어러들을 통해 통신되는 데이터 패킷들의 상대적인 타입에 따라 이동 통신 장치들에 요청대로 이동 통신 네트워크에 의해 제공되는 하나 이상의 통신 베어러의 지시를 수신하고 -데이터 패킷들의 타입의 지시들은 통신 베어러들을 컨피그하기 위해 사용됨-, 이동 통신 네트워크 내의 이동 통신 장치들에 제공된 복수의 미리 정해진 타입에 대한 통신 베어러들의 각 타입의 베어러의 수를 결정하고, 복수의 미리 정해진 타입 각각에 대한 각 타입의 통신 베어러의 수에 따라 이동 통신 네트워크의 상태를 결정하도록 구성된다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 이동 통신 장치들에의 및/또는 그로부터의 데이터를 통신하기 위한 이동 통신 네트워크가 제공된다. 이동 통신 네트워크는 복수의 인프라스트럭처 장비를 포함하는 코어 네트워크 부분, 및 이동 통신 장치에의 또는 그로부터의 데이터를 통신하기 위한 무선 액세스 인터페이스가 제공되는 복수의 기지국을 포함하는 무선 네트워크 부분을 포함하고, 이동 통신 네트워크는 통신 세션들을 지원하는 통신 베어러들을 통해 통신되는 데이터 패킷들의 상대적인 타입에 따라 이동 통신 장치들에 요청대로 통신 베어러들을 제공하도록 구성되고, 데이터 패킷들의 타입의 지시는 통신 베어러를 컨피그하기 위해 사용된다. 이동 통신 네트워크는, 작동중에, 이동 통신 네트워크 내의 이동 통신 장치들에 제공된 복수의 미리 정해진 타입에 대한 통신 베어러들의 각 타입의 베어러의 수를 결정하고, 복수의 미리 정해진 타입 각각에 대한 각 타입의 통신 베어러의 수에 따라 이동 통신 네트워크의 상태를 결정하도록 구성된 제어 유닛을 포함한다.

본 발명의 다른 양태들 및 특징들은 첨부된 청구범위에 정의되고 통신 장치들의 연관된 그룹을 형성하기 위한 통신 장치 및 데이터 통신 방법을 포함한다.

이제 본 발명의 실시 형태들의 예를 유사한 부분들에 동일한 지정된 참조 부호들을 붙인 첨부 도면을 참조하여 설명할 것이며, 도면에 있어서:
도 1은 3GPP 롱 텀 에볼루션(LTE) 표준에 따라 작동하는 통신 시스템을 형성하는 이동 통신 장치 및 이동 통신 네트워크의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이동 통신 네트워크를 위해 통신 베어러를 통해 이동 통신 장치들에의 및/또는 그로부터의 데이터 패킷들을 통신하기 위해 구성되는 도 1에 나타낸 네트워크 요소들의 개략적인 블록도이다.
도 3은 2개의 통신 베어러를 사용하여 통신 장치에서 작동하는 4개의 애플리케이션 프로그램을 나타내는 이동 통신 장치의 개략도이다.
도 4는 이동 통신 장치가 베어러 확립 또는 컨피그레이션 메시지를 생성 및 통신하는 예를 나타내는 부분 개략도 부분 흐름도이다.
도 5는 이동 통신 장치가 데이터 패킷들이 낮은 우선순위이라거나 또는 데이터 패킷들이 MTC 애플리케이션 또는 장치에 의해 생성된다라는 지시를 포함하는 메시지를 생성 및 통신하는 예를 나타내는 부분 개략도 부분 흐름도이다.
도 6은 도 4의 예를 반영하는 낮은 우선순위 및/또는 MTC 타입의 데이터 패킷들을 위해 이동 통신 장치가 통신 베어러를 확립하고 컨피그하는 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 도 6에 도시된 예를 반영하는, 낮은 우선순위 및/또는 MTC 타입의 데이터 패킷들을 위해 이동 통신 장치가 통신 베어러를 확립하고 컨피그하는 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 이동 통신 장치에의 및/또는 그로부터의 데이터 패킷들을 통신하기 위해 구성되는 도 1에 도시된 네트워크 요소들의 개략적인 블록도이며, 업링크 통신용 베어러와 다운링크 통신용 베어러를 별도로 나타낸다.
도 9는 24시간 기간 동안 시간에 대해 통신되는 데이터 패킷들에 관해 통신 네트워크에 대한 부하의 플롯을 나타내는 그래픽도이다.
도 10은 본 기술에 따라 구성된 도 8에 도시된 통신 베어러들을 지원하는 통신 체인의 일부를 형성하는 서빙 게이트웨이의 개략적인 블록도이다.
도 11은 2개의 라우터를 통해 소정의 서비스 품질로 통신 베어러를 사용하여 통신하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이와 서빙 게이트웨이의 개략적인 블록도이다.
도 12는 이동 통신 네트워크가 다른 통신 베어러의 데이터 패킷들에 대한 통신 베어러의 데이터 패킷들의 상대적인 우선순위에 따라 데이터 패킷들의 통신을 제어하는 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 기술에 따라 작동하는 제어 유닛을 포함하도록 구성된 도 1에 도시된 통신 시스템을 형성하는 이동 통신 네트워크 및 이동 통신 장치의 개략적인 블록도이다.
도 14는 본 기술에 따라 결정되는 네트워크의 상대적인 부하에 따라 이동 통신 네트워크가 제어되는 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 15는 통신 베어러가 낮은 우선순위 또는 MTC 타입 애플리케이션을 위한 것이라는 지시를 네트워크의 구성요소들에게 배포하도록 구성되는 LTE 네트워크의 구성요소들을 나타내는 개략적인 블록도이다.

본 발명의 실시 형태들은 3GPP 롱 텀 에볼루션(LTE) 표준에 따라 작동하는 이동 통신 네트워크를 사용하는 구현을 참조하여 설명된다. 도 1은 LTE 네트워크의 예의 아키텍처를 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 그리고 종래의 이동 통신 네트워크와 같이, 이동 통신 장치들(UE)(1)은 강화된(enhanced) NodeB들(eNodeB)로서 LTE에서 언급되는 기지국들(2)에의 및 그로부터의 데이터를 통신하도록 구성된다. 무선 액세스 인터페이스를 통해 데이터를 전송 및 수신하기 위해 각 통신 장치(1)들은 송신기/수신기 유닛(3)을 포함한다.

기지국들 또는 eNodeB들(2)은, 통신 장치들(1)이 이동 통신 네트워크를 통해 로밍할 때 그 통신 장치들에 대해 이동 통신 서비스의 관리 및 라우팅을 수행하도록 구성되는 서빙 게이트웨이 S-GW(6)에 연결된다. 이동성 관리 및 연결성을 유지하기 위해, 이동성 관리 엔티티(MME)(8)는 홈 가입자 서버(HSS)(10)에 저장된 가입자 정보를 사용하여 통신 장치들(1)과의 향상된 패킷 서비스(EPS) 연결을 관리한다. 다른 코어 네트워크 구성요소들로서는 정책 과금 및 리소스 기능(policy charging and resource function: PCRF)(12)을 포함하고, 인터넷 네트워크(16)에 그리고 최종적으로는 외부 서버(20)에 연결되는 패킷 데이터 게이트웨이(P-GW)(14)를 포함한다. 자세한 정보는 제목 "LTE for UMTS OFDM and SC-FDMA based radio access", Holma H. 및 Toskala A. page 25 ff에서 LTE 아키텍처에 대해 수집될 수 있다.

다음의 설명에서 LTE/SAE 용어와 이름들이 사용된다. 그러나, 본 기술의 실시 형태들은 GPRS 코어 네트워크를 갖는 GERAN 및 UMTS 등의 다른 이동 통신 시스템들에 적용될 수 있다.

베어러 구성

본 기술의 실시 형태들의 예는 공통의 목적으로 또는 전용 장치들에 배포되는 MTC 애플리케이션들 및 일반 애플리케이션들의 공존을 허용하기 위한 구성을 제공한다. 현재, 롱 텀 에볼루션/강화된 패킷 통신(LTE/EPC) 시스템(릴리스-10)은 장치를 낮은 우선순위 장치 또는 MTC 장치 중 하나로서 컨피그할 것을 제안한다. MTC 지시는 MTC 애플리케이션들(MTC 장치들)을 위해 컨피그된 이동 통신 장치들을 위해 사용되어야 하는데 반해, 낮은 우선순위 지시는 모든 장치들을 위해, 즉, 일반적인 사람 대 사람뿐만 아니라 MTC 장치들을 위해 사용될 수 있다. MTC 지시는 MME, SGW, 및 PDN-GW에서 컨텍스트 데이터로서 저장되는데 반해, 낮은 우선순위 지시는 과금 기록의 생성을 보조하기 위해 네트워크에 저장될 수 있다. 낮은 우선순위 지시자는 일반적으로 통신 베어러들에 대한 서비스 품질 QoS 파라미터들을 정의하는 파라미터들 중 하나인 할당 및 보존 우선순위(Allocation Retention Priority: ARP) 값으로 지시된다. ARP 값들은 네트워크가 이러한 통신 베어러들을 통해 보내진 데이터 패킷들을 어떻게 취급해야 하는지 그리고 이 데이터 패킷들을 생성하는 사용자들을 간접적으로 어떻게 취급해야 하는지를 결정한다. MTC 지시 등의 이러한 추가 베어러 파라미터들은 QoS 파라미터들에 반영되지 않고, 예를 들면, S-GW와 PDN-GW에 이 추가의 MTC 지시자 정보를 저장하는 논리적 엔티티들에 의해 고려될 수 있을 뿐이다.

현재, 장치는 OMA DA 및/또는 (U)SIM OTA 절차의 도움으로 제조 프로세스 동안 또는 나중에 컨피그될 수 있다. 일단 장치가 컨피그되면, 그 컨피그레이션은 최소한 장치가 네트워크에 연결되어 있는 시간 동안 유효하다. 장치는 그의 컨피그레이션 파라미터들을 변경할 수 없지만, 네트워크는 전술한 절차들의 도움으로 이러한 파라미터들을 변경할 수 있다. 그러나, 이것은, 이 절차들의 주요 목적이, 예를 들면, 최초 연결시에 또는 장비가 빈번한 리-컨피그레이션을 허용하지 않게 변경되었을 때, 초기 컨피그레이션을 활성화하는 것이기 때문에, 빈번히 일어나지 않을 것이다. 또한 알려진 이동 통신 네트워크들은 낮은 우선순위 또는 MTC 지시에 따라 통신 베어러를 확립하거나 컨피그하지 않는다.

본 기술에 따르면, 통신 베어러를 확립하도록 구성되는 이동 통신 장치는, 통신될 데이터의 상대적인 타입을 나타내는 지시를 기존의 베어러를 변경하거나 또는 베어러를 요청할 때 이동 통신 네트워크에 제공하도록 구성된다. 일 예에 있어서, 지시된 데이터의 타입은 낮은 우선순위 지시자이고, 다른 예는 통신되는 데이터가 MTC 애플리케이션을 위한 것이라는 지시를 제공하는 지시자이다. 따라서 본 기술의 실시 형태들에 따르면, 다음을 할 수 있다:

● 애플리케이션 및/또는 트래픽 타입마다 액세스 지시자들, 예를 들어, 소위 액세스/트래픽 타입 지시라고 일컬어지는 낮은 우선순위 지시 및 MTC 지시를 동적으로 설정;

● 시스템에 저장된 컨텍스트 정보에 지시자들을 설정 및/또는 변경;

● 통신 네트워크 엔티티들의 통계 정보를 수집;

● 지시된 트래픽에 따라 이동 통신 네트워크를 제어;

● 이 지시자들을 유연한 방식으로 설정 및 변경할 수 있도록 시스템을 변경.

낮은 우선순위 지시자 및 MTC 지시자는 액세스 스트라텀(access stratum: AS) 액세스 메시지에 뿐만 아니라 논-액세스 스트라텀(non-access stratum: NAS) 액세스 메시지에 사용된다. 이 지시자들의 사용은 이동 통신 장치가 네트워크에 연결되어 있는 시간 동안(위에서 설명한 바와 같이 몇 가지 예외들이 가능함) 일반적으로 고정되어 남는 컨피그레이션 파라미터들에 의해 제어된다. 본 기술에 따르면, 애플리케이션 프로그램들에 의해 생성된 트래픽 타입에 기초하여 통신 베어러들의 동적 컨피그레이션을 할 수 있는 스킴이 제안된다. 예를 들어, MTC 애플리케이션은 자동차, 긴급 처리 애플리케이션, 매시간마다 메일박스와 동기화하는 메일 클라이언트, VoIP 통화 등을 할 수 있도록 하는 H2H 애플리케이션의 어떤 유지보수 파라미터들을 보고할 수 있다.

전술한 바와 같이, 현재 제안된 LTE/EPC 표준(릴리스-10)에 따르면, 2개의 지시자들이 MTC 장치 및 낮은 우선순위 장치를 나타내기 위해 도입되었다. MTC 지시는 MTC(MTC 장치들)를 위해 컨피그된 UE들을 위해 사용되어야 하는데 반해, 낮은 우선순위 지시는 모든 장치들에, 즉, 일반적인 장치들 및 MTC 장치들에 사용될 수 있다. MTC 지시는 MME, SGW, 및 PDN-GW에서 컨텍스트 데이터로서 저장되는데 반해, 낮은 우선순위 지시는 과금 기록의 생성을 보조하기 위해 네트워크에 저장될 수 있다. 현재 이 지시들은 AS 및 NAS 레벨에서 액세스 우선순위를 제어하기 위해 사용된다. 이 지시자들은 준 정적 방식(semi static way)으로 컨피그된 이동 통신 장치와 연관되기 때문에, 동일 지시들이 액세스시에 항상 사용된다. 이것은 이 장치들에 의해 컨피그된 통신 베어러들의 일부 또는 전부가 컨텍스트 정보의 일부로서 저장된 동일 지시들을 가질 것이라는 의미를 가질 수 있다.

본 기술에 따르면, 이동 통신 장치는 AS 메시지 및/또는 NAS 메시지에, 장치 타입(현재 그대로)뿐만 아니라 애플리케이션 타입 또는 트래픽 타입을 신호할 수 있는 지시자들을 보내도록 허용된다. 일반적으로 애플리케이션 타입은 다음과 같다:

● 낮은 우선순위의 MTC 애플리케이션

● H2H 애플리케이션

● 낮은 우선순위의 H2H 애플리케이션

● MTC 애플리케이션

애플리케이션 타입은 다음 목록 중 임의의 속성들을 가질 수 있는 트래픽 타입들을 반영할 수 있다:

1. 지연 감내 데이터

2. 동기화된 액세스가 가능한 경우에 자동으로 생성된, MTC 데이터

3. 보통 우선순위 데이터

4. 낮은 우선순위 데이터

5. 높은 우선순위 데이터

이 정보는 초기 액세스를 허여할 때 고려된다. 후속 액세스 시도들에 있어서, 액세스를 트리거하는 간접적 애플리케이션 프로그램과 이동 통신 장치는 상이한 액세스 지시들을 사용할 수 있다. 또한, 시스템은 특정 액세스/트래픽 식별자들을 사용하도록 애플리케이션에 권한을 허여할 수 있다. 예를 들어, 애플리케이션은 디지털 서명이 되어야 할 필요가 있고, 연결시에 시스템은 애플리케이션이 특정 액세스 지시를 사용하도록 허가를 허여한다. 이동 통신 장치의 운영 시스템은 애플리케이션들의 동작을 체크하고 오직 디지털 서명된 애플리케이션들이 설치되고 실행되는 것을 보장하며, 그리고/또는 시스템은 서비스 제공자에 의해 또는 운영자에 의해 서명된 서비스 레벨 계약(Service Level Agreements: SLA)을 장치가 준수하는지에 대해, 장치들에 의해 사용되는 액세스 파라미터들을 감시한다.

본 기술의 다른 실시 형태는 적어도 디폴트 베어러 확립(default bearer establishment)에 이르는 연결 절차(attach procedure)를 제공할 수 있다. 디폴트 베어러를 위해 액세스 지시들은 시스템에 저장된다. 그러나, 이동 통신 장치는 명시적으로 이러한 지시자들을 신호할 수도 있다.

전용 베어러가 나중에 확립되어야 한다면, 액세스시에 사용된 지시자들은 베어러마다 저장된다. 전용 베어러 확립 절차가 네트워크에 의해 또는 선택적으로 이동 장치에 의해 개시된다면, 이 지시자들은 네트워크에 의해 명시적으로 제공된다. 이것은, 베어러에 대한 액세스 파라미터들이 액세스시에 이동 장치에 의해 사용되는 액세스 파라미터들에 대하여 다르게 될 경우에, 이동 장치의 개시된 절차에 적용될 수 있다. 여러 베어러들이 하나의 액세스 시도에서 생성될 때, 이동 통신 장치 또는 네트워크는, 액세스시에 사용된 지시자들이 모든 베어러들에 대해 사용되지 않는다면, NAS 메시지들에 베어러마다 명시적으로 그들을 신호할 수 있다.

실시 형태의 다른 예에 있어서, 네트워크는, 메시지에 새로운 액세스 파라미터들을 추가하는 약간의 개선에 의해, 어떤 지시들이 업데이트/변경될 필요가 있는지가 신호될 수 있도록 기존의 베어러 변경 절차를 사용함으로써 코어 네트워크 엔티티에 저장된 액세스 지시 정보를 변경할 수 있다.

다른 예에 있어서, 이동 통신 장치는 또한 베어러가 변경되도록 요청할 수 있고, 사용될 액세스 파라미터들을 제공할 수 있거나 또는 이 정보가 제공되지 않는다면 액세스시에 사용된 지시자들이 대신 사용된다.

다른 예에 있어서, 통신 베어러들에는 동일하거나 또는 상이한 APN들과 연관된 상이한 액세스 지시들이 제공될 수 있다. 베어러들과 연관된 지시자들이 그들의 컨텍스트 정보의 일부로서 저장되기 때문에, 통신 베어러들은 시스템 내에서 구별될 수 있다. 이것은, 네트워크가 서로 다른 애플리케이션들 및/또는 데이터 소스들로부터 나오는 C-평면 및/또는 U-평면 데이터에 대한 처리를 차별화하는 것을 허용한다. 동일 애플리케이션이 상이한 트래픽 타입들을 생성할 수 있는 것이 가능하여 액세스 지시들은 후속의 액세스 시도들에 대해 변화할 수 있다. 베어러 변경 절차만이 베어러 컨텍스트들을 변경하기 위해 사용되기 때문에, 이동 통신 장치는 베어러 컨텍스트들에 저장된 것들과 상이한 액세스 지시들을 사용할 수 있는 것이 가능하다.

다른 예들은 다음과 같은 양태들을 제공할 수 있다:

● 일단 액세스가 허여되면, 다른 애플리케이션들은 그들의 액세스 지시자들에 상관없이 데이터를 전송/수신할 수 있다. 액세스가 거부되었다고 가정하면, 더 적은 제한을 필요로 하는 애플리케이션은 여전히 상이한 지시자들을 사용하여 후속의 액세스 시도를 시작할 수 있다. 그러나 동등하거나 더 낮은 권한을 갖는 임의의 애플리케이션은 차단될 것이다.

● 가장 높은 우선순위: MTC 지시 설정, 보통 우선순위: 지시자 설정 없음, 낮은 우선순위: 낮은 우선순위 지시 설정, 가장 낮은 우선순위: MTC 및 낮은 우선순위 지시들 설정 등의 가장 높은 우선순위로부터 가장 낮은 것까지의 목록에 따라 시스템은 액세스 시도들에 우선순위를 할당할 수 있다.

● 시스템이 더 높은 우선순위의 액세스를 차단할 때, 더 낮은 우선순위의 모든 액세스 시도들은 그들에 적용되는 동일한 제한에 의해 암묵적으로 차단된다.

● 시스템이 더 낮은 우선순위의 액세스를 차단할 때, 더 높은 우선순위의 액세스가 행해질 수 있다. 또한 시스템이 더 높은 우선순위 액세스를 차단하면, 시스템에 명시적으로 제한이 제공되지 않은 한, 암묵적으로 더 낮은 우선순위의 액세스들에 제한이 적용된다.

● APR 값들에 의해 지시되는 더 많은 우선순위 레벨들이 있을 수 있다.

이제 본 기술을 실시하는 더 상세한 구현의 예에 대해 설명한다. 도 2는 이동 통신 네트워크에 연결할 때 이동 통신 장치(20)가 따르는 연결 절차의 일부일 수 있는 통신 베어러에 대한 요청을 이동 통신 장치(20)가 통신하는 예의 도시를 제공한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이동 통신 장치(20)는 연결 또는 요청 메시지를 eNodeB(2)에 통신하고, 이것은 eNodeB(2)에 연결된 서빙 게이트웨이 S-GW(6)에 더 통신되고 그 후 패킷 데이터 게이트웨이 PDN-GW(14)에 통신된다. 그러나, 본 기술에 따르면, 이동 통신 장치(20)는 하나 이상의 애플리케이션 프로그램들을 실행할 수 있다.

본 기술에 따르면, 이동 통신 장치에서 실행되고 있는 하나 이상의 애플리케이션 프로그램 각각은 그 애플리케이션 프로그램들에 의해 제공되는 통신 서버들을 지원하는 하나 이상의 통신 베어러에 액세스할 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 통신 장치(20)는 송수신 유닛(30), 제어 프로세서(32), 및 프로그램 실행 프로세서(34)를 포함할 수 있다. 제어 프로세서(32)는 이동 통신 네트워크에의 및 그로부터의 데이터 패킷들을 통신하기 위해 무선 인터페이스를 통해 eNode B(2)에 무선 신호를 통신하는 송수신기 유닛을 제어한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 프로세서(34)는 복수의 애플리케이션 프로그램을 실행하기 위해 구성되고, 이 예에 있어서 사용자에게 통신 서비스를 제공하기 위해 4개의 애플리케이션 프로그램 A1, A2, A3 및 A4가 프로세서에 의해 실행된다. 그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 애플리케이션 프로그램 A1, A2, A3, A4는 애플리케이션 프로그램 A1, A2, A3, A4 중 하나 이상에 의해 확립된 2개의 베어러(36, 38)를 통해 데이터를 통신한다.

LTE 표준과 친숙한 사람들에게 익숙할 것인 바와 같은, 이동 통신 장치는 디폴트 베어러 또는 전용 베어러를 확립할 수 있거나 또는 변경할 수 있다. 예들이 도 3에 도시된다. 도 3에 있어서, 이동 통신 장치(20)가 처음 스위치가 켜질 때, 이동 통신 네트워크에 전송되는 메시지(22)는 등록/연결 메시지이다. 따라서 이동 통신 네트워크는 이동 통신 네트워크의, 예를 들면, HSS에 제공될 수 있는 파라미터들을 사용하여 디폴트 베어러를 확립한다. 그러나 통신 장치(20)는, 예를 들어, 동일한 PDN-GW 또는 액세스 포인트 이름 APN1에 대해 전용 베어러를 확립하는 MME에 해당 메시지를 전송함으로써, 특정 파라미터들에 따라 전용 베어러를 나중에 요청할 수 있다. 마찬가지로 이동 통신 장치는 상이한 액세스 포인트 이름 APN2에 의해 상이한 PDN GW에 대해 전용 베어러 확립할 수 있다. 그러나, 본 기술은 디폴트 또는 전용 베어러(36, 38)를 통해 통신될 데이터의 상대적인 우선순위를 신호하기 위한 구성을 제공함으로써, 이동 통신 네트워크가 그 베어러들을 통해 데이터 패킷들의 통신을 차별화할 수 있게 하여 베어러의 타입에 따라 통신을 차별적으로 제어하는 효과를 제공한다. 일 예에서, 통신 베어러가, 데이터 패킷들의 낮은 우선순위 베어러라는, 또는 데이터 패킷들이 MTC 타입 통신을 위해 통신된다라는 지시에 의해 확립된다면, 네트워크가 혼잡할 때 그 혼잡을 제어하기 위해 이동 통신 네트워크 중 하나 이상의 노드는 미리 정해진 시간 동안 그 데이터 패킷들을 예를 들면 버퍼링할 수 있다. 낮은 우선순위 메시지 또는 MTC 컨피그레이션 메시지의 지시를 제공하는 이동 통신 장치(20)로부터의 요청 메시지들의 통신의 예가 도 5에 제공된다.

도 5에 있어서, 베어러 컨피그레이션 메시지(22.1)는 낮은 우선순위 메시지(50) 및 MTC 컨피그레이션 지시자(52)를 포함하는 것으로 도시된다. 그러나, 베어러 컨피그레이션 메시지가 이동 통신 네트워크에의 연결 시점에서 통신될 수 있더라도, 다른 예들에서 이동 통신 장치는 베어러를 확립하거나 변경하기 위해 AS 또는 NAS 통신의 일부일 수 있는 액세스 파라미터들을 통신하고 있을 수 있다. 따라서 도 5는 AS 통신 및 NAS 통신 둘 다에 대한 낮은 우선순위 지시자(50) 및 MTC 지시자(52)의 통신을 나타내는 예를 제공한다.

LTE에 익숙한 사람들은 이해하게 될 것인 바와 같이, 베어러들은 한번만 컨피그되고, 그 후 그들은 변경 또는 해제될 수 있다. 그러나, 액세스 파라미터들은 베어러가 확립되어 있다는 사실에도 불구하고 액세스마다 변화할 수 있다. 이 액세스 파라미터들은, 예를 들어, RRC 연결 요청에서 AS 레벨일 수 있고, 예를 들어, 서비스 요청 메시지에서, NAS 레벨일 수 있다.

도 3을 다시 참조하여, 본 기술에 따르면, 복수의 애플리케이션 프로그램 A1, A2, A3, A4 각각은 상이한 우선순위를 갖는 상이한 타입에 따라 데이터 패킷들을 통신할 수 있다. 예를 들어, 첫번째 2개의 애플리케이션 프로그램 A1, A2는 보통 우선순위에 따라 데이터 패킷들을 통신하는데 반해, 두번째 애플리케이션 프로그램 A3, A4는 낮은 우선순위의 데이터를 통신한다. 일 예에 있어서, 통신 베어러(36, 38) 중 하나 이상을 통해 통신하기 위한 제1 애플리케이션 프로그램 A1에 액세스가 허여되면, 통신될 데이터 패킷들의 상대적인 우선순위에 대한 요청을 제공하는 NAS 또는 AS 메시지 또는 베어러 컨피그레이션 메시지 중 임의의 것을 수신한 후에 제2 애플리케이션 프로그램 A2에 액세스가 허여될 것이다. 다른 예에 있어서, 두번째 2개의 애플리케이션 프로그램 A3, A4 중 하나가 베어러(38)를 통해 낮은 우선순위 통신에 대한 요청을 통신하면, 이 요청이 거절된다면, MME 데이터는, 그들이 보통 우선순위 액세스를 요청하여 시스템이 그 액세스를 허여하지 않는 한, 첫번째 2개의 애플리케이션 프로그램 A1, A2를 통해 통신될 수 없다. 그와 대조적으로, 애플리케이션 프로그램 A1이 보통 우선순위 데이터를 통신하도록 허용된다면, 제3 및 제4 애플리케이션 프로그램 A3, A4로부터의 낮은 우선순위의 데이터 패킷들이 허용될 것이다.

이해하게 될 것인 바와 같이, 통신 베어러에 대한 액세스는 이동 통신 네트워크 내의 상이한 엔티티들에 의해 허여될 수 있다. 예를 들어, AS 레벨에서, eNodeB가 액세스를 관리하는데 반해, NAS 레벨에서, MME가 액세스를 관리한다. 베어러 컨피그레이션에 대하여, 이것은 한 번 발생하고, U-평면 경로에 있어서의 모든 노드들은 허가를 제공할 필요가 있다.

따라서, 본 기술에 따르면, 그리고 도 3, 도 4, 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 기술은, 애플리케이션 프로그램이 통신 베어러에 의해 통신되고 있는 데이터 패킷들의 타입을 식별할 수 있음으로써, 통신 베어러에 의해 통신되는 패킷들이 다른 타입의 데이터 패킷들에 대하여 그 상대적인 타입의 데이터 패킷들이 차별적으로 취급되도록 이동 통신 네트워크가 통신 베어러의 컨피그레이션을 구성할 수 있도록 하는 효과를 수반하며 애플리케이션 프로그램이 데이터 패킷들을 통신하기 위한 베어러를 컨피그하는 기능을 제공한다. 예를 들어, 데이터 패킷들은 낮은 우선순위 또는 MTC 데이터 패킷 또는 둘 다로서 식별될 수 있고 그에 따라 통신에 적용된다. 본 기술을 기술하는 요약 프로세스는 다음과 같이 요약되며 도 6에 제공된다:

S2: 이동 통신 장치는, 장치가 초기에 이동 통신 네트워크에 연결하는 연결 또는 등록 절차를 수행한다. 이것은, 예를 들어, 이동 통신 장치가 전원이 켜질 때일 수 있다. 연결 또는 등록 절차의 일부로서 이동 통신 장치는 액세스 파라미터들을 포함하는 어떤 컨텍스트 데이터를 통신한다. 본 기술에 따른 액세스 파라미터들은, 낮은 우선순위 지시자 등의 통신될 데이터 패킷들의 타입의 지시, 또는 통신 베어러를 통해 통신될 데이터 패킷들이 통신 장치에서 실행하고 있는 MTC 애플리케이션 프로그램을 위한 것임을 나타내는 지시를 포함할 수 있다. 타입 지시자들은 낮은 우선순위 지시자와 MTC 애플리케이션 지시자의 조합을 포함할 수 있다.

S4: 이동 통신 네트워크는 그 후 이동 통신 장치에 의해 제공되는 액세스 파라미터들을 사용하여 이동 통신 장치로부터 PDN-GW에의 디폴트 타입의 통신 베어러를 생성한다. 이동 통신 네트워크는 이동 통신 장치에 의해 통신되는 파라미터들 및/또는 예를 들어, 이동성 관리 엔티티(MME)(8) 또는 홈 가입자 서버(HSS)(10)에 저장된 액세스 지시들 등의 네트워크에 저장된 액세스 지시들에 기초하여 디폴트 베어러를 생성한다.

S6: 이동 통신 네트워크에 저장된 액세스 지시들이 이동 통신 장치에 의해 지시된 데이터 패킷들의 요청된 타입에 대한 통신 베어러가 제공될 수 있다는 것을 나타내면, 그 타입의 디폴트 베어러가 제공되거나, 또는 액세스 지시들이 요청된 타입에 대한 통신 베어러가 통신 장치에 제공되지 않아야 한다는 것을 나타내면, 네트워크에 저장된 액세스 지시들에 대해 디폴트 통신 베어러가 설정된다. 따라서, 이동 통신 네트워크는 이동 통신 장치에 배치되는 디폴트 베어러의 타입을 제어하지만, 이동 통신 장치에 의해 요청된 베어러의 타입을 고려한다. 예를 들어, 이동 통신 네트워크에 저장된 액세스 지시들이 일반적인 타입의 통신 베어러를 허용한다면, 낮은 우선순위 및/또는 MTC 애플리케이션 베어러에 대한 요청은 디폴트 베어러로서 제공될 것이다.

이동 통신 장치로부터의 및 이동 통신 장치에의 데이터 패킷들을 통신하기 위한 통신 베어러를 확립한 후, 이동 통신 장치는 전용 통신 베어러가 제공되어야 할 필요성이 있을 수 있다. 전용 베어러는 액세스 파라미터들을 사용하여 확립될 수 있거나 또는 확립된 전용 베어러에 대한 액세스 파라미터들은 변경될 수 있다. 마찬가지로 디폴트 베어러의 파라미터들은 변경될 수 있다. 이것은 예를 들어, 통신 장치에서 실행되는 애플리케이션 프로그램이 특정 타입의 데이터 패킷들의 통신을 필요로 할 수 있기 때문일 수 있다. 따라서 도 7에 도시된 흐름도에 따르면, 다음과 같이 요약되어 실행될 수 있다:

S8: 이동 통신 장치에서의 애플리케이션 프로그램은 종래의 신호 동작의 결과로서 이동 통신 네트워크에 통신될 수 있는 AS 또는 NAS 신호 메시지들의 일부로서 전용 베어러를 요청할 수 있지만, 통신될 데이터 패킷들의 타입의 지시를 포함할 수 있다. 예를 들어, AS 또는 NAS 메시지들은, 낮은 우선순위의 데이터 패킷들이라는 지시, 또는 통신되는 데이터 패킷들이 MTC 애플리케이션 프로그램을 위한 것이라는 지시, 또는 이 두 메시지의 조합을 포함할 수 있다. 그 후 전용 통신 베어러는 다른 액세스 포인트 이름을 사용하여 기존의 PDN-GW 또는 다른 PDN-GW로부터 통신 네트워크에 의해 확립될 수 있다.

S10: 대안적으로 이동 통신 장치는 다른 파라미터들뿐만 아니라 통신 베어러를 통해 통신될 데이터 패킷들의 타입의 지시를 포함할 수 있는 베어러 변경 메시지를 통신함으로써 애플리케이션 프로그램에 대한 전용 베어러를 요청할 수 있다.

S12: 이동 통신 네트워크는 디폴트 통신 베어러와 병렬로 작동하는 새로운 통신 베어러를 확립함으로써 전용 통신 베어러를 제공할 수 있다.

이해하게 될 것인 바와 같이, 본 기술에 따르면, 이동 통신 장치에서 실행되는 애플리케이션 프로그램은 컨피그된 통신 베어러에 대해 통신될 데이터 패킷들의 타입을 신호할(signalling) 책임이 있다. 일 예에 따르면, 이동 통신 네트워크의 운영자들은 MTC 통신 및/또는 더 낮은 우선순위 통신을 위해 더 낮은 태리프(tariff)를 설정할 수 있음으로써, 더 낮은 우선순위 데이터 패킷들 및/또는 MTC 애플리케이션 데이터 패킷들을 위한 통신 베어러를 요청하기 위해 애플리케이션 프로그램을 컨피그하도록 애플리케이션 프로그램을 운영하는 사용자를 장려한다.

사용자 평면 제어: 네트워크에 의한 데이터 패킷들의 차별적 취급

전술한 바와 같이, LTE/EPC 시스템(릴리즈 9)을 지정하는 현재 상태는 MTC 장치들과 일반 사용자들 간에 구별을 할 수 없다. 그러나 C-평면 데이터에 대한 이 결핍을 해결하기 위해 노력이 소요되었지만, U-평면 데이터는 일반적인 사용자 및 MTC 사용자에게 동일한 QoS 파라미터들의 공통 집합에 의해서만 차별화될 수 있다. 네트워크가 완전히 활용되려 하고 혼잡을 경험하려 하거나 또는 혼잡을 경험하고 있을 때 등의 상황들에 관련될 수 있는, 이러한 MTC 통신 장치들에 의해 생성된 데이터를 이동 통신 네트워크가 취급할 때, 이 시도는 충분하지 않을 수 있다. IDLE(유휴) 모드에 있는 이동 통신 장치에 대한 데이터가 수신될 때, S-GW는 다운 링크 데이터를 버퍼링할 필요가 있고 MME에 다운링크 데이터 통지 메시지를 보내는 것이 현재 제안되어 있다. 이것은 낮은 우선순위 지시 및/또는 MTC 지시를 고려할 수 있다. 데이터는 S-GW까지 횡단해야 하는데, 거기에서 데이터가 버퍼링되고 어떤 상황들에서는 선택적으로 폐기된다. 이 버퍼링은, 데이터가 다운링크에서 이동 통신 장치에 통신될 때 이동 통신 장치가 IDLE 모드에 있는 경우에만 발생한다. 그러나 본 기술은 이동 통신 장치로부터 이동 통신 네트워크에 전송될 업링크 데이터를 버퍼링할 것을 제안한다.

이동 통신 네트워크는 또한 PDN-GW와 S-GW 사이의 경로에 배치할 수 있는 IP 라우터들로 구성되지만, 이러한 노드들은 베어러들의 개념을 이해하지 않고 일반적으로 QoS 파라미터들의 동일 집합을 갖는 베어러들에 대해 동일 트래픽 처리를 적용하기 위한 어떤 마킹을 사용한다. 예를 들어, 통신 네트워크가 완전히 활용될 수 있거나 또는 혼잡을 경험하려 하거나/경험하고 있다. 라우터들은 버퍼링을 시작하고 나중에 모든 사용자에 해로운 영향을 미치는 데이터의 폐기를 시작하기 위해 표준 혼잡 제어 메커니즘을 적용할 것이다. 가용의 어떤 추가 정보를 갖는 노드들은, 혼잡이 발생하는 것을 방지하기 위해, 또는 혼잡을 해결하고 여파를 방지하거나 또는 혼잡이 해결될 때 여전히 또 다른 혼잡을 유도하는 계류중인/밀려있는 데이터로 인해 네트워크가 스트레스를 받는 소위 동기화 효과를 방지하는 프로세스에 있어서 라우터들을 보조하기 위한 시도에서 IP 라우터들을 지원하기 위해 지능적인 방식으로 작용할 수 있다.

제어기 장치는 선택된 그룹의 데이터가 버퍼로부터 플러시(flushed)되거나 폐기될 때 프로세스를 제어하는 알고리즘을 사용하기 위해 도입될 수 있다. 알고리즘은 예를 들어, 버퍼를 플러시하는 시간의 시차를 두기 위하여, 네트워크에 의해 제공되는 현재 시스템 활용도 및/또는 혼잡 통지 등의 추가 파라미터들에 의해 제어되는 가변 타이머들을 사용할 수 있다.

도 8은 도 1에 제시된 이동 통신 네트워크에 의한 데이터 패킷 통신을 일차원 구성으로 나타내는, eNode B(2)와 S-GW(서빙 게이트웨이)(6)를 통해 이동 통신 장치(20)로부터 PDN-GW(14)에의 데이터 패킷들의 통신의 설명도를 제공한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 2개의 통신 베어러는 양방향일 수 있는 통신 장치(20)에 대해 확립되지만, 도 8에 도시된 예는 다운링크 베어러(80) 및 업링크 베어러(82)를 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 종래 구성에 따르면, 이동 통신 장치(20)는 IDLE 상태 또는 연결된 상태 중 어느 하나에 있을 수 있다. 통신 장치(20)가 IDLE 상태이고 데이터 패킷들이 다운링크로 이동 통신 장치(20)에 통신될 경우라면, 예를 들어, 이동 통신 장치가 연결된 상태로 변화될 때까지 그 데이터 패킷들은 PDN-GW(14) 내에서 버퍼로서 작용하는 데이터 저장소(84)에 저장된다. 전형적으로 이것은 이동 통신 장치가 다운링크 데이터 패킷들을 수신할 것임을 이동 통신 장치에 페이징함으로써 수행된다.

본 기술에 따르면, 이동 통신 장치와 PDN-GW(패킷 데이터 네트워크 게이트웨이) 사이의 통신 베어러의 제어 또는 지식을 갖는 노드들 각각에는 베어러에 의해 통신되는 데이터 패킷들의 타입의 지시가 제공된다. 일 예에 있어서, 데이터 패킷들의 타입은 낮은 우선순위 데이터 패킷들로서 또는 MTC 애플리케이션에의 또는 그로부터의 통신을 위한 데이터 패킷들로서 지시될 수 있다. 통신 베어러에 의해 통신되고 있는 데이터 패킷들의 타입의 지식을 제공함으로써, 이동 통신 네트워크는 낮은 우선순위 데이터 패킷들 및 MTC 애플리케이션들로부터의 데이터보다도, 높은 우선순위 데이터 패킷들을 차별적으로 우선시하는 서로 다른 통신 베어러들에 대한 데이터 패킷들의 통신을 제어할 수 있다. 일 예에 있어서, 데이터 패킷들의 통신의 제어는 이동 통신 네트워크의 혼잡을 제어하기 위해 수행된다.

도 9는 24시간 기간 동안 이동 통신 네트워크에서 통신되는 데이터 패킷들의 결과로서의 이동 통신 네트워크의 부하의 설명적인 그래픽 표현을 제공한다. 따라서 도 9에 도시된 x 축은 24 시간 기간에 걸친 시간의 플롯이고, y 축은 분당 통신되는 메시지의 수를 나타내는 부하를 나타낸다. 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 네트워크는 수요의 큰 피크들 또는 급증을 겪는다. 예를 들어, 이 수요의 피크들은 예를 들어 메일 박스, 또는 상태나 연결성에 있어서의 업데이트 및 어떤 데이터의 다운로드 또는 서버에의 정보 업로드에 대한 신호 요청들을 동기화하는, 예를 들어, 스마트 폰에 있어서 실행중인 애플리케이션 프로그램들의 결과일 수 있다. 설명한 바와 같이, 이것은 아마도 메일 박스를 체크하거나 또는 풀형 방법(pull based methods), 또는 FACEBOOK™ 또는 TWITTER™ 등의 소셜 네트워킹 포털에의 액세스를 체크하기 위한 다양한 통신들의 결과일 수 있다.

본 기술에 따르면, 앞서 언급한 바와 같이, 이동 통신 장치는 통신될 데이터 패킷들의 타입을 나타내는 통신 베어러를 확립하기 위한 액세스 파라미터들을 통신할 수 있다. 따라서, 이동 통신 장치(20)뿐만 아니라, 이동 통신 장치(20), eNode B(72), 서빙 게이트웨이(76), 및/또는 PDN-GW(74) 중 하나 이상은 이동 통신 네트워크를 통해 데이터 패킷들의 통신을 제어하는 효과를 제공하기 위해, 더 높은 우선순위 타입의 다른 베어러들로부터 통신된 데이터 통신 패킷들에 우선하여 낮은 우선순위 베어러 및/또는 MTC 지시된 베어러에 대한 데이터 패킷들을 저장하도록 컨피그될 수 있다. 전술한 바와 같이, 일 예에 있어서, 이동 통신 네트워크를 통한 데이터 패킷들의 제어는 네트워크가 혼잡을 경험하고 있을 때 행해질 수 있다. 따라서, 혼잡이 발생할 때, 혼잡 등의 시간이 줄어들 때까지 낮은 우선순위 소스 및/또는 MTC 애플리케이션들로부터의 데이터 패킷들이 데이터 버퍼에 저장된다. 데이터 버퍼 내의 데이터 패킷들은 혼잡을 줄이기 위해 폐기될 수도 있다.

앞서 언급한 바와 같이, S-GW 등의 네트워크 요소들은 IDLE 상태에 있는 이동 통신 장치들에 대한 데이터 다운링크 데이터를 버퍼링한다. 그러나 연결된 모드에서 이동 통신 장치들에 대한 업링크 방향 또는 다운링크 방향에 대한 데이터 패킷들을 처리하기 위한 구성을 제공하는 것은 알려져 있지 않다. 본 기술에 따르면, S-GW 등의 네트워크 요소는 컨텍스트 정보에 저장된 MTC 애플리케이션 지시자 또는 낮은 우선순위 지시자 등의 다른 지시자들을 고려할 수 있다. 따라서, 초기에 S-GW는 다음의 우선순위 목록에 따라 버퍼링을 시작할 수 있고 나중에 옵션으로 데이터의 폐기를 시작할 수 있는 것이 제안된다:

1. MTC 장치들로부터 나오는 낮은 우선순위 데이터

2. 낮은 우선순위 데이터

3. 일반 사용자들 및/또는 MTC 사용자들

4. 높은 우선순위 사용자들(예를 들어, 높은 우선순위 MTC 장치들 등)

이 우선순위 목록은 버퍼링 및 데이터 폐기 작업들에 개별적으로 적용될 수 있다.

혼잡이 감소되었다거나 또는 시스템 활용도가 특정 임계값 미만으로 떨어졌다는 것을 네트워크가 인프라스트럭처 구성요소들에 통지할 때, S-GW는 다음과 같이 우선순위 목록에 의해 지시된 순서대로 버퍼링된 데이터의 전송을 시작할 수 있다:

1. MTC 장치들로부터 나오는 낮은 우선순위 데이터

2. 낮은 우선순위 데이터

3. 일반 사용자들 및/또는 MTC 사용자들

4. 높은 우선순위 사용자들(예를 들어, 높은 우선순위 MTC 장치들 등)

ARP 값에 의해 지시된 것보다 많은 우선순위들이 있을 수 있다.

이 시도는, 통신 네트워크가 일반 사용자들이 혼잡의 재발을 방지하도록 데이터를 플러시하고 라우터들에 의해 데이터가 폐기되는 위험을 피하도록 해준다.

시스템이 그의 완전한 활용도에 가까워질 때, 낮은 우선순위 MTC 데이터는 일반 사용자들이 고통을 받도록 야기할 가능성이 작고, 또한 예를 들어, 소스에 또는 네트워크 노드들에 버퍼링된다. 따라서, MTC 장치들은 데이터 패킷들을 재전송할 필요가 없을 것이므로, 향상된 배터리를 가질 것이며, 무선 자원의 활용도(즉, 손실된 데이터를 재전송할 필요가 없음)가 개선될 것이다.

도 8에 도시된 같이 노드들 중 하나의 예의 도시로서 서빙 게이트웨이 S-GW(76)가 도 10에 도시된다. 도 10에 도시된 바와 같이, S-GW(76)는 업링크 베어러(82)를 통해 데이터 패킷들의 통신을 제어하기 위해 구성된다. S-GW(76)는 예를 들어 혼잡을 줄이기 위해 업링크 베어러(82)를 통해 데이터 패킷들의 제어가 버퍼링되어야 한다는 지시를 입력(102)에서 수신하는 제어 프로세서(100)를 포함한다. 일 예에 있어서, 제어 프로세서(100)에 의해 수신된 입력(102)은, 이동 통신 네트워크에 혼잡이 있다는 것을 제어 프로세서(100)에 알려주는 더 낮은 IP 계층에 의해 제공되는 명시적 혼잡 통지(explicit congestion notification: ECN)이다. 대안적으로, 하기에서 설명되는 바와 같이, 제어 프로세서(100)에의 입력(102)은 MME에 의해 제공될 수 있거나, 또는 이동 통신 네트워크에 혼잡이 있다는 다른 지시자들을 수신하는 운영 및 유지보수 센터로부터 제공될 수 있다. 다른 예에 있어서, 하기에서 설명되는 바와 같이, 네트워크의 상대적인 혼잡의 지시를 제공하기 위해 소정의 임계값과 비교되는, 이동 통신 네트워크에 의해 제공되는 베어러의 수, 그 베어러들의 타입, 및/또는 이 베어러들의 활용도를 카운팅함에 의해 혼잡 예측이 제공된다.

통신 베어러(82)를 통해 데이터 패킷들의 통신이 통제되어야 한다고 결정한 S-GW(76)의 제어 프로세서(100)는 연결 채널(104)을 통해 베어러(82)로부터 데이터 패킷들을 검색하고, 추가 연결 채널(106)을 통해 데이터 패킷들을 버퍼(108)에 저장한다. 그 후 제어 프로세서(100)는 네트워크가 더 이상 혼잡하지 않다고 판단되어 이 경우 다시 한번 통신 베어러(82)에 버퍼로부터의 데이터 패킷들을 공급할 시간까지 데이터 버퍼(108)에 데이터 패킷들을 유지한다.

또 다른 예에서, 제어 프로세서(100)는 예를 들어, 혼잡을 제어하기 위해 버퍼(108)로부터 데이터 패킷을 폐기할 수 있다. 예를 들어, 제어 프로세서는 데이터 패킷들이 데이터 저장소(108)에 얼마나 오래 저장되어 있는지를 결정하기 위해 사용되는 클럭(110)을 포함할 수 있다. 특정 시간 후에 데이터 패킷들은 폐기될 수 있다.

제어 프로세서는 데이터 패킷들의 타입에 독립적으로 업링크 통신 베어러(82)에 의해 수신된 데이터 패킷들을 폐기하도록 그리고/또는 데이터 패킷들을 차별적으로 버퍼링하도록 작동한다. 따라서, 일 예에 있어서, 데이터 패킷들이 낮은 우선순위 데이터 패킷들이면, 통신 베어러(82)로부터의 데이터 패킷들이 다른 베어러(112)를 통해 통신된 데이터 패킷들에 우선하여 저장됨으로써 다른 베어러(112)에 대해 데이터 패킷들을 차별적으로 통신한다. 따라서, 예를 들어, 혼잡은 이동 통신 네트워크 내에서 제어될 수 있다.

이해하게 될 것인 바와 같이, 본 기술은 인터넷 프로토콜(IP) 라우터가 서비스 품질 파라미터에 기초하여 IP 패킷들의 통신을 차별화하는 종래의 구성과 상이하다. 따라서, 도 11에 도시된 바와 같이 서빙 게이트웨이(76)로부터 PDN-GW(74)까지의 통신은 하나 이상의 라우터(120, 122)를 통할 수 있다. 따라서 라우터들은 PDN-GW 게이트웨이(74)로부터 S-GW(76)에 데이터 패킷들을 IP 패킷들로서 라우팅하기 위해 더 하위의 계층에서 작동한다. 그러나 라우터들은 통신 베어러를 통해 통신되고 있는 데이터 패킷들의 타입에 대한 지식이 없고, 그 데이터 패킷들의 통신을 차별화하기 위해 IP 패킷 헤더에 제공된 서비스 품질(QoS) 지시만을 사용할 수 있다. 그러므로 본 기술은 이동 통신 네트워크의 각 베어러에 대하여 통신 네트워크로부터 IP 패킷들 등의 데이터 패킷들의 더 상위의 계층에서 통신을 해결한다. 이동 통신 네트워크는 각 애플리케이션 프로그램을 위해 통신되는 데이터 패킷들의 타입을, 예를 들어, 이들이 낮은 우선순위 데이터 패킷들인지 및/또는 MTC 타입 데이터 패킷들인지를 식별하도록 구성될 수 있다.

일 예에 있어서, S-GW에 의해 수신된 혼잡의 지시는, 다른 통신 노드들 중 임의의 노드로부터, 어쩌면 통신 베어러를 형성하는 통신의 체인에서 해당 노드에 뒤따르는 다음 노드로부터의 것일 수 있다. 예를 들어, 서빙 게이트웨이(S-GW)(76)는 PDN-GW(74)가 혼잡한지 여부에 대해 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN-GW)(74)에 확인을 요청하여 그로부터 확인을 받을 수 있고, 혼잡하지 않다면, 버퍼(108)로부터 데이터 패킷들을 전달할 수 있고, 혼잡하다면, 버퍼(108) 내에 데이터 패킷들을 유지할 수 있다.

전술한 시나리오들은, LTE-Advance(어드밴스)가 도입되고, 코어 네트워크 구성요소들이 재사용되어 예를 들어, S-GW와 백-본 전송 네트워크 등의 데이터 축적 포인트들이 과부하/혼잡될 수 있거나 또는 S5/S8 인터페이스도 마찬가지인 상황을 유도할 때 훨씬 더 적절할 수 있다.

전술한 예는 도 10에 도시된 S-GW에 대해 주어졌지만, eNodeB, 이동 통신 장치(20), 또는 PDN-GW 중 임의의 것이 해당 제어기와 데이터 버퍼를 포함할 수 있거나, 또는 가용의 추가 정보를 갖는 실제로 임의의 다른 네트워크 엔티티를 포함할 수 있다. 따라서, 본 기술의 실시 형태들의 예는 다음을 제공할 수 있다:

- 예를 들어, 현재 시스템 활용도 또는 혼잡 통지(예를 들어, IP 계층에서의 ECN 통지) 등의 네트워크의 입력 및 컨텍스트 정보에 저장된 어떤 추가 정보를 고려하는 지능형 알고리즘에 따라 데이터를 버퍼링하거나 폐기하는 하나 이상의 코어 네트워크 엔티티(예를 들면, S-GW) 또는 무선 액세스 네트워크 엔티티들;

- 우선순위 목록은 어떤 사용자 그룹에 대한 버퍼링 및/또는 폐기를 시작/중지하기 위해 사용된다;

- 알고리즘은 어떤 CN 엔티티들에 구현된 취급 기능들과 입력 데이터를 어떻게 링크할지를 위해 사용된다.

요약하면, 데이터 패킷들의 타입에 대해 데이터 패킷들의 흐름을 차별적으로 제어하기 위한 이동 통신 네트워크의 동작은 도 12에서 제공되며 다음과 같이 요약된다.

S20: 이동 통신 네트워크는 종래의 동작에 따라 이동 통신 장치로부터 데이터 패킷들을 기지국(eNodeB)과 서빙 게이트웨이를 통해 PDN-GW에 통신하기 위한 통신 베어러를 확립한다.

S22: 그러나, 이동 통신 장치, 기지국, 서빙 게이트웨이, 또는 PDN-GW 중 하나 이상에는, 단계 S20에서 확립된 이동 통신 장치와 PDN-GW 사이의 통신 베어러를 통해 통신될 데이터 패킷들의 타입의 지시가 제공될 수 있다. 통신 베어러에서 통신될 데이터 패킷들의 지시된 타입은, 데이터 패킷들이 낮은 우선순위 소스의 것이라는 지시 및/또는 데이터 패킷들이 MTC 애플리케이션으로부터 생성된다는 지시를 포함할 수 있다.

S24: 통신 네트워크는 네트워크가 혼잡하다는 지시를 생성할 수 있고 네트워크가 혼잡하다는 신호를 이동 통신 장치, 기지국, 서빙 게이트웨이, 또는 PDN-GW에 제공할 수 있다. 대안적으로, 이 요소들은 통신 네트워크가 혼잡하다는 ECN 지시를 통해 IP 계층으로부터의 지시를 수신할 수 있다.

S26: 그 후 이동 통신 장치, 기지국, S-GW, 또는 PDN-GW는 통신 데이터 패킷의 타입에 따라 통신을 차별화하는 효과를 제공하기 위해 통신 베어러를 통해 데이터 패킷들의 통신을 제어할 수 있다. 예를 들어, 데이터 패킷들이 낮은 우선순위 소스 또는 MTC 애플리케이션으로부터의 것이면, 예를 들어, 기지국, 이동 통신 장치, S-GW, 또는 PDN-GW는 데이터 패킷들을 버퍼링할 수 있지만, 더 높은 우선순위를 갖는 다양한 다른 통신들로부터의 데이터 패킷들을 버퍼링하지 않을 수 있다. 따라서 더 낮은 우선순위의 데이터 패킷들이 더 높은 우선순위의 데이터 패킷들에 우선하여 버퍼링된다. 더 낮은 우선순위를 갖는 데이터 패킷들은 미리 정해진 시간 후에 또는 혼잡이 미리 정해진 레벨에 도달한 후에 폐기될 수도 있다.

S28: 선택적으로 이동 통신 단말기, 기지국, 서빙 게이트웨이 또는 PDN-GW 중 하나 이상은 데이터 패킷들을 낮은 우선순위 및/또는 MTC 데이터 패킷들을 위한 버퍼에 저장할 수 있고, 그 후 혼잡이 존재하지 않는다는 긍정적인 지시가 있으면, 이동 통신 네트워크의 다음의 요소에 데이터 패킷들을 전달만 할 수 있다. 예를 들어, eNodeB는 이동 통신 장치로부터 수신된 낮은 우선순위/MTC 통신 베어러에 대한 데이터 패킷들을 저장할 수 있고, 혼잡하지 않다는 긍정적인 지시를 S-GW가 제공하면 S-GW에 데이터 패킷들을 전달만 할 수 있다.

코어 네트워크 엔티티들에 저장된 컨텍스트 정보를 사용하는 통신 네트워크의 제어

전술한 바와 같이, 이동 통신 네트워크는 MTC 지시자 또는 낮은 우선순위 지시자를 코어 네트워크 엔티티들에, 예를 들면, MME, S-GW 및/또는 PDN-GW에 저장할 수 있다. 이 지시자들은 다음을 카운팅하기 위해 사용될 수 있다:

● MTC 사용을 위해 확립된 베어러의 수 및/또는;

● MTC를 위해 컨피그된 어떤 베어러들을 갖는 장치의 수 및/또는;

● MTC를 위해 독점적으로 사용되는 베어러들이 확립되어 있는 장치의 수(이 장치는 MTC 애플리케이션, 소위 MTC 장치 또는 MTC를 위해 컨피그된 UE를 위해 순전히 사용된다);

● 특정 타입들의 베어러들에 대한 활용도.

본 기술의 다른 양태에 따르면, 도 1의 이동 통신 네트워크가 도 13에 도시되며, 이동 통신 네트워크에 연결되는 제어 유닛(130)을 포함할 수 있다. 일 예에 있어서, 제어 유닛(130)은 MME(8)에 연결될 수 있거나 또는 PDN-GW(14) 또는 S-GW(6)의 일부를 형성할 수 있다.

작동중에 제어 유닛(130)은 네트워크 내에서 이동 통신 장치에 의해 확립되는 통신 베어러들의 각 타입의 베어러의 수를 카운트한다. 이동 통신 장치가 통신 베어러를 통해 통신되는 데이터 패킷들의 타입을 지시하면, 미리 결정된 집합의 타입들 중의 하나인 이 타입의 데이터 패킷들이 제어 유닛(130)에 의해 모니터링되고 카운트되어 각 타입의 데이터 패킷들을 통신하는 통신 베어러의 수의 전체 카운트를 생성한다. 따라서, 제어 유닛(130)은 통신 네트워크의 상태의 지시를 생성할 수 있고, 예를 들어 통신 네트워크가 혼잡한지를 결정하고, 그 네트워크의 어느 부분들이 혼잡한지를 결정할 수 있다. 따라서, 그 후 제어 유닛은 혼잡 레벨에 따라 이동 통신 네트워크의 특정 동작들을 트리거할 수 있다.

본 기술에 따르면, 임의의 시점에서, 제어 유닛(130)은 네트워크 내의 이동 통신 장치들에 의해 확립된 통신 베어러들의 각 타입의 베어러의 수를 카운트하거나, 또는 각 타입의 베어러들의 활용도를 측정한다. 특정 시점에서 네트워크의 소정의 상태의 카운트/측정을 수행한 후, 제어 유닛(130)은 이들을 임계값들과 비교할 수 있다. 이 임계값들은, 장치들 및 베어러들에 의해 시스템 활용도에 따라 변화될 수 있거나 또는 노드마다 정적으로 정의될 수 있다. 일단 임계값들이 결정되면, 실제 측정값들이 임계값들과 비교되고, 트리거 조건이 충족될 때, 다음의 세가지 예가 네트워크를 제어하기 위해 사용될 수 있다:

1: 측정을 수행하는 장치: S-GW. 동작들은 다음과 같다:

● S-GW는 MTC 트래픽을 위해 사용되는 베어러들에 의해 또는 MTC를 위해 컨피그된 MTC 장치들에 의해 생성된 부하가 임계값 초과/미만이라는 것을 MME/PDN-GW에 알려줄 수 있다;

● S-GW는 어떤 사용자 카테고리들에 대해 데이터의 스로틀링(throttling)을 시작할 수 있다;

○ 낮은 우선순위인 MTC를 위해 컨피그된 UE들;

○ 낮은 우선순위일 수 있거나 아닐 수 있는 MTC 애플리케이션들도 실행하는 UE;

○ MTC 애플리케이션들을 실행하지 않는 UE;

○ 낮은 우선순위가 아닌 MTC를 위해 컨피그된 UE;

○ IDLE 상태의 또는 연결된 상태의 이동 통신 장치들에 대해 상기의 카테고리들 중의 임의의 것

● 측정된 수치가 임계값을 초과하는 한 스로틀링이 수행된다;

● PDN-GW는 S-GW로부터 수신된 지시에 기초하여 S-GW와 동일한 방식으로 스로틀링을 시작/중지할 수도 있다(또는 스로틀링은 PDN-GW에서만 수행될 수 있다). S-GW가 IDLE 모드의 이동 통신 장치들을 위한 새로운 DL 패킷들 중 X%를 스로틀하도록 요청되면, 이 X 수치는 다음과 같은 방식으로 PDN-GW에서 스케일될(scaled) 수 있다. 즉, X1%(PDN-GW에서) = X% * (이 P-GW를 사용하는 모든 사용자의 수/아이들 모드에서 이 P-GW를 사용하는 사용자의 수). 지시자는 또한 각 타입에 대해 스로틀될 데이터의 %를 포함할 수 있다;

● S-GW로부터 수신된 지시에 기초하는 MME는 어떤 장치들의 그룹들에 대해 재배치되도록 S-GW를 트리거할 수 있거나 또는 서빙 게이트웨이 선택 프로세스에 영향을 줄 수 있다.

2: 측정을 수행하는 장치: PDN-GW. 동작들은 다음과 같다:

● 마찬가지로 PDN-GW는 PDN-GW를 재배치하도록 MME를 트리거할 어떤 트리거 조건들이 충족된 것을 MME에 지시할 수 있다;

● MME는 PDN-GW로부터 수신된 지시에 기초하여, APN 기반의 혼잡 제어 메커니즘을 트리거할 수도 있다;

● 지시(베어러 타입 카운트들 및/또는 베어러 타입마다의 활용도)에 기초하여 MME는 이 데이터를 고려하기 위해 PDN-GW 선택 기능을 변경할 수 있다.

3: 측정을 수행하는 장치: MME. 동작들은 다음과 같다:

● 장치들의 선택된 그룹에 대한 서빙 MME는 예를 들어, MME 영역을 서빙하는 MME들의 풀(pool)에서 가용의 다른 MME로 재배치될 수 있다;

● 장치들의 어떤 그룹들은 시스템으로부터 분리하도록 또는 제한된 시간 동안 허가 없이 다른 네트워크에 연결하기 위해 분리하도록 강제될 수 있다;

● 사용자들의 어떤 그룹들은 시스템에 연결 또는 액세스하려고 시도할 때, 그들이 X분/시간 동안 동일 PLMN에 재연결하는 것이 허가되지 않을 때 휴면/등록-해제 플러스 상태에 머무르도록 알려질 수 있다. 그러나, 그들은 이 대기 시간 동안 다른 네트워크들에 연결하려고 시도하지 않을 것이거나, 어떤 장치들의 그룹들은 시스템에 액세스하는 것이 허용되지 않을 것이다. 이것은 액세스 시도시에 AS 메시지들에 신호될 수 있거나, 또는 예를 들면, 방송 채널의 모든 다른 장치들에 대해 신호될 수 있어서 그들이 액세스 절차를 개시하는 것을 유효하게 방지한다;

● MME는 또한 어떤 사용자들의 그룹들이 다른 셀/eNodeB로 핸드오버되도록 강제할 수 있거나, 인터-RAT 또는 인터-시스템 핸드오버를 개시하도록 강제할 수 있다.

제어 유닛(130)의 동작은 도 13에 요약되며 다음과 같이 제시된다:

S30: 이동 통신 네트워크는 이동 통신 장치로부터의 데이터 패킷들을 기지국 및 S-GW를 통해 PDN-GW에 통신하기 위한 하나 이상의 통신 베어러를 컨피그한다.

S32: 이동 통신 네트워크는 통신 베어러를 통해 통신될 데이터 패킷들의 타입의 지시를 이동 통신 장치로부터 수신하고, 그에 따라 통신 베어러를 컨피그한다. 대안적으로, 통신 네트워크는 통신 베어러를 통해 통신될 데이터 패킷들의 타입의 지시를 포함하는 통신 네트워크에 저장된 액세스 지시들에 따라 통신 베어러를 컨피그하고, 그에 따라 통신 베어러를 컨피그한다.

S34: 통신될 데이터 패킷들의 타입의 지시에 의해 통신 장치들에 의해 확립된 통신 베어러들 모두에 대해, 이동 통신 네트워크는 각 타입의 통신 베어러의 수를 카운트하거나 -이것은 예를 들어 MME 또는 PDN-GW의 기능으로서 수행될 수 있음-, 또는 서빙 게이트웨이 또는 PDN 게이트웨이에서 베리어 타입마다 활용도를 측정한다.

S36: 통신 네트워크는 복수의 미리 정해진 타입 각각에 대한 각 타입의 통신 베어러의 수를 하나 이상의 미리 정해진 임계값과 비교한다. 그 후 통신 네트워크는 상이한 타입들 각각에 대해 통신 베어러의 수 및/또는 활용도에 기초하여 통신 네트워크의 상태를 결정할 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크는 각 타입의 통신 베어러의 수 및/또는 활용도 및 노드 용량에 기초하여 네트워크가 혼잡하다고 결정한다.

S38: 통신 네트워크는, 데이터 패킷들의 타입에 따라 데이터 패킷들의 통신을 제어하는 요소들을 포함하는 무선 네트워크 부분들 또는 코어 네트워크에 혼잡 지시를 트리거할 수 있다. 예를 들어, 낮은 우선순위 데이터 패킷들 또는 MTC 데이터 패킷들은 버퍼링될 수 있으며, 다른 높은 우선순위 패킷들은 낮은 우선순위 패킷들에 우선적으로 버퍼링되지 않고 통신된다. 또한, 높은 우선순위 패킷들을 유지하기 위하여 낮은 우선순위 패킷들은 폐기될 수 있다.

S40: 대안으로서, 통신 네트워크는 통신 베어러들이 네트워크의 일부 부분들로부터의 데이터 패킷들을 통신하도록 허용할 수 있고, 다른 것들은 허용하지 않을 수 있다. 따라서, MTC 타입 통신은 기지국 및 서빙 게이트웨이를 통해 네트워크의 한 부분에서 허용될 수 있으나, 다른 서빙 게이트웨이를 통해서는 통신이 허용될 수 없다. 또한, 각 통신 베어러에 의해 통신되는 상이한 타입들 각각의 데이터 패킷의 수의 카운트가 이동 통신 네트워크의 노드들 각각에 대해 결정될 수 있으므로, 이동 통신 네트워크에 있어서의 MTC 통신 장치들의 상대적인 분포를 제공한다.

패킷 타입의 지시자의 배포

도 15는 통신 베어러들을 확립하기 위해 구성되고 그 베어러들에 대한 컨텍스트 정보를 포함할 수 있는, 도 1 및 도 12에 도시된 이동 통신 네트워크의 일부의 개략적인 블록도를 제공한다. 도 15에 도시된 바와 같이, 정책 제어 집행 기능 PCEF(200)는 정책 과금 및 규칙 기능(PCRF)(202)에 연결되는 PDN-GW(14)의 일부를 형성할 수 있다. 정책 과금 및 리소스 기능(202)은 홈 가입자 서버(HSS)(10) 및 애플리케이션 기능(AF)(204)에 연결된다. 작동중에, 애플리케이션 기능(204)은 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol: SIP) 메시지 교환을 사용하여 통신 베어러에 대한 애플리케이션 타입 및 MTC 타입의 지시를 수신하도록 구성되고, 그 후 이것은 PCRF(202)를 통해 PDN-GW 내의 PCEF(200)에 전파되고 그 후 서빙 게이트웨이 또는 eNode B 등의 다른 네트워크 요소들에 통신 베어러의 타입을 통신하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 다양한 추가적인 양태들 및 특징들은 첨부된 특허 청구 범위에 정의된다. 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 전술한 실시 형태들에 다양한 변형이 만들어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 형태는 다른 타입들의 이동 통신 네트워크들과의 응용을 발견하고 LTE에 국한되지 않는다.

Claims (26)

1. 이동 통신 네트워크에의 및/또는 그로부터의 데이터를 통신하기 위한 이동 통신 장치로서, 이동 통신 장치는 작동중에,
   이동 통신 장치의 통신 세션을 지원하는 통신 베어러를 통해 통신을 위한 데이터 패킷들의 상대적인 타입의 지시를 통신하고 -데이터 패킷들의 타입의 지시는 통신 베어러를 컨피그하기 위해 사용됨-,
   데이터 패킷들의 타입의 지시에 따라 하나 이상의 기지국을 통해 하나 이상의 인프라스트럭처 장비에 통신 베어러를 통해 데이터 패킷들을 통신하도록 구성되고, 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신은 통신 베어러를 통해 통신되고 있는 데이터 패킷들의 타입에 따라 이동 통신 네트워크에 의해 제어되는, 이동 통신 장치.
2. 제1항에 있어서,
   통신 베어러를 통한 통신을 위한 데이터 패킷들의 타입의 지시는 애플리케이션 프로그램에 의해 생성되고, 통신 세션은 통신 베어러를 사용하여 애플리케이션 프로그램에 의해 제공되는, 이동 통신 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   이동 통신 장치는 통신 베어러, 또는 그 통신 베어러 및 하나 이상의 다른 통신 베어러에의 및/또는 그로부터의 통신을 위한 데이터 패킷들의 상대적인 타입의 지시를 생성하도록 구성된 복수의 애플리케이션 프로그램을 작동하도록 구성된 실행 프로세서를 포함하고,
   이동 통신 네트워크는 작동중에 그 통신 베어러 또는 각각의 통신 베어러를 통해 통신되는 데이터 패킷들의 타입에 따라 그 통신 베어러, 또는 그 통신 베어러 및 하나 이상의 다른 통신 베어러를 통해 데이터 패킷들을 차별적으로 통신하도록 구성되는, 이동 통신 장치.
4. 제1항, 제2항, 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   데이터 베어러의 타입의 지시는 통신 베어러를 확립하거나 또는 컨피그하거나 또는 변경하기 위한 요청과 함께 통신되는, 이동 통신 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   데이터 패킷들의 타입의 지시는 액세스 스트라텀 메시지, 논-액세스 스트라텀 메시지, 또는 베어러 컨피그레이션 메시지로서 통신되는, 이동 통신 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   통신 베어러를 통해 통신되는 데이터 패킷들의 타입의 지시는 데이터 패킷들이 머신 타입 통신을 위한 것이라는 지시를 포함하는, 이동 통신 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   통신 베어러를 통해 통신될 데이터 패킷들의 타입의 지시는, 이동 통신 네트워크의 다른 통신 베어러들을 통한 데이터 패킷들의 통신에 대한 데이터 패킷들의 상대적인 우선순위의 지시를 포함하는, 이동 통신 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상대적인 우선순위는 할당된 보존 우선순위 값(Allocated Retention Priority value) 및/또는 낮은 우선순위 지시자 중 하나 이상을 포함하는, 이동 통신 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   데이터 패킷들의 타입에 의해 지시되는 상대적인 우선순위에 따라 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신의 제어는,
   더 높은 우선순위로 더 이른 시간에 다른 통신 베어러들로부터의 데이터 패킷들을 통신하는 것에 우선하여 더 나중의 시간에서의 그 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신을 위해 버퍼에 데이터 패킷들을 저장하는 것을 포함하는, 이동 통신 장치.
10. 제9항에 있어서,
    데이터 패킷들의 통신의 제어는, 다른 통신 베어러들로부터 데이터 패킷들을 통신하는 것에 우선하여 버퍼로부터 데이터 패킷들을 폐기하는 것을 포함하는, 이동 통신 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    데이터 패킷들의 타입에 의해 지시되는 상대적인 우선순위에 따른 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신의 제어는, 이동 통신 네트워크에 의해 통신되고 있는 데이터 패킷들의 혼잡의 지시에 대한 응답인, 이동 통신 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신되는 데이터 패킷들의 타입은 머신 타입 통신 지시자, 낮은 우선순위 지시자, 일반 사용자 지시자, 또는 높은 우선순위 지시자 중 하나 이상인, 이동 통신 장치.
13. 이동 통신 네트워크를 사용하여 이동 통신 장치들에의 및/또는 그로부터의 데이터를 통신하는 방법으로서,
    이동 통신 장치로부터 통신 세션을 지원하는 통신 베어러를 통해 통신하기 위한 데이터 패킷들의 상대적인 타입의 지시를 통신하는 단계 -데이터 패킷들의 타입의 지시는 통신 베어러를 컨피그하기 위해 사용됨-,
    데이터 패킷들의 타입의 지시에 따라 이동 통신 장치에 또는 그로부터 통신 베어러를 제공하는 단계, 및
    통신 베어러를 통해 통신되고 있는 데이터 패킷들의 타입에 따라 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신을 제어하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
14. 제13항에 있어서,
    데이터 패킷들의 상대적인 타입의 지시를 통신하는 단계는,
    통신 베어러를 통한 통신을 위한 데이터 패킷들의 타입의 지시를, 이동 통신 장치의 애플리케이션 프로그램으로부터 통신하는 단계를 포함하고, 통신 세션은 통신 베어러를 사용하여 애플리케이션 프로그램에 의해 제공되는, 통신 방법.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    데이터 패킷들의 상대적인 타입의 지시를 통신하는 단계는,
    통신 베어러, 또는 그 통신 베어러 및 하나 이상의 다른 통신 베어러에의 및/또는 그로부터의 통신을 위한 데이터 패킷들의 상대적인 타입의 지시를, 이동 통신 장치에서 작동하는 복수의 애플리케이션 프로그램 각각으로부터 통신하는 단계를 포함하고,
    데이터 패킷들의 통신은, 그 통신 베어러 또는 각각의 통신 베어러를 통해 통신되는 데이터 패킷들의 타입에 따라 그 통신 베어러, 또는 그 통신 베어러 및 하나 이상의 다른 통신 베어러를 통해 데이터 패킷들을 차별적으로 통신하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
16. 제13항, 제14항, 또는 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    데이터 패킷들의 타입의 지시를 통신하는 단계는,
    통신 베어러를 확립하거나 또는 컨피그하거나 또는 변경하기 위한 요청과 함께 데이터 패킷들의 타입의 지시를 통신하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    데이터 패킷들의 타입의 지시를 통신하는 단계는, 데이터 패킷들의 타입의 지시를 액세스 스트라텀 메시지, 논-액세스 스트라텀 메시지, 또는 베어러 컨피그레이션 메시지로서 통신하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신 베어러를 통해 통신되는 데이터 패킷들의 타입의 지시는 데이터 패킷들이 머신 타입 통신을 위한 것이라는 지시를 포함하는, 통신 방법.
19. 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신 베어러를 통해 통신되는 데이터 패킷들의 타입의 지시는, 이동 통신 네트워크의 다른 통신 베어러들을 통한 데이터 패킷들의 통신에 대한 그 데이터 패킷들의 상대적인 우선순위의 지시를 포함하는, 통신 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상대적인 우선순위는 할당된 보존 우선순위 값(Allocated Retention Priority value) 및/또는 낮은 우선순위 지시자 중 하나 이상을 포함하는, 통신 방법.
21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    데이터 패킷들의 타입에 따라 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신을 제어하는 단계는,
    더 높은 우선순위로 더 이른 시간에 다른 통신 베어러들로부터의 데이터 패킷들을 통신하는 것에 우선하여 더 나중의 시간에서의 그 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신을 위해 버퍼에 데이터 패킷들을 저장하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
22. 제21항에 있어서,
    데이터 패킷들의 타입에 따라 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신을 제어하는 단계는, 다른 통신 베어러들로부터의 데이터 패킷들을 통신하는 것에 우선하여 버퍼로부터 데이터 패킷을 폐기하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
23. 제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    데이터 패킷들의 타입에 따라 통신 베어러를 통한 데이터 패킷들의 통신을 제어하는 단계는, 이동 통신 네트워크에 의해 통신되고 있는 데이터 패킷들의 혼잡의 지시를 수신하는 단계를 포함하는, 통신 방법.
24. 제13항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신되는 데이터 패킷들의 타입은 머신 타입 통신 지시자, 낮은 우선순위 지시자, 일반 사용자 지시자, 또는 높은 우선순위 지시자 중 하나 이상인, 통신 방법.
25. 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에서 이전에 실질적으로 설명된 통신 장치.
26. 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에서 이전에 실질적으로 설명된 통신 방법.

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