KR20170126582A

KR20170126582A - MTC(Machine Type Communication) 단말의 타이머 제어 방법, 프로그램 및 기지국

Info

Publication number: KR20170126582A
Application number: KR1020160056779A
Authority: KR
Inventors: 박지훈; 박호균; 이병준
Original assignee: 주식회사 엘지유플러스
Priority date: 2016-05-10
Filing date: 2016-05-10
Publication date: 2017-11-20
Also published as: KR102005611B1

Abstract

일실시예에 따르면, MTC(Machine Type Communication) 단말의 타이머 제어 방법, 프로그램 및 기지국이 개시된다. 일실시예에 따른 MTC 단말의 타이머 제어 방법은 MTC 단말 특성 정보에 기초하여 MTC 단말의 비활성 타이머를 설정하고, 설정된 비활성 타이머에 기초하여 MTC 단말의 연결을 제어할 수 있다.

Description

MTC(Machine Type Communication) 단말의 타이머 제어 방법, 프로그램 및 기지국{MTC TERMINAL'S TIMER CONTROL METHOD, PROGRAM, AND BASE STATION}

이동통신 분야에 있어서, MTC 단말의 타이머를 관리 및 제어하는 기술에 관해 개시된다.

이동 통신 분야에서 단말의 불필요한 활성 시간(active time)을 줄이기 위해, 타이머가 설정되는 기술이 적용된다. 이와 관련된 기술로서, 3GPP TS 36.413 S1 Application Protocol 및 3GPP TS 37.868 Study on RAN improvement for machine-type communication의 기술 규격의 예를 들 수 있다.

MTC 단말은 일반 단말과 트래픽 사용 패턴이 다를 수 있다. 이 경우, MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)가 일반 단말과 동일하게 설정되어 운용된다면, MTC 단말의 특성이 타이머에 반영되지 않기 때문에 MTC 단말의 전력 소모 효율이 떨어질 수 있다. 지속적이고 안정적인 성능을 필요로 하는 MTC 단말은 배터리 수명이 중요하기 때문에, MTC 단말에 적합한 비활성 타이머를 별도로 관리 및 제어하는 방안이 요구된다.

일실시예에 따르면, MTC 단말의 비활성 타이머를 별도로 관리 및 제어할 수 있다.

일실시예에 따른 MTC 단말의 타이머 제어 방법은 MTC(Machine Type Communication) 단말의 MTC 단말 특성 정보를 수신하는 단계; 상기 MTC 단말 특성 정보에 기초하여, 상기 MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 비활성 타이머에 기초하여 상기 MTC 단말의 연결을 제어하는 단계를 포함한다.

일실시예에 따르면, 상기 MTC 단말 특성 정보는 상기 MTC 단말의 기대 활성 기간(Expected Activity Period)을 포함할 수 있다

일실시예에 따르면, 상기 MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하는 단계는 상기 기대 활성 기간에 기초하여, 상기 MTC 단말의 품질 클래스 지시자(Qos Class Identifier; QCI)에 대응하는 상기 비활성 타이머의 파라미터를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하는 단계는 상기 MTC 단말이 속한 셀 단위를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 셀 단위에 대응하는 상기 비활성 타이머의 파라미터를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 MTC 단말의 연결을 제어하는 단계는 상기 설정된 비활성 타이머의 시간의 만료 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여, 상기 MTC 단말과의 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC) 연결을 해제(release)하는 단계를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 비활성 타이머의 시간이 만료되는 경우는 상기 MTC 단말이 상기 시간 동안 비활성 상태를 유지하는 경우; 상기 MTC 단말 및 다른 MTC 단말간의 데이터 송수신이 상기 시간 동안 없는 경우; 및 상기 MTC 단말 및 기지국간의 데이터 송수신이 상기 시간 동안 없는 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 MTC 단말의 연결을 제어하는 단계는 상기 RRC 연결이 해제된 경우, 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity; MME)로 사용자 단말 콘텍스트 해제 요청(UE CONTEXT RELEASE REQUEST)의 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 MTC 단말 특성 정보를 수신하는 단계는 상기 MTC 단말의 초기 호가 셋업(setup)되는 경우, 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity; MME)로부터 상기 MTC 단말 특성 정보가 포함된 초기 콘텍스트 설정 요청(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)의 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 메시지의 수신에 응답하여, 상기 이동성 관리 엔티티로 초기 콘텍스트 설정 응답(INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE)의 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 MTC 단말은 기계들 간의 통신에 사용되는 단말일 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 기계들은 센서, 계량기 및 감시 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일실시예에 따른 기지국은 MTC(Machine Type Communication) 단말 타이머 제어 프로그램을 기록하는 메모리; 및 상기 프로그램을 로딩하여 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 MTC 단말의 MTC 단말 특성 정보를 수신하고, 상기 MTC 단말 특성 정보에 기초하여, 상기 MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하며, 상기 설정된 비활성 타이머에 기초하여 상기 MTC 단말의 연결을 제어할 수 있다.

일실시예에 따른 MTC(Machine Type Communication) 단말 타이머 제어 프로그램은 기지국은 상기 프로그램을 기록하는 메모리 및 상기 메모리와 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행되며, 상기 프로그램은 MTC 단말의 MTC 단말 특성 정보를 수신하는 단계; 상기 MTC 단말 특성 정보에 기초하여, 상기 MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하는 단계; 상기 설정된 비활성 타이머의 시간의 만료 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여, 상기 MTC 단말과의 RRC(Radio Resource Control) 연결을 해제(release)하는 단계를 수행하고, 상기 MTC 단말은 기계들 간의 통신에 사용되는 단말일 수 있다.

일실시예에 따르면, MTC 단말의 불필요한 활성 시간(active time)을 줄일 수 있다.

일실시예에 따르면, MTC 단말의 배터리 소모를 줄이고 수명을 늘릴 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 MTC의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일실시예에 따른 MTC 단말의 타이머 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6은 일실시예에 따른 MTC 단말의 연결을 제어하는 기지국의 구성의 일례이다.
도 7은 일실시예에 따라서 MTC 단말의 비활성 타이머가 제어되는 과정을 설명하는 순서도이다.
도 8은 일실시예가 적용될 수 있는 기술 규격의 예시이다.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 3GPP에서 기초적인 표준화 작업이 진행된다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; Enb), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다.

핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.

도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 프로토콜을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이 도시되어 있다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.

제1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.

제2 계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될수도 있다. 제2 계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3 계층의 최하부에 위치한 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(302).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(303 내지 306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(303), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(304). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(307) 및 물리 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.

한편, 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크/상향 링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.

도 4는 MTC의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

MTC(Machine type communication)란 사람의 개입 없이 기계(Machine)와 기계 사이에 통신이 이루어지는 것을 의미하며, MTC에 사용되는 단말이 MTC 단말(MTC device)이다. MTC는 다른 말로 M2M(Machine to Machine)으로도 불린다. MTC 단말은 기계들 간의 통신에 사용되는 단말로서, 예를 들어 센서, 계량기 및 감시 카메라 등을 포함할 수 있다.

MTC를 통해 제공되는 서비스는 기존의 사람이 개입하는 통신에서의 서비스와는 차별성을 가지며, 다음과 같은 다양한 범주의 서비스가 존재한다. 예를 들면, 추적(Tracking), 계량(Metering), 지불 시스템(Payment), 의료 분야 서비스, 원격 조정 등의 서비스가 MTC에서 제공된다.

MTC 단말은 다른 MTC 단말이나 MTC 서버와 이동 통신망을 통해서 통신을 한다. MTC 서버는 도 4와 같이 MTC 단말을 통해서 제공되는 서비스인 계량, 도로 정보, 수위 측정, 감시 카메라의 활용, 자판기의 재고 보고, 사용자 전자 장치 조정 등을 MTC 사용자(User)에게 제공할 수 있다.

MTC 서비스를 효율적으로 지원하기 위해서, MTC 단말의 적은 움직임(low mobility), 시간 지연성(Time tolerant 또는 Delay tolerant), 지연 내성, 작은 데이터 전송(Small data transmission)등과 같은 특성을 고려해 볼 수 있다. 이와 같은 이유로, MTC 단말은 지연 내성 접속(Delay tolerant access) 지원 단말이라고 지칭할 수도 있다.

MTC 단말은 일반 단말과 달리, 사람의 개입 없이 기계들 간의 통신에 사용되는 단말로서 지속적으로 특정 유형의 정보를 특정 패턴으로 수집할 수 있기 때문에 안정적인 성능 유지를 위한 배터리 수명이 중요하다. 이러한 MTC 단말의 특성의 고려 없이 일반 단말과 일괄적으로 비활성 타이머를 운용한다면, MTC 단말의 불필요한 활성 시간의 낭비로 인해 비효율이 발생할 수 있다. 따라서, MTC 단말을 관할하는 기지국은 해당 MTC 단말에 적합한 별도의 비활성 타이머를 설정하여 관리할 필요가 있다.

도 5는 일실시예에 따른 MTC 단말의 타이머 제어 방법을 설명하는 순서도이다.

도 5를 참조하면, MTC 단말을 관할하는 기지국은 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity; MME)로부터 MTC 단말 특성 정보를 수신할 수 있다(501). 일실시예에 따르면, MTC 단말의 초기 호를 셋업하기 위해, MME는 해당 MTC 단말을 관할하는 기지국으로 해당 MTC 단말 특성 정보를 포함하는 메시지를 전송할 수 있다. 기지국은 MME로부터 수신한 메시지에 응답하여 응답 메시지를 MME로 전송할 수 있다. MTC 단말이 호를 접속하는 경우, 기지국은 MME로부터 호가 접속된 MTC 단말의 MTC 단말 특성 정보를 제공받을 수 있다.

기지국은 MME로부터 수신한 MTC 단말 특성 정보에 기초하여, MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정할 수 있다(502). MTC 단말 특성 정보는 해당 MTC 단말의 기대 활성 기간(Expected Activity Period)을 포함할 수 있다. 기지국은 해당 MTC 단말의 기대 활성 기간에 기초하여 MTC 단말에 대응하는 비활성 타이머의 파라미터를 조절하여, MTC 단말의 비활성 타이머를 설정할 수 있다.

기지국은 비활성 타이머를 설정하는 경우 복수의 MTC 단말들이 속한 셀 단위에 대응하는 비활성 타이머를 설정할 수 있다. 이 경우, 특정 셀에 속한 MTC 단말들은 다른 셀에 속한 MTC 단말들과 셀 별로 특성이 다를 수 있기 때문에, 기지국은 각 셀에 적합한 비활성 타이머를 설정할 수 있다. MTC 서비스의 경우 전송 데이터 양이 적고 한 셀에 속하여 동작하는 MTC 단말들의 수가 복수 일 수 있다. 각 MTC 단말의 매 순간 상/하향링크 데이터 전송을 위해 일일이 스케줄링하는 것은 기지국 또는 eNB 입장에서는 부담이 클 수 있다. 이에, 복수의 MTC 단말들을 그룹핑(grouping)하고, 이러한 MTC 그룹 단위로 비활성 타이머를 제어할 수 있다.

기지국은 설정된 비활성 타이머에 기초하여 MTC 단말의 연결을 제어할 수 있다(503). MTC 단말의 MTC 단말 특성 정보에 기초하여 해당 MTC 단말의 비활성 타이머가 설정되면, 기지국은 설정된 비활성 타이머를 기초로 MTC 단말의 비활성 시간을 모니터링한다. 비활성 타이머는 MTC 단말의 비활성 시간을 체크할 수 있다. 예를 들면, 기지국은 MTC 단말의 데이터 교환이 없는지 여부를 모니터링할 수 있다. 기지국은 MTC 단말에 대응하는 비활성 타이머의 시간이 만료되는 경우, 해당 MTC 단말과의 연결을 해제(release)할 수 있다. 여기서, 비활성 타이머는 MTC 단말의 비활성 시간을 체크하고, 기지국은 해당 MTC 단말에 대응하는 비활성 타이머의 시간이 만료되는지 여부를 확인하기 때문에, 기지국은 MTC 단말이 비활성 타이머의 시간 동안 비활성 상태가 지속되는 경우 MTC 단말의 연결을 해제할 수 있다. 예를 들면, MTC 단말 특성이 반영된 MTC 단말의 비활성 타이머의 시간이 만료될 때까지 MTC 단말의 데이터 교환이 없는 경우, MTC 단말의 전력 소모를 줄이기 위해 기지국은 MTC 단말과의 연결을 해제할 수 있다. MTC 단말에 대응하는 비활성 타이머의 시간이 만료되는 경우는 MTC 단말이 설정된 시간 동안 비활성 상태를 유지하는 경우, MTC 단말 및 다른 MTC 단말간의 데이터 송수신이 설정된 시간 동안 없는 경우, 및 MTC 단말 및 기지국간의 데이터 송수신이 설정된 시간 동안 없는 경우 를 포함할 수 있다.

도 6은 일실시예에 따른 MTC 단말의 연결을 제어하는 기지국의 구성의 일례이다.

도 6을 참조하면, 기지국(601)은 메모리(602) 및 프로세서(603)를 포함한다. 메모리(602)는 MTC(Machine Type Communication) 단말 타이머 제어 프로그램을 기록하고, 프로세서(603)는 메모리(602)에 기록된 프로그램을 로딩하여 실행할 수 있다.

프로세서(603)는 MTC 단말의 MTC 단말 특성 정보를 수신하고, MTC 단말 특성 정보에 기초하여, MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하며, 설정된 비활성 타이머에 기초하여 MTC 단말의 연결을 제어할 수 있는데, 도 5를 참조하여 설명된 비활성 타이머를 제어하는 실시예가 적용될 수 있으므로 자세한 내용은 생략한다.

도 7은 일실시예에 따라서 MTC 단말의 비활성 타이머가 제어되는 과정을 설명하는 순서도이다.

MTC 단말(701)의 초기 호 셋업 시, MME(702)는 기지국으로 MTC 단말(701)의 MTC 단말 특성 정보가 포함된 초기 콘텍스트 설정 요청(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)의 메시지를 전송할 수 있다(703). 여기서, MTC 단말 특성 정보는 MTC 단말(701)의 기대 활성 시간(Expected Activity Period)을 포함할 수 있다. 기대 활성 시간이란 MTC 단말의 활성 시간에 대한 예측 값으로서, 예를 들어 MTC 기능을 수행하는 MTC 단말(701)이 데이터를 송수신하거나 다른 MTC 단말과의 통신을 하는 활성 상태가 지속하는 시간의 기대 값을 포함한다. 가령, 정기적으로 센싱 정보를 검출하여 수집하는 MTC 단말이 2초 동안 센싱한 정보를 서버, 기지국 또는 다른 단말로 전송한다면, 해당 MTC 단말은 2초 동안 활성화 상태를 유지하고, 나머지 시간 동안은 비활성화 상태가 지속되므로 해당 MTC 단말의 기대 활성 시간은 2초일 수 있다.

MME(702)로부터 MTC 단말 특성 정보가 포함된 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST의 메시지 수신에 응답하여, 기지국(601)은 MME(702)로 초기 콘텍스트 설정 응답(INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE)의 메시지를 전송할 수 있다(704). 일실시예에 따르면, 기지국(601) 및 MME(702) 간의 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 및 INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE의 메시지 교환에 의해 MTC 단말(701)의 초기 호의 셋업이 이루어질 수 있다.

기지국(601)은 MME(702)로부터 제공받은 MTC 단말 특성 정보에 기초하여, MTC 단말(701)의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정할 수 있다(705). 예를 들어, 기지국(601)은 MTC 단말(701)의 기대 활성 기간에 기초하여, MTC 단말(701)의 품질 클래스 지시자(Qos(Quality of Service) Class Identifier; QCI)에 대응하는 비활성 타이머의 파라미터를 설정할 수 있다(705).

일실시예에 따르면, 기지국(601)은 MTC 단말(701)이 속한 셀 단위를 결정하고, 결정된 셀 단위에 대응하는 비활성 타이머의 파라미터를 설정할 수 있다. 이 때 기지국(601)은 MTC 단말(701)의 기대 활성 기간, MTC 단말(701)이 포함된 복수의 MTC 단말들의 기대 활성 기간들, 및 셀 단위에 속한 MTC 단말들의 기대 활성 기간들 중 적어도 하나에 기초하여, 셀 단위에 대응하는 비활성 타이머의 파라미터를 설정할 수 있다. 셀 단위에 속한 MTC 단말군마다 MTC 단말 특성이 구별될 수 있기 때문에, 기지국(601)은 각 셀 단위에 대응하는 비활성 타이머의 파라미터를 설정할 수 있다.

기지국(601)은 설정된 비활성 타이머의 만료 여부를 판단할 수 있다(706). 기지국(601)은 비활성 타이머의 시간이 만료되는지 여부를 체크할 수 있는데, MTC 단말(701)에 대응하는 비활성 타이머의 시간이 만료되는 경우, 설정된 비활성 타이머의 시간 동안 MTC 단말(701)이 비활성 상태를 유지한 것으로 판단하여 MTC 단말(701)과의 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC) 연결을 해제(release)할 수 있다(707). 예를 들어, MTC 단말(701) 및 기지국(601) 간의 데이터 교환이 설정된 시간 동안 없거나, MTC 단말(701) 및 다른 MTC 단말 간의 데이터 교환이 설정된 시간 동안 없거나, MTC 단말(701) 및 외부 서버 또는 단말 등의 외부 주체간의 데이터 교환이 설정된 시간 동안 없는 경우 등과 같이 MTC 단말(701)의 RRC 연결이 낭비로 판단되는 경우, 기지국(601)은 설정된 비활성 타이머의 시간 동안 MTC 단말(701)이 비활성 상태를 유지한 것으로 판단할 수 있다.

기지국(601)은 MTC 단말(701)과의 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC) 연결이 해제된 경우, MME(702)로 사용자 단말 콘텍스트 해제 요청(UE CONTEXT RELEASE REQUEST)의 메시지를 전송할 수 있다. 상술한 바와 같이, 일실시예는 MTC 단말(701)의 호 접속 시 기지국(601)은 MME(702)로부터 MTC 단말(701)의 MTC 단말 특성 정보를 제공받아, MTC 단말(701)에 적합한 비활성 타이머를 별도로 설정하여 MTC 단말(701)를 제어할 수 있다. 이를 통해, MTC 단말의 불필요한 활성 시간을 줄여, MTC 단말의 전력소모를 줄여 배터리 효율을 개선할 수 있다.

도 8은 일실시예가 적용될 수 있는 기술 규격의 예시이다.

도 8에 도시된 기술규격에 일실시예를 적용하면, eNB는 MME로부터 수신한 MTC 단말의 "Expected Activity Period" 값에 따라 "UE Inactivity Timer"값을 설정할 수 있다. 일반적으로, eNB는 단말에 관계 없이 UE Inactivity Timer를 10초로 설정하고 있지만, 일부 센서나 모니터링 서비스를 위한 MTC 단말의 경우 Active time이 1~2초로 작을 수 있기 때문에, MTC 단말의 UE Inactivity Timer의 시간은 작게 설정될 필요가 있다.

"Expected Activity Period"가 10초 미만일 경우, eNB는 해당 MTC 단말 QCI의 UE Inactivity Timer의 시간을 짧게 설정하여 MTC 단말의 불필요한 전력소모를 줄일 수 있다. 이와 반대로, "Expected Activity Period" 값이 매우 큰(181) 경우, eNB는 해당 MTC 단말 QCI의 "UE Inactivity Timer"의 시간을 20초 등으로 더 길게 설정할 수 있다. 이와 같이, 일실시예에 따른 기지국은 MTC 단말의 특성을 고려해 MTC 단말에 대응하는 비활성 타이머를 탄력적으로 운용할 수 있고, MTC 단말의 특성으로 인해 생길 수 있는 불필요한 활성 시간을 줄일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

601: 기지국
701: MTC 단말
702: 이동성 관리 엔티티

Claims

MTC(Machine Type Communication) 단말의 MTC 단말 특성 정보를 수신하는 단계;
상기 MTC 단말 특성 정보에 기초하여, 상기 MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하는 단계; 및
상기 설정된 비활성 타이머에 기초하여 상기 MTC 단말의 연결을 제어하는 단계
를 포함하는
MTC 단말의 타이머 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 MTC 단말 특성 정보는
상기 MTC 단말의 기대 활성 기간(Expected Activity Period)을 포함하는,
MTC 단말의 타이머 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하는 단계는
상기 기대 활성 기간에 기초하여, 상기 MTC 단말의 품질 클래스 지시자(Qos Class Identifier; QCI)에 대응하는 상기 비활성 타이머의 파라미터를 설정하는 단계
를 포함하는,
MTC 단말의 타이머 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하는 단계는
상기 MTC 단말이 속한 셀 단위를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 셀 단위에 대응하는 상기 비활성 타이머의 파라미터를 설정하는 단계
를 포함하는,
MTC 단말의 타이머 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 MTC 단말의 연결을 제어하는 단계는
상기 설정된 비활성 타이머의 시간의 만료 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과에 기초하여, 상기 MTC 단말과의 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC) 연결을 해제(release)하는 단계
를 포함하는,
MTC 단말의 타이머 제어 방법.
제5항에 있어서,
상기 비활성 타이머의 시간이 만료되는 경우는
상기 MTC 단말이 상기 시간 동안 비활성 상태를 유지하는 경우;
상기 MTC 단말 및 다른 MTC 단말간의 데이터 송수신이 상기 시간 동안 없는 경우; 및
상기 MTC 단말 및 기지국간의 데이터 송수신이 상기 시간 동안 없는 경우
중 적어도 하나를 포함하는,
MTC 단말의 타이머 제어 방법.
제5항에 있어서,
상기 MTC 단말의 연결을 제어하는 단계는
상기 RRC 연결이 해제된 경우, 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity; MME)로 사용자 단말 콘텍스트 해제 요청(UE CONTEXT RELEASE REQUEST)의 메시지를 전송하는 단계
를 더 포함하는,
MTC 단말의 타이머 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 MTC 단말 특성 정보를 수신하는 단계는
상기 MTC 단말의 초기 호가 셋업(setup)되는 경우, 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity; MME)로부터 상기 MTC 단말 특성 정보가 포함된 초기 콘텍스트 설정 요청(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)의 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 메시지의 수신에 응답하여, 상기 이동성 관리 엔티티로 초기 콘텍스트 설정 응답(INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE)의 메시지를 전송하는 단계
를 포함하는,
MTC 단말의 타이머 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 MTC 단말은 기계들 간의 통신에 사용되는 단말인,
MTC 단말의 타이머 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 기계들은 센서, 계량기 및 감시 카메라 중 적어도 하나를 포함하는,
MTC 단말의 타이머 제어 방법.
기지국에 있어서,
MTC(Machine Type Communication) 단말 타이머 제어 프로그램을 기록하는 메모리; 및
상기 프로그램을 로딩하여 실행하는 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는
MTC 단말의 MTC 단말 특성 정보를 수신하고,
상기 MTC 단말 특성 정보에 기초하여, 상기 MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하며,
상기 설정된 비활성 타이머에 기초하여 상기 MTC 단말의 연결을 제어하는,
기지국.
제11항에 있어서,
상기 MTC 단말 특성 정보는 상기 MTC 단말의 기대 활성 기간(Expected Activity Period)을 포함하고,
상기 프로세서는
상기 기대 활성 기간에 기초하여, 상기 MTC 단말의 품질 클래스 지시자(Qos Class Identifier; QCI)에 대응하는 상기 비활성 타이머의 파라미터를 설정하는,
기지국.
제11항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 MTC 단말이 속한 셀 단위를 결정하고,
상기 결정된 셀 단위에 대응하는 상기 비활성 타이머의 파라미터를 설정하는,
기지국.
제11항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 설정된 비활성 타이머의 시간의 만료 여부를 판단하고,
상기 판단 결과에 기초하여, 상기 MTC 단말과의 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC) 연결을 해제(release)하며,
상기 RRC 연결이 해제된 경우, 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity; MME)로 사용자 단말 콘텍스트 해제 요청(UE CONTEXT RELEASE REQUEST)의 메시지를 전송하는,
기지국.
제11항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 MTC 단말의 초기 호가 셋업(setup)되는 경우, 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity; MME)로부터 상기 MTC 단말 특성 정보가 포함된 초기 콘텍스트 설정 요청(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)의 메시지를 수신하고,
상기 메시지의 수신에 응답하여, 상기 이동성 관리 엔티티로 초기 콘텍스트 설정 응답(INITIAL CONTEXT SETUP RESPONSE)의 메시지를 전송하는,
기지국.
제11항에 있어서,
상기 MTC 단말은 기계들 간의 통신에 사용되는 단말이고,
상기 기계들은 센서, 계량기 및 감시 카메라 중 적어도 하나를 포함하는,
기지국.
MTC(Machine Type Communication) 단말 타이머 제어 프로그램에 있어서,
기지국은 상기 프로그램을 기록하는 메모리 및 상기 메모리와 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로그램은 상기 프로세서에 의해 실행되며,
상기 프로그램은
MTC 단말의 MTC 단말 특성 정보를 수신하는 단계;
상기 MTC 단말 특성 정보에 기초하여, 상기 MTC 단말의 비활성 타이머(Inactivity Timer)를 설정하는 단계;
상기 설정된 비활성 타이머의 시간의 만료 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과에 기초하여, 상기 MTC 단말과의 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC) 연결을 해제(release)하는 단계
를 수행하고,
상기 MTC 단말은 기계들 간의 통신에 사용되는 단말인,
MTC 단말 타이머 제어 프로그램.