KR20140115923A - 소량 데이터 전송을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20140115923A
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홍성표
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주식회사 케이티
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
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Abstract

본 발명은 단말과 기지국 간에 짧은 연결(short lived connection) 방식 또는 연결 없는(connectionless) 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 단말이 소량 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 기지국으로 전송하는 단계와 기지국으로부터 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 수신하는 단계와 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 소량 데이터 전송을 위한 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 구성하는 단계와 기지국으로 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 단계 및 데이터 무선 베어러를 통해서 기지국으로 소량 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

소량 데이터 전송을 위한 방법 및 장치{Methods and Apparatuses for transmitting small data}
본 발명은 단말과 기지국 간에 짧은 연결(short lived connection) 방식 또는 연결 없는(connectionless) 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
통신 시스템이 발전해나감에 따라 사업체들 및 개인들과 같은 소비자들은 매우 다양한 무선 단말기들을 사용하게 되었다.
현재의 3GPP 계열의 LTE(Long Term Evolution), LTE-Advanced등의 이동 통신 시스템에서는 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 데이터를 송수신할 수 있는 고속 대용량의 통신 시스템이 요구되고 있다.
또한, 일 예를 들어 MTC(Machine Type Communication) 통신과 같은 다양한 통신 형태가 발달함에 따라서, 소량 데이터를 주기적으로 또는 비주기적으로 빈번하게 송수신할 필요성이 대두되고 있다.
이에 따라서, 빈번하게 일어나는 소량 데이터의 송수신 형태에 맞추어 단말 및 기지국의 시그널링 부하를 줄이면서도 효율적으로 통신을 수행하는 방법 및 장치에 대한 요구가 증대되고 있다.
전술한 요구에 따라 본 발명은 단말이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제안한다.
또한, 본 발명은 단말이 단말 및 기지국의 시그널링 부하를 줄이는 짧은 연결 방식에 따라서 소량 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제안한다.
전술한 과제를 해결하기 위한, 본 발명은 단말이 소량 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 기지국으로 전송하는 단계와 기지국으로부터 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 수신하는 단계와 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 소량 데이터 전송을 위한 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 구성하는 단계와 기지국으로 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 단계 및 데이터 무선 베어러를 통해서 기지국으로 소량 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 기지국이 단말의 소량 데이터 전송을 제어하는 방법에 있어서, 단말로부터 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 수신하는 단계와 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 생성하는 단계와 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 전송하는 단계와 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 수신하는 단계 및 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 구성된 데이터 무선 베어러를 통해서 상기 소량 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 기지국으로 전송하는 송신부와 기지국으로부터 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 수신하는 수신부 및 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 소량 데이터 전송을 위한 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 구성하는 제어부를 포함하되, 송신부는 기지국으로 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송하고, 데이터 무선 베어러를 통해서 기지국으로 소량 데이터를 전송하는 단말 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 단말로부터 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 수신하는 수신부와 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 생성하는 제어부 및 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 전송하는 송신부를 포함하되, 수신부는 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 수신하고, 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 구성된 데이터 무선 베어러를 통해서 소량 데이터를 더 수신하는 기지국 장치를 제공한다.
본 발명을 적용할 경우, 단말이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명을 적용할 경우, 소량 데이터를 전송함에 있어서 단말 및 기지국의 시그널링 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 기존 무선 통신 망에서의 단말과 기지국 간의 데이터 전송을 위한 서비스 요청 절차를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 일 예로 MTC 통신망 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소량 데이터 지시 정보가 포함될 수 있는 RRC 연결 요청 메시지의 정보 필드를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 지시 정보가 포함될 수 있는 RRC 연결 요청 메시지의 정보 엘리먼트를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 베어러 구성 정보를 포함할 수 있는 RRC 연결 셋업 메시지의 정보 엘리먼트를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 베어러 구성 정보에 포함될 수 있는 데이터 무선 베어러 전용무선자원구성정보의 정보 엘리먼트를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국으로 전송되는 RRC 연결 셋업 완료 메시지의 정보 엘리먼트를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 타이머 정보를 포함하는 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 기지국)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), 기지국(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 기지국 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.
무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-Advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
또한, LTE, LTE-Advanced와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.
본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.
실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두 개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.
다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 '기지국'라 함)과, 기지국에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.
이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.
이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 ‘PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다’는 형태로 표기하기도 한다.
기지국은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. 기지국은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.
LTE(Long Term Evolution) 이동통신망에서 IDLE 상태의 단말에 대한 데이터 전송은 NAS(Non Access Stratum) 계층의 서비스 요청 프로시져(service request procedure)를 통해 제공된다.
서비스 요청 프로시져를 수행하는 과정에서 단말은 기지국에 랜덤액세스 프로시져를 수행하는 과정을 수행한다.
랜덤액세스 프로시져를 수행하는 과정에서 단말과 기지국은 RRC 연결 설정(establish), 시큐리티 액티베이션(security activation), RRC 연결 재구성(reconfiguration) 프로시져를 통해 적어도 7번의 RRC 시그널링 메시지를 교환한다. 전술한 적어도 7번의 시그널링이 하나의 소량 데이터 패킷 전송을 위한 것이라면, 이러한 시그널링은 비효율적인 것으로 고려될 수 있다.
특히 단말 내 모바일 애플리케이션에 의해 주기적으로 발생되는 소량 데이터(예를 들어, keep-alive, heartbeat)는 IDLE상태와 CONNECTED 상태 간 천이를 반복시켜 비효율적인 시그널링을 지속적으로 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.
또한, 대규모로 설치되는 MTC(Machine Type Communication) 단말에 의한 주기적인 소량 데이터 전송은 단말 및 기지국에 시그널링 부하를 야기할 수 있었다.
도 1은 기존 무선 통신 망에서의 단말과 기지국 간의 데이터 전송을 위한 서비스 요청 절차를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 IDLE 상태의 단말(101)은 기지국(102)에 데이터를 전송하기 위하여 다수의 절차를 수행한다.
구체적으로 예를 들면, 단말(101)은 RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection request message)를 기지국(102)으로 전송한다(S110). 이 과정에서 단말(101)은 데이터 전송을 위한 RRC 연결을 요청한다.
이후, 기지국(102)은 단말(101)이 기지국(102)과 RRC 연결을 설정하는데 필요한 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 메시지(RRC connection setup message)를 전송한다(S120).
단말(101)은 RRC 연결 셋업 메시지를 수신하여 기지국(102)과 RRC 연결을 설정하고, RRC 연결 셋업 완료 메시지(RRC connection setup complete message)를 전송한다(S130).
기지국(102)은 단말(101)로 시큐리티 활성화를 위한 시큐리티 모드 커맨드 메시지(Security mode command message)를 전송한다(S140).
단말(101)은 수신한 시큐리티 모드 커맨드 메시지에 기초하여 시큐리티를 활성화하고, 시큐리티 모드 완료 메시지(Security mode complete message)를 전송한다(S150).
시큐리티 활성화 작업을 마친 후, 기지국(102)은 RRC 연결 재구성 프로시져를 수행하기 위하여, RRC 연결 재구성 메시지(RRC connection reconfiguration message)를 전송한다(S160).
단말(101)은 RRC 연결 재구성을 수행한 후, RRC 연결 재구성 완료 메시지(RRC connection reconfiguration complete message)를 전송한다(S170).
위와 같은 시그널링 송수신을 거친 후, 단말(101)은 기지국(102)으로 데이터를 전송할 수 있다.
따라서, 소량 데이터를 빈번하게 전송하는 단말의 경우에 위와 같은 다수의 시그널링 절차를 수행해야 하는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 기지국 및 단말의 시그널링 부하를 야기시킬 수 있으며, 단말의 전력을 급격히 소모시키는 문제점도 있다.
특히, 전술한 바와 같이 소량 데이터의 빈번한 전송이 요구되는 MTC(machine type communication, 이하'MTC'라 함) 단말의 경우 그 문제점이 더욱 커질 수 있다.
기계 형태 통신(machine type communication, 이하 "MTC" 통신이라 한다)이란, 데이터 통신의 한 가지 형태로 하나 이상의 개체가 반드시 인간의 상호 작용을 필요로 하지 않는 기기 또는 사물 간 (machine to machine) 통신을 나타낸다.
인간의 상호 작용을 필요로 하지 않는 MTC 통신은 통신 과정에 인간이 개입하지 않고 통신이 이루어지는 방식의 모든 통신 방식을 지칭한다. 한편 이러한 MTC 통신은 다양한 사업 영역에 적용될 수 있는데, 이러한 사업 영역에 따라 필요로 하는 통신 품질은 다양하다. 특히, 디바이스(device) 들이 항상 통신망에 연결될 것을 요구하는 것은 아니며, 송수신되는 정보 역시 일정한 패턴을 가지고 송수신 될 수도 있고, 패턴 없이 데이터를 송수신할 수도 있다. 또한, 송수신 패턴에 따라서 소량 데이터가 주기적으로 또는 비주기적으로 빈번히 전송될 수 있다.
MTC 통신은 적용되는 사업 영역에 따라 통신을 간헐적으로 하거나, 혹은 네트워크 내에서 낮은 순위로 데이터를 송수신할 수 있다. 한편, MTC 단말은 항상 통신 접속 상태를 유지하는 것은 아닌, 타임 컨트롤 속성을 가지고 있다. 따라서, 데이터를 송수신하는 시간 외의 시간은 IDLE 상태를 유지할 수 있으며, 소량 데이터를 빈번하게 송수신하는 경우 전술한 데이터 송수신을 위한 절차를 빈번하게 수행해야 하는 문제점이 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 일 예로 MTC 통신망 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, MTC 단말(210)은 이동통신사업자의 무선네트워크를 통해 MTC 서버와 기기간 통신을 수행할 수 있다. 이러한 MTC 단말의 일 예로, 이동통신 모듈을 장착한 전기미터기(electricity meter), 자판기 등이 있다
MTC IWF(Interworking function, 또는 MTC-IWF, 220)은 MTC 서버(215)의 요청에 의해 단말 트리거링 기능을 수행하기 위해 시그널링을 중계 또는 변환, MTC 서버 인증, 제어메시지에 대한 권한인가 등의 제어기능을 수행할 수 있다.
MTC 서버(MTC Server, 215)는 이동통신사업자의 무선네트워크를 통해 MTC 단말과 통신을 수행하여, MTC 단말을 제어하고 MTC 단말의 데이터를 수집할 수 있다.
MTC 단말(210)은 MTC 서버(215)와의 통신을 위해서 이동통신망을 사용하며, 일 예로 LTE 망이 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이 MTC 단말(210)은 주기적으로 IDLE 모드에서 Connected 모드로 천이하여 MTC 서버(215)와 통신을 수행할 수 있다. 따라서, 소량 데이터를 주기적으로 빈번하게 전송하는 MTC 단말(210)의 경우 전술한 다수의 접속 프로시져를 수행해야 하는 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 솔루션으로 짧은 연결(short lived connection) 방식 또는 연결 없는(connectionless) 방식으로 소량 데이터를 전송하는 방법이 제안될 수 있다.
전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량데이터 전송 방법은 Idle-Connected 상태 천이에 의해 야기되는 과도한 시그널링 없이 사용자 플레인(user plane)을 통해 소량데이터를 전달하고자 하는 방법이다.
이 방법은 PDN connection 또는 그 베어러의 끝점(end-point)에 관한 정보를 단말에게 제공하고, 단말이 이 정보를 업링크로 보낼 소량 데이터에 덧붙여 기지국으로 전달한다. 기지국은 덧붙여진 정보를 사용하여 GTP-U(GPRS Tunneling Protocol User Plane) PDU(Packet Data Unit)를 생성하고 S1-U 인터페이스 상으로 그 소량 데이터를 S-GW로 전달한다.
S-GW는 수신된 업링크 패킷을 기존의 S-GW동작을 통해 전달할 수 있다.
위와 같은 단말과 기지국 간에 IDLE상태와 CONNECTED 상태의 천이 없이 짧은 연결(short lived connection) 방식 또는 연결 없는(connectionless) 방식을 통해 소량 데이터를 전송하는 경우 이를 위한 RRC 시그널링이 필요하다.
그러나, 현재 LTE망의 RRC계층에서 IDLE상태의 단말은 사용자 플레인 데이터를 전송하기 위해서는 RRC 연결 설정(RRC Connection establishment) 프로시져를 통해 IDLE 상태에서 CONNECTED 상태로 천이가 되어야 한다.
따라서 현재 LTE 망은 IDLE 상태에서 CONNECTED 상태로 천이 없이 상기한 짧은 연결(short lived connection) 방식 또는 연결 없는(connectionless) 방식을 이용해 소량 데이터를 전송할 수 없다.
다시 말해서, 기존 LTE 이동통신망에서는 소량 데이터를 전송하기 위해 단말과 기지국 간의 과도한 시그널링을 유발할 수 있는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위한 짧은 연결(short lived connection) 방식 또는 연결 없는(connectionless) 방식의 소량 데이터 전송 방법은 기존 LTE 이동통신망의 RRC 시그널링을 통해 처리될 수 없는 문제가 있었다.
위와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 LTE 이동통신망에서 짧은 연결(short lived connection) 방식 또는 연결 없는(connectionless) 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위해 필요한 단말과 기지국 간에 RRC 시그널링 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위해 단말은 네트워크를 통해 PDN connection 또는 그 베어러의 끝점(end-point)에 관한 식별정보(예를 들어, SGW 정보, Tunnel Endpoint ID)를 제공받을 수 있다. 이후 기지국이 일정시간 동안 사용자 휴지(User inactivity)를 검출하면, 기지국은 RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지를 단말로 보내고 단말은 IDLE 상태로 천이된다.
단말은 IDLE 상태에서 상기한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 단말은 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식을 통한 소량 데이터 전송 시간과 관련된 타이머 정보를 수신할 수도 있다. 단말의 타이머 정보와 관련된 내용은 도 11을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
이하에서는, 본 발명의 소량 데이터 전송 방법을 각 실시예에 따라 구체적으로 설명한다.
상기한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 RRC 시그널링 프로시져는 다음과 같은 다양한 방식으로 실시될 수 있다.
제 1 실시예 : IDLE 모드에서 소량 데이터 전송을 위한 짧은 연결 또는 연결 없는 무선 베어러 ( Radio Bearer , RB ) 설정을 위한 방법.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말은 소량 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 기지국으로 전송하는 단계와 기지국으로부터 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 수신하는 단계와 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 소량 데이터 전송을 위한 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 구성하는 단계와 기지국으로 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 단계 및 데이터 무선 베어러를 통해서 기지국으로 소량 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은 단말의 소량 데이터 전송을 제어하는 방법에 있어서, 단말로부터 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 수신하는 단계와 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 생성하는 단계와 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 전송하는 단계와 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 수신하는 단계 및 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 구성된 데이터 무선 베어러를 통해서 소량 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 단말(301)은 IDLE상태에서 CONNECTED 상태로 천이 없이 짧은 연결에 의한 소량 데이터 전송 또는 연결 없는 방식에 따라서 소량 데이터를 기지국(302)으로 전송할 수 있다.
구체적으로, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말(301)이 IDLE 상태에 있을 때, 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 데이터 전송을 결정하면, 단말은 소량 데이터 전송을 위한 프로시져를 개시한다.
단말(301)은 소량 데이터 전송을 결정하고, RRC 연결 요청 메시지에 소량 데이터 지시 정보(Small data indicator)를 포함하여 기지국(302)으로 전송한다(S310).
기지국(302)은 단말(301)로부터 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 수신하여 소량 데이터 전송을 결정하고, 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 생성한다(S320). 이후, 생성된 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 메시지를 단말(301)로 전송한다(S330).
단말(301)은 RRC 연결 셋업 메시지에 포함된 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러를 구성한다(S340).
단말(301) 기지국(301)으로 RRC 연결 셋업 완료 메시지를 전송한다(S350).
이후, 단말(301)은 짧은 연결 또는 연결 없는 방식을 통해서 소량 데이터를 기지국(302)으로 전송할 수 있다(S360).
이하에서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 전술한 각 단계에 대해서 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소량 데이터 지시 정보가 포함될 수 있는 RRC 연결 요청 메시지의 정보 필드를 예를 들어 나타낸 도면이다.
단말은 소량 데이터 전송을 위해서 기지국으로 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 RRC 연결 요청 메시지는 소량 데이터 지시 정보(Small data Indicator)를 설정원인 필드에 포함하여 기지국으로 전송될 수 있다.
소량 데이터 지시 정보는 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 것임을 표시하는 정보를 나타낼 수 있다. 또는 위에서 언급한 특정 기준의 소량 데이터가 존재하여 전송을 요청한다는 정보를 나타낼 수 있다.
또는 본 발명의 일 실시예에 따른 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지는, 단말 식별자(ue-Identity) 정보 및 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 설정원인(establishmentCause) 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 더 포함할 수 있다.
도 4를 참조하여 일 예를 들면, 단말이 전송하는 RRC 연결 요청 메시지는 401 내지 410 필드가 포함될 수 있다.
전술한 소량 데이터 전송을 위한 소량 데이터 지시 정보는 설정원인필드(401)에 설정원인 값 중의 하나로 포함될 수 있다. 또는 별도의 소량 데이터 지시 필드(415)에 포함되거나, 단말 식별 필드(410) 중 적어도 하나의 필드에 정보 엘리먼트로 포함될 수도 있다.
단말 식별자 정보는 단말의 식별 정보(예를 들어, S-TMSI, random value)를 포함할 수 있으며, 단말 식별 필드(410)에 포함되어 전송될 수 있다. 다른 방법으로 짧은 연결 또는 연결 없는 방식을 통한 소량데이터 전송을 위해 RRC Connection을 설정하는 경우 단말 식별 정보에는 PDN connection 또는 그 베어러의 끝점(end-point)에 대한 정보가 포함될 수 있다. 설정원인 정보는 설정원인이 소량데이터 전송을 위한 요청이라는 정보를 포함할 수 있으며, 설정 원인 필드(401)에 포함되어 전송될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 지시 정보가 포함될 수 있는 RRC 연결 요청 메시지의 정보 엘리먼트를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 5는 RRC 연결 요청 메시지의 일 예를 나타낸 도면으로, 도 4에서 설명한 각 필드의 정보 엘리먼트를 표시한다.
예를 들어, 전술한 단말 식별자 정보는 RRCConnectionRequest필드의 ue-Identity 정보 엘리먼트에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, 설정원인 정보는 establishmentCause 정보 엘리먼트에 포함될 수 있다. 또는 EstablishmentCause 필드에 포함될 수도 있다.
소량 데이터 지시 정보(small data indicator)는 도 5에 도시된 각 필드에 일 정보 엘리먼트로 추가되어 전송될 수도 있고, establishmentCause 정보 엘리먼트에 하나의 값(Establishment = small data)으로 포함되어 전송될 수도 있다. 또는 새로운 필드로 소량 데이터 지시 필드가 추가될 수도 있다.
단말은 소량 데이터 전송을 위해서 기지국으로 새롭게 정의될 수 있는 별도의 RRC 메시지를 전송할 수도 있다.
단말이 RRC 연결 요청 메시지를 전송하기 위해 단말 내의 MAC 계층은 랜덤 액세스 프로시져를 수행한다. 랜덤 액세스 프로시져 동안 단말이 셀을 리셀렉트(reselect)하면, 단말 내 RRC 계층은 전술한 소량 데이터 전송 프로시져가 실패했음을 상위계층에 알릴 수 있다.
기지국은 단말로부터 전술한 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 소량 데이터 전송을 위한 RRC 연결 요청 메시지를 수신하면, 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 생성하거나 소량 데이터 전송을 위해 사전 설정된 무선 베어러 구성정보를 불러올 수 있다.
전술한 사전 설정된 무선 베어러 구성정보는 기지국과 단말이 네트워크 등록 과정(예를 들어, attach 프로시져) 등에서 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하도록 최초로 구성될 때(예를 들어, PDN connectivity 프로시져, attach 프로시져), 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용하거나, 로컬 구성에 의해 설정된 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 무선 베어러 구성정보 사용할 수 있다. 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 무선 베어러는 AS 시큐리티 구성을 포함하지 않을 수 있다. 또 다른 방법으로 상기한 사전 설정된 무선 베어러 구성정보는 마지막으로 사용된 DRB 또는 non-GBR 베어러 중 마지막으로 사용된 DRB에 적용된 구성정보 또는 마지막으로 AS 시큐리티가 액티베이트 된 후 사용된 DRB에 적용된 구성정보를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 베어러 구성 정보는 데이터 무선 베어러 구성을 위한 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)에 포함될 수 있다.
짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져는 무선 베어러(Radio Bearer) 구성을 포함할 수 있다.
구체적으로, 전술한 무선 베어러는 SRB1(Signaling Radio Bearer 1)일 수 있다.
여기서 시그널링 무선 베어러(SRBs)란, RRC(Radio Resource Control)와 NAS(Non-Access Stratum) 메시지들을 전송하기 위해 사용되는 무선 베어러(Radio Bearers)로 다음과 같이 정의될 수 있다.
■ SRB0: CCCH(Common Control Channel) 논리채널을 사용하는 RRC 메시지를 위한 SRB이다.
■ SRB1: SRB2 설정 전에 RRC 메시지와 NAS 메시지를 위한 것으로 모두 DCCH(Dedicated Control Channel) 논리 채널을 사용하는 SRB이다.
■ SRB2: RRC 메시지와 NAS 메시지를 위한 것으로, 모두 DCCH 논리채널을 사용하는 SRB로 항상 시큐리티 액티베이션 후에 구성될 수 있다.
다른 방법으로, 전술한 무선 베어러는 IDLE 상태에서 CONNECTED 상태로 천이 없이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 새로운 유형의 SRB일 수도 있다.
새로운 유형의 SRB란, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 시그널링 무선 베어러로 CCCH 논리채널 또는 DCCH 논리채널 또는 새로운 유형의 논리채널을 사용할 수 있다.
새로운 유형의 논리채널이란, 예를 들어 RRC connection이 없는 단말을 위한 채널이지만 CCCH에 비해 LCP(logical channel prioritization) 처리에서 우선순위가 낮은 논리채널일 수 있다. 또는 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 일시적인 RRC connection을 위한 새로운 채널일 수도 있다.
또 다른 방법으로, 전술한 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져는 시그널링 무선 베어러(Signalling Radio Bearer) 설정에 추가하여 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 데이타 무선 베어러(Data Radio Bearer, DRB) 설정을 포함할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 베어러 구성 정보를 포함할 수 있는 RRC 연결 셋업 메시지의 정보 엘리먼트를 예를 들어 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은 무선 베어러 구성 정보를 생성한 후, 단말로 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 메시지를 전송한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 베어러 구성 정보는 데이터 무선 베어러 구성을 위한 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)를 포함할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 기지국이 전술한 RRC 연결 요청 메시지를 수신하여 요청을 수락할 것을 결정하면, 기지국은 단말로 RRC 연결 셋업 메시지를 전송할 수 있다.
전술한 RRC 연결 셋업 메시지에는 단말에게 SRB1 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)가 포함될 수 있다.
다른 방법으로 RRC 연결 셋업 메시지에는 단말에게 새로운 SRB 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)가 포함될 수 있다.
또 다른 방법으로 RRC 연결 셋업 메시지에는 단말에게 짧은 연결방식 또는 연결 없는 방식의 소량데이터 전송을 위한 DRB(data radio bearer)구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)가 포함될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 무선 베어러 전용무선자원구성정보는 RadioResourceConfigDedicated 정보 엘리먼트에 포함되거나, 추가적인 정보 엘리먼트에 포함될 수도 있다.
구체적으로 RRC 연결 셋업 메시지에 포함되는 전용무선자원구성정보는 기지국과 단말이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하도록 최초로 구성될 때(예를 들어, PDN connectivity 프로시져, attach 프로시져) 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용하거나 또는 로컬 구성에 의해 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위해 설정된 무선 베어러 구성정보가 사용될 수 있다. 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 무선 베어러는 AS 시큐리티 구성을 포함하지 않을 수 있다.
또 다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 마지막으로 단말에 사용된 DRB 또는 non-GBR베어러 중 마지막으로 사용된 DRB에 적용된 무선 베어러 구성 정보를 사용할 수 있다.
또 다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 마지막으로 AS 시큐리티가 액티베이트 된 후 사용된 DRB에 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용할 수 있다.
또 다른 방법으로 상기한 RRC 연결 셋업 메시지에는 단말에게 짧은 연결방식 또는 연결 없는 방식의 소량데이터 전송을 위한 SRB1(또는 새로운 SRB) 및 DRB구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)가 포함될 수도 있다.
또 다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 소량 데이터 전송을 위해서 디폴트로 설정된 값에 의해서 생성된 정보일 수도 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 베어러 구성 정보에 포함될 수 있는 데이터 무선 베어러 전용무선자원구성정보의 정보 엘리먼트를 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하여 예를 들면, 데이터 무선 베어러 전용무선자원구성정보는 도 7과 같이 SRB-ToAddMod 필드 및 DRB-ToAddMod 필드를 포함할 수 있다.
또한, 각 필드는 도 7에 도시된 바와 같이 EPS 베어러 식별 정보, DRB 식별정보 등의 정보 엘리먼트를 포함할 수 있다.
단말은 RRC 연결 셋업 메시지를 수신하여 RRC 연결 셋업 메시지에 포함된 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 데이터 무선 베어러를 구성할 수 있다.
구체적으로, 단말은 전술한 RRC 연결 셋업 메시지를 수신하여 메시지에 포함된 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 RRC CONNECTED 상태로 들어감으로써 셀 리셀렉션 프로세스를 정지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말은 데이터 무선 베어러를 통한 소량 데이터 전송이 유지되는 동안, RRC 연결(RRC_CONNECTED) 상태 및 NAS 아이들(NAS_IDLE) 상태로 동작할 수 있다.
즉, 단말은 소량 데이터 전송 프로시져 동안 RRC CONNECTED 상태로 들어가 리셀렉션 프로세스를 정지하지만, 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 소량 데이터 전송 프로시져가 기존의 initial NAS 메시지(예를 들어, Service Request)를 통해 수행되지 않음으로써 단말과 MME 간에 상위계층(예를 들어, NAS)은 ECM-IDLE 상태가 유지될 수 있다.
또 다른 방법으로 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 소량 데이터 전송 프로시져를 기존의 initial NAS 메시지(예를 들어, Service Request)를 통해 수행하는 경우 단말과 MME 간에 상위계층(예를 들어, NAS)은 ECM-CONNECTED 상태로 들어갈 수도 있다.
또 다른 방법으로 단말은 RRC 연결 셋업 메시지를 수신하여 메시지에 포함된 구성을 적용하지만, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 프로시져가 시작된 경우 RRC IDLE 상태를 유지할 수도 있다. 따라서, 단말은 셀 리셀렉션 프로세스를 지속할 수 있다. 또는 단말은 소량 데이터 전송 프로시져 동안 셀 리셀렉션 프로세스를 일시적으로 정지할 수도 있다.
단말은 RRC 연결 셋업 메시지에 포함된 무선 베어러 구성 정보에 따라 SRB1을 구성할 수 있다.
또는 단말은 RRC 연결 셋업 메시지에 포함된 무선 베어러 구성 정보에 따라 새로운 SRB을 구성하거나, DRB(예를 들어, DRB-ToAddMod)을 구성할 수 있다.
또는 RRC 연결 셋업 메시지에 포함된 무선 베어러 구성 정보에 따라 SRB1(또는 새로운 SRB) 및 DRB을 구성할 수도 있다.
단말은 위에서 설명한 바와 같이 RRC 연결 셋업 메시지에 포함된 무선 베어러 구성 정보 또는 전용무선자원구성정보에 기초하여 데이터 무선 베어러를 구성한다.
위에서 설명한 RRC 셋업 메시지는 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 새로운 RRC 메시지일 수도 있다.
이후, 단말은 RRC 연결 셋업 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 셋업 완료 메시지를 기지국으로 전송한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국으로 전송되는 RRC 연결 셋업 완료 메시지의 정보 엘리먼트를 예를 들어 나타낸 도면이다.
단말은 전술한 RRC 연결 셋업 메시지에 포함된 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 SRB1(또는 새로운 SRB) 및/또는 DRB를 구성한 후, 기지국으로 RRC 연결 셋업 완료 메시지를 전송한다.
도 8에 도시된 바와 같이 단말은 소량 데이터 전송을 위한 셋업이 완료되었음을 알리는 정보와 셋업된 무선 베어러 관련 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료 메시지를 기지국으로 전송한다.
또는 전술한 RRC 연결 셋업 메시지는 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 새로운 RRC 메시지일 수도 있다.
단말은 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 소량 데이터를 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러(radio bearer)를 통해 기지국으로 전송한다.
이상에서 살펴본 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 도 9를 참조하여 구체적으로 살펴본다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말은 소량 데이터 전송을 위해서 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송한다(S910).
소량 데이터 지시 정보는 RRC 연결 요청 메시지의 추가되는 필드에 포함되거나, 기존 필드에 추가적인 정보 엘리먼트의 값으로 추가될 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말은 RRC 연결 요청 메시지에 단말 식별자 정보 및 소량 데이터 전송 설정원인 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
단말은 기지국으로 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 메시지를 수신한다(S920).
RRC 연결 셋업 메시지에는 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보가 포함될 수 있으며, 무선 베어러 구성 정보는 데이터 무선 베어러 구성을 위한 전용무선자원구성정보가 포함할 수도 있다. 또는 위에서 살펴본 바와 같이 SRB1 또는 새로운 SRB 구성을 위해 필요한 정보가 포함될 수도 있다.
전용무선자원구성정보는 단말에 이전에 구성되었거나, 소량 데이터 전송을 위해서 구성된 데이터 무선 베어러 값을 포함할 수도 있다.
단말은 수신된 RRC 연결 셋업 메시지에 기초하여 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러를 구성하고 활성화(Activation)한다(S940).
이후 단말은 구성된 데이터 무선 베어러 또는 시그널 무선 베어러(SRB) 관련 정보 및 RRC 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료 메시지를 기지국으로 전송한다(S940).
단말은 구성된 베어러를 이용하여 소량 데이터를 기지국으로 전송한다(S950).
이상에서 설명한 본 발명을 기지국의 동작을 중심으로 살펴본다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 10을 참조하여 설명하면, 기지국은 단말로부터 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 수신한다(S1010). 수신된 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청 메시지에 기초하여 기지국은 무선 베어러 구성 여부를 결정하고, 무선 베어러 구성 정보를 생성한다(S1020).
전술한 바와 같이 구성되는 무선 베어러는 SRB1 또는 새로운 SRB이거나 및/또는 DRB일 수 있다.
기지국은 생성한 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 메시지를 전송한다(S1030). 무선 베어러 구성 정보에는 데이터 무선 베어러 구성을 위한 전용무선자원구성정보가 포함될 수 있다. 또는 SRB1 또는 새로운 SRB 구성을 위한 전용무선자원구성정보가 포함될 수도 있다. 또는 DRB 및 SRB1(또는 새로운 SRB)의 구성을 위한 전용무선자원구성정보가 포함될 수도 있다.
기지국은 단말로부터 RRC 연결 셋업 완료 메시지를 수신하고(S1040), 단말의 소량 데이터를 수신한다(S1050).
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 타이머 정보를 포함하는 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말(1101)은 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지 전송단계 이전에, 기지국(1102)으로부터 소량 데이터 전송이 가능한 시간과 관련된 소량 데이터 전송 타이머 정보를 포함하는 상위계층 시그널링을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다(S1100).
도 11을 참조하여 예를 들면, 단말은 소량 데이터 전송이 가능한 시간에 대한 정보를 포함하는 소량 데이터 전송 타이머 정보를 수신한다(S1100).
이후, 단말은 위에서 설명한 RRC 연결 요청 메시지를 전송하고(S1110), RRC 연결 셋업 메시지를 수신하며(S1130), 무선 베어러를 구성한 후(S1140), RRC 연결 셋업 완료 메시지를 전송한다(S1150).
이후, 단말(1101)은 소량 데이터를 기지국(1102)으로 전송함에 있어서(S1160), 전술한 소량 데이터 전송 타이머 정보를 이용할 수 있다.
예를 들어, 전술한 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져 개시를 위한 RRC 시그널링(S1110 내지 S1150) 이후 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간은 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time)과 동일한 시간일 수 있다. 또는, 서로 다른 별도의 시간일 수도 있다.
만약 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time)과 서로 다른 별도의 시간이라면, 무선 베어러를 통한 소량 데이터를 전송 가능 시간이 종료되면 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 내에 들어갈 수 있다. 이 경우 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져 개시를 위한 RRC 시그널링을 통해 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 수행할 수 있다.
단말은 RRC 시그널링 이후 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간을 RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지 또는 RRC 재구성(RRC reconfiguration) 메시지 또는 RRC 연결 셋업 (RRC connection setup) 메시지 또는 로컬 구성에 의해 설정할 수 있다.
위에서 간략히 설명한 소량 가능 전송 시간과 관련하여 이하에서 전송 가능 시간 설정 방법과 관련하여 좀 더 자세히 설명한다.
단말은 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 데이터 전송을 위해 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식을 사용하기 위한 RRC 시그널링을 개시할 수 있다. IDLE 상태의 단말에게 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있는 가능한 시간은 다음과 같이 설정할 수 있다.
이하, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식을 사용한 소량 데이터 전송 가능 시간(enabled time) 설정 방법에 대해서 설명한다.
1. RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지를 사용하여 설정하는 방법.
IDLE 상태에서 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식을 이용하여 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간은 RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지를 통해 설정할 수 있다.
즉, 기지국은 RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지에 IDLE 상태에서 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송이 가능한 시간(예를 들어, small data enabled timer)을 포함할 수 있다.
RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지를 통해 IDLE상태로 천이된 단말은 소량 데이터 전송이 가능한 시간 타이머를 시작한다. 타이머가 만료(expire)되기 전에 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 수행하는 경우 소량 데이터 전송이 가능한 시간 타이머를 재시작(restart) 한다.
2. RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration 메시지)를 사용하여 설정하는 방법.
IDLE 상태에서 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식을 이용하여 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간은 RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 통해 설정될 수 있다.
즉, 기지국은 RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지에 IDLE 상태에서 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송이 가능한 시간(예를 들어, small data enabled timer)을 포함할 수 있다.
RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지를 통해 IDLE상태로 천이된 단말은 소량 데이터 전송이 가능한 시간 타이머를 시작한다. 타이머가 만료(expire)되기 전에 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 수행하는 경우 소량 데이터 전송이 가능한 시간 타이머를 재시작(restart) 한다.
3. 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 구성되면 항상 적용하는 방법.
단말이 IDLE 상태에서 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성되면, 단말은 항상 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식을 이용하여 소량 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.
즉, 단말은 IDLE 상태에서 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하지 않도록 구성하기 위한 정보를 수신하거나 또는 IDLE 상태에서 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하지 않는 일반 RRC Connection을 설정한 이후 IDLE 상태로 천이하게 되면 IDLE 상태에서 전술한 방식으로 소량 데이터를 전송하지 않는다. 이 때는 기존의 서비스 요청(Service Request) 프로시져에 의한 RRC Connection 설정을 이용할 수 있다.
단말이 IDLE 상태에서 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성되면, 단말은 항상 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식을 이용하여 소량 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.
따라서 전술한 바와 같이 RRC Connection Setup 이후 설정된 무선 베어러를 해제하기 위해 기지국은 RRC Connection 셋업 완료 메시지를 수신한 후 휴지 타이머(inactivity timer)를 동작시켜, 휴지 타이머가 만료되면 RRC Connection release 메시지를 통해 설정된 무선 베어러를 해제할 수 있다. 즉 일정시간 동안 전송이 없는 무선베어러를 해제할 수 있다.
아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 전송되는 소량 데이터의 암호화와 관련하여 간략히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말은 기지국으로 전송하는 소량 데이터에 대해 암호화를 적용하지 않을 수 있다(예를 들어, 단말과 S-GW간 암호화 적용).
또는 단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국에 계속 위치할 때 단말과 기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, KUPenc)를 적용하는 경우 등에 사용할 수 있다.
이를 위해 IDLE 상태에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말과 기지국은 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 동안 암호화 키 및 관련된 단말 컨택스트(UE Context)를 유지할 수 있다.
또한, 단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국에 계속 위치하는지를 체크하기 위해 RRC 연결 요청 메시지의 단말 식별자(ue-Identity)는 C-RNTI를 사용할 수도 있다.
또 다른 방법으로 RRC 연결 요청 메시지의 단말 식별자(ue-Identity)는 기존 RRC 연결 요청(connection request) 메시지에 포함되는 단말 식별자와 같이 S-TMSI 또는 랜덤한 숫자를 사용할 수 있다.
단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)를 벗어나 이동하는 경우 새로운 기지국(또는 셀)은 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)을 통해 단말-기지국간에 기존 암호화 키(예를 들어, KUPenc) 및 관련 단말 컨택스트(또는 PDCP 구성정보)를 조회하여 암호화를 적용할 수 있다.
또는 새로운 기지국(또는 셀)은 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)과 단말-기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, KUPenc) 및 관련 단말 컨택스트(또는 PDCP 구성정보)를 공유하여 암호화를 적용할 수도 있다.
이를 위해 IDLE 상태에서 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말과 기지국은 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 동안 암호화 키 및 관련된 단말 컨택스트(UE Context)를 유지할 수 있다.
제 2 실시예 : IDLE 모드에서 소량 데이터 전송을 위한 짧은 연결 또는 연결 없는 무선 베어러 ( Radio Bearer ) 설정을 위한 방법 2.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 RRC 시그널링 프로시져의 다른 예를 나타낸다.
이 프로시져의 목적은 IDLE상태에서 CONNECTED 상태로 천이 없이 짧은 연결에 의한 소량 데이터 전송 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 것이다.
본 발명에 의한 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져는 무선 베어러(Radio Bearer) 설정을 포함할 수 있다.
전술한 무선 베어러는 SRB1일 수 있다. 이 경우 무선 베어러를 통해 전달하는 메시지는 RRC 연결 셋업 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지 또는 새로운 RRC 메시지를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있다.
또 다른 방법으로 무선 베어러는 IDLE상태에서 CONNECTED 상태로 천이 없이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 새로운 유형의 SRB일 수 있다.
새로운 유형의 SRB란 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 시그널링 무선 베어러로 CCCH 논리채널 또는 DCCH 논리채널 또는 새로운 유형의 논리채널을 사용할 수 있다. 예를 들어, RRC connection이 없는 단말을 위한 채널이지만 CCCH에 비해 LCP(logical channel prioritization) 또는 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 일시적인 RRC connection을 위한 새로운 채널을 의미할 수 있다.
또 다른 방법으로 전술한 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져는 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 데이타 무선 베어러(Data Radio Bearer) 설정을 포함할 수 있다.
도 12을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 방법을 설명한다.
1) 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말이 IDLE 상태에 있을 때, 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 데이터 전송을 결정하면, 단말은 본 발명의 절차를 개시한다.
단말(1201)은 스몰 데이터 전송 요청 메시지를 기지국(1202)으로 전송한다(S1210).
스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지는 단말 식별자(ue-Identity) 및 설정원인(establishmentCause) 등의 정보를 포함할 수 있다.
설정원인 정보에는 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 것임을 표시하기 위한 스몰 데이터 지시 정보가 포함될 수 있다.
스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지를 전송하기 위해 단말 내의 MAC 계층은 랜덤 액세스 프로시져를 수행한다. 랜덤 액세스 프로시져 동안 단말이 셀을 리셀렉트(reselect)하면, 단말 내 RRC 계층은 소량 데이터 전송 프로시져가 실패했음을 상위계층에 알릴 수 있다.
2) 기지국(1202)이 전술한 스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지를 수신하여 요청을 수락할 것을 결정하면, 기지국(1202)은 단말(1201)로 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer Setup) 메시지를 전송한다(S1230).
전술한 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer Setup) 메시지에는 단말(1201)에게 전술한 새로운 SRB 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)가 포함될 수 있다.
또는 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer Setup) 메시지에는 단말(1201)에게 짧은 연결방식 또는 연결 없는 방식의 소량데이터 전송을 위한 DRB 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)가 포함될 수도 있다. 그리고/또는 SRB1 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)가 포함될 수도 있다.
위에서 설명한 전용무선자원구성정보는 기지국(1202)과 단말(1201)이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하도록 최초로 구성될 때(예를 들어, PDN connectivity 프로시져, attach 프로시져) 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용하거나 또는 로컬 구성에 의해 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위해 설정된 무선 베어러 구성정보가 사용될 수 있다. 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 무선 베어러는 AS 시큐리티 구성을 포함하지 않을 수 있다.
다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 마지막으로 단말에 사용된 DRB 또는 non-GBR베어러 중 마지막으로 사용된 DRB에 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용할 수 있다.
또 다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 마지막으로 AS 시큐리티가 액티베이트 된 후 사용된 DRB에 적용된 무선 베어러 구성정보를을 사용할 수 있다.
또 다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 소량 데이터 전송을 위해서 디폴트로 설정된 값에 의해서 생성된 정보일 수도 있다.
기지국(1202)은 위에서 설명한 전용무선자원구성정보를 포함하는 무선 베어러 구성 정보를 생성하여(S1220), 스몰 데이터 전송 셋업 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다(S1230).
단말(1201)은 전술한 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer Setup) 메시지를 수신하여 메시지에 포함된 구성(예를 들어, SRB-ToAddMod, DRB-ToAddMod)을 적용하고(S1240), RRC CONNECTED 상태로 들어감으로써 셀 리셀렉션 프로세스를 정지할 수 있다.
단말(1201)은 전술한 소량 데이터 전송 프로시져 동안 RRC CONNECTED 상태로 들어가 리셀렉션 프로세스를 정지하지만, 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 소량 데이터 전송 프로시져가 기존의 initial NAS 메시지(예를 들어, Service Request)를 통해 수행되지 않음으로써 단말(1201)과 MME 간에 상위계층(예를 들어, NAS)은 ECM-IDLE 상태가 유지될 수 있다.
다른 방법으로 단말(1201)은 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer Setup) 메시지를 수신하여 메시지에 포함된 구성을 적용하지만, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 프로시져가 시작된 경우에 RRC IDLE 상태를 유지할 수 있다. 이 경우, 단말(1201)은 셀 리셀렉션 프로세스를 지속할 수 있다. 또는 단말은 소량 데이터 전송 프로시져 동안 셀 리셀렉션 프로세스를 일시적으로 정지할 수도 있다.
3) 단말(1201)은 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 데이터를 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 기지국(1202)으로 전송한다(S1250).
짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져 개시를 위한 RRC 시그널링(S1210, S1230) 이후 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간은 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time)과 동일한 시간일 수도 있고 서로 다른 별도의 시간일 수도 있다.
만약 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time)과 서로 다른 별도의 시간이라면, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간이 종료되면 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 내에 들어갈 수 있다. 이 경우 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져 개시를 위한 RRC 시그널링을 통해 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 수행할 수 있다.
단말(1201)은 RRC 시그널링 이후 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간을 RRC 연결 해제(Connection Release) 메시지 또는 RRC 재구성(reconfiguration) 메시지 또는 스몰 데이터 셋업(Small Data Setup) 메시지 또는 로컬 구성에 의해 설정할 수 있다.
짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식을 사용한 소량 데이터 전송 가능 시간(enabled time) 설정 방법은 도 11을 참조하여 설명한 방법이 적용될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 소량 데이터 전송 방법은 암호화를 적용하지 않거나(예를 들어, UE와 S-GW간 암호화 적용), 단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국에 계속 위치할 때 단말과 기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, KUPenc)를 적용하는 경우 등에 사용될 수 있다. 이를 위해 IDLE 상태에서 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말과 기지국은 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 동안 암호화 키 및 관련된 단말 컨택스트(UE Context)를 유지할 수 있다.
또한, 단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국에 계속 위치하는지를 체크하기 위해 전술한 스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지의 단말 식별자(ue-Identity)는 C-RNTI를 사용할 수 있다.
또 다른 방법으로 스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지의 단말 식별자(ue-Identity)는 기존 RRC 연결 요청(connection request) 메시지에 포함되는 단말 식별자와 같이 S-TMSI 또는 랜덤한 숫자를 사용할 수 있다.
단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)를 벗어나 이동하는 경우 새로운 기지국(또는 셀)은 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)을 통해 단말-기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, KUPenc) 및 관련 단말 컨택스트(또는 PDCP 구성정보)를 조회하여 암호화를 적용할 수 있다.
또는 새로운 기지국(또는 셀)은 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)과 단말-기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, KUPenc) 및 관련 단말 컨택스트(또는 PDCP 구성정보)를 공유하여 암호화를 적용할 수 있다.
이를 위해 IDLE 상태에서 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말과 기지국은 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 동안 암호화 키 및 관련된 단말 컨택스트를 유지할 수 있다.
제 3 실시예 : 소량 데이터 전송을 위한 짧은 연결 또는 연결 없는 무선 베어( Radio Bearer )를 설정을 위해 RRC 재구성( RRC reconfiguration ) 메시지를 이용하는 방법.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 구체적으로 설명한다.
1) 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말(1301)이 IDLE 상태에 있을 때, 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 데이터 전송을 결정하면, 단말은 스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지를 기지국(1302)으로 보낸다.
스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지는 단말 식별자(ue-Identity), 설정원인(establishmentCause) 등의 정보를 포함할 수 있다.
설정원인 정보에는 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 것임을 표시하기 위한 스몰 데이터 지시 정보를 포함할 수 있다.
전술한 스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지일 수 있다.
또는 스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지는 새로운 RRC 메시지일 수도 있다.
2) 기지국(1302)이 스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지를 수신하여 요청을 수락할 것을 결정하면, 기지국(1302)은 단말(1301)로 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer setup) 메시지를 보낸다(S1320).
스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer setup) 메시지에는 단말(1301)에게 SRB1 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)가 포함될 수 있다.
또는 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer setup) 메시지에는 단말(1301)에게 전술한 새로운 SRB 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)가 포함될 수도 있다. 새로운 SRB 구성은 예를 들어, RRC connection이 없는 단말을 위한 채널이지만 CCCH에 비해 LCP(logical channel prioritization) 처리에서 우선순위가 낮은 논리채널, 또는 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 일시적인 RRC connection을 위한 새로운 채널을 의미할 수 있다.
단말(1301)은 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer setup) 메시지를 수신하여 메시지에 포함된 구성을 적용하고(S1330), RRC CONNECTED 상태로 들어감으로써 셀 리셀렉션 프로세스를 정지할 수 있다.
단말(1301)은 소량 데이터 전송 프로시져 동안 RRC CONNECTED 상태로 들어가 리셀렉션 프로세스를 정지하지만, 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 소량 데이터 전송 프로시져가 기존의 initial NAS 메시지(예를 들어, Service Request)를 통해 수행되지 않음으로써 단말과 MME 간에 상위계층(예를 들어, NAS)은 ECM-IDLE 상태가 유지될 수도 있다.
즉, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 프로시져는 단말(1301)에서 initial NAS 메시지를 포함하지 않고 또는 전송하지 않고 단말과 기지국(E-UTRAN) 간에 소량 데이터 전송을 위한 RRC Connection을 설정할 수 있다.
또 다른 방법으로 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 소량 데이터 전송 프로시져를 기존의 initial NAS 메시지(예를 들어, Service Request)를 통해 수행하는 경우 단말과 MME 간에 상위계층(예를 들어, NAS)은 ECM-CONNECTED 상태로 들어갈 수 있다.
또 다른 방법으로 단말(1301)은 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer setup) 메시지를 수신하여 메시지에 포함된 구성을 적용하지만, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 것임을 표시하기 위한 소량 데이터 지시 정보를 포함하여 프로시져가 시작된 경우에는 RRC IDLE 상태를 유지할 수 있다. 이 경우, 단말(1301)은 셀 리셀렉션 프로세스를 지속할 수 있다. 또는 단말(1301)은 소량 데이터 전송 프로시져 동안 셀 리셀렉션 프로세스를 일시적으로 정지할 수도 있다.
스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer setup) 메시지는 RRC 연결 셋업(RRC Connection Setup) 메시지일 수 있다.
또 다른 방법으로 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer setup) 메시지는 새로운 RRC 메시지일 수도 있다.
3) 단말(1301)은 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer setup) 메시지에 대한 응답으로 스몰 데이터 전송 셋업 완료(Small Data transfer Setup Complete) 메시지를 기지국(1302)으로 보낸다(S1340).
단말(1301)은 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer Setup) 메시지에 포함된 전술한 무선 자원 구성 정보에 따라 SRB1을 구성한다(S1330).
또는 단말(1301)은 스몰 데이터 전송 셋업(Small Data transfer Setup) 메시지에 포함된 무선자원 구성 정보에 따라 새로운 SRB을 구성한다(S1330).
스몰 데이터 전송 셋업 완료(Small Data transfer Setup Complete) 메시지는 RRC 연결 셋업 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지일 수 있다.
또는 스몰 데이터 전송 셋업 완료(Small Data transfer Setup Complete) 메시지는 새로운 RRC 메시지일 수도 있다.
4) 기지국(1302)은 데이터 무선 베어러 재구성(DRB reconfiguration) 메시지를 단말(1301)로 보낸다(S1350).
전술한 데이터 무선 베어러 재구성(DRB reconfiguration) 메시지에는 단말(1301)에게 짧은 연결방식 또는 연결 없는 방식의 소량데이터 전송을 위한 DRB 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)가 포함될 수 있다.
전술한 전용무선자원구성정보는 기지국(1302)과 단말(1301)이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하도록 최초로 구성될 때(예를 들어, PDN connectivity 프로시져, attach 프로시져) 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용하거나 또는 로컬 구성에 의해 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위해 설정된 무선 베어러 구성정보가 사용될 수 있다.
다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 마지막으로 단말에 사용된 DRB 또는 non-GBR베어러 중 마지막으로 사용된 DRB에 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용할 수 있다.
또 다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 마지막으로 AS 시큐리티가 액티베이트 된 후 사용된 DRB에 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용할 수도 있다.
또 다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 소량 데이터 전송을 위해서 디폴트로 설정된 값에 의해서 생성된 정보일 수도 있다.
만약 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 소량 데이터 전송 프로시져를 기존의 initial NAS 메시지(예를 들어, Service Request)를 통해 수행하는 경우, 기지국(1302)은 MME로 initial 단말 메시지를 송신하고, MME를 통해 수신한 initial 컨택스트 셋업 요청(Context Setup Request) 메시지에 포함된 시큐리티 컨택스트 정보(예를 들어, K기지국 또는 Next Hop Key)를 활용하여 DRB에서 RRC 무결성보호를 위한 KRRCint, 사용자 데이터 암호화를 위한 KUPenc를 유도할 수 있다.
그리고 데이터 무선 베어러 재구성(DRB reconfiguration) 메시지를 통해 AS 시큐리티를 액티베이트할 수 있다.
이를 위해 데이터 무선 베어러 재구성(DRB reconfiguration) 메시지는 시큐리티알고리즘구성정보(securityAlgorithmConfig)를 포함할 수 있다.
시큐리티알고리즘 구성정보는 암호화 알고리즘(integrityProtAlgorithm)과 무결성보호알고리즘(cipheringAlgorithm)를 포함한다.
이 경우 데이터 무선 베어러 재구성(DRB reconfiguration) 메시지는 무결성 보호만 적용 할 수 있다.
데이터 무선 베어러 재구성(DRB reconfiguration) 메시지는 RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지일 수 있다.
또는 데이터 무선 베어러 재구성(DRB reconfiguration) 메시지는 새로운 RRC 메시지일 수도 있다.
5) 단말(1301)은 무선자원 구성 프로시져를 수행하고(S1360), 데이터 무선 베어러 재구성 완료(DRB reconfiguration complete) 메시지를 보낸다(S1370).
만약, 전술한 데이터 무선 베어러 재구성(DRB reconfiguration) 메시지를 통해 AS 시큐리티를 액티베이트하면, 데이터 무선 베어러 재구성 완료(DRB reconfiguration complete)메시지는 시큐리티성공/실패에 대한 표시정보를 포함하거나 시큐리티에 실패하는 경우 실패에 대한 원인 정보를 포함할 수 있다.
데이터 무선 베어러 재구성 완료(DRB reconfiguration complete)메시지는 RRC 연결 재구성 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지일 수 있다.
또는 데이터 무선 베어러 재구성 완료(DRB reconfiguration complete)메시지는 새로운 RRC 메시지일 수도 있다.
6) 단말(1301)은 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 데이터를 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러(radio bearer)를 통해 기지국(1302)으로 전송한다(S1380).
전술한 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져 개시를 위한 RRC 시그널링 이후 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간은 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time)과 동일한 시간일 수도 있고, 서로 다른 별도의 시간일 수도 있다.
만약 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time)과 서로 다른 별도의 시간이라면, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간이 종료되면 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 내에 들어갈 수 있으며, 이 경우 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져 개시를 위한 RRC 시그널링을 통해 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 수행할 수 있다.
단말은 RRC 시그널링 이후 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 RB를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간을 RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지 또는 RRC 재구성(RRC reconfiguration) 메시지 또는 전술한 데이터 무선 베어러 재구성(DRB reconfiguration) 메시지 또는 로컬 구성에 의해 설정할 수 있다.
짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식을 사용한 소량 데이터 전송 가능 시간(enabled time) 설정 방법은 도 11을 참조하여 설명한 방법이 적용될 수 있다.
전술한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 방식은 단말이 기지국으로 전송하는 소량 데이터에 대해 암호화를 적용하지 않거나(예를 들어, UE와 S-GW간 암호화 적용), 또는 단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국에 계속 위치할 때 단말과 기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, KUPenc)를 적용하는 경우 등에 사용할 수 있다.
이를 위해 IDLE 상태에서 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말과 기지국은 상기한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 동안 암호화 키 및 관련된 단말 컨택스트(UE Context)를 유지할 수 있다.
단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국에 계속 위치하는지를 체크하기 위해 전술한 스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지의 단말 식별자(ue-Identity)는 C-RNTI를 사용할 수 있다.
또 다른 방법으로 스몰 데이터 전송 요청(Small Data transfer Request) 메시지의 단말 식별자(ue-Identity)는 기존 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지에 포함되는 단말 식별자와 같이 S-TMSI 또는 랜덤한 숫자를 사용할 수도 있다.
단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)을 벗어나 이동하는 경우 새로운 기지국(또는 셀)은 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)을 통해 단말-기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, K UPenc ) 및 관련 단말 컨택스트(UE Context 또는 PDCP 구성정보)를 조회하여 암호화를 적용할 수 있다.
또는 새로운 기지국(또는 셀)은 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)과 단말-기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, K UPenc ) 및 관련 단말 컨택스트(UE Context 또는 PDCP 구성정보)를 공유하여 암호화를 적용할 수 있다.
이를 위해 IDLE 상태에서 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말과 기지국은 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 동안 암호화 키 및 관련된 단말 컨택스트(UE Context)를 유지할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 방법은 도 13을 참조하여 설명한 소량 데이터 전송 방법 중 기존 RRC 메시지를 사용한 예를 구체적으로 나타낸다.
일 예를 들어, 도 14를 참조하여 간략히 설명한다.
1) 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말(1401)이 IDLE 상태에 있을 때, 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 데이터 전송을 결정하면, 단말은 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 기지국(1402)으로 보낸다. RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지는 단말 식별자(ue-Identity), 설정원인(establishmentCause) 등의 정보를 포함할 수 있다.
설정원인 정보에는 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 것임을 표시하기 위한 스몰 데이터 지시 정보를 포함할 수 있다.
2) 기지국(1402)이 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 수신하여 요청을 수락할 것을 결정하면, 기지국(1402)은 단말(1401)로 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 보낸다(S1420).
3) 단말(1401)은 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection Setup Complete) 메시지를 기지국(1402)으로 보낸다(S1440).
4) 기지국(1402)은 RRC 연결 재구성(RRC connection reconfiguration) 메시지를 단말(1401)로 보낸다(S1450).
5) 단말(1401)은 무선자원 구성 프로시져를 수행하고(S1460), RRC 연결 재구성 완료(RRC connection reconfiguration complete) 메시지를 보낸다(S1470).
6) 단말(1401)은 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 데이터를 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러(radio bearer)를 통해 기지국(1402)으로 전송한다(S1480).
제 4 실시예 : 소량 데이터 전송을 위한 짧은 연결 또는 연결 없는 무선 베어러( Radio Bearer)를 설정을 위해 RRC 연결 재설정( RRC connection Re - establish ) 메시지를 이용하는 방법.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 절차를 도시한 도면이다.
RRC 연결 재설정(RRC connection Re-establishment) 프로시져는 무선 인터페이스에서 다양한 실패(failures)로부터 단말과 기지국 간의 연결(connection)을 복구하기 위해 사용하는 것으로 RRC connection을 재설정한다.
RRC connection 재설정은 SRB1(Signaling Radio Bearer1)의 재개(resumption), 시큐리티 리액티베이션(re-activation) 그리고 셀의 구성을 포함한다.
단말과 기지국이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 경우, RRC 연결 재설정(RRC connection Re-establishment) 프로시져를 이용하여 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러(radio bearer)를 구성할 수 있다.
도 15를 참조하여 각 단계를 구체적으로 설명한다.
1) 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말(1501)이 IDLE 상태에 있을 때, 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 데이터 전송을 결정하면, 단말(1501)은 이 프로시져를 개시한다.
단말(1501)은 기지국(1502)으로 RRC 연결 재설정 요청(RRC connection reestablishment request) 메시지를 전송한다(S1510).
RRC 연결 재설정 요청(RRC connection reestablishment request) 메시지는 단말 식별자(ReestabUE-Identity), 설정원인(reestablishmentCause) 등의 정보를 포함할 수 있다.
전술한 설정원인 정보는 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 것임을 표시하기 위한 소량 데이터 지시 정보를 포함할 수 있다.
2) 기지국(1502)이 RRC 연결 재설정 요청(RRC connection reestablishment request) 메시지를 수신하여 요청을 수락할 것을 결정하면, 기지국(1502)은 단말(1501)로 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지를 보낸다(S1520).
RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지는 단말(1501)에게 SRB1 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)를 포함할 수 있다.
또는 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지는 단말(1501)에게 전술한 새로운 SRB 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)를 포함할 수 있다.
또는 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지는 단말(1501)에게 짧은 연결방식 또는 연결 없는 방식의 소량데이터 전송을 위한 DRB 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)를 포함할 수도 있다.
전술한 전용무선자원구성정보는 기지국(1502)과 단말(1501)이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하도록 최초로 구성될 때(예를 들어, PDN connectivity 프로시져, attach 프로시져) 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용하거나 또는 로컬 구성에 의해 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위해 설정된 무선 베어러 구성정보가 사용될 수 있다.
다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 마지막으로 사용된 DRB 또는 non-GBR베어러 중 마지막으로 사용된 DRB에 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용할 수도 있다. 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 무선 베어러는 AS 시큐리티 구성을 포함하지 않을 수 있다.
또 다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 마지막으로 AS 시큐리티가 액티베이트 된 후 사용된 DRB에 적용된 무선 베어러 구성정보를 사용할 수도 있다.
또 다른 방법으로 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지는 단말(1501)에게 짧은 연결방식 또는 연결 없는 방식의 소량데이터 전송을 위한 SRB1(또는 새로운 SRB) 및 DRB 구성을 위해 적용될 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)를 포함할 수도 있다.
또 다른 방법으로 전용무선자원구성정보는 소량 데이터 전송을 위해서 디폴트로 설정된 값에 의해서 생성된 정보일 수도 있다.
단말(1501)는 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지를 수신하여 메시지에 포함된 구성 정보에 기초하여 무선 베어러를 구성한다(S1530).
단말(1501)은 RRC CONNECTED 상태로 들어감으로써 셀 리셀렉션 프로세스를 정지할 수 있다.
단말(1501)은 소량 데이터 전송 프로시져 동안 RRC CONNECTED 상태로 들어가 리셀렉션 프로세스를 정지하지만, 상위 계층(예를 들어, NAS 또는 응용)에서 소량 데이터 전송 프로시져가 기존의 initial NAS 메시지(예를 들어, Service Request)를 통해 수행되지 않음으로써 단말과 MME 간에 상위계층(예를 들어, NAS)은 ECM-IDLE 상태가 유지될 수 있다.
또 다른 방법으로 단말(1501)은 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지를 수신하여 메시지에 포함된 구성을 적용하지만, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위한 프로시져가 시작된 경우 RRC IDLE 상태를 유지할 수 있다. 이 경우, 단말(1501)은 셀 리셀렉션 프로세스를 지속할 수 있다. 또는 단말(1501)은 소량 데이터 전송 프로시져 동안 셀 리셀렉션 프로세스를 일시적으로 정지할 수도 있다.
3) 단말(1501)은 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 재설정 완료(RRC connection reestablishment Complete) 메시지를 기지국(1502)으로 전송한다(S1540).
단말(1501)은 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지에 포함된 무선자원 구성에 따라 SRB1을 구성한다(S1530).
또는 단말(1501)은 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지에 포함된 무선자원(무선 베어러) 구성 정보에 따라 새로운 SRB를 구성한다.
또는 단말(1501)은 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지에 포함된 무선자원(무선 베어러) 구성 정보에 따라 DRB(예를 들어, DRB-ToAddMod)를 구성한다.
또 다른 방법으로 단말(1501)은 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지에 포함된 무선자원(무선 베어러) 구성 정보에 따라 SRB1(또는 새로운 SRB) 및 DRB을 구성할 수 있다.
4) 단말(1501)은 특정 소량 데이터 기준을 만족시키는 데이터를 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러(radio bearer)를 통해 기지국(1502)으로 전송한다(S1550).
전술한 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져 개시를 위한 RRC 시그널링 이후 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간은 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time)과 동일한 시간일 수도 있고, 서로 다른 별도의 시간일 수도 있다.
만약 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간이 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time)과 서로 다른 별도의 시간이라면, 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간이 종료되면 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 내에 들어갈 수 있다. 이 경우 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 위한 프로시져 개시를 위한 RRC 시그널링을 통해 짧은 연결 또는 연결 없는 방식의 소량 데이터 전송을 수행할 수 있다.
단말(1501)은 RRC 시그널링 이후 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 무선 베어러를 통해 소량 데이터를 전송할 수 있는 시간을 RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지 또는 RRC 재구성(RRC reconfiguration) 메시지 또는 전술한 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment) 메시지 또는 로컬 구성에 의해 설정할 수 있다.
짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식을 사용한 소량 데이터 전송 가능 시간(enabled time) 설정 방법은 도 11을 참조하여 설명한 방법이 적용될 수 있다.
전술한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소량 데이터 전송 방법은 단말이 기지국으로 전송하는 소량 데이터에 대해 암호화를 적용하지 않거나(예를 들어, UE와 S-GW간 암호화 적용) 또는 단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국에 계속 위치할 때 단말과 기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, KUPenc)를 적용하는 경우 등에 사용할 수 있다.
이를 위해 IDLE 상태에서 상기한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말과 기지국은 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 동안 암호화 키 및 관련된 단말 컨택스트(UE Context)를 유지할 수 있다.
또한, 단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국에 계속 위치하는지를 체크하기 위해 전술한 RRC 연결 재설정(RRC connection reestablishment request) 메시지의 단말 식별자(ue-Identity)는 C-RNTI를 사용할 수 있다.
단말이 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)을 벗어나 이동하는 경우 새로운 기지국(또는 셀)은 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)을 통해 단말-기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, KUPenc) 및 관련 단말 컨택스트(UE Context 또는 PDCP 구성정보)를 조회하여 암호화를 적용할 수 있다.
또는 새로운 기지국(또는 셀)은 마지막 RRC 연결을 설정했던 기지국(또는 셀)과 단말-기지국 간에 기존 암호화 키(예를 들어, KUPenc) 및 관련 단말 컨택스트(UE Context 또는 PDCP 구성정보)를 공유하여 암호화를 적용할 수 있다.
이를 위해 IDLE 상태에서 전술한 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송할 수 있도록 구성된 단말과 기지국은 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식의 가능 시간(enabled time) 동안 암호화 키 및 관련된 단말 컨택스트(UE Context)를 유지할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 단말은 전술한 데이터 무선 베어러를 구성하고, 구성된 데이터 무선 베어를 통해서 소량 데이터를 전송할 수 있다. 단말이 구성된 데이터 무선 베어러를 통해서 소량 데이터를 전송하는 동안에, 단말은 RRC 연결(RRC_CONNECTED) 상태 및 NAS 아이들(NAS_IDLE) 상태로 동작할 수 있다.
따라서, 불필요한 시그널링 절차를 다수 거치지 않고 소량 데이터를 빠르게 전송할 수 있다.
이상에서는, 단말이 소량 데이터를 전송하기 위한 방법으로 본 발명의 각 실시예를 구체적으로 살펴보았다.
이하에서는, 도 3 내지 도 15를 참조하여 설명한 본 발명이 모두 동작할 수 있는 기지국 및 단말의 구성을 살펴본다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국은 단말로부터 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 수신하는 수신부(1630)와 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 생성하는 제어부(1610) 및 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 전송하는 송신부(1620)를 포함하되, 수신부(1620)는 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 수신하고, 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 구성된 데이터 무선 베어러를 통해서 소량 데이터를 더 수신할 수 있다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 기지국(1600)은 제어부(1610), 송신부(1620) 및 수신부(1630)를 포함한다.
제어부(1610)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 이동통신망에서 짧은 연결(short lived connection) 방식 또는 연결 없는(connectionless) 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위해 필요한 RRC 시그널링 생성에 따른 전반적인 기지국의 동작을 제어한다.
구체적으로, 제어부(1610)는 소량 데이터 수신에 필요한 무선 베어러 구성 정보를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 따른 SRB1, 새로운 SRB 및 DRB 구성 정보와 전용무선자원구성정보를 생성할 수도 있다.
송신부(1620)는, 본 발명의 각 실시예에 따라 단말로 전송하는 RRC 연결 셋업 메시지 또는 스몰 데이터 전송 셋업 메시지 또는 RRC 연결 재설정 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 송신부(1620)는 DRB 재구성 메시지 또는 RRC 연결 재구성 메시지를 더 전송할 수도 있다.
수신부(1630)는 RRC 연결 요청 메시지 또는 스몰 데이터 전송 요청 메시지 또는 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 수신할 수 있다.
또한, 수신부(1630)는 RRC 연결 셋업 완료 메시지 또는 스몰 데이터 셋업 완료 메시지 또는 DRB 재구성 완료 메시지 또는 RRC 연결 셋업 완료 메시지 또는 RRc 연결 재구성 완료 메시지 또는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신할 수도 있다.
수신부(1630)는 단말로부터 소량 데이터를 수신한다.
전술한 메시지뿐만 아니라, 송신부(1620)와 수신부(1630)는 본 발명의 각 실시예를 을 수행하는데 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단말은 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 기지국으로 전송하는 송신부와 기지국으로부터 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 수신하는 수신부 및 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 소량 데이터 전송을 위한 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 구성하는 제어부를 포함하되, 송신부는 기지국으로 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송하고, 데이터 무선 베어러를 통해서 기지국으로 소량 데이터를 전송할 수 있다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1700)은 수신부(1710), 제어부(1720) 및 송신부(1730)를 포함한다.
구체적으로, 제어부(1720)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 이동통신망에서 짧은 연결(short lived connection) 방식 또는 연결 없는(connectionless) 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위해 필요한 RRC 시그널링 생성 및 무선 베어러 구성에 따른 전반적인 단말의 동작을 제어한다.
또한, 제어부(1720)는 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 무선 베어러를 구성하며, 전송 시간 타이머 및 암호화 등의 절차를 제어할 수 있다.
수신부(1710)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.
또한, 수신부(1710)는 본 발명의 각 실시예에 따라 기지국으로부터 수신되는 RRC 연결 셋업 메시지 또는 스몰 데이터 전송 셋업 메시지 또는 RRC 연결 재설정 메시지를 수신할 수 있다.
또한, 수신부(1710)는 DRB 재구성 메시지 또는 RRC 연결 재구성 메시지를 더 수신할 수도 있다.
송신부(1730)는 기지국에 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다
구체적으로, 송신부(1730)는 본 발명의 각 실시예에 따라 RRC 연결 요청 메시지 또는 스몰 데이터 전송 요청 메시지 또는 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 송신부(1730)는 본 발명의 각 실시예에 따라 RRC 연결 셋업 완료 메시지 또는 스몰 데이터 셋업 완료 메시지 또는 DRB 재구성 완료 메시지 또는 RRC 연결 셋업 완료 메시지 또는 RRc 연결 재구성 완료 메시지 또는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 전송할 수도 있다.
송신부(1730)는 기지국으로 소량 데이터를 전송한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 LTE 이동통신망에서 짧은 연결(short lived connection) 방식 또는 연결 없는(connectionless) 방식으로 소량 데이터를 전송하기 위해 필요한 단말과 기지국 간의 RRC 시그널링 방법을 제공함으로써, IDLE 상태와 CONNECTED 상태의 천이에 따른 시그널링 부하를 감소시키면서 소량 데이터를 전송할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명을 적용할 경우, 단말이 짧은 연결 방식 또는 연결 없는 방식으로 소량 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명을 적용할 경우, 소량 데이터를 전송함에 있어서 단말 및 기지국의 시그널링 부하를 줄임으로써, 단말의 전력 소모를 줄일 수 있는 효과도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 단말이 소량 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 수신하는 단계;
    상기 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 상기 소량 데이터 전송을 위한 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 구성하는 단계;
    상기 기지국으로 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 데이터 무선 베어러를 통해서 상기 기지국으로 상기 소량 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지는,
    단말 식별자 정보 및 소량 데이터 전송 설정원인 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 베어러 구성 정보는,
    데이터 무선 베어러 구성을 위한 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)는,
    상기 단말에 이전에 구성되었거나, 상기 소량 데이터 전송을 위해 구성된 데이터 무선 베어러 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 단말은,
    상기 데이터 무선 베어러를 통한 상기 소량 데이터 전송이 유지되는 동안, RRC 연결(RRC_CONNECTED) 상태 및 NAS 아이들(NAS_IDLE) 상태로 동작하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 기지국이 단말의 소량 데이터 전송을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 단말로부터 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 수신하는 단계;
    상기 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 생성하는 단계;
    상기 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 전송하는 단계;
    상기 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 구성된 데이터 무선 베어러를 통해서 상기 소량 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지는,
    단말 식별자 정보 및 소량 데이터 전송 설정원인 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 무선 베어러 구성 정보는,
    데이터 무선 베어러 구성을 위한 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)는,
    상기 단말에 이전에 구성되었거나, 상기 소량 데이터 전송을 위해 구성된 데이터 무선 베어러 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지 수신단계 이전에,
    상기 단말로 상기 소량 데이터 전송이 가능한 시간과 관련된 소량 데이터 전송 타이머 정보를 포함하는 상위계층 시그널링을 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 소량 데이터를 전송하는 단말에 있어서,
    소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 기지국으로 전송하는 송신부;
    상기 기지국으로부터 상기 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 수신하는 수신부; 및
    상기 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 상기 소량 데이터 전송을 위한 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer)를 구성하는 제어부를 포함하되,
    상기 송신부는 상기 기지국으로 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송하고, 상기 데이터 무선 베어러를 통해서 상기 기지국으로 상기 소량 데이터를 전송하는 단말.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지는,
    단말 식별자 정보 및 소량 데이터 전송 설정원인 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 무선 베어러 구성 정보는,
    데이터 무선 베어러 구성을 위한 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)는,
    상기 단말에 이전에 구성되었거나, 상기 소량 데이터 전송을 위해 구성된 데이터 무선 베어러 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 단말은,
    상기 데이터 무선 베어러를 통한 상기 소량 데이터 전송이 유지되는 동안, RRC 연결(RRC_CONNECTED) 상태 및 NAS 아이들(NAS_IDLE) 상태로 동작하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 단말의 소량 데이터 전송을 제어하는 기지국에 있어서,
    상기 단말로부터 소량 데이터 지시 정보를 포함하는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 수신하는 수신부;
    상기 소량 데이터 전송을 위한 무선 베어러 구성 정보를 생성하는 제어부; 및
    상기 무선 베어러 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업(RRC connection setup) 메시지를 전송하는 송신부를 포함하되,
    상기 수신부는 상기 소량 데이터 전송을 위한 셋업 완료 정보를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 수신하고,
    상기 무선 베어러 구성 정보에 기초하여 구성된 데이터 무선 베어러를 통해서 상기 소량 데이터를 더 수신하는 기지국.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지는,
    단말 식별자 정보 및 소량 데이터 전송 설정원인 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 무선 베어러 구성 정보는,
    데이터 무선 베어러 구성을 위한 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 전용무선자원구성정보(RadioResourceConfigDedicated)는,
    상기 단말에 이전에 구성되었거나, 상기 소량 데이터 전송을 위해 구성된 데이터 무선 베어러 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 송신부는,
    상기 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지 수신 이전에,
    상기 소량 데이터 전송이 가능한 시간과 관련된 소량 데이터 전송 타이머 정보를 포함하는 상위계층 시그널링을 더 전송하는 기지국.
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