KR20140103919A - 오프라인 상태 단말의 페이징 - Google Patents

Abstract

이동 통신 시스템은 이동 통신 네트워크 및 하나 이상의 통신 단말들을 포함한다. 통신 네트워크는 통신 단말들로 데이터를 전송하고 통신 단말들로부터 데이터를 수신하도록 구성되어 있고, 무선 액세스 인터페이스를 통해 통신 단말들로 데이터를 전송하고 통신 단말들로부터 데이터를 수신하도록 구성되어 있는 복수의 기지국들을 포함하는 무선 네트워크 부분(radio network part), 및 코어 네트워크를 통해 데이터를 무선 네트워크 부분의 기지국들로 라우팅하고 데이터를 무선 네트워크 부분의 기지국들로부터 수신하도록 구성되어 있는 적어도 하나의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway) 및 통신 단말들 각각마다 저장되어 있는 컨텍스트 정보에 따라 무선 네트워크 부분을 통해 데이터를 통신 단말들로 라우팅하기 위해 또는 데이터를 통신 단말들로부터 수신하기 위해 이동 통신 네트워크 내에서 통신 단말들의 위치를 추적하도록 구성되어 있는 이동성 관리자(mobility manager)를 포함하는 코어 네트워크 부분(core network part)을 포함한다. 이동 통신 네트워크는 가상 이동성 관리자(virtual mobility manager)를 포함하며, 가상 이동성 관리자는, 통신 단말이 오프라인 상태로 들어갈 때, 통신 단말의 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 저장하도록 구성되어서, 통신 단말이 오프라인 상태에 있을 때 트리거링 이벤트가 일어날 경우, 가상 이동성 관리자는, 저장된 컨텍스트 정보를 사용하여 통신 단말과의 통신 베어러(communications bearer)가 설정될 수 있도록, 오프라인 상태에 있는 오프라인 통신 단말을 페이징할 수 있음으로써 통신 단말이 접속됨 상태(attached state)로 이동한 후에 데이터를 전달한다. 통신 단말들이 오프라인 상태에 들어갈 때, 개선이 제공될 수 있는데, 그 이유는 지정된 추적 영역들 또는 한 세트의 추적 영역들을 변경할 때 각각의 단말의 위치가 추적되지 않고 따라서 페이징이 하위 레벨 이동성 관리자보다는 상위 레벨 가상 이동성 관리자에 의해 조정될 수 있기 때문이다.

Description

오프라인 상태 단말의 페이징{PAGING OFF-LINE STATE TERMINALS}

본 발명은 통신 단말들로 및/또는 통신 단말들로부터 데이터를 전달하는 이동 통신 시스템, 이동 통신 네트워크, 인프라 장비, 기지국 및 데이터를 전달하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예들은 상향링크 또는 하향링크를 통한 데이터 전송을 가능하게 해주도록 이동 통신 네트워크 또는 이동 통신 단말들에 의해 개시되는 절차들을 용이하게 해주는, 오프라인 상태에 있는 통신 단말들을 관리하는 기술을 제공한다.

3GPP 정의 UMTS 및 LTE 시스템 등의 무선 이동 통신 시스템들은 통신 단말의 사용자들에게 높은 데이터 레이트의 이동 통신 서비스들을 제공하도록 설계되어 있다. 종래에, LTE 네트워크는 스마트폰 및 개인용 컴퓨터(예컨대, 랩톱, 태블릿, 기타) 등의 통신 단말들에 통신 서비스들을 제공할 것으로 기대될 것이다. 이들 유형의 통신 서비스들은 통상적으로 비디오 데이터를 스트리밍하는 것과 같은 고대역폭 응용을 위해 최적화되어 있는 고성능의 전용 데이터 연결을 제공받는다. 그렇지만, MTC(machine type communication)[때때로 M2M(machine to machine) 통신이라고 함] 분야에서의 최근의 발전의 결과, 이동 통신 네트워크의 증가하는 편재성(ubiquity)을 이용하기 위해 보다 다양한 응용이 개발되고 있다. 그에 따라, LTE 네트워크가 또한 스마트 미터(smart meter) 및 스마트 센서(smart sensor) 등의 장치들에 대한 통신 서비스들을 지원할 것으로 기대될 가능성이 점점 많아지고 있다. 일반적으로 "MTC 장치"로 분류되는 이들과 같은 장치들은 통상적으로 스마트폰 및 개인용 컴퓨터 등의 종래의 LTE 통신 단말들보다 덜 복잡하고, 비교적 드물게 일어나는 비교적 적은 양의 데이터의 전송 및 수신을 특징으로 한다.

그렇지만, LTE 유형 시스템들의 어떤 측면들은 MTC 장치들의 동작에 대해 최적화되어 있지 않다. 예를 들어, 일반적으로 LTE 통신 단말들은 2가지 논리 상태, 접속됨(attached) 또는 접속 해제됨(detached) 중 하나에 있다. 접속 해제됨 상태에서, 통신 단말은 통상적으로 전원이 꺼져 있거나, 오랜 시간 동안 네트워크의 도달거리 밖에 있는 경우 등록 해제(de-register)된다. 접속됨 상태에서, 통신 단말의 위치가 네트워크에 의해 모니터링되고, 장치는 또한 전원이 켜진 채로 네트워크로부터 페이징 메시지들을 수신할 준비가 되어 있다.

이것은 MTC 장치들에 비효율적일 수 있고, MTC 장치들이 수없이 많이 설치되어 있는 경우에 특히 그렇다. 첫째, 많은 수의 장치들을 지원하기 위해 많은 양의 네트워크 자원이 필요할 것이고, 둘째, MTC 장치가 등록됨 상태(registered state)로 유지되기 위해서는, 페이징 채널들을 모니터링하기 위해 그의 송수신기 회로를 전원이 켜진 채로 유지할 필요가 있다. 외부 전원에 액세스하지 못할 수 있는 저복잡도 장치들에서, 이 전력 소모는 바람직하지 않을 수 있다.

그에 따라, 특히 MTC형 장치들에 대해 새로운 "오프라인" 상태를 정의하기 위한 노력이 행해져 왔다. 오프라인 상태에서, MTC 장치가 여전히 페이징될 수 있지만 오프라인 상태에 있을 때 MTC 장치에 의해 소비되는 전력의 양과 함께 오프라인 상태을 지원하기 위해 요구되는 네트워크 자원의 양이 감소되도록 되어 있다. 그렇지만, 지금까지, 종래의 LTE 네트워크 아키텍처는 오프라인 상태를 지원하지 않는다.

본 발명의 제1 측면에 따르면, 이동 통신 네트워크에서 동작하는 하나 이상의 이동 통신 단말들을 포함하는 이동 통신 시스템이 제공된다. 이동 통신 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통해 하나 이상의 통신 단말들로 데이터를 전송하고 하나 이상의 통신 단말들로부터 데이터를 수신하도록 구성되어 있는 복수의 기지국들을 포함하는 무선 네트워크 부분(radio network part), 및 코어 네트워크 부분(core network part)을 포함한다. 코어 네트워크 부분은 코어 네트워크를 통해 데이터를 무선 네트워크 부분의 기지국들로 라우팅하고 데이터를 무선 네트워크 부분의 기지국들로부터 수신하도록 구성되어 있는 적어도 하나의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway) 및 하나 이상의 통신 단말들 각각마다 저장되어 있는 컨텍스트 정보에 따라 무선 네트워크 부분을 통해 데이터를 통신 단말들로 라우팅하기 위해 또는 데이터를 통신 단말들로부터 수신하기 위해 이동 통신 네트워크 내에서 통신 단말들의 위치를 추적하도록 구성되어 있는 이동성 관리자(mobility manager)를 포함한다. 이동 통신 네트워크는 가상 이동성 관리자(virtual mobility manager)를 포함하며, 가상 이동성 관리자는, 통신 단말이 오프라인 상태로 들어갈 때, 통신 단말의 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 저장하도록 구성되어서, 통신 단말이 오프라인 상태에 있을 때 트리거링 이벤트가 일어날 경우, 가상 이동성 관리자는, 저장된 컨텍스트 정보를 사용하여 통신 단말과의 통신 베어러(communications bearer)가 설정될 수 있도록, 오프라인 상태에 있는 오프라인 통신 단말을 페이징할 수 있음으로써 통신 단말이 접속됨 상태(attached state)로 이동한 후에 데이터를 전달한다. 오프라인 상태는, 예를 들어, 통신 단말이 이동 통신 네트워크로 전달되거나 이동 통신 네트워크로부터 수신되는 데이터의 양을 감소시키는 상태에 대응할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 이동 통신 네트워크에서 동작하는 통신 단말들에 대한 오프라인 상태를 구현하는 개선된 기술을 제공할 수 있다. 상세하게는, 통신 단말이 오프라인 상태에 들어갈 때, 개선이 제공되는데, 그 이유는 지정된 추적 영역들 또는 한 세트의 추적 영역들을 변경할 때 통신 단말이 네트워크에 통보할 필요가 없다는 점에서 각각의 단말의 위치가 추적되지 않고 따라서 페이징이 하위 레벨 이동성 관리자보다는 상위 레벨 가상 이동성 관리자에 의해 조정될 수 있기 때문이다. 그 결과, 이동성 관리자에 대한 부하가 감소될 수 있다. 이것은 이동성 관리자가 오프라인 상태에 있는 많은 수의 통신 단말들의 위치를 추적하는 과중한 부담을 질 가능성을 감소시키고, 그 대신에, 이동성 관리자가 종래의 접속됨 상태에 있는 통신 단말들에 전용되어 있는 채로 있을 수 있게 해준다.

가상 이동성 관리자는 오프라인 통신 단말의 고유 식별자(unique identity)를 저장하도록 구성되어 있을 수 있고, 트리거 이벤트 후에, 가상 이동성 관리자는 오프라인 통신 단말의 식별자를 포함하는 페이징 명령을 무선 액세스 부분(radio access part)으로 송신하도록 구성되어 있으며, 기지국들은 오프라인 통신 단말의 식별자를 포함하는 페이징 메시지를 전송하도록 구성되어 있다.

종래의 이동 통신 시스템에서, 단말의 위치를 모를 때 단말들로 전달하기 위한 하향링크 데이터가 네트워크에 의해 수신될 때 전체 네트워크가 페이징되는 "전역적" 페이징 방식(global paging scheme)을 구현하는 것이 바람직하지 않은 것으로 생각되고 있다. 보통, 이러한 방식이 대규모 네트워크에서 구현되는 경우, 각각의 셀의 하향링크 채널이 페이징 메시지들로 빠르게 과부하에 걸릴 수 있을 것이다. 이와 같이, LTE 네트워크 아키텍처에 기초한 것들과 같은 많은 종래의 이동 통신 시스템들에서, 연결됨 상태에 있는 각각의 통신 단말의 위치(또는 동등한 것)가 적어도 추적 영역 목록에 포함되어 있는 추적 영역 또는 한 세트의 추적 영역들의 분해능까지 네트워크에 의해 모니터링된다. 이것은, 모든 셀에서 페이징 메시지들을 전송할 필요없이, 페이징 메시지들이 통신 단말이 위치해 있는 추적 영역에 대응하는 네트워크의 일부로 라우팅될 수 있게 해준다. 종래의 이동 통신 시스템과 달리, 본 발명의 실시예들에 따르면, 오프라인 상태에 있는 통신 단말들과 연관되어 있는 식별자가 유익하게도 가상 이동성 관리자에 저장될 수 있고, 그로써, 예를 들어, 패킷 데이터 네트워크(packet data network, PDN) 게이트웨이를 사용하는 전역적 페이징 방식을 용이하게 해준다는 것을 알았다. 오프라인 상태가 통상적으로 소량의 데이터만을 전송 및 수신하는 특정의 유형의 단말들(예를 들어, MTC형 장치들)과 관련하여 제안되었지만, 이들로 제한되지는 않는다. 따라서, 페이징 메시지들이 특정의 유형의 단말들로 송신되는 주파수가 다른 유형의 단말들과 비교하여 비교적 낮을 수 있다. 게다가, 네트워크 통신사업자들은 이들 유형의 통신 단말들로의 데이터의 전송을 네트워크가 종래의 데이터 트래픽으로 덜 분주할 때로 제한하려고 할 수 있다. 그 결과, 어떤 유형의 단말들에 대한 전역적 페이징 방식을 구현하는 것이 꼭 하향링크 채널들에 대한 부하를 허용 레벨을 넘어 증가시키는 것은 아닐 것이다. 더욱이, 오프라인 상태를 지원하기 위해 전역적 페이징 방식을 사용하는 것은 어떤 장점들을 제공하고, 특히 오프라인 상태에 있는 통신 단말들의 위치가 추적되어야 하는 요구사항을 제거한다.

어떤 예들에서, 이동성 관리자는 통신 단말이 오프라인 상태에 들어갔다는 것을 검출하고, 통신 단말이 오프라인 상태에 들어갔다는 것을 검출할 시에, 오프라인 통신 단말의 컨텍스트 정보의 적어도 일부를, 오프라인 통신 단말과 연관되어 있는 고유 식별자와 함께, 가상 이동성 관리자로 전송하도록 구성되어 있을 수 있다. 가상 이동성 관리자는 오프라인 통신 단말에 대한 고유 식별자와 함께 이동성 관리자로부터 전달된 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 저장하도록 구성되어 있을 수 있다.

어떤 예들에서, 가상 이동성 관리자는, 이동성 관리자로부터 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 수신한 후에, 제2 고유 식별자를 생성하고, 제2 고유 식별자를 오프라인 통신 단말로 전달하며, 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 제2 고유 식별자와 함께 저장하도록 구성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 고유 식별자 및 제2 고유 식별자가 전역 고유 식별자(global unique identifier, GUTI)이고, 제2 고유 식별자는 제1 고유 식별자에 기초할 수 있다.

어떤 예들에서, 가상 이동성 관리자로 하여금 이동 통신 단말이 페이징되도록 하게 하는 트리거링 이벤트는, 예를 들어, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이가 오프라인 통신 단말로 전달하기 위한 데이터를 수신하는 것, 이동 통신 네트워크가 오프라인 통신 단말로 전달하기 위한 제어 평면 데이터를 수신하는 것, 오프라인 통신 단말이 사용자 명령에 응답하여 오프라인 상태로부터 접속됨 상태로 이동하는 것 또는 오프라인 통신 단말이, 데이터를 이동 통신 네트워크로 전달하기 위해, 오프라인 상태로부터 접속됨 상태로 이동하는 것 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 예시적인 실시예들에서, 페이징되고 있는 통신 단말이 지연 허용 데이터(delay tolerant data)를 수신하거나 전송하고 있는 것으로 알려져 있는 경우, 전체 이동 통신 네트워크 또는 복수의 네트워크들의 전역적 페이징이 전체 네트워크 또는 네트워크들에 대해 동시에 구현되지 않을 수 있다. 예를 들어, MTC 장치들에 대해 동시적인 전역적 페이징이 요구되지 않을 수 있는데, 그 이유는 이러한 장치들이 보통 지연 허용 트래픽을 처리하기 때문이다.

어떤 예들에 따르면, 이동 통신 네트워크는 PLMN 영역(PLMN area)이 지역들로 나누어져 있는 계층적 페이징 방식을 구현하도록 구성되어 있다. 통신 단말이 마지막으로 접속된 지역들 중 제1 지역이 먼저 페이징되는데, 그 이유는 통신 단말이 이 추적 영역으로부터 로밍하지 않았을 가능성이 가장 많기 때문이다. 그렇지만, 통신 단말이 이 제1 추적 영역으로 성공적으로 페이징되지 않는 경우, 통신 단말로부터 어떤 확인 응답도 수신되지 않기 때문에, 다른 지역들이 페이징되도록 선택된다. 이 선택은 상이한 방식들로, 예를 들어, 지리적 근접성 - 예컨대, 페이징된 지역을 제외한 보다 큰 지역들을 커버하는 원 내에서 또는 정사각형 내에서[그렇지만 이것은 추적 영역의 입도(granularity)를 가짐] -, 또는 어떤 지정된 지역들에서의 페이징 채널의 현재의 부하에 기초하여 행해질 수 있다. 이것은 특정 유형의 네트워크들에서 상당한 이점일 수 있으며, 오프라인 상태에 있을 가능성이 있는 많은 수의 단말들을 포함하는 네트워크들에서 특히 그렇다.

앞서 설명한 바와 같이,본 발명의 예들에 따르면, 오프라인 상태에 있는 단말들에 대한 페이징을 관리하는 가상 이동성 관리자는, 일례에서, 이동성 추적 기능을 갖는 네트워크 요소[예를 들어, LTE 이동성 관리 엔터티(즉, MME) 또는 데이터 서비스를 위한 2G/3G 시스템에서의 SGSN]가 아니라, 네트워크 내에서의 각각의 단말의 특정의 위치를 추적하지 않고 어느 단말들이 오프라인 상태에 있는지를 모니터링하기만 하는 상위 레벨 네트워크 게이트웨이이다. 일례에서, 가상 이동성 관리자는, PDN-GW의 기능에 앵커링되어(anchored) 있다는 점에서, PDN-GW와 연관되어 있다. 네트워크 게이트웨이에서 이 페이징 기능을 앵커링하는 것은 이동성 관리 엔터티가 보다 많은 자원을 종래의 접속됨 상태에 있는 단말들의 페이징을 관리하는 데 투입할 수 있게 해주는데, 그 이유는, 예를 들어, 오프라인 상태에 있는 통신 단말들이 더 이상 추적될 필요가 없기 때문이다. 다른 장점들은, 오프라인으로부터 등록됨 상태로의 천이가 발생할 때, 네트워크가 통신 베어러들을 복구할 수 있고, 통신 단말이 오프라인 상태에서 베어러 정보를 유지하는 반면 이 베어러 정보가 상실되는 등록 해제됨 상태에서 하나 이상의 베어러들이 설정되어 있을 수 있기 때문에, NAS 시그널링을 통해 베어러들을 설정해야 하는 요구사항을 없애거나 감소시키는 것을 포함한다. 이것은 또한 UMTS/2G에 적용가능한데, 그 이유는 통신 단말이 오프라인 상태로 이동될 때 PDN 컨텍스트가 여전히 설정될 수 있기 때문이다. 더욱이, 오프라인 상태에서 지원될 수 있는 단말들의 수가 어느 단말들이 현재 오프라인 상태에 있는지의 기록을 유지하는 네트워크 게이트웨이 인터페이스의 용량에 의해서만 제한된다.

어떤 실시예들에서, 가상 이동성 관리자는 통신 네트워크의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN-GW)와 동일 위치에 배치되어 있을 수 있다. 가상 이동성 관리자는 네트워크 게이트웨이와 별개의 논리 엔터티이다. 잘 알 것인 바와 같이, 이동성 관리자 및 서빙 게이트웨이(serving gateway)는 설계에 따라 동일 위치에 배치되어 있을 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 그렇지만, 이들은 2개의 개별적인 논리 엔터티이다.

본 발명의 다양한 추가의 측면들 및 특징들이 특허청구범위에 한정되어 있다.

이제부터, 유사한 부분들이 대응하는 참조 번호로 표시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 단지 예로서 기술될 것이다.
도 1은 3GPP 정의 LTE(Long Term Evolution) 시스템 아키텍처에 기초한 종래의 이동 통신 시스템의 일례를 나타낸 개략도.
도 2는 본 기술의 일례에 따라 구성되어 있는 이동 통신 시스템의 일례를 나타낸 개략도.
도 3a 및 도 3b는 본 기술의 일례에 따라 각각 구성되어 있는 네트워크 및 통신 단말에서 구현되는 상태 기계들을 나타낸 개략도.
도 4는 종래의 GUTI(Globally Unique Temporary Identifier)의 구성의 일례를 나타낸 개략도.
도 5a 및 도 5b는 통신 단말이 오프라인 상태에 들어갈 때 통신 단말 및 이동 통신 네트워크의 동작들을 나타낸 본 기술의 예시적인 실시예를 나타낸 호 흐름도(call flow).
도 6a 및 도 6b는 통신 단말이 오프라인 상태로부터 접속됨 상태로 변할 때 통신 단말 및 이동 통신 네트워크의 동작들을 나타낸 본 기술의 예시적인 실시예를 나타낸 호 흐름도.
도 7a 및 도 7b는 통신 단말이 오프라인 상태에 있을 때의 그의 프레즌스(presence)의 갱신을 통신 네트워크에 제공할 때 통신 단말 및 이동 통신 네트워크의 동작들을 나타낸 본 기술의 예시적인 실시예를 나타낸 호 흐름도.
도 8은 통신 단말이 오프라인 상태에 들어갈 때 이용되는 코어 네트워크 엔터티들의 예시적인 매핑을 개략적으로 나타낸 도면.
도 9는 통신 단말이 접속됨 상태에 들어갈 때 엔터티들의 예시적인 매핑을 나타내는, 도 8의 코어 네트워크 엔터티들을 개략적으로 나타낸 도면.

종래의 LTE 네트워크

도 1은 LTE(Long Term Evolution) 3GPP 아키텍처 표준들에 따라 구성되어 있는 종래의 이동 통신 네트워크의 개략도를 제공한다. LTE 네트워크는 기술 분야에서 eNode B(enhanced Node B)라고 하는 복수의 기지국들(102)에 연결되어 있는 코어 네트워크 부분(101)을 포함하고 있다. eNode B(102)는 무선 인터페이스를 통해 하나 이상의 단말들(103)로 데이터를 전송하고 하나 이상의 단말들(103)로부터 데이터를 수신하도록 구성되어 있다. 단말들(103)은 일반적으로 휴대폰, 스마트 폰, 데이터 카드, 기타 등의 장치들을 포함할 수 있는 "통신 단말들"을 말한다.

LTE 코어 네트워크(101)는 eNode B(102)로 그리고 eNode B(102)로부터 데이터를 라우팅하도록 구성되어 있는 서빙 게이트웨이(serving gateway, S-GW)(104)를 포함하고 있다. 서빙 게이트웨이(104)는 외부 네트워크(107)로부터 LTE 코어 네트워크 내로 그리고 LTE 코어 네트워크 밖으로 데이터를 라우팅하는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PDN-GW)(105)에 연결되어 있다. LTE 코어 네트워크(101)는 또한 홈 가입자 서버(home subscriber server, HSS)(도시 생략)에 저장되어 있는 가입자 프로파일 및 인증 정보를 검색함으로써 LTE 네트워크에 액세스하려고 시도하고 있는 통신 단말들(103)을 인증하는 일을 맡고 있는, 서빙 게이트웨이(104)에 연결되어 있는 이동성 관리 엔터티(mobility management entity, MME)(106)를 포함하고 있다. 통상적으로, MME(106)는 또한 eNode B(102)에 연결되어 있다. 비록 도 1에 도시되어 있지는 않지만, 기술 분야에 공지된 바와 같이, 보통 LTE 기반 이동 통신 네트워크는 2개 이상의 S-GW 및 2개 이상의 MME를 포함할 것이다. 더욱이, 네트워크는 통상적으로 수천개는 아니더라도 수백개의 eNode B를 포함할 것이다. eNode B는 특정의 MME 및 S-GW(들)에 의해 서비스되는 추적 영역(들)을 형성하기 위해 서로 그룹화될 수 있다.

기술 분야에 공지된 바와 같이, 종래의 LTE 이동 통신 네트워크는, 엔터티들 중에서도 특히, PCC(Policy Control and Charging) 서브시스템을 구성하는 PCRF(Policy and Charging Related Function) 및 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function) 등의 추가의 네트워크 요소들을 포함하고 있지만, 간략함을 위해, 이들은 생략되어 있다.

종래의 통신 단말 상태들

통신 단말은 보통 3개의 상태, 접속 해제됨(detached), 유휴(idle) 또는 연결됨(connected) 중 하나에 있다. LTE 통신 단말은 통상적으로 초기에 접속 해제됨 상태에 있고, 이어서 연결됨 상태로 천이하며, 이어서 연결된 상태와 유휴 상태 사이에서 천이한다. 이 프로세스는 이하에서 더 상세히 설명된다. 접속 해제됨 상태에서, 통신 단말(103)은 보통 스위칭 오프되거나, 소위 "비행 안전 모드(flight-safe mode)" 상태에 있거나 네트워크에 접속하려고 시도하는 도중에 있거나 오랜 시간 동안 네트워크 커버리지 영역의 도달거리로부터 벗어나 있고, 그 결과 네트워크는 묵시적 접속 해제를 수행할 것이다. 어느 경우든지, 통신 단말의 위치가 네트워크에 알려져 있지 않고, 통신 단말이 페이징될 수 없다. 유휴 상태에서, 통신 단말(103)은 인증되어 네트워크에 접속하였지만, 어떤 데이터 패킷도 전송하거나 수신하고 있지 않다. 유휴 상태에 있을 때, 통신 단말(103)의 현재 위치를 나타내는 추적 영역(들)이 MME(106)에 저장된다. 이와 같이, 유휴 상태에 있을 때, 통신 단말(103)은 C-평면 시그널링(C-Plane signalling)을 개시함으로써 그의 현재 위치를 통지할 필요가 있다. 트리거는 통신 단말이 추적 영역 또는 현재 할당된 추적 영역 세트를 변경했을 때이다. 통신 단말(103)에 관한 어떤 추가의 정보도 eNB에 저장되지 않지만, 통신 단말 컨텍스트는 S-GW에 저장된다.

연결됨 상태에 있을 때, 통신 단말(103)이 위치해 있는 커버리지 영역/셀을 MME가 알게 되고, 따라서 데이터 패킷들이 S-GW(104) 및 eNB(102)를 통해 통신 단말(103)로 그리고 통신 단말(103)로부터 라우팅될 수 있다. 통신 단말(103)은 또한 eNode B(101)와의 무선 자원 연결을 가지며, 따라서 전용 상향링크 및 하향링크 무선 자원들이 통신 단말에 특정하여 할당될 수 있다. 유휴 상태 및 연결됨 상태 둘 다에서, 통신 단말의 위치가 알려지고(그렇지만 꼭 특정의 셀 내에 있는 것은 아님), 통신 단말이 유휴 상태에 있을 때 통신 단말이 네트워크에 의해 페이징될 수 있다(주의: UMTS에서, 어떤 시나리오들에서 페이징 메시지를 "연결됨" 상태에서 송신하는 것이 가능함).

23.368에, 이하에서 언급되는 "오프라인/온라인" 단말들의 의미에 대한 추가의 설명이 주어져 있다:

온라인: "온라인"은 MTC 장치가 MT(Mobile Terminated, 모바일 착신) 시그널링 또는 사용자 평면 데이터를 위해 네트워크에 접속되어 있는 것을 의미한다.

오프라인: MTC 장치가 "오프라인"일 때(즉, 접속 해제되어 있을 때), MTC 장치는, 예를 들어, 브로드캐스트 또는 페이징 채널 상에서 트리거 표시(trigger indication)를 리스닝할 수 있다.

22.368에 시스템이 "오프라인" 상태에 있는 단말들을 관리할 수 있는 것으로 가정하는 몇가지 서비스 요구사항들이 있다. 이들 요건은 다음과 같다:

공통 서비스 요구사항: MTC 장치는 통신사업자 정책 및 MTC 응용 요구사항에 따라 통신하고 있지 않을 때 오프라인 또는 온라인으로 유지될 수 있다.

장치 트리거링: MTC 장치가 오프라인일 때 트리거 표시를 수신함

위치 트리거: 네트워크는 네트워크 통신사업자에 의해 제공되는 영역 정보에 기초하여 MTC 장치에 대한 트리거를 개시할 수 있을 것이고, 네트워크는 MTC 장치가 오프라인일 때 위치 관련 트리거들을 적용할 수 있다[커버되는 영역이 무선 액세스 네트워크(예컨대, 셀 또는 셀 그룹)의 특성에 기초하고 있는 것으로 가정됨].

저빈도 전송:

o 네트워크는 전송이 행해질 때에만 자원들을 설정할 것이다.

o 전송/수신할 데이터가 있을 때, MTC 장치는 네트워크에 연결하고, 데이터를 전송 및/또는 수신하며, 이어서 오프라인 상태로 되돌아갈 것이다.

오프라인 상태에 대한 네트워크 구현예

이하의 단락들에서 설명되는 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예들은 데이터를 통신 단말들로 전달하기 위한 베어러(bearer)를 설정하라고 오프라인 상태에 있는 통신 단말에 통지하는 것의 기술적 문제점을 해결하는 기술을 제공할 수 있다.

종래에는, 유휴 상태에 있는 통신 단말로 어드레싱되는 하향링크 데이터가 PDN-GW(105)에 수신되는 경우, PDN-GW는 데이터를 S-GW로 포워드(forward)하고, S-GW는 통신 단말로 배달하기 위한 보류 중인 하향링크 데이터에 관해 MME에 통지하고, 이어서 페이징 명령이 MME(106)에 의해 발생되고 관련 추적 영역에 있는 모든 관련 eNode B(102)로 송신된다. eNode B(102)는 이어서 페이징 메시지를 전송한다. 페이징 메시지의 검출 시에, 페이징된 통신 단말(103)은 연결됨 상태로 천이하고, MME는 하향링크 데이터를 수신하기 위해 통신 단말(103), eNB(102), 및 S-GW(104)와의 필요한 U-평면 연결(U-Plane connection)을 설정한다. 그렇지만, U-평면 데이터 경로를 설정하기 위한 트리거는, 통신 단말이 페이징 메시지에 응답할 때, 통신 단말로부터 나온다. 이하에서 추가로 설명되는 바와 같이, 본 기술의 예들에 따르면, 통신 단말에 할당된 GUTI는 페이징 동안 통신 단말 식별을 위해 그리고 네트워크 내의 적절한 노드들로의 제어 평면 시그널링의 라우팅을 위해 적합하게 되어 있다.

도 2는 본 기술의 일례에 따라 구성되어 있는 통신 네트워크를 나타낸 개략도를 제공한다.

도 2에 도시되어 있는 통신 네트워크는 도 1에 도시되어 있는 종래의 통신 시스템에 존재하는 것들에 대응하는 요소들을 포함하고 있다. 이 요소들은 도 1에 도시되어 있는 것들과 대응하게 번호가 매겨져 있다. 그렇지만, 도 2에 도시되어 있는 네트워크는 통신 단말(103)로 그리고 통신 단말(103)로부터 데이터를 전달하기 위해 무선 네트워크 부분(304)과 함께 동작하는 적응된 코어 네트워크(303)를 포함하고 있다. 도 2에서, 제어 또는 C-평면 인터페이스는 점선으로 나타내어져 있는 반면, 사용자 또는 U-평면 인터페이스는 실선으로 나타내어져 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 통신 시스템의 코어 네트워크 부분은 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway, PDN-GW)(302)에 결합되어 있는 가상 이동성 관리 엔터티(Virtual Mobility Management Entity, VMME)(301)를 포함하고 있다. 명확함을 위해, VMME(301) 및 PDN-GW(302)의 기능이 개별적으로 기술될 것이다. 그렇지만, 어떤 예들에서, VMME(301) 및 PDN-GW(302)가 단일의 논리 엔터티로서 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

도 2에 도시되어 있는 통신의 무선 네트워크 부분은, 무선 네트워크 부분(304)이 또한 서빙 게이트웨이 지원 노드(Serving Gateway Support Node, SGSN)(320), 무선 네트워크 제어기(radio network controller, RNC) 및 기지국(NodeB)(322) 등의 2G/GPRS 네트워크로부터의 인프라 구성요소들은 물론, 도 1을 참조하여 앞서 설명한 LTE 표준에 따라 무선 액세스 인터페이스를 형성하는 인프라 구성요소들을 포함한다는 점에서, 이기종 무선 액세스 네트워크를 제공한다. 그에 부가하여, 가상 서빙 게이트웨이 지원 노드(Virtual Serving Gateway Support Node, VSGSN)는 데이터를 SGSN(320)으로 그리고 SGSN(320)으로부터 전달하는 코어 네트워크(303)의 일부를 형성한다. 도 2에 도시된 바와 같이, PDN-GW(302)는 Gn 인터페이스(326)를 통해 SGSN(320)에 연결되어 있고, VSGSN(324)은 Gn' 인터페이스(328)를 통해 SGSN(320)에 연결되어 있으며, VMME(301)은 수정된 S3' 또는 S4' 인터페이스(308)를 통해 SGSN(320)에 연결되어 있다. 예를 들어, 2G/GPRS 표준에 따른 레거시 인프라 장비가 VMME(301)과 유사한 기능을 갖는 VSGSN(324)과 함께 동작할 수 있게 해주기 위해 인터페이스(328) 및 SGSN(320)이 수정될 수 있다. 이것은 이하에서 설명된다.

도 2에 도시된 바와 같이, VMME(301)는 그를 MME(106)와 연결시키는 S11' 인터페이스(307)를 포함하고 있거나, MME(106)에의 연결이 보다 종래적으로 S-GW(104)를 거쳐 S-11 인터페이스(309) 및 S5 인터페이스(311)를 통해 달성될 수 있다. PDN-GW(302)는 또한 VSGSN(324)과 통신하기 위한 Gx' 인터페이스 및/또는 VMME(301)에 연결하기 위한 Sx' 인터페이스를 갖추고 있다. 어떤 예들에서, 예를 들어, PDN-GW(302)와 VMME(301) 사이에 일대일 매핑이 있고 PDN-GW(302) 및 VMME(301)가 동일 위치에 배치되어 있는 경우, Sx'은 필요하지 않을 수 있다.

도 2의 네트워크는 또한 외부 네트워크에 연결되어 있고 시그널링 데이터를 통신 단말(103)로 전달할 필요이 있다는 것을 식별해주는 제어 평면(C-평면) 트리거들을 수신할 수 있는 PLMN 게이트웨이(PLMN Gateway, PLMN-GW)(305)를 포함하고 있다. VMME(301), PDN-GW(302) 및 PLMN-GW(305)의 기능들은 오프라인 상태의 구현을 참조하여 이하에서 설명된다.

오프라인 상태

종래에, 통신 단말은 연결됨 또는 유휴 상태[모두 합하여 접속됨 상태(attached state)라고 함] 또는 접속 해제됨 상태(detached state) 중 어느 하나에 있다. 접속됨 상태 및 유휴 상태에서, 통신 단말은 페이징될 수 있고, 통신 단말의 위치에 관한 정보가 네트워크의 MME에 저장된다. 적어도, 통신 단말이 속해 있는 추적 영역 또는 추적 영역 세트가 알려져 있다. 다른 한편으로는, 접속 해제됨 상태에서, 통신 단말의 위치가 추적되지 않고 통신 단말이 페이징될 수 없는 것은 물론 인그레스 IP 흐름(ingress IP flow)이 통신 단말과 연관될 수 없으며, 따라서 데이터의 라우팅이 가능하지 않다는 점에서, 통신 단말이 사실상 네트워크로부터 완전히 연결 해제되어 있다.

본 기술에 따르면, 종래의 네트워크 기능이 추가의 오프라인 상태를 지원하도록 되어 있다. 오프라인 상태에서, 종래의 유휴 상태 및 연결됨 상태와 달리, 통신 단말의 위치가 네트워크 내에서 추적되지 않고, 통신 단말 및 네트워크가 통신 단말이 여전히 페이징될 수 있도록 구성되어 있다. 네트워크는 또한 데이터를 라우팅하는 수단을 구축할 수 있다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 이 구성을 용이하게 해주기 위해, 통신 단말이 오프라인 상태로 이동하고 그의 위치가 네트워크에 의해 더 이상 추적되지 않을 때, VMME(301)는 통신 단말의 EPS MM 컨텍스트를 이전의 GUTI와 함께 저장하고, 통신 단말과 네트워크에 의해 개시되는 시그널링에서 새로운 GUTI가 할당되어 사용된다. 예를 들어, 수정된 위치 갱신 절차가 통신 단말의 프레즌스를 PLMN에 주기적으로 보고하는 것은 물론 페이징을 위해 사용된다.

통신 단말이 오프라인 상태에 들어갈 필요가 있을 때, 네트워크(MME)는 통신 단말의 EPS MM 컨텍스트를 설정하라고 VMME에 요청하고, 이어서 통신 단말(103)이 오프라인 상태에 들어가게 될 것임을 통신 단말(103)에 통보하는 오프라인 상태 갱신 메시지를 통신 단말(103)로 송신한다.

앞서 기술한 바와 같이, MME(106)는 이 MME에 의해 제어되는 네트워크에서 활성인 모든 통신 단말에 대해 GUTI를 할당한다. MME(106)가 UE(103)를 오프라인 상태로 이동시키기로 결정하거나 네트워크에 의해 그렇게 하라고 요청받을 때, MME(106)는 통신 단말 오프라인 통지 메시지를 VMME(301)로 송신한다. 이 메시지는 통신 단말의 EPS MM 컨텍스트 정보를 통신 단말의 GUTI와 함께 포함하고 있다. 어떤 예들에서, MME(106)는 이어서, 통신 단말이 접속되어 있었을 때 통신 단말과 연관되어 있던 모든 다른 정보와 함께, 통신 단말과 연관되어 있는 EPS MM 컨텍스트 정보를 삭제하거나 캐싱한다.

VMME(301)가 상태 갱신 메시지를 수신할 때, 오프라인 상태에 들어가는 통신 단말의 GUTI가 VMME에 의해 폐기되고, VMME는 통신 단말에 대한 새로운 GUTI를 생성한다. 그렇지만, 새로운 GUTI는 통신 단말의 MCC(mobile country code, 모바일 국가 코드) 및 MNC(mobile network code, 모바일 네트워크 코드)를 포함하고 있다. 새로운 GUTI는 이어서 VMME(301)에 의해 MME(106)를 통해 통신 단말로 전달된다.

오프라인 상태로 이동된 통신 단말과 연관되어 있는 IP 주소가 통신 단말에 대한 컨텍스트 정보의 일부로서 PDN-GW(PDN-GW라고도 함)에 유지되고 저장된다. 오프라인 상태에 들어가는 통신 단말에 대해, 유지되는 컨텍스트 정보는 온라인 상태에서의 컨텍스트 정보의 서브셋인데, 그 이유는 필드들 중 일부가 관련성이 없기 때문이다.

통상적으로, 이것은 VMME(301)에 의해 수행된다. PDN-GW(302)는 역시 오프라인 상태에 있는 모든 등록된 통신 단말의 컨텍스트 정보를 갖는 기록을 유지한다. 컨텍스트 정보는, 기타 정보 이외에, 통신 단말과 연관되어 있는 IP 주소 및 통신 단말이 오프라인 또는 등록됨 상태에 있는지의 새로운 표시를 가지고 있다.

잘 알 것인 바와 같이, IP 주소가 또한 외부 네트워크에 의해 할당될 수 있고, 이 경우에, 종래에 PDN-GW는 IP 주소를 저장한다. 그렇지만, ISP(Internet Service Provider, 인터넷 서비스 제공자)와 PDN-GW 사이에 터널이 설정된다. 통신 단말이 오프라인 상태로 이동될 때 이 터널이 제거되지 않고 PDN-GW에 있는 통신 단말의 컨텍스트 정보도 제거되지 않는다. 그렇지만, 모든 다른 동작들은 동일한 채로 있다.

오프라인 상태에 있는 통신 단말의 페이징

종래의 시스템에서, 페이징 절차를 조정하기 위해 엔터티가 선택된다. LTE/EPC에서는, 엔터티가 항상 MME이고, UMTS에서는, 엔터티가 항상 SGSN이다. 이하의 표는 시스템이 통신 단말에 대해 이용가능한 정보에 기초하여 어떻게 페이징 조정 엔터티를 선택하는지의 상세를 나타내고 있다.

기지의 PLMN	로밍	통신 단말 상태: 접속됨	통신 단말 상태: 오프라인
예(주의 1 참조)	아니오	MME	VMME
	아니오	SGSN	VMME(S3'또는 S4'이 지원되는 경우) 또는 VSGSN(레거시 노드인 경우)

페이징 조정 엔터티

주의 1: 통신 단말이 존재하는 PLMN이 알려져 있고 홈 PLMN인 것으로 가정된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 페이징에 대한 통지는 U-평면 데이터 도착(340)에 의해 또는 외부 엔터티로부터 오는 C-평면 시그널링(330)에 의해 트리거될 수 있다. 전자의 해결책이 바람직한데, 그 이유는 응용 프로그램 서버가 페이징/통지 절차를 처리 및 조정하기 위해 부가의 복잡도를 가질 필요가 없기 때문이다.

도 2에 제시된 바와 같이, 본 기술에 따르면, 다음과 같은 어떤 새로운 인터페이스들이 이동 통신 네트워크의 아키텍처 내에 도입된다:

Sx' 인터페이스(309)(내장형일 수 있고, 통상적으로 diameter 프로토콜에 기초할 수 있음),

(확장된 GTPC 프로토콜에 기초한) S11 인터페이스에 기초한 S11' 인터페이스(307)

(확장된 GTPC 프로토콜에 기초한) S4 인터페이스 또는 S3' 인터페이스의 C-평면 부분에 기초한 S4' 인터페이스(308)

(GTP-C 프로토콜에 기초한) Gn의 C-평면 부분에 기초하고 레거시 SGSN과 연동하는 데 사용되는 Gn' 인터페이스

Gx'인터페이스(내장형일 수 있고, 통상적으로 diameter 또는 GTP-C 프로토콜에 기초할 수 있음),

게다가, 다음과 같은 어떤 부가의 기능들이 도입된다:

PDN-GW: PDN-GW(302) 기능 엔터티는, 통신 단말의 위치가 홈 PLMN(home PLMN)의 입도(granularity)로 알려져 있을 때, 오프라인 단말들에 대한 페이징을 요청하는 새로운 기능을 가진다. 단말이 오프라인 상태로 이동될 때, MM 컨텍스트 정보가 PDN-GW를 통해 VMME으로 푸시된다. VMME 및 PDN-GW가 동일 위치에 배치되어 있는 경우에, PDN-GW는 또한 MM_Offline 상태에 있는 통신 단말에 대한 프록시 MME 또는 가상 MME(VMME)로서 생각될 수 있다. 이 노드는 또한 PDN 네트워크들로부터 오는 임의의 데이터에 대한 앵커 포인트(anchor point)이다. 유의할 점은, 통신 단말에 의해 사용되는 몇개의 PDN-GW가 있을 수 있고, 이들 모두가 이들 향상된 기능을 지원할 것이라는 것이다.

VMME: VMME(301)는, 이동 통신 단말이 오프라인 상태에 있을 때, UE의 MM 컨텍스트 정보(또는 그의 서브셋)를 저장하는 논리 엔터티이다. VMME는 또한 오프라인 상태에 있는 단말들에 대한 페이징 절차를 개시하고 관리하고, 단말이 다시 접속됨 상태로 이동되어야 할 때 베어러를 설정하는 데 도움을 줄 수 있다. VMME은 새로운 서빙 MME(serving MME)가 그의 저장된 UE의 컨텍스트 데이터에 기초하여 통신 단말의 MM 컨텍스트 정보를 생성하는 데 도움을 준다.

PLMN-GW: PLMN-GW(305)는 VMME 엔터티(들)와 통신하기 위해 HPLMN의 외부로부터 액세스가능한 C-평면 엔터티이다. 응용 프로그램이 응용 프로그램 서버에 존재할 때, PLMN으로부터 교환되는 정보의 양이 제한될 수 있다. 그에 따라, 통신사업자 이해관계로 인해 MM_context 정보를 이 엔터티로 푸시하는 것이 보다 어려울 수 있다. 그에 따라, PLMN-GW(305)이 PLMN에서 페이징 절차를 트리거하기 위해 응용 프로그램 서버에 의해 사용된다(예컨대, PLMN-GW는 VMME과 접촉한다).

U-평면 및 C-평면에 대한 이상의 설명으로부터 잘 알 것인 바와 같이, 트리거링(330, 340)이 U-평면 데이터 도착에 의해 또는 외부로부터 PLMN 엔터티로 오는 C-평면 시그널링에 의해 행해질 수 있다. 전자의 해결책이 바람직한데, 그 이유는 응용 프로그램 서버가 페이징/통지 절차를 처리 및 조정하기 위해 부가의 복잡도를 가질 필요가 없기 때문이다. 후자는 또한 PLMN이 알려져 있지 않거나 통신 단말이 HPLMN에 의해 IP 주소를 할당받지 않을 때의 보다 일반화된 시나리오를 해결하기 위해 사용될 수 있다.

오프라인 상태에 있는 통신 단말(103)은 새로운 MM-Offline 상태의 도입에도 불구하고 할당된 IP 주소(들)를 여전히 가진다. PDN-GW(302)는 PLMN에 도착하는 데이터에 대한 첫번째 접촉점이 되기에 적당한 엔터티이다. 한가지 장점은 이 아키텍처가 PLMN에 의해 제어되는 가입과 연계되어 있다는 것이다. VMME 논리 엔터티는 PDN-GW와 동일한 방식으로 PLMN 통신사업자의 제어 하에 있을 가능성이 있다.

C-평면 방식은 트리거가 응용 프로그램 서버에 존재하는 응용 프로그램으로부터 올 것을 필요로 한다. 그것은 응용 프로그램이 통신 단말의 도달성(reachability) 상태를 가지고 있을 것을 필요로 한다.

U-평면 기반 트리거 방식은 이 정보를 응용 프로그램 서버가 알 수 없게 숨기는데, 그 이유는 VMME이 홈 PLMN에 의해 관리되므로 그 정보를 응용 프로그램 서버에 공개할 필요가 없기 때문이다. 반면에 PLMN-GW는 C-평면 트리거가 사용될 때 통신사업자가 어떤 네트워크 정보를 제3자가 알 수 없게 숨기는 데 도움을 준다.

이하의 예들에서, VMME(301) 및 PDN-GW(302)는 전역적 페이징 메시지가 네트워크 전체에 걸쳐 전송되게 하기 위해 "트리거 이벤트"에 응답한다.

페이징 절차는 통신 단말의 위치에 대해 어떤 가정들이 행해질 수 있는지에 의존한다:

PLMN 내에서의 통신 단말의 현재 위치가 알려져 있을 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 오프라인 단말들에 대해, 통신 단말의 위치가 알려져 있지 않거나 확실하게 확인될 수 없는 것으로 가정된다. 그렇지만, "지능적인" 계층적 페이징을 가능하게 해주도록 페이징 메시지 배포의 초기 범위를 제한하기 위해 UE를 마지막으로 본 추적 영역(들) 또는 통신 단말이 그의 프레즌스를 보고하는 동안 위치해 있는 추적 영역(들)이 사용될 수 있다.

비로밍(non-roaming) 시나리오의 예에 대해, 통신 단말이 존재하는 PLMN이 알려져 있는 것으로 가정되고, 따라서 이 PLMN은 홈 PLMN에 대응한다. 이 예에서, 통신 단말이 오프라인 상태에 있고, 이 경우 페이징이 전체 홈 PLMN에 걸쳐 트리거된다. 예를 들어, 이것이 셀 브로드캐스트(소위 CBC), BCCH 채널, 이용가능한 경우 MBMS 시스템(예컨대, MCCH), 또는 긴 또는 극히 긴 DRX 사이클을 갖는 레거시 또는 새로운 페이징 채널을 사용하여 달성될 수 있을 것이다.

페이징 절차는 시스템이 다음과 같은 것을 하는 것을 용이하게 해준다:

PLMN 내의 통신 단말의 위치를 확인/통신 단말에 통지한다.

통신 단말이 네트워크 및 PDN-GW와 접촉하면, S5/S1/무선 베어러가 설정된다.

VMME이 컨텍스트를 다시 MME로 푸시하고, 이는 MME를 트리거한다. 이어서 S5 베어러(들)가 설정된다. MME는 레거시 아키텍처, 즉 S1/무선 베어러들(MME + eNB)에서와 같이 베어러들의 설정을 조정한다. VMME가 PDN-GW(들)에 대해 S5 베어러(들)가 설정되도록 트리거하면, 다른 VMME(들)은 그의 MM 컨텍스트(들)를 제거할 것이다.

레거시 전역적 페이징이 사용되는 경우, 시스템은 페이징 전략을 이용할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 어떤 지리적 지역들/영역들을 선택적으로 페이징할 수 있는데, 그 이유는 통신 단말들이 지연 허용 트래픽을 발생할 가능성이 있기 때문이다. 그렇지만, 가능한 가장 짧은 시간 내에 통신 단말과 접촉하는 것 - 이는 페이징 스테이지들의 수를 감소시킴으로써 보다 빠른 페이징 응답을 필요로 할 것임 - 이 또한 바람직할 수 있다. 극단적인 경우에, 전역적 페이징이 사용된다.

도 2에 도시된 U-평면 트리거링 및 C-평면 트리거링의 예들이 이하의 섹션들에서 보다 상세히 설명될 것이다:

사용자 평면 트리거 예

잘 알 것인 바와 같이, 수신될 하향링크 제어 데이터 또는 하향링크 사용자 데이터가 있는 경우 통신 단말이 페이징된다. 하향링크 사용자 데이터 경우에, PDN-GW(302)는 외부 네트워크로부터 라우팅될 수 있는 소스들로부터의 하향링크 데이터 패킷들을 라우팅하도록 구성되어 있다. 오프라인 모드의 통신 단말들 중 하나에 대응하는 목적지 IP 주소를 갖는 인그레스 데이터 패킷이 검출되는 경우, PDN-GW(302)는 경보 메시지를 VMME(301)로 송신하도록 구성되어 있다. 어떤 예들에서, 경보 메시지는 데이터 패킷에서의 검출된 IP 주소와 연관되어 있는 오프라인 상태의 통신 단말의 식별자의 표시를 포함하고 있는데, 그 이유는 PDN-GW가 오프라인 상태에 있는 단말들에 대한 UE의 컨텍스트 정보를 보유하기 때문이다.

경보 메시지의 수신 시에, VMME(301)는 착신 데이터 패킷(incoming data packet)이 어드레싱되는 통신 단말의 오프라인 상태와 연관되어 있는 수정된 GUTI를 식별하고, 페이징 명령을 MME(106)를 통해 네트워크 내의 모든 eNode B(102)로 트리거한다. 페이징 명령은 통상적으로 M-TMSI + VMME 식별자 또는 S-TMSI + MME 그룹 ID(선택적으로 시스템에서 별개의 VMME 코드들이 사용되는 경우) 등의 통신 단말을 일의적으로 식별해줄 수 있는 GUTI 또는 GUTI의 적어도 어떤 일부를 포함하고 있다. 종래의 시스템에서, S-TMSI이 E-UTRAN에서 페이징하는 데 사용되고, GUTI는 코어(Core)에서 사용된다. 이 경우에, 시스템에 몇개의 VMME가 있는 경우, RAN 페이징이 MME 그룹 ID도 역시 포함하도록 확장될 필요가 있다.

도 2의 도면이 단지 하나의 MME(106)를 나타내고 있지만, 보다 큰 네트워크들에서, 다수의 MME가 있을 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 이 경우에, 모든 MME는 페이징 메시지의 전송을 트리거할 것이다. 어떤 예들에서, 트리거는 VMME와 MME 사이의 직접 인터페이스(S11' 인터페이스)를 통해 전달될 수 있거나, S5/S11 인터페이스 및 Sx' 인터페이스(309)를 거쳐 수정된 프로토콜 메시지들을 통해 전달될 수 있을 것이다.

페이징 명령의 수신 시에, 각각의 eNB(102)는 종래의 구성에 따라 그의 셀 내에서 페이징 메시지를 전송한다. 오프라인 상태에 있는 통신 단말이 그 자신의 식별자인 것으로 인식하는 식별자를 포함하는 페이징 메시지를 수신하면, 통신 단말은 서비스 요청을 전송하는 것 및 그로써 하향링크 데이터를 수신하는 데 필요한 논리적 연결을 설정하는 것을 비롯한 접속됨 상태로 천이하는 동작을 한다. 이 절차 동안, 페이징 메시지의 성공적인 수신을 확인해주는 시그널링 데이터가 MME(106)를 통해 통신 단말로부터 VMME(301)로 송신된다. VMME에 의해 할당된 GUTI는 응답을 VMME로 라우팅하기 위해 MME에 의해 사용된다. VMME(301)는 이어서 통신 단말의 EPS MM 컨텍스트 정보를 MME(106)로 송신하도록 구성되어 있고, 다수의 S-GW가 있는 경우에, MME(106)는 종래의 구성에 따라 적절한 S-GW(104)를 선택하고 PDN-GW(302)와 적절한 S5 베어러를 설정한다. 이 스테이지에서, MME(106)는 통신 단말의 EPS MM 컨텍스트 정보를 갱신한다. 통신 단말의 PDN-GW 컨텍스트 정보는 또한, 예컨대, S5 인터페이스를 종단시키기 위해 사용되는 S-GW 등의 새로운 정보를 반영하기 위해 갱신된다. 이들 베어러의 성공적인 설정 시에, VMME(301)는 통신 단말이 오프라인 상태에 들어갔을 때 저장되었던 통신 단말과 연관되어 있는 이전의 EPS MM 컨텍스트 정보를 삭제한다. MME(106)는 이어서 기술 분야에 공지된 바와 같이 계속하여 적절한 S1 베어러들을 설정하고 관련 무선 연결들을 설정하며, 이는 통신 단말을 연결됨 상태로 천이하도록 트리거한다. MME(106)는 통신 단말로 신호되는 새로운 GUTI를 통신 단말에 할당하고, 이전의 GUTI가 삭제된다. 이와 유사하게, 통신 단말은, 새로운 GUTI가 할당된 경우, 이전의 GUTI를 폐기한다.

제어 평면 트리거 예

사용자 평면 예는 PDN-GW(302)가 오프라인 상태에 있는 통신 단말로 어드레싱되는 착신 패킷들(EPS 네트워크로의 인그레스)을 인식하는 것에 의해 페이징 프로세스를 트리거하는 것에 기초하고 있다. 그렇지만, 어떤 예들에서, 상세하게는 하향링크 제어 데이터의 전송에서, PDN-GW(302)를 페이징 조정 엔터티로서 사용하기 보다는, 통신 단말이 페이징되도록 요청할 수 있는 응용 프로그램이 응용 프로그램 서버(304)에 위치될 수 있다.

이 예에서, PDN-GW(302)가 적절히 어드레싱된 하향링크 데이터 패킷을 검출하는 것에 의해 페이징 프로세스가 트리거되기보다는, 응용 프로그램 서버(304)에 연결되어 있는 PLMN-GW(305)가 페이징 요청 메시지를 VMME(301)로 송신하는 것에 의해 페이징 프로세스를 트리거한다. 페이징 요청 메시지가 VMME(301)에 의해 수신되면, 사용자 평면 데이터 예에 대해 앞서 기술한 바와 같이, 페이징 프로세스가 시작된다.

어떤 예들에서, 페이징 요청을 발생할 때, PLMN-GW(305)는 통신 단말의 IMSI를 사용할 것이다. 다른 예들에서, PLMN-GW는 PLMN이 통신 단말의 IMSI에 매핑할 수 있는 다른 식별자[예컨대, FQDN(fully qualified Domain Name), URI(Uniform Resource Identifier) 또는 URN(Uniform Resource Name)]를 사용할 것이다. VMME(301)가 페이징 프로세스가 성공적인 것으로 판정할 때, VMME(301)는 적절한 경우 응용 프로그램 서버(304)에 통보하는 확인 메시지를 PLMN-GW(305)로 송신한다.

오프라인 상태에 대한 상태 기계

어떤 실시예들에서, 다른 상태인 소위 MM Offline 상태를 도입하기 위해 이동성 관리(mobility management, MM)의 동작을 나타내는 상태 기계가 확장된다. 모든 천이들을 갖는 유한 상태 기계가 본 발명의 실시예들과 연관되어 있는 오프라인 상태를 구현하는 상태 기계들의 예를 나타내는 개략도를 제공하는 도 3a 및 도 3b에 제시되어 있다. "접속됨" 상태가 연결됨 상태 또는 유휴 상태를 나타낸다는 것을 잘 알 것이다. 도 3a는 개별 통신 단말에 대해 네트워크(즉, VMME 및 MME)에서 동작하는 상태 기계의 일례를 나타낸 것이다. 도 3b는 통신 단말에서 동작하는 상태 기계의 일례를 나타낸 것이다. 도 8a 및 도 8b로부터 알 수 있는 바와 같이, 통신 단말의 전원이 켜질 때, 통신 단말 및 네트워크 둘 다에 있는 상태들이 접속 해제됨 상태로부터 접속됨 또는 오프라인 상태로 천이된다. 통신 단말의 전원이 꺼질 때, 정반대로 행해진다. 오프라인 상태로부터 접속됨 상태로의 천이는 페이징 메시지 등의 네트워크 통지에 의해 또는 송신될 임의의 보류 중인 상향링크 데이터가 있는 경우 통신 단말에 의해 트리거될 수 있다.

종래의 시스템에서, 이들 상태 기계의 2가지 인스턴스가 시스템에, 즉 통신 단말에 그리고 MME/SGSN에 존재한다는 것을 염두에 두어야 한다. 본 발명에서, 통신 단말이 MM_Offline 상태에 있을 때, 즉 통신 단말에서 그리고 통신 단말이 사용하는 PDN-GW(들)와 연관되어 있는 모든 VMME에서, 이 상태 기계의 3개 이상의 인스턴스가 있을 수 있다(총 2+).

이들 MM 상태는 다음과 같은 방식으로 특징지워진다:

MM-접속 해제됨:

MM-접속 해제됨: 통신 단말의 위치가 알려져 있지 않고, 그에 따라, 통신 단말에 접촉할 수 없다. 통신 단말이 도달가능하지 않다는 것을 잘 알 것이다.

MM-접속됨:

MM-접속됨: 통신 단말이 시스템에 등록되어 있고, 통신 단말이 도달가능하다는 것을 잘 알 것이다. 유휴 모드에 있는(즉, LTE/EPC 시스템에서의 추적 영역 갱신 절차) 그리고 연결됨 모드에 있는(핸드오버 절차) 통신 단말 위치를 추적하기 위해 레거시 방법들이 사용된다. IP 주소가 할당된다(또는 PDP 컨텍스트가 설정될 것을 필요로 하는 UMTS/GPRS가 사용되는 경우 그렇지 않음).

통신 단말이 MM_Offline 상태로 이동될 때, MME는 PDN-GW 쪽으로의 S5 베어러(들)를 해제하고 MME 컨텍스트를 VMME(또는 VMME들) 푸시하기 위해 GTP-C 프로토콜을 사용한다. MM_Offline 상태로 이동하라고 통신 단말에 통보하기 위해 NAS 및 S1AP/RRC 시그널링이 사용된다(새로운 GUTI/GUTI들이 할당되기 때문에 NAS 시그널링이 또한 필요함).

MM-오프라인:

MM-오프라인: 이 상태에서, 다음과 같은 것들이 적용된다:

통신 단말은 할당된 IP 주소(들)를 가진다.

통신 단말의 MM_offline 상태로의 천이 시에 MME에서의 컨텍스트가 무효화되었다. 이어서 MM 컨텍스트가 VMME(들)로 푸시된다.

선택적으로, 통신 단말이 또한 그의 프레즌스를 주기적으로 통지하도록 구성되어 있을 수 있다. 이를 위해, 수정된 추적 영역 갱신 절차가 사용될 수 있다. 통신 단말이 그렇게 하지 못하는 경우, 통신 단말이 사용하고 있는 PLMN이 알려져 있지 않은 것으로 선언된다.

통신 단말이 위치 영역들(location area, LA) 사이에서 이동할 때 어떤 레거시 추적 영역 갱신 절차도 사용되지 않는다.

통신 단말을 MME_Offline 상태로 이동시키기 위해 NAS 시그널링이 사용된다. 통신 단말을 이 상태로부터 벗어나게 이동시키기 위해 페이징 또는 기타 통지 방법들이 사용될 수 있다.

이 상태에서, 통신 단말은 어떤 NAS ESM(EPS session management) 절차도 트리거하도록 허용되어 있지 않다.

통신 단말은, 네트워크에 의해 허가되는 경우, 접속됨 상태로 이동되게 해달라고 요청하도록 허용될 수 있다. 이것은 통상적으로 UE가 송신될 어떤 보류 중인 데이터를 가지는 경우이다.

통신 단말은 MM_Offline 상태로 이동할 수 있기 위해 MM_Attached 상태에 있어야만 한다. 통신 단말이 MM_Offline 상태에 있다면, 유일한 가능한 천이는 MM_Attached 상태로 가는 것이다.

MM_Offline 상태에서, 통신 단말은 그의 현재 위치로 네트워크를 갱신하지 않는다. 그렇지만, 통신 단말은 브로드캐스트 채널 또는 페이징 채널을 리스닝할 수 있고, 이는 통상적으로 아주 긴 DRX 사이클을 필요로 할 것이다.

홈 PLMN에서 그의 프레즌스를 검사하도록 구성되어 있는 경우 - 그의 빈도수는 타이머 값에 의해 정의되어 있음 - 단말이 필요하지 않을지도 모른다. 일반적으로, 양쪽 파라미터(PLMN 검사 타이머 값 및 DRX 사이클)가 통신사업자에 의해(통신 단말별로 또는 시스템별로) 구성가능하고, 특정의 통신사업자 제약조건 및 배치 또는 통신 단말의 가입 정보에 의존한다.

통신 단말이 통지 절차에 의해 MM_ATTACHED 상태로 이동하도록 네트워크에 의해 트리거될 수 있다. 통신 단말은 또한, 어떤 트리거링 조건들이 충족되는 경우, MM_ATTACHED 상태로 이동하기로 자율적으로 결정할 수 있다. 그렇지만, 단말은 그렇게 하기 위해 네트워크의 동의를 구해야만 한다. 통신 단말은 통상적으로 NAS 서비스 요청 메시지의 수정된 버전을 사용할 것이다.

어떤 경우들에, 통신 단말은 통신 단말이 MM_Offline 상태에 있는 동안에 전원이 꺼졌는지 여부를 기억하고 있을 수 있다. 그것은 전원이 켜질 때 트리거되는 절차들에 영향을 미칠 것이다. 이 특징은 통신 단말 카테고리/능력에 의존할 수 있거나, 가입 정보 또는 시스템 구성에 기초할 수 있다. 이것은 접속 절차 동안 전달될 수 있다. 따라서, 장점이 제공되는데, 그 이유는 통신 단말이 빈번한 전원 켜기/끄기가 네트워크에서 과도한 시그널링을 발생하는 시나리오들을 피할 수 있기 때문이다.

GUTI(Globally Unique Temporary Identifier)

통신 단말이 처음으로 네트워크에 등록할 때(따라서 유휴 상태 또는 연결됨 상태에 있을 때), IP 주소가 PDN-GW(105)에 의해 통신 단말(103)로 전달되고[IP 주소가 PDN-GW 또는 외부 네트워크(즉, ISP)에 의해 할당될 수 있고], GUTI(Globally Unique Temporary Identifier)가 MME(106)에 의해 통신 단말(103)에 할당된다. PDN-GW(105)는 IP 주소를 저장하고, MME(106)는 GUTI를 저장한다. 종래의 GUTI의 구성이 도 4에 나타내어져 있다. 알 수 있는 바와 같이, GUTI는 MME(106)를 일의적으로 식별해주는 제1 부분(201) 및 그 통신 단말(103)을 일의적으로 식별해주는 제2 부분(202)을 포함하고 있다. 제1 부분은 MME 식별자(203)를 포함하고 있다.

GUTI(Globally Unique Temporary Identity)는 EPS(Evolved Packet System)에서 사용자의 영구적 ID(permanent identity)를 노출시키지 않는 통신 단말의 명확한 식별을 제공하는 데 사용된다. 이는 또한 서빙 MME 및 네트워크를 식별하기 위해 사용된다.

통신 단말이 시스템에 접속되어 있을 때 GUTI가 할당된다. GUTI가 또한, 단말이 오프라인 상태에 있을 때, 페이징 동안 통신 단말 식별을 위해서 그리고 C-평면 시그널링의 시스템 내의 적절한 노드들로의 라우팅을 위해서 사용되는 것이 제안되어 있다. 이것은 시스템에서의, 예컨대, eNB, MME, SGW에서의 기존의 라우팅 기능들의 갱신을 필요로 할지도 모른다. 그렇지만, 앞서 설명한 바와 같이, 통신 단말이 MM_Offline 상태로 이동할 때, 새로운 GUTI가 VMME에 의해 할당되고, 통신 단말 또는 네트워크에 의해 개시되는 모든 시그널링(예컨대, 위치 갱신 절차 및 페이징)에서 사용된다. 이 위치 갱신 절차는 기능적 관점으로부터 오버로드(overload)되었는데, 그 이유는 특정의 위치 영역(location area, LA)에서 통신 단말 프레즌스를 나타내지 않고 단말이 PLMN에 여전히 존재한다는 표시로서만 역할하기 때문이다. 통신 단말이 PLMN에서의 그의 프레즌스를 주기적으로 나타내도록 요청받은 경우 이 절차가 사용된다. GUTI는 추적 영역 갱신 요청 메시지에 포함되어 있다. GUTI는 통신 단말 뿐만 아니라 네트워크 엔터티들은 물론 국가 및 통신 단말이 접속되어 있는 PLMN을 식별해주는 양호한 속성들을 가진다. 통신 단말이 위치 갱신 절차를 트리거할 때, MM_Offline 상태에서 U-평면 베어러들(즉, 추적 영역 갱신 요청 메시지)이 할당되지 않는다. 앞서 설명한 바와 같이, 통신 단말이 오프라인 상태에 들어갈 때, 이전의 GUTI는 VMME에 의해 할당된 새로운 GUTI로 대체된다.

통신 단말이 MM_Offline 상태로 이동할 때, MM 컨텍스트가 다른 네트워크 엔터티들로 이동된다. MM_Attached 상태에 있는 통신 단말들에 대해 MME에 의해 할당되는 이전의 GUTI가 어쩌면 임의의 다른 MME에 의해 다른 통신 단말에 할당될 수 있을 것이다. 동일한 GUTI의 이 재할당은, MM_Offline 상태에 있는 통신 단말이 동일한 MME에 의해 제어되는 영역에서 MM_Attached 상태로 다시 이동될 때, 문제를 야기할 수 있을 것이다. 이 문제를 해결하기 위해, 본 기술의 실시예들이 다음과 같이 동작한다:

통신 단말이 MM_Offline 상태로 이동되면, GUTI가 수정된다.

MME 코드가 가상 MME를 나타내도록 변경된다.

가상 MME 그룹을 반영하기 위해 MME 그룹 ID가 수정된다.

새로운 M-TMSI가 VMME에 의해 할당된다.

가상 MME 그룹/MME ID가 실제 MME/MME 그룹에 의해 사용되지 않을 것이다.

통신 단말이 다시 MM_Attached 상태로 이동될 때 새로운 GUTI가 새로운 서빙 MME에 의해 할당된다. MM 컨텍스트가 VMME(들)(PDN-GW)로 이동될 때, GUTI에서의 MME/MME 그룹 ID가 갱신되고, 새로운 M-TMSI가 할당된다. 이들 새로운 GUTI는 NAS 메시지들에서 통신 단말로 전달된다. 가상 구성요소들에 식별자들(즉, MME/MME 그룹 ID)을 할당하는 것은 시그널링을 이들 구성요소로 라우팅하는 데 도움을 준다.

통신 단말 동작

통신 단말은 임의의 적절한 상황으로 인해 오프라인 상태에 들어가도록 구성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 통신 단말이 MTC형 장치를 형성하는 경우, 통신 단말은, 데이터를 송신하거나 수신하고 있지 않는 한, 항상 오프라인 상태에 남아 있도록 구성되어 있을 수 있다. 다른 예들에서, 통신 단말은, 내부 전원 내에서의 가용 에너지의 양이 임계 레벨 미만으로 떨어지는 것 등의 이벤트에 의해 트리거될 때, 오프라인 상태에 들어가도록 구성되어 있을 수 있다. 다른 예들에서, 통신 단말은, 네트워크로부터 명령을 수신할 시에, 오프라인 상태에 들어가도록 구성되어 있을 수 있다. 다른 추가의 예들에서, 통신 단말은, 데이터를 송신하거나 수신할 때까지 또는, 통신 단말이 오프라인 상태에 있는 경우보다 더 빠르게 페이징 메시지를 수신할 수 있도록 통신 단말의 위치가 네트워크에 의해 추적되기 위해, 통신 단말 또는 네트워크에서 통신 단말이 접속됨 상태에 들어가야만 하는 것으로 판정될 때까지, 오프라인 상태에 남아 있도록 구성되어 있을 수 있다.

통상적으로, 통신 단말이 오프라인 상태에 있을 때, 통신 단말은 그의 현재 위치로 네트워크를 갱신할 필요가 없을 것이다. 그렇지만, 어떤 예들에서, 통신 단말은 선택적으로 네트워크에서의 그의 프레즌스를 나타낼 수 있고, 즉, 레거시 주기적 추적 영역/위치 갱신 절차와 유사한 방식으로 PLMN에서의 그의 프레즌스를 주기적으로 나타낼 수 있다. 그렇지만, 통신 단말은 PLMN에서의 그의 프레즌스를 나타내고 선택적으로 현재의 로컬 영역/추적 영역(LA/TA)를 신호할 것이다. 어떤 예들에서, 통신 단말은, 소정의 추적 영역 세트의 외측 경계의 추적 영역 경계를 가로지를 때, 이 절차를 트리거한다. 이러한 이유는 연속적인 갱신들 사이의 시간 구간이 주기적 추적 영역/위치 갱신을 수행하는 종래의 통신 단말들에 대한 것보다 훨씬 더 길기 때문이다. 이것이 일어나는 추적 영역/위치 영역 갱신들 사이의 간격은 통신 단말 가입과 연계되어 있는 구성가능 파라미터일 수 있다.

다른 예에서, 오프라인 모드에 있을 때, 통신 단말은 새로운 PLMN에서 등록하기 위해 위치 갱신 절차를 트리거하기 위해 통신 단말이 네트워크를 떠날 때를 검출하도록 구성되어 있다. 그렇지만, 이 이벤트가 발생할 확률이 보다 낮기 때문에, 예를 들어, 통신사업자가 큰 지리적 지역에 걸친 커버리지를 가질 때, 통신 단말은 그의 홈 네트워크에서의 그의 프레즌스를 빈번하게 검사할 필요가 없을 수 있다. 통신 단말이 그의 프레즌스를 검사하는 빈도수는 네트워크 통신사업자에 의해 구성가능할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 통신 단말이 페이징 절차에 의해 접속됨 상태로 이동하도록 페이징 메시지에 의해 트리거될 수 있다. 그렇지만, 어떤 예들에서, 통신 단말은 또한, 상향링크 사용자 데이터의 전송 보류 등의 다양한 트리거링 조건들이 충족되는 경우, 접속됨 상태로 이동하기로 자율적으로 결정할 수 있다. 그렇지만, 후자의 예에서, 네트워크는 단말이 그렇게 하도록 그의 동의를 표현해야만 한다.

어떤 예들에서, 통신 단말에 의해 사용되는 DRX(Discontinuous Reception) 사이클(즉, 페이징 채널이 모니터링되는 주기성)이 구성가능하다. 예를 들어, 전력을 절감하기 위해, 비교적 긴 DRX 사이클이 사용될 수 있다. 다른 한편으로는, 보류 중인 하향링크 데이터가 있는지 보다 빈번히 검사하기 위해, 단축된 DRX 사이클이 사용될 수 있다. 통상적으로, 오프라인 상태에 있는 통신 단말들에 대해서는 보다 긴 DRX가 사용될 것이다. 이것은 HPLMN에 의해 행해지고 통상적으로, 통신 단말이 오프라인 상태로 이동하라고 명령받을 때, 통신 단말로 전달될 수 있다. 통신 단말이 모니터링할 필요가 있는 페이징 시기(paging occasion)는 그의 IMSI는 물론 PLMN에 의해 미리 구성되어 있는 DRX 파라미터들에 의존한다.

또한, 유의할 점은, 통신 단말이, MM_Offline 상태에 있는 동안, 예를 들어, 통지를 수신하기 위해 새로운 채널들을 리스닝할 수 있다는 것이다.

특별한 BCCH 정보, 예컨대, 낮은 주기성을 갖는 새로운 SIB

새로운 페이징 채널

기존의 페이징 채널

CBC(Cell Broadcast System, 셀 브로드캐스트 시스템)

MBMS, 예컨대, MCCH 또는 MTCH 채널

통신 단말은, 보통 지원되는 특징들이 광고/브로드캐스트되는 BCCH 정보를 리스닝함으로써, 이들 수단 중 임의의 것이 이용가능한지를 검색하고 판별할 수 있다.

MM_Attached 상태로부터 Connected 상태로 천이하는 도중에 있을 때, 통신 단말은 SRB 및 데이터 베어러들은 물론 NAS 메시지를 설정하라는 RRC 요청을 수신한다. 새로운 GUTI가 NAS 시그널링 교환을 통해 할당된다. 이전의 GUTI가 폐기된다.

통신 단말은 또한, NAS 시그널링 교환 동안, 현재의 데이터 교환이 완료될 때 자율적으로 MM_Offline으로 다시 이동할 것인지 여부를 통보받을 수 있다.

어떤 예들에서, 통신 단말은 자신이 현재 속해 있는 PLMN을 주기적으로 확인하도록 구성되어 있을 수 있다. 통상적으로, 타이머의 만료 시에, 통신 단말은 수정된 추적 영역 갱신 절차를 트리거할 필요가 있다[이 특징은 주기적 추적 영역 갱신과 동등하지만, 이제 이 갱신의 범위가 PLMN이고 현재의 LA(Location area)가 아니다].

도 2를 참조하여 앞서 설명한 바와 같이, 통지는 U-평면 데이터 도착(340)에 의해 또는 외부 엔터티로부터 오는 C-평면 시그널링(330)에 의해 트리거될 수 있다. 전자의 해결책이 바람직한데, 그 이유는 응용 프로그램 서버가 페이징/통지 절차를 처리 및 조정하기 위해 부가의 복잡도를 가질 필요가 없기 때문이다.

또한, 오프라인 상태에 있는 통신 단말(103)은 새로운 MM-Offline 상태의 도입으로 인해 할당된 IP 주소를 여전히 가지며, 따라서 PDN-GW는 PLMN에 도착하는 데이터에 대한 첫번째 접촉점이 되기에 적당한 엔터티인 것처럼 보인다. 한가지 장점은 이 아키텍처가 PLMN에 의해 제어되는 가입과 연계되어 있다는 것이다.

C-평면 방식은 트리거가 존재하는 외부 엔터티, 예를 들어, 응용 프로그램 서버로부터 올 것을 필요로 한다. 이것은 응용 프로그램 서버가 통신 단말에 도달할 수 있을 것을 필요로 한다. 전자의(즉, U-평면 기반 트리거) 방식은 이 정보를 응용 프로그램 서버가 알 수 없게 숨기는데, 그 이유는 PCE가 HPLMN에 의해 관리되므로 그 정보를 응용 프로그램 서버에 공개할 필요가 없기 때문이다.

네트워크 동작

네트워크가 MM_Offline 상태에 있는 통신 단말을 페이징할 때, 다음과 같은 단계들이 행해진다:

PLMN이 알려져 있는 경우, 홈 PLMN에서 PDN-GW에 있는 VMME은 HPLMN에서의 MME(들)에서 페이징을 트리거한다.

어떤 MME 코드들이 가상 MME를 위해 전역적으로 예약되어 있는 경우 사용되는 페이징 ID는 S-TMSI이거나, 페이징 ID가 MMEGI도 포함하도록 확장된다.

MME(실제)는 단지 페이징 메시지를 eNB로 포워드한다.

통신 단말은 내부 시스템 식별자의 할당에 대한 통신사업자의 정책에 따라 S-TMSI 또는 STMSI 및 MMEGI를 검색한다.

MME는 무상태 장치(stateless device)이고, 그 자신의 주소를 포함하는 통신 단말의 응답을 VMME(PDN-GW가 동일 위치에 배치되어 있는 경우 PDN-GW)로 포워드/라우팅한다.

VMME는, 이 주소에 기초하여, MM 컨텍스트를 이 실제 MME 상으로 푸시하고, 실제 MME는 S-GW를 선택하고 S5 베어러 설정의 프로세스를 트리거한다. 이들 베어러의 성공적인 설정 시에, VMME(들)는 MM 컨텍스트(들)를 삭제한다. 실제 MME는 또한 통신 단말을 MM_Registered 상태 및 ECM-Connected 상태로 이동하라고 트리거하는 S1 베어러들 및 RRC 연결(SRB)을 설정하고 있다.

MME는 새로운 GUTI를 할당하고, 이전의 GUTI는 삭제된다.

통신 단말은, 새로운 GUTI가 할당되었을 때, 이전의 GUTI(들)를 폐기한다.

마지막으로, 네트워크가 필요하다고 생각하는 경우, 데이터 무선 베어러들이 설정된다.

통신 단말이 주기적 PLMN 갱신을 제공하도록 구성되어 있는 경우, 네트워크는, 어떤 갱신도 통신 단말로 송신되지 않은 경우, 통신 단말의 PLMN이 알려져 있지 않은 것으로 가정한다. 통신 단말이 PLMN 갱신을 제공할 때, PDN-GW에 있는 제1 VMME만이 접촉된다. 다른 대안으로서, 모든 VMME(들)이 접촉된다. 전자의 옵션이 사용되고 다수의 PDN-GW가 사용되는 경우, 접촉된 VMME 및 그의 PDN-GW는 갱신이 수신되었다는 것을 다른 VMME(들)에 통보한다.

지금까지 제공된 설명은 페이징이 U-평면 데이터가 앵커 포인트[즉, 홈 PDN-GW(들)]에 도착하는 것에 의해 트리거되는 시나리오를 다루었다. 그렇지만, 응용 프로그램 서버가 또한 페이징을 트리거할 수 있을 것이다. 이 시나리오에서, 서버는 제3자에 의해 관리될 수 있을 것이다. PLMN-GW는 페이징을 트리거하는 데 사용된다. PLMN-GW는 앞서 기술한 시나리오에서와 유사한 방식으로 페이징을 조정하라고 VMME(들)에 요청한다. 응용 프로그램은 통상적으로 IMSI를 사용하지 않고 PLMN이 통신 단말의 IMSI에 매핑할 수 있는 다른 통신 단말 식별자(communications terminal identity)를 사용할 것이다. 통신사업자가 정보를 제3자에게 공개하지 않는 한, 응용 프로그램에 이용가능한 정보의 양이 제한될 수 있다. 통지 절차(예컨대, 페이징)가 성공적이었을 때, PLMN-GW는 그에 관해 응용 프로그램 서버에 통보하고, 또한 어떤 보조 정보를 송신할 수 있다.

PLMN-GW는 ID와 IMSI 간의 매핑에 관한 정보 및 접속 시에 설정된 첫번째 PDN 연결과 연관되어 있는 VMME의 주소를 HSS로부터 획득할 필요가 있다. 이 VMME는 페이징을 조정하는 데 사용될 것이다.

대안의 구현예

첫번째 PDN 연결과 항상 연관되어 있는 단지 하나의 VMME 및 PDN-GW를 가지도록 시스템을 구성하는 것이 또한 가능하다. 다른 PDN-GW(들)(사용되는 경우), 예를 들어, 몇개의 PDN 연결들 및 IP 주소들이 U-평면 데이터에 의해 트리거될 수 있을 것이다. 이 경우에, PDN-GW는 라우팅 정보를 찾고 C-평면 트리거를 발생하여 VMME로 포워드할 필요가 있다. 이것이 가능한데, 그 이유는 모든 PDN-GW가 VMME의 위치를 확인할 수 있기 위해 첫번째 PDN 연결과 연관되어 있는 VMME의 주소에 관한 정보를 저장할 수 있을 것이기 때문이다. 장점은 몇개의 PDN-GW가 사용되는 시나리오에서도 단지 하나의 GUTI가 할당되고 통신 단말이 MM_Offline 상태에 있을 때 단지 하나의 페이징 ID(paging identity)만을 모니터링하면 된다는 것이다.

MME가 통신 단말을 MM_Offline 상태로 이동시킬 때, MME는 PDN-GW(들)에 대한 S5 베어러들을 해제시킬 필요가 있고, 이 시그널링(GTPC 시그널링)이 모든 관여된 PDN-GW에서 이 정보를 갱신하는 데 사용될 수 있다.

앞서 언급한 네트워크 동작에 관해, U-평면 데이터가 앵커 포인트(즉, 홈 PDN-GW)에 도착하는 것에 의해 페이징이 트리거될 수 있다. 다른 대안으로서, C-평면을 사용하는 응용 프로그램 서버가 또한 PLMN-GW라고 하는 중간 엔터티를 통해 페이징을 트리거할 수 있다. 응용 프로그램 서버는 통상적으로 제3자에 의해 관리된다. PLMN-GW는 앞서 기술한 시나리오에서와 유사한 방식으로 페이징을 개시하고 조정하라고 VMME에 요청한다. 유일한 차이점은 응용 프로그램 서버가 IMSI가 아니라 PLMN이 통신 단말의 IMSI로 변환할 수 있는 다른 통신 단말 식별자를 사용할 수 있다는 것이다. 또한, 통신사업자가 정보를 어떤 제3자에게 공개하지 않는 한, 응용 프로그램 서버에서 이용가능한 정보의 양이 제한될 수 있다. 페이징이 성공적일 때, PLMN-GW는 그에 관하여 응용 프로그램 서버에 통보하고 서버가 데이터를 PDN-GW를 통해 통신 단말로 송신할 수 있게 해주는 어떤 정보(예컨대, IP 주소)를 송신한다. 다른 대안으로서, 소량의 데이터가 트리거 표시와 함께 전달될 수 있다.

동작의 요약

본 기술의 예시적인 실시예들에 따르면, 예시적인 실시예들을 형성하는 앞서 기술한 절차들에 따른 네트워크 및 통신 단말의 동작이 도 5a, 도 5b, 도 6a, 도 6b, 도 7a 및 도 7b에 제공되어 있는 호 흐름도들에 의해 요약되어 있다. 게다가, 통신 단말이 오프라인 상태 및 접속됨 상태에 있을 때 도 2의 코어 네트워크 엔터티들 중 일부의 능동(active) 및 수동(passive) 상태가, 각각, 도 8 및 도 9에 제공되어 있다.

도 5a 및 도 5b는 함께, 통신 단말(103)이 접속됨 상태로부터 오프라인 상태로 이동할 때, 이동 통신 시스템의 다양한 요소들의 동작을 나타낸 흐름도를 형성한다. 이동 통신 단말(103)은 접속됨 상태, 유휴 상태 또는 연결됨 상태에 있을 수 있지만, 이들 상태 중 임의의 것에 대해, 앞서 설명한 바와 같이 통신 단말을 오프라인 상태로 이동시키기 위해 네트워크 요소들에 의해 수행될 필요가 있는 동작들이 도 5에 요약되어 있다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 단계(S1)에서, 네트워크는 통신 단말(103)을 오프라인 상태로 이동시키기로 결정한다. 이것은 사용자의 비활동 기간, 가입 정보 또는 시스템 부하의 함수 또는 사용자 비활동 및/또는 가입 정보의 조합에 기초할 수 있다. 결정을 하는 엔터티는 다음과 같은 것들일 수 있다:

MME(106);

PCC 시스템의 지원을 받는 PDN-GW(302), 그러면 PDN-GW(302)는 통신 단말을 오프라인 상태로 이동시키라고 S-GW(104)를 통해 MME(106)에 요청함; 또는

협상할 수 있는 MME(106)와 PDN-GW(302)의 조합, 예를 들어, 로밍 아키텍처에서, MME는 이 기능을 할 수 없을지 모르거나, VMME가 어떤 로컬 정책을 가질 수 있고, 홈 PDN-GW(302)는 이 기능을 지원할 수 있거나 홈 통신사업자에 의해 부과되는 다른 규칙 세트를 가질 수 있고, 따라서 어떤 형태의 협상이 필요함.

네트워크가 통신 단말을 오프라인 상태로 이동시키기로 결정한 것으로 가정한다. 서빙 MME(106)는 가상 MME(들)(301)로의 통신 단말의 MM 컨텍스트 전송을 조정하는 일을 맡고 있다. 흐름도에 제시되어 있는 해결책의 2가지 변형례가 있고, 이들은 다음과 같다:

변형례 1: 통신 단말에 의해 사용되는 각각의 PDN-GW(302)에 대해, 하나의 VMME(301)가 있다. 그 경우에, MME(106)는 서빙 MME(105)에 의해 제공되는 컨텍스트 정보에 기초하여 통신 단말의 MM 컨텍스트를 설정하라고 그의 연관된 VMME(301)에 요청하라고 S-GW(104)를 통해 PDN-GW(302)에 요청한다. 이것은 그의 VMME(301)와의 Sx' 인터페이스를 통한 PDN-GW(302)에 의한 통신 단말(103)의 전용 시그널링의 설정을 가져온다. PDN-GW(302)는 또한 통신 단말(103)을 오프라인 상태에 있는 것으로 표시한다. VMME(들)(301)는 통신 단말(103)에 대해 할당된 GUTI(들)를 비롯하여 컨텍스트가 설정되었다는 것을 서빙 MME(106)에 확인해준다.

변형례 2: 합의에 의해 단지 하나의 VMME(301)가 있는 경우, 그 VMME(301)이 통신 단말(103)에 의해 설정되는 첫번째 PDN 연결을 위해 사용되는 PDN-GW(302)와 연관되어 있는 것으로 가정된다. 이 경우에, 초기 시그널링은 변형례 1과 동일하지만, VMME(301)는, 통신 단말의 MM 컨텍스트 정보에 기초하여, 통신 단말(103)을 오프라인으로 표시하라고 그리고 Sx' 인터페이스를 통해 통신 단말(103)의 전용 시그널링을 설정하라고 다른 PDN-GW(302)에 요청한다. 통신 단말에 의해 사용되는 각각의 PDN-GW(302)는 VMME(301)(통신 단말에 대한 것)와 접촉하는 수단을 가질 것이다. VMME(301)는 통신 단말(103)에 대해 할당된 새로운 GUTI를 비롯하여 컨텍스트가 설정되었다는 것을 서빙 MME(106)에 확인해준다.

이와 같이, 다시 도 5a를 참조하면, 단계(S2)에서, 통신 단말(103)은 접속됨 상태 및 연결됨 상태에 있다. 단계(S2)에서, MME가 PDN-GW로부터 트리거되거나, MME가 통신 단말을 오프라인 상태로 이동시키기로 내부 결정을 한다. MME는 NAS 메시지에서 통신 단말(103)에 의해 송신된 요청 또는 통신 단말 비활동 시간, 통신사업자의 정책 및 사용자 가입 정보 등의 기타 내부 인자들에 기초하여 통신 단말(103)을 오프라인 상태로 이동시키기로 결정할 수 있다. 단계(S2)는 오프라인 상태로의 이동을 트리거하는 2가지 가능성을 포함한다. 단계(S2.1)에서, 결정이 MME(106)에 의해 행해진다. 단계(S2.2)에서, 결정이 PDN-GW에 의해 그 자체적으로 또는 PCC로부터의 트리거에 기초하여 행해진다. 결정이 PDN-GW(302)에 의해 행해지는 경우, 통신 단말(103)이 오프라인 상태로 이동해야만 한다는 것을 MME(106)에 전달하기 위해 메시지 교환(M1 및 M2)이 뒤따른다.

단계(S3)(변형례 1)에서, 통신 단말에 대한 PDN 연결 정보를 비롯한 UE의 컨텍스트 정보가 VMME(301)로 이동된다. 그렇지만, 앞서 설명한 바와 같이, 통신 단말(103)이 하나의 또는 복수의 PDN 연결들을 가질 수 있고, 더욱이, 상이한 VMME에 의해 서비스될 수 있다. 그에 따라, 각각의 PDN 연결에 대해, 상이한 PDN-GW 및 그의 연관된 VMME이 사용될 수 있다. 다른 대안(변형례 2)은, PDN-GW의 수와 상관없이, 시스템에서 하나의 VMME(301)가 사용되고, 이어서 통신 단말에의 연결을 설정한 PDN-GW들 모두가 통신 단말(103)이 오프라인이라는 정보로 갱신되며, VMME의 주소가 MME(106)에 의해 PDN-GW들에 제공되는 것이다. 2개 이상의 게이트웨이가 있는 경우, 첫번째 PDN 연결에 대한 PDN-GW와 연관되어 있는 VMME(301)가 사용되고, 다른 PDN-GW들에서의 컨텍스트 정보가 앞서 설명한 바와 같이 갱신된다. 이를 위해, PDN-GW를 통해 VMME(301)에서 UE의 컨텍스트를 설정하기 위해 M3, M4 및 M5를 포함하는 메시지 교환이 뒤따른다. 이 시점에서, 단계(S3.1)에서, Sx' 인터페이스가 생성되고, 통신 단말 컨텍스트가 MME(106)로부터 VMME(301)로 전달된다.

메시지(M6)에서, VMME(301)는 컨텍스트 정보가 설정되었다는 것을 확인하고 이어서 계속하여 새로운 GUTI를 발행한다. 단계(S3.2)에서, 인터페이스 Sx'이 설정되고, 컨텍스트 정보가 PDN-GW에서 통신 단말이 오프라인이라는 표시로 갱신된다. PDN-GW(302)는 이어서 컨텍스트가 VMME(301) 내에서 설정되었다는 것을 메시지(M7, M8)를 통해 MME(106)에 확인해주고, 발행된 통신 단말(103)의 새로운 GUTI를 전달하며, 새로운 GUTI에 대해 통신 단말(103)에 대한 컨텍스트 정보가 저장된다.

통신 단말(103)이 유휴 상태에 있는 경우, 통신 단말은 (S5에서) 연결됨 상태로 이동될 필요가 있고, 이것이 단계(S4)에서 수행된다. 이것은 통신 단말을 연결됨 상태(LTE에서, 이것은 ECM_Connected 상태임)로 이동시키고 S5에서 NAS 연결을 설정하기 위해 통신 단말(103)이 페이징되는 단계(S4.2)에서 실현된다. 통신 단말을 오프라인 상태로 이동시키기 위해 서빙 MME(106)가 NAS 명령을 송신할 수 있게 해주기 위해 이것이 필요하다. NAS 명령은 또한 VMME에 의해 할당된 GUTI(변형례 2) 또는 VMME(들)에 의해 할당된 GUTI(들)(변형례 1)를 포함할 것이다. NAS 메시지는 또한 통신 단말에 의해 사용될 기타 파라미터들(예컨대, 오프라인 상태에 적용가능한 아주 긴 DRX 값)을 전달하는 데 사용될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, MME(106)는 오프라인 상태로 이동하라고 통신 단말(103)에 NAS 명령을 발행한다. 이것은 통신 단말(103)의 GUTI를 포함하는 메시지(M9)로 실시된다. 메시지(M10)를 사용하여, 통신 단말(103)이 NAS 명령을 MME(106)에 확인해준다.

단계(S3)에 대해서와 같이, 단계(S6)(변형례 2)에서, 각각의 PDN 연결에 대해, 상이한 PDN-GW가 사용되는 경우, 통신 단말의 컨텍스트를 VMME(301)로 이동시키기 위해 단계들이 수행된다. 이와 같이, 단계(S6.1)에서, 통신 단말(103)의 컨텍스트가 MME(106)로부터 삭제되고, GTP-C 메시지(M11)가 서빙 게이트웨이(104)로 전달되며, 서빙 게이트웨이(104)도 단계(S6.2)에서 S11 및 S5 베어러들을 포함하는 통신 단말의 컨텍스트를 삭제한다. 메시지(M12)가 이어서 통신 단말(103)이 오프라인 상태로 이동했음을 확인해주기 위해 PDN-GW(302)로 송신되고, 단계(S6.3) 및 단계(S6.4)에서, PDN-GW는 S5 베어러를 삭제하고, 통신 단말이 오프라인 상태로 이동했음을 메시지(M13)를 통해 VMME(301)에 확인해주며, VMME(301)는, 단계(S6.4)에서, Sx' 인터페이스의 설정을 완료한다.

단계(S6)에서, 통신 단말(103)로부터의 확인의 수신 시에, 서빙 MME(106)는 통신 단말(103)이 오프라인 상태로 이동되었다는 것을 네트워크 엔터티들에 확인해주는 일을 맡고 있다. 그로 인해, 통신 단말의 컨텍스트 정보가 SGW(104)로부터 제거되고, 통신 단말에 대해 설정된 S5 베어러가 삭제되며, S11 인터페이스에 대해 할당된 통신 단말의 식별자가 삭제된다. 마지막으로, 서빙 MME는 통신 단말의 컨텍스트 정보를 삭제하고, 단계(S7)에서, 통신 단말은 네트워크에 의해 MM 오프라인 상태에 있는 것으로 간주된다.

유의할 점은, 변형례 1 해결책과 변형례 2 해결책 간에 약간의 차이점이 있다는 것이며, 이들 차이점은 다음과 같다:

변형례 1: MME는 모든 PDN-GW(들)에 통지하고, PDN-GW(들)는 그의 연관되어 있는 VMME(들)에 통지한다.

변형례 2: MME는 모든 PDN-GW(들)에 통지한다. PDN-GW(들)는 시스템 내의 VMME에 통지할 것이다[동일한 노드가 1개 내지 다수의 PDN-GW(들)에 의해 통지를 받음].

이와 같이, 도 5a 및 도 5b에 도시된 흐름도의 끝에서, 단계(S7)에서, 통신 단말은 오프라인 상태에 있다.

도 6a 및 도 6b는 함께, 통신 단말이 오프라인 상태로부터 접속됨 상태로 이동하는 프로세스를 나타내는 흐름도를 제공한다. 이와 같이, 도 6a에 도시된 바와 같이, 통신 단말(103)이 오프라인 상태에 있는 상태(S10)에서 흐름도가 시작된다. 통신 단말이 오프라인일 때, 접속됨 상태로 이동하라는 트리거가 네트워크 또는 통신 단말(103) 자체로부터 올 수 있다. 후자는 통신사업자의 허가 및 정책에 따를 수 있다. 네트워크-개시 트리거가 C-평면 트리거 또는 U-평면 트리거(임의의 데이터가 PDN-GW에 도착함)로서 올 수 있다. 후자의 경우에, PDN-GW는 통신 단말이 오프라인인지를 검사한다. 이것은 오프라인 상태에 있는 것으로 표시된 통신 단말(103)에 대해 설정된 TFT 필터에서 정합이 발견되었는지를 검사함으로써 실현된다. 이어서, PDN-GW는 그의 주소를 제공하는 VMME(301) (변형례 1에서, PDN-GW와 연관되어 있는 VMME이고, 변형례 2에서, 관례에 의해 첫번째 PDN 연결 및 그의 PDN-GW와 연관되어 있는 VMME임)에 페이징 절차를 개시하고 감독하라고 요청한다(S13.1 및 M25). C-평면 트리거가 수신되는 경우, PLMN-GW는 트리거를 [PDN-GW(302)를 통해 또는 직접] 앞서 설명한 바와 같이 페이징 절차를 개시하는 VMME(301)로 전달하기 위해 사용된다. 유의할 점은, 첫번째 PDN 연결을 위해 사용되는 VMME가 변형례 1 및 변형례 2에서 항상 사용된다는 것이다. PLMN-GW는 PDN-GW(또는 다른 대안으로서 VMME)의 주소에 관한 정보를 HSS로부터 획득한다. 다른 대안으로서, VMME은, 통신 단말(103)이 오프라인 상태로 이동될 때, 이 정보로 PLMN-GW를 갱신할 수 있다. VMME은 페이징 절차를 개시하고 감독한다(유의할 점은 시스템에서의 페이징 부하를 최소화히기 위해 페이징 전략이 적용될 수 있다는 것이다). VMME는 PDN-GW 주소 및 GUTI를 MME(들)로 송신되는 페이징 요청에 포함시킨다. 따라서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 프로세스 단계들(S11 및 S12)은 이들 2개의 구성을 나타내고 있으며, 이들 구성을 통해 통신 단말은, 각각, U-평면 트리거 또는 C-평면 트리거를 통해 접속됨 상태로 이동할 필요가 있을 수 있다. U-평면 트리거에서, 메시지(M21)에서 PDN-GW(302)로부터 획득된 주소를 사용하여 내부 C-평면 트리거를 통해 VMME(301)로 전달되는 메시지(M20)를 통해 U-평면 데이터가 수신된다. C-평면 예에 대해, 외부 네트워크(401)로부터 PLMN 게이트웨이(400)에 의해 메시지(M22)인 C-평면 트리거가 수신되고, 메시지들(M23, M24)을 통해, 내부 C-평면 트리거가 PLMN-GW로부터 PDN-GW(302)로 그리고 PDN-GW(302)로부터 VMME(301)로 전달된다.

단계(S13)에서, 통신 네트워크는 오프라인 상태에 있는 통신 단말이 접속됨 상태로 이동될 수 있도록 통신 단말을 페이징한다. 다양한 페이징 전략들이 사용될 수 있다. 일례에서, MME(들)는 통신 단말(103)을 페이징하라고 eNode B(들)(102)에 요청한다.

도 6a에 예시된 예에서, 단지 하나의 MME에 대한 페이징이 제시되어 있다. 이와 같이, 단계(S13.1)에서, 트리거를 수신한 VMME(301)는 페이징 감독 프로세스를 시작한다. VMME에 의해 제공되는 GUTI 및 PDN-GW 주소를 사용하여 페이징을 트리거하기 위해, 네트워크 내의 이용가능한 MME들(106) 각각과 접촉하는 VMME(301)에 의해 메시지(M25)를 통해 페이징이 트리거된다. MME(들)(106)는 페이징 메시지(M26)를 eNode B(102)로 송신하고, eNode B(102)는 통신 단말(103)로의 메시지(M27)를 통해 통신 단말(103)의 페이징을 트리거한다. 통신 단말(103)은, 자신이 페이징되고 있다는 것을 검출한 후에(그의 S-TMSI 및 선택적으로 MMEGI를 검출한 후에), RRC 연결의 설정을 요청하고 RRC 연결 설정 완료 메시지(M28)에서 NAS 서비스 요청 메시지를 송신하는 것으로 응답한다. 단계(S13.2)에서, eNode B(102)는 요청을 페이징 요청을 송신한 MME로 라우팅한다. eNode B(102)는 이어서 통신 단말(103)에 의해 제공되는 S-TMSI 및 MMEGI를 포함하는 NAS 서비스 요청 메시지(M28)의 내용을 MME로 전달하기 위해 메시지(M29)를 페이징 메시지를 송신한 MME(106)로 송신하고, 그에 응답하여, 단계(S13.3)에서 MME(106)는 통신 단말에 대한 초기 컨텍스트를 설정한다. NAS 서비스 요청 메시지는 S-TMSI 및 MMEGI를 포함한다(어떤 배치에서 단지 하나의 VMME가 사용되는 경우, MMEGI는 선택적임). MMEGI 및 S-TMSI가 통신 단말의 응답을 VMME로 라우팅하기 위해 MME(106)에 의해 사용된다. 단지 하나의 VMME가 사용되는 배치 시나리오에서, MMEGI가 필요하지 않다. 다른 대안으로서, 응답을 PDN-GW로 라우팅하기 위해 PDN-GW 주소가 사용될 수 있고, PDN-GW는 응답을 VMME로 포워드할 수 있다.

단계(S13.4)에서, MME(106)는 SGW(104)가 통신 단말의 S11 인터페이스 식별자를 메시지 교환(M30 및 M31)을 통해 통신 단말(103)로 전달하기 위한 베어러를 할당하도록 하고, 통신 베어러(S5)가 설정되며, 단계(S13.5)에서, 서빙 게이트웨이는 S11 및 S5 인터페이스를 설정하는 프로세스를 수행한다. 단계(S13.6)에서, PDN-GW는 U-평면 경로에 대한 추가의 구성요소들(예컨대, GTP-U TEID)을 할당하고 (S-TMSI 및 MMEGI에 기초하여) 메시지(M32)를 VMME(301)로 라우팅한다. 그에 따라, 단계(S13.7)에서, VMME는 통신 단말의 페이징의 감독을 중단하고, PDN-GW(302)로부터 수신한 S-TMSI에 기초하여 컨텍스트를 검색하고, 메시지(M33)를 사용하여, VMME(301)는 통신 단말의 컨텍스트를 PDN-GW(301)로 전달한다.

통신 단말(103)이 페이징 절차에 응답하면, eNode B(102)는 응답을 기본 MME(이것은 초기에 페이징 요청을 eNode B로 송신한 MME임)로 라우팅한다. MME는 초기 컨텍스트를 생성하고, S-GW를 선택하며 통신 단말(103)에 대한 S11 인터페이스를 설정한다(통신 단말에 의해 사용될 TEID를 할당함). MME(106)는 PDN-GW 주소를 포함하는 이전의 통신 단말의 컨텍스트 정보에 대한 요청을 SGW(104)로 송신한다. SGW는 요청을 (PDN-GW 주소 또는 MMEGI + S-TMSI에 기초하여) 통신 단말에 대한 S5 베어러들을 부분적으로 설정하는 PDN-GW로 포워드한다. PDN-GW는 요청을 VMME로 포워드하고, VMME는 페이징 감독을 중단하며, VMME는 S-TMSI에 기초하여 통신 단말의 이전의 컨텍스트를 검색한다. VMME는 요청에 응답하여, 이전의 통신 단말의 컨텍스트를 PDN-GW 및 SGW를 통해 MME로 송신한다. 이것은 S5 베어러들 및 S11 인터페이스가 통신 단말에 대해 완전히 설정될 수 있게 해준다. VMME는 이전의 통신 단말의 컨텍스트 정보는 물론 Sx' 인터페이스에 대해 할당된 통신 단말의 식별자를 삭제한다.

다른 PDN-GW에 대한 다른 나머지 S5 베어러들의 재설정은 2가지 방식으로 행해질 수 있다:

변형례 1:

o VMME는 다른 VMME가 존재하는 경우 다른 VMME와 접촉한다. 다른 VMME는 S5를 재설정하기 위해 연관된 PGW를 트리거할 것이다. S-GW 주소가 제공된다.

o 단지 하나의 VMME 및 몇개의 PGW가 있는 경우, VMME는 S-GW와 S5를 설정하기 위해 다른 PDN-GW를 트리거한다.

변형례 2:

o MME는 VMME(들)로부터 수신된 통신 단말의 컨텍스트 데이터에 기초하여 다른 PDN-GW와의 모든 다른 S5 베어러들을 재설정하는 일을 맡고 있다.

따라서, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 단계(S14)에서, VMME는 Sx 인터페이스 및 저장하고 있던 통신 단말의 컨텍스트 정보를 삭제하고, 통신 단말에서 이용가능한 PDN 연결의 수에 따라, VMME(301)는 PDN 연결들 모두가 재설정되도록 하고 이어서 그들의 컨텍스트를 삭제하거나 요구되는 PDN 연결만이 재설정되도록 하고 다른 PDN 연결들에 대한 컨텍스트를 유지한다.

단계(S15)에서, Sx 인터페이스가 PDN-GW(302)에서 삭제되고, 단계(S16)에서 PDN-GW(302)로부터 MME(106)로의 메시지(M34, M35)를 사용하여 통신 단말에 서비스하고 있는 MME(106)에서 통신 단말의 컨텍스트 정보가 그에 따라 갱신된다. 네트워크가 어떤 오류도 보고하지 않은 것으로 가정하여, MME(106)는 메시지(M36, M37)를 통해 MM_Attached 및 Connected 상태로 이동하라고 통신 단말(103)에 명령한다. 이전의 GUTI가 더 이상 유효하지 않고, MME에 의해 할당된 새로운 GUTI가 메시지(M36 및 M37)에서 통신 단말(103)에 제공된다. 메시지(M36 및 M37)는 또한 무선 및 S1 베어러 설정을 개시하고, 성공적인 완료 시에, 이는 확인되고 메시지(M38, M39)에서 MME(106)로 전달된다. 메시지(M38 및 M39)는 또한 통신 단말(103)이 MM_Attached 상태로 성공적으로 이동되었다는 것을 확인해주는 NAS 메시지를 송신하기 위해 사용된다.

유의할 점은 SGW(104)가 그의 주소를 메시지에서 VMME로 전달할 수 있다[이 VMME가 S5 베어러들을 재설정하기 위해 다른 VMME(들)에 접촉하는 경우]는 것이다(변형례 1). 새로운 서빙 MME는 VMME로부터 수신된 부가 정보에 기초하여 전체 통신 단말의 컨텍스트를 설정하고, S1AP 초기 컨텍스트 요청 메시지 및 RRC 재구성 메시지를 통해 NAS "상태 변경" 명령(NAS Command “Change state”) 메시지에서 통신 단말로 전달되는 새로운 GUTI를 할당한다. NAS 명령은 RRC 재구성 완료(RRC Reconfiguration Complete) 및 S1AP 초기 컨텍스트 설정 완료(S1AP Initial Context Setup Complete) 메시지에서 전달되는 NAS 상태 변경 완료(NAS change state complete) 메시지에서 통신 단말에 의해 확인된다. MME는 또한 S1AP DL NAS 전송 메시지에 캡슐화되어 있는 독립형 NAS 상태 변경 명령(NAS Command Change State) 메시지를 통신 단말로 송신할 수 있다. 통신 단말은 역시 독립형 메시지(standalone message)로 응답한다. 이것은 MME가 보안 절차(인증 및 보안 모드 제어 절차)를 트리거할 수 있게 해주기 위한 것이고, 이어서 S1AP 초기 컨텍스트 설정 절차가 모든 데이터 무선 베어러 및 통신 단말에 대한 S1-U 베어러를 재설정하기 위해 사용된다. 그 순간으로부터, 통신 단말은 단계(S17)에서 접속됨 및 연결됨 상태(LTE에서, 이는 EMM_REGISTERED 및 ECM_CONNECTED 상태임)에 있는 것으로 간주될 수 있다.

도 7a 및 도 7b는 통신 단말이 오프라인 상태에 있을 때의 그의 프레즌스 및 위치의 갱신을 통신 네트워크에 제공하는 본 기술의 예시적인 실시예를 나타낸 호 흐름도를 제공한다.

통신 단말이 오프라인 상태에 있는 단계(S18)에서 시작하여, 단계(S19)에서, 통신 단말(103)은 갱신 타이머가 만료된 후에 그의 프레즌스를 이동 통신 네트워크에 주기적으로 통지하도록 구성되어 있다. 그에 따라, 통신 단말은 구현에 의해 주기적으로 통지받을 필요가 있는 네트워크에 통신 단말의 프레즌스를 알려주도록 수정된 추적 영역 갱신 절차를 사용하는 프레즌스 갱신 절차를 트리거한다. 통신 단말은 S-TMSI(들) 및 MMEGI(들)(이용가능한 경우)를 갱신 메시지에 포함시킨다. 그에 부가하여, 통신 단말(103)은 또한 그의 현재 위치(즉, 추적 영역)를 제공한다. 메시지를 수신하는 eNode B는 메시지를 기본 MME(106)로 라우팅한다. 기본 MME(106)는, S-TMSI(들) 및 MMEGI(들)(이용가능한 경우)에 기초하여, 요청을 VMME(들)(301)로 라우팅하고, VMME(들)(301)는 그의 PLMN 주기적 타이머를 갱신한다. VMME(301)는 추적 영역 승인(tracking area accept) 메시지에서 요청을 통신 단말(103)에 확인 응답한다. VMME(들)(301)는 GUTI(들)를 재할당하고 이 메시지에서 이를 전달할 수 있다. 통신 단말은 새로운 GUTI/GUTI들이 할당된 경우에만 메시지의 수신을 확인 응답하면 된다. 이것은 추적 영역 갱신 완료 메시지로 실현된다.

그에 따라, 도 7a에 도시된 바와 같이, 추적 영역 갱신을 포함하는 NAS 메시지를 제공하는 메시지(M40)가 통신 단말(103)로부터 eNode B(102)로 송신된다. eNode B(102)는 추적 영역 갱신을 제공하는 메시지(M41)를 NAS 메시지로서 MME(106)로 라우팅하기 위해 단계(S20)에서 NAS 메시지(M40)의 MME로의 기본 라우팅을 사용한다. 단계(S21)에서, MME는, S-TMSI 및 MMEGI(존재하는 경우)에 기초하여, 메시지(M42)를 통해 VMME(301)로 전달되는 추적 영역 갱신 메시지를 VMME(301)로 라우팅한다.

단계(S22)에서, VMME(301)는 주기적 통신 네트워크 갱신 타이머를 재기동시킨다. 이 타이머가 만료하는 경우, 통신 단말은 어떤 유예 기간 후에 묵시적으로 접속 해제되고, 등록 해제됨 상태로 이동된다.

선택적으로, 단계(S23)에서, 통신 단말의 위치의 추가적인 갱신이 통신 단말(103)에 의해 메시지(M40 및 M41)에서 MME(106)에 제공된 S-TMSI들 및 MMEGI들에 의해 식별되는 다른 VMME들(301)에 제공된다. 각각의 경우에, VMME(301)는 추적 영역 승인 메시지(M43)를 제공하는 NAS 메시지를 MME(106)에 제공한다. 다른 대안으로서, 추적 갱신 메시지가 첫번째 PDN 연결과 연관되어 있는 VMME로만 송신되고, PDN-GW 및 VMME는 다른 VMME들(존재하는 경우)을 갱신할 필요가 있다.

단계(S23)에서의 구성에 따라, 단계(S24)에 도시된 바와 같이, VMME(들)는 NAS 추적 영역 승인 메시지(들)를 MME로 전달할 수 있지만, 이것은 다음과 같은 것일 수 있다:

- 첫번째 PDN 연결 및 NAS 추적 영역 승인을 제공하기 위해 사용되고 VMME가 그에 대응하여 모든 다른 당사자들에 통지하는 접속 시에 통신 단말(103)에 의해 설정된 PDN-GW와 연관되어 있는 단지 하나의 VMME(301)로부터 온 것. 메시지들(M44, M45, M46 및 M47)을 사용하여, NAS 추적 영역 승인 메시지가 S1AP 하향링크 전송 및 RRC 메시지에서 eNode B(102)를 통해 통신 단말(103)로 전송된다.

- PDN 연결들 및 PDN-GW(들)와 연관되어 있는 모든 VMME(들)로부터 온 것. 이 경우에, MME(106)는, NAS 추적 영역 승인 메시지(M44 및 M45)에서 할당되어 있는 경우, 새로운 GUTI(들)를 통신 단말(103)로 전송할 수 있기 위해 모든 응답들을 기다린다.

새로운 GUTI(들)가 할당되어 있는 경우, NAS 추적 영역 완료 메시지가 통신 단말(103)에 의해 메시지들(M46, M47)에서 MME(106)로 전송된다. 그에 대응하여, 단계(S23) 및 단계(S24)에서 이용되는 옵션에 따라, NAS 추적 영역 갱신 완료 메시지(들)(M48)가 VMME 또는 VMME들로 전달된다. 통신 단말(103) 및 네트워크[MME(106)]는 MM_Offline 및 Connected 상태에 있는 것으로 간주될 것이다(S25).

단계(S26)에서, 선택적으로, NAS 추적 영역 갱신의 완료를 VMME(들)로 나중에 포워드하는 단계가 있다. 흐름도의 끝에서, 단계(S27)는 통신 단말이 여전히 오프라인 상태에 있다는 것을 나타내지만, 그의 프레즌스 및 위치는 이동 통신 네트워크로 갱신되었다.

유의할 점은, MME(106)가 응답을 VMME(들)로 라우팅할 수 있게 해주기 위해, 통신 단말(103)이 S-TMSI(들) 및 MMEGI(들)(이용가능한 경우)를 포함시킬 필요가 있다는 것이다. 이 식별자들은 RRC 메시지 및 S1-AP 메시지에서 송신되는데, 그 이유는 NAS가 암호화되어 있고 MME가 그 자체로서 이들 및 NAS 메시지에 포함되어 있는 다른 IE들에 액세스할 수 없기 때문이다.

도 8은 통신 단말이 오프라인 상태에 들어가는 예에 대한, 도 2에 도시된 예에 대응하는 통신 네트워크의 코어 네트워크 엔터티들의 매핑의 개략도를 제공한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 오프라인 상태에 들어간 이동 통신 단말에 서비스하고 있는 예시적인 엔터티들의 이동 통신 네트워크의 코어 네트워크 부분의 3가지 가능한 아키텍처를 나타내는 3개의 변형례 A, B1 및 B2가 있다. 변형례 A에서, 오프라인 상태에 들어간 이동 통신 단말은, 접속됨 상태에 있을 때, 그에 이용가능한 3개의 상이한 PDN-GW를 통한 3개의 PDN 연결 - PGW1(302.1), PGW2(302.2) 및 PGW3(302.3)로 나타내어져 있음 - 을 가진다. 앞서 설명한 바와 같이, 이동 통신 단말이 오프라인 상태에 들어갈 때, 통신 단말에 의해 사용되었던, 통신 베어러를 재활성화시키는 데 필요한 컨텍스트 정보의 일부가 MME(106)로부터 VMME(301)로 전달된다. 저장된 컨텍스트 정보는 MME(106)에 유지된 전체 컨텍스트 정보가 아니라 이 정보의 서브셋에 대응할 수 있다. 게다가, 이동 통신 단말이 오프라인 상태로부터 접속됨 상태로 이동할 때, 통신 베어러들 중 하나 또는 전부를 PDN 연결들[PGW1(302.1), PGW2(302.2) 및 PGW3(302.3)] 중 임의의 것으로 복원하는 데는 이동 통신 단말의 식별자와 함께 저장하기 위해 VMME로 전달되는 컨텍스트 정보로 충분하다. 그에 따라, PDN-GW들[PGW1(302.1), PGW2(302.2) 및 PGW3(302.3)] 중 임의의 것이, 예를 들어, 오프라인 상태에 있는 이동 통신 단말로 전달하기 위한 U-평면 데이터를 수신하는 경우, U-평면 데이터를 수신하는 PDN-GW[PGW1(302.1), PGW2(302.2) 및 PGW3(302.3)]는, VMME가 이동 통신 단말과의 통신으로 단말의 접속됨 상태로 이동을 유인할 수 있도록 하기 위해, VMME(301)와 접촉한다. 이와 같이, 통신 단말에 대한 U-평면 데이터를 수신하는 PDN-GW들 중 제1 PDN-GW는, 이동 통신 단말을 오프라인 상태로부터 접속됨 상태로 변경시키기 위해 이동 통신 단말을 페이징하는 프로세스를 트리거하기 위해, VMME(301)와의 접촉을 유인한다.

도 8에 역시 도시되어 있는 변형례 B1 및 변형례 B2는 대안의 예를 제공한다. 변형례 B1에서, 각각의 PDN-GW[PGW1(302.1), PGW2(302.2), PGW3(302.3)]에 대해 VMME(301.1, 301.2, 301.3)이 제공되고, 따라서, 이 예에서, PDN-GW[PGW1(302.1), PGW2(302.2), PGW3(302.3)]를 통해 제공되는 PDN 연결을 통해 이동 통신 단말에 전달하기 위한 U-평면 데이터를 수신하는 PDN-GW는 그 자신의 VMME(301.1, 301.2, 301.3)에 접촉함으로써 이동 통신 단말과의 통신을 유인할 것이다. 변형례 B2는 유사한 예를 제시하지만, PDN 연결들과 PDN-GW들[PGW1(302.1), PGW2(302.2), PGW3(302.3)] 간에 일대일 대응관계를 제공하지 않는데, 그 이유는 PDN-GW1(302.1)이 2개의 PDN 연결 1 및 2에 서비스하는 반면, PDN-GW2는 PDN 연결 3에 서비스하기 때문이다. 그렇지만, 2개의 PDN-GW[PGW1(302.1), PGW2(302.2)] 각각은 이동 통신 단말의 PDN 연결에 대한 컨텍스트 정보를 저장하도록 구성되어 있는 VMME(301.1, 301.2)에 연결되어 있다. 이와 같이, 이동 통신 단말로 전달하기 위한 U-평면 데이터가 PDN 연결 1 및 2 중 어느 하나를 통해 수신되는 경우, 제1 PDN-GW는 제1 VMME1(301.1)에 접촉하는 반면, 데이터가 PDN 연결 3을 통해 제2 PDN-GW3에 수신되는 경우, PDN-GW3은 제2 VMME2(301.2)에 접촉한다.

도 9는 도 8에 도시되어 있는 3개의 예시적인 변형례 A, B1, B2의 예시를 제공하지만, 이동 통신 단말이 접속됨 상태로 이동되었을 때의 엔터티들의 상태를 보여준다. 이와 같이, 도 9에 도시된 바와 같이, PDN 연결 1, 2 및 3 각각에 대해, 3개의 PDN-GW(302.1, 302.2, 302.3) 중 임의의 것에 의해 제공되고 VMME들(301.1, 301.2, 301.3) 중 임의의 것에 의해 재설정되든 간에, 이동 통신 단말이 접속됨 상태에 있을 때 단지 하나의 MME(106) 및 하나의 서빙 게이트웨이(S-GW, 104)가 PDN 연결을 제공하고 있다.

기타 예들

앞서 기술된 본 발명의 실시예들에 따르면, 본 발명의 실시예들은 다음과 같은 것들을 제공할 수 있다:

2G/3G에서의 이동성 관리(mobility management, MM) 또는 LTE/EPS에서의 EPS MM이 확장되었고, 소위 MM_Offline 상태인 새로운 상태가 도입되었다.

네트워크는 통신 단말로부터의 어떤 추가의 도움 또는 적어도 축소된 도움도 없이 S5 인터페이스(2/3G에서의 Gn 인터페이스)를 복구하도록 구성되었다. 보통의 상황에서, 통신 단말은 PDN 연결 요청(LTE에서) 또는 PDP 컨택스트 활성화 요청(2G/3G에서)을 송신할 필요가 있다(또한 2G/3G에서의 네트워크는 요청 PDP 컨텍스트 활성화 메시지를 송신함으로써 컨텍스트를 활성화시키라고 MS/ 통신 단말에 요청할 수 있다).

베어러들을 설정(활성화)하고 "오프라인" 상태로부터 빠져나오기 위해 NAS 컨텍스트가 통신 단말에서 조작될 필요가 없고, 즉, 어떤 세선 관리 절차도 필요하지 않은데, 그 이유는 통신 단말이 등록 해제된 상태로 이동되었으면 그렇게 될 것이기 때문이다.

"오프라인" 상태로의 천이 시에 MM(또는 EMM) 통신 단말의 컨텍스트가 VMME로 푸시된다.

본 기술의 실시예들은 UMTS/GSM 표준들을 사용하여 데이터를 전달하는 이동 통신 네트워크에서 여러가지로 응용된다. 게다가, 실시예들은 또한 회선 교환 서비스들을 위해 MSC에 대해, 즉 PDN-GW 및 VMME 대신에 GMSC에 어느 정도 적응된 호에 대해 응용된다.

접속 해제됨 상태에서, PDN 연결이 PDN-GWN에도 존재하지 않고 GGSN에도 존재하지 않는다는 것에 유의한다. 이는 통신 단말의 컨텍스트가 PDN-GW에도 GGSN에도 없다는 것을 의미한다. PDN-GW/GGSN에 통신 단말의 컨텍스트가 없다는 사실로 인해, 이들 노드는 인그레스 IP 흐름을 통신 단말에 매핑할 수 없다[어떤 TFT(traffic flow template) 필터도 구성되어 있지 않음]. 또한, 유의할 점은, PDN-GW가 2/3G 시스템에 대해, 즉 S4 인터페이스를 처리할 수 있는 SGSN이 사용될 때 사용될 수 있다는 것이다.

MME에 저장되는 어떤 예시적인 EMM 컨텍스트 데이터가 이하의 부록에 제시되어 있다. 그의 서브셋만이 가상 MME에 저장될 것이다.

본 명세서에 앞서 기술된 실시예들에 대해 다양한 수정이 행해질 수 있다. 예를 들어, 3GPP LTE(Long Term Evolution) 표준에 따라 동작하는 이동 무선 네트워크를 사용하는 구현예를 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 기술되어 있다. 그렇지만, 본 발명의 원리들이 임의의 적당한 무선 통신 기술을 사용하여 그리고 공유 통신 베어러들이 유리하게도 이용될 수 있는 임의의 적당한 네트워크 아키텍처[예를 들어, GSM, GPRS, W-CDMA(UMTS), CDMA2000, 및 기타 이동 통신 표준들]를 사용하여 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

일례에 따르면, 이동 통신 네트워크로 데이터를 전송하고 이동 통신 네트워크로부터 데이터를 수신하는 통신 단말이 제공된다. 이동 통신 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통해 통신 단말로 데이터를 전송하고 통신 단말로부터 데이터를 수신하도록 구성되어 있는 복수의 기지국들을 가지는 무선 네트워크 부분, 및 코어 네트워크를 통해 데이터를 무선 네트워크 부분의 기지국들로 라우팅하고 데이터를 무선 네트워크 부분의 기지국들로부터 수신하도록 구성되어 있는 적어도 하나의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이를 포함하는 코어 네트워크 부분을 포함한다. 이동성 관리자는 통신 단말의 컨텍스트 정보에 따라 무선 네트워크 부분을 통해 데이터를 통신 단말로 라우팅하기 위해 또는 데이터를 통신 단말로부터 수신하기 위해 이동 통신 네트워크 내에서 통신 단말의 위치를 추적하도록 구성되어 있고, 이동 통신 네트워크는 가상 이동성 관리자를 포함하고 있다. 통신 단말은 통신 단말이 오프라인 상태에 들어가고 있다는 표시를 전송하도록 구성되어 있다. 가상 이동성 관리자는, 통신 단말이 오프라인 상태에 들어갔다는 표시에 응답하여, 통신 단말의 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 저장하고, 트리거링 이벤트의 발생 시에, 가상 이동성 관리자로부터의 페이징 메시지를 오프라인 통신 단말에서 수신하며, 통신 단말이 접속됨 상태로 이동한 후에 데이터를 전달하기 위해 이동 통신 네트워크와 통신 베어러를 설정하도록 구성되어 있다. 통신 단말이 오프라인 상태에 들어갈 때, 개선이 제공될 수 있는데, 그 이유는 지정된 추적 영역들 또는 한 세트의 추적 영역들을 변경할 때 각각의 단말의 위치가 추적되지 않고 따라서 페이징이 하위 레벨 이동성 관리자보다는 상위 레벨 가상 이동성 관리자에 의해 조정될 수 있기 때문이다.

Claims (39)

1. 하나 이상의 이동 통신 단말들 및 이동 통신 네트워크를 포함하는 이동 통신 시스템으로서,
   상기 이동 통신 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 하나 이상의 통신 단말들로 데이터를 전송하고 상기 하나 이상의 통신 단말들로부터 데이터를 수신하도록 구성되어 있는 복수의 기지국들을 포함하는 무선 네트워크 부분(radio network part), 및 코어 네트워크(core network)를 통해 상기 데이터를 상기 무선 네트워크 부분의 상기 기지국들로 라우팅하고 상기 데이터를 상기 무선 네트워크 부분의 상기 기지국들로부터 수신하도록 구성되어 있는 적어도 하나의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway) 및 상기 하나 이상의 통신 단말들 각각마다 저장되어 있는 컨텍스트 정보(context information)에 따라 상기 무선 네트워크 부분을 통해 상기 데이터를 상기 통신 단말들로 라우팅하기 위해 또는 상기 데이터를 상기 통신 단말들로부터 수신하기 위해 상기 이동 통신 네트워크 내에서 상기 통신 단말들의 위치를 추적하도록 구성되어 있는 이동성 관리자(mobility manager)를 포함하는 코어 네트워크 부분(core network part)을 포함하고, 상기 이동 통신 네트워크는 가상 이동성 관리자(virtual mobility manager)를 포함하며,
   상기 가상 이동성 관리자는, 상기 통신 단말이 오프라인 상태로 들어갈 때, 통신 단말의 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 저장하도록 구성되어서, 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 있을 때 트리거링 이벤트가 일어날 경우, 상기 가상 이동성 관리자는, 상기 저장된 컨텍스트 정보를 사용하여 상기 통신 단말과의 통신 베어러(communications bearer)가 설정될 수 있도록, 상기 오프라인 상태에 있는 상기 오프라인 통신 단말을 페이징할 수 있음으로써 상기 통신 단말이 접속됨 상태(attached state)로 이동한 후에 상기 데이터를 전달하는, 이동 통신 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 오프라인 상태는 상기 통신 단말이 상기 이동 통신 네트워크로 전달되거나 상기 이동 통신 네트워크로부터 수신되는 데이터의 양을 감소시키는 상태에 대응하는 것인, 이동 통신 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이동성 관리자는 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 들어갔다는 것을 검출하도록 구성되어 있고, 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 들어갔다는 것을 검출할 시에, 상기 이동성 관리자는 상기 오프라인 통신 단말의 상기 컨텍스트 정보를, 오프라인 통신 단말과 연관되어 있는 고유 식별자(unique identity)와 함께, 상기 가상 이동성 관리자로 전송하도록 구성되어 있는 것인, 이동 통신 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 가상 이동성 관리자는 상기 오프라인 통신 단말에 대한 상기 고유 식별자와 함께 상기 이동성 관리자로부터 전달된 상기 컨텍스트 정보의 상기 적어도 일부를 저장하도록 구성되어 있는 것인, 이동 통신 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 가상 이동성 관리자는, 상기 이동성 관리자로부터 상기 컨텍스트 정보의 상기 적어도 일부를 수신한 후에, 제2 고유 식별자를 생성하고, 상기 제2 고유 식별자를 상기 오프라인 통신 단말로 전달하며, 상기 컨텍스트 정보의 상기 적어도 일부를 상기 제2 고유 식별자와 함께 저장하도록 구성되어 있는 것인, 이동 통신 시스템.
6. 제5항에 있어서, 제1 고유 식별자 및 상기 제2 고유 식별자는 전역 고유 식별자(global unique identifier, GUTI)인, 이동 통신 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 가상 이동성 관리자는 상기 제1 고유 식별자에 기초하여 상기 제2 고유 식별자를 도출하도록 구성되어 있는 것인, 이동 통신 시스템.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가상 이동성 관리자는, 상기 트리거링 이벤트 후에, 상기 무선 네트워크 부분으로 하여금 상기 오프라인 통신 단말의 식별자를 포함하는 페이징 메시지를 상기 오프라인 이동 통신 단말로 전송하는 것에 의해 상기 오프라인 이동 통신 단말을 페이징하게 하도록 구성되어 있는 것인, 이동 통신 시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이가 상기 오프라인 통신 단말로 전달하기 위한 데이터를 수신하는 것을 포함하는 것인, 이동 통신 시스템.
10. 제8항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 이동 통신 네트워크가 상기 오프라인 통신 단말로 전달하기 위한 제어 평면 데이터(control plane data)를 수신하는 것을 포함하는 것인, 이동 통신 시스템.
11. 제8항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 오프라인 통신 단말이 사용자 명령에 응답하여 상기 오프라인 상태로부터 상기 접속됨 상태로 이동하는 것을 포함하는 것인, 이동 통신 시스템.
12. 제8항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 오프라인 통신 단말이, 데이터를 상기 이동 통신 네트워크로 전달하기 위해, 상기 오프라인 상태로부터 상기 접속됨 상태로 이동하는 것을 포함하는 것인, 이동 통신 시스템.
13. 통신 단말들로 데이터를 전송하고 통신 단말들로부터 데이터를 수신하는 이동 통신 네트워크로서,
    무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 통신 단말들로 데이터를 전송하고 상기 통신 단말들로부터 데이터를 수신하도록 구성되어 있는 복수의 기지국들을 포함하는 무선 네트워크 부분, 및
    코어 네트워크를 통해 데이터를 상기 무선 네트워크 부분의 상기 기지국들로 라우팅하고 데이터를 상기 무선 네트워크 부분의 상기 기지국들로부터 수신하도록 구성되어 있는 적어도 하나의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 및 상기 통신 단말들 각각마다 저장되어 있는 컨텍스트 정보에 따라 상기 무선 네트워크 부분을 통해 상기 데이터를 상기 통신 단말들로 라우팅하기 위해 또는 상기 데이터를 상기 통신 단말들로부터 수신하기 위해 상기 이동 통신 네트워크 내에서 상기 통신 단말들의 위치를 추적하도록 구성되어 있는 이동성 관리자를 포함하는 코어 네트워크 부분을 포함하고, 상기 이동 통신 네트워크는 가상 이동성 관리자를 포함하며,
    상기 가상 이동성 관리자는, 상기 통신 단말이 오프라인 상태로 들어갈 때, 통신 단말의 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 저장하도록 구성되어서, 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 있을 때 트리거링 이벤트가 일어날 경우, 상기 가상 이동성 관리자는, 상기 저장된 컨텍스트 정보를 사용하여 상기 통신 단말과의 통신 베어러가 설정될 수 있도록, 상기 오프라인 상태에 있는 상기 오프라인 통신 단말을 페이징할 수 있음으로써 상기 통신 단말이 접속됨 상태로 이동한 후에 상기 데이터를 전달하는, 이동 통신 네트워크.
14. 제13항에 있어서, 상기 오프라인 상태는 상기 통신 단말이 상기 이동 통신 네트워크로 전달되거나 상기 이동 통신 네트워크로부터 수신되는 데이터의 양을 감소시키는 상태에 대응하는 것인, 이동 통신 네트워크.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 이동성 관리자는 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 들어갔다는 것을 검출하도록 구성되어 있고, 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 들어갔다는 것을 검출할 시에, 상기 이동성 관리자는 상기 오프라인 통신 단말의 상기 컨텍스트 정보를, 상기 오프라인 통신 단말과 연관되어 있는 고유 식별자(unique identity)와 함께, 상기 가상 이동성 관리자로 전송하도록 구성되어 있는 것인, 이동 통신 네트워크.
16. 제15항에 있어서, 상기 가상 이동성 관리자는 상기 오프라인 통신 단말에 대한 상기 고유 식별자와 함께 상기 이동성 관리자로부터 전달된 상기 컨텍스트 정보의 상기 적어도 일부를 저장하도록 구성되어 있는 것인, 이동 통신 네트워크.
17. 제16항에 있어서, 상기 가상 이동성 관리자는, 상기 이동성 관리자로부터 상기 컨텍스트 정보의 상기 적어도 일부를 수신한 후에, 제2 고유 식별자를 생성하고, 상기 제2 고유 식별자를 상기 오프라인 통신 단말로 전달하며, 상기 컨텍스트 정보의 상기 적어도 일부를 상기 제2 고유 식별자와 함께 저장하도록 구성되어 있는 것인, 이동 통신 네트워크.
18. 제17항에 있어서, 상기 제1 고유 식별자 및 상기 제2 고유 식별자가 전역 고유 식별자(GUTI)인, 이동 통신 네트워크.
19. 제17항에 있어서, 상기 가상 이동성 관리자는 상기 제1 고유 식별자에 기초하여 상기 제2 고유 식별자를 도출하도록 구성되어 있는 것인, 이동 통신 네트워크.
20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가상 이동성 관리자는, 상기 트리거링 이벤트 후에, 상기 무선 네트워크 부분으로 하여금 상기 오프라인 통신 단말의 식별자를 포함하는 페이징 메시지를 상기 오프라인 이동 통신 단말로 전송하는 것에 의해 상기 오프라인 이동 통신 단말을 페이징하게 하도록 구성되어 있는 것인, 이동 통신 네트워크.
21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이가 상기 오프라인 통신 단말로 전달하기 위한 데이터를 수신하는 것을 포함하는 것인, 이동 통신 네트워크.
22. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 이동 통신 네트워크가 상기 오프라인 통신 단말로 전달하기 위한 제어 평면 데이터를 수신하는 것을 포함하는 것인, 이동 통신 네트워크.
23. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 오프라인 통신 단말이 사용자 명령에 응답하여 상기 오프라인 상태로부터 상기 접속됨 상태로 이동하는 것을 포함하는 것인, 이동 통신 네트워크.
24. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 오프라인 통신 단말이, 데이터를 상기 이동 통신 네트워크로 전달하기 위해, 상기 오프라인 상태로부터 상기 접속됨 상태로 이동하는 것을 포함하는 것인, 이동 통신 네트워크.
25. 데이터를 하나 이상의 통신 단말들로 또는 하나 이상의 통신 단말들로부터 전달하는 이동 통신 네트워크의 일부를 형성하는 인프라 장비로서,
    상기 이동 통신 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 하나 이상의 통신 단말들로 데이터를 전송하고 상기 하나 이상의 통신 단말들로부터 데이터를 수신하도록 구성되어 있는 복수의 기지국들을 포함하는 무선 네트워크 부분, 및 코어 네트워크를 통해 상기 데이터를 상기 무선 네트워크 부분의 상기 기지국들로 라우팅하고 상기 데이터를 상기 무선 네트워크 부분의 상기 기지국들로부터 수신하도록 구성되어 있는 적어도 하나의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 및 상기 하나 이상의 통신 단말들 각각마다 저장되어 있는 컨텍스트 정보에 따라 상기 무선 네트워크 부분을 통해 상기 데이터를 상기 통신 단말들로 라우팅하기 위해 또는 상기 데이터를 상기 통신 단말들로부터 수신하기 위해 상기 이동 통신 네트워크 내에서 상기 통신 단말들의 위치를 추적하도록 구성되어 있는 이동성 관리자를 포함하는 코어 네트워크 부분을 포함하고, 상기 인프라 장비는 가상 이동성 관리자를 포함하며,
    상기 가상 이동성 관리자는, 상기 통신 단말이 오프라인 상태로 들어갈 때, 통신 단말의 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 저장하도록 구성되어서, 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 있을 때 트리거링 이벤트가 일어날 경우, 상기 가상 이동성 관리자는, 상기 저장된 컨텍스트 정보를 사용하여 상기 통신 단말과의 통신 베어러가 설정될 수 있도록, 상기 오프라인 상태에 있는 상기 오프라인 통신 단말을 페이징할 수 있음으로써 상기 통신 단말이 접속됨 상태로 이동한 후에 상기 데이터를 전달하는, 인프라 장비.
26. 데이터를 하나 이상의 통신 단말들로 또는 하나 이상의 통신 단말들로부터 전달하는 이동 통신 네트워크의 일부를 형성하는 이동성 관리자로서,
    상기 이동 통신 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 하나 이상의 통신 단말들로 데이터를 전송하고 상기 하나 이상의 통신 단말들로부터 데이터를 수신하도록 구성되어 있는 복수의 기지국들을 포함하는 무선 네트워크 부분, 및 코어 네트워크 및 상기 이동성 관리자를 통해 상기 데이터를 상기 무선 네트워크 부분의 상기 기지국들로 라우팅하고 상기 데이터를 상기 무선 네트워크 부분의 상기 기지국들로부터 수신하도록 구성되어 있는 적어도 하나의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이를 포함하는 코어 네트워크 부분을 포함하고, 상기 이동성 관리자는
    상기 하나 이상의 통신 단말들 각각마다 저장되어 있는 컨텍스트 정보에 따라 상기 무선 네트워크 부분을 통해 상기 데이터를 상기 통신 단말들로 라우팅하기 위해 또는 상기 데이터를 상기 통신 단말들로부터 수신하기 위해 상기 이동 통신 네트워크 내에서 상기 통신 단말들의 위치를 추적하도록 구성되어 있으며, 상기 이동 통신 네트워크는 가상 이동성 관리자를 포함하며,
    상기 가상 이동성 관리자는, 상기 통신 단말이 오프라인 상태로 들어갈 때, 통신 단말의 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 저장하도록 구성되어서, 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 있을 때 트리거링 이벤트가 일어날 경우, 상기 가상 이동성 관리자는, 상기 저장된 컨텍스트 정보를 사용하여 상기 통신 단말과의 통신 베어러가 설정될 수 있도록, 상기 오프라인 상태에 있는 상기 오프라인 통신 단말을 페이징할 수 있음으로써 상기 통신 단말이 접속됨 상태로 이동한 후에 상기 데이터를 전달하고,
    상기 이동성 관리자는
    상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 들어갔다는 것을 검출하고,
    상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 들어갔다는 것을 검출할 시에, 상기 오프라인 통신 단말의 상기 컨텍스트 정보를, 상기 오프라인 통신 단말과 연관되어 있는 고유 식별자와 함께, 상기 가상 이동성 관리자로 전송하도록 구성되어 있는 것인, 이동성 관리자.
27. 이동 통신 네트워크로 데이터를 전송하고 이동 통신 네트워크로부터 데이터를 수신하는 방법으로서,
    상기 이동 통신 네트워크는 무선 액세스 인터페이스를 통해 상기 통신 단말들로 데이터를 전송하고 상기 통신 단말들로부터 데이터를 수신하도록 구성되어 있는 복수의 기지국들을 포함하는 무선 네트워크 부분, 및 코어 네트워크를 통해 데이터를 상기 무선 네트워크 부분의 상기 기지국들로 라우팅하고 데이터를 상기 무선 네트워크 부분의 상기 기지국들로부터 수신하도록 구성되어 있는 적어도 하나의 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 및 상기 통신 단말들 각각마다 저장되어 있는 컨텍스트 정보에 따라 상기 무선 네트워크 부분을 통해 상기 데이터를 상기 통신 단말들로 라우팅하기 위해 또는 상기 데이터를 상기 통신 단말들로부터 수신하기 위해 상기 이동 통신 네트워크 내에서 상기 통신 단말들의 위치를 추적하도록 구성되어 있는 이동성 관리자를 포함하는 코어 네트워크 부분을 포함하고, 상기 방법은
    오프라인 상태에 들어가는 통신 단말의 상기 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 가상 이동성 관리자로 전송하는 단계, 및
    상기 통신 단말이 오프라인 상태로 들어갈 때, 상기 오프라인 통신 단말의 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 상기 가상 이동성 관리자에 저장하고, 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 있을 때 트리거링 이벤트가 일어날 경우, 상기 가상 이동성 관리자는, 상기 저장된 컨텍스트 정보를 사용하여 상기 통신 단말과의 통신 베어러가 설정될 수 있도록, 상기 오프라인 상태에 있는 상기 오프라인 통신 단말을 페이징하여 상기 통신 단말이 접속됨 상태로 이동한 후에 상기 데이터를 전달하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
28. 제27항에 있어서, 상기 오프라인 상태는 상기 통신 단말이 상기 이동 통신 네트워크로 전달되거나 상기 이동 통신 네트워크로부터 수신되는 데이터의 양을 감소시키는 상태에 대응하는 것인, 방법.
29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 들어갔다는 것을 검출하는 단계, 및 상기 통신 단말이 상기 오프라인 상태에 들어갔다는 것을 검출할 시에, 상기 오프라인 통신 단말의 상기 컨텍스트 정보를, 상기 오프라인 통신 단말과 연관되어 있는 고유 식별자와 함께, 상기 이동성 관리자로부터 상기 가상 이동성 관리자로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
30. 제29항에 있어서, 상기 오프라인 통신 단말의 상기 컨텍스트 정보의 적어도 일부를 상기 가상 이동성 관리자에 저장하는 단계는 상기 오프라인 통신 단말에 대한 상기 고유 식별자와 함께 상기 이동성 관리자로부터 전달된 상기 컨텍스트 정보의 상기 적어도 일부를 저장하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
31. 제30항에 있어서, 상기 가상 이동성 관리자에서 상기 이동성 관리자로부터 상기 컨텍스트 정보의 상기 적어도 일부를 수신한 후에, 제2 고유 식별자를 생성하는 단계,
    상기 제2 고유 식별자를 상기 오프라인 통신 단말로 전달하는 단계, 및
    상기 컨텍스트 정보의 상기 적어도 일부를 상기 제2 고유 식별자와 함께 저장하는 단계를 포함하는, 방법.
32. 제31항에 있어서, 제1 고유 식별자 및 상기 제2 고유 식별자가 전역 고유 식별자(GUTI)인, 방법.
33. 제32항에 있어서, 상기 제2 고유 식별자를 생성하는 단계는 상기 제1 고유 식별자에 기초하여 상기 제2 고유 식별자를 도출하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
34. 제27항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트 후에, 상기 무선 네트워크 부분으로 하여금 상기 오프라인 통신 단말의 식별자를 포함하는 페이징 메시지를 상기 오프라인 이동 통신 단말로 전송하는 것에 의해 상기 오프라인 이동 통신 단말을 페이징하게 하는 단계를 포함하는, 방법.
35. 제34항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이가 상기 오프라인 통신 단말로 전달하기 위한 데이터를 수신하는 것을 포함하는 것인, 방법.
36. 제34항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 이동 통신 네트워크가 상기 오프라인 통신 단말로 전달하기 위한 제어 평면 데이터를 수신하는 것을 포함하는 것인, 방법.
37. 제34항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 오프라인 통신 단말이 사용자 명령에 응답하여 상기 오프라인 상태로부터 상기 접속됨 상태로 이동하는 것을 포함하는 것인, 방법.
38. 제34항에 있어서, 상기 트리거링 이벤트는 상기 오프라인 통신 단말이, 데이터를 상기 이동 통신 네트워크로 전달하기 위해, 상기 오프라인 상태로부터 상기 접속됨 상태로 이동하는 것을 포함하는 것인, 방법.
39. 컴퓨터 상에 로드될 때 상기 컴퓨터로 하여금 제27항 내지 제38항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 실행가능 명령어들을 가지는, 컴퓨터 프로그램.

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