KR20140004775A - 무선 통신 시스템에서 mtc 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 MTC(Machine Type Communications)를 수행 또는 지원하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 서버와의 연결을 수립(establish)하는 방법은, 네트워크로부터 트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 트리거링 메시지에 포함된 트리거링 정보를 이용하여 상기 서버에 대한 데이터 연결을 요청하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별(distinguish)하는 소정의 값으로 설정될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 MTC 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MTC IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 MTC(Machine Type Communications)를 수행 또는 지원하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
MTC(Machine Type Communications)는 하나 이상의 머신(Machine)이 포함되는 통신 방식을 의미하며, M2M(Machine-to-Machine) 통신이나 사물 통신으로 칭하여지기도 한다. 여기서, 머신이란 사람의 직접적인 조작이나 개입을 필요로 하지 않는 개체(entity)를 의미한다. 예를 들어, 이동 통신 모듈이 탑재된 검침기(meter)나 자동 판매기와 같은 장치는 물론, 사용자의 조작/개입 없이 자동으로 네트워크에 접속하여 통신을 수행할 수 있는 스마트폰과 같은 사용자 기기도 머신의 예시에 해당할 수 있다. 이러한 머신의 다양한 예시들을 본 문서에서는 MTC 장치(device) 또는 단말이라고 칭한다. 즉, MTC는 사람의 조작/개입 없이 하나 이상의 머신(즉, MTC 장치)에 의해서 수행되는 통신을 의미한다.
MTC는 MTC 장치 간의 통신(예를 들어, D2D(Device-to-Device) 통신), MTC 장치와 MTC 애플리케이션 서버(application server) 간의 통신을 포함할 수 있다. MTC 장치와 MTC 애플리케이션 서버 간의 통신의 예시로, 자동 판매기와 서버, POS(Point of Sale) 장치와 서버, 전기, 가스 또는 수도 검침기와 서버 간의 통신을 들 수 있다. 그 외에도 MTC에 기반한 애플리케이션(application)에는, 보안(security), 운송(transportation), 헬스 케어(health care) 등이 포함될 수 있다.
기존의 사람-대-사람 간의 통신 방식에 비하여, MTC는 일반적으로 많은 개수의 장치에서 소량의 데이터를 송수신하는 특징을 가질 수 있다. 추가적으로, MTC는 소정의 주기에 따라 또는 특정 이벤트 발생시에만 수행되며, 일반적으로 드물게 수행되는 특징을 가질 수 있다. 이러한 점을 고려하여, MTC 장치는 평상시에 오프라인(offline) 상태로 설정되어 전력 소모가 최소화될 수 있다. 또는, MTC 장치가 온라인(online) 상태에 있더라도, 시스템 자원을 최소로 사용하기 위해서 데이터 송수신을 위한 연결(connection) (예를 들어, IP(Internet Protocol) 연결)은 수립하지(establish) 않은 상태일 수도 있다. 위와 같은 예시적인 경우들은, MTC 장치에 대한 IP 주소가 서버에 의해서 이용가능하거나(available) 도달가능(reachable)한 상태가 아닌 경우에 포함된다. 이러한 경우, MTC를 수행하기 위해서는 MTC 장치가 IP 연결을 수립하도록 요청 또는 지시하는 시그널링이 필요한데, 이를 MTC 장치에 대한 트리거 지시(trigger indication)이라고 할 수 있다. 그러나, 현재까지는 MTC 장치에 대한 트리거링의 구체적인 방안이 마련되어 있지 않다.
본 발명에서는 MTC 장치에 대한 트리거링을 정확하고 효율적으로 수행하는 방안을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 서버와의 연결을 수립(establish)하는 방법은, 네트워크로부터 트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 트리거링 메시지에 포함된 트리거링 정보를 이용하여 상기 서버에 대한 데이터 연결을 요청하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별(distinguish)하는 소정의 값으로 설정될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 노드에서 단말과 서버와의 연결을 지원하는 방법은, 트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 상기 단말에게 전송하도록 다른 네트워크 노드에게 요청하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 트리거링 메시지에 포함된 트리거링 정보를 이용하여 상기 단말로부터 상기 서버에 대한 데이터 연결 요청이 전송되고, 상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별(distinguish)하는 소정의 값으로 설정될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서버와의 연결을 수립하는 단말 장치는, 외부 장치와 신호를 송수신하는 송수신 모듈; 및 상기 단말 장치를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 송수신 모듈을 통하여, 네트워크로부터 트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 수신하고; 상기 트리거링 메시지에 포함된 트리거링 정보를 이용하여 상기 서버에 대한 데이터 연결을 요청하도록 구성될 수 있다. 상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별(distinguish)하는 소정의 값으로 설정될 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말과 서버와의 연결을 지원하는 네트워크 노드는, 외부 장치와 신호를 송수신하는 송수신 모듈; 및 상기 네트워크 노드를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는, 상기 송수신 모듈을 통하여, 트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 상기 단말에게 전송하도록 다른 네트워크 노드에게 요청하도록 구성될 수 있다. 상기 트리거링 메시지에 포함된 트리거링 정보를 이용하여 상기 단말로부터 상기 서버에 대한 데이터 연결 요청이 전송되고, 상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별(distinguish)하는 소정의 값으로 설정될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.
상기 트리거링은, 상기 서버에 의해서 상기 단말의 IP(Internet Protocol) 어드레스가 이용가능하지 않을 경우에 요청될 수 있다.
상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지의 소정의 필드의 특정 값에 대응할 수 있다.
상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지에 포함되는 소정의 포트 어드레스 번호에 대응할 수 있다.
상기 트리거링 메시지는 상기 단말로 전송되는 SMS(Short Message Service) 메시지일 수 있다.
상기 트리거링 식별자를 포함하는 SMS 메시지의 내용은 출력되지 않을 수 있다.
상기 트리거링 정보는, 상기 서버의 식별 정보, 상기 서버의 APN(Access Point Number), 상기 단말의 식별 정보, 애플리케이션 식별 정보, 또는 서비스 식별 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 데이터 연결 요청의 전송은, 상기 서버로의 어태치(attach), 상기 서버로의 PDN(Packet Data Network) 연결, 상기 트리거링 정보와 관련된 애플리케이션의 실행, 또는 상기 애플리케이션의 포트의 활성화 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 트리거링 식별자는 애플리케이션-공통 또는 애플리케이션-특정으로 할당될 수 있다.
상기 트리거링 식별자는 MTC-IWF(Machine Type Communication-InterWorking Function) 또는 MTC 서버에 의해서 할당될 수 있다.
상기 단말은 MTC 장치(Machine Type Communication Device)이고, 상기 서버는 MTC 애플리케이션 서버일 수 있다.
본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
본 발명에 따르면 MTC 장치에 대한 트리거링을 정확하고 효율적으로 수행하는 방안이 제공될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 EPC(Evolved Packet Core)의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 MTC 지원을 위한 3GPP 서비스 모델을 나타내는 도면이다.
도 3은 MTC 통신 모델의 예시들을 나타내는 도면이다.
도 4는 MTC 구조의 예시적인 모델을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 MTC 장치 트리거링 메시지 송수신 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일례에 따른 서버 장치 및 단말 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802 계열 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 관련하여 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 다양한 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 문서에서 사용되는 용어들은 다음과 같이 정의된다.
- UMTS(Universal Mobile Telecommunications System): 3GPP에 의해서 개발된, GSM(Global System for Mobile Communication) 기반의 3 세대(Generation) 이동 통신 기술.
- EPS(Evolved Packet System): LTE 액세스 네트워크를 지원하는 코어 네트워크. UMTS가 진화된 형태의 네트워크이다.
- NodeB: UMTS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- eNodeB: EPS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- UE(User Equipment): 사용자 기기. UE는 단말(terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수도 있다. 또한, UE는 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(Personal Computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. MTC 관련 내용에서 UE 또는 단말이라는 용어는 MTC 장치를 지칭할 수 있다.
- IMS(IP Multimedia Subsystem): 멀티미디어 서비스를 IP 기반으로 제공하는 서브시스템.
- IMSI(International Mobile Subscriber Identity): 이동 통신 네트워크에서 국제적으로 고유하게 할당되는 사용자 식별자.
- SIM(Subscriber Identity Module): IMSI 등의 사용자 정보를 포함하는 모듈.
- MTC(Machine Type Communications): 사람의 개입 없이 머신에 의해 수행되는 통신.
- MTC 장치(MTC device): 코어 네트워크를 통한 통신 기능을 가지고, 특정 목적을 수행하는 UE(예를 들어, 자판기, 검침기 등).
- MTC 서버(MTC server): MTC 장치를 관리하는 네트워크 상의 서버. 코어 네트워크의 내부 또는 외부에 존재할 수 있다.
- MTC 애플리케이션(MTC application): MTC가 적용되는 서비스 (예를 들어, 원격 검침, 물량 이동 추적 등)
- MTC 애플리케이션 서버: MTC 애플리케이션이 실행되는 네트워크 상의 서버.
- MTC 특징(MTC feature): MTC 애플리케이션을 지원하기 위한 네트워크의 기능. 예를 들어, MTC 모니터링(monitoring)은 원격 검침 등의 MTC 애플리케이션에서 장비 분실 등을 대비하기 위한 특징이고, 낮은 이동성(low mobility)은 자판기와 같은 MTC 장치에 대한 MTC 애플리케이션을 위한 특징이다.
- RAN(Radio Access Network): 3GPP 네트워크에서 NodeB, eNodeB 및 이들을 제어하는 RNC(Radio Network Controller)를 포함하는 단위. UE 간에 존재하며 코어 네트워크로의 연결을 제공한다.
- HLR(Home Location Register)/HSS(Home Subscriber Server): 3GPP 네트워크 내의 가입자 정보를 가지고 있는 데이터베이스. HSS는 설정 저장(configuration storage), 아이덴티티 관리(identity management), 사용자 상태 저장 등의 기능을 수행할 수 있다.
- RANAP(RAN Application Part): RAN과 코어 네트워크의 제어를 담당하는 노드(MME(Mobility Management Entity)/ SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node)/MSC(Mobile Switching Center)) 사이의 인터페이스.
- PLMN(Public Land Mobile Network): 개인들에게 이동통신 서비스를 제공할 목적으로 구성된 네트워크. 오퍼레이터 별로 구분되어 구성될 수 있다.
- NAS(Non-Access Stratum): UMTS 프로토콜 스택에서 UE와 코어 네트워크간의 시그널링, 트래픽 메시지를 주고 받기 위한 기능적인 계층. UE의 이동성을 지원하고, UE와 PDN GW 간의 IP 연결을 수립 및 유지하는 세션 관리 절차를 지원하는 것을 주된 기능으로 한다.
이하에서는 위와 같이 정의된 용어를 바탕으로 설명한다.
도 1은 EPC(Evolved Packet Core)의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
EPC는 3GPP 기술들의 성능을 향상하기 위한 SAE(System Architecture Evolution)의 핵심적인 요소이다. SAE는 다양한 종류의 네트워크 간의 이동성을 지원하는 네트워크 구조를 결정하는 연구 과제에 해당한다. SAE는, 예를 들어, IP 기반으로 다양한 무선 접속 기술들을 지원하고 보다 향상된 데이터 전송 능력을 제공하는 등의 최적화된 패킷-기반 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다.
구체적으로, EPC는 3GPP LTE 시스템을 위한 IP 이동 통신 시스템의 코어 네트워크(Core Network)이며, 패킷-기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. 기존의 이동 통신 시스템(즉, 2 세대 또는 3 세대 이동 통신 시스템)에서는 음성을 위한 CS(Circuit-Switched) 및 데이터를 위한 PS(Packet-Switched)의 2 개의 구별되는 서브-도메인을 통해서 코어 네트워크의 기능이 구현되었다. 그러나, 3 세대 이동 통신 시스템의 진화인 3GPP LTE 시스템에서는, CS 및 PS의 서브-도메인들이 하나의 IP 도메인으로 단일화되었다. 즉, 3GPP LTE 시스템에서는, IP 능력(capability)을 가지는 단말과 단말 간의 연결이, IP 기반의 기지국(예를 들어, eNodeB(evolved Node B)), EPC, 애플리케이션 도메인(예를 들어, IMS)을 통하여 구성될 수 있다. 즉, EPC는 단-대-단(end-to-end) IP 서비스 구현에 필수적인 구조이다.
EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, SGW(Serving Gateway), PDN GW(Packet Data Network Gateway), MME(Mobility Management Entity), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.
SGW는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB와 PDN GW 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, 단말이 eNodeB에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, SGW는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 SGW를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, SGW는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN GW는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당한다. PDN GW는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 SGW와 PDN GW가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
MME는, UE의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면 기능들을 제어한다. MME는 수많은 eNodeB들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.
SGSN은 다른 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.
ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 단말은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.
또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트들이 존재할 수 있다.
Figure pct00001
도 1에 도시된 레퍼런스 포인트 중에서 S2a 및 S2b는 비-3GPP 인터페이스에 해당한다. S2a는 신뢰되는 비-3GPP 액세스 및 PDNGW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 플레인에 제공하는 레퍼런스 포인트이다. S2b는 ePDG 및 PDNGW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 플레인에 제공하는 레퍼런스 포인트이다.
도 2는 MTC 지원을 위한 3GPP 서비스 모델을 나타내는 도면이다. 3GPP에서 정의하는 MTC 구조는 도 2와 같이 MTC 장치, MTC 서버 및 MTC 사용자와 같은 요소들로 구성될 수 있다. 또한, MTC 서버는 3GPP 베어러 서비스, SMS(Short Message Service) 또는 IMS를 통하여 무선 네트워크와 연결될 수 있다(베어러 서비스는 사용자 관점에서의 단-대-단(end-to-end) 연결과는 달리, 네트워크 내부 관점에서의 단-대-단 정보 전달의 서비스를 의미한다). MTC 서버는 무선 네트워크 자체와 통신을 수행하거나, 무선 네트워크를 통해서 MTC 장치와 통신을 수행하는 서버이며, MTC 사용자에게 액세스를 위한 인터페이스를 제공하는 MTC 서비스 플랫폼에 해당할 수 있다. MTC 사용자는 MTC 애플리케이션 서버에 해당할 수 있다. MTC 사용자는 API(Application Program Interface)를 통하여 MTC 서버에 액세스할 수 있다.
다음의 표 2는 도 2에서의 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다.
Figure pct00002
Figure pct00003
도 2에서 도시하는 바와 같이, 현재의 3GPP 표준에서는 정의하는 MTC 네트워크 구조에서는 기존의 3GPP 베어러 서비스를 이용하는 방안이 제안되어 있다. 추가적으로, MTC 장치와 MTC 서버 간의 데이터 교환을 위해 SMS를 사용하는 방안이 제안되었다. 이는 검침 정보나 제품 정보 등 적은 양의 데이터들의 송수신을 목적으로 하는 MTC 애플리케이션의 특성을 고려한 것이다. 이를 위하여, 기존의 SMS 방식과 IMS에 기반한 SMS가 이용될 수 있다. 도 2의 예시에서 MTCsms는 기존 SMS 방식을 통한 데이터 교환 인터페이스이며, MTCi는 IMS 기반의 SMS 방식을 통한 데이터 교환 인터페이스를 나타낸다.
한편, 3GPP 표준에서는 이동성이 적은 MTC 애플리케이션을 위해 페이징 범위를 조정하는 방안 등 MTC를 구현하기 위한 다양한 방안들이 제안되고 있다. 다만, MTC 장치 간의 통신(예를 들어, D2D 통신)은 현재 3GPP 표준에 포함되어 있지 않다. 이러한 이유로 본 발명에서는 주로 MTC 서버와 MTC 장치 간의 MTC 동작을 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명에서 제안하는 원리는 MTC 장치와 MTC 장치 간의 MTC에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다. 또한, 전술한 바와 같이 3GPP GSM/UMTS/EPS에서는 MTC와 관련하여 PS 네트워크를 통한 통신을 정의하고 있지만 이는 단지 예시적인 것이다. 즉, 본 발명은 PS 네트워크를 통한 MTC에 제한되는 것은 아니며, CS 네트워크를 통한 MTC에도 적용될 수 있다.
도 3은 MTC 통신 모델의 예시들을 나타내는 도면이다.
MTC 애플리케이션은 MTC 장치와 MTC 애플리케이션 서버에서 각각 실행되어 네트워크를 통한 통신을 통해 상호 동작한다. 이때, MTC 애플리케이션과 3GPP 네트워크 간의 통신에 무엇이 관여하는지에 따라 MTC 트래픽에 대한 다양한 모델이 구현될 수 있다. 도 3(a)는 MTC 서버 없이 직접 통신이 수행되는 모델, 도 3(b)는 MTC 서버가 3GPP 네트워크 외부에 존재하는 모델, 도 3(c)는 MTC 서버가 3GPP 네트워크 내부에 존재하는 경우를 나타낸 것이다. 또한, 도 3(a)는 3GPP 오퍼레이터의 제어를 받는 직접 통신 방식에 해당하고, 도 3(b)는 서비스 제공자에 의해서 제어되는 통신 방식에 해당하고, 도 3(c)는 3GPP 오퍼레이터에 의해서 제어되는 통신 방식을 해당한다.
도 3(a)의 직접 모델은 MTC 애플리케이션이 3GPP 네트워크에 대해 OTT(over-the-top) 애플리케이션으로서 UE(또는 MTC 장치)와 직접 통신하는 것을 나타낸다.
도 3(b) 및 도 3(c)의 간접 모델은 3GPP 네트워크에 의해서 제공되는 부가적인 서비스를 이용하여 MTC 애플리케이션이 UE(또는 MTC 장치)와 간접적으로 통신하는 것을 나타낸다. 구체적으로, 도 3(b)의 예시에서는 MTC 애플리케이션이 서드-파티(즉, 3GPP에서 책임지지 않는) 서비스 제공자에 의해서 제공되는 부가 서비스들을 위해서 MTC 서버를 이용할 수 있다. MTC 서버는 3GPP 네트워크와 다양한 인터페이스를 통해서 통신할 수 있다. 한편, 도 3(c)의 예시에서는 MTC 애플리케이션이 3GPP 오퍼레이터(곧 서비스 제공자에 해당함)에 의해서 제공되는 부가적인 서비스들을 위해서 MTC 서버를 이용할 수 있다. MTC 서버와 3GPP 네트워크 간의 통신은 PLMN 내부에서 수행된다. 도 3(b) 및 도 3(c)에 있어서, MTC 서버와 MTC 애플리케이션 간의 인터페이스는 3GPP 표준에서 다루지 않는다.
한편, 도 3(b) 및 도 3(c)의 간접 모델은 상호 배타적이지 않고 보완적이므로, 3GPP 오퍼레이터가 상이한 애플리케이션을 위해 이들을 결합할 수도 있다. 즉, 도 3에서 도시하지는 않지만, 직접 모델과 간접 모델이 동시에 사용되는 하이브리드(hybrid) 모델로서 MTC 통신 모델이 구현될 수 있다. 예를 들어, 사용자 플레인 연결을 직접 모델을 사용하고, 제어 플레인 시그널링은 간접 모델을 사용할 수도 있다.
도 4는 MTC 구조의 예시적인 모델을 나타내는 도면이다.
MTC를 위해서 사용되는 UE(또는 MTC 장치)와 MTC 애플리케이션 간의 단-대-단 애플리케이션은, 3GPP 시스템에 의해서 제공되는 서비스들과 MTC 서버에 의해서 제공되는 선택적인 서비스들을 이용할 수 있다. 3GPP 시스템은, MTC를 용이하게 하는 다양한 최적화를 포함하는 수송 및 통신 서비스들(3GPP 베어러 서비스, IMS 및 SMS 포함)을 제공할 수 있다. 도 4에서는 MTC를 위해 사용되는 UE가 Um/Uu/LTE-Uu 인터페이스를 통하여 3GPP 네트워크(UTRAN, E-UTRAN, GERAN, I-WLAN 등)으로 연결되는 것을 도시한다. 도 4의 구조(architecture)는 상기 도 3과 관련하여 설명한 다양한 MTC 모델들을 포함한다.
먼저, 도 4에서 도시하는 개체(entity)들에 대하여 설명한다.
도 4에서 MTC 애플리케이션 서버는 MTC 애플리케이션이 실행되는 네트워크 상의 서버이다. MTC 애플리케이션 서버에 대해서는 전술한 다양한 MTC 애플리케이션의 구현을 위한 기술이 적용될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 도 4에서 MTC 애플리케이션 서버는 레퍼런스 포인트 API를 통하여 MTC 서버에 액세스할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또는, MTC 애플리케이션 서버는 MTC 서버와 함께 위치될(collocated) 수도 있다.
MTC 서버는 MTC 장치를 관리하는 네트워크 상의 서버이며, 3GPP 네트워크에 연결되어 MTC를 위하여 사용되는 UE 및 PLMN의 노드들과 통신할 수 있다.
MTC-IWF(MTC-InterWorking Function)는 MTC 서버와 오퍼레이터 코어 네트워크 간의 상호동작(interworking)을 관장하고, MTC 동작의 프록시 역할을 할 수 있다. MTC 간접 또는 하이브리드 모델을 지원하기 위해서, 하나 이상의 MTC-IWF가 홈 PLMN(HPLMN) 내에 존재할 수 있다. MTC-IWF는 레퍼런스 포인트 MTCsp 상의 시그널링 프로토콜을 중계하거나 해석하여 PLMN에 특정 기능을 작동시킬 수 있다. MTC-IWF는, MTC 서버가 3GPP 네트워크와의 통신을 수립하기 전에 MTC 서버를 인증(authenticate)하는 기능, MTC 서버로부터의 제어 플레인 요청을 인증하는 기능, 후술하는 트리거 지시와 관련된 다양한 기능 등을 수행할 수 있다.
SMS-SC(Short Message Service-Service Center)/IP-SM-GW(Internet Protocol Short Message GateWay)는 단문서비스(SMS)의 송수신을 관리할 수 있다. SMS-SC는 SME(Short Message Entity) (단문을 송신 또는 수신하는 개체)와 이동국 간의 단문을 중계하고 저장-및-전달하는 기능을 담당할 수 있다. IP-SM-GW는 IP 기반의 UE와 SMS-SC간의 프로토콜 상호동작을 담당할 수 있다.
CDF(Charging Data Function)/CGF(Charging Gateway Function)는 과금에 관련된 동작을 할 수 있다.
HLR/HSS는 가입자 정보(IMSI 등), 라우팅 정보, 설정 정보 등을 저장하고 MTC-IWF에게 제공하는 기능을 할 수 있다.
SGSN/MME는 UE의 네트워크 연결을 위한 이동성 관리, 인증, 자원 할당 등의 제어 기능을 수행할 수 있다. 후술하는 트리거링과 관련하여 MTC-IWF로부터 트리거 지시를 수신하여 MTC 장치에게 제공하는 메시지의 형태로 가공하는 기능을 수행할 수 있다.
GGSN(Gateway GPRS Support Node)/S-GW(Serving-Gateway)+P-GW(Packet Data Network-Gateway)는 코어 네트워크와 외부 네트워크의 연결을 담당하는 게이트웨이 기능을 할 수 있다.
다음의 표 3은 도 4에서의 주요 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다.
Figure pct00004
한편, 간접 및 하이브리드 모델의 경우에 MTC 서버와의 사용자 플레인 통신, 및 직접 및 하이브리드 모델의 경우에 MTC 애플리케이션 서버와의 통신은, 레퍼런스 포인트 Gi 및 SGi를 통해서 기존의 프로토콜을 사용하여 수행될 수 있다.
도 2 내지 도 4에서 설명한 내용과 관련된 구체적인 사항은 3GPP TR 23.888 문서를 참조함으로써 본 문서에 병합될 수 있다(incorporated by reference).
MTC 장치 트리거링
MTC의 경우에, 일반적인 사용자 기기보다 많은 개수의 MTC 장치가 네트워크 상에 존재할 것으로 예상된다. 따라서, MTC를 위해서 최소한의 네트워크 자원 사용, 최소한의 시그널링 사용, 최소한의 전력 사용 등이 요구된다.
또한, MTC 장치는 시스템 자원을 최소로 사용하기 위해서 평상시에는 MTC 애플리케이션 서버와의 IP 연결을 수립하지 않을 수 있다. 만약 MTC 장치가 IP 연결을 수립하지 않아서 MTC 애플리케이션 서버가 MTC 장치로의 데이터 전송에 실패하는 경우, MTC 장치로 하여금 IP 연결을 수립하도록 요청 또는 지시할 수 있는데, 이를 트리거 지시라고 칭한다. 즉, MTC 장치 트리거링은 MTC 장치에 대한 IP 주소가 MTC 애플리케이션 서버에 의해서 이용가능(available)하지 않거나 도달가능(reachable)하지 않은 경우에 요구된다 (어떤 개체에 또는 해당 개체의 주소에 도달가능하지 않다는 의미는, 해당 개체가 해당 주소에 부재중인(absent) 등의 이유로, 메시지를 전달하려는 시도가 실패하는 것을 의미한다). 이를 위해서, MTC 장치는 네트워크로부터 트리거 지시를 수신할 수 있고, 트리거 지시를 받은 경우 MTC 애플리케이션 서버와의 통신을 수립할 것이 요구된다. 여기서, MTC 장치가 트리거 지시를 수신할 때, a) MTC 장치가 오프라인인 경우, b) MTC 장치가 온라인이지만 데이터 연결은 수립되지 않은 경우, 또는 c) MTC 장치가 온라인이고 데이터 연결이 수립된 경우를 가정할 수 있다.
요컨대, MTC 장치에 대한 트리거링은, 해당 MTC 장치가 MTC 애플리케이션 서버로부터 데이터를 수신할 수 있는 IP 연결(또는 PDN 연결)이 수립되어 있지 않은 경우에 (또는 해당 MTC 장치가 기본적인 제어 신호는 수신할 수 있지만 사용자 데이터는 수신할 수 없는 상태인 경우), 트리거링 메시지를 이용해서 해당 MTC 장치가 MTC 애플리케이션 서버에 대해서 IP 연결 요청을 수행하도록 하는 동작이라고 할 수 있다. 또한, 트리거링 메시지는, 네트워크로 하여금 메시지를 적절한 MTC 장치에게 라우팅하도록 하고, MTC 장치로 하여금 메시지를 적절한 MTC 장치내의 애플리케이션으로 라우팅하도록 하는 정보(이하에서는 트리거링 정보라고 칭함)를 포함하는 메시지라고 표현할 수도 있다. 이를 위하여 MTC 장치가 다른 타입의 메시지로부터 트리거링 정보를 포함하는 메시지를 구분할 수 있도록 하는 방안이 필요하며, 이에 대해서는 후술하는 본 발명의 구체적인 실시예들에서 설명한다.
본 발명에서 제안하는 MTC 트리거링을 설계함에 있어서, 기존의 무선 통신 시스템에 대한 변경이 없거나 변경되더라도 그 영향을 최소화하는 것을 고려한다. 이에 따라, 기존의 무선 통신 시스템에 대한 역방향 호환성(backward compatibility)을 유지하면서, MTC 장치 트리거링이라는 새로운 동작이 수행될 수 있으므로 본 발명에서 제안하는 기술의 도입에 소요되는 기술적, 경제적 비용이 최소화될 수 있는 유리한 효과를 가진다.
이하에서는 코어 네트워크를 통한 MTC 장치와 MTC 애플리케이션 서버 간의 MTC 통신을 예로 들어서, MTC 트리거링 동작에 대하 본 발명의 다양한 예시들에 대해서 설명한다. 본 발명에 대한 이하의 설명에서는 3GPP 액세스 기술(예를 들어, 3GPP GSM/UMTS/EPS) 기반의 이동 통신 시스템을 예시적으로 설명하지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 다양한 무선 통신 시스템에서의 MTC 동작에 적용될 수 있음을 밝힌다.
또한, 이하의 설명에서 단말은 여러 MTC 서버에 등록될 수 있다고 가정한다. 또한, 장치 트리거링은 MTC 애플리케이션 서버와 MTC 장치 간의 데이터 연결을 지원하기 위한 것이며, 이러한 장치 트리거링은 MTC 애플리케이션 서버가 네트워크 노드들(예를 들어, MTC 서버 또는 프록시 서버(예를 들어, 도 4의 MTC-IWF))에 요청함으로써 수행될 수 있다. 즉, 트리거링의 요건은 MTC 애플리케이션 서버와 MTC 장치와의 데이터 연결의 부존재라고 할 수 있고, 트리거링 동작은 네트워크 노드(들) 에서 수행되는 동작 및 MTC 장치에서 수행되는 동작의 관점에서 주로 설명될 수 있다. 여기서, 프록시 서버는 EPS나 IMS가 포함된 3GPP 네트워크를 통해 MTC를 위한 제어신호나 데이터를 전송하는 게이트웨이의 역할을 할 수 있다. 또한, 트리거링 기능을 지원함에 있어서, MTC 장치의 접속 상황이나 설정, 능력(capability) 등에 따라 적절한 트리거링 방법이나 경로가 선택될 수 있다.
실시예 1
본 실시예에서는, MTC 장치가 오프라인인 경우 및 온라인인 경우에 대한 트리거링 과정의 예시들에 대해서 설명한다.
만약 MTC 장치(또는 단말)가 오프라인 상태인 경우에는, 자신의 위치 정보를 네트워크에 등록해두고 오프라인 상태로 전환하는 것으로 가정한다. 이 경우, MTC 서버는 직접 또는 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF)를 통하여 트리거링 정보를 전송할 수 있다. 프록시 서버는 MTC 장치의 온라인/오프라인 상태를 HLR/HSS에게 문의할 수 있다. 오프라인 상태인 경우, 트리거링 정보는 CBS(Cell Broadcast Service) 또는 SMS 등을 이용하여 전송될 수 있다. 트리거링 정보에는 MTC 장치가 PDN 연결을 수립하기 위해 필요한 정보(APN(Access Point Name) 정보, 서비스 ID, 애플리케이션 ID 등)이 포함될 수 있다. 즉, 프록시 서버는 CBS나 SMS 등을 이용하여 트리거링 정보를 MTC 장치에게 전달할 수 있다. 트리거링된 MTC 장치는 트리거링 정보로부터 적절한 APN을 선택하여 어태치(attach)를 시도할 수 있다. 어태치 과정이 성공하면 PDN 연결이 수립되며, 이 PDN 연결을 기반으로 MTC 장치는 MTC 애플리케이션 서버에 접속할 수 있다. 이에 따라, MTC 애플리케이션 서버는 MTC 장치에게 데이터를 전송할 수 있게 된다.
또는, MTC 장치가 평상시 오프라인 상태에 있다가 주기적으로 깨어나서(turn on) CBS 채널이나 페이징 채널 등의 브로드캐스트 채널을 소정의 기간 동안 청취하는 방식으로 트리거링 정보를 획득할 수도 있다. 즉, 브로드캐스팅되는 정보에 트리거링 정보가 포함되어 있으면, 이에 기초하여 MTC 장치가 어태치를 시도할 수 있다. 추가적으로, MTC 장치는 자신의 위치가 변경되었는지 여부를 확인하고, 위치가 변경되지 않은 경우에 위와 같이 동작하고, 위치가 변경된 경우 변경된 셀에 대해서 어태치를 시도하고 위치 정보를 갱신할 수 있다. 이에 따라, MTC 서버는 트리거링 정보를 전송해야 할 네트워크 노드를 결정할 수 있다. 이러한 방송 형태의 트리거링 정보를 이용하는 경우, MTC 장치의 그룹을 용이하게 관리할 수 있다.
한편, MTC 장치가 온라인 상태인 경우에 트리거링 동작이 적용되는 경우는, MTC 장치가 기본적인 PDN 연결만을 수립한 상태이거나, CS 연결만 되어 있고 PDN 연결이 수립되어 있지 않은 상태를 포함할 수 있다. 이 때, MTC 장치가 어태치 또는 TAU(Tracking Area Update) 등을 통해 위치 정보를 네트워크에 등록해 둠으로써 온라인 상태가 될 수 있다. MTC 서버는 MTC 단말의 외부 식별자(MSISDN(Mobile Station International Subscriber Directory Number), FQDN(Fully Qualified Domain Name; 이메일 주소와 유사한 형태임), URI(Uniform Resource Identifier) 등)를 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF)에 전달하여 MTC 장치에 대한 트리거링을 요청할 수 있다. 프록시 서버는 MTC 장치의 온라인/오프라인 상태를 HLR/HSS에 문의하여 확인한 후, 트리거링 정보를 전달할 경로를 선택할 수 있다. 예를 들어, MTC 장치의 식별자가 IP 어드레스인 경우에는 PDN GW를 이용하고, SIP(Session Initiation Protocol) URI인 경우에는 IMS 경로를 이용하고, 또는 IMSI인 경우에는 EPS 경로, SMS 경로 또는 PDN GW를 이용할 수 있다. 프록시 서버에 의해 선택된 경로를 통하여 트리거링 정보를 수신한 MTC 장치가 PDN 연결을 수립한 상태가 아니면, MTC 애플리케이션 서버와의 통신을 위해서 PDN 연결을 수립하고 이를 통해서 MTC 애플리케이션 서버에 접속할 수 있다. 이에 따라, MTC 애플리케이션 서버는 MTC 장치에게 데이터를 전송할 수 있게 된다.
실시예 2
이하에서는, 트리거링 과정에 대한 본 발명의 구체적인 예시들에 대하여 설명한다. 본 실시예 2는 전술한 실시예 1에서 설명한 MTC 장치가 온라인인 경우와 오프라인인 경우 모두에 적용될 수 있다. 즉, 전술한 바와 같은 MTC 장치의 온라인/오프라인 상태는, MTC 장치에 대한 IP 주소가 MTC 애플리케이션 서버에 의해서 이용가능(available)하지 않거나 도달가능(reachable)하지 않은 경우에 해당할 수 있으며, 이러한 경우에 이하에서 설명하는 MTC 트리거링이 적용될 수 있다.
트리거링 정보는 SMS 또는 NAS(Non-Access Stratum) 메시지를 통하여 전달될 수 있다. 또한, 트리거링을 개시하는 주체는 MTC 서버가 될 수 있다. 즉, MTC 서버로부터의 트리거링 정보가 MTC 장치에게 전달되는 메시지의 형태는, SMS 또는 NAS 메시지일 수 있다. 이하에서는 상기 도 4를 참조하여 설명한다.
예를 들어, SMS를 통한 트리거링의 경우에, MTC 서버가 MTCsms 인터페이스를 통해 SMS-SC에게 SMS 전송을 요청할 수 있다. 즉, MTC 서버는 SMS-SC에게 요청하여, 트리거링 정보를 포함한 SMS 메시지가 MTC 장치에게 전달되도록 할 수 있다. 이에 따라, 기존의 무선 통신 시스템에서 정의된 레거시(legacy) SMS 송신 과정 또는 IP SMS 송신 과정을 통해 트리거링 정보가 전달될 수 있다. 레거시 SMS 또는 IP SMS 송신 과정에 대한 구체적인 사항은 3GPP TS23.040 문서를 참조함으로써 본 문서에 병합될 수 있다.
다른 예시로서, SMS를 통한 트리거링의 경우에 MTC 서버가 직접 SMS-SC에 SMS 전송을 요청하는 대신, MTC 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF)를 통해서 트리거링 메시지 전송을 요청할 수도 있다. 즉, MTC 서버가 MTCsp 인터페이스를 통해 MTC-IWF에게 트리거링 정보 전달을 요청하고, MTC-IWF가 트리거링 정보를 SMS 형태로 작성하여 T4 인터페이스를 통해 SMS-SC에게 SMS 전송을 요청할 수 있다. 이에 따라, 레거시 SMS 또는 IP SMS 송신 과정을 통해 트리거링 정보가 MTC 장치에게 전달될 수 있다.
또 다른 예시로서, NAS 메시지를 통한 트리거링의 경우에, MTC 서버는 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF)를 통해서 트리거링 메시지 전송을 요청할 수 있다. 즉, MTC 서버는 MTCsp 인터페이스를 통해 MTC-IWF에게 트리거링 정보 전달을 요청하고, MTC-IWF는 T5 계열의 인터페이스(T5a/5b)를 통해서 SGSN/MME에게 NAS 메시지 전송을 요청할 수 있다. SGSN/MME은 MTC-IWF로부터 전달받은 트리거링 정보를 NAS 메시지를 통해 MTC 장치에게 전송할 수 있다.
실시예 2-1
SMS를 통한 트리거링 정보 전달에 대한 본 발명의 구체적인 예시들에 대해서 이하에서 설명한다.
전술한 바와 같은 SMS를 통한 트리거링 방안은, 기존의 무선 통신 네트워크에서 정의된 SMS 전달 동작(또는 플로우)을 수정하지 않고 적용될 수 있다. 다만, 기존의 SMS 처리에 따르면, SMS 수신측에서는 SMS 데이터를 화면에 출력하는 것으로 정의되어 있다. 만약, 트리거링 정보를 포함하는 SMS가 기존의 SMS와 구별되지 않는다면, 트리거링 정보가 포함된 SMS의 데이터가 화면에 출력되거나 또는 기존에 정의되지 않은 정보로 인한 이상 동작이 수행될 수 있다. 이러한 경우, 트리거링 정보를 SMS를 통해 전달하더라도 전술한 바와 같은 트리거링 동작(즉, MTC 장치가 IP 연결을 시도)이 수행될 수는 없을 것이다. 따라서, 트리거링 정보를 포함하는 SMS를 기존의 일반적인 SMS와 구분하기 위한 지시자(또는 식별자)를 정의하는 것이 필요하다. 이에 따라, SMS 수신한 단말(또는 MTC 장치)은, MTC 장치 트리거링을 나타내는 지시자를 검색하고, 해당 지시자가 발견되는 경우에는 SMS 데이터를 출력 처리하지 않고 MTC 장치 트리거링 정보를 추출하여 IP 연결 수립을 시도하는 동작을 할 수 있다.
트리거링 정보 전달을 위해서 정의되는 SMS는, 이동국이 목적지가 되는 메시지(즉, SMS-MT(Mobile Terminated) 메시지)로 정의되며, 예를 들어, SMS-DELIVER 타입을 이용하여 설계될 수 있다. SMS-DELIVER 타입은 사용자 데이터(즉, 단문)를 포함하는 TPDU(Transfer Protocol Data Unit)로서, 서버(SC)로부터 이동국(MS)로 전송되는 SMS 타입을 정의한다. 아래의 표 4는 SMS-DELIVER 타입의 기본적인 요소(element)들을 나타낸 것이다.
Figure pct00005
이러한 SMS 메시지 작성은 MTC 서버, 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF) 또는 SMS-SC에서 수행될 수 있다. 이하에서는, MTC 장치(또는 단말)로 하여금 트리거링 정보를 나르는(carrying) MT 메시지를 다른 타입의 메시지로부터 구별(distinguish)하도록 하기 위한 식별자를 할당하는 구체적인 방안에 대하여 설명한다.
실시예 2-1-1
본 실시예는 SMS MT 메시지의 헤더 정보에 사용되는 요소 중에서 특정 필드의 유보된 상태(reserved state)를 트리거링 정보 SMS 메시지를 식별하는 용도로 할당하는 방안에 대한 것이다. 예를 들어, 2 비트 크기의 특정 필드에서, 00 및 01 의 상태는 소정의 의미로 해석되지만, 10 및 11의 상태에 대해서는 아무런 정함이 없는(즉, 유보된) 경우를 가정할 수 있다. 이 경우, 유보된 비트 상태 중 하나가 트리거링 정보 SMS임을 나타내는 의미로 해석되도록 정의할 수 있다. 또는, 특정 필드에 대해서 소정의 의미로 기정의되어 있는 비트 상태를 트리거링 정보 SMS임을 나타내는 의미로 재사용(reuse)할 수도 있다. 또는, 특정 필드에 대해서 트리거링 정보 SMS임을 나타내는 비트 상태를 추가할 수도 있다. 이를 위하여, 예를 들어, MT 메시지의 요소 중에서 TP-PID, TP-UDHI, TP-UD 필드 등이 이용될 수 있다. 다만, 본 발명의 범위가 SMS MT 메시지 중 SMS-DELIVER로 제한되거나 MT 메시지 중 특정 필드로 제한되는 것은 아니고, 임의의 MT 메시지의 임의의 요소(또는 필드)에 대해서도 적용가능함을 명시한다.
일례로서, TP-PID 필드를 이용하는 경우에 대하여 설명한다. TP-PID는 현재 사용 중인 상위 레이어의 프로토콜을 참조하거나 통신정보처리(Telemetic) 장치와 연동할 목적으로 사용될 수 있다. TP-PID 필드는 1 옥텟(즉, 8 비트) 크기로 정의되어 있고, 예를 들어, 10xxxxxx (x는 0, 1 중 임의의 값)은 유보된 값에 해당한다. TP-PID에 대해서 유보된 값을 수정/추가하여 장치 트리거링 메시지의 식별자로서 사용할 수 있다. 예를 들어, MT 메시지가 10xxxxxx의 값을 가지는 TP-PID 필드를 포함하는 경우, 해당 MT 메시지가 MTC 장치 트리거링 정보를 나르는 것임을 나타낼 수 있다.
추가적으로, TP-PID 필드의 유보된 값을 이용하여 정의되는 MTC 장치 트리거링 식별자는 MTC 애플리케이션 별로 (즉, 애플리케이션-특정(application-specific)으로) 할당될 수도 있다. 예를 들어, 10001000의 TP-PID 값을 가지는 MT 메시지는 원격 검침 애플리케이션에 관련된 트리거링 메시지로 해석될 수 있고, 10001111의 TP-PID 값을 가지는 MT 메시지는 이동 추적 애플리케이션에 관련된 트리거링 메시지로 해석될 수 있다. 또는, 상기 식별자가 MTC 애플리케이션의 구분 없이 (즉, 애플리케이션-공통(applicatino-common)으로) MTC 장치 트리거링에 대한 식별자로서 기능할 수도 있다. 이 경우는, 트리거링 메시지의 페이로드(payload) 내에서 어떤 MTC 애플리케이션에 대한 트리거링임을 나타내는 정보(예를 들어, 애플리케이션 ID 등)가 추가적으로 포함되어야 한다. 이러한 추가적인 정보는 SMS 동작에 변경 없이 적용될 수 있는 (또는 SMS 동작에 관여하는 노드들에게 트랜스패런트한(transparent)) 정보가 된다.
다른 예시로서, TP-UD 필드를 이용하는 경우에 대하여 설명한다. TP-UD의 경우, 다양한 정보요소(Information Element)들을 사용자 데이터 헤더 영역으로 지정하여 사용할 수 있다. TP-UDHI의 값이 0인 경우에 TP-UD가 헤더 없이 단문 정보만을 포함하는 것을 나타내고, TP-UDHI의 값이 1인 경우에 TP-UD의 시작 부분에 헤더가 추가되는 것을 나타낼 수 있다. 데이터 헤더 영역 중에서 애플리케이션 포트 어드레싱(Application Port Addressing) 또는 포트 어드레스 번호(port address number)는, TCP(Transmission Control Protocol)/UDP(User Datagram Protocol) 동작과 유사하게, 여러 애플리케이션 중에서 하나의 애플리케이션으로 해당 SMS가 라우팅되도록 하는 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 8-비트 어드레스의 경우 0 내지 239 값(또는 포트 번호)가 유보되어 있고, 16-비트 어드레스의 경우 49152 내지 65535 값(또는 포트 번호)가 유보되어 있다. TP-UD의 데이터 헤더 중에서 포트 어드레스 번호에 대해서 유보된 값을 수정/추가하여 장치 트리거링 메시지의 식별자로서 사용할 수 있다. 예를 들어, MT 메시지의 TP-UD의 데이터 헤더의 8-비트 포트 어드레스 번호가 1xx 값을 가지는 경우, 해당 MT 메시지가 MTC 장치 트리거링 정보를 나르는 것임을 나타낼 수 있다.
추가적으로, TP-UD 필드의 데이터 헤더 중에서 애플리케이션 포트 어드레싱의 유보된 값을 이용하여 정의되는 MTC 장치 트리거링 식별자는 MTC 애플리케이션 별로 할당될 수도 있다. 예를 들어, 데이터 헤더의 포트 어드레스 값이 110인 경우에 MT 메시지는 원격 검침 애플리케이션에 관련된 트리거링 메시지로 해석될 수 있고, 데이터 헤더의 포트 어드레스 값이 120의 값을 가지는 경우에 MT 메시지는 이동 추적 애플리케이션에 관련된 트리거링 메시지로 해석될 수 있다. 또는, 상기 식별자가 MTC 애플리케이션의 구분 없이 MTC 장치 트리거링에 대한 식별자로서 기능할 수도 있다. 이 경우는, 트리거링 메시지의 페이로드 내에서 어떤 MTC 애플리케이션에 대한 트리거링임을 나타내는 정보(예를 들어, 애플리케이션 ID 등)가 추가적으로 포함되어야 한다. 이러한 추가적인 정보는 SMS 동작에 변경 없이 적용될 수 있는 (또는 SMS 동작에 관여하는 노드들에게 트랜스패런트한(transparent)) 정보가 된다.
전술한 바와 같이 SMS 헤더의 소정의 필드(예를 들어, TP-PID 필드, 또는 TP-UD 필드의 데이터 헤더 영역의 애플리케이션 포트 어드레싱)에 MTC 장치 트리거링 메시지임을 나타내는 식별자를 포함하는 메시지는, MTC 서버, 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF) 또는 SMS-SC에 의해서 작성될 수 있다. 즉, MTC 서버가 MTC-IWF에게, 또는, MTC-IWF가 SMS-SC에게, 해당 SMS가 MTC 장치 트리거링 용도임을 알려주거나 MTC 장치 트리거링을 요청할 수 있다. 이를 위해 MTC 서버와 MTC-IWF 간, 또는, MTC-IWF와 SMS-SC 간의 특정 인터페이스를 사용하는데, MTC 장치 트리거링을 나타내는 소정의 메시지 또는 해당 메시지에 소정의 지시자를 포함하여 전달할 수 있다. 이에 따라, SMS-SC가 MTC 장치(또는 단말)에게 SMS 메시지(예를 들어, SMS-DELIVER 메시지)를 전달할 때에 전술한 바와 같은 소정의 필드의 (유보된) 특정 값을 이용하여 MTC 장치 트리거링 식별자를 나타낼 수 있다. 즉, 전술한 본 실시예의 방안은, SMS-SC와 단말(또는 MTC 장치) 간의 프로토콜을 수정하는 것이라고 할 수 있으며, SMS-SC가 MTC 서버 또는 MTC-IWF의 요청을 받아서 SMS에 MTC 장치 트리거링 식별자(또는 지시자)를 삽입하는 것 외에는 기존의 SMS 송신 동작을 그대로 따를 수 있다. 또한, 단말은 해당 식별자를 확인하여 MTC 장치 트리거링 메시지임을 확인하고, 해당 메시지에 포함된 트리거링 정보에 따라서 애플리케이션의 수행(또는 IP 연결)을 시도할 수 있다. 따라서, 전술한 방안은 기존의 SMS 동작에 변경 없이 적용될 수 있다(또는 SMS 동작에 관여하는 노드들에게 영향이 없이 트랜스패런트하다).
실시예 2-1-2
본 실시예는 SMS MT 메시지의 실제 메시지에 해당하는 TP-UD 영역의 포맷을 정함으로써 트리거링 정보 SMS 메시지가 식별될 수 있도록 하는 방안에 대한 것이다. 예를 들어, SMS의 TP-UD 영역을 제 1 및 제 2 영역으로 구획하여, 제 1 영역은 MTC 장치 트리거링 SMS 메시지임을 나타내는 지시자(또는 식별자) 영역으로 정하고, 제 2 영역은 데이터 영역으로 정할 수 있다. 예를 들어, 제 1 영역(즉, 지시자 영역)을 특정 값(예를 들어, 유보된 값)으로 설정함으로써 해당 MT 메시지가 트리거링 정보를 나르는 SMS임을 나타내도록 할 수 있다. 또한, 제 1 영역(즉, 지시자 영역)의 값은 MTC 애플리케이션 별로 할당될 수 있다. 또는, 제 1 영역(즉, 지시자 영역)은 MTC 애플리케이션에 대한 구분 없이 단순히 MTC 장치 트리거링 식별자로서 기능할 수도 있다. 이 경우는, 트리거링 메시지의 페이로드 내에서 어떤 MTC 애플리케이션에 대한 트리거링임을 나타내는 정보(예를 들어, 애플리케이션 ID 등)가 추가적으로 포함되어야 한다. 이러한 추가적인 정보는 SMS 동작에 변경 없이 적용될 수 있는 (또는 SMS 동작에 관여하는 노드들에게 트랜스패런트한(transparent)) 정보가 된다.
전술한 바와 같이 SMS의 실제 메시지 부분(즉, TP-UD 영역)이 지시자 영역과 데이터 영역으로 구획되어 상기 지시자 영역을 통해 MTC 장치 트리거링 메시지임을 나타내는 메시지는, MTC 서버, 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF) 또는 SMS-SC에 의해서 작성될 수 있다. 즉, MTC 서버가 MTC-IWF에게, 또는, MTC-IWF가 SMS-SC에게, 해당 SMS가 MTC 장치 트리거링 용도임을 알려주거나 MTC 장치 트리거링을 요청할 수 있다. 이에 따라, SMS-SC가 MTC 장치(또는 단말)에게 전술한 바와 같이 TP-UD 영역의 특정 부분이 지시자 영역으로 구획된 메시지를 전달할 수 있다. 즉, 본 방안은 SMS-SC와 단말(또는 MTC 장치) 간의 프로토콜을 수정하는 것이라고 할 수 있으며, MTC 서버 또는 MTC-IWF의 요청에 따라 SMS-SC가 TP-UD 영역 내의 특정 부분을 식별자 영역으로 구획하여 MTC 장치 트리거링 지시자를 삽입하는 것 외에는 기존의 SMS 송신 동작을 그대로 따를 수 있다. 또한, 단말은 해당 지시자를 확인하여 MTC 장치 트리거링 메시지임을 확인하고, 해당 메시지에 포함된 트리거링 정보에 따라서 애플리케이션의 수행(또는 IP 연결)을 시도할 수 있다. 따라서, 전술한 방안은 기존의 SMS 동작에 변경 없이 적용될 수 있다 (또는 SMS 동작에 관여하는 노드들에게 영향이 없이 트랜스패런트하다).
실시예 2-2
NAS 메시지를 통한 트리거링 정보 전달에 대한 본 발명의 구체적인 예시들에 대해서 이하에서 설명한다.
NAS 메시지의 경우, SMS를 NAS 메시지 내에 포함하여 전달할 수 있다. 즉, NAS 메시지를 통한 MTC 장치 트리거링은, 트리거링 정보를 나르는 SMS를 포함하는 NAS 메시지의 전달에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 전술한 실시예 2-1에서 설명한 MTC 장치 트리거링 지시자(또는 식별자)를 포함하는 SMS 메시지가 NAS 메시지에 포함되어 전달될 수 있다. 이 경우, 기존의 NAS 메시지 전달 동작에 비하여, 트리거링 지시자를 포함하는 SMS를 포함하는 NAS 메시지의 전달과 관련한 네트워크 노드들의 동작에는 영향이 없다 (즉, 트랜스패런트하다).
또는, NAS 메시지 자체에 MTC 장치 트리거링 지시자가 포함될 수도 있다. 이를 위하여, SGSN/MME는 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF)로부터 트리거링 정보를 전달 받아서, NAS 메시지에 트리거링 정보 및 트리거링 지시자를 포함하여 단말(또는 MTC 장치)에 전달할 수 있다. 구체적으로는, 상기 실시예 2-1에서 SMS에 대하여 설명한 내용과 유사한 방식에 따라서, NAS 메시지의 특정 부분(예를 들어, NAS 메시지의 헤더 영역의 특정 값(또는 유보된 값), 또는 NAS 메시지의 데이터 영역의 특정 부분)에 MTC 장치 트리거링 지시자가 포함될 수 있다. 본 예시에 대해서는 전술한 실시예 2-1에서 설명한 원리가 유사하게 적용될 수 있으므로, 구체적인 내용에 대한 설명은 생략한다.
또는, 트리거링 정보를 특정 정보요소(IE)로서 NAS 메시지 내에 추가한 새로운 타입의 NAS 메시지를 정의함으로써, 별도의 트리거링 지시자 없이 해당 메시지 타입의 NAS 메시지가 트리거링 메시지로 식별되도록 할 수도 있다. 이 경우, MTC 애플리케이션의 구분 없이 특정 타입의 NAS 메시지는 트리거링 정보를 포함하는 메시지로서 식별될 수 있다. 이 경우, 트리거링 정보 내에 특정 MTC 애플리케이션을 지시하는 정보가 포함될 수 있다. 또는, MTC 애플리케이션 별로 특정 값이 트리거링 정보로서 지정될 수도 있다.
전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 트리거링 정보(또는 트리거링 식별자 및 트리거링 정보)를 포함하는 메시지를 전달 받은 단말(또는 MTC 장치)은, 패킷 데이터(또는 IP 패킷 데이터)를 송수신하기 위해서, 트리거링 정보에서 지시(indicate)하는 애플리케이션을 실행하거나 해당 포트를 활성화시킬 수 있다. 여기서, 활성화란, PDN 연결을 수립하여 사용자 플레인을 생성하거나, 제어 플레인으로 전달된 데이터를 추출하여 애플리케이션이 사용할 수 있도록 통신 버퍼에 그 내용을 기록(write)하는 것 등을 포함하는 의미를 가진다.
한편, 본 발명에 의해 새롭게 정의되는 트리거링 정보(또는 트리거링 식별자 및 트리거링 정보)를 포함하는 메시지를 인지할 수 없는 기존의 단말의 입장에서는, 트리거링 메시지가 무의미한 메시지(예를 들어, 해당 단말이 해석할 수 없는 정보를 포함하는 SMS)로 식별하여 해당 메시지를 무시하거나 처리하지 않음으로써 이상 동작이 방지될 수 있다.
실시예 3
본 실시예는 전술한 본 발명의 다양한 실시예들이 적용될 수 있는 MTC 장치 트리거링 메시지 송수신 과정의 예시에 대한 것이다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 MTC 장치 트리거링 메시지 송수신 과정을 나타내는 흐름도이다.
단계 1에서 MTC 서버는 프록시 서버에게 UE(또는 MTC 장치)에 대한 트리거링 요청을 할 수 있다. 트리거링 요청은 MTC 애플리케이션 서버(미도시)가 MTC 장치로의 데이터 전송 실패 후에 MTC 애플리케이션 서버가 MTC 서버에 요청하여 수행될 수도 있다. 예를 들어, MTC 애플리케이션 서버가 특정 UE에 대한 IP 연결이 수립되어 있지 않다고 판단하는 경우에 MTC 애플리케이션 서버가 MTC 서버에 요청하여 트리거링이 수행될 수 있다. 프록시 서버는, 예를 들어, MTC-IWF가 될 수 있고, 또는 그 외의 게이트웨이가 될 수도 있다. MTC 서버의 트리거 요청에는 UE의 외부 식별자(External Identifier)가 포함되어 프록시 서버에게 전달될 수 있다. 또한, 트리거 요청에는 애플리케이션 식별자(ID) 및/또는 서비스 ID가 포함되어 최종 UE에게 전달될 수 있다.
구체적으로, 단계 1에서의 트리거 요청은, UE가 MTC 애플리케이션 서버와의 연결(예를 들어, PDN 연결) 요청을 하도록 트리거링하는 네트워크 서버(예를 들어, 장치 관리 서버, 도 5의 MTC 서버에 해당)에 의해 "UE 애플리케이션 트리거 요청" 정보의 형태로 제공될 수 있다. UE 애플리케이션 트리거 요청에는, 예를 들어, 다음의 항목들 중 하나 이상이 포함될 수 있다: 타겟 UE(예를 들어, MTC 장치)의 식별 정보, 애플리케이션의 식별 정보, UE가 컨택트해야 할 서버/애플리케이션의 TCP(또는 UDP) 포트 및/또는 IP 주소(또는 FQDN), 애플리케이션 특정(specific) 정보(크기가 제한될 수 있음), 해당 요청에 관련된 요청 카운터(중복된 요청을 검출하고, 요청과 확인응답을 대응시키고, 애플리케이션이 요청을 취소할 수 있도록 하는 데에 이용될 수 있음), 긴급 요청 지시(urgent request indication), 또는 유효성(validity) 타이머(더 이상 필요하지 않은 UE 애플리케이션의 저장정보를 삭제하는 데에 이용될 수 있음).
단계 2에서 프록시 서버는 HLR/HSS에게 UE의 정보를 문의할 수 있다. 여기서, 프록시 서버는 단계 1에서 MTC 서버로부터 제공받은 정보(예를 들어, MTC 장치의 외부 ID)를 HLR/HSS에게 전달할 수 있다. 또한, 프록시 서버는 필요한 경우 MTC 서버의 주소를 HLR/HSS에게 전달할 수도 있다.
단계 3에서 HLR/HSS는 UE에 대한 정보를 프록시 서버에게 응답할 수 있다. UE에 대한 정보는, UE의 등록된 위치 정보, UE의 상태(즉, 온라인 또는 오프라인 상태)에 대한 정보, 3GPP 에서의 MTC 장치의 ID, UE가 MTC 애플리케이션 서버로 접속하는 데에 필요한 APN 정보, 애플리케이션 ID, 서비스 ID 등을 포함할 수 있다.
단계 4 및 5에서 프록시 서버는 UE의 정보를 고려하여 MTC 장치 트리거링 전달 방식을 결정할 수 있다. 구체적으로, 프록시 서버는 UE의 상태, 능력(capability) 등을 확인하고, 해당 UE에 대해서 지원가능한 UE 도메인 및 트리거링 전달 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프록시 서버는 UE의 온라인/오프라인 상태와 관련하여, IP 주소가 MTC 애플리케이션 서버에 의해서 이용가능(available)하지 않거나 도달가능(reachable)하지 않은 경우(예를 들어, UE가 오프라인이거나, CS 도메인에서는 온라인이지만 PS 도메인에서는 오프라인인 경우(즉, PDN 연결이 수립되지 않은 경우) 등)인지를 판정할 수 있다. 또한, UE의 식별자가 IP 어드레스인 경우에는 PDN GW 경로를 통해서, SIP URI인 경우에는 IMS 경로를 통해서, IMSI인 경우에는 EPS, SMS 또는 PDN GW 경로를 통해서 MTC 장치 트리거링 전달을 하는 것으로 결정할 수 있다.
단계 6에서 프록시 서버는 UE에게 트리거링 메시지를 전달할 개체에게 트리거 요청을 전달할 수 있다. UE에게 트리거링 메시지를 전달할 개체는, 예를 들어, MSC, CBS 서버, SGSN/MME, IP-SM-GW 또는 SMS-SC 중 하나일 수 있으며, 상기 단계 4 및 5에서 결정된 트리거링 전달 방식에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, SMS를 통한 트리거링 방식의 경우에 프록시 서버는 SMS-SC에게 트리거링 요청을 전달하여, SMS-SC가 트리거링 정보를 포함하는 SMS를 UE에게 전송하도록 할 수 있다. 또는, NAS 메시지를 통한 트리거링 방식의 경우에 프록시 서버는 SGSN/MME에게 트리거링 요청을 전달하여, SGSN/MME가 트리거링 정보를 포함하는 NAS 메시지를 UE에게 전송하도록 할 수 있다. 또는, CBS를 통한 트리거링 방식의 경우에는, CBS 서버에게 트리거링 요청을 전달하고, CBS 서버가 eNB로 하여금 UE에 대한 SMS 브로드캐스트를 수행하도록 명령할 수 있다(미도시).
트리거링 메시지 전달 개체에게 프록시 서버가 전달하는 트리거 요청에는, 3GPP에서의 MTC 장치의 ID, APN, 애플리케이션 ID, 서비스 ID, 장치 트리거링 지시자 등이 포함될 수 있다. 장치 트리거링 지시자와 관련하여, SMS를 통한 트리거링 방식의 경우에 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF)는, UE로 하여금 트리거링 정보를 나르는(carrying) MT 메시지를 다른 타입의 메시지로부터 구별(distinguish)하도록 하기 위한 적절한 식별자(예를 들어, 포트 어드레스 번호)를 할당할 수 있고, 추가적으로, 이를 트리거링 메시지 전달 개체(예를 들어, SMS-SC)에게 전달할 수 있다. 장치 트리거링 지시자는 전술한 실시예 2의 다양한 방식에 따라 트리거링 메시지에 포함될 수 있다. 이에 따라, 단말이 SMS 내용을 화면에 출력하는 것을 방지하고 트리거링에 대응하는 동작을 할 수 있도록 하는 장치 트리거링 지시자 및 트리거링을 위한 정보를 포함하는 SMS가 작성되어 UE에게 전달될 수 있다. SMS의 작성은 전술한 바와 같이 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF) 또는 SMS-SC에서 수행될 수 있다.
단계 7에서, 트리거링 메시지 전달 개체는 프록시 서버로부터 전달 받은 트리거링 관련 정보를 포함하는 메시지를 UE에게 전달할 수 있다. SMS의 경우에는 SMS-SC가 UE에게 트리거링 정보를 포함하는 SMS를 전달하고, NAS 메시지의 경우에는 SGSN/MME가 UE에게 트리거링 정보를 포함하는 NAS 메시지를 전달할 수 있다. 또한, 트리거링 관련 정보를 포함하는 메시지에는, 3GPP에서의 MTC 장치 ID, APN, 애플리케이션 ID, 서비스 ID, 장치 트리거링 지시자(예를 들어, 포트 어드레스 번호) 등이 포함될 수 있다.
단계 8 및 9에서, UE는 수신된 메시지에 포함된 트리거링 지시자 또는 메시지 타입에 기초하여 해당 메시지가 트리거링 정보를 포함하는 메시지임을 인지할 수 있다. 트리거링 정보를 포함하는 메시지의 경우에, UE는 트리거링 정보에 따라 애플리케이션을 실행하거나 해당 포트를 활성화하는 등의 동작을 수행할 수 있다. 해당 메시지에는 UE에 대한 장치 ID, APN 정보, 애플리케이션 ID, 서비스 ID 등을 포함하고 있으며, UE는 이들 정보에 기초하여 적절한 APN를 선택할 수 있다. UE는 선택한 APN에 기초하여 어태치를 시도하거나, PDN 연결을 시도하거나, 서비스 요청(service request)을 수행할 수 있다. 어태치 또는 PDN 연결 요청은 MME에 대해서 수행될 수 있고, 궁극적으로는 MTC 애플리케이션 서버와의 IP 연결을 수립하기 위한 초기 동작에 해당한다. 예를 들어, UE가 오프라인 상태인 경우이거나, CS 도메인에만 온라인 상태이고 PS 도메인에서는 오프라인인 상태에서는 MTC 애플리케이션 서버와의 IP 연결을 수립하기 위해서 어태치를 시도할 수 있다. 어태치가 완료되면 PDN 연결이 수립되는데, UE는 수립된 PDN 연결에 기초하여 MTC 애플리케이션 서버에 접속할 수 있다. 이에 따라, MTC 애플리케이션 서버는 UE(또는 MTC 장치)에게 데이터를 전송할 수 있다.
전술한 본 발명의 다양한 실시예들에서 설명한 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일례에 따른 단말 장치 및 네트워크 노드 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 6를 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치(610)는, 송수신모듈(611), 프로세서(612) 및 메모리(613)를 포함할 수 있다. 송수신모듈(611)은 외부 장치(네트워크 노드(620) 및/또는 서버 장치(미도시))로 각종 신호, 데이터 및 정보를 송신하고, 외부 장치(네트워크 노드(620) 및/또는 서버 장치(미도시))로 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 프로세서(612)는 단말 장치(610) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, 단말 장치(610)가 외부 장치와 송수신할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 메모리(613)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(610)는 서버(예를 들어, MTC 애플리케이션 서버)와의 연결을 수립하도록 구성될 수 있다. 단말 장치(610)의 프로세서(612)는, 송수신 모듈(611)을 통하여, 네트워크로부터 트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 트리거링은, 서버(예를 들어, MTC 애플리케이션 서버)에 의해서 단말(예를 들어, MTC 장치)의 IP 어드레스가 이용가능하지 않거나 도달가능하지 않을 경우에 요청될 수 있고, 이를 위하여 상기 트리거링 메시지가 네트워크로부터 상기 단말에게 전달될 수 있다.
또한, 프로세서(612)는, 트리거링 메시지에 포함된 트리거링 정보를 이용하여 서버(예를 들어, MTC 애플리케이션 서버)에 대한 데이터 연결을 요청하도록 구성될 수 있다. 트리거링 정보는, 서버의 정보(IP 주소, TCP/UDP 포트 번호, APN 등), 단말의 식별 정보, 애플리케이션 식별 정보, 또는 서비스 식별 정보 등을 포함할 수 있다. 데이터 연결 요청은, 서버로의 어태치 시도, 트리거링 정보와 관련된 애플리케이션의 실행, 또는 애플리케이션의 포트의 활성화 등을 포함할 수 있다.
여기서, 트리거링 식별자는 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별하는 소정의 값으로 설정될 수 있다. 또한, 트리거링 식별자는 트리거링 메시지의 소정의 필드의 특정 값에 대응할 수 있다. 트리거링 식별자는 소정의 포트 어드레스 번호에 대응할 수 있다. 트리거링 메시지는 SMS 메시지(예를 들어, SMS-MT 메시지)일 수 있다. 일반적인 SMS 메시지의 내용은 출력되더라도, 트리거링 식별자를 포함하는 SMS 메시지의 내용은 출력되지 않을 수 있다. 한편, 트리거링 식별자는 애플리케이션의 구분 없이 또는 애플리케이션 별로 할당될 수 있다. 트리거링 식별자의 할당은 MTC-IWF에 의해서 수행될 수 있다.
도 6를 참조하여 본 발명에 따른 네트워크 노드 장치(620)는, 송수신모듈(621), 프로세서(622) 및 메모리(623)를 포함할 수 있다. 송수신모듈(621)은 외부 장치(단말 장치(610), 서버 장치(미도시) 및/또는 다른 네트워크 노드 장치)로 각종 신호, 데이터 및 정보를 송신하고, 외부 장치(단말 장치(610), 서버 장치(미도시) 및/또는 다른 네트워크 노드 장치)로 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 프로세서(622)는 네트워크 노드 장치(620) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, 네트워크 노드 장치(620)가 외부 장치와 송수신할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 메모리(623)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 노드 장치(620) (예를 들어, MTC 서버 또는 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF))는 단말과 서버(예를 들어, MTC 애플리케이션 서버)의 연결을 지원하도록 구성될 수 있다. 네트워크 노드 장치(620)의 프로세서(622)는, 송수신 모듈(621)을 통하여, 트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 단말 장치(610)에게 전송하도록 다른 네트워크 노드에게 요청하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 노드 장치(620)는 MTC 서버 또는 프록시 서버(예를 들어, MTC-IWF)에 해당할 수 있다. 또한, 단말 장치(610)는 MTC 장치에 해당하고, 서버(미도시)는 MTC 애플리케이션 서버에 해당할 수 있다. 또한, 다른 네트워크 장치는 SMS-SC/IP-SM-GW, MSC, SGSN/MME에 해당할 수 있다. 여기서, 트리거링 식별자는 단말 장치(610)로 하여금 상기 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별하는 소정의 값(예를 들어, 포트 어드레스 번호)으로 설정될 수 있다.
트리거링 메시지는, 서버(예를 들어, MTC 애플리케이션 서버)에 의해서 단말(예를 들어, MTC 장치)의 IP 어드레스가 이용가능하지 않거나 도달가능하지 않을 경우에, 상기 서버(예를 들어, MTC 애플리케이션 서버)가 상기 네트워크 노드 장치(620) (예를 들어, MTC 서버 또는 MTC-IWF)에 요청함으로써, 위와 같은 과정을 통해 단말 장치(610)에게 전달될 수 있다.
또한, 위와 같은 단말 장치(610) 및 네트워크 노드 장치(620)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 단말이 서버와의 연결을 수립(establish)하는 방법으로서,
    네트워크로부터 트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 트리거링 메시지에 포함된 트리거링 정보를 이용하여 상기 서버에 대한 데이터 연결을 요청하는 단계를 포함하고,
    상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별(distinguish)하는 소정의 값으로 설정되는, 연결 수립 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리거링은, 상기 서버에 의해서 상기 단말의 IP(Internet Protocol) 어드레스가 이용가능하지 않을 경우에 요청되는, 연결 수립 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지의 소정의 필드의 특정 값에 대응하는, 연결 수립 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지에 포함되는 소정의 포트 어드레스 번호에 대응하는, 연결 수립 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리거링 메시지는 상기 단말로 전송되는 SMS(Short Message Service) 메시지인, 연결 수립 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 트리거링 식별자를 포함하는 SMS 메시지의 내용은 출력되지 않는, 연결 수립 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리거링 정보는,
    상기 서버의 식별 정보, 상기 서버의 APN(Access Point Number), 상기 단말의 식별 정보, 애플리케이션 식별 정보, 또는 서비스 식별 정보 중 하나 이상을 포함하는, 연결 수립 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 연결 요청의 전송은,
    상기 서버로의 어태치(attach), 상기 서버로의 PDN(Packet Data Network) 연결, 상기 트리거링 정보와 관련된 애플리케이션의 실행, 또는 상기 애플리케이션의 포트의 활성화 중 하나 이상을 포함하는, 연결 수립 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리거링 식별자는 애플리케이션-공통 또는 애플리케이션-특정으로 할당되는, 연결 수립 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 트리거링 식별자는 MTC-IWF(Machine Type Communication-InterWorking Function) 또는 MTC 서버에 의해서 할당되는, 연결 수립 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말은 MTC 장치(Machine Type Communication Device)이고,
    상기 서버는 MTC 애플리케이션 서버인, 연결 수립 방법.
  12. 네트워크 노드에서 단말과 서버와의 연결을 지원하는 방법으로서,
    트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 상기 단말에게 전송하도록 다른 네트워크 노드에게 요청하는 단계를 포함하고,
    상기 트리거링 메시지에 포함된 트리거링 정보를 이용하여 상기 단말로부터 상기 서버에 대한 데이터 연결 요청이 전송되고,
    상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별(distinguish)하는 소정의 값으로 설정되는, 연결 지원 방법.
  13. 서버와의 연결을 수립하는 단말 장치로서,
    외부 장치와 신호를 송수신하는 송수신 모듈; 및
    상기 단말 장치를 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 송수신 모듈을 통하여, 네트워크로부터 트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 수신하고;
    상기 트리거링 메시지에 포함된 트리거링 정보를 이용하여 상기 서버에 대한 데이터 연결을 요청하도록 구성되며,
    상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별(distinguish)하는 소정의 값으로 설정되는, 단말 장치.
  14. 단말과 서버와의 연결을 지원하는 네트워크 노드로서,
    외부 장치와 신호를 송수신하는 송수신 모듈; 및
    상기 네트워크 노드를 제어하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 송수신 모듈을 통하여, 트리거링 식별자를 포함하는 트리거링 메시지를 상기 단말에게 전송하도록 다른 네트워크 노드에게 요청하도록 구성되고,
    상기 트리거링 메시지에 포함된 트리거링 정보를 이용하여 상기 단말로부터 상기 서버에 대한 데이터 연결 요청이 전송되고,
    상기 트리거링 식별자는 상기 트리거링 메시지를 다른 타입의 메시지들로부터 구별(distinguish)하는 소정의 값으로 설정되는, 네트워크 노드.
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