KR20130135249A - 통신 시스템, 통신 장치, 기반구조 장비 및 방법 - Google Patents

통신 시스템, 통신 장치, 기반구조 장비 및 방법 Download PDF

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KR20130135249A
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Abstract

이동 무선 네트워크를 포함하는 통신 시스템이 제공되는데, 이동 무선 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통해 이동 통신 장치로부터 및 이동 통신 장치로 데이터를 통신하도록 구성되는 복수의 기지국을 포함한다. 이동 무선 네트워크는 메시지 프로세서 및 메시지 저장소를 포함하도록 구성되고, 메시지 저장소는 기지국과 하나 이상의 통신 장치 사이의 기결정된 메시지 교환의 집합에서 하나 이상의 메시지 교환 각각의 표시를 저장하도록 구성되고, 기지국과 통신 장치 사이에서, 각 메시지 교환은 기결정된 메시지의 기결정된 집합을 포함하고 상향링크 및/또는 하향링크 상의 메시지 교환을 통신하기 위한 기결정된 상향링크 및/또는 하향링크 통신 리소스를 요구한다. 메시지 프로세서는 동작 시에, 메시지 저장소에 저장된 메시지 교환의 표시를 사용하여, 이동 통신 장치로의 통신을 위한 대화 할당 메시지 - 대화 할당 메시지는 메시지 교환의 하나 이상의 메시지를 통신하기 위해 하향링크 및/또는 상향링크 상의 통신 리소스 할당에 대한 이동 통신 장치로의 표시를 제공함 - 를 생성하고, 이동 통신 장치로 대화 할당 메시지를 통신하도록 구성되고, 대화 할당 메시지에 응답하여, 통신 장치 및 통신 장치가 연결된 기지국이 대화 할당 메시지에 의해 할당된 리소스를 사용하여 메시지 교환의 메시지를 통신하도록 구성된다. 결과적으로, 통상적인 이동 무선 네트워크에 요구되는, 메시지 교환의 각 메시지를 위한 할당 메시지를 통신하는 것보다는, 기결정된 메시지 교환에 따른 메시지의 집합에 대한 리소스는 단일 대화 할당 메시지에 할당될 수 있다. 나아가, LTE에 대한 PDCCH와 같은 제어 채널 상에 통신되는 트래픽의 양이 비례적으로 감소한다.

Description

통신 시스템, 통신 장치, 기반구조 장비 및 방법{COMMUNICATIONS SYSTEMS, COMMUNICATIONS DEVICE, INFRASTRUCTURE EQUIPMENT AND METHOD}
본 발명은 무선 액세스 인터페이스(wireless access interface)를 통해 이동 통신 장치(mobile communication device)로 데이터를 통신하도록 구성된(arranged) 통신 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이동 무선 네트워크(mobile radio networks)로 데이터를 통신하는 통신 장치, 이동 무선 네트워크를 위한 기반구조 장비(infrastructure equipment) 및 이동 무선 네트워크와 데이터를 통신하기 위한 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 GSM 시스템(Global System for Mobile Communications)에서 3G 시스템에까지 지난 10년 동안 진화해왔고 이제는 패킷 데이터 통신(packet data communications)뿐만 아니라 회선 교환 통신(circuit switched communications)까지 포함한다. 3GPP(the third generation partnership project)는 이제 롱텀에볼루션(long term evolution, LTE)으로 불리는 이동 통신 시스템을 개발하기 시작했는데, 시스템의 핵심 네트워크 부분은 이전의 이동 무선 네트워크 아키텍쳐(architecture) 및 무선 액세스 인터페이스(radio access interface)의 병합을 기초로 하는 더 단순화된 아키텍쳐를 형성하도록 진화되었고, 여기서 무선 액세스 인터페이스는 하향링크(downlink)상의 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM) 및 상향링크(uplink)상의 단일 캐리어 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier Frequency Division Multiple Access; SC-FDMA)에 기초한다.
사람 대 사람(human to human; H2H) 통신은 한 사람이 다른 사람에게 전송하는 데이터 또는 적어도 사람에게 표시하기 위해 전송되는 데이터로서 일반적으로 정의될 수 있다. 이전에, 이동 통신 시스템은 H2H 통신에 초점을 맞춰왔기는 했지만 머신 타입 통신(machine type communications; MTC)이라고 일반적으로 불리는 기계로의 및/또는 기계로부터의 통신을 제공하려는 욕구가 있었다. 머신 투 머신(machine to machine; M2M) 통신은 통신의 송신기 및 수신기 양자가 모두 기계인 MTC 통신의 한 형태이다. 기계에서 시작되는 MTC 통신은 소스로부터 생성되어온 데이터를 자동으로 통신하는 것으로서 특징지어질 수 있는데, 예컨대 소정의 모니터된(monitored) 파라미터 또는 기계에 대한 소정의 속성(attribute)을 보고하는 이벤트 또는 소정의 다른 자극 또는 소위 스마트 미터링(smart metering)이라고 불리는 것에 응답하여 자동으로 통신한다. 따라서 음성 인간 통신(voice human communication)이 그 사이의 정지(pause)와 함께 몇 밀리 초(msec)의 버스트(bursts)로 생성된 데이터를 구비한 몇 분의 통신 세션(communication session)을 요구하는 통신으로서 특징지어질 수 있거나 혹은 비디오 인간 커뮤니케이션이 실질적으로 일정한 비트 속도(bit rate)에서 데이터를 스트리밍(streaming)하는 것으로서 특징지어질 수 있는 반면에, MTC 통신은 일반적으로 비교적 적은 양의 데이터를 산발적으로 통신하는 것으로서 특징지어질 수 있으며, 매우 다양한 종류의 MTC 통신이 또한 가능하다는 것을 알 수 있다.
이해되는 바와 같이 가능한 한 효율적으로 무선 통신 대역폭(bandwidth) 및 핵심 네트워크 리소스(resource)를 사용하는 이동 통신을 제공하는 것이 일반적으로 바람직하며, MTC 통신은 이동 통신 시스템의 발전에 새로운 도전을 제시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이동 무선 네트워크를 포함하는 통신 시스템이 제공되는데, 이동 무선 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통해 이동 통신 장치로부터 및 이동 통신 장치로 데이터를 통신하도록 구성되는 복수의 기지국(base station)을 포함한다. 이동 무선 네트워크는 메시지 프로세서(message processor) 및 메시지 저장소(message store)를 포함하도록 구성되고, 메시지 저장소는 기지국과 하나 이상의 통신 장치 사이의 기결정된(predetermined) 메시지 교환의 집합(set)에서 하나 이상의 메시지 교환 각각의 표시(indication)를 저장하도록 구성되고, 기지국과 통신 장치 사이에서, 각 메시지 교환은 기결정된 메시지의 기결정된 집합을 포함하고 상향링크 및/또는 하향링크 상의 메시지 교환을 통신하기 위한 기결정된 상향링크 및/또는 하향링크 통신 리소스를 요구한다. 메시지 프로세서는 동작 시에,
메시지 저장소에 저장된 메시지 교환의 표시를 사용하여, 이동 통신 장치로의 통신을 위한 대화 할당 메시지(a conversation allocation message, 대화 할당 메시지는 메시지 교환의 하나 이상의 메시지를 통신하기 위해 하향링크 및/또는 상향링크 상의 통신 리소스 할당에 대한 이동 통신 장치로의 표시를 제공함)를 생성하고,
이동 통신 장치로 대화 할당 메시지를 통신하도록 구성되고,
대화 할당 메시지에 응답하여, 통신 장치 및 통신 장치가 연결된 기지국이 대화 할당 메시지에 의해 할당된 리소스를 사용하여 메시지 교환의 메시지를 통신하도록 구성된다.
본 발명의 실시 예는 이동 무선 네트워크를 통해 통신하는 통신 장치 중 하나와 기지국 중 하나 사이에서 메시지 교환이 이루어질 것인지 검출하는 기능을 메시지 제어기(message controller)가 수행하는 구성(arrangement)을 제공할 수 있는데, 여기서 메시지 교환은 메시지 교환의 미리 결정된 집합 중 하나이다. 메시지 제어기는 이동 무선 네트워크의 다른 기반구조 장비 또는 기지국의 일부를 형성할 수 있다. 메시지 프로세서는 연관된 메시지 저장소를 포함하는데, 메시지 저장소는 메시지 프로세서가 인식할 수 있는 메시지 교환의 집합을 정의하는 데이터를 저장하도록 구성된다. 데이터는 예를 들면 테이블(table)의 형식을 취할 수 있다. 메시지 저장소는, 각 메시지 교환을 위해 상당한 양의 공유 채널(shared channel) 리소스와 같은 상당한 양의 통신 리소스를 식별하는데, 리소스는 상향링크 또는 하향링크 또는 상향링크 및 하향링크 양자 상의 데이터 및/또는 하나 이상의 시그널링 메시지(signalling message)의 집합을 전송하는 것을 포함하는 메시지를 통신하기 위해 요구된다. 메시지 교환을 위한 다양한 이유가 있는데, 한 기지국에서 다른 기지국으로 첨부물을 변경하기 위해 이동 통신 장치에 요구될 수 있는 것과 같은 기결정된 순서의 시그널링 메시지 또는 상향링크 또는 하향링크 상의 데이터 메시지를 통신하는 것을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 "대화 할당 메시지"라는 용어는 적응된 할당 메시지를 참조하는데, 이 할당 메시지는 메시지 교환을 통신하기 위한 상향링크 및/또는 하향링크 상의 할당 리소스를 위해 이동 무선 네트워크에서 통신 장치로 통신될 수 있다. 메시지 교환은 시그널링 메시지만의 통신 또는 시그널링 메시지 및 데이터 메시지의 통신을 포함할 수 있는데, 메시지는 상향링크 또는 하향링크 또는 상향링크 및 하향링크 양자 상에서 통신될 수 있다. 따라서 대화 할당 메시지는 할당 메시지를 대체하는 것을 목표로 하는데, 알려진 시스템에서 할당 메시지는 시그널링 메시지 및/또는 메시지 교환의 데이터 메시지 각각에 대해 통신되어야 한다.
메시지 프로세서가 메시지 교환이 통신 장치 중 하나와 하나 이상의 기지국 사이에서 통신될 것이라는 표시를 수신하면, 메시지 프로세서는 메시지 저장소에 저장된 메시지의 기정의된(pre-defined) 집합을 분석함으로써 메시지 교환이 기정의된 메시지 교환의 집합 중 하나라는 것을 검출한다. 메시지 프로세서는 전달될 데이터 메시지를 인식하는 것과 같이 복수의 기정의된 트리거(trigger) 중 하나를 사용하여 메시지 교환을 인식할 수 있는데, 예를 들면 상위 계층 시그널링(higher layer signalling)을 사용함으로써 또는 예를 들면 헤더 또는 이와 유사한 메타데이터(metadata)가 예컨대 기지국에서 수신되었을 때 데이터 메시지와 함께 제공되는 곳에서 인식할 수 있다. 다른 예에서, 기정의된 트리거는 이동 통신 장치가 기지국 중 하나에서 다른 기지국으로 핸드오버(handover)할 것이라는 표시와 같은 기정의된 이벤트일 수 있다. 그런 다음 메시지 프로세서는 메시지 교환을 통신하기 위해 요구되는 상향링크 또는 하향링크 리소스의 표시를 검색하는데, 메시지 교환은 하나 이상의 시그널링 메시지에 대한 통신을 포함할 수 있고 상향링크 또는 하향링크 또는 상향링크 및 하향링크 양자 상의 하나 이상의 데이터 메시지에 대한 통신 또한 포함할 수 있다. 대안적으로 메시지 교환은 하나 이상의 시그널링 메시지를 통신하는 것만을 포함할 수 있다. 메시지 프로세서는 메시지 교환을 통신하기 위해 요구되는 연관 시그널링 메시지 및 데이터 채널 리소스를 통신하기 위해 요구되는 리소스를 식별하기 위해, 미디어 액세스 제어 계층(Media Access Control layer) 및 무선 리소스 계층 프로세서(Radio Resource layer processors)와 같은 다른 프로토콜 계층 기능(protocol layer function)과 함께 동작할 수 있다.
일례에서, 예를 들어 하향링크 공유 채널 또는 상향링크 공유 채널과 같은 공유 통신 채널을 사용하여 데이터 채널 리소스 및 시그널링 채널 리소스가 제공될 수 있다. 따라서 기지국의 종래 기능들의 조합에서, 메시지 프로세서는 예를 들어 메시지 교환의 통신을 위해 하향링크 및/또는 상향링크 상의 주파수 및 타임 슬롯(time slot)과 같은, 통신 리소스를 남겨둔다. 그런 다음 메시지 프로세서는 대화 할당 메시지를 형성한다. 일례에서 대화 할당 메시지는 시그널링 메시지 및/또는 데이터 메시지를 단일 메시지로 통신하기 위해 예약된(reserved) 통신 리소스의 완전한 할당을 일괄해서(bundle), 통신 장치로 이 대화 할당 메시지를 통신한다.
대화 할당 메시지를 수신하면 통신 장치로 모든 연관 시그널링 메시지 및 메시지 교환의 데이터 메시지를 송신 및 수신할 수 있도록 요구되는 모든 하향링크 리소스 및/또는 상향링크 리소스의 표시가 제공되는데 메시지 교환은 하향링크 상의 데이터 메시지를 수신하는 것 또는 상향링크 데이터 메시지를 전송하는 것을 포함할 수 있다.
알려진 구성은 할당 메시지를 요구하고 상향링크 통신을 위해 통신 리소스를 예약해두기 위해 통신장치와 기지국 사이에서 통신되는 메시지를 요청하여, 예를 들어 공유 채널 상에서, 연관 시그널링 메시지 각각 및 선택적으로는 데이터 메시지를 통신할 수 있게 된다. 따라서 메시지 교환을 통신하기 위해 더 효율적인 구성을 제공하기 위한 요청이 있다는 것이 인식되어왔고, 예를 들면, 여기서 메시지 교환은 하나 이상의 시그널링 메시지의 결정 집합 및 상향링크 및/또는 하향링크 상의 상당한 양의 데이터에 대한 통신을 요구한다. 한 어플리케이션(application)은 MTC 통신을 위한 것일 수 있는데, 비교적 적은 양의 데이터뿐만 아니라 예측 형식 및 메시지 유형을 포함하는 것으로서 특징지어진다.
본 발명의 실시 예들은 일부 또는 모든 통신 리소스를 미리 할당하기 위해 통신 할당 메시지를 사용하는데, 그렇게 함으로써 연관 시그널링 메시지 및 데이터 메시지의 통신을 위한 리소스를 할당하기 위해 요구되는 통신 리소스에 비례한 절감효과(saving)를 제공한다. 일례에서 3GPP LTE 표준에 따라 구성된 이동 무선 네트워크에 대해, 물리적 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel; PDCCH)과 같은 제어 채널을 통해 대화 할당 메시지를 통신함으로써 리소스가 남겨져서 하향링크 공유 채널(downlink shared channel; DL-SCH) 및/또는 상향링크 공유 채널(uplink shared channel; UL-SCH) 상에 리소스를 할당할 수 있게 된다. 결과적으로, 단 하나의 대화 할당 메시지만이 메시지 교환을 위한 모든 리소스를 할당하기 위해 송신될 필요가 있기 때문에 비례적인 절감효과가 있게 되는데, 메시지 교환은 메시지 교환의 각 데이터 메시지 및 각 시그널링 메시지를 위한 할당 메시지를 통신하기보다는, 하나 이상의 시그널링 메시지 및 선택적으로는 하나 이상의 데이터 메시지를 포함한다. 상향링크 상의 리소스를 예약해두기 위해 통신 장치는 물리적 랜덤 액세스 채널(physical random access channel)과 같은 채널 상의 스케쥴링 요청 메시지(scheduling request message)를 전송할 수 있고, 이를 위해 PDCCH와 같은 제어 채널 상의 기지국으로부터 응답이 수신된다. 따라서 상향링크 리소스의 효율적 배분이 개선된다.
일부 실시 예들에서 통신 장치는 MTC 장치로서 동작하도록 구성된다. 예를 들어, 여기서 통신 장치는 MTC 장치이고, 전형적으로 MTC 장치로의 또는 MTC 장치로부터의 통신을 위한 데이터 메시지는 비교적 적은 양의 데이터를 요구할 수 있다. 따라서, MTC 장치로의 작은 데이터 메시지를 통신하기 위해 요구되는 시그널링의 양은 연관 시그널링 메시지를 통신하고 또한 시그널링 메시지 및 데이터 메시지 양자를 위해 요구되는 할당 메시지를 통신하기 위해 요구되는 상당한 양의 오버헤드와 비교했을 때 메시지의 통신을 비효율적으로 만든다. 게다가, 기지국에 의해 서빙되는(served) 셀 내에서 동작할 수 있는 MTC 장치의 양에 대해, LTE에 대한 PDCCH 상에서와 같은 리소스를 할당하기 위해 요구되는 제어 채널에의 액세스는 하향링크 상의 통신을 수신하기 위한 또는 상향링크 상의 통신을 송신하기 위한 MTC 장치의 능력을 감소시킬 수 있는 상당한 혼잡을 일으킬 정도로 클 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 예를 들어 하향링크 공유 채널 또는 상향링크 공유 채널 상에 리소스를 할당하기 위한 통신 장치와 기지국 사이의 무선 액세스 인터페이스에 의해 제공되는 제어 채널(LTE에 대한 PDCCH 상에서와 같은) 상의 혼잡을 완화하려는 목적을 가진다.
이해되는 바와 같이, 본 발명의 실시 예들은 상향링크 리소스를 통신 장치에 할당하기 위해 상향링크 상의 통신 장치에 의해 통신되는 랜덤 액세스 메시지에 응답하여 하향링크 상의 대화 할당 메시지를 통신하는 메시지 프로세서를 포함한다.
본 발명의 다양한 추가 태양 및 특징은 첨부된 청구항 내에서 정의되고 기반구조 장비, 통신 장치 및 통신 방법을 포함한다.
이제 본 발명의 실시 예들이 동일하게 지정된 참조부호가 동일한 부분을 나타내는 첨부 도면을 참조로 하여 설명될 것이다.
도 1은 LTE 3GPP 표준에 따른 이동 무선 네트워크 내에서 동작하는 이동 통신 장치에 대한 개략적 블록 다이어그램;
도 2는 시그널링 및 데이터 메시지 양자가 통상적인 동작에 따라 이동 무선 네트워크에서 통신 장치로 통신되는 메시지 교환의 일례를 도시하는 시그널링 메시지 흐름도;
도 3은 도 2에서 도시된 예와 유사한 예 - 할당 메시지도 포함되어 있지만, 이동 통신 장치와 기지국 사이에서 교환된 메시지만을 도시 - 를 제공하는 메시지 교환의 예;
도 4는 LTE 3GPP 표준에 따라 구성되었지만 본 발명의 실시 예에 따라 적응된 이동 무선 네트워크에 대한 개략적 블록 다이어그램;
도 5는 도 3a 및 3b에 도시된 예에 대응하지만 본 발명의 실시 예에 따라 적응된 메시지 흐름도의 예;
도 6은 본 발명의 추가적 양태 및 실시 예를 도시하는 메시지 교환의 추가적 예에 대한 표현을 제공하는 다이어그램;
도 7은 메시지 교환의 메시지 중 하나에 대한 수신에 에러가 발생했을 때의, 본 발명의 추가적 양태 및 실시 예를 도시하는 메시지 교환의 추가적 예에 대한 표현을 제공하는 다이어그램;
도 8은 실시 예에 따라 브로드캐스트 신호(broadcast signal)를 이동 통신 장치에 통신하는 기지국에 대한 개략적 블록 다이어그램;
도 9는 본 발명의 추가적 양태 및 실시 예를 도시하는 메시지 교환 다이어그램의 추가적 예에 대한 표현을 제공하는 다이어그램;
도 10은 본 발명의 추가적 태양 및 실시 예를 도시하는 메시지 교환 다이어그램의 추가적 예에 대한 표현을 제공하는 다이어그램; 및
도 11은 대화 할당 메시지에 대한 개략적 표현.
본 발명의 실시 예들이 3GPP 롱텀에볼루션(LTE) 표준에 따라 동작하는 이동 무선 네트워크를 사용하는 구현을 참조하여 이제 설명될 것이다. 도 1은 LTE 네트워크의 아키텍처 예를 제공한다. 도 1에서 도시된 바와 같이 그리고 통상적인 이동 무선 네트워크에서와 같이, 사용자 장비(UE, 1)로 지정된 이동 통신 장치는 LTE 내의 향상된 NodeB(eNodeB)들로 언급된 기지국(2)으로부터 및 기지국(2)으로 데이터를 통신하도록 구성된다. 무선 액세스 인터페이스를 통해 데이터를 송신 및 수신하기 위해 각 통신 장치(1)는 송신기/수신기 유닛(3)을 포함한다.
기지국 또는 eNodeB(2)가 이동 무선 네트워크를 통해 통신 장치(1)로 이동 통신 서비스의 관리 및 라우팅(routing)을 수행하도록 구성된 서빙 게이트웨이(serving gateway, S-GW, 6)에 연결되어 있어서 통신장치가 이동 무선 네트워크를 통해 로밍(roam)하게 된다. 이동성 관리 및 연결을 유지하기 위해, 이동성 관리 엔티티(mobility management entity; MME, 8)는 홈 가입자 서버(HSS, 10)에 저장된 가입자 정보를 사용하여 통신 장치(1)에서 향상된 패킷 서비스(EPS) 연결을 관리한다. 다른 핵심 네트워크 컴포넌트는 과금 정책 및 리소스 기능(policy charging and resource function; PCRF, 12) 및 패킷 데이터 게이트웨이(P-GW, 14)를 포함하고, 패킷 데이터 게이트웨이는 인터넷 네트워크(16)에 그리고 마지막에는 외부 서버(20)에까지 연결된다. 더 자세한 정보는 Holma H. 및 Toskala A.가 쓴 “LTE for UMTS OFDM and SC-FDMA based radio access"라는 제목의 책 25 페이지 이하에서 얻을 수 있다.
MTC 통신 장치에 통신할 수 있는 것과 같이, 하향링크 상의 데이터 메시지를 통신 장치에 통신하기 위해 요구되는 전형적인 메시지 교환이 도 2에 도시된다. 도 2에서 메시지 교환에 따라 데이터 메시지뿐만 아니라 서로 다른 시그널링 메시지를 통신하는 이동 통신 장치(1), eNodeB(2), 이동성 관리 엔티티(8), 서빙 게이트웨이(6), 패킷 게이트웨이(14), 및 서버(20) 각각이 도시된다. 예컨대, 데이터 메시지(D22)가 서버(20)로부터 수신되는데, 이는 MTC 통신일 수 있고, 이동 통신 장치는 MTC 장치의 일례이다. 도 2에 도시된 바와 같이 메시지(M21)는, 데이터 메시지(D22)가 통신 장치(1)에 통신될 수 있도록 네트워크에 연결해야 할 필요가 있는 통신 장치(1)에게 알려주는, 페이징 메시지(paging message)이다. 메시지 교환(M23)은 통신 장치(1)와 eNodeB(2) 사이의 상향링크 및 하향링크 시그널링 메시지 양자 모두를 요구하는 무선 리소스 통신 셋업(set up)을 제공한다. 메시지(M24)는 MME(8)와 통신된 메세지를 또한 포함하는 보안 모드 명령(security mode commands) 및 SRV 요청을 제공한다. 하향링크 공유 채널을 사용하여 베어러(bearer)를 셋업하도록 통신되는 추가 메시지(M25)는, 베어러 확인 셋업 메시지뿐만 아니라 RRC 재구성 메시지를 포함한다. 마지막으로, M2M 데이터는 데이터 메시지(D26)로서 통신되고, 이어서 예약된 통신 리소스를 릴리즈(release)하는 메시지(M27)가 통신된다.
도 2에서 D26을 포함하여, M23부터 M27까지 이내에 있는 통신 장치(1)와 eNodeB(2) 사이의 모든 메시지는 메시지 교환의 일부이다. 이해되는 바와 같이, 통신 장치(1)와 eNodeB(2) 사이의 메시지뿐만 아니라, 메시지 교환 내의 메시지에 의해 트리거(trigger)될 수 있는 eNodeB와 MME 사이의 메시지(그리고 MME와 S-GW 사이)도 존재한다. 그러나 이러한 이동 통신 장치(1)와 eNodeB(2) 사이의 네트워크 메시지는 무선 액세스 인터페이스상에서는 "메시지 교환"의 일부가 아니다.
LTE에 대한, 그리고 또한 다른 이동 통신 시스템에 대한 3GPP 표준에 익숙한 자들이 이해되는 바와 같이, 각 시그널링 메시지 또는 각 데이터 메시지는 할당 메시지를 통해 할당되기 위한 상향링크 또는 하향링크의 통신 리소스를 요구하는데, 할당 메시지는 LTE 표준의 예에 대해 하향링크 상의 물리적 하향링크 제어 채널(PDCCH) 상에서 통신되는 할당 메시지이고, 그런 다음 하향링크는 적절한 상향링크 공유 채널 또는 하향링크 공유 채널 상에 리소스를 할당하여, 메시지 교환의 구성 데이터 메시지(constituent data message) 또는 구성 시그널링 메시지 중 하나를 캐리(carry)하는데 사용된다.
MTC 통신 장치의 예에 대해 MTC 통신 장치로부터 또는 MTC 통신 장치로 통신된 데이터 메시지는 전형적으로 비교적 적은 양의 데이터이다. 따라서 이동성 관리 엔티티(8) 뿐만 아니라 통신 장치(1)와 eNodeB(2) 사이에서 통신되어야 하는 메시지의 수를 감안하면 할당 메시지의 상당한 양이 통신되어야 하는데, 각 할당 메시지는 자기 자신의 PDCCH를 요구한다. 나아가, 상향링크 공유 채널 상의 리소스 할당에 관한 예에 대해 할당은 먼저 랜덤 액세스 채널(RACH) 또는 물리적 랜덤 액세스 채널(PRACH) 상에 전송된 버퍼 상태 보고서(buffer status report) 또는 요청 메시지의 통신을 요구한다. 그런 것처럼, MTC 통신 장치로부터 또는 MTC 통신 장치로 통신된 데이터 메시지가 비교적 적은 양을 나타낼 수 있다는 것을 감안하면, 데이터 메시지 통신에 요구되는 비교적 높은 오버헤드(overhead)로 인해 데이터 메시지 통신에 대한 상대적 효율성은 낮을 수 있다. 오버헤드는, 적절하다면 RACH의 통신뿐만 아니라, PDCCH를 통한 동반 할당 메시지, 및 연관 시그널링 메시지의 양에 대한 통신 리소스를 포함한다. 이러한 비효율성에 대한 도시는 도 3(a) 및 도 3(b)에서 볼 수 있는데, 도 3(a) 및 3(b)는 통신 장치로의 하향링크 데이터 메시지 통신에 대한 메시지 교환의 예에 대한 표현을 제공하고, RACH상의 통신 장치에 의해 만들어진 상향링크 공유 채널 리소스에 대한 요청뿐만 아니라 PDCCH를 통한 상향링크 및 하향링크 공유 채널 상의 할당 리소스와 연관 시그널링 메시지를 포함한다. 이러한 메시지는 별표 "*"로 표시되어 있다.
비교적 적은 양의 데이터를 통신하는 것에 대한 상대적인 비효율성뿐만 아니라, MTC 통신 장치를 지원하는 이동 무선 네트워크에 대해 적은 양의 데이터 통신의 횟수가 높을 수 있다는 우려가 있다. 할당 메시지를 전달할 수 있는 용량(capacity)이 제한될 수 있는데, 이는 PDCCH와 같은 통신 채널의 대역폭이 제한되기 때문이다. 따라서 LTE에서 예를 들면 PDCCH 상의 수요의 양은 MTC 통신 장치를 지원하는 네트워크에 대한 정체(congestion)를 야기할 수 있다. UTRA와 같은 다른 시스템에서, HS-SCCH는 HS-DSCH(DL)를 할당할 수 있는데, HS-SCCH는 LTE에서 PDCCH의 역할과 비슷한 역할을 수행한다. e-UTRA에서 상향링크 및 하향링크에 리소스를 지속적으로 할당하는 것이 가능하다. 이러한 반영구적인(semi-persistent) 리소스 할당은 낭비적이고 속도가 느릴 수 있는 상위 계층 시그널링을 요구한다. 메시지 교환 내의 메시지의 순서로 반영구적인 스케쥴링에 의해 배당된 리소스를 맞추는 것이 가능하지 않을 수도 있어서, 할당된 DL-SCH 또는 UL-SCH 리소스의 낭비로 이어지게 될 수 있다. 이는, 반영구적인 스케쥴링에서, 특정 리소스가 주기적인 기준으로(on a periodic basis) 할당되기 때문이다. 메시지 교환 내의 메시지가 반드시 주기적이진 않기 때문에(도 2의 간격을 참조), DL-SCH가 특정 통신 장치에 할당되어 있지만 그 통신 장치는 리소스를 사용할 수 없기 때문에, 아무런 전송이 없을 때는 이러한 주기가 낭비된다.
메시지 프로세서/저장 대화 할당 메시지
본 발명의 실시 예들은 통신 장치로부터 또는 통신 장치로의 메시지 교환을 보다 효율적으로 통신하는 구성을 제공할 수 있고, 한 어플리케이션에서는 MTC 통신 장치와의 통신을 보다 효율적으로 만들 수 있다. 이하의 문단들에서 설명되는 바와 같이 실시 예들은 모든 상향링크 및/또는 하향링크 통신 리소스를 할당하는 단일 할당 메시지인 "대화 할당 메시지"를 사용하는데, 예를 들면 상향링크 또는 하향링크 공유 채널 상에서 사용하고, 이 공유 채널은 기정의된 메시지 교환의 통신을 위한 데이터 메시지 자체뿐만 아니라 필요한 모든 시그널링 메시지를 통신하기 위해 요구된다. 도 2의 예에 대해, 메시지 교환은 M23, M24, M25, D26 및 M27 중 하나 또는 모든 것이 해당될 수 있거나 M23, M24 및 M25만일 수도 있다.
하향링크 데이터 메시지를 통신하는 것을 포함하는 메시지 교환에 대한 예가 다음 문단에서 제공되지만, 현재의 기술은 MTC 통신 장치로부터 기지국으로의 상향링크 상에서 데이터 메시지의 통신에 동일하게 적용될 수 있는데, 여기서 기지국은 RACH 상에 요청 메시지를 보내는 MTC 통신 장치에 응답하여 보내질 수 있다. 나아가, 이러한 기술은 시그널링 메시지만 포함한다면 어떤 메시지 교환에도 적용될 수 있으며, 소정의 추가적인 예들은 도 9 및 10을 참조하여 아래에 제공된다.
도 4는 3GPP LTE 표준에 따라 동작하는 이동 무선 네트워크에 대해 도 1에서 도시된 네트워크 다이어그램을 기초로 하는 본 발명의 실시 예에 대한 도시 예를 제공한다. 도 4는 본질적으로 도 1에 대응하기 때문에 도 1과 도 4 사이의 차이만 설명될 것이다.
도 4에서 각 기지국 또는 각 향상된 NodeB 장치(40)는 메시지 프로세서(42), 송신기/수신기 유닛(41) 및 연관된 메시지 저장소(44)를 포함한다. 메시지 저장소(44) 내에는 하나 이상의 기정의된 메시지 교환 각각의 식별을 제공하는 테이블 또는 이와 유사한 배치(arrangement)를 표현하는 데이터가 저장되어 있는데, 여기서 메시지 교환은 MTC 통신 장치로부터 및/또는 MTC 통신 장치로 통신될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 특정 MTC 통신이 데이터 메시지 내의 데이터량 및 메시지 교환 내의 연관 시그널링 메시지의 양, 형식 및 순서 양자의 측면에서 기정의된 형식을 따른다는 인식에 따라 고안되었고, 이는 정형화된 것처럼 설명될 수 있다. 따라서, 이러한 관찰을 기초로 할당 메시지 시그널링의 양이 감소될 수 있고/있거나 시그널링 할당에 대한 방법이 최적화될 수 있거나 또는 적어도 향상될 수 있다. 이를 위해, 대화 할당 메시지가 메시지 교환에 참여하는 통신 장치로의 통신을 위한 메시지 프로세서(42)에 의해 생성된다. 대화 할당 메시지는 베어러(bearer)를 설정하기 위한 하향링크 및/또는 상향링크 공유 채널상의 연관 시그널링 메시지를 통신하기 위한 상향링크 및 하향링크 통신 리소스 중 하나 또는 양자, 그리고 예컨대 이동 네트워크로부터 통신 장치로 또는 통신 장치로부터 이동 네트워크로의 데이터 메시지의 통신을 위한 하향링크/상향링크 공유 채널 상의 하향링크 또는 상향링크 통신 리소스, 모두를 할당하도록 구성된다.
따라서, 메시지 저장소(44)는 해당 메시지 교환을 통신하기 위해 요구되는 각 메시지 교환 리소스를 식별하는 테이블을 포함한다. 예컨대, 리소스의 표시는 데이터의 통신 장치와 기지국 사이에서 교환되는 연관 시그널링 메시지를 특정할 수 있는데, 데이터량은 이러한 시그널링 메시지 및 그들의 순서로 통신되어야 한다. 나아가, 데이터 메시지는 기결정된 데이터 메시지이기 때문에, 해당 데이터 메시지를 통신하기 위해 예컨대 하향링크 상에 통신되기 위해 요구되는 데이터량 또한 테이블 내에 포함된다. 따라서 테이블은 예컨대 데이터 메시지를 통신하도록 요구되는 하향링크 리소스인 리소스의 표시뿐만 아니라, 데이터 메시지를 통신하기 위해 베어러를 설정하기 위해 요구되는 연관 시그널링 메시지를 통신하기 위한 하향링크 또는 상향링크 중 하나 상의 통신 리소스의 표시를 제공한다.
도 2에 도시된 것과 대응되는 메시지 흐름도를 제공하는 도 5 및 6 내에 데이터 메시지를 통신하기 위해 요구되는 메시지 교환의 예가 도시된다. 도 5에서, MTC 데이터 메시지가 셋업 메시지(62)를 트리거하는 상위 계층에 있는 eNodeB(40)에서 수신된다. eNodeB(40) 내의 메시지 프로세서(42)는 그런 다음 대화 할당 메시지를 생성하고, 통신 장치로 PDCCH(64)을 통해 대화 할당 메시지를 통신한다. 따라서 메시지 프로세서(42)는 연관된 메시지 저장소(44)에 저장된 표시를 사용하여 기결정된 메시지 교환 중 하나를 요구하는 것으로서 데이터 메시지를 인식함으로써 데이터 메시지(60)에 응답한다. 따라서 더 상위 계층의 시그널링, 메타데이터의 전송, 또는 데이터 메시지(60) 헤더 내의 표시를 사용하여, 메시지 프로세서(62) 메시지 저장소(44) 의 테이블 내의 기결정된 메시지 교환 중 하나로서 메시지 교환을 식별할 수 있다. 테이블은 같은 하향링크 공유 채널(DL-SCH)을 통해 데이터 메시지를 통신하기 위해 베어러를 설정하도록 요구되는 하나 이상의 시그널링 메시지를 통신하기 위해 요구되는 상향링크 및/또는 하향링크 리소스 및 또한 메시지 교환을 통신하도록 DL-SCH 상의 데이터 메시지를 통신하기 위해 요구되는 하향링크 리소스의 표시를 메시지 프로세서(42)로 제공한다. 따라서, 메시지 프로세서(42)는 하나 이상의 연관 시그널링 메시지를 통신하기 위한 상향링크 및/또는 하향링크 리소스 및 데이터 메시지를 통신하기 위한 하향링크 공유 채널 리소스를 스케쥴하기 위해 통상적인 기지국의 스케쥴러(scheduler)와 조합하여 동작한다. 따라서 통신 장치(64)로 통신하는 대화 할당 메시지는 상향링크 및 하향링크 양자 상의 시그널링 메시지를 통신하기 위해 요구되는 리소스 및 또한 데이터 메시지를 통신하기 위한 하향링크 리소스를 식별한다.
이후, 도 5에서 총괄적으로 식별된 eNodeB(40)와 통신 장치(46) 사이의 메시지 교환(68)은 도 2에서 도시된 통상적인 구성에 대해 계속된다. 이 실시 예에서, 도 5의 메시지 교환은, 대화 할당 메시지의 사용 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이, 개별 대화 할당 메시지를 포함하지 않는다. 메시지 교환 내의 동일한 MAC 및 상위 계층 메시지는 도 2 및 도 5에 전송된다.
위에서 설명한 바와 같이, 도 3(a) 및 3(b)는 메시지 교환의 예로 알려진 도시를 제공하는데, 도 2에 도시된 예와는 달리, 하향링크 상의 하향링크 공유 채널(DL-SCH) 리소스를 할당하는 물리적 하향링크 제어 채널(PDCCH) 및 상향링크 상의 랜덤 액세스 채널 (RACH)를 통해 통신되기 위해 요구되는 메시지에 대한 도시를 제공한다. 따라서 리소스가 통신 장치(1)와 eNodeB(2) 사이의 상향링크 상에서 통신되어야 하는 도 2에 도시된 메시지 각각을 통신하도록 하향링크 할당 메시지가 PDCCH를 통해 제공되고, 이어서 RACH를 통해 상향링크 리소스를 위한 요청 메시지가 제공된다. 따라서, eNodeB(2)는 상향링크 공유 채널 리소스에 대한 할당 메시지로 PDCCH에 응답한다. eNodeB가 하향링크 상에서 통신하기 위한 리소스를 할당하는 것에 대응하여, 그런 다음 할당 메시지는 하향링크 공유 채널 리소스를 통신 장치(1)에게 알리기 위해(통신 장치가 하향링크 공유 채널 리소스와 관련된 메시지를 수신해야 함) 하향링크 공유 채널 리소스를 할당하는 PDCCH 상에서 전송되어야 한다. 따라서 도 3(a) 및 3(b)에서 도시된 바와 같이 별표 '*'로 표시된 통신은 각각 PDCCH 및 RACH에서 통신되는 추가적인 할당 메시지 및 요청 메시지이고, 이 메시지는 도 2에 도시된 메시지 각각을 통신하기 위해 요구된다. 할당 및 요청 메시지는 상위 계층 메시지로 고려될 수 있는 시그널링 메시지 및 데이터 메시지에 비해 하위 계층 메시지로서 고려될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 현재 기술에 따라 모든 상향링크 및 하향링크 공유 채널 리소스는 별모양으로 표시된 단일 대화 할당 메시지(64) 내에서 이동 통신 장치(46)으로 통신된다. 따라서 도 3(a) 및 3(b)에 비해 eNodeB(40)와 이동 통신 장치(46) 사이의 PDCCH 할당 메시지 및 RACH 메시지의 통신에 큰 감소가 있다는 것이 인식될 수 있다. 따라서, PDCCH를 통해 및 또한 RACH를 통해 통신되는 통신 트래픽(traffic) 양의 감소가 생긴다.
에러 복구
도 7은 eNodeB(40)와 통신 장치(46) 사이에서 교환된 메시지 중 하나가 정확하게 수신되지 않아, 그 결과로 예컨대 전송 에러가 생기는 문제를 나타내는 본 발명의 추가적인 실시 예에 대한 도시를 제공한다. 도 6에서, 대화 할당 메시지가 이동 통신 장치로 송신된 후에, 그리고 메시지 교환을 위한 기지국에 의해 상향링크 및 하향링크 통신 리소스가 할당된 후에, 기지국 및 이동 통신 장치는 할당된 리소스를 사용하여 교환에 대한 메시지를 교환하기 시작한다. 이해되는 바와 같이, 예컨대, PDCCH 통신뿐만 아니라 RACH 통신을 요구하는 상향링크 상의 또는 PDCCH 상의 하향링크 공유 채널을 위한 통상적인 할당 메시지의 목적 중에 하나는 통신되고 있는 시그널링 메시지(상위 계층 메시지)의 수신을 확인하기 위해 리소스를 할당하는 것이다. 확인 수신 시그널링은 시그널링 또는 데이터 메시지 상에서 번갈아 피기백(piggy-back)될 수 있거나 암시적으로 전송될 수 있는데, 그에 따라 예컨대 시그널링 수신 확인의 결핍은 시그널링 또는 데이터 메시지 상에 에러를 나타낼 수 있다. 도 7에서 도시된 바와 같이 예컨대, 메시지(70)는 정확하게 수신되지 않아, 그 결과 무선 액세스 인터페이스를 통한 전송에서 에러가 발생한다. 따라서, 개별 PDCCH 할당 메시지(72)는 메시지(70)를 재전송하기 위해 하향링크 공유 채널 리소스를 할당하고 이 메시지는 개별 할당 메시지(72) 내에서 배당된 리소스를 사용하여 재전송된다(74). 따라서, PDCCH를 통한 추가 할당 메시지(72)는 RRC 셋업 메시지의 재전송(74)에 대한 리소스를 할당하는 하향링크 공유 채널(DL-SCH)상의 리소스에 대한 통상적인 할당이다.
도 7에 도시된 예에 따라, 추가 메시지(72, 74)가 RRC 셋업 메시지(70)의 전송 오류를 복구하기 위해 대화로 삽입된다. 추가 메시지(72, 74)의 전송이 대화 할당 메시지(64)에 의해 특정된 것처럼 데이터 메시지를 통신하기 위해 요구되는 메시지 교환으로 삽입되는데, 이는, 도 6에 도시된 시간(T1)으로서 표현된 바와 같이, 메시지 교환 내에서 추가 메시지(72, 74)의 삽입이 가능하도록 충분한 시간이 허용되기 때문이다.
브로드캐스트 채널로부터의 이용가능 메시지 교환 브로드캐스트
본 발명의 추가적인 실시 예가 도 8에 도시된다. 도 8에서 기지국(40)은 기지국(40)에 연결된 모든 통신 장치(46)로 브로드캐스트 신호(80)를 주기적으로 전송하도록 구성된다. 메시지 저장소(44)와 조합된 메시지 프로세서(42)는 기지국(40)이 대화 할당 메시지(64)를 사용하여 통신하고 인식할 수 있는 메시지 저장소(44)에 저장되어 있는 인식된 메시지 교환 각각의 표시를 통신하도록 구성된다. 따라서, 네트워크 내 어느 기지국이 기정의된 메시지 교환을 통신할 수 있는지 설정하고 또한 인식될 수 있는 메시지의 유형을 나타내는 기술을 위 기지국으로 제공하는 설정에 대한 편리한 방법이 제공된다. 브로드캐스트 신호(80)의 콘텐츠에 대한 예는 메시지 형식(82)에 의해 설명된다. 브로드캐스트 메시지 형식(82)은, 기지국(40)과 통신 장치(46) 사이에서 통신될 수 있는 기결정된 메시지 교환상의 정보를 제공하는 필드(86)뿐만 아니라 통상적인 필드(84)를 포함한다. 기결정된 메시지 교환상의 정보는 메시지 교환의 ID(identification, 87) 및 메시지 교환 정보(88)로 구성되는데 여기서 메시지 교환 정보는 메시지 교환에 영향을 끼치기 위해 요구되는 상향링크 및/또는 하향링크의 통신 리소스에 대한 목록으로 구성된다. 나아가, 통신될 수 있는 메시지 교환의 수와 유형을 변경하기 위해 그리고 또한 대화 할당 메시지의 사용을 지원할 수 있는 네트워크의 일부를 구성하기 위해 유연성 있는 구성이 제공된다.
메시지 교환을 위한 리소스가 기지국(40)에 의해 통신 장치(46)로 할당될 때, 대화 할당 메시지(64)는 메시지 교환(87)의 ID를 포함할 수 있다. 통신 장치는 그 ID와 연관된 리소스(88)에 대한 정의와 함께 대화 할당 메시지 내의 메시지 교환의 ID를 사용해서 메시지 교환에 영향을 끼치기 위해 요구되는 리소스를 셋업하게 된다. 기지국(40)은 통신 할당 메시지 내에서 할당된 리소스에 스케일링 요소를 제공할 수 있는 오프셋(offset)을 추가로 포함할 수 있는데, 오프셋은 스케일링 요소에 의해 리소스를 증가시키거나 시간/주파수 공간에서 다른 위치로 리소스를 변환하는 것 중에 하나를 행한다.
대화 할당 메시지 전송에 대한 실시 예가 도 11에 도시된다. 대화 할당 메시지(98)는 UE ID(identity, 90), 메시지 교환 ID(92), 오프셋(94) 및 순환 중복 체크(cyclic redundancy check, 96)로 구성되어 있다. 메시지 교환 ID(92)는 브로드캐스트 채널에서 시그널 되는 ID(87) 중 하나에 대응한다. 메시지 교환 ID(92) 및 시그널링 메시지 교환 정보(88) 내 대응 통신 리소스에 대한 정의가 브로드캐스트 채널 상에서 시그널 된다는 것을 감안할 때, 통신 장치는 통신 장치에 배당 된 통신 리소스를 확인할 수 있다. 오프셋(94)은 예컨대 메시지 교환 ID(92)을 통해 배당된 통신 리소스에 적용될 스케일링 요소를 시그널 할 수 있는데, 스케일링 요소는 예컨대 스케일링 요소에 의해 리소스를 증가시키거나 시간/주파수 공간에서 다른 위치로 리소스를 변환하는 것 중에 하나를 행한다.
대체적인 실시 예에서, 대화 할당 메시지(64)는 통신 리소스가 메시지 교환 중에 적용된다는 것을 명시적으로 나타낸다.
이해되는 바와 같이 본 발명의 추가적인 실시 예들은 상향링크 통신을 위한 대화 할당 메시지를 통신하도록 구성될 수 있다. 말하자면, 위에서 설명된 실시 예들은 상향링크 상의 기결정된 유형의 데이터 메시지를 통신하기 위해 적용될 수 있다. 이는 데이터 메시지를 통신하기 위한 요청을 보내는 통신 장치 및 하향링크 PDCCH 상의 대응 대화 할당 메시지를 통신함으로써 응답하는 메시지 프로세서(42)에 의해 달성될 수 있는데, 이는 하향링크 데이터 메시지에 대해 위해서 설명한 실시 예들에서 설명한 바와 같이 상향링크 및 하향링크 공유 채널 상의 통신 리소스를 할당하기 위함이다.
추가적인 예
위에서 설명한 바와 같이 대화 할당 메시지를 사용하여 메시지 프로세서(42)에 의해 할당될 수 있는 메시지 교환의 추가적인 예가 도 9 및 10에 제공된다. 도 9에서, 메시지 교환은 상향링크 및 하향링크 상에서 통신될 수 있는 시그널링 메시지(S1, S2, S3, S4)의 통신을 포함한다. 나아가 도 9의 메시지 교환 부분은 하향링크의 DL_DATA 뿐만 아니라 상향링크의 UL_DATA의 데이터 상의 데이터 메시지에 대한 통신을 포함한다. 이 메시지 교환은 CONV1과 같은 적절한 라벨(label)을 사용하여 식별될 수 있다. 라벨 CONV1는 기결정된 메시지 교환(86)상의 정보와 연관될 수 있고 라벨 CONV1는 메시지 교환 ID(87)에 매핑(map)할 수 있다. 도시된 바와 같이, 메시지 교환 CONV1에 대한 리소스는 대화 할당 메시지인 CONV1 MESSAGE를 사용하여 할당되는데, 메시지는 하향링크 PDCCH 상에서 전송된다.
반면에 도 10은 세가지 시그널링 메시지(S5, S6, S7)만으로 구성된 메시지 교환 CONV2을 도시한다. 하향링크 PDCCH 상의 제2 대화 할당 메시지 CONV2 MESSAGE에 의해 메시지 교환 CONV2에 대한 통신 리소스 할당이 제공된다. 라벨 CONV2는 기결정된 메시지 교환(83)상의 제2 정보와 연관될 수 있고 라벨 CONV2는 메시지 교환 ID(89)에 매핑할 수 있다.
메시지 프로세서(42)에 의해 메시지 교환을 식별하도록 사용될 수 있는 다양한 이벤트가 예상될 수 있다. 예컨대, 이동 통신 장치가 한 기지국에서 다른 기지국으로 핸드오버(hand over)되려고 한다는 것을 나타내는 그리고 상향링크 또는 하향링크 중 하나에서 전송되는 시그널링 메시지가, 메시지가 메시지 교환의 일부라는 것을 식별하기 위해 그리고 따라서 대응 대화 할당 메시지를 생성하고 보내기 위해 사용될 수 있다. 다른 예는, 이동 통신 장치가 더 이상 송신할 데이터가 없다는 것, 통신 장치의 파워 다운(power down) 또는 타임아웃(time-out) 등 일 수 있다. 후자의 예에서, 도 10에서 도시된 바와 같이 시그널링 메시지로 구성된 메시지 교환이 발생할 수 있다.
위에서 설명된 실시 예들에 대해 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 수정이 이루어질 수 있다. 구체적으로 본 발명의 실시 예들이 LTE 이동 무선 네트워크를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 3G, GSM, UMTS, CDMA2000 등과 같은 네트워크의 다른 형태로 적용될 수 있음이 이해될 것이다. 본 명세서에서 사용된 통신 장치라는 용어는 사용자 장비(UE), 이동 통신 장치, 이동 단말 등으로 대체될 수 있다. 나아가, 기지국이라는 용어가 eNodeB와 상호교환적으로 사용되었지만, 이러한 네트워크 엔티티 사이의 기능 차이가 없다는 것, 그리고 다른 아키텍처에서 기지국은 무선 네트워크 제어기와 결합해서 위에서 설명한 eNodeB/기지국에 의해 수행되는 기능의 일부를 수행할 것이라는 것, 따라서 위의 발명을 GPRS, 3G 또는 다른 아키텍쳐에 적용했을 때 이에 대응하는 변화가 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (23)

  1. 통신 시스템으로서,
    이동 무선 네트워크(mobile radio network)를 포함하고,
    상기 이동 무선 네트워크는,
    무선 액세스 인터페이스(wireless access interface)를 통해 이동 통신 장치(mobile communication devices)로부터 및 이동 통신 장치로 데이터를 통신하도록 구성되는 하나 이상의 기지국(base station)을 포함하고, 상기 이동 무선 네트워크는 메시지 프로세서(message processor) 및 메시지 저장소(message store)를 포함하도록 구성되고,
    상기 메시지 저장소는 하나 이상의 기지국과 하나 이상의 상기 통신 장치 사이의 기결정된(predetermined) 메시지 교환(message exchanges)의 집합(set)에서 하나 이상의 메시지 교환 각각에 대한 표시(indication)를 저장하도록 구성되고, 기지국과 상기 통신 장치 사이에서, 각 메시지 교환은 기결정된 메시지의 기결정된 집합을 포함하고 상향링크(up-link) 및/또는 하향링크(down-link) 상의 상기 메시지 교환을 통신하기 위한 기결정된 상기 상향링크 및/또는 하향링크 통신 리소스(resource)를 요구하며,
    상기 메시지 프로세서는 동작 시에,
    상기 메시지 저장소에 저장된 상기 메시지 교환에 대한 표시를 사용하여, 상기 이동 통신 장치로의 통신을 위한 대화 할당 메시지(conversation allocation message) - 상기 대화 할당 메시지는 상기 메시지 교환의 하나 이상의 메시지를 통신하기 위해 상기 하향링크 및/또는 상향링크 상의 통신 리소스 할당에 대한 표시를 상기 이동 통신 장치로 제공함 - 를 생성하고,
    상기 이동 통신 장치로 상기 대화 할당 메시지를 통신하도록 구성되고,
    상기 대화 할당 메시지에 응답하여, 상기 통신 장치 및 상기 통신 장치가 연결된 기지국이 상기 대화 할당 메시지에 의해 할당된 상기 리소스를 사용하여 상기 메시지 교환의 메시지를 통신하도록 구성되는, 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메시지 프로세서는 동작 시에,
    상기 무선 액세스 인터페이스를 통해 메시지 교환이 통신될 것이라는 표시에 응답하고,
    상기 메시지 교환을 상기 기결정된 메시지 교환의 집합 중 하나로서 인식하고 상기 메시지 저장소에서 제공된 표시로부터 상기 인식된 메시지 교환으로부터 상기 대화 할당 메시지를 생성하도록 구성되는, 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 메시지 저장소는 상기 메시지 교환을 통신하기 위한 상기 상향링크 및/또는 하향링크 리소스를 할당하기 위한 상기 대화 할당 메시지를 각 메시지 교환에 대해 저장하는 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 메시지 프로세서는, 상기 메시지 교환에 대한 표시를 사용하여 상기 대화 할당 메시지를 검색함으로써, 상기 메시지 교환에 대한 표시를 상위 계층 서버(higher layer server)로부터 수신하고 상기 메시지 교환에 대한 표시로부터 상기 대화 할당 메시지를 생성하도록 구성되는 통신 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 메시지 프로세서는, 상기 이동 통신 장치로부터 수신된 또는 상기 이동 통신 장치로 전송될 시그널링 메시지(signalling message)를 식별함으로써, 상기 메시지 교환을 인식하고 상기 인식된 메시지 교환으로부터 상기 대화 할당 메시지를 생성하도록 구성되는 통신 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 시그널링 메시지는, 상기 상향링크 또는 하향링크 상에서 통신되는, 한 기지국에서 다른 기지국으로의 상기 이동 통신 장치의 핸드오버(handover)에 대한 표시를 제공하는 통신 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 메시지 교환은 상기 상향링크 또는 하향링크 상의 통신을 위한 데이터 메시지를 포함하고, 상기 메시지 교환에 대한 표시는 상기 이동 통신 장치로부터 또는 상기 이동 통신 장치로 통신되는 상기 데이터 메시지의 길이인 통신 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 대화 할당 메시지는 하나 이상의 연관 시그널링 메시지(associated signalling message) 및 데이터 메시지의 통신을 위한 하향링크 또는 상향링크 공유 채널(shared channel) 중 하나 또는 양자 상에 리소스를 할당하는 통신 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 메시지 프로세서는 상기 통신 장치가 연결된 상기 기지국의 일부를 형성하는 통신 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 메시지 교환의 집합을 저장하는 상기 메시지 저장소는 상기 통신 장치가 연결된 상기 기지국의 일부를 형성하는 통신 시스템.
  11. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 기지국 각각은 대응 대화 할당 메시지(corresponding conversation allocation message)를 사용하여 상기 기지국을 통해 통신하기 위해 이용가능한 상기 메시지 교환의 집합을 표시하는 브로드캐스트 신호(broadcast signal)를 전송하도록 구성된 통신 시스템.
  12. 이동 무선 네트워크를 통해 데이터를 통신하기 위한 통신 장치로서,
    상기 통신 장치는,
    무선 액세스 인터페이스를 통해, 상기 통신 장치가 연결된, 상기 이동 무선 네트워크의 하나 이상의 기지국으로부터 데이터를 수신하고 상기 이동 무선 네트워크의 하나 이상의 기지국으로 데이터를 전송하도록 구성된 송신기/수신기 유닛(transmitter/receiver unit)을 포함하고,
    상기 이동 무선 네트워크는 메시지 프로세서 및 메시지 저장소를 포함하고, 상기 메시지 저장소는 상기 기지국과 하나 이상의 상기 통신 장치 사이의 기결정된 메시지 교환의 집합에서 하나 이상의 메시지 교환 각각에 대한 표시를 저장하도록 구성되고, 각 메시지 교환은 기결정된 메시지의 기결정된 집합을 포함하고 상향링크 및/또는 하향링크 상의 상기 메시지 교환을 통신하기 위한 기결정된 상기 상향링크 및/또는 하향링크 통신 리소스를 요구하며, 상기 메시지 프로세서는 동작 시에 상기 메시지 저장소에 저장된 상기 메시지 교환에 대한 표시를 사용하여, 상기 이동 통신 장치로의 통신을 위한 대화 할당 메시지 - 상기 대화 할당 메시지는 상기 메시지 교환의 하나 이상의 메시지를 통신하기 위해 상기 하향링크 및/또는 상향링크 상의 통신 리소스 할당에 대한 표시를 상기 이동 통신 장치로 제공함 - 를 생성하고, 상기 이동 통신 장치로 상기 대화 할당 메시지를 통신하도록 구성되고,
    상기 통신 장치는 상기 송신기/수신기 유닛을 통해 데이터의 통신을 제어하기 위한 제어기(controller)를 더 포함하고, 상기 메시지 교환을 통신하기 위해 상기 하향링크 및/또는 상향링크 상의 통신 리소스 할당에 대한 상기 표시를 제공하는 상기 메시지 프로세서로부터 상기 대화 할당 메시지를 수신하는 것에 응답하여,
    상기 제어기는 상기 송신기/수신기 유닛과 조합되어, 상기 대화 할당 메시지에 의해 할당된 상기 상향링크 및/또는 하향링크 통신 리소스를 사용하여 상기 메시지 교환의 기결정된 메시지를 통신하도록 구성되는, 통신 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 메시지 교환은 상기 송신기/수신기 유닛에서 상기 기지국으로 상기 상향링크 상에서 메시지를 통신하는 것을 포함하고, 상기 대화 할당 메시지는, 상기 통신 장치에 의해 상기 기지국으로 송신되는, 상기 메시지를 통신하기 위해 통신 리소스에 대한 요청에 응답하여 상기 메시지 프로세서로부터 송신되는 통신 장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 대화 할당 메시지는 상기 메시지 교환의 통신을 위한 하향링크 또는 상향링크 공유 채널 중 하나 또는 양자 상에 리소스를 할당하는 통신 장치.
  15. 제12항, 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제어기는 상기 송신기/수신기 유닛과 조합되어, 대응 대화 할당 메시지를 사용하여 상기 기지국을 통해 통신 가능한 상기 메시지 교환의 집합을 나타내는 데이터를 포함하는, 브로드캐스트 신호를 수신하도록 구성되는 통신 장치.
  16. 이동 무선 네트워크의 일부를 형성하는 기반구조 장비로서, 상기 기반구조 장비는 무선 액세스 인터페이스를 통해 하나 이상의 이동 통신 장치로부터 또는 하나 이상의 이동 통신 장치로 데이터를 통신하도록 구성되고,
    상기 기반구조 장비는,
    상기 기반구조 장비에 연결된 하나 이상의 이동 통신 장치로부터 또는 하나 이상의 이동 통신 장치로 데이터를 통신하도록 구성된 송신기/수신기 유닛,
    메시지 프로세서 및 메시지 저장소를 포함하고,
    상기 메시지 저장소는 상기 기지국과 하나 이상의 상기 통신 장치 사이의 기결정된 메시지 교환의 집합에서 하나 이상의 메시지 교환 각각에 대한 표시를 저장하도록 구성되고, 각 메시지 교환은 기결정된 메시지의 기결정된 집합을 포함하고 기지국과 상기 통신 장치 사이의 상향링크 및/또는 하향링크 상의 상기 메시지 교환을 통신하기 위한 기결정된 상기 상향링크 및/또는 하향링크 통신 리소스를 요구하며,
    상기 메시지 프로세서는 동작 시에,
    상기 메시지 저장소에 저장된 상기 메시지 교환에 대한 표시를 사용하여, 상기 이동 통신 장치로의 통신을 위한 대화 할당 메시지 - 상기 대화 할당 메시지는 상기 메시지 교환의 하나 이상의 메시지를 통신하기 위해 상기 하향링크 및/또는 상향링크 상의 통신 리소스 할당에 대한 표시를 상기 이동 통신 장치로 제공 - 를 생성하고,
    상기 이동 통신 장치로 상기 대화 할당 메시지를 통신하고,
    상기 송신기/수신기 유닛을 사용하여 상기 이동 통신 장치와 상기 메시지 교환을 통신하도록 구성되는, 기반구조 장비.
  17. 제16항에 있어서, 상기 메시지 교환은 상기 통신 장치에서 상기 기지국으로 상기 상향링크 상의 메시지를 통신하는 것을 포함하고, 상기 대화 할당 메시지는, 상기 통신 장치로부터 수신되는, 상기 메시지를 통신하기 위해 통신 리소스에 대한 요청에 응답하여 상기 메시지 프로세서에 의해 생성되는 기반구조 장비.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 대화 할당 메시지는 하나 이상의 연관 시그널링 메시지 및 데이터 메시지의 통신을 위한 하향링크 또는 상향링크 공유 채널 중 하나 또는 양자 상에 리소스를 할당하는 기반구조 장비.
  19. 제16항, 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 기반구조 장비는 기지국, NodeB 또는 eNodeB인 기반구조 장비.
  20. 제16항 내지 제19항에 있어서, 상기 송신기/수신기 유닛은 대응 대화 할당 메시지를 사용하여 상기 기반구조 장비를 통해 통신 가능한 상기 기결정된 메시지의 집합을 표시하는 브로드캐스트 신호를 전송하도록 구성된 기반구조 장비.
  21. 이동 무선 네트워크를 통해 메시지 교환을 통신하는 방법으로서,
    상기 이동 무선 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통해 이동 통신 장치로부터 및 이동 통신 장치로 데이터를 통신하도록 구성되는 하나 이상의 기지국을 포함하고,
    상기 방법은,
    상기 기지국과 하나 이상의 상기 통신 장치 사이의 기결정된 메시지 교환의 집합에서 하나 이상의 메시지 교환 각각에 대한 표시를 저장하는 단계, 및
    대화 할당 메시지에 응답하여, 상기 대화 할당 메시지에 의해 할당된 상향링크 및/또는 하향링크 통신 리소스를 사용하여 상기 통신 장치와 상기 기지국 사이의 연관 시그널링 메시지 및 데이터 메시지를 통신하는 단계를 포함하고,
    기지국과 상기 통신 장치 사이에서, 각 메시지 교환은 기결정된 메시지의 기결정된 집합을 포함하고 상향링크 및/또는 하향링크 상의 상기 메시지 교환을 통신하기 위한 기결정된 상기 상향링크 및/또는 하향링크 통신 리소스를 요구하며,
    상기 메시지 프로세서는 동작 시에,
    상기 메시지 저장소에 저장된 상기 메시지 교환에 대한 표시를 사용하여, 상기 이동 통신 장치로의 통신을 위한 대화 할당 메시지 - 상기 대화 할당 메시지는 상기 메시지 교환의 하나 이상의 메시지를 통신하기 위해 상기 하향링크 및/또는 상향링크 상의 통신 리소스 할당에 대한 표시를 상기 이동 통신 장치로 제공함 - 를 생성하는 동작, 및
    상기 이동 통신 장치로 상기 대화 할당 메시지를 통신하도록 구성되는, 통신 방법.
  22. 본 명세서에서 첨부된 도면을 참조하여 앞에서 실질적으로 설명된 통신 시스템, 통신 장치 또는 기반구조 장비.
  23. 본 명세서에서 첨부된 도면을 참조하여 앞에서 실질적으로 설명된 통신 방법.
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