KR20190006607A - Ｍ2ｍ 서비스 층과 3ｇｐｐ 네트워크 사이의 과부하 제어 및 조율 - Google Patents

Abstract

기존의 정체 및 과부하 제어 메커니즘들에서의 다양한 문제들이 본 명세서에서 인식되고 설명된다. 다양한 실시예들에 따라, 예를 들어 3GPP 네트워크와 같은 코어 네트워크와 M2M 서비스 층이 서로의 정체 및 과부하 상태들을 효율적으로 및 지능적으로 관리하기 위해 조율할 수 있고 정보를 공유할 수 있는 다양한 메커니즘들이 본 명세서에서 설명된다.

Description

Ｍ2Ｍ 서비스 층과 3ＧＰＰ 네트워크 사이의 과부하 제어 및 조율{OVERLOAD CONTROL AND COORDINATION BETWEEN M2M SERVICE LAYER AND 3GPP NETWORKS}

관련 출원의 상호참조

본 출원은, 마치 그 전체 내용이 본 명세서에 개시된 것처럼 참조에 의해 그 개시내용이 본 명세서에 포함되는, 2014년 3월 31일 출원된 미국 가출원 번호 제61/972,746호의 우선권을 주장한다.

머신 타입 통신(MTC; machine type communication)이란 반드시 인간 상호작용을 수반하지는 않는 상이한 엔티티들 또는 노드들 간의 통신을 말한다. MTC 디바이스는 외부 MTC 애플리케이션과 통신하기 위해 서비스 능력 서버(SCS; Service Capability Server)의 서비스들을 이용할 수 있다. 3GPP 시스템이라고 할 수 있는 제3 세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)에 따라 구성된 네트워크는 머신-대-머신(M2M) 디바이스 통신에 대한 트랜스포트를 제공할 수 있다. 추가로, 3GPP 시스템은 머신 타입 통신에 대한 기타의 부가 가치 서비스를 제공할 수 있다. MTC 서비스 제공자(SP)와 3GPP 네트워크 오퍼레이터의 관계에 기초하여 3GPP 시스템에서 상이한 아키텍쳐 모델들이 가능하다. MTC에 대한 아키텍쳐 강화가, 마치 그 내용이 본 명세서에 개시되는 것처럼 참조에 의해 포함되는, 3GPP TS 23.682, "Architecture enhancements to facilitate communications with packet data networks and applications"에 정의되어 있다. 도 1a를 참조하면, 3GPP 시스템에서 MTC에 대한 아키텍쳐(101)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, MTC-IWF(Machine Type Communication - Inter Working Function)(102)가 3GPP 시스템에 도입되어 하나 이상의 서비스 능력 서버(SCS)(104)와의 3GPP 네트워크들의 통신을 가능케한다. MTC-IWF(102)는 또 다른 네트워크 요소의 단독형 엔티티 또는 기능 엔티티일 수 있다. MTC-IWF(102)는 내부 공중 지상 모바일 네트워크(PLMN; Public Land Mobile Network) 토폴로지를 은닉하고, Tsp 기준점을 통해 전송된 정보를 중계 또는 변환하여 PLMN에서 특정한 기능을 기동시킨다.

정책 및 과금 제어(PCC; policy and charging control) 아키텍쳐(106)는 3GPP 네트워크에서 이용되어 정책 제어 및 과금 제어를 가능케할 수 있다. PCC 아키텍쳐(106)는 도 1b에 도시된 바와 같이 예시적 3GPP 시스템의 일부일 수 있다. 도시된 바와 같이, 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF; Policy and Charging Rules Function)(108)과 애플리케이션 기능(AF; application function), 예를 들어, 애플리케이션 기능(AF)(110) 사이에 Rx 기준점이 정의된다. Rx 기준점은, PCRF(108)와 AF(110) 사이에서 애플리케이션 레벨 세션 정보를 교환하는데 이용될 수 있다. 이 정보는, 마치 그 내용이 본 명세서에 개시된 것처럼 참조에 의해 포함되는, 3GPP TS 23.203, 정책 및 과금 제어 아키텍쳐에서 더 정의된 바와 같은 정책 및 과금 제어(PCC) 결정을 위해 PCRF(108)에 의해 이용되는 입력의 일부이다. 서비스 층 또는 SCS(104) 또는 머신-대-머신(M2M) 서버는 AF의 예로서 간주될 수 있다.

이제 도 1c를 참조하면, 사용자 데이터 컨버전스(UDC; User Data Convergence) 아키텍쳐(112)가 도시되어 있다. UDC(112)는, 사용자 데이터를 애플리케이션 로직으로부터 분리시켜, 사용자 데이터가 (애플리케이션 전단부(114)라 불리는) 애플리케이션 로직을 처리하는 엔티티들(노드들)로부터의 액세스를 허용하는 논리적으로 고유한 저장소에 저장되게 하는 계층화된 아키텍쳐의 논리적 표현이다. 예시된 예에 따르면, 애플리케이션 전단부는 데이터를 저장하지 않고 사용자 데이터 저장소(UDR; User Data Repository)(116)로부터의 데이터에 액세스한다. UDC는, 데이터 일관성을 보장하고 사용자 데이터로의 용이한 액세스를 제공함으로써 새로운 서비스들의 생성을 간소화할 수 있는 선택사항적 개념이다. UDC는 또한, 스토리지와 데이터 모델들의 일관성을 보장할 수 있고, 트래픽 메커니즘, 기준점, 및 네트워크 요소들의 프로토콜들에 관해 최소한의 영향을 가질 수 있다. UDC는 또한, 도 1c에 도시된 UDC 아키텍쳐도에 및 3GPP TS 23.335, "User Data Convergence (UDC); Technical realization and information flows"에 정의되어 있다.

3GPP는, 다양한 상호연동 시나리오들에 대해 인증, 인가, 및 정책 및 과금을 위한 프레임워크를 제공하기 위해 모바일 오퍼레이터와 데이터 애플리케이션 제공자들 사이에서 상호연동하기 위한 솔루션에 관해 작업중에 있다. 마치 그 내용이 본 명세서에 개시된 것처럼 참조에 의해 포함되는 3GPP TR 23.862, "EPC enhancements to Support Interworking with Data Application Providers (MOSAP)"에서 설명된 것 등의, 데이터 애플리케이션 제공자와의 3GPP 네트워크 오퍼레이터의 관계에 기초하여 상이한 아키텍쳐들이 가능하다. 도 1d는 3GPP에 의해 고려중인 솔루션의 아키텍쳐(118)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 수 개의 상이한 기준점들이 이 아키텍쳐에 도입되었다. Mh는, 비-인터넷 프로토콜(IP) 멀티미디어 시스템(IMS) 애플리케이션 및 서비스(AS)(비-IMS AS)와 홈 가입자 서비스 전단부(HSS-FE) 사이의 인터페이스이다. Mh 인터페이스는 3GPP (H)PLMN 이상으로 확장될 수 있다. Mh 인터페이스는 Sh 인터페이스와 유사하지만 IMS 애플리케이션에 의해 이용되지 않는다. Mh 상에서 이용되는 프로토콜은 3GPP에 정의된 Sh에 기초하는 것으로 가정된다. 서비스 층/SCS/M2M 서버는 비-IMS AS의 예로서 간주될 수 있다.

M2M 기술의 성장은 접속을 필요로 하는 디바이스의 개수에서의 증가를 생성할 것으로 예상된다. 기존의 3GPP 기반의 네트워크들은, 주로 인간을 수반하는 통신을 지원하도록 설계되었으므로, M2M 디바이스들의 성장은 3GPP 기반의 네트워크에 대해 새로운 해결과제와 요구조건을 제기한다. 예를 들어, 접속을 요구하는 M2M 디바이스의 개수는 전통적인 사용자 장비(UE)의 개수보다 몇 배 더 클 수 있다. 접속된 디바이스의 개수에서의 증가는 3GPP 네트워크에서 정체 문제를 야기할 수 있다. 대다수의 M2M 디바이스들에 의해 생성되는 데이터량은 비교적 작을 수 있지만, 모든 M2M 디바이스들로부터의 집합적 데이터와 접속을 지원하는 시그널링 오버헤드는 상당할 수 있고 네트워크에서 과부하를 야기할 수 있다. M2M 디바이스들에 의해 야기되는 과부하는 3GPP 코어 네트워크 요소들과 무선 액세스 네트워크 요소들 양쪽 모두를 혼잡하게 할 수 있고, 이것은 3GPP 네트워크 서비스의 열화를 야기하거나 심지어 네트워크를 다운시킬 수도 있다. 3GPP는, 3GPP 기반의 네트워크가 과부하를 제어하고 정체를 효과적으로 관리하는 것을 허용할 목적으로, 3GPP의 Release 10 및 Release 11에서 후술되는 수 개의 메커니즘을 도입했다.

예를 들어, 네트워크가 MTC 디바이스를 식별하고 네트워크를 과부하시킬 수 있는 UE 개시형 절차들에 관한 제어를 제공하는 것을 도울 수 있는 UE측에서의 수 개의 새로운 구성이 도입되었다. 개시내용이 마치 본 명세서에 제공된 것처럼 참조에 의해 포함되는, 3GPP TS 23.401의 4.3.17.4절 "General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access"와 3GPP TS 23.060의 5.3.13.3절 "General Packet Radio Service (GPRS); Service description"은 그 구성들의 완전한 상세사항을 제공한다. 예로서, 그 구성들은 하기의 것들을 포함한다:

● 그들의 데이터 전송을 지연시킬 수 있는 디바이스들을 위한, 낮은 액세스 우선권(LAP; Low Access Priority). 이 표시자는 적절한 NAS 시그널링 절차 동안에 MME에 및 RRC 접속 확립 절차 동안에 E-UTRAN에 전송된다. 낮은 우선권은, PDN 접속이 확립될 때 PDN 접속과 연관될 수 있고 PDN 접속이 비활성화될까지 변하지 않을 것이다.

● PLMN측의 IMSI 변경을 수반한 부착, 이것은 주로 많은 수의 UE들이 네트워크 고장후에 부착을 시도할 때 수신자 네트워크 상의 시그널링 과부하를 피하는 것이다. 이것은 수신자 네트워크가 임시 ID를 해결하고 후속해서 IMSI를 요청하려고 시도할 필요가 없기 때문에 시그널링 과부하를 피한다.

● 긴 최소 주기적 PLMN 탐색 시간 제한

● 확장된 액세스 금지(Access Barring) 지원

● NMO I(Network Mode of Operation I) 의 이용

● 무효한 (U)SIM 상태, "금지된 PLMN 목록", "S1mode에서 부착에 대해 금지된 PLMN들 목록" 및 "GPRS 서비스에 대한 금지된 PLMN들 목록"의 특정한 핸들링. UE는 USIM이 무효하다는 것을 기억하고 UE가 오프된 다음 온되더라도 PLMN 금지된 목록을 유지한다.

UE들은 상기 옵션들 중 하나 이상으로 구성될 수 있다. UE에서의 이들 옵션들의 제조후 구성은 OMA DM 또는 (U)SIM OTA 절차에 의해 수행될 수 있다.

과부하를 제어하고 및/또는 정체를 관리하는 또 다른 예시적 메커니즘은 과부하의 SGSN/MME 제어(SGSN/MME Control of Overload)이다. 예를 들어, 과부하 시나리오 동안에 SGSN/MME는 BSC/RNC/eNB에게 낮은 액세스 우선권에 대해 구성된 MS/UE들로부터의 RR(C) 접속 확립을 거부하도록 요청할 수 있다.

과부하를 제어하고 및/또는 정체를 관리하는 또 다른 예시적 메커니즘은 3GPP TS 36.331, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification"에 설명되어 있다. '낮은 우선권 액세스'에 대해 구성된 MTC UE들은 'EstablishmentCause 값을 'delayTolerantAccess'에 설정함으로써 RRC 접속 요청 동안에 UTRAN/E-UTRAN에게 이것을 표시할 수 있다. 과부하 시나리오에서, UTRAN/E-UTRAN은 '지연 용인' 디바이스들로부터의 새로운 RRC 접속 요청을 거부하거나 '지연 용인' 디바이스들로부터의 기존의 접속을 해제하고 디바이스들에게 재시도 이전에 더 긴 시간 동안 기다릴 것을 요청할 수 있다. UTRAN/E-UTRAN은 RRC 접속 거부 또는 RRC 접속 해제 메시지에서 필드 'extendedWaitTime'을 최대 30분까지 설정할 수 있다.

과부하를 제어하고 및/또는 정체를 관리하는 또 다른 예시적 메커니즘은 GERAN 낮은 액세스 우선권 ― 묵시적 거부 절차(GERAN Low Access Priority - Implicit Reject Procedure)라 불린다. BSC는 과부하/정체 동안에 낮은 액세스 우선권에 대해 구성된 MS들로부터의 RR 접속 확립의 거부를 지원하도록 강화된다. 과부하 이유로 RR 접속 요청을 거부할 때 BSC는 MS들에게 추가의 RR 접속 요청을 제한하는 적절한 타이머 값을 표시한다. 묵시적 거부 절차는, 3GPP TS 44.018, "Mobile radio interface layer 3 specification; Radio Resource Control (RRC) protocol"에서 더 설명되는 바와 같이, "낮은 액세스 우선권"에 대해 구성된 이동국이 PS/CS 자원을 요청하지 못하게 하기 위해 BSC에 의해 이용된다. 이동국이 묵시적 거부 타이머를 시작할 때, 이동국은 집합 {10.0, 10.1, 10.2, ...200.0} 초들 내에서 균일한 확률 분포로부터 무작위로 도출된 값을 설정한다. 따라서, '낮은 액세스 우선권' MS는 재시도 이전에 최대 200초까지 기다릴 수 있다.

(릴리스 10으로부터의) GERAN과 (릴리스 11로부터의) UTRAN/E-UTRAN은 확장된 액세스 금지(EAB; Extended Access Barring)를 지원하고, 여기서, 네트워크/오퍼레이터는 EAB에 대해 구성된 디바이스들이 네트워크에 액세스하는 것을 선택적으로 제한할 수 있다. 네트워크는 EAB 정보를 브로드캐스팅할 수 있고 EAB에 대해 구성된 UE들은 이것을 평가하여 네트워크로의 그 액세스가 금지되어 있는지를 결정할 것이다. 이것은 디바이스들이 비상 통화를 제외한 임의의 모바일 발신형 액세스 시도를 수행하지 못하게 할 수 있다.

과부하를 제어하고 및/또는 정체를 관리하는 또 다른 예시적 메커니즘은, MME/SGSN이 액세스 포인트 명칭(APN; access point name)와 연관된 ESM/SM이 검출될 때 세션 관리 백-오프 타이머를 갖춘 UE로부터의 ESM/SM을 거부하는 것을 허용한다. MME/SGSN은, PDP/PDN 비활성화 컨텍스트 메시지를 세션 관리 백-오프 타이머를 갖춘 UE에 전송함으로써 정체된 APN에 속하는 PDP/PDN 접속을 비활성화할 수 있다.

과부하를 제어하고 및/또는 정체를 관리하는 또 다른 예시적 메커니즘은 APN 기반의 MM 정체 제어(APN Based MM Congestion Control)라 불린다. APN에 대해 정체가 검출되면, SGSN/MME는, MM 백-오프 타이머를 갖춘 그 APN에 가입된 UE들로부터의 부착 요청을 거부할 수 있다. UE는, MM 백 오프 타이머가 실행중인 동안, 비상/우선권 서비스를 제외한 이동성 관리 절차에 대한 어떠한 NAS 요청도 개시하지 않을 것이다.

과부하를 제어하고 및/또는 정체를 관리하는 또 다른 예시적 메커니즘은 일반 NAS 레벨 이동성 관리 정체 제어(General NAS level Mobility Management congestion control)라 불린다. 일반적인 과부하 상태하에서, MME/SGSN은 MM 백 오프 타이머를 갖춘 UE들로부터의 이동성 관리 시그널링 요청을 거부할 수 있다.

과부하를 제어하고 및/또는 정체를 관리하는 또 다른 예시적 메커니즘은 다운링크 데이터 통보 요청의 쓰로틀링(Throttling of Downlink Data Notification Request)이라 불린다. MME/S4-SGSN은 유휴 모드의 UE들에 대해 낮은 우선권 트래픽의 다운링크 데이터 통보 요청을 거부할 수 있다. MME/S4-SGSN을 추가로 오프로드하기 위해, MME/S4-SGSN은, SGW에게, DDN Ack 메시지에서 명시된 쓰로틀링 인자와 쓰로틀링 지연에 따라 유휴 모드의 UE들에 대해 수신된 다운링크 낮은 우선권 트래픽에 대해 전송하는 다운링크 데이터 통보 요청의 수를 선택적으로 감소시킬 것을 요청할 수 있다. SGW는 베어러가 낮은 우선권 트래픽에 대한 것인지의 여부를 베어러의 ARP 우선권 레벨과 오퍼레이터 정책에 기초하여 결정한다.

과부하를 제어하고 및/또는 정체를 관리하는 또 다른 예시적 메커니즘은 과부하의 PGW/SGSN 제어(PGW/SGSN Control of overload)라 불린다. PGW/GGSN은, APN당 활성 베어러의 최대 개수; 및/또는 APN당 베어러 활성화의 최대 레이트 등의 기준에 기초하여 APN 정체를 검출할 수 있다. 과부하 하에 있을 때, PGW/GGSN은 PDN 접속 요청을 거부할 수 있고 백-오프 타이머를 MME/SGSN에게 표시할 수 있다. MME/SGSN은 PDN 접속 요청을 거부하기 이전에 그 APN에 대해 또 다른 PGW/GGSN을 시도할 수 있다.

과부하를 제어하고 및/또는 정체를 관리하는 또 다른 예시적 메커니즘은 주기적 TAU/RAU 시그널링의 최적화(Optimizing periodic TAU/RAU Signaling)라 불린다. 주기적 TAU 시그널링으로부터의 네트워크 부하를 감소시키기 위해, 주기적 TAU/RAU 타이머와 모바일 도달가능 타이머(Mobile Reachable timer)의 더 긴 값들이 도입되었다. 긴 주기적 TAU/RAU 타이머 값은 MME/SGSN에서 국지적으로 구성되거나 가입 데이터의 일부로서 HSS/HLR에 저장될 수 있다. 부착/RAU/TAU 절차 동안에 MME/SGSN은, '낮은 액세스 우선권' 표시자, 오퍼레이터 정책 및 가입 데이터를 이용하여 주기적 TAU/RAU 타이머를 결정할 수 있다. 가입된 주기적 RAU/TAU 타이머는 가입 정보의 일부로서 HSS/HLR에 저장될 수 있고 MME/SGSN에 제공될 수 있다.

과부하를 제어하고 및/또는 정체를 관리하는 또 다른 예시적 메커니즘은 GTP-C 부하/과부하 제어(GTP-C Load/Overload Control)라 불린다. 예를 들어, MME, SGW, 또는 PGW 등의 GTP-C 기반의 노드는, 피어 노드에 의해 취해진 동작을 통해 과부하된 노드에 대한 과부하 상황을 완화하기 위하여 과부하 제어 정보를 전달할 수 있다.

상기에서 요약된 예시적 정체 및 과부하 제어 메커니즘들은 본질적으로 일반적인 것이며 MTC 디바이스 뿐만 아니라 비-MTC 디바이스에도 적용될 수 있다. 이들 메커니즘들은 주로 네트워크를 비정상적으로 많은 수의 디바이스/UE들로부터의 시그널링 및 데이터에 의해 야기될 수 있는 정체로부터 보호하기 위해 도입되었다. 이하의 개시내용에서, 기존의 정체 및 과부하 제어 메커니즘들에서의 다양한 문제들이 인식되고 설명된다. 다양한 실시예들에 따라, 본 개시내용은, 3GPP 네트워크와 M2M 서비스 층이 서로의 정체/과부하 상태를 효율적으로 및 지능적으로 관리하기 위해 조율하할 수 있고 정보를 공유할 수 있는 다양한 방식을 설명한다.

코어 네트워크 노드들과 M2M 네트워크 노드들 사이의 조율을 통해 정체를 관리하기 위한 시스템, 방법, 및 장치 실시예들이 여기서 설명된다. 한 실시예에서, 서비스 층 노드는, 프로세서, 메모리, 및 통신 회로를 포함한다. 서비스 층 노드는 그 자신의 통신 회로를 통해 코어 네트워크에 접속될 수 있고, 서비스 층 노드는, 서비스 층 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 서비스 층 노드로 하여금 다양한 동작을 수행하게 하는, 서비스 층 노드의 메모리에 저장된 컴퓨터-실행가능한 명령어들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 서비스 층 노드는 코어 네트워크의 정체 상태와 연관된 표시 메시지를 수신할 수 있다. 표시 메시지는 정체 상태에 대응하는 하나 이상의 파라미터를 포함할 수 있다. 서비스 층 노드는, 하나 이상의 파라미터에 기초하여, 코어 네트워크 상의 활동을 감소시키는 동작을 선택할 수 있다. 서비스 층 노드는 선택된 동작을 수행하여 코어 네트워크 상의 활동을 감소시킴으로써, 정체 상태를 제거할 수 있다. 예시적 실시예에서, 머신 타입 통신 상호연동 기능(MTC-IWF)으로부터 표시 메시지가 수신된다. 또 다른 예시적 실시예에서, 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF)으로부터 표시 메시지가 수신된다. 서비스 층 노드는, 예를 들어, 코어 네트워크에 접속된 디바이스와 연관된 사용자 평면 데이터 레이트를 감소시키고; 새로운 세션의 생성을 보류하며; 코어 네트워크로부터 접속해제될 수 있는 디바이스들의 목록을 코어 네트워크에 제공하고; Rx 인터페이스를 통해 확립된 적어도 하나의 세션을 종료 또는 수정하며; 및/또는 적어도 하나의 디바이스에게 그 적어도 하나의 디바이스가 그 자신의 사용자 평면 데이터 레이트를 감소시켜야 한다거나, 그 자신의 사용자 평면 접속의 수를 감소시켜야 한다거나, 그 자신의 사용자 평면 접속들 중 적어도 하나를 종료해야 한다거나, 백오프 타이머가 만료할때까지 그 자신의 패킷 데이터 네트워크(PDN) 접속을 종료해야 한다거나, 소정의 무선 액세스 기술(RAT)을 통한 데이터 전송을 중단해야 한다는 것을 통보함으로써, 선택된 동작을 수행할 수 있다. 정체 상태에 대응하는 하나 이상의 파라미터는, 코어 네트워크와 연관된 신원(identity); 정체 상태와 연관된 코어 네트워크의 일부를 나타내는 IP 주소 범위; 정체 상태에 대응하는 정체량과 연관된 감소 파라미터; 활동을 감소시키기 위한 선택된 동작을 나타내는 부하의 유형, 및 선택된 동작과 연관된 지속기간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또 다른 예시적 실시예에서, 서비스 층 노드는 서비스 층 노드가 수행하고자 하는 동작을 코어 네트워크의 노드에게 통보하는 요청을 전송할 수 있다. 이 동작은 코어 네트워크의 자원을 요구할 수 있다. 이 요청에 기초하여, 서비스 층 노드는 코어 네트워크로부터 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들어, 이 메시지는 PCRF 또는 PGW로부터 수신될 수 있다. 메시지는, 서비스 층 노드가 동작을 수행할 시간, 동작에 이용될 수 있는 코어 네트워크의 능력, 또는 요구되는 자원이 동작을 위해 예약되어 있다는 표시 중 적어도 하나를 표시할 수 있다. 요청은, 서비스 층 노드가, 그 동작이 미리결정된 임계치보다 높은 데이터 레이트를 요구한다고 결정할 때 전송될 수 있다. 대안으로서, 요청은 서비스 층 노드가, 그 동작이 미리결정된 임계치보다 많은 수의 디바이스를 트리거한다고 결정할 때 전송될 수 있다. 요청은, 제한이 아닌 예로서 제시되는 다음과 같은 것들: 서비스 층 노드가 수행하고자 하는 절차의 유형, 서비스 층 노드가 절차를 수행하고자 하는 디바이스의 개수, 절차에 대해 요구되는 데이터 레이트, 서비스 층이 절차를 수행하고자 하는 디바이스들이 위치한 지리적 영역, 절차에 대해 이용될 액세스 포인트 명칭(APN), 절차의 지연 용인, 또는 절차에 대해 예약되어야 하는 하나 이상의 자원 중에서 적어도 하나의 표시를 포함할 수 있다.

역시 또 다른 예시적 실시예에서, 코어 네트워크 노드는, 프로세서, 메모리, 및 통신 회로를 포함할 수 있다. 코어 네트워크 노드는 그 자신의 통신 회로를 통해 코어 네트워크의 일부일 수 있고, 코어 네트워크 노드는, 코어 네트워크 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 코어 네트워크 노드로 하여금 서비스 층 노드의 정체 상태와 연관된 제1 요청을 수신하게 하는, 코어 네트워크 노드의 메모리에 저장된 컴퓨터-실행가능한 명령어들을 더 포함할 수 있다. 요청은 정체 상태에 대응하는 하나 이상의 파라미터를 포함할 수 있다. 하나 이상의 파라미터에 기초하여, 코어 네트워크 노드는 서비스 층 노드로부터 접속해제할 제1 디바이스를 결정할 수 있고, 코어 네트워크 노드는 서비스 층 노드로부터 제1 디바이스를 분리할 수 있다. 하나 이상의 파라미터는 코어 네트워크 노드에게 제1 디바이스를 분리할 것을 지시하는 유휴 모드 파라미터를 포함할 수 있다. 하나 이상의 파라미터는, 제1 요청의 수신시에 코어 네트워크로부터 즉각 접속해제되어야 하는 복수의 디바이스들을 나타내는 접속해제 목록을 포함할 수 있고, 접속해제 목록은 제1 디바이스를 포함할 수 있다. 하나 이상의 파라미터는, 더 높은 우선권 디바이스가 서비스 층 노드에 액세스하는 것을 허용하기 위해 코어 네트워크로부터 분리될 수 있는 복수의 디바이스들을 나타내는 취약성 목록(vulnerability list)을 포함할 수 있고, 취약성 목록은 제1 디바이스를 포함할 수 있다. 한 예에서, 하나 이상의 파라미터는, 기간을 나타내는 백오프 타이머를 포함할 수 있고, 이 기간 이후에 제1 디바이스는 서비스 층 노드로의 재부착을 시도할 수 있다.

본 요약은, 이하의 상세한 설명에서 더 설명되는 선발된 개념들을 간략화된 형태로 소개하기 위해 제공되는 것이다. 본 요약은, 청구 대상의 핵심 피쳐나 본질적 피쳐들을 식별하기 위함도 아니고, 청구 대상의 범위를 제한하기 위해 이용되는 것도 아니다. 또한, 청구 대상은 본 개시의 임의의 부분에서 언급된 임의의 또는 모든 단점을 해결하는 한도로 제한되지 않는다.

유사한 참조 번호는 유사한 요소를 나타내는 첨부된 도면과 연계하여 예로서 주어지는 이하의 상세한 설명으로부터 더 상세한 이해를 얻을 수 있고, 이하에서:
도 1a는 머신-타입 통신(MTC; machine-type communication)을 위한 예시적 3GPP 아키텍쳐를 도시하는 시스템도이다;
도 1b는 3GPP 시스템에서의 예시적 정책 및 과금 제어(PCC; Policy and Charging Control) 아키텍쳐를 도시하는 시스템도이다;
도 1c는 사용자 데이터 컨버전스(UDC; user data convergence) 아키텍쳐의 예를 도시하는 시스템도이다;
도 1d는 예시적 MOSAP 비-로밍 아키텍쳐를 도시하는 시스템도이다;
도 2는 예시적 실시예에 따른 수신기(Rx) 인터페이스가 서비스 능력 서버(SCS)에게 정체에 대해 통보하는 예시적 콜 흐름을 도시하는 흐름도이다;
도 3은 예시적 실시예에 따른 패킷 데이터 네트워크(PDS; Packet Data Network) 게이트웨이(PGW)가 머신 타입 통신 상호연동 기능(MTC-IWF)을 통해 SCS에게 액세스 포인트 명칭(APN) 부하 표시를 전송하는 예시적 콜 흐름을 도시하는 흐름도이다;
도 4는 예시적 실시예에 따른 PGW가 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF)에게 데이터 레이트 기반의 정체 상태가 있다는 것을 나타내는 예시적 콜 흐름을 도시하는 흐름도이다;
도 5는 예시적 실시예에 따른 SCS와의 이동성 관리 엔티티(MME) 과부하 제어 조율의 예를 도시하는 흐름도이다;
도 6은 예시적 실시예에 따른 Mh 인터페이스를 통한 낮은 액세스 우선권(LAP; low access priority) 및 비상 정보 프로비저닝(provisioning)을 위한 콜 흐름을 도시하는 흐름도이다;
도 7은 예시적 실시예에 따른 Tsp 인터페이스를 통한 LAP 및 비상 정보 프로비저닝을 위한 콜 흐름을 도시하는 흐름도이다;
도 8은 예시적 실시예에 따른 Tsp 인터페이스를 통한 SCS 과부하 제어의 예를 도시하는 흐름도이다;
도 9는 예시적 실시예에 따른 Mh 인터페이스를 통해 SCS 정체 파라미터를 프로비저닝하기 위한 예시적 콜 흐름을 도시하는 흐름도이다;
도 10은 예시적 실시예에 따른 코어 네트워크(CN; core network) 용량을 요청하기 위한 예시적 콜 흐름을 도시하는 흐름도이다;
도 11a는 하나 이상의 개시된 실시예들이 구현될 수 있는 예시적 머신-대-머신(M2M) 또는 사물 인터넷(IoT) 통신 시스템의 시스템도이다;
도 11b는 도 11a에 나타낸 M2M/IoT 통신 시스템 내에서 이용될 수 있는 예시적 아키텍쳐의 시스템도이다;
도 11c는 도 11a에 나타낸 통신 시스템 내에서 이용될 수 있는 예시적 M2M/IoT 단말기 또는 게이트웨이 디바이스의 시스템도이다;
도 11d는 도 11a의 통신 시스템의 양태들이 구현될 수 있는 예시적 컴퓨팅 시스템의 블록도이다.

상기에서 요약된 예시적 정체 및 과부하 제어 메커니즘들은 본질적으로 일반적인 것이며 MTC 디바이스 뿐만 아니라 비-MTC 디바이스에도 적용될 수 있다. 이들 메커니즘들은 주로, 제한없이 사용자 장비(UE)라 부를 수 있는, 비정상적으로 많은 수의 디바이스들로부터의 시그널링 및 데이터에 의해 야기될 수 있는 정체로부터 네트워크를 보호하기 위해 도입되었다. 이하의 개시내용에서, 기존의 정체 및 과부하 제어 메커니즘들에서의 문제점들이 인식되었다. 예를 들어, 예컨대 '낮은 액세스 우선권' 등의 MTC 디바이스들의 구성은, UE/USIM(Universal Subscriber Identity Module) 상에서 미리구성되거나 OMA-DM(Open Mobile Alliance-Device Management) 또는 USIM 오버 더 에어(OTA; over the air) 절차에 의해 수행될 수 있다. 이 정보는, 현재, 편의상 HSS/HLR이라고 집합적으로 부를 수 있는 홈 가입자 서버(HSS; Home Subscriber Server) 또는 홈 위치 등록기(HLR; Home Location Register)에 저장된 가입 정보에서 이용가능하지 않다. 따라서, 네트워크는, 디바이스가 네트워크 액세스 서버(NAS; Network Access Server) 또는 무선 자원 제어(RRC; Radio Resource Control) 절차에서 낮은 액세스 우선권을 표시하지 않는 한, '낮은 액세스 우선권' 디바이스를 식별할 수 없다.

여기서 식별된 기존의 메커니즘과 연관된 또 다른 예시적 문제점은, UE가 '낮은 액세스 우선권'으로 패킷 데이터 네트워크(PDN)에 접속할 때, PDN 접속이 비활성화될 때까지 액세스 우선권은 변경될 수 없다는 것이다. 네트워크 또는 서비스 층은 PDN 접속과 연관된 낮은 우선권을 동적으로 변경할 수 없고 낮은 우선권 PDN 접속은 정체 동안에 두절(drop)되기 쉽다.

여기서 식별된 기존의 메커니즘에서의 또 다른 예시적 문제점은, '낮은 액세스 우선권' 표시자는, 디바이스가 지연 용인성이라는 것을 표시할 뿐이고, 그와 연관된 우선권 값을 갖지 않는다는 것이다. 정체 동안에, 새로운 RRC/SM/MM 절차는 거부될 수 있고 MTC 디바이스들로부터의 기존의 RRC/SM/MM 접속들 중 일부는 정체가 감소될때까지 해제될 수 있다. 일부 경우에, 해제될 접속들은 오직 '낮은 액세스 우선권' 표시자에만 기초하여 선택되고, 이것은 (서비스 층에 관하여) 어떤 비교적 높은 우선권의 M2M 접속이 해제되게 하고 어떤 비교적 낮은 우선권의 M2M 접속이 유지되게 할 수 있다.

많은 수의 MTC 디바이스들에 의해 야기될 수 있는 정체 및 과부하의 문제는 3GPP 네트워크에 대한 문제만은 아니다. 이것은 또한, 집합적으로 AF/SCS/AS 또는 예를 들어 M2M 서비스 층 등의 그 임의의 변형이라 부를 수 있는, 애플리케이션 기능(AF) 또는 서비스 능력 서버(SCS) 또는 애플리케이션 서비스(AS)에 대한 문제일 수 있다. M2M 서비스 층은 서비스 층에서 어떤 과부하 제어 메커니즘을 가질 수 있지만, 기저 네트워크와의 조율로부터 혜택을 입을 수 있다.

예를 들어, 이하에서 더 설명되는 바와 같이, M2M 서비스 층과 3GPP 네트워크는 서로 조율하여 모바일 네트워크 및 서비스 층에서 정체를 관리하는 것을 도울 수 있다. 후술되는 바와 같이, M2M 서비스 층은 과부하/정체 기간 동안에 M2M 디바이스들을 지능적으로 관리하기 위해 3GPP 코어 네트워크(CN)에 보조를 제공할 수 있다. 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 3GPP CN은 서비스 층 정체를 관리하는 것을 돕기 위해 M2M 서비스 층에 서비스들을 제공할 수 있다. 추가로, 여기서 설명되는 바와 같이, 서비스 층 및 코어 네트워크는 그들의 활동을 더 양호하게 조율하여 모바일 네트워크가 가용 자원을 가질 때 M2M 디바이스들이 가장 활동적이게 할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 3GPP 네트워크와 M2M 서비스 층이 서로의 정체/과부하 상태를 효율적으로 및 지능적으로 관리하기 위해 조율하고 정보를 공유할 수 있기 위한 다양한 방법들이 여기서 설명된다.

전술된 바와 같이, 코어 네트워크는 그 정체를 관리하기 위해 상이한 메커니즘들을 적소에 가진다. 예를 들어, SCS가 코어 네트워크 과부하를 제어 및 관리하는 것을 지원할 수 있는 일부 새로운 방법들이 여기서 설명된다.

예시적 실시예에 따르면, 전반적으로 도 1a 및 도 1b를 참조하여, PDN 게이트웨이(PGW)가 액세스 포인트 명칭(APN) 레벨 정체를 식별하면, PCRF를 이용하여 Rx 인터페이스를 통해 SCS에게 (예를 들어, SCS의 AF에게), 또는 Tsp 인터페이스를 통해 MTC-IWF에게 통보할 수 있다. CN은 이하에서 더 설명되는 바와 같이 정체 파라미터와 허용가능한 레벨을 제공할 수 있다. SCS는 CN 정체를 감소시키기 위해 어떤 동작을 수행할 수 있다. 예시적 동작은, 제한없이, 사용자 평면을 통해 UE들에게 접속해제하거나, 분리하거나, 그들의 사용자 평면 활동을 지연 또는 감소시킬 것을 명령하는 것; PDN 접속 종료를 위한 디바이스들의 목록을 제공하는 것; 임의의 AF 세션 생성 또는 수정을 보류하는 것; 및 사용자 평면 데이터 레이트를 감소시키는 것을 포함한다.

또 다른 실시예에 따르면, PGW는 SCS에게 사용자 평면 데이터 레이트 기반의 정체를 통보할 수 있고 심각하게 영향받는 특정한 디바이스들에 대한 정보를 제공할 수 있다. SCS는 전반적 데이터 레이트 감소 및/또는 특정한 디바이스의 데이터 레이트 감소를 도울 수 있다. SCS는 그 데이터 통신을 재스케쥴링하거나 그 데이터 통신을 나중의 시간으로 계획할 수 있다. 재스케쥴링을 위한 예시적 방법이 이하에서 설명된다.

다양한 다른 예시적 실시예에서, 이동성 관리 엔티티(MME)는: MME가 APN 기반의 정체를 검출할 때; GTP-C 기반의 부하/과부하 표시가 서빙 게이트웨이(SGW)/PGW로부터 수신될 때, 다운링크 데이터 통보(DDN) 기반의 정체가 SGW에 의해 표시될 때, 및/또는 기타의 내부 MME 기반의 정체 식별 메커니즘이 발생할 때, 정체 표시를 MTC-IWF를 통해 SCS에 제공한다. 이러한 정체 표시를 제공하기 위한 예시적 방법들이 이하에서 설명된다.

여기서 설명되는 다양한 다른 예시적 실시예에서, 코어 네트워크는 SCS 과부하 제어에서 보조를 제공한다. SCS는 서비스 층 과부하 제어를 위해 상이한 방법들을 이용할 수 있다. 예를 들어, SCS가 코어 네트워크와 관계를 가질 때(예를 들어, 도 1a 참조) 등에, SCS 과부하를 관리 및 제어하는데 있어서 코어 네트워크가 보조할 수 있는 방법들이 여기서 설명된다. 예를 들어, SCS에서 과부하 상황이 있을 때, SCS는, 후술되는 바와 같이, 코어 네트워크가, Tsp 기준점을 통해, M2M 디바이스들을 접속해제하고, 디바이스들이 SCS에 액세스하는 것을 방지하며, 및/또는 SCS로의 새로운 접속을 일시적으로 지연할 것을 요청할 수 있다. 또한 후술되는 바와 같이, SCS는 Mh 기준점을 통해 또는 Tsp 기준점을 통해 CN에서의 소정의 정체 임계치 파라미터를 프로비저닝할 수 있다. 파라미터들은 CN이 SCS 과부하를 방지하는 제약 또는 정책을 집행할 수 있게 할 수 있다. SCS는, 예를 들어, SCS에 접속하는 것이 허용되어야 하는 최대수의 디바이스, SCS에 의해 핸들링될 수 있는 최대 데이터 레이트 등의, 파라미터들을 프로비저닝할 수 있다.

여기서 설명되는 다양한 실시예에서, SCS 절차는 CN 부하에 기초한다. 예를 들어, 벌크 디바이스 트리거링 등의 일부 SCS 절차는 CN에서 과부하를 야기할 수 있다. SCS가 코어 네트워크에게 Tsp 기준점을 통해 자신이 수행하고자 하는 절차에 대해 통보하기 위한 예시적 방법이 이하에서 설명된다. 코어 네트워크는, 예를 들어 및 제한없이, 절차에 대한 자원을 예약하고, SCS에게 절차를 실행하기 위한 더 나은 시간을 제공하거나, 현재의 부하에 기초하여 코어 네트워크에 의해 얼마나 많은 절차가 핸들링될 수 있는지를 표시할 수 있다. 이것은 CN 과부하를 피하는데 도움이 될 수 있고, SCS 절차에 대한 성공의 기회를 향상시킬 수 있다.

또 다른 예시적 실시예는 정체 제어를 위한 MTC 정보 프로비저닝을 포함한다. SCS는 코어 네트워크에게 M2M UE의 낮은 액세스 우선권(LAP) 정보와 비상 정보를 Mh 기준점을 통해 또는 Tsp 기준점을 통해 제공할 수 있다. 이 정보는 CN이 과부하 동안에 M2M 디바이스를 적절히 핸들링하는 것을 허용하는데 이용될 수 있다. CN에서 SCS에 의해 이 정보를 프로비저닝하기 위한 예시적 방법이 이하에서 설명된다. 또한, 코어 네트워크에서 유지될 수 있는 예시적 새로운 MTC 정보가 이하에서 열거된다.

전술된 바와 같이, 3GPP 코어 네트워크와 M2M 서비스 층은 서로 조율하여 효과적이고 지능적인 정체 제어 메커니즘을 생성할 수 있다. 3GPP 코어 네트워크와 M2M 서비스 층 양쪽 모두는, 여기서 설명되는 바와 같이 정체 및 과부하 제어 정보를 공유함으로써 혜택을 받을 수 있다. 본 개시내용은, 제한이 아닌 예로서 제공되는 다음과 같은 영역을 탐구한다: 상호 정체 조율의 달성; 서비스 층 조율을 동반한 CN에서의 과부하 제어 메커니즘; CN 조율을 동반한 서비스 층에서의 과부하 제어 메커니즘; M2M 서비스가 그 활동을 CN 네트워크와 조율/스케쥴링하는 과부하를 피하기 위한 접근법; HSS/UDR에서 유지되는 UE 가입 정보에 대한 업데이트; 및 CN에서 유지되는 SCS 가입 정보에 대한 업데이트.

(이하에서 설명되는) 도 2 내지 도 10은 정체 및 과부하 상태를 관리하기 위한 방법 및 장치의 다양한 실시예를 나타낸다. 이들 도면에서, 다양한 단계들 또는 동작들은, 하나 이상의 기능, 디바이스, 게이트웨이, 및/또는 서버에 의해 수행되는 것으로 도시되어 있다. 이들 도면들에 예시된 기능, 디바이스, 게이트웨이, 및 서버들은 통신 네트워크 내의 논리적 엔티티를 나타내며, 후술되는 도 11c 또는 11d에 나타낸 일반적 아키텍쳐들 중 하나를 포함할 수 있는 이러한 네트워크 노드의 메모리에 저장되고 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어(예를 들어, 컴퓨터-실행가능한 명령어)의 형태로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 즉, 도 2 내지 도 10에 나타낸 방법들은, 예를 들어 도 11c 또는 도 11d에 나타낸 노드 또는 컴퓨터 시스템과 같은 네트워크 노드의 메모리에 저장된 소프트웨어(예를 들어, 컴퓨터-실행가능한 명령어)의 형태로 구현될 수 있고, 그 컴퓨터 실행가능한 명령어들이 노드의 프로세서에 의해 실행될 때 도면들에 나타낸 단계들을 수행한다. 이들 도면들에 나타낸 임의 전송 및 수신 단계들은 노드의 통신 회로(예를 들어, 각각 도 11c 및 도 11d의 회로(34 또는 97))에 의해 노드의 프로세서와 프로세서가 실행하는 컴퓨터-실행가능한 명령어(예를 들어, 소프트웨어)의 제어하에 수행될 수 있다는 것도 역시 이해해야 한다. 예를 들어, 코어 네트워크 내의 임의의 노드가 정체를 경험하거나 네트워크 내의 정체 상태를 식별하는 것이 가능할 수 있다. 도 2 내지 도 7을 참조하여 이하에서 설명되는 다양한 실시예들에 따르면, 서비스 층(예를 들어, SCS)은 정체 제어에서 CN의 상이한 노드들을 보조할 수 있다.

한 실시예에서, PGW는 복수의 PDN을 지원할 수 있고 PDN/APN 기반으로 과부하를 식별할 수 있다. APN 상의 과부하 상황은 추가의 PDN 접속 활성화 또는 베어러 자원 생성 및 수정을 방지할 수 있다. PGW는 여전히 기존의 베어러 상에서의 데이터 통신과 UE로부터의 PDN 접속해제를 지원할 수 있을 것이다. SCS가 이 과부하 상황에서 PGW를 보조할 수 있는 예가 이하에서 설명된다.

일부 경우에, PGW는 많은 수의 패킷들이 누락되게 하는 데이터 레이트 기반의 정체 상황을 검출할 수 있다. 이 과부하 상태는 PGW에 지장을 주거나 주지 않을 수 있다, 예를 들어, PGW가 PDN 접속 활성화 또는 베어러 자원 수정 등의 ESM 절차를 핸들링하는 것에 지장을 주거나 주지 않을 수 있다. 그러나, 이 상황은 일부 데이터 통신과 경험의 품질(QoE)에 영향을 줄수도 있다. 예시적 실시예에 따라 SCS로부터의 조율을 수반한 이 시나리오를 핸들링하기 위한 방법들이 이하에서 설명된다.

한 실시예에서, PGW가 APN 레벨 정체를 식별한 경우를 해결하기 위한 접근법이 구현된다. 도 2를 참조하면, PGW가 PCRF에게 APN 레벨 정체가 있다는 것을 표시하는 시나리오가 예시되어 있다. PGW는 또한 PCRF에게 정체의 원인을 통보한다. 예시된 실시예에 따르면, PCRF는 Rx 인터페이스를 이용하여 AF/SCS에게 상태를 통보하고, AF/SCS는 Rx 인터페이스를 통해 데이터 흐름 또는 PDN 접속을 종료함으로써 이 문제를 해결한다. SCS가 디바이스들에게 사용자 평면을 통해 베어러들을 종료하고, PDN으로부터 접속해제하거나 및/또는 셧다운할 것을 명령함으로써 사용자 평면 베어러들도 역시 감소될 수 있다.

도 3을 참조하면, PGW가 APN 부하 표시를 PCRF 대신에 MTC-IWF를 통해 SCS에 전송하는 대안적 실시예가 예시되어 있다. 일부 경우에, 정체가 주로 높은 데이터 레이트에 의해 야기된다면, (이하에서 상세히 설명되는) 도 4를 참조하여 설명되는 절차가 수행될 수 있다. APN은 단일의 PGW 상에 호스팅되거나 복수의 PGW에 의해 서빙될 수 있다. PGW는 또한, 하나보다 많은 APN을 서빙하도록 구성될 수 있다. PGW는 APN 정체를 검출할 수 있고, 그 내용이 본 명세서에 완전히 개시되는 것처럼 참조에 의해 포함되는, 3GPP TS 23.401, "General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access" 에서 설명되는 과부하 제어 절차 등의 과부하 제어 절차를 개시할 수 있다. APN 정체 검출은, 예를 들어, APN에 대한 활성 베어러의 최대수, APN당 베어러 활성화의 최대 레이트 등의 상이한 기준에 기초할 수 있다. APN 상에서 정체가 검출되면, 예를 들어, PGW는 PDN 접속을 거부할 수 있다. PGW는 또한, 정체 상태를 MME에 표시할 수 있다. 이러한 표시는 그 APN에 대한 PGW로의 새로운 PDN 접속을, 예를 들어, 명시된 양의 시간이 만료될 때까지 중단시킬 수 있다. PGW는 또한, 앞서 참조된 3GPP TS 23.401의 Release 12에 명시된 것들과 같은, GTP-C 부하/과부하 제어 메커니즘을 채용할 수 있다. 코어 네트워크에 현재 이용가능한 정체 제어 메커니즘은 "강제대입(brute-force)" 방법이다. 애플리케이션(또는 서비스) 층은 접속이 두절 및/또는 거절되기 이전에 아무런 경고를 받지 않을 수 있다. 또한, 애플리케이션(또는 서비스) 층은 어느 접속이 우선권이 더 낮은지에 관해 코어 네트워크에 어떤 안내를 제공하지 못할 수도 있다. 따라서, 코어 네트워크는 현재 디바이스 상에서 어떤 애플리케이션이 실행중인지를 알지 못한채 어떤 흐름을 두절 또는 거부할지를 결정하도록 되어 있다.

여기서 설명되는 다양한 실시예에서, PGW는 그 부하/과부하 상태를 SCS에 표시할 수 있다. 따라서, 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이(PGW)는 SCS가 PGW/APN의 과부하 상태를 감소시키는데 도움이될 수 있는 어떤 동작을 수행할 수 있게 할 수 있다. PGW는 부하 표시를 PCRF에 전송할 수 있고 PCRF는 상세사항을 AF/SCS에 포워딩할 수 있다. 대안으로서, 부하 표시는 또한 MTC-IWF를 통해 SCS에 전송될 수 있다. 예를 들어, MTC-IWF 접근법이 이용될 수 있고 여기서 AF는 SCS에 의해 제공되지 않는다.

예를 들어, UE, PGW, APN 및 SCS 등의 다양한 엔티티를 포함할 수 있는 복수의 통신 시나리오가 있다. 예를 들어, 주어진 UE는 하나 이상의 PGW에 의해 유지되는 하나 이상의 APN을 이용하여 하나 이상의 SCS와 통신할 수 있다. 본 절은 정체가 APN 레벨에 있는 시나리오를 설명한다. CN은 APN에 존재하고 CN이 인에이블된 정체 조율을 갖는 SCS들 각각에게 APN 부하 표시를 제공할 수 있다. 예시적 실시예에서, CN은 이하에서 열거된 SCS 가입 정보에 기초하여 이 SCS 목록을 얻는다. SCS들은, 부하 표시 메시지의 수신시에, 영향받는 APN 상의 및 영향받는 APN을 통해 SCS에 접속된 UE들에 대한 활동을 감소시킬 수 있다.

예시적 실시예에 따르면, APN이 복수의 PGW에 의해 영향받고 과부하가 PGW들 중 하나에서 발생한다면, SCS에는 PGW에 의해 호스팅되는 APN의 IP 주소 범위가 제공될 수 있다. SCS는, 영향받는 PGW 상의, 예를 들어, 오직 영향받는 PGW 상의 활동을 감소시킬 것을 선택할 수 있다.

CN은 SCS에게 SCS로부터 요구되는 동작과 정체의 원인에 대한 표시를 제공할 수 있다. CN은 그 정체 레벨을 제공할 수 있고 SCS는 그 활동을 비례적으로 감소시킬 수 있다. 예를 들어, CN이 소정량의 세션들을 종료할 필요가 있다면, CN은 PDN 내의 각각의 SCS가 종료해야만 하는 세션들의 정확한 개수를 제공할 수 있다. 대안으로서, CN은 퍼센트 값을 제공하여 각각의 SCS가 제공된 퍼센트 값에 비례하여 그들의 세션 수를 감소시킬 수 있게 할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, SCS는, 예를 들어, 사용자 평면 표시를 제공하는 것, PDN 접속해제를 개시하는 것, AF 세션 생성 또는 수정을 피하는 것, 또는 AF 세션을 종료하는 것 등의 다양한 동작을 수행할 수 있다.

사용자 평면 표시를 제공하는 것에 관하여, SCS는 디바이스(예를 들어, UE)에게 사용자 평면을 통해 APN 상의 그 활동을 감소시킬 것을 통보할 수 있다. SCS는 UE에게 PDN으로부터 접속해제하거나, 네트워크로 분리하거나, PDN 상의 임의의 베어러의 생성을 삼가하거나, 대안적 APN을 이용하거나, 이들의 임의의 적절한 조합을 명령할 수 있다. SCS는 또한 디바이스가 재접속할 수 있는 때를 표시하기 위해 백오프 타이머를 제공할 수 있다. APN 정체하에서, PGW는 여전히 기존의 베어러 상의 데이터 전송을 지원할 수 있고 UE로부터의 PDN 접속해제 요청을 핸들링할 수 있다(예를 들어, 3GPP TS 23.401 참조). SCS는 이 표시를 기존의 베어러들 중 하나 상의 사용자 평면을 통해 또는 (존재한다면) Wi-Fi, WiMAX 등의 대안적 경로를 통해 전송할 수 있다.

SCS 개시형 PDN 접속해제에 관하여, 여기서 설명된 실시예에 따라, SCS에는 UE의 PDN 접속을 종료하는 허락이 부여될 수 있다. 그러면, SCS는 PDN 접속이 종료될 수 있는 디바이스들의 목록을 제공할 수 있다. 예를 들어, SCS는 이 목록을 Rx 인터페이스 상의 AF를 통해 PCRF에 제공할 수 있다. PCRF는 이 목록을 PGW에 또는 MTC-IWF를 통해 PGW에 전달하여 PGW가 그들의 PDN 접속을 해제할 수 있게 할 수 있다. 예로서, M2M 디바이스/UE들은 SCS, 예를 들어, 단 하나의 SCS에 등록하거나 SCS와 통신하도록 구성될 수 있고, SCS는 디바이스에 관해 제어할 수 있다. 예를 들어, SCS는, 통신이 확립될 때 및 접속이 종료될 수 있는 때를 결정할 수 있다. 따라서, SCS가 M2M 디바이스에 관한 완전한 권한을 갖는 시나리오에서, 예를 들어, SCS에는 M2M 디바이스/UE에 의해 이루어진 PDN 접속을 종료하는 허가가 주어질 수 있다. 이하에서 설명되는 예시적 실시예에 따라, HSS/SPR/UDR 상에서 유지되는 UE들의 가입 정보는, UE의 PDN 접속을 종료하도록 허용된 SCS(들)을 언급하도록 구성될 수 있다. SCS가 UE의 PDN 접속이 종료될 수 있다는 것을 표시한다면, PCRF는 요청측 SCS가 표시된 UE의 PDN 접속을 종료할 허락을 갖고 있는지를 체크하고, 요청을 PGW에 포워딩할 수 있다. PGW는 UE의 PDN 접속 및 그 PDN 접속과 연관된 기타의 전용 베어러들을 두절시킬 수 있다. 이것은 활성 베어러의 개수를 감소시키는데 있어서 PGW를 도울 수 있다는 것을 이해할 것이다.

AF 세션 생성/수정을 피하는 것에 관하여, 예시적 실시예에 따르면, AF/SCS는 새로운 AF 세션의 생성 또는 기존의 AF 세션에 대한 수정을 삼가할 수 있다. CN은, SCS/AF가 임의의 AF 개시형 세션 생성 또는 수정을 시도하지 못하는 백오프 기간을 제공할 수 있다.

AF 세션 종료에 관하여, 한 실시예에서, SCS는 AF 세션을 갖는 애플리케이션들 중 일부를 종료할 것을 선택할 수 있다. SCS는 애플리케이션 상세사항을 AF에 제공할 수 있고 AF는 Rx 인터페이스를 통해 AF 세션을 종료할 수 있다. 예시적 AF 세션 종료 절차는, 마치 본 명세서에 개시된 것처럼 참조에 의해 포함되는, 3GPP TS 29.214, "Policy and Charging Control over Rx reference point"에서 설명되어 있다.

이제 도 2를 참조하면, 예시적 네트워크(200)는, UE(103), PGW(105), SPR/UDR(116), PCRF(108), 및 SCS(104)를 포함한다. SCS(104)는, 제한없이, M2M 서비스 층, 네트워크 노드, 애플리케이션 서버, 애플리케이션 기능, 또는 AF/SCS라고도 할 수 있다는 것을 이해할 것이다. SCS는, 내부 SCS 서비스로부터의 API 요청을 예를 들어 PCRF 및 MTC-IWF 등의 코어 네트워크 노드로 향하는 요청을 맵핑하는 내부 로직을 가질 수 있다는 것을 역시 이해할 것이다. SCS는 또한, 예를 들어, PCRF 및 MTC-IWF 등의 코어 네트워크 노드들로부터의 SCS로 향하는 요청으로부터 내부 SCS 서비스에 대한 API 요청을 생성하는 내부 로직을 가질 수도 있다. 코어 네트워크 노드 상호작용과 SCS API 요청을 맵핑하는 로직은 서비스 능력 노출 기능(SCEF; Service Capability Exposure Function)라 부를 수 있다. 유사하게, UE(103)는 원한다면 M2M 디바이스 또는 기타 임의의 MTC 디바이스를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 예시적 네트워크(200)는 개시된 주제의 설명을 용이하게 하도록 간소화된 것이며 본 개시내용의 범위를 제한하고자 함이 아님을 이해할 것이다. 네트워크(200) 등의 네트워크에 추가하여 또는 이를 대신에, 여기서 개시된 실시예들을 구현하기 위해 다른 디바이스, 시스템, 및 구성들이 이용될 수도 있고, 이러한 모든 실시예들은 본 개시내용의 범위 내인 것으로 간주된다. 도면들 내의 동일하거나 유사한 피쳐들을 나타내기 위해 참조 번호들은 다양한 도면들에서 반복될 수 있다는 것을 더 이해할 것이다.

202에서, 예시된 실시예에 따라, 부하 표시 요청(LIR; load indication request)이 전송된다. LIR은 다이에미터(diameter)에 기초한 Gx 인터페이스 상에서 전송되는 새로운 메시지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, PGW(105)가 베어러들의 총 개수가 지원될 수 있는 최대수의 베어러들에 근접하다는 것을 검출할 때, 202에서, PGW(105)는 부하 표시 요청 메시지를 전송함으로써 PCRF(108)에게 통보할 수 있다. PGW(105)는 메시지 내에 다양한 정보 요소(IE)를 포함할 수 있다. 예시적 IE들은, 제한없이:

● 원인, 이것은, 과부하를 야기한 조건을 나타낼 수 있다.

● 총 활성 베어러, 이것은, APN 상에서 현재 활성인 베어러들의 개수를 나타낼 수 있다.

● 영향받는 APN, 이것은, 영향받는 APN과 연관된 식별자를 나타낼 수 있다. 일부 경우에, 예를 들어, 전체 PGW(105)가 영향받는다면, APN들의 목록이 제공될 수 있다.

● 최대 활성 베어러, 이것은 PGW(105)가 지원할 수 있는 최대 값과 연관된 임계치를 나타낼 수 있다.

● 원하는 베어러 개수, 이것은 원하는 베어러 개수를 나타낼 수 있고, 나아가, PCRF(108)에게 얼마나 많은 베어러가 종료될 필요가 있는지를 나타낼 수 있다.

● 백-오프 타이머, 이것은 AF/SCS(104)가 새로운 AF 세션 개시 또는 AF 세션 수정을 억제해야 하는 기간을 나타낼 수 있다.

예를 들어, 복수의 APN이 영향받는다면, 상기 예시적 IE들의 복수의 세트가 존재할 수 있다. PCRF(108)는 부하 표시가 주어진 SCS에 제공되어야 하는지를 결정할 수 있다. 예시적 실시예에서, PCRF(108)는 APN 내의 SCS들의 목록으로 구성될 수 있다. 대안으로서, PCRF(108)는 SPR/UDR(116)로부터 상세사항을 얻을 수 있다.

204에서, 예시적인 예에 따라, AF/SCS 정보 및 프로파일 요청(APR) 메시지는 Sp/Ud 인터페이스 상에서 전송된다. 도시된 바와 같이, PCRF(108)는 APR 메시지를 SPR/UDR(116)에 전송하여 APN에서 이용가능한 SCS(104)들의 목록을 얻을 수 있다. APR 메시지는 전송된 '영향받는 APN' IE를 포함할 수 있다. SPR/UDR(116)은 SCS(104)와 연관된 가입 정보를 체크하여 어느 SCS가 표시된 APN에 가입했는지를 결정할 수 있다. 이 부분은 이하에서 더 설명된다. 한 실시예에서, SPR/UDR(116)은 또한, 각각의 SCS와 연관된 가입 정보 각각을 체크하는 것 대신에, APN당 SCS들의 별도의 목록을 유지할 수 있다.

206에서, 예시적인 실시예에 따라, 이하에서 설명되는 새로운 메시지인 AF/SCS 정보 및 프로파일 회신(APA) 명령은 Sp/Ud 인터페이스 상에서 전송된다. SPR/UDR(116)은, SCS들의 목록과 SCS들 각각에 대한 관련된 가입 정보를 포함할 수 있는 APA 메시지를 전송할 수 있다. SCS들 각각과 연관된 가입 정보는 SCS들 각각의 허락과 능력을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정보는, 주어진 SCS가 APN 기반으로 부하 감소를 지원하는 능력을 갖고 있는지 및 주어진 SCS가 UE들의 PDN 접속을 비활성화하기 위한 허락을 갖고 있는지를 운반할 수 있다. 일부 경우에, PCRF(108)는, 부하 감소를 위해 채용될 방법에 대한 회수된 정보와 정책들에 기초하여 정체가 어떻게 완화될 수 있는지를 결정할 수 있다. 일부 경우에, PCRF(108)는 AF/SCS가 접속해제될 수 있는 베어러/디바이스들을 선택하는 것을 허용할 수 있다.

여전히 도 2를 참조하면, 208에서, 예시된 실시예에 따라, APN/PGW 부하 표시 요청(ALR) 명령이 다이에미터 기반의 Rx 인터페이스 상에서 전송된다. PCRF(108)는 부하 표시 메시지를 SPR/UDR(116)로부터의 APA 메시지에서 수신된(이전 단계) 목록으로부터 선택된 SCS들 각각(예를 들어, SCS(104))에 전송한다. 이 메시지는 예를 들어 및 제한없이: APN/PDN 정보; IP 주소 범위; 감소의 퍼센트/양; 부하 감소의 유형; 기간, 및 백오프 타이머 등의 다양한 정보를 포함할 수 있다.

APN/PDN 정보는, 영향받는 APN 명칭, PDN ID, 또는 IP 도메인 ID를 나타낼 수 있다. IP 주소 범위에 관하여, 예로서, PDN의 일부만이 영향받는다면, 각각의 PDN에 대해, PCRF(108)는 영향받는 IP 주소 범위를 나타낼 수 있다. SCS(104)는 부하 감소에 대해 이 범위 내에 드는 디바이스들(예를 들어, UE(103))을 선택할 수 있다. 감소의 퍼센트/양에 관하여, 예를 들어 단 하나의 SCS가 연락되었다면, PCRF(108)는 두절될 필요가 있는 PDN 접속의 정확한 개수를 제공할 수 있다. 복수의 SCS가 관여된다면, 예를 들어, SCS(104)는 감소될 필요가 있는 퍼센트 값을 제공할 수 있다. PCRF(108)는, 이 퍼센트 값을, 현재의 총, 원하는 활성 베어러, 및/또는 202에서 PGW(105)에 의해 제공되는 최대 베어러 값에 기초하여 결정할 수 있다. 부하 감소의 유형은 SCS(104)가 활성 베어러들을 감소시키는데 이용할 수 있는 접근법을 나타낼 수 있다. 가능한 접근법들로는, Rx 인터페이스를 통해 AF 세션들을 종료하는 것, Rx 인터페이스를 통해 디바이스들을 접속해제하는 것, 또는 디바이스들에게 접속해제하거나, 그들의 사용자 평면 베어러들의 개수를 줄이거나, 그들의 데이터 레이트를 감소시키거나, AF 세션 생성/수정을 억제할 것을 명령하는 것이 포함된다. 기간은, SCS(104)가 부하를 감소시키고 다시 보고를 PCRF(108)에 전송하기 위한 기간을 나타낼 수 있다. 각각의 부하 감소 유형은 별개의 기간을 가질 수 있다. 예를 들어, 사용자 평면 방법은, (SCS가 디바이스들의 목록을 제공하는) PDN 접속해제 방법보다 실행을 위해 더 긴 지속기간을 가질 수 있다. AF 개시형 세션 수정/생성이 일시적으로 보류될 예정이면 백오프 타이머와 연관된 값이 포함될 수 있다. SCS(104)의 능력과 PCRF(108)로부터의 표시에 따라, 예를 들어, SCS(104)는 영향받는 APN에 관한 활동 감소의 하나 이상의 방법을 선택할 수 있다.

도 2를 계속 참조하여, 210에서, SCS(104)는 앞서 확립된 AF 세션을 종료할 것을 선택할 수 있다. 예를 들어, AF 개시형 세션 종료 절차(210a-c)는 앞서 참조된 3GPP TS 29.214에서 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 이 절차는, 대응하는 PCC 규칙들이 수정/언인스톨될 때 활성 베어러들의 수를 감소시키는 것을 도울 수 있다.

212에서, 한 예에서, SCS(104)는 사용자 평면 방법을 선택할 수 있다. 따라서, SCS(104)는 애플리케이션 층 메시지를 전송하여 UE(103)에게 베어러들을 접속해제하거나, 그 활동을 감소시키거나, PDN으로부터 완전히 접속해제 및 분리될 것을 명령할 수 있다. UE(103)를 보조하기 위하여, 일부 경우에 SCS(104)는 UE(102)에게 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, UE(103)는 백오프 타이머가 만료할 때까지 데이터 전송을 중단하게 하는 백오프 시간과 표시를 제공받을 수 있다. UE(103)는 백오프 타이머가 만료할 때까지 PDN 접속을 분리하게 하는 백오프 시간과 표시를 제공받을 수 있다. UE(103)는 UE(103)가 그 업링크(UL) 트래픽을 제한하게 하여 그 UL 데이터 레이트가 SCS(104)에 의해 제공된 레이트를 초과하지 않게 하는 최대 데이터 레이트와 표시를 제공받을 수 있다. UE(103)는 UE(103)가 사용자 평면(그 IP 접속)을 통해 데이터를 전송하는 것을 중지하고 그 업링크 데이터 전송을 SMS, RRC 또는 NAS 메시지에서 운반될 수 있는 작은 데이터 패킷들로 제한하게 하는 표시를 제공받을 수 있다. UE(103)는 UE(103)가 소정의 무선 액세스 기술(RAT)을 통해 데이터를 전송하는 것을 중지하고 그 업링크 데이터 전송을 다른 RAT로 제한하게 하는 표시를 제공받을 수 있다.

214에서, 도시된 바와 같이, SCS(104)는 'PDN 접속해제 요청' 메시지를 AF(104)를 통해 PCRF(108)에 전송할 수 있다. 이 메시지는, PDN 접속이 종료될 수 있는 디바이스들의 목록을 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 이 메시지는 디바이스들의 목록과 우선권을 포함할 수 있다. 디바이스들의 목록에 관하여, AF/SCS(104)는 복수의 디바이스와 연관된 신원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 신원은 주어진 UE의 IP 주소이거나 UE의 외부 식별자일 수도 있다. 일부 경우에, SCS(104)가 UE에 할당된 IP 주소를 알지 못할 때, 또는 SCS(104)가 (UE에 대해) 알고 있는 IP 주소가 무효하다고 생각한다면, 외부 신원이 이용될 수 있다. PCRF(108)는 HSS와 상호작용하여 외부 식별자를, 예를 들어, IMSI 등의, 내부 UE 식별자로 변환할 수 있다. SCS(104)는 각각의 디바이스에 우선권 값을 제공할 수 있다.

216에서, 예시된 예에 따라, PCRF(108)는 UE의 PDN 접속을 해제할 SCS(104)의 허락을 체크하고 인가된 목록을 PGW(105)에 전송할 수 있다. PGW(105)는 UE들을 접속해제하여 APN 상의 과부하 상태를 감소시킬 수 있다. 218에서, PGW(105)는 'PDN 접속해제 응답' 메시지를 전송하여 요청을 핸들링했다는 것을 나타낸다. 220에서, 예시된 실시예에 따라, PCRF(108)는 PDN 접속해제 응답 메시지를 다시 SCS(104)에 전송한다. 222에서, 예시된 실시예에 따라, APN/PGW 부하 표시 응답(ALA)이 다이에미터 기반의 Rx 인터페이스 상에서 전송된다. 222에서, ALA 메시지를 이용하여, SCS/AF(104)는 PDN 과부하 상태를 감소시키기 위해 취해진 동작에 관한 보고를 제공할 수 있다. 224에서, 부하 표시 응답(LIA) 메시지가 PCRF(108)로부터 PGW(105)에 전송된다. 한 예에서, LIA 메시지는 다이에미터 기반의 Gx 인터페이스 상에서 전송된다. 일부 경우에, PCRF(108)는, 224에서, 상이한 SCS들로부터의 보고를 병합하고 이것을 LIA 메시지를 이용하여 PGW(105)에 전송할 수 있다.

이제 도 3을 참조하면, 대안적 실시예에 따라, PGW(105)로부터의 202에서의 부하 표시는 MTC-IWF(102)를 통해 SCS(104)에게 표시될 수 있다. PGW(105)는 부하 표시를 MTC-IWF(102)에 전송할 수 있고 MTC-IWF(102)에게, APN, IP 주소 범위, 또는 이들의 조합을 제공할 수 있다. 204에서, MTC-IWF(102)는 HSS(116)를 체크하여 (도 2를 참조하여 전술된 바와 같이) SCS들의 목록을 결정할 수 있고, MTC-IWF(102)는 206에서 목록을 수신할 수 있다. 예시된 바와 같이, MTC-IWF(102)는 (224에서) Tsp 기준점을 통해 부하 표시를 SCS들에 전송할 수 있다.

따라서, 도 2 및 도 3을 참조하여 전술된 바와 같이, 서비스 층 노드, 예를 들어, SCS(104)는, 프로세서, 메모리, 및 통신 회로를 포함할 수 있다. 서비스 층 노드는 그 자신의 통신 회로를 통해 코어 네트워크에 접속될 수 있고, 서비스 층 노드는, 서비스 층 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 서비스 층 노드로 하여금 다양한 동작을 수행하게 하는, 서비스 층 노드의 메모리에 저장된 컴퓨터-실행가능한 명령어들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 일반적으로 208을 참조하여, 서비스 층 노드는 코어 네트워크의 정체 상태와 연관된 표시 메시지를 수신할 수 있다. 표시 메시지는 정체 상태에 대응하는 하나 이상의 파라미터를 포함할 수 있다. 서비스 층 노드는, 하나 이상의 파라미터에 기초하여, 코어 네트워크 상의 활동을 감소시키는 동작을 선택할 수 있다. 서비스 층 노드는 선택된 동작을 수행하여 코어 네트워크 상의 활동을 감소시킴으로써, 정체 상태를 제거할 수 있다. 예시적 실시예에서, 도 3을 참조하여, 머신 타입 통신 상호연동 기능(MTC-IWF), 예를 들어, MTC-IWF(102)로부터 표시 메시지가 수신된다. 또 다른 예시적 실시예에서, 도 2를 참조하여, 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF), 예를 들어, PCRF(108)로부터 표시 메시지가 수신된다. 역시 전술된 바와 같이, 서비스 층 노드는, 선택된 동작을, 예를 들어, 코어 네트워크에 접속된 디바이스와 연관된 사용자 평면 데이터 레이트를 감소시키고; 새로운 세션의 생성을 보류하며; 코어 네트워크로부터 접속해제될 수 있는 디바이스들의 목록을 코어 네트워크에 제공하고; Rx 인터페이스를 통해 확립된 적어도 하나의 세션을 종료 또는 수정하며; 및/또는 적어도 하나의 디바이스(예를 들어, 212 참조)에게 그 적어도 하나의 디바이스가 그 사용자 평면 데이터 레이트를 감소시키고, 그 사용자 평면 접속의 수를 감소시키며, 그 사용자 평면 접속들 중 적어도 하나를 종료하고, 백오프 타이머가 만료할때까지 그 패킷 데이터 네트워크(PDN) 접속을 종료하거나, 소정의 무선 액세스 기술(RAT)을 통한 데이터 전송을 중단해야 한다는 것을 통보함으로써 수행할 수 있다. 또한 전술된 바와 같이, 정체 상태에 대응하는 하나 이상의 파라미터는, 코어 네트워크와 연관된 신원; 정체 상태와 연관된 코어 네트워크의 일부를 나타내는 IP 주소 범위; 정체 상태에 대응하는 정체량과 연관된 감소 파라미터; 활동을 감소시키기 위한 선택된 동작을 나타내는 부하의 유형, 및 선택된 동작과 연관된 지속기간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한 예에서, 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 서비스 층 노드는 코어 네트워크에게, 코어 네트워크에 접속된 디바이스, 예를 들어, 제1 디바이스와 연관된 낮은 액세스 우선권 정보를 제공하여, 코어 네트워크가 정체 상태 동안에 낮은 액세스 우선권 정보에 따라 제1 디바이스를 핸들링할 수 있게 할 수 있다. 또 다른 예로서, 서비스 층 노드는 코어 네트워크에게, 코어 네트워크에 접속된 디바이스, 예를 들어, 제2 디바이스와 연관된 비상 정보를 제공하여, 코어 네트워크가 정체 상태 동안에 비상 정보에 따라 제2 디바이스를 핸들링할 수 있게 할 수 있다.

예시적 실시예에서, 다운링크 또는 업링크 데이터의 높은 데이터 레이트에 의해 야기되는 정체 시나리오가 해결된다. 도 4는, PGW(105)가 PCRF(108)에게 데이터 레이트 기반의 정체 상태가 있다는 것을 나타내는 예시적 시나리오를 도시한다. 예시된 실시예에 따라, PCRF(108)는 Rx 인터페이스를 이용하여 SCS(104)에게 정체 상태를 통보하고, SCS(104)는 사용자 평면(SGi) 상의 그 활동을 감소시킴으로써 정체 문제를 해결한다. SCS(104)는 그 다운링크 데이터 레이트를 감소시키거나 AF 세션을 종료함으로써 사용자 평면 데이터 레이트를 감소시킬 수 있다. SCS는 또한, UE들(예를 들어, UE(103))에게 그들의 업링크 데이터 레이트를 감소시키거나, 일부 베어러를 접속해제하거나, 네트워크로부터 분리할 것으로 지시할 수 있다.

여기서 설명된 바와 같이, 다운링크 정체가 감소될 수 있다. 예를 들어, PGW(105)는, SCS(104)측으로부터 다운링크 상에서 수신되는 사용자 평면 데이터의 레이트로 인해 사용자 평면 상에서 정체를 경험할 수 있다. 이러한 시나리오 하에서, 패킷들은 누락되어 데이터 레이트를 쓰로틀링할 수 있다. 따라서, 비-GBR 베어러들은, GBR 베어러들을 유지하도록 그들의 데이터 레이트가 감소될 수 있기 때문에 영향받을 수 있다. 일부 경우에, 제한된 통신 수요를 갖는 많은 M2M 디바이스들은 그들의 통신을 위해 오직 비-GBR 베어러만을 이용할 것으로 예상되며, 이들은 PGW 과부하 시나리오 하에서 영향을 받을 수 있다.

여기서 설명되는 예에서, PGW(105)가 다운링크 데이터의 레이트로 인해 정체를 경험할 때, PGW(105)는 SCS(104)에게 정체 상태를 표시한다. 이 표시는 하나 이상의 목적을 서빙할 수 있다. 예를 들어, 이 표시는 SCS(104)가 PGW(105)를 향한 그 다운링크 데이터를 감소하게 하여, PGW(105)가 (인간 제어형 UE들 또는 다른 중요한 M2M 통신들로부터의) 다른 비-GBR 베어러들을 더 양호하게 지원할 수 있게 할 수 있다. 또 다른 예로서, 이 표시는 SCS(104)가, 그 디바이스들을 향한 패킷 손실을 피하기 위해, 그 트래픽을 나중의 시점까지 지연시킬 수 있게 할 수 있다.

PGW(105)는, 정체로 인해 다수의 패킷들이 누락되는 디바이스들(UE들)의 목록을 제공할 수 있다. PGW(105)는 또한, 일반 다운링크(DL) 데이터 레이트 과부하 표시를 PCRF(108)에 제공할 수 있다. 디바이스들의 목록이 제공된다면, 예를 들어, PCRF(108)는 대응하는 AF/SCS를 식별하고 정체 표시를 그 대응하는 AF/SCS에 제공할 수 있다. 일반 DL 정체의 경우, 예를 들어, PCRF(108)는, APN 내의 알려진 SCS들, 예를 들어, 모든 알려진 SCS들과 연락하여, PGW(105)상에서 호스팅되는 IP 주소 범위를 제공할 수 있다. 그 다음, SCS들은 그들의 트래픽을 감소시키거나 트래픽을 나중의 시간으로 스케쥴링할 수 있다. 예시적 실시예에서, 주어진 SCS가, PGW(105)가 특정한 UE들에 대한 패킷들을 누락하는 때를 통보받을 필요가 있다면, 이 정보는 PGW(105)에서 구성된다. 이 구성은 UE의 가입 정보에서 구현될 수 있거나 Rx 인터페이스 상에서 AF 세션을 통해 동적으로 구성될 수 있다. PCRF(108)는, IP CAN 세션이 그 특정한 IP CAN 세션 또는 UE에 대한 정체 보고에 관하여 확립될 때 PGW(105)를 구성할 수 있다.

다양한 예시적 실시예에서, 업링크(UL) 데이터 레이트 정체가 감소된다. 예를 들어, PGW(105)는, UE측으로부터 수신되는 업링크 사용자 평면 데이터의 레이트로 인해 사용자 평면 상에서 정체를 경험할 수 있다. 이러한 시나리오 하에서, PGW(105)는, 보장된 비트 레이트(GBR)보다 큰 최대 비트 레이트(MBR)를 갖는 GBR 베어러들 및 비-GBR 베어러들에 대한 패킷들을 누락할 수 있다. 누락된 패킷들은 M2M 디바이스 통신에 악영향을 미칠 수 있다는 것을 이해할 것이다. 업링크 정체는, 예를 들어, 높은 UL 데이터 전송을 수행하는 UE들 중 일부로 인해 또는 데이터 전송을 시도하는 많은 수의 UE에 의해 기인될 수 있다.

여기서 설명되는 예시적 실시예에서, 일반적으로 도 4를 참조하면, PGW(105)는 UL 정체 표시를 PCRF(108)에 제공하고 PCRF(108)는 이것을 SCS(104)에 전달한다. SCS(104)는, (예를 들어, IP 주소 범위를 통해) 특정한 PGW 상의 또는 (예를 들어, PDN ID를 통해) APN 상의 일반 UL 기반의 정체를 통보받을 수 있다. SCS(104)는 또한, 정체를 야기하고 있는 특정한 디바이스들을 통보받을 수 있다. 예시적인 일반 UL 정체의 경우에, PCRF(108)는 PDN 내의 하나 이상의 알려진 SCS, 예를 들어, 모든 알려진 SCS와 연락할 수 있다. PCRF(108)는 IP 주소 범위 또는 PDN ID를 제공할 수 있고, PCRF(108)는 SCS가 UL 트래픽 감소를 보조할 수 있는 디바이스를 선택할 수 있게 할 수 있다. 특정한 디바이스 경우의 예시적 실시예에서, PGW(105)는 디바이스들의 목록을 형성하고 이것을 PCRF(108)에, 및 차례로 SCS(104)에 제공한다. 디바이스들의 이 목록은 정체를 야기하고 있는 높은 UL 데이터를 수행하고 있는 디바이스들을 포함할 수 있다. 디바이스들의 목록은 정체에 의해 심각하게 영향받는 디바이스들(예를 들어, 많은 수의 UL 패킷들이 누락되는 디바이스들)을 포함할 수 있다. SCS(104)는, 예를 들어, AF 세션을 수정하거나 UE/디바이스들에게 사용자 평면을 통해 트래픽을 감소하거나 트래픽을 지연할 것을 통보하는 등의, 적절한 동작을 취할 수 있다.

특히 도 4를 참조하면, 예시적 실시예에 따르면, 402에서, PGW는 수신하는 데이터 레이트가 높다는 것을 검출할 때 LIR(Load Indication message; 부하 표시 메시지)을 PCRF(108)에 전송한다. 이러한 데이터 레이트는, 일반적으로 과부하 상태라고 부를 수 있는, 패킷 누락을 초래할 수 있는 정체를 야기할 수 있다. 이 과부하 상태는 APN 레벨에서 또는 PGW 레벨에서 영향을 초래할 수 있다. 402에서의 메시지는, 예를 들어 및 제한없이, 원인, 방향, 영향받는 엔티티, 영향받는 APN, 하나 이상의 영향받는 UE 등의, 다양한 정보를 나타낼 수 있다.

원인은 과부하 상태를 야기한 조건을 나타낼 수 있다. 예를 들어, PGW(105)는, 하나 이상의 UE에 영향을 주는 또는 한 세트의 UE에 의해 야기되는 일반 데이터 레이트 정체 또는 특정한 정체를 나타낼 수 있다. 따라서, LIR 메시지 내의 원인 값은 '일반 데이터 레이트 정체' 또는 "특정 데이터 레이트 정체"로 설정될 수 있다. 예에서, '일반 데이터 레이트 정체' 원인 값은, APN 또는 PGW 상에서 일반 데이터 레이트 기반의 정체가 있을 때 이용된다. 예로서 및 제한없이 다음과 같은 IE들: 방향, 영향받는 엔티티, 및 영향받는 APN이 '일반 데이터 레이트 정체' 원인에 포함될 수 있다. 방향 IE는, 정체가, 다운링크 방향, 업링크 방향 또는 양쪽 모두에서 경험되고 있는지를 나타낼 수 있다. 영향받는 엔티티 IE는, 과부하 상태에 의해 APN이 영향받는지 또는 전체의 PGW(105)가 영향받는지를 나타낼 수 있다. 영향받는 APN IE는, 영향받는 APN과 연관된 값을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 과부하 상태에 의해 전체의 PGW(105)가 영향받는다면 APN들의 목록이 제공될 수 있다. 영향받는 APN과 연관된 값들은, 제한없이, IP 주소 범위, 백오프 타이머 DL, 백오프 타이머 UL, DL 쓰로틀 값, 및 UL 쓰로틀 값을 포함할 수 있다. 각각의 영향받는 APN에 대해, IP 주소 범위가 제공될 수 있다. 과부하 상태에 의해 전체의 APN이 영향받는 일부 경우에, IP 범위는 생략된다. 백오프 타이머 DL 값은, DL 레이트가 쓰로틀링될 필요가 있는 지속시간을 나타낼 수 있다. 이러한 값은 영향받는 APN마다 제공될 수 있다. 백오프 타이머 UL 값은, UL 레이트가 쓰로틀링될 필요가 있는 지속시간을 나타낼 수 있다. 이러한 값은 영향받는 APN마다 제공될 수 있다. DL 레이트 쓰로틀 값은 절대값이거나, 감소될 필요가 있는 DL 레이트의 양을 나타내는 퍼센트일 수 있다. 이러한 값은 영향받는 APN마다 제공될 수 있다. UL 레이트 쓰로틀 값은 절대값이거나, 감소될 필요가 있는 UL 레이트의 양을 나타내는 퍼센트일 수 있다. 이러한 값은 영향받는 APN마다 제공될 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 높은 UL 또는 DL 데이터 레이트로 인해 특정한 UE들에 대해 소정의 패킷들이 누락될 때 402에서 '특정한 데이터 레이트' 원인 값이 메시지 내에 포함될 수 있다. 예로서 및 제한없이 다음과 같은 IE들: 영향받는 UE들, UE 식별자, 방향, 패킷 누락률, APN, 정체 소스 IP 주소, 정체 목적지 IP 주소, 백오프 타이머, DL 쓰로틀 레이트, 및 UL 쓰로틀 레이트가 '특정 DL 레이트' 원인에 포함될 수 있다. 영향받는 UE 값은, 소정 수의, 예를 들어, 미리결정된 임계치 위의 개수의 패킷들이 누락되고 있는 디바이스들의, PGW(105)에 의해 제공되는, 표시를 포함한다. 예로서, UE 식별자는, (예를 들어, 복수의 활성 PDN 접속의 경우에) UE에 할당된 IMSI 또는 IP 주소일 수 있다. 방향 IE는, 정체 상태가, 다운링크 방향 또는 업링크 방향에서 경험되고 있는지를 나타낼 수 있다. 일부 경우에, 양쪽 모두의 방향에서 정체가 있다면, 예를 들어, UE는 '영향받는 UE' 목록에 두번 포함된다. 패킷 누락률 IE는, 주어진 디바이스에 대해 누락되는 패킷들의 수의 절대값 또는 퍼센트를 나타낼 수 있다. APN IE는 패킷 누락이 관찰되고 있는 APN을 식별할 수 있다. UE가 복수의 PDN 접속을 가진다면, 예를 들어, 이 IE는 영향받는 APN을 식별하고 오직 이 APN 상의 데이터 레이트만을 감소시키는 것을 도울 수 있다. 일부 경우에, 정체 소스 IP 주소들은 DL 정체에 대해서 적용가능하다. PGW(105)는 패킷 누락을 초래하는 높은 데이터 레이트를 전송하고 있는 소스를 식별할 수 있다. 예를 들어, UE가 복수의 SCS에 접속되어 있는 경우, PGW(105)는 복수의 IP 주소를 포함할 수 있다. 누락 퍼센트 값도 역시 각각의 IP 주소에 대해 포함될 수 있다. 이 IP 주소를 제공하는 것은, DL 레이트 감소를 위해 연락될 필요가 있는 엔티티를 결정하는데 있어서 PCRF(108)를 도울 수 있다. 일부 경우에, 정체 목적지 IP 주소 IE는 UL 정체에 대해서 적용가능하다. 예를 들어, PGW(105)는, 주어진 UE가 높은 UL 데이터를 전송하여 과부하 또는 정체 상태를 초래하고 있는 목적지를 식별할 수 있다. PGW(105)는 (UE가 복수의 SCS에 접속되어 있는 경우) PGW(105)는 복수의 IP 주소를 포함할 수 있다. 누락 퍼센트 값도 역시 각각의 IP 주소에 대해 포함될 수 있다. 이 IP 주소를 제공하는 것은, UL 레이트 감소를 위해 연락될 필요가 있는 SCS들을 결정하는데 있어서 PCRF(108)를 도울 수 있다. 백오프 타이머 IE는 정체 소스 또는 목적지 IP 주소마다 포함될 수 있다. DL 레이트 쓰로틀 값은 정체 소스 IP 주소마다 포함될 수 있다. UL 레이트 쓰로틀 값은 정체 목적지 IP 주소마다 포함될 수 있다.

여전히 도 4를 참조하여, 402에서 수신된 메시지에 기초하여, PCRF(108)는 어느 AF/SCS, 예를 들어, AF/SCS(104)가 연락될 필요가 있는지를 결정할 수 있다. PCRF는 '원인' 유형(일반적 또는 특정적)을 이용하여 연락될 필요가 있는 SCS들을 식별할 수 있다. PCRF(108)는 APN 내의 SCS들의 목록으로 구성되거나 SPR/UDR(116)로부터 상세사항을 회수할 수 있다.

404에서, 예시된 실시예에 따라, PCRF(108)는 'AF/SCS 정보 및 프로파일 요청'(APR) 메시지를 SPR/UDR(116)에 전송하여 APN에서 이용가능한 SCS들의 목록을 회수한다. APR 메시지는 '영향받는 APN' IE를 포함할 수 있다. SPR/UDR(116)은 SCS 가입 정보를 체크하여 어느 SCS가 표시된 APN에 가입했는지를 결정할 수 있다. SCS 가입 정보는 이하에서 더 설명된다. SPR/UDR(116)은 또한, 각각의 SCS와 연관된 가입 정보를 체크하는 것 대신에, APN당 SCS들의 별도의 목록을 유지할 수 있다. 예시적인 '특정한 데이터 레이트 정체' 경우에, PCRF(108)는 영향받는 디바이스들과 그들이 영향을 주는 APN들의 식별자들을 포함할 수 있다.

406에서, 예시된 실시예에 따라, SPR/UDR(116)은 SCS들의 목록과 SCS들 각각에 대한 관련된 가입 정보를 포함하는 AF/SCS 정보 및 프로파일 회신(APA) 응답 메시지를 전송한다. SCS들 각각에 대한 가입 정보는, SCS가 예를 들어, APN 기반으로 부하 감소를 지원하는 능력을 갖고 있는지의 여부 등의, SCS들 각각의 허락과 능력을 포함할 수 있다. 예에서, '특정 데이터 레이트 정체'의 경우, SPR/UDR(116)은, UE가 가입했고 404에서 APR 메시지에 제공된 APN에 속하는 SCS들의 목록을 제공할 수 있다. 이것은 이하에서 더 설명되는 가입 정보로부터 확증될 수 있다. 일부 경우에, SPR/UDR(116)은 SCS들의 FQDN을 제공할 수 있다. 예를 들어, PCRF는 SCS FQDN에 관한 DNS 질의를 수행하여 SCS들의 IP 주소(들)을 결정할 수 있다. PCRF(108)는 이들 IP 주소들을 PGW(105)로부터 수신된 '정체 소스 IP 주소들" 및 '정체 목적지 IP 주소들'과 정합하여 주어진 SCS로부터의 트래픽에 의해 또는 SCS로 향하는 트래픽에 의해 야기되었는지를 결정하고, SCS가 UE의 정체 상태에 대해 통보하도록 계약될 수 있는지를 결정할 수 있다.

408에서, 예시된 실시예에 따라, PCRF(108)는 부하 표시 메시지를 SPR/UDR(116)로부터의 (406에서의) APA 메시지에서 수신된 목록으로부터 선택된 SCS들 각각에 전송한다. 이 메시지는, 예를 들어 원인 등의, 다양한 정보를 포함할 수 있다. 원인은 전술된 바와 같이 특정적 또는 일반적일 수 있다. 예시적인 일반적 원인 시나리오에서, 408에서의 메시지는, 예를 들어, 영향받는 APN 명칭, PDN, 또는 AF/SCS(104)가 이해할 수 있는 IP 도메인 ID 등의, APN/PDN 정보를 나타낼 수 있다. 일부 경우에, 예를 들어 PDN의 일부만이 영향받는다면, PCRF(108)는 각각의 PDN과 연관된 영향받는 IP 주소 범위를 나타낼 수 있다. SCS(104)는 부하 감소에 대해 이 범위 내에 드는 디바이스들을 선택할 수 있다. 408에서의 메시지는 또한, 402를 참조하여 전술된, 방향, 백오프 타이머 DL, 백오프 타이머 UL, UL 쓰로틀 값, 및/또는 DL 쓰로틀 값을 나타낼 수 있다. 예시적인 특정한 원인 시나리오에서, 408에서의 메시지는 하나 이상의 영향받는 UE를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 408에서의 메시지는 UE(103)의 외부 ID 또는 UE(103)의 IP 주소를 포함할 수 있다. 또한, 408에서의 메시지는, 예를 들어, 방향, 패킷 누락률, 백오프 타이머 DL, 백오프 타이머 UL, DL 쓰로틀 값, 및 DL 쓰로틀 값 등의, 402를 참조하여 전술된 다양한 IE를 포함할 수 있다.

계속 도 4를 참조하여, 408에서 메시지를 수신한 후에, SCS(104)는 정체를 감소시키기 위해 상이한 동작들을 수행할 수 있다. 이 동작들은 정체의 방향 및 정체에 의해 영향받는 엔티티에 기초할 수 있다. SCS(104)는, 예를 들어 및 제한없이, 사용자 평면 데이터 레이트를 감소시키도록 AF 세션을 수정/종료할 수 있고, 사용자 평면(유니캐스트 또는 브로드캐스트)을 통해 하나 이상의 UE에게 그들 각각의 데이터 통신을 감소시키거나 그들의 데이터 전송을 나중의 시간으로 스케쥴링하거나(예를 들어, SCS(104)는 백오프 시간을 제공할 수 있다), APN 상의 또는 특정한 UE로 향하는 DL 레이트를 감소시키거나, 부하 표시를 이용하여 그 DL 트래픽을 지연/감소시킬 것을 명령할 수 있다.

410에서, 예시된 실시예에 따라, SCS(104)는 데이터 레이트가 감소될 수 있는 AF 세션을 식별할 수 있다. SCS(104)는 AAR 메시지를 전송하여 높은 보장된 데이터 레이트를 요구하는 일부 AF 세션을 수정할 수 있다. PCRF(108)는 그에 따라 PCC 규칙을 수정할 수 있다. 412에서, PCRF는, 예를 들어, 3GPP TS 29.213에서 설명되는 바와 같이, AAA 메시지를 전송할 수 있다.

414에서, 예시된 실시예에 따라, SCS(104)는 또한, 사용자 평면 방법을 선택하고 애플리케이션 층 메시지를 전송하여 하나 이상의 UE에게, 예를 들어, UE(103)에게, 일부 베어러를 접속하제하거나, 그 활동을 감소시키거나, PDN으로부터 완전히 접속해제 및 분리할 것을 명령할 수 있다. UE(103)를 보조하기 위하여, SCS(104)는 다양한 정보를 UE(103)에 제공할 수 있다. 예를 들어, UE(103)는 백오프 타이머가 만료할 때까지 데이터 전송을 중단하게 하는 백오프 시간과 표시를 제공받을 수 있다. UE(103)는 백오프 타이머가 만료할 때까지 PDN 접속을 분리하게 하는 백오프 시간과 표시를 제공받을 수 있다. UE(103)는 UE(103)가 그 업링크 트래픽을 제한하게 하여 그 UL 데이터 레이트가 SCS(104)에 의해 제공된 레이트를 초과하지 않게 하는 최대 데이터 레이트와 표시를 제공받을 수 있다. UE(103)는 UE(103)가 사용자 평면(그 IP 접속)을 통해 데이터를 전송하는 것을 중지하고 그 업링크 데이터 전송을 SMS, RRC 또는 NAS 메시지에서 운반될 수 있는 작은 데이터 패킷들로 제한하게 하는 표시를 제공받을 수 있다. UE(103)는 UE(103)가 소정의 RAT을 통해 데이터를 전송하는 것을 중지하고 그 업링크 데이터 전송을 다른 RAT로 제한하게 하는 표시를 제공받을 수 있다.

416에서, AF/SCS(104)는, APN/PGW 부하 표시 응답(ALA) 메시지를 PCRF(108)에 전송함으로써 ALR 메시지의 그 핸들링을 접수확인할 수 있다. 418에서, PCRF(108)는 부하 표시 응답(LIA) 메시지를 PGW(105)에 전송할 수 있다. LIA 메시지는, PCRF(108)가 부하를 감소시킴으로써, 높은 데이터 레이트에 의해 야기된 정체 또는 과부하 상태를 감소시키기 위한 필요한 단계들을 취했다는 것을 나타낼 수 있다. 대안으로서, 전반적으로 도 3에 도시된 바와 같이, PGW(105)는 부하 표시를 MTC-IWF(102)에 전송할 수 있다. 이러한 대안적 시나리오에서, MTC-IWF(102)는 (상기 단계 404 및 4-6과 유사하게) HSS/UDR/SPR(116)과 연락하여 SCS 상세사항을 얻거나, 이 정보로 구성될 수 있다. MTC-IWF(102)는 부하 표시를 영향받는 APN에 존재하는 SCS에 전송할 수 있다. MTC-IWF(102)를 이용하는 콜 흐름은 도 4에 나타낸 콜 흐름과 유사하지만, PCRF(105)는 MTC-IWF(102)로 대체된다.

중체 중단 표시는, 정체가 완화되었다는 것을 검출하고 더 많은 데이터를 지원할 수 있을 때 PGW(105)에 의해 PCRF(108)에 정체 중단 표시가 제공될 수 있다. SCS들 중 하나 이상, 예를 들어, 전부가 정체 중단 표시를 동시에 수신한다면, 하나 이상의, 예를 들어, 모든 SCS들은 그들 각각의 데이터 전송의 재개를 시도할 수 있고, 이것은 다시 한번 네트워크를 정체시킬 수 있다. 따라서, PCRF(108)는 정체 중단 표시를 모든 SCS들에게 한 번에 전송하는 것이 아니라 SCS들에게 체계적으로 전송할 수 있다. 일부 경우에, PCRF(108)는, 일부 SCS들에게 통보하고, 소정 시간 대기한 다음, 다른 SCS들에게 통보하기 이전에 PGW(105)에서의 부하 상태를 체크할 것을 선택할 수 있다. CN은 또한, SCS(104)에게 얼마나 많은 추가 데이터 레이트를 지원할 수 있는지를 제공할 수 있다. SCS(104)는 UE들을 이 정보로 업데이트할 수 있다.

이제 PCRF에 의해 개시되는 과부하 제어로 돌아가면, 전술된 바와 같이, PCRF는 PGW로부터 수집되는 정보에 기초하여 과부하 상태를 검출할 수 있을 것이다. 그러나, PCRF는 또한, 예를 들어, TDF, BBERF, SPR, DHCP 서버, AF 등의 다른 소스들로부터의 입력에 기초하여 정체가 있다고 결정할 수 있다. 예를 들어, APN이 복수의 PGW와 단일 DHCP에 의해 서빙될 때, 개개의 PGW는, 예를 들어, UE들에게 할당되는 IP 주소들의 부족(run out) 등의, 어떤 자원 소진을 알지 못할 수도 있다. 이러한 시나리오에서, PCRF는 이 과부하 상태를 알 수있고 PGW와 AF/SCS에게 과부하 상태에 대해 통보할 수 있음으로써, 정체 상태를 방지한다. PCRF는 또한, AF 세션 생성/수정의 레이트를 추적할 수 있고 이 레이트를 억제하여 APN/PGW 과부하를 피할 수 있다. 따라서, 예시적 실시예에 따라, PCRF는 과부하 상태를 식별하고 PGW로부터의 명시적 통보없이 그 상태를 AF/SCS에게 표시한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 예시적 실시예에 따라, LIR 메시지를 포함하는 단계(202)가 생략될 수 있고, LIA 메시지가 생략될 수 있다. PCRF(108)는 다른 예시된 단계들을 추종하여 AF/SCS(104)와의 과부하 제어 조율을 수행할 수 있다.

이제 전반적으로 도 5를 참조하면, 예시적 실시예에 따라, MME(107)가 과부하 상태가 되거나 네트워크에서 과부하 상태를 검출했다면, SCS(104)와 조율하여 과부하 상태를 효율적으로 관리할 수 있다. 예를 들어, MME(107)에서의 과부하 상태 검출은 MME(107)에 의해 경험된 시그널링 정체 또는 MME(107)에게 표시되거나 MME(107)에 의해 모니터링된 과이용률 검출에 기초할 수 있다. MME(107)에 의해 경험된 과부하 상황은, 제한이 아닌 예로서 제시되는 다음과 같은 다양한 이유에 기인할 수 있다: SGW(들)로부터의 많은 수의 DDN 메시지, UE들의 이동성 관리 및/또는 세션 관리를 위한 많은 수의 제어 평면 시그널링 절차, MME 내부 고장, 오퍼레이터 설정 등.

예시적 실시예에 따르면, MME(107)는 또한, 제어 평면 표시 또는 제어 평면 모니터링에 기초하여 네트워크 내의 과부하 상황을 검출할 수도 있다. 예를 들어, MME는, 제한이 아닌 예로서, APN당 활성 EPS 베어러들의 최대수, APN당 EPS 베어러 활성화의 최대 레이트, 도달불가능하거나 MME(107)에 정체를 표시한 APN의 하나 이상의 PDN GW; 특정한 가입된 APN에서의 디바이스들과 연관된 MME 시그널링 요청의 최대 레이트; 및/또는 네트워크 관리에서의 설정 등의 기준에 기초하여 APN과 연관된 NAS 시그널링 정체를 검출할 수 있다(예를 들어, 3GPP TS 23.401 참조). 3GPP TS 23.401에서 언급된 바와 같이, MME(107)는 GTP 제어 평면 시그널링을 이용하여 노드(예를 들어, SGW/PGW(105))와 연관된 부하 또는 과부하 상태를 통보받을 수 있다. 또 다른 예에서, MME(107)는 과부하 상태를 SCS(104)에 표시할 수 있다. MME(107)가 APN/PGW 상의 과부하 상태를 검출한다면, 예를 들어, MME(107)는 그 표시를 MTC-IWF(102)에 전송하고 과부하된 APN 명칭, 및 과부하를 야기한 기준을 제공할 수 있다. MTC-IWF(102)는 APN 상에 존재하는 SCS들의 목록을 HSS(116)(SCS 가입 데이터베이스)로부터 회수한 다음, 과부하 표시를, SCS들, 예를 들어, 모든 SCS들에게 전송할 수 있다. MTC-IWF(102)는 APN을 SCS가 이해할 수 있는 PDN ID 또는 IP 도메인 ID로 변환할 수 있다.

CN 또는 UE는, UE/M2M 디바이스가 SCS에 도달하기 위해 이용하는 APN 정보/PDN 정보 IP 도메인 ID 정보를 SCS에게 통보할 수 있다는 것도 역시 여기서 설명된다. 따라서, SCS는, SCS가 명시된 APN 상의 UE 활동을 제어할 수 있도록 UE가 접속하기 위한 APN/PDN 정보를 통보받을 수 있다. 예를 들어, CN은 SCS를 이 정보로 미리구성될 수 있고, SCS는 UE/M2M 디바이스가 PDN을 통해 접속/등록할 때 APN/PDN 정보를 동적으로 결정하거나, SCS는 이 정보를 Mh 인터페이스를 통해 UDR/HSS로부터 획득할 수 있다. SCS가 MTC-IWF로부터 과부하 표시를 수신하면, SCS는 메시지에서 표시된 기준에 기초하여 어떤 동작을 취할 수 있다. 예를 들어, SCS는, 제한없이, PDN을 향한 그 다운링크 데이터 레이트를 감소시키고, UE들/디바이스들에게 특정한 IP 경로 상의 SCS를 향한 그들의 트래픽(UL)을 감소시킬 것을 지시하며, UE들에게, 베어러들(디폴트 또는 전용)을 비활성화하고 아마도 UE가 베어러의 재확립을 시도할 수 있을 때를 결정하는데 이용될 수 있는 백오프 타이머를 제공하거나, UE들에게 분리하고 아마도 UE가 베어러의 재확립을 시도할 수 있을 때를 결정하는데 이용될 수 있는 백오프 타이머를 제공하거나, 분리되거나 비활성화될 수 있는 우선권 목록(최대 용인가능한 시간도 역시 각각의 UE에게 제공되거나 우선권 값에 따라 미리결정될 수 있다)과 함께 UE들의 목록을 CN에 제공하거나(MTC-IWF를 통해), 우선권 값 및 스케쥴 등의 디바이스 정보를 Mh 인터페이스를 통해 HSS/UDR에서 구성하여 CN이 과부하 상태를 관리하기 위해 이 정보를 이용할 수 있게 할 것을 지시할 수 있다.

특히 도 5를 참조하면, 예시적 네트워크(500)는, UE(103), SGW/PGW(105), SPR/UDR/HSS(116), MTC-IWF(102), PCRF(108), 및 AF/SCS(104)를 포함한다. AF/SCS(104)는, 제한없이, M2M 서비스 층, 네트워크 노드, 애플리케이션 서버, 애플리케이션 기능, 또는 SCS라고도 할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 유사하게, UE(103)는 원한다면 M2M 디바이스 또는 기타 임의의 MTC 디바이스를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 예시적 네트워크(500)는 개시된 주제의 설명을 용이하게 하도록 간소화된 것이며 본 개시내용의 범위를 제한하고자 함이 아님을 이해할 것이다. 네트워크(500) 등의 네트워크에 추가하여 또는 이를 대신에, 여기서 개시된 실시예들을 구현하기 위해 다른 디바이스, 시스템, 및 구성들이 이용될 수도 있고, 이러한 모든 실시예들은 본 개시내용의 범위 내인 것으로 간주된다. 도면들 내의 동일하거나 유사한 피쳐들을 나타내기 위해 참조 번호들은 다양한 도면들에서 반복될 수 있다는 것을 더 이해할 것이다.

502에서, 예시된 실시예에 따라, MME(107)는 과부하 상태를 식별한다. MME(107)는, 예를 들어 SGW/PGW(105) 등의, 다른 노드들로부터의 입력들의 도움으로 또는 스스로 상이한 과부하 상태를 식별할 수 있다. 예를 들어, PGW(105)는 (예를 들어, 3GPP TS 23.401에 따른) MME(107)에게 소정의 APN 레벨 부하 표시와 GTP 제어 경로 부하 표시를 통보할 수 있다. 이것은 또한, PGW(105)가 MME(107)에게 UL 및 DL 데이터 레이트 기반의 정체에 대해 통보하게 하도록 강화될 수 있다. 또 다른 예로서, SGW(105)는 유휴 상태의 UE에 대해 DL 데이터가 수신될 때 '다운링크 데이터 통보'를 제공할 수 있다. 일부 경우에, MME(107)는 수신된 DDN 메시지의 개수에 기초하여 과부하 상태를 검출할 수 있다. DDN 메시지 쓰로틀링을 위한 메커니즘은 3GPP TS 23.401에서 설명되었다. DDN 기반의 정체 하에서, MME(107)는 SCS(104)에게 MTC-IWF(104)를 통해 통보하여, SCS(104)가 그 다운링크 데이터를 감소시키거나, 그 디바이스 트리거링 레이트를 감소시키거나, 디바이스 트리거링을 나중의 시간으로 스케쥴링할 수 있게 할 수 있다는 것이 여기서 설명된다. MME(107)는 APN을 향한 PDN 접속의 개수와 기타의 파라미터들을 유지하고 이 정보를 이용하여 APN 기반의 정체를 결정할 수 있다.

504에서, 예시된 실시예에 따라, MME(107)는, MME(107)가 (502에서) 전술된 바와 같은 과부하 상태를 검출할 때 부하 표시 요청(LIR) 메시지를 MTC-IWF(102)에 전송한다. MME(107)는 상태의 원인의 표시를 504에서의 메시지 내에 포함한다. 예를 들어, 원인은 'DDN 기반' 또는 'APN 기반'일 수 있다. 메시지는, 과부하 상태가 많은 양의 DDN 메시지에 의해 야기되었을 때 원인이 DDN 기반이라는 것을 표시할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 504에서의 메시지는 또한, 백오프 타이머 IE, 영향받는 APN IE, 영향받는 UE IE 등을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 영향받는 UE의 개수가 너무 많아서, 영향받는 UE들이 메시지로부터 생략될 수도 있다. 504에서의 메시지는, 예를 들어, 정체가 APN에 관련되어 있다면, 원인이 APN 기반이라는 것을 나타낼 수 있다. MME(107)는 또한, 전술된 바와 같은 APN과 연관된 예시적 IE들을 504에서의 메시지에 포함할 수 있다.

506a와 506b에서, 예시된 실시예에 따르면, MTC-IWF(102)는 HSS/SPR/UDR(116)로부터 SCS 정보를 회수할 수 있다. 이 회수는 상기의 가입 정보가 회수는 방법과 유사할 수 있다. 508에서, MTC-IWF(102)는 ALR 메시지를 하나 이상의 SCS, 예를 들어, AF/SCS(104)에 전송한다. 정체가 DDN 기반이라면, 예를 들어, MTC-IWF(102)는, DDN에 대한 백오프 타이머, 영향받는 PDN 정보, 및 영향받는 디바이스를 표시할 수 있다. 510에서, 예시된 예에 따르면, SCS(104)는 채택할 수 있는 절차에 관해 MTC-IWF(102)에 의해 보고된 정체의 유형에 기초하여 결정한다. 'DDN 기반' 과부하 시나리오에서, 예를 들어, SCS(104)는 그 다운링크 데이터 레이트를 감소시킬 수 있거나, 디바이스 트리거링의 레이트를 감소시킬 수 있거나, 상이한 디바이스 트리거링 방법을 선택할 수 있거나, 디바이스 트리거링을 지연시킬 수 있다. 영향받는 디바이스의 목록이 SCS(104)에 제공된다면, SCS(104)는 예시적 실시예에 따라 그들의 활동을 나중의 시간으로 스케쥴링할 수 있다. 512a 및 512b에서, SCS(104)는 AF 세션 수정 또는 종료를 수행하여 정체 레벨을 감소시킬 수 있다. 이 단계는 'DDN 기반의' 과부하 상태에 대해 적용가능하지 않을 수도 있다. 514에서, SCS(104)는, CN 노드가 어느 UE가 접속해제/분리 또는 쓰로틀링될 수 있는지를 결정하는데 이용될 수 있는 디바이스들(예를 들어, UE(103))와 연관된 우선권 정보를 HSS/UDR(116)에게 프로비저닝할 수 있다. 514에서, SCS(104)는 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이 UE와 연관된 낮은 액세스 우선권(LAP) 정보와 비상 정보를 프로비저닝할 수 있다. 516에서, SCS(104)는, 전술된 바와 같이, UE들, 예를 들어, UE(103)에게 사용자 평면을 통해 PDN으로부터 접속해제하거나 그들 각각의 데이터 레이트를 감소시킬 것을 명령할 수 있다. 단계(516)는 'DDN 기반의' 과부하 상태에 대해 적용가능하지 않을 수도 있다. 518a에서, 예시된 실시예에 따라, SCS(104)는 MTC-IWF(102)에게 PDN 접속이 비활성화될 수 있는 UE들의 목록을 제공한다. 518b에서, MTC-IWF(102)는 접속해제 요청을 MME(107)에 제공한다. 518c에서, MME(107)는 접속해제 회신을 MTC-IWF(102)에 전송하고, 518d에서 MTC-IWF(102)는 그 회신을 SCS(104)에 전송한다. 단계들(518a-d)은 예시적 실시예에서 'DDN 기반의' 과부하에 대해 적용가능하지 않다. 520에서, 상기 설명과 같이, SCS(104)는 'DDN 기반의' 과부하 제어를 위해 수행되는 동작을 표시할 수 있다. 522에서, MTC-IWF(102)는 MME(107)에게 'DDN 기반의' 과부하 제어를 위해 수행되는 동작을 제공할 수 있다. 예를 들어, 그 동작이 상이한 트리거 메커니즘이 선택되었다는 것이면, MME(107)는 이것을 무시할 수 있다. 동작이 디바이스 트리거링을 지연시키는 것이라면, 예를 들어, MME(107)는, DDN 기반의 정체가 충분히 감소된 때를 SCS(104)가 통보받도록 SCS(104)를 마킹할 수 있다.

MME(107)는, 정체/과부하 상태가 임계 한계치 부근에 있을 때 전술된 SCS(104)와의 과부하 제어 조율을 수행할 수 있다. 그러나, 한 실시예에서, 정체/과부하 상태가 코어 네트워크의 안정성이 위협받는 임계 레벨을 교차한다면, CN은 자동으로, TS 23.401에 정의된 것들과 같은 과부하 제어 메커니즘을 채용할 수 있고, 그에 따라 SCS(104)를 조회 또는 통보하지 않고 UE들의 '낮은 액세스 우선권' 표시에 기초하여 UE들의 분리/비활성화할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, SCS는, 예를 들어, LAP 정보 등의, 정체 관련된 디바이스 정보를 프로비저닝할 수 있다. 전술된 바와 같이, 3GPP에서의 기존의 과부하 제어 메커니즘은, NAS 절차를 수행하거나 RRC 접속을 확립할 때 M2M 디바이스로부터의 '낮은 액세스 우선권' 표시를 이용한다. 코어 네트워크는 디바이스를 접속의 수명기간 동안 '낮은 액세스 우선권'으로서 간주하고, CN은 과부하/정체된 상태 동안 접속을 종료할 것을 선택할 수 있다. 기존의 메커니즘은 '낮은 액세스 우선권' 서비스의 UE 표시에 의존한다. 그러나, 많은 시나리오에서 SCS는 주어진 디바이스와의 통신의 중요성을 결정하기에 디바이스 그 자체보다 그 더 나은 위치에 있을 수 있다고 여기서 인식된다.

예를 들어, 주어진 M2M 디바이스와의 소정의 통신은 소정의 상황에서 중요할 수 있다. 이러한 상황은, 예를 들어, 하루의 시간, 날짜, 위치, 동작 조건, 프로비저닝된 구성, M2M 가입 변경, 애플리케이션으로부터의 표시, 또는 다른 디바이스들의 상태 등의 조건에 의존할 수 있다. 예를 들어, M2M 디바이스 상의 애플리케이션이 업그레이드되거나 M2M 디바이스 상에 새로운 애플리케이션이 설치된다면, 그 새로운 애플리케이션(예를 들어, 알람 애플리케이션)이 그 디바이스 상에 설치되어 있는 한, SCS는 그 업데이트된/새로운 애플리케이션의 통신 요구조건에 따라 디바이스의 LAP 정보를 업데이트하기를 원할 수 있다.

여기서 설명되는 다양한 실시예에서, SCS는 코어 네트워크에 '낮은 우선권 정보'를 프로비저닝할 능력을 갖고 있다. 코어 네트워크는 과부하 상태 동안에 이 정보를 이용하여 더욱 지능적인 결정을 내릴 수 있다. 또 다른 예시적 실시예에서, 코어 네트워크는 이 LAP 정보를 HSS/UDR 내의 UE 가입 정보의 일부로서 가진다. SCS는 이하에서 설명되는 가입 필드 'LAP 수정에 대해 허용됨"에 따라 이 정보를 수정할 허락을 부여받을 수 있다.

제한이 아닌 예로서 제시되는, 예시적 실시예에 따라 SCS에 의해 수정/프로비저닝될 수 있는 예시적 LAP 정보는 다음과 같다: 낮은 액세스 우선권(LAP) 플래그, 낮은 액세스 우선권 값, 및 낮은 액세스 우선권 오버라이드 플래그. 예에서, SCS는, 주어진 디바이스가 현재 LAP 디바이스로서 취급될 필요가 있다는 것을 나타내도록 어느 때라도 LAP 플래그를 설정할 수 있다. LAP 값은 LAP 디바이스에게 상대적 우선권 값을 제공할 수 있다. LAP 오버라이드 플래그는, UE 제공된 LAP 플래그 또는 네트워크에서 프로비저닝된 LAP 플래그가 고려될 필요가 있는지를 나타낼 수 있다.

예로서, 예를 들어, 중요한 건강 파라미터 모니터, 산업용 및 가정용 안전 및 자동 제어 디바이스 등의 소정의 M2M 디바이스들은 중요한 동작을 수행할 수 있다. 이들 디바이스들로부터의 통신은 비상 유형으로서 간주(분류)될 필요가 있을 수 있다. 또한, 이들 디바이스들 중 일부는 코어 네트워크로의 비상 유형 부착을 수행하도록 구성되거나 그러한 지능을 가질 수 있다. 소정의 경우에, 예를 들어, 디바이스와의 통신은 항상 중요한 것은 아닐 수 있지만, 특정한 상황에서만 중요할 수도 있다. 추가의 예로서, 이들 중요한 상황은 엔드 디바이스에 의해 항상 검출되지는 않을 수도 있고, 때때로 SCS만이 디바이스와의 통신이 중요한 것으로서 분류되어야 하는지를 결정하는 로직을 가질 수 있다는 것이 여기서 인식된다.

예시적 실시예에 따르면, SCS는, 코어 네트워크에게 비상 정보를 프로비저닝하여 코어 네트워크가 소정 디바이스들로부터의 통신을, 그 디바이스가 통신이 비상 유형으로서 분류되어야 한다는 것을 표시하지 않았더라도 비상 유형으로서 분류할 수 있게 하는 능력을 가진다. 예를 들어, 하나 이상의 SCS는, 가입 필드 '비상 수정에 대해 허락됨'에 따라 HSS/UDR 내의 UE들과 연관된 비상 정보를 프로비저닝할 허락을 부여받을 수 있다. 비상 정보는, 예를 들어 및 제한없이, 비상 디바이스 플래그와 비상 디바이스 오버라이드 플래그를 포함할 수 있다. 예를 들어, SCS는, 설정되는 시간으로 디바이스로부터의 접속이 비상 유형으로서 간주(분류)될 것이라는 것을 표시하도록 비상 디바이스 플래그를 어느 때라도 설정할 수 있다. 비상 디바이스 오버라이드 플래그는, SCS 또는 UE가 또 다른 노드에 의해 제공되는 표시를 오버라이드할 수 있는지를 나타낼 수 있다.

기존의 3GPP 과부하 제어 절차에서, CN은 LAP로서 마킹된 디바이스들을 접속해제 또는 방지할 수 있다. 따라서, 비상 유형 MTC 디바이스들의 프로비저닝은, CN이 과부하 상황 또는 상태에 있더라도 소정의 디바이스들이 접속해제되거나 네트워크에 액세스하는 것이 방지되지 않도록 보장할 수 있다.

예시적 실시예에 따르면, SCS는 LAP 및 비상 정보를 임의의 시점에 UE에 프로비저닝할 수 있다. 일부 경우에, 이 프로비저닝은 UE가 코어 네트워크에 부착되어 있지 않을 때 수행될 수 있다. 코어 네트워크는 SCS로부터의 프로비저닝 변경을 수락하기 이전에 SCS에 대한 허락을 체크할 수 있다. SCS는 Mh 인터페이스를 통해 또는 Tsp 인터페이스를 통한 MTC-IWF를 이용해 수정을 수행할 수 있다. SCS는 전술된 바와 같이 CN으로부터의 부하 표시에 응답하여 이 프로비저닝을 수행할 수 있다. SCS 내의 서비스는, SCEF에 의해 Mh 인터페이스 상에서 HSS/UDR에 대한 요청으로 또는 Tsp 인터페이스를 통해 MTC-IWF에 대한 요청으로 변환될 수 있는 API 요청을 행함으로써 이 프로비저닝을 수행하는 절차를 개시할 수 있다. 이제 도 6을 참조하면, 예시적 네트워크(600)는 하나 이상의 서빙 노드 전단부(FE)(109), UDR(116), HSS FE(114a), 및 비-IMS AS로서 역할하는 SCS(104)를 포함한다. 예시의 네트워크(600)는 개시된 주제의 설명을 용이하게 하도록 간소화된 것이며 본 개시의 범위를 제한하고자 함이 아님을 이해할 것이다. 네트워크(600) 등의 네트워크에 추가하여 또는 이를 대신에, 여기서 개시된 실시예들을 구현하기 위해 다른 디바이스, 시스템, 및 구성들이 이용될 수도 있고, 이러한 모든 실시예들은 본 개시내용의 범위 내인 것으로 간주된다. 도면들 내의 동일하거나 유사한 피쳐들을 나타내기 위해 참조 번호들은 다양한 도면들에서 반복될 수 있다는 것을 더 이해할 것이다.

602에서, 예시된 실시예에 따라, SCS(104)는 CN 내의 UE 정보를 업데이트할 필요성을 (예를 들어, 트리거를 수신함으로써) 검출할 수 있다. 트리거는 M2M 오퍼레이터가 디바이스 특성/가입 정보를 변경하는 것에 기인하거나 애플리케이션 상태에 기인할 수 있다. 대안으로서, 트리거는 코어 네트워크로부터 수신된 과부하 표시 메시지에 응답할 수 있다. 트리거에 기초하여, 604에서, 예를 들어, 주어진 디바이스와 연관된 정보가 처음으로 생성될 예정이라면, SCS(104)는 데이터 생성 요청을 HSS FE(114a)에 전송할 수 있다. 대안으로서, 604에서, SCS(104)는 주어진 디바이스와 연관된 가입 정보를 업데이트하기 위한 데이터 업데이트 요청을 전송할 수 있다. 예시된 예에서, 604에서의 메시지는 Mh 인터페이스를 통해 전송된다(예를 들어, 3GPP TS 23.862를 참조). 이 메시지에 포함될 수 있는 예시적 정보가 여기서 설명된다. HSS FE(114a)는 SCS(104)에 대한 허락을 유효성확인할 수 있다. 일부 경우에, HSS FE(114a)는 이 정보를 내부적으로 유지되는 포멧으로 변환할 수 있다. 예를 들어, SCS(104)는 디바이스들을 그들의 외부 식별자에 의해 식별할 수 있고 HSS FE(114a)는 외부식별자를 IMSI로 변환할 수 있다. 606에서, HSS FE(114a)는 생성 또는 업데이트 요청을 UDR(116)에 전송할 수 있다. 607에서, UDR(116)은 그에 따라 그 기록을 업데이트할 수 있다(예를 들어, 3GPP TS 23.335를 참조). 608에서, UDR은 그 업데이트를 HSS FE(114a)에게 접수확인한다(예를 들어, 3GPP TS 23.335를 참조). 610에서, HSS FE(114a)는 그 업데이트를 SCS(104)에게 접수확인한다(예를 들어, 3GPP TS 23.862를 참조).

여전히 도 6을 참조하면, 612에서, 예시된 실시예에 따라, UDC 아키텍쳐(예를 들어, 도 1c의 UDC 아키텍쳐(112)를 참조)는 FE들이 UDR(116)에 저장된 특정한 사용자 데이터와 연관된 특정한 이벤트에 가입하여, FE들이 이벤트를 통보받을 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 노드들/FE(109)들 중 임의의 것이 UE의 MTC 관련된 정보에서의 변경에 가입되었다면, UDR(116)은 3GPP TS 23.335에서 더 설명되는 바와 같이 이들 FE(109)들에게 통보할 수 있다. 서빙 노드(109)는 업데이트된 데이터를 적용하기 위해 동작들을 수행할 수 있다. 예를 들어, MME는 UE의 MTC 특유의 데이터에 가입할 수 있고, MTC 정보가 UDR(116)에서 업데이트될 때마다, UDR(116)은 통보를 MME에 전송할 수 있다. 통보는, 업데이트된 데이터 값 및/또는 UDR(116) 내의 로컬 구성 정책에 기초하는 다른 추가 데이터를 포함할 수 있다. 추가 데이터의 예로서는, 업데이트된 데이터의 이전 값, 원래의 가입 엔티티 신원 등이 포함된다. 그러면, MME는 그 UE를 비상-유형 UE로서 마킹하고, 예를 들어, eNB 또는 SGW/PGW에게 통보하는 등의 기타의 동작을 수행할 수 있다.

614에서, HSS(114a)는, UE의 MTC 정보에 가해진 변경이 유효하게 되도록 일부 노드들이 그 변경에 대해 통보받아야 한다고 결정할 수 있다. HSS(114a)는 서빙 노드(109)에게 통보할 수 있고 서빙 노드(109)는 그 변경을 유효하게 하기 위해 다른 노드들을 구성할 수 있다. 예를 들어, 디바이스가 비상 유형으로서 분류되었다면, HSS(114a)는 MME가 그 디바이스를 비상 유형으로서 간주하도록 MME에게 통보할 수 있다. MME는, 차례로, 예를 들어, eNB와 PGW 등의 다른 노드들을 구성할 수 있다. 대안으로서, SCS(104)는 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 Tsp 인터페이스를 통해 코어 네트워크에서 MTC 디바이스 정보의 프로비저닝을 수행할 수 있다.

예로서, SCS는 많은 수의 디바이스/접속들을 핸들링하는 네트워크 노드와 유사한 과부하/정체된 상태에 있게 될 수 있다. SCS가 서비스 층 레벨에서 채용할 수 있는 정체/과부하 제어 방법들에 추가하여, SCS는 서비스 층의 과부하 상태를 관리하는데 있어서 보조를 제공하는 하부에 놓인 네트워크 층으로부터 혜택을 받을 수 있다. 다양한 실시예에 따라 하부에 놓인 코어 네트워크가 그 과부하 상태를 관리하기 위해 서비스 층을 보조할 수 있는 일부 예시적 방법들이 이하에서 설명된다.

SCS는 많은 수의 M2M 디바이스들을 관리 및 제어할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이들 M2M 디바이스들 중 많은 것들이 대부분의 시간 동안 유휴 상태일 것으로 예상될 수 있다. 따라서, 임의의 시점에서 SCS가 서빙하는 디바이스들의 수는 SCS와 동시에 통신할 수 있는 디바이스들의 총 수보다 훨씬 작을 수 있다. 그러나, SCS가 과부하 상태로 들어가게 할 수 있는, 더 많은 디바이스들이 SCS와의 접속을 요구하는 일부 경우가 있을 수 있다. SCS는 낮은 우선권 디바이스들로부터의 접속 시도를 거부하거나 기존의 낮은 우선권 디바이스들을 접속해제하여 그 정체 레벨을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, M2M 디바이스는, SCS가 디바이스들을 거부하기로 선택하기 이전에, 네트워크에 부착하고, PDN 접속을 활성화하며, 일부 사용자 평면 메시징을 수행하여 SCS에 도달해야만 할 것이다. 이들 디바이스들이 (부착 동안에) 네트워크 층에서 거부된다면, 이것은 예를 들어 및 제한없이 다음과 같이 열거되는 것들 등의 혜택을 제공할 수 있다: 서비스 층에서의 메시지 처리를 줄이는 것, 디바이스 상의 배터리 전력을 절약하는 것, 코어 네트워크 트래픽을 감소시키는 것, 및 디바이스와 연관된 불필요한 빌링/요금청구를 감소시키는 것.

SCS가 정체된 또는 과부하 상태에 있을 때, SCS는 그 상태의 표시를 코어 네트워크에 전송할 수 있고, SCS는 SCS/서비스 층에 액세스하지 못하도록 할 필요가 있는 디바이스들의 목록을 제공할 수 있다는 것이 예시적 실시예에 따라 여기서 설명된다. SCS는 또한, 네트워크로부터 즉각 접속해제될 필요가 있는 디바이스들의 목록을 제공할 수 있다. SCS는 또한, 디바이스의 SCS 액세스가 방지되어야 하는 지속시간을 나타내는 백오프 타이머를 제공할 수 있다. SCS는 또한, 정체 제어 중단 메시지를 전송하여 SCS가 더 이상 정체중에 있지 않다는 것을 표시하고 코어 네트워크가 SCS를 위해 임의의 정체 제어를 수행할 필요가 없다는 것을 표시할 수 있다.

SCS는 과부하 제어 시작/정지 메시지를 Mh를 통해 HSS/UDR에 또는 Tsp를 통해 MTC-IWF에 전송할 수 있다. 시작 메시지는, 정지 메시지가 수신될 때까지 또는 소정 기간이 경과할 때까지, 해제되거나 서비스 층에 액세스하지 못하게 할 필요가 있는 디바이스들의 목록을 포함할 수 있다. 시작과 정지 메시지 사이에서, 예를 들어, SCS는 하나 이상의 정체 통보/제어 메시지들을 전송하여 해제될 필요가 있는 디바이스들에 대한 추가 정보를 제공하거나 변경할 수 있다. 도 8은 Tsp 인터페이스를 통한 이 경우의 예시적 콜 흐름을 도시한다.

이제 도 8을 참조하면, 예시적 네트워크(800)는, MME(107), HSS(116), MTC-IWF(102) 및 SCS(104)를 포함한다. 예시의 네트워크(800)는 개시된 주제의 설명을 용이하게 하도록 간소화된 것이며 본 개시의 범위를 제한하고자 함이 아님을 이해할 것이다. 네트워크(800) 등의 네트워크에 추가하여 또는 이를 대신에, 여기서 개시된 실시예들을 구현하기 위해 다른 디바이스, 시스템, 및 구성들이 이용될 수도 있고, 이러한 모든 실시예들은 본 개시내용의 범위 내인 것으로 간주된다. 도면들 내의 동일하거나 유사한 피쳐들을 나타내기 위해 참조 번호들은 다양한 도면들에서 반복될 수 있다는 것을 더 이해할 것이다.

802에서, 예시된 예에 따르면, SCS(104)는, 예를 들어, 접속된 디바이스의 수에 기초하여 또는 오퍼레이터 프로비저닝에 기초하여, 과부하 상태를 검출할 수 있다. SCS(104)는 서비스 층 내의 과부하/정체 상황을 검출할 수 있다. 정체는, 예를 들어, 많은 수의 접속된 M2M 디바이스, 많은 양의 진행중인 M2M 절차, SCS(104)로의 접속을 반복적으로 시도하는 고장난 디바이스, 다양한 시스템 고장 등의 상이한 원인들에 기인할 수 있다. 정체로부터 회복하기 위해, SCS(104)는 새로운 M2M 접속을 임시적으로 중단하기로 결정할 수 있다. 추가 예로서, SCS는 접속된 일부 기존의 디바이스들을 접속해제하거나, SCS(104)는 일부 디바이스들이 SCS(104)에 접속하지 못하게 할 수 있다. 예시된 실시예에 따르면, SCS는 그 정체 상태를 관리하는데 있어서 코어 네트워크의 보조가 필요하다고 결정한다.

804에서, 예시된 실시예에 따라, SCS는 SCS 과부하 제어 시작(SOS; SCS Overload Control Start) 메시지를 Tsp 인터페이스를 통해 MTC-IWF(102)에 전송한다. 이 메시지는, 예를 들어 및 제한없이, 유형, 접속해제 목록 IE, 디바이스 ID, 접속해제 유형 IE, 유휴 모드 분리 IE, 백오프 타이머 IE, 또는 취약성 목록 등의, 다양한 정보를 나타낼 수 있다. 유형 IE는 '시작'으로 설정되어 이것이 정체 제어의 시작이라는 것을 나타낼 수 있다. 접속해제 목록은, 네트워크로부터 즉각 접속해제될 필요가 있는 디바이스들의 목록을 나타낼 수 있다. 디바이스 ID는 접속해제 목록에서 디바이스를 식별할 수 있다. 각각의 디바이스에 대해, 접속해제 유형 IE는 코어 네트워크가 디바이스를 핸들링해야 하는 방법을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 접속해제 유형은, 코어 네트워크는 디바이스를 완전히 분리할지 또는 코어 네트워크가 디바이스의 PDN 접속을 비활성화해야 할지를 나타낼 수 있다. 목록 내의 각각의 디바이스에 대해, 유휴 모드 분리 IE는, 디바이스가 유휴 모드에 있더라도 코어 네트워크가 디바이스의 분리/비활성화를 시도해야할 지를 나타낼 수 있다. 각각의 디바이스에 대해, 백오프 타이머는 디바이스가 임의의 부착 시도를 수행하지 않아야 하는 기간을 나타낼 수 있다. 취약성 목록 IE는, 다른 비상 M2M 디바이스들이 SCS(104)에 액세스하는 것을 허용하기 위해 네트워크로부터 자동으로 분리될 수 있는 디바이스들의 목록을 나타낼 수 있다. 취약성 목록 내의 디바이스들에 대해 제공될 수 있는 예시적 정보는, 제한없이, 디바이스 ID, 우선권, 백오프 타이머, 및 취약성 지속기간을 포함한다. 예시적 실시예에서, 취약성 지속기간은 디바이스가 취약하다고 간주되는 기간이다.

여전히 도 8을 참조하면, 예시된 실시예에 따라, MTC-IWF(102)는 (806에서) SCS 과부하 제어 시작 메시지를 S6m 인터페이스를 통해 HSS(116)에 포워딩할 수 있다. 807에서, HSS(116)는 다양한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, HSS(116)는 SCS(104)의 허락을 체크하여 806에서 수신된 동작/요청을 수행하고, 디바이스들의 외부 ID를 로컬 식별자들(예를 들어, IMSI)에 맵핑하며, 접속해제 목록 및/또는 취약성 목록을 저장하고, '접속해제 목록' 내의 어떤 디바이스가 현재 부착되고 통보를 그들의 대응하는 서빙 노드에 전송할 것을 제공하고 있는지를 결정하며, 및/또는 PDN 접속이 요청되었다면 주어진 UE와 연관된 APN을 결정할 수 있다.

808에서, HSS(116)는 '위치 취소 요청' 메시지를 서빙 노드들(예를 들어, MME(107)/SGSN)에 전송하여 서빙 노드들이 메시지 내에 표시된 디바이스들을 분리할 수 있게 할 수 있다. 808에서의 메시지는 S6a 다이에미터 메시지일 수 있다. 808에서의 메시지는, IMSI, 원인 유형, APN, 백오프 타이머, 또는 접속해제 플래그를 나타낼 수 있다. 원인 유형은 원인이 SCS 개시된 분리인지 SCS 개시된 PDN 접속해제인지를 나타낼 수 있다. APN은 SCS 개시된 PDN 접속해제에 대해 전송될 수 있다. 접속해제 플래그는 유휴 모드 내의 임의의 UE가 고려되어야 하는지를 나타낼 수 있다.

809에서, MME(107)는, '접속해제 플래그'에 의해 표시된 바와 같이, HSS-개시형 분리 절차 또는 네트워크 개시형 PDN 접속해제 절차와 유사한 동작을 수행할 수 있다.

810에서, 예시된 실시예에 따라, MME/SGSN(107)이라고 부를 수 있는 MME(107)는, 요청된 동작을 완료한 후에 '위치 취소 회신'을 전송한다. 812에서, HSS(116)는 SCS 과부하 제어 시작 회신(SOA; SCS Overload Control Start Answer) 메시지를 MTC-IWF(102)에 전송하고, 이 메시지는 Tsp 인터페이스를 통해 전송된다. 812에서의 메시지는 접속해제된 디바이스들의 수에 관한 보고를 포함할 수 있다. 814에서, 예시된 실시예에 따라, MTC-IWF(102)는 SCS 과부하 제어 시작 회신 메시지를 S6m 인터페이스를 통해 SCS(104)에 전송한다. 816에서, SCS(104)는 정체 상태를 경감시키기 위해 더 많은 디바이스를 분리할 필요가 있다고 결정할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, SCS(104)는 SCS 과부하 제어 통보 요청(SON; SCS Overload Control Notification Request) 메시지를 Tsp를 통해 MTC-IWF(102)에 전송할 수 있다. 이 메시지에서, SCS(104)는 메시지의 '유형'을 '통보'로 설정할 수 있다. 일부 경우에, 이 메시지는 상기 참조 단계(804)에서 설명된 것과 동일한 IE들을 포함할 수 있다. 818에서, 코어 네트워크는 단계들(806 내지 812)를 수행하여 SCS(104)로부터의 SCS 과부하 제어 통보 요청 메시지를 핸들링할 수 있다. 820에서, MTC-IWF(102)는 SCS 과부하 제어 통보 회신(SOA) 메시지를 S6m 인터페이스를 통해 SCS(104)에 전송한다. 822에서, SCS(104)는 더 이상 과부된 상태에 있지 않다고 결정하면, 예를 들어, Tsp 인터페이스를 통해 SCS 과부하 제어 중단 요청(SOP; SCS Overload Control Stop Request) 메시지를 전송할 수 있다. 824에서, 예시된 실시예에 따라, MTC-IWF(102)는 SCS 과부하 제어 중단 요청(SOP) 메시지를 S6m 인터페이스를 통해 HSS(116)에 포워딩한다. 825에서, HSS(116)는, 예를 들어, 디바이스들에 대해 실행중인 임의의 타이머를 중단하거나, 접속해제 및 취약성 목록을 삭제할 수 있다. 826에서, HSS(116)는 SCS 과부하 제어 중단 회신(SPA) 메시지를 S6m 인터페이스를 통해 MTC-IWF(102)에 전송함으로써 과부하 중단 요청에 대한 그 처리를 접수확인할 수 있다. 828에서, MTC-IWF(102)는 SCS 과부하 제어 중단 회신(SPA) 메시지를 Tsp 인터페이스를 통해 SCS(104)에 전송한다. 대안으로서, SCS(104)는, 과부하 제어 시작, 통보, 및 중단 메시지들을 Mh 인터페이스를 통해 UDR/HSS(116)에 표시할 수 있다. 이 경우에 대한 콜 흐름 및 절차는, 예를 들어, MTC-IWF(102)가 제거되고, SCS(104)가 과부하 제어 메시지를 직접 HSS(116)에 전송한다는 점을 제외하고, 전술된 도 8과 유사할 수 있다. 또한, HSS(116)는 예시적 대안적 실시예에 따라 Mh 인터페이스를 통해 SCS(104)에 직접 응답을 전송한다.

이제 CN에서 SCS 관련된 정체 정보를 프로비저닝하는 것으로 돌아가면, SCS는 코어 네트워크에서 SCS의 과부하 제어 파라미터들을 프로비저닝함으로써, 및 SCS를 위해 코어 네트워크가 소정의 과부하 제어를 수행하게 함으로써, 예방적 정체 제어 메커니즘을 수행할 수 있다. SCS 과부하 제어 파라미터들은, SCS 가입 데이터베이스에 저장된 임시 가입자 데이터일 수 있다. CN은 SCS로의 M2M 디바이스들의 접속을 제어하고 SCS에 의해 제공된 파라미터들을 집행함으로써 소정의 과부하 시나리오를 방지할 수 있다. 이것은 서비스 층에서의 과부하를 피하기 위한 예시적인 예방적 동작이다. 서비스 층에서의 다른 인자들은, 정체를 감소시키기 위해 CN의 보조가 요구될 수 있는 정체를 야기할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 전술된 절차들이 이용될 수 있다.

일부 경우에, SCS와 접속된 디바이스들의 개수의 카운트를 유지하는 HSS 내의 그룹이 있을 수 있다. 예를 들어, 이 카운트가 SCS에 의해 제공된 임계치를 초과한다면, HSS는 그 SCS를 향한 추가 접속을 방지할 수 있다. HSS는 또한, SCS에게 카운트가 임계치에 근접한 수준에 도달하는 때를 통보하여 (예를 들어, SCS가 추가 용량을 가진다면) SCS가 임계치를 증가시킬 수 있게 할 수 있다.

SCS는 또한, 전술된 바와 같은 UE의 LAP와 비상 정보를 프로비저닝하여 코어 네트워크가 (예를 들어, 임계치에 도달할 때) 부착을 방지할 디바이스와 임계치에 도달하더라도 허용할 디바이스(예를 들어, 비상 유형 디바이스)를 알 수 있게 할 수 있다.

SCS는 별도의 취약성 파라미터와 우선권 값을 프로비저닝하여 분리될 필요가 있는 디바이스들을 표시해 새로운 디바이스가 부착할 수 있게 하거나, 전술된 LAP 정보가 이 정보를 표시할 수 있다. 도 9는 예시적 실시예에 따른 Mh 인터페이스를 통해 SCS 정체 파라미터를 프로비저닝하기 위한 예시적 콜 흐름을 도시한다.

이제 도 9를 참조하면, 예시적 네트워크(900)는, UDR(116), HSS FE(114a), 및 SCS(104)를 포함한다. 예시의 네트워크(900)는 개시된 주제의 설명을 용이하게 하도록 간소화된 것이며 본 개시의 범위를 제한하고자 함이 아님을 이해할 것이다. 네트워크(900) 등의 네트워크에 추가하여 또는 이를 대신에, 여기서 개시된 실시예들을 구현하기 위해 다른 디바이스, 시스템, 및 구성들이 이용될 수도 있고, 이러한 모든 실시예들은 본 개시내용의 범위 내인 것으로 간주된다. 도면들 내의 동일하거나 유사한 피쳐들을 나타내기 위해 참조 번호들은 다양한 도면들에서 반복될 수 있다는 것을 더 이해할 것이다.

902에서, 예시된 예에 따르면, SCS(104)는 SCS(104)와 연관된 과부하 제어 파라미터를 CN에 프로비저닝할 필요성을 결정한다. SCS(104)는 또한, SCS(104)와 통신하는 디바이스들에 관련된 다른 정보를 CN에 프로비저닝할 수 있다. 902에서의 결정은, 예를 들어, M2M 오퍼레이터가 변경을 프로비저닝하는 것 또는 애플리케이션 상태에 기초할 수 있다. 904에서, SCS(104)는, 예를 들어, 데이터가 생성중이거나 기존의 데이터가 업데이트중인지에 따라, 데이터 생성 요청 또는 데이터 업데이트 요청을 전송할 수 있다. 904에서의 메시지는, 예를 들어, 3GPP TS 23.862에 정의된 바와 같이, Mh 인터페이스를 통해 HSS(114a)에 전송될 수 있다. 906에서, 메시지는 UDR(116)에 포워딩될 수 있다. 이 메시지는, 예를 들어 및 제한없이: SCS(104)에 가입했고 CN이 부착을 허용할 수 있는 디바이스들의 최대수를 나타낼 수 있는, 부착된 디바이스 최대수 임계치; CN이 SCS(104)를 위해 자동으로 정체 제어를 시작할 수 있는지 또는 CN이 SCS(104)에게 먼저 통보해야하는지(전술된 바와 같이, SCS(104)는 또한 퍼센트 값을 제공하여, CN이 SCS(104)에게 부착된 디바이스의 최대수가 부착된 디바이스의 최대수 임계치와 연관된 상기 퍼센트에 도달하는 때를 통보할 수 있게 할 수 있다)를 나타낼 수 있는, 동작 유형; 전술된 바와 같은 UE들의 목록에 대해 제공될 수 있는 LAP 정보; 전술된 바와 같은 각각의 UE들과 연관될 수 있는 비상 정보; 및 각각의 취약성 플래그 표시자 및 우선권 값과 함께 UE들의 목록을 포함할 수 있는 취약성 정보 등의 다양한 정보를 나타낼 수 있다. 예시적 실시예에서, LAP 정보는 CN이 정체하에 있을 때 적용되고, 취약성 정보는 SCS가 정체하에 있을 때 적용된다.

906에서, 예시된 실시예에 따라, HSS FE(114a)는 UDR(116)을 업데이트할 수 있다(예를 들어, 3GPP TS 23.335). 908에서, UDR(116)은 접수확인을 HSS FE(114a)에게 전송할 수 있다(예를 들어, 3GPP TS 23.335를 참조). 910에서, HSS FE(914a)는 접수확인을 (예를 들어, 비-IMS AS로서 간주된) SCS(104)에게 전송할 수 있다(예를 들어, 3GPP TS 23.862를 참조). 912에서, 카운트가 임계치에 도달하거나 '동작 유형'IE에 표시된 임계치의 소정 퍼센트에 도달하면, 예를 들어, HSS(114a)는 SCS(104)에게 이 이벤트를 통보할 수 있다. 이것은 SCS(104)가 적절한 동작을 취하는 것을 허용할 수 있다. 일부 경우에, SCS(104)는 소정의 더 많은 UE가 부착되는 것을 허용할 더 많은 공간을 가질 수도 있고, SCS(104)는 임계치를 증가시킬 수도 있다. 914에서, SCS(104)는, '임계치 통보 응답' 메시지를 HSS(114a)에 전송함으로써 통보를 접수확인한다. 대안으로서, SCS(104)는, Tsp 인터페이스를 통해 코어 네트워크에서 MTC 디바이스 정보의 프로비저닝을 수행할 수 있다.

따라서, 전반적으로 도 8 및 도 9를 참조하면, 코어 네트워크 노드는, 프로세서, 메모리, 및 통신 회로를 포함할 수 있다. 코어 네트워크 노드는 그 자신의 통신 회로를 통해 코어 네트워크의 일부일 수 있고, 코어 네트워크 노드는, 코어 네트워크 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 코어 네트워크 노드로 하여금 서비스 층 노드의 정체 상태와 연관된 제1 요청을 수신하게 하는, 코어 네트워크 노드의 메모리에 저장된 컴퓨터-실행가능한 명령어들을 더 포함할 수 있다. 요청은 정체 상태에 대응하는 하나 이상의 파라미터를 포함할 수 있다. 하나 이상의 파라미터에 기초하여, 코어 네트워크 노드는 서비스 층 노드로부터 접속해제될 제1 디바이스를 결정할 수 있고, 코어 네트워크 노드는 서비스 층 노드로부터 제1 디바이스를 분리할 수 있다. 하나 이상의 파라미터는 코어 네트워크 노드에게 제1 디바이스를 분리할 것을 지시하는 유휴 모드 파라미터를 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 하나 이상의 파라미터는, 제1 요청의 수신시에 코어 네트워크로부터 즉각 접속해제될 복수의 디바이스들을 나타내는 접속해제 목록을 포함할 수 있고, 접속해제 목록은 제1 디바이스를 포함할 수 있다. 역시 전술된 바와 같이, 하나 이상의 파라미터는, 더 높은 우선권 디바이스가 서비스 층 노드에 액세스하는 것을 허용하기 위해 코어 네트워크로부터 분리될 수 있는 복수의 디바이스들을 나타내는 취약성 목록(vulnerability list)을 포함할 수 있고, 취약성 목록은 제1 디바이스를 포함할 수 있다. 한 예에서, 하나 이상의 파라미터는, 기간 ―이 기간 이후에 제1 디바이스가 서비스 층 노드로의 재부착을 시도할 수 있음― 을 나타내는 백오프 타이머를 포함할 수 있다.

다양한 예시적 실시예에 따라 정체 시나리오들을 제어하기 위한 당야한 방법과 시스템이 상기에서 설명되었다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 예시적 실시예에 따르면, SCS는 코어 네트워크와 연관된 현재의 부하 레벨을 회수하고 디바이스들과의 그 통신을 스케쥴링/계획하여, 통신이 성공적일 확률을 증가시킬 수 있게 하고, 코어 네트워크 내의 과부하된 또는 정체된 상태가 회피될 수 있게 할 수 있다.

예를 들어, 벌크 디바이스 트리거링, 영역 내의 많은 수의 디바이스로의 데이터 전송 등의, SCS에 의해 수행될 수 있는 절차들은 잠재적으로 코어 네트워크를 정체시키고 이들 절차들 중 일부를 실패하게 할 수 있다. 따라서, 예시적 실시예에 따르면, SCS가 이들 종류의 절차를 시도하기 이전에, SCS는 코어 네트워크를 체크하여 코어 네트워크가 부하상태인지를 결정하고, 코어 네트워크가 SCS가 수행하기를 원하는 절차를 핸들링할 용량을 갖고 있는지를 결정한다.

예로서, SCS가 APN을 통해 SCS에 접속하여 10분에 걸쳐 약 50 GB의 데이터 전송을 수행할 10000개의 디바이스를 트리거해야 한다면, SCS는 코어 네트워크에게 이 절차를 통보할 수 있고 코어 네트워크는 APN을 핸들링하고 있는 PGW(들)이 이 요청을 지원할 충분한 자원을 갖고 있는지를 알아낼 수 있다. 응답하여, 코어 네트워크는 SCS에게 자신이 지원할 수 있는 레벨 또는 요청을 지원하는 그 능력을 통보할 수 있다. 추가 예로서, 코어 네트워크는 10분간 25 GB를 지원할 수 있고 응답할 수 있다. 응답에 기초하여, SCS는, 소정 개수(예를 들어, 5000개)의 디바이스를 트리거링하는 등, 그에 따라 반응할 수 있다. 코어 네트워크는 또한, 요청된 자원을 예약한 다음 SCS에게 그 예약을 통보할 수 있다. 도 10은, 예시적 실시예에 따라, SCS(104)가 그 서비스 층 절차를 시도하기 이전에 코어 네트워크의 용량 및 부하 상태를 요청하는 예시적 방법을 도시한다.

도 10을 참조하면, 예시적 네트워크(1000)는, 복수의 CN 노드(111), HSS(114a), MTC-IWF(102) 및 SCS(104)를 포함한다. 예시의 네트워크(1000)는 개시된 주제의 설명을 용이하게 하도록 간소화된 것이며 본 개시의 범위를 제한하고자 함이 아님을 이해할 것이다. 네트워크(1000) 등의 네트워크에 추가하여 또는 이를 대신에, 여기서 개시된 실시예들을 구현하기 위해 다른 디바이스, 시스템, 및 구성들이 이용될 수도 있고, 이러한 모든 실시예들은 본 개시내용의 범위 내인 것으로 간주된다. 도면들 내의 동일하거나 유사한 피쳐들을 나타내기 위해 참조 번호들은 다양한 도면들에서 반복될 수 있다는 것을 더 이해할 것이다.

1002에서, 예시된 예에 따라, SCS(104)는 용량/부하 상태 요청(LSR) 메시지를 MTC-IWF(102)에 전송한다. SCS(104)는, CN 부하 집약적 동작을 수행할 필요가 있다고 결정할 때 이 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, SCS(104)는, 데이터 레이트, 디바이스 트리거들의 개수 등과 연관된 임계치 정보로 구성될 수 있다. 따라서, SCS(104)가 자신이 수행하고자 하는 절차가 이들 임계치 값들 초과할 것이라는 것을 알 때, 예를 들어, SCS(104)는 SCS 절차를 핸들링하는 그 능력에 관하여 코어 네트워크를 체크할 수 있다. 이들 임계치 값들은 오퍼레이터 제공형이거나 CN에 의해 프로비저닝될 수 있다. 1002에서의 메시지는, SCS가 수행하고자 하는 절차와 그 절차에 관련된 소정의 파라미터들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메시지는, 코어 네트워크가 SCS 절차를 지원하기 위한 임의의 자원을 예약할 필요가 있는지, 또는 코어 네트워크가 절차와 연관된 허용가능한 한계로 응답할 필요가 있는지를 나타낼 수 있다. 일부 경우에, 코어 네트워크가 임의의 자원 예약을 수행한다면, SCS(104)는 자원 예약에 대해 별도로 담당할 수 있다. 1002에서의 메시지는, 예를 들어 및 제한없이, 절차의 유형과 하나 이상의 디바이스 트리거링 파라미터들을 나타낼 수 있다. 절차 IE의 유형은 SCS가 수행하고자 하는 절차를 나타낼 수 있다. 절차의 각각의 유형은 그와 연관된 상이한 파라미터들을 가질 수 있다. 이하에서 언급되는 파라미터들은 필수는 아니라, 예로서 제시되는 것이며, SCS는 이들 파라미터들의 임의의 적절한 조합을 전송할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예시적 디바이스 트리거링 파라미터들은, 제한없이: 트리거될 디바이스들의 수를 나타낼 수 있는, 디바이스 수; 트리거에 대한 UE로부터의 예상된 응답을 나타낼 수 있는, 트리거 응답 유형(예를 들어, 이것은, UE가 단일의 짧은 메시지로 응답할 것인지 또는 UE가 복수의 메시지 전송을 요구하는 데이터 통신을 확립할 것인지를 나타낼 수 있다; 응답의 크기와 메시지 교환 횟수도 역시 포함될 수 있다); 모든 디바이스들이 트리거될 때 예상되는 기존의 데이터 레이트에서의 증가를 나타낼 수 있는, 예상된 데이터 레이트(예를 들어, 이것은 UE마다 제공될 수 있다); UE들이 트리거되는 영역을 나타낼 수 있는 영향받는 영역(예를 들어, SCS가 디바이스의 위치를 알지 못한다는 것을 나타낼 수 있는 특정한 지리적 영역, 트랙킹 영역, 또는 글로벌 영역); 응답이 예상되는 APN 또는 IP 도메인에 관한 정보를 나타낼 수 있는, 영향받는 APN/IP 도메인 ID; 및 디바이스 트리거링을 지연시킬 기간을 나타낼 수 있는 지연 용인(delay tolerance)을 포함한다. CN은 지연 용인을 이용하여 주어진 기간 동안에 트리거링하기 위한 더 양호한 시간을, 예를 들어, 그 기간 내의 추정된 부하 상태 기간에 기초하여, 결정할 수 있다. 메시지는 또한, 예를 들어 및 제한없이, 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트 데이터 전송을 포함할 수 있는, 데이터 전송의 유형; 데이터 전송이 수행될 예정인 UE들의 수를 나타낼 수 있는 디바이스 수(UE 식별자들의 목록은 또한 유니캐스트에 대해 제공될 수 있고, 영향받는 영역은 브로드캐스트/멀티캐스트에 대해 제공될 수 있다); 데이터 전송에 대한 예상된 서비스의 품질(QoS)을 나타낼 수 있는, 서비스의 품질(QoS)(예를 들어, 특정한 DL 레이트, UL 레이트 등); 등의, 벌크 데이터 전송 파라미터들을 포함할 수 있다. 1002에서의 메시지는 또한, SCS가 CN이 절차에 대한 자원을 예약하기를 원한다는 것, 또는 SCS가 CN이 그 현재의 능력으로 응답하기를 원한다는 것을 나타낼 수 있는 자원 예약 IE를 포함할 수 있다. 1003에서, MTC-IWF(102)는 SCS(104)가 절차를 수행하기 위한 인가에 관하여 HSS(114a)를 체크할 수 있고, 연락될 필요가 있는 서빙 노드들을 회수할 수 있다.

여전히 도 10을 참조하여, 1004에서, 예시된 실시예에 따라, MTC-IWF(1002)는 용량/부하 상태 요청(LSR) 메시지를 HSS(114a)에 의해 반환된 서빙 노드들 각각(예를 들어, CN 노드(111))에 전송할 수 있다. MTC-IWF(102)는, 노드(111)들 각각에 관련되고 노드(111)들이 요청을 핸들링하기 위해 자원을 예약하거나 그들 각각의 현재의 능력을 제공할 필요가 있는지를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 요청 유형에 따라, 예를 들어, 서빙 노드(111)는, 1005에서, 그들 자신을 구성할 수 있다. 노드(111)들은 또한, 그들이 접속된 다른 관련된 노드들을 구성할 수 있거나, 노드(111)들은 다른 관련된 노드들과 연관된 부하 및 능력 정보를 회수할 수 있다. 1006에서, 예시된 예에 따라, 노드(111)들은, 요청된 동작을 수행한 후에, 용량/부하 상태 회신(LSA) 메시지를 MTC-IWF(102)에 전송한다. 이 메시지는 각각의 노드(111)가 요청된 동작을 지원할 수 있는지의 여부의 표시를 포함할 수 있다. 1008에서, MTC-IWF(102)는 용량/부하 상태 회신(LSA) 메시지를 Tsp 인터페이스를 통해 SCS(104)에 전송한다. SCS(104)가 요청한 절차의 각각의 유형에 대해, 예를 들어, MTC-IWF(102)는, CN에 의해 핸들링될 수 있는 허용가능한 레벨과 SCS 절차가 수행될 수 있는 시간을 제공할 수 있다. 1008에서의 메시지는 또한, 자원 예약이 성공적으로 완료되었는지의 여부를 나타낼 수 있다. 1010에서, SCS(104)는, 예를 들어, 1008에서의 CN으로부터의 응답에 따라, 그 절차를 스케쥴링할 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, CN 노드(111)들은, 원치않는 방식으로, 그들의 능력을 SCS(104)에 주기적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, CN은 소정의 APN들 상에서 핸들링할 수 있는 데이터 레이트, 또는 소정의 지리적 영역의 부하 상태를 제공할 수 있다. 대안적 실시예에서, 도 10의 MTC-IWF(102)는 PCRF로 대체된다. 따라서, PCRF와 SCS 사이의 LSR 및 LSA 명령들은 대안적 실시예에 따라 Rx 인터페이스 상에서 전송된다.

따라서, 전술된 바와 같이, 전반적으로 도 10을 참조하여, 서비스 층 노드, 예를 들어, SCS(104)는, 프로세서, 메모리, 및 통신 회로를 포함할 수 있다. 서비스 층 노드는 그 통신 회로를 통해 코어 네트워크에 접속될 수 있고, 서비스 층 노드는, 서비스 층 노드의 프로세서에 의해 실행될 때, 서비스 층 노드로 하여금, 서비스 층 노드가 수행하고자 하는 동작을 코어 네트워크의 노드에 통보하는 요청을 전송하게 하는, 서비스 층 노드의 메모리에 저장된 컴퓨터-실행가능한 명령어들을 더 포함할 수 있다. 동작은 코어 네트워크의 자원을 요구할 수 있다. 이 요청에 기초하여, 서비스 층 노드는 코어 네트워크로부터 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들어, 이 메시지는 PCRF 또는 PGW로부터 수신될 수 있다. 메시지는, 서비스 층 노드가 동작을 수행할 시간, 동작에 이용될 수 있는 코어 네트워크의 능력, 또는 요구되는 자원이 동작을 위해 예약된다는 표시 중 적어도 하나를 표시할 수 있다. 요청은, 서비스 층 노드가, 그 동작이 미리결정된 임계치보다 높은 데이터 레이트를 요구한다고 결정할 때 전송될 수 있다. 대안으로서, 요청은 서비스 층 노드가, 그 동작이 미리결정된 임계치보다 많은 디바이스의 개수를 트리거한다고 결정할 때 전송될 수 있다. 전술된 바와 같이, 요청은, 제한이 아닌 예로서 제시되는 다음과 같은 것들: 서비스 층 노드가 수행하고자 하는 절차의 유형, 서비스 층 노드가 절차를 수행하고자 하는 디바이스의 개수, 절차에 대해 요구되는 데이터 레이트, 서비스 층이 절차를 수행하고자 하는 디바이스들이 위치한 지리적 영역, 절차에 대해 이용될 액세스 포인트 명칭(APN), 절차의 지연 용인, 또는 절차에 대해 예약되어야 하는 하나 이상의 자원 중에서 적어도 하나의 표시를 포함할 수 있다.

효율적인 정체 제어 메커니즘을 제공하기 위하여, 코어 네트워크는 디바이스들 및 서비스 층 파라미터들에 대한 정보를 알 필요가 있을 수 있다. 예시적 실시예에서, 이 정보 중 일부는 가입 정보에서 영구적으로 프로비저닝될 수 있고 일부 정보는 시스템 동작의 일부로서 수정될 수 있다. 여기서 설명된 바와 같이, 다양한 예시적 실시예에 따르면, 예로서 및 제한없이 제시되는 다음과 같은 정보가 HSS/UDR에서 유지되는 UE의 가입 정보에 추가될 수 있다(이하의 표 1 참조).

낮은 액세스 우선권은 3GPP Release 1에 의해 도입된 기존의 필드이지만, 현재 낮은 액세스 우선권 표시자는 UE의 USIM에서만 유지되고 UE는 표시자를 코어 네트워크에 제공한다. 이것은 또한, USS/UDR에서 유지될 수도 있다. 낮은 액세스 우선권 표시자는 M2M 트래픽을 특성기술하기에 충분하지 않을 수도 있다는 것이 여기서 인식되었다. 디바이스들은 더 많은 입도(granularity)로 특성기술될 필요가 있다. 디바이스들이 다양한 우선권 레벨들로 그룹화될 수 있도록 추가적인 필드가 이용되는 것이 여기서 설명된다. 예를 들어, 이 값은, 1-255의 범위 내에 있을 수 있지만, 실시예는 이것으로 제한되지 않는다. 추가 예로서, 더 높은 수치값들은 더 낮은 우선권을 의미할 수 있고, 네트워크는 가장 높은 수치값으로부터 시작하여 디바이스들을 분리할 수 있다. 전술된 바와 같은 '낮은 액세스 우선권' 플래그에 대한 대안으로서, 예시적 실시예에서, '낮은 액세스 우선권 값' 플래그는 우선권 값 '0'을 할당받아 연관된 디바이스가 LAP 디바이스가 아니라는 것을 나타낼 수 있고, 임의의 비제로 값은 연관된 디바이스가 LAP 디바이스라는 것을 나타낼 수 있다. 이 값은 부착된 서빙 노드들(예를 들어, MME, SGSN, SGW, PGW 및 GGSN)에 전달될 수 있고 과금이 디바이스 우선권에 기초할 수 있도록 과금 기록에 포함될 수 있다.

낮은 액세스 우선권 오버라이드 플래그는, 예를 들어, UE가, 코어 네트워크에서의 저장된 UE 레코드에서 이용가능한 것과는 상이한 접속에 대한 이유를 언급할 때 충돌을 해결하는데 도움이 될 수 있다. 예를 들어, UE가 정상 접속을 나타내는 반면 (가입된 또는 SCS가 제공한) HSS/UDR에서의 정보는 UE가 LAP로서 간주될 필요가 있다는 것을 언급한다면. 예시적 실시예에서, 이 플래그는 3개의 값을 가질 수 있지만, 실시예들은 이렇게 제한되지 않는다:

● 1 - UE 요청이 선호됨

● 2 - NW 내의 정보가 선호됨

● 3- LAP 선호됨

예로서, 플래그 값이 1이면, UE 제공된 LAP 표시가 고려될 수 있다. 값이 2이면, 예를 들어, 네트워크에 저장된 정보 값(가입된 또는 SCS 제공된)이 고려된다. 추가 예로서, 값이 3이면, 네트워크 저장된 값 또는 UE 제공된 값이 LAP를 나타낼 때 접속은 LAP로서 간주된다. 이하의 표 2는 예시적 실시예에 따른 상이한 조합들 하에서의 예시적인 최종 결정을 열거한다. 최종 결정은 원한다면 달라질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

접속된 SCS 값은 UE가 현재 접속되어 있는 SCS를 지칭할 수 있다. 이 값은 코어 네트워크에 의해 채워지거나 Mh 인터페이스를 통해 SCS에 의해 기입될 수 있다. 비상 디바이스 플래그는, 디바이스에 의해 수행되는 통신이 비상 유형으로서 간주될 필요가 있다는 것을 나타낼 수 있다. 이 플래그가 세트되면, 예를 들어, 이것은 과금 기록에 포함될 필요가 있을 수 있다. 비상 디바이스 오버라이드 플래그는 전술된 LAP 오버라이드 플래그와 유사할 수 있다. 예시적 실시예에서, 비상 디바이스 오버라이드 플래그는 UE 제공된 표시가 고려되어야 하거나 네트워크에서 프로비저닝된 값이 고려되어야 하는지를 나타낸다. 허용된 서비스 능력 서버(SCS) 필드는, UE/M2M 디바이스와 통신할 수 있는 각각의 SCS를 열거하는 그룹화된 필드일 수 있다. 디바이스가 단 하나의 SCS에 배타적으로 연관되는 것이 가능하다. LAP 수정에 대해 허용됨 필드는, SCS가 HLR/HSS/UDR에서 유지되는 디바이스의 LAP 정보를 수정하는 것이 허용되어 있는지를 명시할 수 있다. UE가 복수의 SCS와 통신하는 것이 허용된다면, 예를 들어, 예시적 실시예에 따라 단 하나의 SCS만이 LAP 수정에 대한 허락을 부여받을 수 있다. 대안적 실시예에서, 하나의 SCS 대신에, 복수의 SCS가 LAP 정보를 변경하는 것이 허용될 수 있지만, 예를 들어, 네트워크는 최상의 값을 선택할 수 있다. 예를 들어, SCS1이 예시적 우선권 값 5를 제공하고, SCS2는 예시적 우선권 값 3을 제공하며, SCS3은 예시적 우선권 값 8을 제공한다면, 네트워크는 디바이스에 대한 LAP 값을 3으로서 선택할 수 있다.

비상 수정에 대해 허용됨 필드는, SCS가 디바이스의 비상 정보를 수정하는 것이 허용되어 있는지를 명시할 수 있다. 전술된 필드와 유사하게, 예시적 실시예에 따라 하나의 SCS가 UE의 비상 플래그를 수정할 허락을 부여받을 수 있다. 대안으로서, 또 다른 실시예에서, 복수의 SCS가 UE의 비상 플래그를 수정하는 것이 허용될 수 있고, 네트워크는, '비상 플래그'를 세트하는 SCS가 존재하는 APN에 디바이스가 접속한다면, 디바이스가 비상 유형인 것으로 간주할 수 있다. PDN 종료에 대해 허용됨 필드는, SCS가 UE의 PDN 접속을 종료하는 것이 허용되어 있는지를 명시할 수 있다. SCS는 SCS가 존재하는 APN(들)로의 PDN 접속을 종료하도록 제약될 수 있다.

코어 네트워크는 상호 정체 제어를 수행하기 위해 오퍼레이터와 사업 관계를 갖고 있는 SCS들에 관련된 정보를 유지할 필요가 있을 수 있다. 표 3의 다음과 같은 필드들은 위에서 설명되었고 예로서 및 제한없이 제시된다. 표 3 내의 필드들은 코어 네트워크 내의 각각의 SCS에 대해 유지되는 가입 정보에 추가될 수 있다.

SCS 가입 ID는 SCS를 고유하게 식별하는데 이용될 수 있다. SCS FQDN 필드는 SCS의 FQDN을 제공한다. 이것은 SCS의 IP 주소를 해결하기 위해 CN에 의해 이용될 수 있다. DNS 서버 IP가 각각의 SCS에 제공되거나 공통의 DNS 서버가 CN에 의해 이용될 수 있다. 대신에 정적 IP가 이용될 수도 있다. 예시적 실시예에 따라, CN이, SCS를 향한 데이터 레이트를 제어하거나 단일의 SCS만으로의 액세스를 허용하도록 디바이스를 제약하는 것 등의, SCS를 향한 임의의 정책 제어를 수행할 필요가 있다면, 예를 들어, CN은 SCS의 IP 주소를 요구할 수 있다. APN 목록 필드는, APN들로서 이를 통해 UE가 SCS를 액세스할 수 있는 APN들을 열거할 수 있다. 정체 조율 플래그 필드는 SCS가 코어 네트워크와의 정체 제어 조율을 수행할 수 있는지를 나타낼 수 있다. CN 자동 과부하 제어 필드는 CN이 정체 기간 동안에 이 SCS와 연관된 디바이스들의 제약을 시작할 수 있는지를 나타낼 수 있다. 부착된 디바이스 임계치는, CN이 새로운 부착의 거절 또는 더 낮은 우선권 디바이스의 분리를 댓가로 새로운 부착의 허용을 시작할 수 있기 이전에 이 SCS에 부착할 수 있는 디바이스들의 최대수를 나타낼 수 있다.

도 11a는 하나 이상의 개시된 실시예들이 구현될 수 있는 예시의 머신-대-머신(M2M), 사물 인터넷(IoT), 또는 사물 웹(WoT) 통신 시스템(10)의 도면이다. 일반적으로, M2M 기술은 IoT/WoT를 위한 구축 블록을 제공하고, 임의의 M2M 디바이스, M2M 게이트웨이 또는 M2M 서비스 플랫폼은 IoT/WoT의 한 컴포넌트 뿐만 아니라 IoT/WoT 서비스 층 등일 수도 있다. 도 2 내지 도 10에 나타낸 기능들, 디바이스들, 게이트웨이들, 및/또는 서버들 중 임의의 것은, 도 11a 내지 도 11d에 나타낸 것과 같은 통신 시스템의 노드를 포함할 수 있다.

도 11a에 도시된 바와 같이, M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)은 통신 네트워크(12)를 포함한다. 통신 네트워크(12)는, 고정된 네트워크(예를 들어, Ethernet, Fiber, ISDN, PLC 등) 또는 무선 네트워크(예를 들어, WLAN, 셀룰러 등) 또는 이종 네트워크들의 네트워크일 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크(12)는, 음성, 데이터, 비디오, 메시징, 브로드캐스트 등의 콘텐츠를 복수의 사용자에게 제공하는 복수의 액세스 네트워크들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크(12)는, CDMA(code division multiple access) TDMA(time division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), OFDMA(orthogonal FDMA), 단일 캐리어 FDMA(SC-FDMA) 등과 같은 하나 이상의 채널 액세스 방법을 이용할 수 있다. 또한, 통신 네트워크(12)는, 예를 들어, 코어 네트워크, 인터넷, 센서 네트워크, 산업용 제어 네트워크, 개인 영역 네트워크, 융합된 개인 네트워크, 위성 네트워크, 홈 네트워크, 또는 기업 네트워크 등의 다른 네트워크들을 포함할 수 있다.

도 11a에 도시된 바와 같이, M2M/ IoT/WoT 통신 시스템(10)은 인프라스트럭쳐 도메인(Infrastructure Domain) 및 필드 도메인(Field Domain)을 포함할 수 있다. 인프라스트럭쳐 도메인이란 단-대-단 M2M 배치의 네트워크측을 말하고, 필드 도메인이란, 대개는 M2M 게이트웨이 뒤쪽의, 영역 네트워크(area network)를 말한다. 필드 도메인과 인프라스트럭쳐 도메인 양쪽 모두는, 네트워크의 다양한 상이한 노드(예를 들어, 서버, 게이트웨이, 디바이스)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 필드 도메인은 M2M 게이트웨이(14)와 단말 디바이스(18)를 포함할 수 있다. 원한다면 임의 개수의 M2M 게이트웨이 디바이스(14)와 M2M 단말 디바이스(18)가 M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)에 포함될 수 있다는 것을 이해할 것이다. M2M 게이트웨이 디바이스(14)와 M2M 단말 디바이스(18) 각각은 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크를 통해 신호를 전송 및 수신하도록 구성된다. M2M 게이트웨이 디바이스(14)는 무선 M2M 장치(예를 들어, 셀룰러 및 비-셀룰러) 뿐만 아니라 고정된 네트워크 M2M 디바이스(예를 들어, PLC)가 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크 등의 오퍼레이터 네트워크를 통해 통신하는 것을 허용한다. 예를 들어, M2M 디바이스(18)는 데이터를 수집하고, 이 데이터를, 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크를 통해, M2M 애플리케이션(20) 또는 M2M 디바이스(18)에 전송할 수 있다. M2M 디바이스(18)는 또한 M2M 애플리케이션(20) 또는 M2M 디바이스(18)로부터 데이터를 수신할 수도 있다. 또한, 데이터와 신호는, 후술되는 바와 같이, M2M 서비스 층(22)을 통해 M2M 애플리케이션(20)에 전송되거나 이로부터 수신될 수 있다. M2M 디바이스(18)와 게이트웨이(14)는, 예를 들어, 셀룰러, WLAN, WPAN(예를 들어, Zigbee, 6LoWPAN, Bluetooth), 직접 무선 링크, 및 와이어라인 등을 포함한 다양한 네트워크를 통해 통신할 수 있다. 예시적인 M2M 디바이스로는, 태블릿, 스마트폰, 의료 디바이스, 온도 및 날씨 모니터, 접속된 자동차, 스마트 계측기, 게임 콘솔 개인 디지털 보조도구, 건강 및 휘트니스 모니터, 등, 온도 조절 장치, 가전 제품, 차고 문 및 기타의 액츄에이터-기반의 디바이스, 보안 디바이스 및 스마트 콘센트가 포함되지만, 이것으로 제한되지 않는다.

도 11b를 참조하여, 필드 도메인 내의 예시된 M2M 서비스 층(22)은, M2M 애플리케이션(20), M2M 게이트웨이 장치(14), M2M 단말 디바이스(18) 및 통신 네트워크(12)에 서비스들을 제공한다. M2M 서비스 층(22)은, 원한다면, 임의 개수의 M2M 애플리케이션, M2M 게이트웨이 디바이스(14), M2M 단말 디바이스(18), 및 통신 네트워크(12)와 통신할 수 있다는 것을 이해할 것이다. M2M 서비스 층(22)은 하나 이상의 서버, 컴퓨터 등에 의해 구현될 수 있다. M2M 서비스 층(22)은, M2M 단말 디바이스(18), M2M 게이트웨이 디바이스(14), 및 M2M 애플리케이션(20)에 적용되는 서비스 능력을 제공한다. M2M 서비스 층(22)의 기능은, 다양한 방식으로, 예를 들어, 웹 서버로서, 셀룰러 코어 네트워크에서, 클라우드 등에서 구현될 수 있다.

예시된 M2M 서비스 층(22)과 유사하게, 인프라스트럭쳐 도메인에는 M2M 서비스 층(22')이 존재한다. M2M 서비스 층(22')은 인프라스트럭쳐 도메인의 M2M 애플리케이션(20') 및 기저 통신 네트워크(12')에 서비스를 제공한다. M2M 서비스 층(22')은 또한, 필드 도메인의 M2M 게이트웨이 디바이스(14)와 M2M 단말 디바이스(18)에 서비스를 제공한다. M2M 서비스 층(22')은, 임의 개수의 M2M 애플리케이션, M2M 게이트웨이 디바이스, 및 M2M 단말 디바이스와 통신할 수 있다는 것을 이해할 것이다. M2M 서비스 층(22')은 상이한 서비스 제공자에 의한 서비스 층과 상호작용할 수 있다. M2M 서비스 층(22')은 하나 이상의 서버, 컴퓨터, 가상 머신(예를 들어, 클라우드/계산/스토리지 팜(farm) 등) 등에 의해 구현될 수 있다.

여전히 도 11b를 참조하면, M2M 서비스 층(22 및 22')은 다양한 애플리케이션 및 버티컬(vertical)이 이용할 수 있는 핵심 세트의 서비스 전달 능력을 제공한다. 이들 서비스 능력들은 M2M 애플리케이션(20 및 20')이 디바이스들과 상호작용하고 데이터 수집, 데이터 분석, 장치 관리, 보안, 요금청구, 서비스/디바이스 발견 등의 기능을 수행할 수 있게 한다. 본질적으로, 이들 서비스 능력은 애플리케이션으로부터 이들 기능들을 구현하는 부담을 없애므로, 애플리케이션 개발을 간소화하고 출시를 위한 비용과 시간을 줄인다. 서비스 층들(22 및 22')은 또한, M2M 애플리케이션(20 및 20')이, 서비스 층들(22 및 22')이 제공하는 서비스와 관련하여 다양한 네트워크(12 및 12')를 통해 통신할 수 있게 할 수 있다.

M2M 애플리케이션(20 및 20')은, 제한없이, 수송, 건강 및 웰빙, 접속된 홈, 에너지 관리, 자산 추적, 및 보안 및 감시 등의, 다양한 산업에서의 애플리케이션을 포함할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, M2M 서비스 층, 디바이스들에 걸친 실행, 게이트웨이, 및 시스템의 기타의 서버들은, 예를 들어, 데이터 수집, 디바이스 관리, 보안, 요금청구, 위치 추적/지오펜싱(geofencing), 디바이스/서비스 발견, 및 레거시 시스템 통합 등의 기능을 지원하고, 이들 기능을 서비스로서 M2M 애플리케이션(20 및 20')에 제공한다.

일반적으로, 도 11a 및 도 11b에 나타낸 서비스 층들(22 및 22') 등의 서비스 층(SL)은, 한 세트의 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API) 및 기저 네트워킹 인터페이스를 통해 부가가치형 서비스 능력들을 지원하는 소프트웨어 미들웨어 층을 정의한다. ETSI M2M 및 oneM2M 아키텍쳐 양쪽 모두는 서비스 층을 정의한다. ETSI M2M의 서비스 층은 서비스 능력 층(SCL; Service Capability Layer)이라 부를 수 있다. SCL은 ETSI M2M 아키텍쳐의 다양한 상이한 노드들에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 서비스 층의 인스턴스(instance)는, M2M 디바이스 내에 구현되거나(이 경우, 디바이스 SCL(DSCL)이라 부름), 게이트웨이 내에 구현되거나(이 경우, 게이트웨이 SCL(GSCL)이라 부름), 및/또는 네트워크 노드 내에 구현될 수 있다(이 경우, 네트워크 SCL(NSCL)이라 부름). oneM2M 서비스 층은 한 세트의 공통 서비스 기능(CSF; Common Service Function)(즉, 서비스 능력)을 지원한다. 한 세트의 하나 이상의 특정한 유형의 CSF들의 인스턴스화는, 상이한 유형의 네트워크 노드들(예를 들어, 인프라스트럭쳐 노드, 중간 노드, 애플리케이션-특유의 노드) 상에서 호스팅될 수 있는 공통 서비스 엔티티(CSE; Common Services Entity)라고 언급된다. 제3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)도 역시 머신-타입 통신(MTC)에 대한 아키텍쳐를 정의했다. 이 아키텍쳐에서, 서비스 층, 및 이 층이 제공하는 서비스 능력들은, 서비스 능력 서버(SCS)의 일부로서 구현될 수 있다. ETSI M2M 아키텍쳐의 DSCL, GSCL, 또는 NSCL에서 구현되든, 3GPP MTC 아키텍쳐의 서비스 능력 서버(SCS)에서 구현되든, oneM2M 아키텍쳐의 CSF 또는 CSE에서 구현되든, 네트워크의 어떤 다른 노드에서 구현되든, 서비스 층의 인스턴스는, 서버, 컴퓨터, 및 다른 컴퓨터 디바이스나 노드를 포함한 네트워크 내의 하나 이상의 단독형 노드 상에서, 또는 하나 이상의 기존의 노드의 일부로서 실행되는 논리적 엔티티(예를 들어, 소프트웨어, 컴퓨터-실행가능한 명령어 등)에서 구현될 수 있다. 예로서, 서비스 층 또는 그 컴포넌트의 인스턴스(예를 들어, AF/SCS(104))는 후술되는 도 11c 또는 도 11d에 나타낸 일반적 아키텍쳐를 갖는 네트워크 노드(예를 들어, 서버, 컴퓨터, 게이트웨이, 디바이스 등) 상에서 실행되는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있다.

또한, 여기서 설명되는 방법 및 기능들은, 서비스 중심 아키텍쳐(SOA; Service Oriented Architecture) 및/또는 자원 중심 아키텍쳐(ROA; resource-oriented architecture)를 이용하여 예를 들어 전술된 네트워크 및 애플리케이션 관리 서비스 등의 서비스에 액세스하는 M2M 네트워크의 일부로서 구현될 수 있다.

도 11c는, 도 11a 및 도 11b에 나타낸 것과 같은, M2M 서버, 게이트웨이, 디바이스, 또는 M2M 네트워크 내의 기타의 노드로서 동작할 수 있는, 도 2 내지 도 10에 나타낸 기능들, 디바이스들, 게이트웨이들, 및/또는 서버들 중 하나 등의, 네트워크의 노드의 예시적 하드웨어/소프트웨어 아키텍쳐의 블록도이다. 도 11c에 도시된 바와 같이, 노드(30)는, 프로세서(32), 트랜시버(34), 송/수신 요소(36), 스피커/마이크로폰(38), 키패드(40), 디스플레이/터치패드(42), 비착탈식 메모리(44), 착탈식 메모리(46), 전원(48), GPS(global positioning system) 칩셋(50), 및 기타의 주변기기(52)를 포함할 수 있다. 노드(30)는 또한, 트랜시버(34) 및 송/수신 요소(36) 등의 통신 회로를 포함할 수 있다. 노드(30)는, 실시예와 일치되면서 전술된 요소들의 임의의 부조합(sub-combination)을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이 노드는, 여기서 설명된 정체 관리 기능을 구현하는 노드일 수 있다.

프로세서(32)는, 범용 프로세서, 특별 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP; digital signal processor), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(ASIC; Application Specific Integrated Circuit), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA; Field Programmable Gate Array) 회로, 기타 임의 유형의 집적 회로(IC), 상태 머신 등일 수 있다. 프로세서(32)는, 신호 코딩, 데이터 처리, 전력 제어, 입력/출력 처리, 및/또는 노드(30)가 무선 환경에서 동작할 수 있게 하는 기타 임의의 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(32)는, 송/수신 요소(36)에 결합될 수 있는 트랜시버(34)에 결합될 수 있다. 도 11c는 프로세서(32)와 트랜시버(34)를 별개의 컴포넌트로서 도시하고 있지만, 프로세서(32)와 트랜시버(34)는 전자 패키지 또는 칩 내에 함께 통합될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 프로세서(32)는 애플리케이션-층 프로그램(예를 들어, 브라우저) 및/또는 무선 액세스-층(RAN) 프로그램 및/또는 통신을 수행할 수 있다. 프로세서(32)는, 인증, 보안 키 협의, 및/또는 예를 들어, 액세스-층 및/또는 애플리케이션 층에서 등의 암호 동작과 같은 보안 동작을 수행할 수 있다.

도 11c에 도시된 바와 같이, 프로세서(32)는 그 통신 회로(예를 들어, 트랜시버(34) 및 송/수신 요소(36))에 결합된다. 프로세서(32)는, 컴퓨터 실행가능한 명령어들의 실행을 통해, 노드(30)로 하여금 자신이 접속된 네트워크를 통해 다른 노드들과 통신하게 하기 위하여 통신 회로를 제어할 수 있다. 특히, 프로세서(32)는, 여기서(예를 들어, 도 2 내지 도 10에서) 및 청구항들에서 설명된 전송 및 수신 단계들을 수행하기 위하여 통신 회로를 제어할 수 있다. 도 11c는 프로세서(32)와 트랜시버(34)를 별개의 컴포넌트로서 도시하고 있지만, 프로세서(32)와 트랜시버(34)는 전자 패키지 또는 칩 내에 함께 통합될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

송/수신 요소(36)는, M2M 서버, 게이트웨이, 디바이스 등을 포함한 다른 노드들에 신호를 전송하거나 이로부터 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서, 송/수신 요소(36)는 RF 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성된 안테나일 수 있다. 송/수신 요소(36)는, WLAN, WPAN, 셀룰러 등의, 다양한 네트워크 및 에어 인터페이스를 지원할 수 있다. 한 실시예에서, 송/수신 요소(36)는, 예를 들어, IR, UV, 또는 가시광 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성된 방출기/검출기일 수도 있다. 역시 또 다른 실시예에서, 송/수신 요소(36)는 RF 및 광 신호 양쪽 모두를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 송/수신 요소(36)는 임의 조합의 무선 또는 유선 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

또한, 송/수신 요소(36)가 도 11c에서는 단일 요소로 도시되어 있지만, 노드(30)는 임의 개수의 송/수신 유닛(36)를 포함할 수도 있다. 더 구체적으로는, 노드(30)는 MIMO 기술을 채용할 수도 있다. 따라서, 실시예에서, 노드(30)는, 무선 신호를 전송 및 수신하기 위해 2개 이상의 송/수신 요소(36)(예를 들어, 복수의 안테나)를 포함할 수도 있다.

트랜시버(34)는, 송/수신 요소(36)에 의해 전송되는 신호를 변조하고 송/수신 유닛(36)에 의해 수신되는 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 노드(30)는 멀티-모드 기능을 가질 수도 있다. 따라서, 트랜시버(34)는, 노드(30)가, 예를 들어, UTRA 및 IEEE 802.11 등의 복수의 RAT을 이용하여 통신할 수 있게 하기 위한 복수의 트랜시버를 포함할 수 있다.

프로세서(32)는, 비착탈식 메모리(44) 및/또는 착탈식 메모리(46) 등의, 임의의 유형의 적절한 메모리로부터 정보를 액세스하거나, 여기에 데이터를 저장할 수도 있다. 비착탈식 메모리(44)는, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 하드 디스크, 또는 기타 임의 유형의 메모리 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 착탈식 메모리(46)는, 가입자 신원 모듈(SIM; subscriber identity module), 메모리 스틱, 보안 디지털(SD; secure digital) 메모리 카드 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(32)는, 서버 또는 가정용 컴퓨터 등의, 노드(30)에 물리적으로 위치해 있지 않은 메모리로부터 정보를 액세스하거나, 여기서 데이터를 저장할 수도 있다. 프로세서(32)는, 디스플레이 또는 표시자(42) 상의 조명 패턴, 이미지, 또는 컬러를 제어하여, UE 및 특히 기저 네트워크, 애플리케이션, 또는 UE와 통신하는 다른 서비스들의 상태를 반영하도록 구성될 수 있다. 프로세서(32)는, 전원(48)으로부터 전력을 수신할 수 있고, 노드(30) 내의 다른 컴포넌트들에 전력을 분배 및/또는 전력을 제어하도록 구성될 수 있다. 전원(48)은 노드(30)에 전원을 공급하기 위한 임의의 적절한 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전원(48)은, 하나 이상의 건식 셀 배터리(예를 들어, 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈-아연(NiZn), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬-이온(Li-ion) 등), 태양 전지, 연료 전지 등을 포함할 수 있다.

프로세서(32)는 또한, 노드(30)의 현재 위치에 관한 위치 정보(예를 들어, 경도 및 위도)를 제공하도록 구성된 GPS 칩셋(50)에 결합될 수도 있다. 노드(30)는 실시예와 일치되면서 임의의 적절한 위치-결정 방법을 통해 위치 정보를 취득할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

프로세서(32)는 또한, 추가적인 피쳐, 기능 및/또는 유선이나 무선 접속을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈을 포함할 수도 있는 다른 주변기기(52)에도 결합될 수도 있다. 예를 들어, 주변기기(52)는, 가속도계, e-나침반, 위성 트랜시버, 센서, (사진 또는 비디오용) 디지털 카메라, USB(Universal Serial Bus) 포트, 진동 디바이스, 텔레비전 트랜시버, 핸즈프리 헤드셋, Bluetooth® 모듈, 주파수 변조(FM) 무선 유닛, 디지털 음악 재생기, 매체 재생기, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저 등을 포함할 수 있다.

도 11d는, 도 11a 및 도 11b에 나타낸 것과 같은, M2M 서버, 게이트웨이, 디바이스, 또는 M2M 네트워크 내의 기타의 노드로서 동작할 수 있는, 도 2 내지 도 10에 나타낸 기능들, 디바이스들, 게이트웨이들, 및/또는 서버들 등의, 네트워크의 하나 이상의 노드를 구현하는데 역시 이용될 수 있는 예시적 컴퓨팅 시스템(90)의 블록도이다. 컴퓨팅 시스템(90)은 컴퓨터 또는 서버를 포함할 수 있고, 주로, 소프트웨어 형태일 수 있는 컴퓨터 판독가능한 명령어에 의해, 또는 심지어, 이러한 소프트웨어가 저장되거나 액세스되는 어떠한 수단에 의해 제어될 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독가능한 명령어는 중앙 처리 유닛(CPU)(91) 내에서 실행되어 컴퓨팅 시스템(90)이 작업을 할 수 있게 할 수 있다. 많은 공지된 워크스테이션, 서버 및 개인용 컴퓨터에서, 중앙 처리 유닛(91)은 마이크로프로세서라 불리는 단일-칩 CPU에 의해 구현된다. 다른 머신들에서, 중앙 처리 유닛(91)은 복수의 프로세서를 포함할 수도 있다. 코프로세서(81)는, 추가적인 기능을 수행하거나 CPU(91)를 보조하는, 메인 CPU(91)와는 별개의, 선택사항적 프로세서이다. CPU(91) 및/또는 코프로세서(81)는, 세션 인증서를 수신하거나 세션 인증서에 기초하여 인증하는 것 등의, E2E M2M 서비스 층 세션을 위한 개시된 시스템 및 방법들에 관련된 데이터를 수신, 생성, 및 처리할 수 있다.

동작시, CPU(91)는, 명령어를 인출하고, 디코딩하며, 실행하고, 컴퓨터의 메인 데이터-전송 경로, 즉, 시스템 버스(80)를 통해, 다른 자원들에 및 다른 자원들로부터 정보를 전송한다. 이러한 시스템 버스는 컴퓨팅 시스템(90) 내의 컴포넌트들을 상호접속하고 데이터 교환을 위한 매체를 정의한다. 시스템 버스(80)는 통상적으로, 데이터를 전송하기 위한 데이터 라인, 주소를 전송하기 위한 주소 라인, 및 인터럽트를 전송하고 시스템 버스를 동작시키기 위한 제어 라인을 포함한다. 이러한 시스템 버스(80)의 예는 PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스이다.

시스템 버스(80)에 결합된 메모리 디바이스는 랜덤 액세스 메모리(RAM)(82)와 판독 전용 메모리(ROM)(93)를 포함한다. 이러한 메모리는 정보가 저장 및 회수되는 것을 허용하는 회로를 포함한다. ROM(93)은 일반적으로, 용이하게 수정될 수 없는 저장된 데이터를 포함한다. RAM(82)에 저장된 데이터는 CPU(91) 또는 기타의 하드웨어 디바이스에 의해 판독되거나 변경될 수 있다. RAM(82) 및/또는 ROM(93)으로의 액세스는 메모리 제어기(92)에 의해 제어될 수 있다. 메모리 제어기(92)는 명령어가 실행될 때 가상 주소를 물리적 주소로 변환하는 주소 변환 기능을 제공할 수 있다. 메모리 제어기(92)는 또한, 시스템 내의 프로세스들을 분리하고, 시스템 프로세스를 사용자 프로세스로부터 분리하는 메모리 보호 기능을 제공할 수 있다. 따라서, 제1 모드에서 실행되는 프로그램은 그 자신의 프로세스 가상 주소 공간에 의해 맵핑되는 메모리만을 액세스할 수 있다; 이것은 프로세스들 간의 메모리 공유가 셋업되지 않는 한 또 다른 프로세스의 가상 주소 공간 내의 메모리에 액세스할 수 없다.

또한, 컴퓨팅 시스템(90)은, CPU(91)로부터, 프린터(94), 키보드(84), 마우스(95), 및 디스크 드라이브(85) 등의 주변기기에 명령어를 전달하는 책임을 지는 주변기기 제어기(83)를 포함할 수 있다.

디스플레이 제어기(96)에 의해 제어되는 디스플레이(86)는 컴퓨팅 시스템(90)에 의해 생성된 시각적 출력을 디스플레이하는데 이용된다. 이러한 시각적 출력은, 텍스트, 그래픽, 애니메이트된 그래픽, 및 비디오를 포함할 수 있다. 디스플레이(86)는, CRT-기반의 비디오 디스플레이, LCD-기반의 평판 디스플레이, 개스 플라즈마-기반의 평판 디스플레이 또는 터치-패널로 구현될 수 있다. 디스플레이 제어기(96)는 디스플레이(86)에 전송되는 비디오 신호를 생성하는데 요구되는 전자 컴포넌트를 포함한다.

또한, 컴퓨팅 시스템(90)은, 예를 들어, 컴퓨팅 시스템(90)을, 도 11a 및 도 11b의 네트워크(12) 등의 외부의 통신 네트워크에 접속하여 컴퓨팅 시스템(90)이 네트워크의 다른 노드들과 통신할 수 있게 하는데 이용될 수 있는 네트워크 어댑터(97) 등의 통신 회로를 포함할 수 있다. 통신 회로는, 단독으로 또는 CPU(91)와 조합하여, 여기서(예를 들어, 도 2 내지 도 10에서) 및 청구항들에서 설명된 전송 및 수신 단계들을 수행하는데 이용될 수 있다.

여기서 설명된 방법들 및 프로세스들 중 임의의 것은 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 저장된 컴퓨터 실행가능한 명령어(즉, 프로그램 코드)의 형태로 임베딩될 수 있고, 명령어는, 컴퓨터, 서버, M2M 단말 디바이스, M2M 게이트웨이 디바이스 등의 머신에 의해 실행될 때, 여기서 설명된 시스템, 방법, 및 프로세스를 수행 및/또는 구현한다는 것을 이해할 것이다. 구체적으로는, 전술된 단계들, 동작들 또는 기능들 중 임의의 것은 이러한 컴퓨터 실행가능한 명령어의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체로는, 정보 저장을 위한 임의의 방법이나 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성의, 착탈식 또는 비착탈식 매체 양쪽 모두가 포함되지만, 이러한 컴퓨터 판독가능한 저장 매체로서 신호는 포함되지 않는다. 컴퓨터 저장 매체로서는, RAM, ROM, EEPROM, 플래쉬 메모리 또는 기타의 메모리 기술, CD-ROM, DVD, 또는 기타의 광학 디스크 스토리지, 자기 카셋트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 또는 기타의 자기 저장 디바이스, 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있고 원하는 정보를 저장하는데 이용될 수 있는 기타 임의의 물리적 매체가 포함되지만, 이것으로만 제한되는 것은 아니다.

본 개시의 주제의 바람직한 실시예를 설명하는데 있어서, 도면들에 예시된 바와 같이, 특정한 전문용어는 명료성을 위해 채용된 것이다. 그러나, 청구 대상은 이와 같이 선택된 전문용어로 제한되고자 함은 아니고, 각각의 특정한 요소는 유사한 목적을 달성하는 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술적 균등물을 포함한다는 것을 이해해야 한다.

이하에는, 상기 설명에서 나타날 수 있는 서비스 레벨 및 코어 네트워크 기술들에 관련된 약어들의 목록이 있다. 달리 명시되지 않는 한, 여기서 사용된 약어들은 이하에 열거된 대응하는 용어를 가리킨다.

3GPP 제3세대 파트너쉽 프로젝트(3rd Generation Partnership Project)

ADC 애플리케이션 검출 및 제어(Application Detection and Control)

AF 애플리케이션 기능(Application Function)

BSC 기지국 제어기(Base Station Controller)

CN 코어 네트워크(Core Network)

DDN 다운링크 데이터 통보(Downlink Data Notification)

EAB 확장된 액세스 금지(Extended Access Barring)

EDGE GSM 에볼루션을 위한 강화된 데이터 레이트(Enhanced Data rates for GSM Evolution)

EMM EPS 이동성 관리(EPS Mobility Management)

ESM EPS 세션 관리(EPS Session Management)

E-UTRAN 진보된 유니버설 지상 무선 액세스 네트워크(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)

eNB 진보된 노드 B(Evolved Node B)

EPS 진보된 패킷 시스템(Evolved Packet System)

FE 전단부(Front End)

GBR 보장된 비트 레이트(Guaranteed Bit Rate)

GERAN GSM EDGE 무선 액세스 네트워크(GSM EDGE Radio Access Network)

GPRS 일반 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service)

GSM 이동 통신을 위한 글로벌 시스템(Global System for Mobile communications)

GTP-C GTP 제어(GTP Control)

GTP-U GTP 사용자(GTP User)

GTP GPRS 터널링 프로토콜(GPRS Tunneling Protocol)

HLR 홈 위치 등록기(Home Location Register)

HSS 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server)

IE 정보 요소(Information Element)

IMS IP 멀티미디어 서브시스템(IP Multimedia Subsystem)

LAP 낮은 액세스 우선권(Low Access Priority)

LTE 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution)

MBR 최대 비트 레이트(Maximum Bit Rate)

MME 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity)

MNO 모바일 네트워크 오퍼레이터(Mobile Network Operator)

MS 이동국(Mobile Station)

MTC 머신 타입 통신(Machine Type Communications)

MTC-IWF 머신 타입 통신 - 상호연동 기능(Machine Type Communications - Inter-Working Function)

OMA-DM 개방 모바일 연합 - 디바이스 관리(Open Mobile Alliance - Device Management)

OTA 오버 디 에어(Over the Air)

PCRF 정책 및 과금 규칙 기능(Policy and Charging Rules Function)

PDN 패킷 데이터 네트워크(Packet Data Network)

PGW PDN 게이트웨이(PDN Gateway)

PLMN 공중 지상 모바일 네트워크(Public Land Mobile Network)

QoS 서비스의 품질(Quality of Service)

RNC 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller)

RRC 무선 자원 제어(Radio Resource Control)

SCS 서비스 능력 서버(Services Capability Server)

SDF 서비스 데이터 흐름(Service Data Flow)

SGSN 서빙 GPRS 지원 노드(Serving GPRS Support Node)

S-GW 서빙 게이트웨이(Serving Gateway)

SIM 가입자 신원 모듈(Subscriber Identity Module)

SPR 가입 프로파일 저장소(Subscription Profile Repository)

TA 트랙킹 영역(Tracking Area)

UDC 사용자 데이터 컨버전스(User Data Convergence)

UDR 사용자 데이터 저장소(User Data Repository)

UE 사용자 장비(User Equipment)

UMTS 유니버설 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications System)

UTRAN 유니버설 지상 무선 액세스 네트워크(Universal Terrestrial Radio Access Network)

상기의 설명은, 최상의 모드를 포함한 본 발명을 개시하고 또한 본 기술분야의 통상의 기술자가, 임의의 디바이스 또는 시스템을 제작하고 이용하며 임의의 포함된 방법을 수행하는 것을 포함한, 본 발명을 실시할 수 있게 하기 위해, 예들을 이용하고 있다. 본 발명의 특허가능한 범위는 청구항에 의해 정의되며 본 기술분야의 통상의 기술자에게 발생할 수 있는 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은, 청구항의 자구(literal language)와 상이하지 않은 구조적 요소를 포함하거나, 청구항의 자구와 사소한 차이를 갖는 균등한 구조적 요소를 포함한다면, 청구항의 범위 내에 드는 것이다.

Claims (17)

1. 프로세서, 메모리, 및 통신 회로를 포함하는 서비스 층 노드로서, 상기 서비스 층 노드는 그 자신의 통신 회로를 통해 코어 네트워크에 접속되고, 상기 서비스 층 노드는 상기 서비스 층 노드의 상기 메모리에 저장된 컴퓨터-실행가능한 명령어들을 더 포함하고, 상기 명령어들은 상기 서비스 층 노드의 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 서비스 층 노드로 하여금:
   상기 서비스 층 노드가 수행하고자 하는 동작 ―상기 동작은 상기 코어 네트워크의 자원들을 요구함― 을 상기 코어 네트워크의 노드에게 통보하는 요청을 전송하게 하고;
   상기 요청에 기초하여, 상기 코어 네트워크로부터 메시지 ―상기 메시지는, 상기 서비스 층 노드가 상기 동작을 수행할 시간 및 상기 동작에 이용될 수 있는 상기 코어 네트워크의 능력을 표시함― 를 수신하게 하는, 서비스 층 노드.
2. 제1항에 있어서, 상기 요청은, 상기 서비스 층 노드가, 상기 동작이 미리결정된 임계치보다 높은 데이터 레이트를 요구한다고 결정할 때 전송되는, 서비스 층 노드.
3. 제1항에 있어서, 상기 요청은, 상기 서비스 층 노드가, 상기 동작이 미리결정된 임계치보다 많은 수의 디바이스들을 트리거한다고 결정할 때 전송되는, 서비스 층 노드.
4. 제1항에 있어서, 상기 요청은, 상기 서비스 층 노드가 수행하고자 하는 절차의 유형, 상기 서비스 층 노드가 상기 절차를 수행하고자 하는 디바이스의 개수, 상기 절차에 대해 요구될 데이터 레이트, 상기 서비스 층 노드가 상기 절차를 수행하고자 하는 디바이스들이 위치한 지리적 영역, 상기 절차에 대해 이용될 액세스 포인트 명칭(APN), 상기 절차의 지연 용인, 또는 상기 절차에 대해 예약되어야 하는 하나 이상의 자원 중 적어도 하나의 표시를 포함하는, 서비스 층 노드.
5. 제1항에 있어서, 상기 메시지는, 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF; policy and charging rules function), 머신 타입 통신 상호연동 기능(MTC-IWF: machine type communications inter-working function), 또는 PGW로부터 수신되는, 서비스 층 노드.
6. 프로세서, 메모리, 및 통신 회로를 포함하는 코어 네트워크 노드로서, 상기 코어 네트워크 노드는 그 자신의 통신 회로를 통해 코어 네트워크 내에 접속되고, 상기 코어 네트워크 노드는 상기 코어 네트워크 노드의 상기 메모리에 저장된 컴퓨터-실행가능한 명령어들을 더 포함하고, 상기 명령어들은 상기 코어 네트워크 노드의 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 코어 네트워크 노드로 하여금:
   서비스 층 노드가 수행하고자 하는 동작 ―상기 동작은 상기 코어 네트워크의 자원들을 요구함― 을 상기 코어 네트워크 노드에게 통보하는 요청을 수신하게 하고;
   상기 요청에 기초하여, 상기 서비스 층 노드로 메시지 ―상기 메시지는, 상기 서비스 층 노드가 상기 동작을 수행할 시간 및 상기 동작에 이용될 수 있는 상기 코어 네트워크의 능력을 표시함― 를 전송하게 하는, 코어 네트워크 노드.
7. 제6항에 있어서, 상기 요청은, 상기 서비스 층 노드가, 상기 동작이 미리결정된 임계치보다 높은 데이터 레이트를 요구한다고 결정할 때 수신되는, 코어 네트워크 노드.
8. 제6항에 있어서, 상기 요청은, 상기 서비스 층 노드가, 상기 동작이 미리결정된 임계치보다 많은 수의 디바이스들을 트리거한다고 결정할 때 수신되는, 코어 네트워크 노드.
9. 제6항에 있어서, 상기 요청은, 상기 서비스 층 노드가 수행하고자 하는 절차의 유형, 상기 서비스 층 노드가 상기 절차를 수행하고자 하는 디바이스의 개수, 상기 절차에 대해 요구될 데이터 레이트, 상기 서비스 층 노드가 상기 절차를 수행하고자 하는 디바이스들이 위치한 지리적 영역, 상기 절차에 대해 이용될 액세스 포인트 명칭(APN), 상기 절차의 지연 용인, 또는 상기 절차에 대해 예약되어야 하는 하나 이상의 자원 중 적어도 하나의 표시를 포함하는, 코어 네트워크 노드.
10. 제6항에 있어서, 상기 코어 네트워크 노드는 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF) 또는 PGW를 더 포함하는, 코어 네트워크 노드.
11. 제6항에 있어서, 서비스 능력 노출 기능(SCEF: service capability exposure function)을 통해, 상기 요청이 수신되고 메시지가 전송되는, 코어 네트워크 노드.
12. 코어 네트워크 내의 코어 네트워크 노드 및 서비스 층 노드를 포함하는 시스템에서 실행되는 방법으로서, 상기 방법은:
    상기 서비스 층 노드가 수행하고자 하는 동작 ―상기 동작은 상기 코어 네트워크의 자원들을 요구함― 을 상기 코어 네트워크 노드에게 통보하는 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 요청에 기초하여, 상기 서비스 층 노드로 메시지 ―상기 메시지는, 상기 서비스 층 노드가 상기 동작을 수행할 시간 및 상기 동작에 이용될 수 있는 상기 코어 네트워크의 능력을 표시함― 를 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 서비스 층 노드가, 상기 동작이 미리결정된 임계치보다 높은 데이터 레이트를 요구한다고 결정할 때 상기 요청을 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 서비스 층 노드가, 상기 동작이 미리결정된 임계치보다 많은 수의 디바이스들을 트리거한다고 결정할 때 상기 요청을 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
15. 제12항에 있어서, 상기 요청은, 상기 서비스 층 노드가 수행하고자 하는 절차의 유형, 상기 서비스 층 노드가 상기 절차를 수행하고자 하는 디바이스의 개수, 상기 절차에 대해 요구될 데이터 레이트, 상기 서비스 층 노드가 상기 절차를 수행하고자 하는 디바이스들이 위치한 지리적 영역, 상기 절차에 대해 이용될 액세스 포인트 명칭(APN), 상기 절차의 지연 용인, 또는 상기 절차에 대해 예약되어야 하는 하나 이상의 자원 중 적어도 하나의 표시를 포함하는, 방법.
16. 제12항에 있어서, 상기 메시지는 정책 및 과금 규칙 기능(PCRF) 또는 PGW에 의해 전송되는, 방법.
17. 제12항에 있어서,
    서비스 능력 노출 기능(SCEF)을 통해 상기 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 서비스 능력 노출 기능을 통해 상기 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
    

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