KR20190007479A

KR20190007479A - 접속이 pdn 게이트웨이와 로컬 게이트웨이 사이에서 데이터의 라우팅을 가능하게 하는 것을 표시하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190007479A
Application number: KR1020187036193A
Authority: KR
Inventors: 아흐메드 모하메드; 마이클 에프. 스타시닉; 칭 리
Original assignee: 콘비다 와이어리스, 엘엘씨
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2019-01-22
Also published as: EP3459316A1; KR102162732B1; JP2019519983A; CN115623609A; JP6738908B2; WO2017201157A1; CN109315003A; US20190150225A1

Abstract

사용자 장비 디바이스(UE)는 로컬 게이트웨이(L-GW)와 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(P-GW) 사이의 전용 베어러의 생성을 개시한다. L-GW, 서빙 게이트웨이(S-GW), 및 P-GW를 접속하기 위해 GTP 터널이 확립된다. L-GW 및 P-GW는 LS와 서비스 능력 서버/애플리케이션 서버(SCS/AS) 사이에서 트래픽을 라우팅하기 위해 네트워크 주소 변환(Network Address Translation)(NAT) 및/또는 트래픽 흐름 템플릿(Traffic Flow Template)(TFT)을 적용한다. 대안적으로, SCS는 베어러 생성을 개시하고, SCEF는 GTP 터널 접속의 생성을 관리한다. L-GW는 진화된 UTRAN Node B(eNB)와 함께 위치하고 그리고/또는 L-GW와 함께 위치하지 않는 복수의 eNB에 접속될 수 있다.

Description

접속이 PDN 게이트웨이와 로컬 게이트웨이 사이에서 데이터의 라우팅을 가능하게 하는 것을 표시하기 위한 방법 및 장치

관련 출원의 상호참조

본 출원은, 참조로 그 전체 내용이 본 명세서에 포함되는, 발명의 명칭이 "Enablement Of Direct Connections Between Local Servers And Service Capability Servers/Application Servers Over 3GPP Mobile Core Networks"인 2016년 5월 17일 출원된 미국 가출원 제62/337,504호의 우선권을 주장한다.

IoT(Internet-of-Things) 또는 WoT(web of things) 시스템이라고도 불리는 M2M(Machine-to-Machine) 시스템은, 종종, 다양한 디바이스, 애플리케이션 및 서비스를 지원하기 위해 다양한 네트워킹 프로토콜이 이용되는 복수의 상호접속된 이종 네트워크를 포함한다. 이들 프로토콜들은, 각각이 하나의 상황이나 또 다른 상황에 맞게 최적화된, 상이한 기능들 및 피처들을 갖고 있다. 디바이스, 애플리케이션, 서비스, 및 환경의 다양성으로 인해 모두에게 맞는 단일 솔루션은 없다.

3GPP 및 oneM2M 등의 다양한 표준 및 제안된 프로토콜은, 다양한 엔티티가 다양한 동작 계층에서 접속을 확립하고 통신하기 위한 방법을 기술한다. 이러한 엔티티는, 예를 들어, 로컬, 서빙, 또는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(L-GW, S-GW 또는 P-GW), 사용자 장비(UE), 애플리케이션 서버(AS), 서비스 능력 서버(service capability server)(SCS), 이동성 관리 엔티티(MME), 진화된 UTRAN 노드 B(eNB), 서비스 능력 노출 기능(service capability exposure function)(SCEF) 또는 홈 가입자 서버(home subscriber server)(HSS)일 수 있다. 동작 계층은, 예를 들어, 진화된 패킷 코어(EPC)/AS(SCS) 인터페이스, 3GPP 코어 네트워크 및 서비스 계층을 포함할 수 있다. 동작들은 로컬 데이터 평면의 이용을 수반할 수 있고 일반 패킷 라디오 서비스 터널링 프로토콜(general packet radio service tunneling protocol)(GTP) 등의 터널링 프로토콜을 이용할 수 있다.

사용자 장비 디바이스(UE)는, 로컬 게이트웨이(L-GW)와 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(P-GW) 사이의 전용 베어러의 생성을 개시한다. L-GW, 서빙 게이트웨이(S-GW) 및 P-GW를 접속하기 위해 GTP 터널이 확립된다. L-GW 및 P-GW는, LS와 서비스 능력 서버/애플리케이션 서버(SCS/AS) 사이에서 트래픽을 라우팅하기 위해 네트워크 주소 변환(NAT) 및/또는 트래픽 흐름 템플릿(Traffic Flow Template)(TFT)을 적용한다. 대안적으로, SCS는 베어러 생성을 개시하고, SCEF는 GTP 터널 접속의 생성을 관리한다. L-GW는 진화된 UTRAN 노드 B(eNB)와 함께 위치하고 그리고/또는 L-GW와 함께 위치하지 않는 복수의 eNB에 접속될 수 있다.

첨부된 도면과 연계하여, 예로서 주어지는 이하의 상세한 설명으로부터 더 상세한 이해를 얻을 수 있다.
도 1은 모바일 네트워크 운영자(MNO) 도메인 및 공중 인터넷과 관련한 예시적인 (S)Gi-LAN을 도시하는 블록도이다.
도 2는 UE-요청형 베어러 자원 수정을 위한 방법에 대한 예시적인 콜 흐름이다.
도 3 및 도 4는 전용 베어러 활성화를 위한 방법에 대한 예시적인 콜 흐름을 도시한다.
도 5 내지 도 7은 UE-요청형 PDN 접속을 확립하는 방법에 대한 예시적인 콜 흐름을 도시한다.
도 8은 HeNB와 함께 위치한 LIPA L-GW에 대한 예시적인 아키텍처를 도시한다.
도 9는 네트워크-트리거형 서비스 요청 방법에 대한 예시적인 콜 흐름이다.
도 10은 3GPP SCEF 아키텍처의 한 예이다.
도 11은 LGW-PGW 베어러/PDN 접속을 보여주는 예시적인 네트워크 아키텍처이다.
도 12 및 도 13은 UE-개시형 LGW-PGW 베어러 생성 방법에 대한 예시적인 콜 흐름을 도시한다.
도 14는, AE, LS 및 SCS에 대한 예시적인 IP 주소 할당을 도시한다.
도 15는 SCS로부터의 NAT 데이터의 다운링크에 대한 패킷들 내의 데이터의 관계를 도시한다.
도 16은 SCS로의 NAT 데이터의 업링크에 대한 패킷들 내의 데이터의 관계를 도시한다.
도 17 및 도 18은 UE-개시형 LGW-PGW 세션 생성 방법에 대한 예시적인 콜 흐름을 도시한다.
도 19는 L-GW로의 NAT 데이터의 다운링크에 대한 패킷들 내의 데이터의 관계를 도시한다.
도 20은 L-GW로부터의 NAT 데이터의 업링크에 대한 패킷들 내의 데이터의 관계를 도시한다.
도 21은 복수의 eNB가 하나의 L-GW에 접속된 예시적인 네트워크 아키텍처이다.
도 22 내지 도 24는 SCEF-개시형 LGW-PGW 베어러 생성 방법에 대한 예시적인 콜 흐름을 도시한다.
도 25 내지 도 27은 SCEF-개시형 LGW-PGW 세션 생성 방법에 대한 예시적인 콜 흐름을 도시한다.
도 28은 UE-개시형 방법에 대해 사용자 평면을 통해 LS 및 SCS에 포트 번호를 전달하기 위한 예시적인 콜 흐름이다.
도 29는 SCS-개시형 방법에 대해 LS에 포트 번호를 전달하기 위한 예시적인 콜 흐름이다.
도 30은 예시적인 그래픽 사용자 인터페이스이다.
도 31은 하나 이상의 개시된 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 머신-대-머신(M2M), 사물 인터넷(IoT) 또는 사물 웹(WoT) 통신 시스템의 시스템도이다.
도 32는 도 31에 나타낸 M2M/IoT/WoT 통신 시스템 내에서 이용될 수 있는 예시적인 아키텍처의 시스템도이다.
도 33은 도 31 및 도 32에 나타낸 통신 시스템 내에서 이용될 수 있는 M2M/IoT/WoT 디바이스, 게이트웨이, 또는 서버 등의, 예시적인 통신 네트워크 노드의 시스템도이다.
도 34는 도 31 및 도 32의 통신 시스템의 노드가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 시스템의 블록도이다.
도 35는 예시적인 통신 시스템을 나타낸다.
도 36은, 예를 들어 무선 전송/수신 유닛(WTRU) 등의 무선 통신을 위해 구성된 예시적인 장치 또는 디바이스의 블록도이다.
도 37은 제1 예시적인 무선 액세스 네트워크(RAN) 및 코어 네트워크의 시스템도이다.
도 38은 제2 예시적인 RAN의 시스템도이다.
도 39는 제3 무선 액세스 네트워크(RAN)의 시스템도이다.
도 40은 제3 예시적인 무선 액세스 네트워크(RAN)의 시스템도이다.

사용자 장비 디바이스(UE)는 로컬 게이트웨이(L-GW)와 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(P-GW) 사이의 전용 베어러의 생성을 개시한다. L-GW, 서빙 게이트웨이(S-GW), 및 P-GW를 접속하기 위해 GTP 터널이 확립된다. L-GW 및 P-GW는 LS와 서비스 능력 서버/애플리케이션 서버(SCS/AS) 사이에서 트래픽을 라우팅하기 위해 네트워크 주소 변환(NAT) 및/또는 트래픽 흐름 템플릿(TFT)을 적용한다. 대안적으로, SCS는 베어러 생성을 개시하고, SCEF는 GTP 터널 접속의 생성을 관리한다. L-GW는 진화된 UTRAN 노드 B(eNB)와 함께 위치하고 그리고/또는 L-GW와 함께 위치하지 않는 복수의 eNB에 접속될 수 있다.

도 1을 참조하면, (S)Gi-LAN(3402)은 인터넷(3403)과, 모바일 코어 네트워크(3401)의 GPRS(General Packet Radio Service) 지원 노드(GGSN) 또는 PDN 게이트웨이(P-GW) GGSN/P-GW(3404) 사이에 있는 패킷 데이터 네트워크(PDN)이다. (S)Gi-LAN(3402)은 운영자 도메인(3401)의 모바일 네트워크 운영자(Mobile Network Operator)(MNO)의 제어하에 있다. 업링크 데이터 패킷들이 인터넷(3403)을 향해 (S)Gi-LAN(3402)을 떠날 때, 이들은 더 이상 MNO의 제어하에 있지 않고 패킷들은 일반적으로 공중 인터넷(3403)으로 가버렸다고 간주될 수 있다. (S)Gi-LAN(3402)은 부가 가치 서비스들(Value Added Services)(VASs)를 포함할 수 있다. VAS의 예로서는, 네트워크 주소 변환(NAT), 방화벽, 비디오 압축, 데이터 압축, 부하 밸런서, HTTP 헤더 강화 기능, TCP(Transmission Control Protocol) 최적화기 등이 포함된다. 일반적으로 DPI(Deep Packet Inspection) 기술은 부가 가치 서비스(VAS)가 주어진 데이터 흐름에 관해 동작해야 하는지를 결정한다. 트래픽은, 예를 들어 머신-대-머신(M2M) 서버(3406) 등의, 공중 인터넷(3403) 내의 (S)Gi-LAN(3402) 및 서버로 또는 이로부터 라우팅될 수 있다.

본 명세서에서 제시되는 개념은 또한, 예를 들어, 5G 네트워크에 적용될 수 있다. 애플리케이션 서버(AS) 또는 서비스 능력 서버(SCS)는 애플리케이션 기능이라고도 불린다. P-GW에 적용되는 아이디어는 사용자 평면 기능(User Plane Function)(UPF)에도 적용될 수 있다. MME에 적용되는 아이디어는 또한, 액세스 및 이동성 기능(Access and Mobility Function)(AMF)에 적용될 수 있다. HSS에 적용되는 아이디어는 또한, 사용자 데이터 관리 기능(User Data Management Function)(UDM)에도 적용될 수 있다. SCEF에 적용되는 아이디어는 또한, 네트워크 노출 기능(Network Exposure Function)(NEF)에도 적용될 수 있다. eNB에 적용되는 아이디어는 5G 기지국에도 적용될 수 있다.

일반적으로, 일단 UE가 EPC 네트워크에 접속하여 PDN 접속 및 LIPA PDN 접속을 확립하고 나면, UE는 LS 또는 SCS/AS에 의해 이용될 수 있는, 전용 베어러 또는 새로운 PDN 접속 등의 접속을 L-GW 및 P-GW 사이에 확립하기 위한 프로세스를 개시할 수 있다. 이것은 다수의 방식으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, UE를 위해 어떠한 무선 자원도 예약될 필요가 없다면, 예를 들어, UE로의 시그널링의 양은 최소화될 수 있다. 또한, SCS/AS는 유사하게 베어러 생성 및 세션 생성을 개시할 수 있다.

때때로, 3GPP 네트워크 등의 네트워크가 사용자 장비 디바이스(UE)의 사용자를 위해 로컬 서버(LS)와 애플리케이션 서버(AS) 사이에 직접 접속을 확립하는 것이 유리할 것이다. 예를 들어, 사용자는 AS에게 서비스를 요청하는 모바일 가입자일 수 있고, 여기서 AS는 모바일 코어 네트워크(Mobile Core Network)(MCN)를 통해 액세스된다. 가입자는 로컬 네트워크와 연관된 기지국을 통해 AS에 접속할 수 있다. 로컬 네트워크는 로컬 컨텍스트 정보를 알고 있는 로컬 서버(LS), 예를 들어, IN-CSE 또는 MN-CSE를 호스팅할 수 있다. 많은 경우, LS가 이 로컬 컨텍스트 정보를 원격 AS와 공유할 수 있는 것이 유리할 것이다. 예를 들어, 사용자는 백엔드 AS의 광고 서비스에 가입할 수 있다. 이러한 가입에서, 사용자는 관심대상 광고의 유형을 식별한다. 관심대상이 아닌 광고는 백엔드 AS에 의해 필터링 제거되어 모바일 구독자에게 도달하지 않아야 한다. 그 다음, 사용자가 쇼핑몰을 방문할 때, LIPA 접속을 통해 쇼핑 몰 셀에 접속될 수 있다. 소형 셀은 인터넷뿐만 아니라 복수의 로컬 서버로의 액세스를 제공할 수 있다. 로컬 광고 LS는 그 로컬 광고를 모바일 가입자에게 직접 전송하도록 허용되지 않는다. 대신에, 로컬 광고 LS는 광고를 백엔드 AS에 전송해야 하고, 백엔드 AS는 광고를 사용자 선호사항에 따라 먼저 필터링한 다음, 추천된 것들을 UE에 포워딩할 것이다.

LS와 SCS/AS 사이에는 표준 EPC를 통한 접속이 없다. LS와 SCS/AS는 인터넷을 통해 EPC 네트워크 외부와 통신할 수 있다. 그러나, 비-EPC 접속은, 정보가 비-3GPP 네트워크를 횡단할 것이라는 점을 감안하면, 운영자의 부가 가치 서비스 관점에서 선호되지 않는다. 따라서, 운영자의 EPC를 통해 정보가 LS로부터 SCS/AS로 또는 그 반대로 전달되는 것이 선호된다. 이를 달성하기 위해, LS와 SCS/AS 사이의 PDN 접속 또는 전용 베어러는 UE 또는 SCS/AS에 의해 개시될 수 있다.

이것은 다수의 방식으로 달성될 수 있다. 예를 들어, UE는, 접속이 UE와 연관될 수 있도록, L-GW와 P-GW 사이의 전용 베어러에 대한 요청을 개시할 수 있다. 유사하게, UE는 접속이 UE와 연관될 수 있도록, L-GW와 P-GW 사이의 새로운 PDN 접속 요청을 개시할 수 있다. 마찬가지로, SCS/AS는 접속이 SCS/AS와 연관될 수 있도록, LS와 SCS/AS 사이의 전용 베어러 또는 PDN 접속에 대한 요청을 개시할 수 있다.

표 1은 본 명세서에서 논의된 방법 및 장치를 설명하는데 이용되는 많은 두문자어의 확장을 제공한다.

표 1. 두문자어들 및 약어들

도 2 내지 도 10은, 본 명세서에서 설명된 UE 및 SCS/AS 개시형 접속 생성 방법을 수행하도록 적응될 수 있는, 표준 및 제안된 표준에 기초한, 콜 흐름 및 아키텍처를 도시한다.

도 2는 UE-요청형 베어러 자원 수정에 대한 예시적인 방법에 대한 콜 흐름이다. UE는, 3GPP TS 23.401의 5.4.5, "General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access," V12.4.0, March 2014에서 설명된 바와 같이, "UE 요청형 베어러 자원 수정" 절차를 이용하여 베어러 자원의 수정을 요청할 수 있다. 이러한 요청은 새로운 QoS(Quality of Service)를 요청하거나 특정한 패킷 필터를 수정하는데 이용될 수 있다. UE는 이러한 요청을 수락하고 전용 베어러 활성화/비활성화 또는 수정 절차 TS 23.401을 기동할 수 있다.

도 3 및 도 4는 전용 베어러 활성화를 위한 예시적인 콜 흐름을 도시한다. PDN-GW는, TS 23.401의 5.4.1 절에서 설명된 바와 같이, UE의 요청(섹션 2.2)에 기초하여, "전용 베어러 활성화" 절차를 기동할 수 있다. 전용 베어러는 UE와 PDN-GW 사이의 동일한 기존의 디폴트 PDN 접속을 통해 확립될 것이다. 이러한 전용 베어러는 트래픽 흐름 템플릿(TFT)에 저장되는 연관된 패킷 필터를 가질 것이다. TFT는 디폴트 베어러가 아니라 전용 베어러를 통해 의도된 패킷을 왕래하는데 이용된다.

도 6 및 도 7은 UE-요청형 PDN 접속을 확립하는 방법에 대한 예시적인 콜 흐름을 도시한다. 도 2를 참조하여 설명된 베어러 자원 수정 절차와는 달리, UE는 TS 23.401의 5.10.2 절에서 설명된 바와 같이 새로운 PDN 접속을 요청할 수 있다. 응답하여, 디폴트 베어러는 새로운 PDN 접속을 통해 활성화될 것이다. 또한, P-GW는 새로운 PDN 접속을 통해 새로운 IP 주소를 UE에 할당할 것이다.

LIPA는 사용자 평면이, TS 23.401의 4.4.16 절에 따라, HeNB를 제외하고, 모바일 오퍼레이터의 네트워크를 횡단하지 않으면서, UE가 HeNB 및 로컬 게이트웨이(L-GW)를 통해 이용가능한 로컬 IP 서비스에 액세스할 수 있게 한다. 도 8은, TS 23.401의 4.4.9 절에 따라, LIPA에 대해 표준화된 현재 유일한 시나리오인 L-GW와 함께 배치된 HeNB에 대한 예시적인 LIPA 아키텍처를 도시한다. 상관 ID 파라미터를 통해 관리되는 직접 사용자 평면이 HeNB와 L-GW 사이에 확립된다. 더 정확하게, HeNB는 (UE로부터의) 무선 베어러를 (L-GW로부터의) 직접 사용자 평면 접속과 정합시키기 위해 상관 ID를 이용한다. LIPA 전용 베어러 활성화에 대한 지원이 없다.

도 8에는, L-GW와 S-GW 사이에 S5 기준점(reference point)이 있다. 이러한 기준점은, L-GW가 ECM-IDLE 상태에 있는 UE로의 다운링크 데이터를 갖는 경우에 이용된다. 즉, 도 8에 도시되지 않은 로컬 서버(LS)가 L-GW를 향하여 다운링크 데이터를 전송하고 타겟 UE가 ECM-IDLE 상태에 있을 때, L-GW는 제1 다운링크 패킷을 S-GW에 전송한다. 따라서, S-GW는 MME를 트리거하여 UE를 페이징한다. 일단 UE가 ECM-CONNECTED 상태에 있게 되면, 다운링크 데이터는 L-GW로부터 HeNB를 통해 UE로 직접 흐른다. 도 9와 TS 23.401의 5.3.4.3 절을 참조한다.

3GPP는 3GPP TS 23.682, "패킷 데이터 네트워크 및 애플리케이션과의 통신을 용이하게 하는 아키텍처 개선(Architecture Enhancements to facilitate communications with Packet Data Networks and Applications)"에서 기저 네트워크 능력들을 애플리케이션/서비스 제공자에게 노출시키는 프레임워크를 갖는다. 이것은 서비스 능력 노출 기능(Service Capability Exposure Function)(SCEF)이라 불리는 기능을 포함한다. SCEF는, OMA, GSMA 및 아마도 기타의 표준화 기구에 의해 정의된 동종 네트워크 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(예를 들어, 네트워크 API)를 통해 네트워크 능력으로의 액세스를 제공한다. SCEF는 기저 3GPP 네트워크 인터페이스 및 프로토콜로부터의 서비스를 추상화한다. 도 10은 애플리케이션 및 EPC와 관련하여 SCEF를 보여주는 예시적인 아키텍처이다. 도 10에 도시되지는 않았지만, GMLC는 SCEF에 접속할 수 있는 네트워크 엔티티들 중 하나일 수 있다.

도 11은 LGW-PGW 베어러/PDN 접속을 보여주는 예시적인 네트워크 아키텍처를 도시한다. UE는 디폴트 베어러를 이용한 SCS/AS로의 디폴트 PDN 접속을 갖는다. UE는 또한, LIPA PDN 접속을 갖는다. 터널이 특정한 SCS/AS 또는 UE와 연관되도록 L-GW와 P-GW 사이에 터널이 생성될 수 있다.

도 12 및 도 13은 UE가 LGW-PGW 베어러 생성을 개시하기 위한 예시적인 콜 흐름을 도시한다. UE는 컨텍스트 정보를 UE와 연관된 AS/SCS와 공유할 수 있는 LS가 있다는 것을 인식할 수 있다. 예를 들어, LS는 SCS/AS에게 어떤 저장소가 UE에 근접해 있는지를 알려서 SCS/AS가 UE에 쿠폰 제공을 푸시할 수 있게 할 수 있다. 이러한 상황에서, LS가 SCS/AS에 데이터를 전송할 수 있는 것이 유리하다.

UE는 UE와 P-GW 사이의 전용 베어러를 확립하기 위해 TS 23.401의 5.4.5 절에서 설명된 "UE Requested Bearer Resource Modification"에 대한 방법의 수정을 통해, UE에 대한 최소의 무선 시그널링과 함께 LGW-PGW 베어러 생성을 개시할 수 있다. 여기서, L-GW와 P-GW 사이에 베어러가 확립된다.

도 12를 참조하면, 단계 0에서, UE와 P-GW 사이에 디폴트 PDN 접속이 확립된다. 또한, UE와 L-GW 사이에 LIPA 접속이 확립된다. 결과적으로, UE는 2개의 IP 주소: P-GW에 의해 할당된 공개 IP 주소와, L-GW에 의해 할당된 LIPA IP 주소를 갖는다. 도 13은 UE, LS 및 SCS의 IP 주소 할당을 나타낸다.

다시 도 12를 참조하면, 단계 1에서, UE는 LS-PORT-NUM X에 할당된 임의의 데이터 패킷이 새로운 전용 베어러를 통해 전송되어야 한다는 것을 나타내는 트래픽 집결 기술(Traffic Aggregate Description)(TAD)을 형성한다. 예를 들어, LS와 통신하는 동안, UE는 LS가 컨텍스트 정보를 SCS/AS에 직접 전송하는 것을 허용함으로써 이점을 얻을 수 있다는 것을 인식할 수 있다. UE는 그 다음, 컨텍스트 정보가 SCS/AS에 전송될 수 있도록 LS가 SCS/AS와 통신하는 것을 허용하기를 원한다고 결정할 수 있다. UE와 LS는 LS-대-SCS/AS 통신에 이용될 포트 번호를 협상할 수 있고, LS는 어떤 포트 번호가 이용될 것인지를 UE에게 통보하거나, UE는 어떤 포트 번호가 LS-대-SCS/AS 통신에 이용될 것인지를 LS에게 통보할 수 있다. 대안적으로, 잘 알려진 포트 번호가 이용될 수도 있다.

그 다음, UE는 RRC "UL 정보 전달(UL Information Transfer)"(NAS-PDU) 메시지 2A를 UE로부터 eNB로 전송한다. 메시지 2A는 NAS-PDU "베어러 자원 수정 요청(Request Bearer Resource Modification)"(LBI, PTI, EPS 베어러 신원, QoS, TAD, Bind-To-LGW-Flag, LS-IP-ADDRESS, 프로토콜 구성 옵션) 정보를 포함한다. eNB는 S1-AP "업링크 NAS 트랜스포트"(NAS-PDU, L-GW 트랜스포트 계층 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID) 메시지 2B에서 UE의 NAS 메시지 2A를 전달한다. L-GW 주소의 포함은, 3GPP TS 36.413의 8.6.2.3 절, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); S1 Application Protocol (S1AP)," V12.1.0, March 2014에 표시되어 있다. TS 23.401의 5.4.5 섹션에 표시된 바와 같이, 요청된 동작이, 어떤 PDN 접속에 추가 베어러 자원이 링크되는지를 나타내는 "추가"인 경우에만 UE는 링크된 베어러 Id(Linked Bearer Id)(LBI)를 전송한다. 절차 트랜잭션 식별자(Procedure Transaction Identifier)(PTI)는 이 절차를 위해 UE에 의해 동적으로 할당된다. TAD는 하나의 요청된 작업(추가)을 나타내며 이전 단계에서 형성된 추가될 패킷 필터(들)를 포함한다. Bind-To-LGW-Flag IE를 추가함으로써, UE는 MME에게 이것이 L-GW와 P-GW 사이에 베어러를 생성하라는 특별한 요청임을 통보할 수 있다. 마지막으로, LS-IP-ADDRESS는 LS의 로컬(LIPA) IP 주소이다.

Bind-To-LGW-Flag IE의 포함은, MME가 새로운 베어러 ID, 즉, L-GW와 P-GW 사이의 베어러를 참조하기 위한, LGW-Bearer-ID를 할당하게 한다. 그 다음, MME는, "베어러 자원 명령(Bearer Resource Command)"(IMSI, LBI, PTI, EPS 베어러 신원, QoS, TAD, LS-IP-ADDRESS, 프로토콜 구성 옵션, Bind-To-LGW-Flag, LGW-Bearer-ID, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID) 메시지 3을 S-GW에 전송한다. 편의상, 우리는 "L-GW 트랜스포트 계층 주소)"를 "L-GW 주소"라고 언급할 것이다.

서빙 게이트웨이(S-GW)는, "베어러 자원 명령"(IMSI, LBI, PTI, EPS 베어러 신원, QoS, TAD, LS-IP-ADDRESS, 프로토콜 구성 옵션, Bind-To-LGW-Flag, LGW-Bearer-ID, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID) 메시지 4를 P-GW에 전송함으로써 MME 메시지를 포워딩한다.

그 다음, P-GW는 IP-CAN 세션(IP-CAN Session) 수정(TAD, Bind-To-LGW-Flag, LGW-Bearer-ID) 메시지 5를 PCRF에 전송한다. 'Bind-To-LGW-Flag'는, 새로이 요청된 베어러가 UE가 아니라 LS와 연관되어 있다는 것을 PCRF에 표시하기 위해 포함된다.

단계 6에서, P-GW는 메시지 5를 처리한다. 요청 5가 수락되면, P-GW는 UE로부터 수신된 TAD를 추가하여 업데이트된 트래픽 흐름 템플릿(TFT)을 형성한다. TFT는 LS-PORT-NUM X를 통해 전송될 패킷 데이터를 LGW-Bearer-ID 전용 베어러에 링크하는데 이용될 것이다.

단계 7에서, P-GW는, LS-PORT-NUM X를 통해 전송될 데이터 및 목적지 IP 주소가 UE의 디폴트 IP 주소(UE- IP-Address)이면, UE의 IP 주소(UE-IP-ADDRESS) 대신에 로컬 LS IP 주소(LS-IP-ADDRESS)가 이용되어야 한다는 것을 나타내는 새로운 네트워크 주소 변환(Network Address Translation)(NAT) 엔트리를 생성할 것이다.

대개, NAT는 P-GW에서 형성된다. 그 논리적 기능은 전형적으로 (S)Gi-LAN에 존재한다. 도 12의 콜 흐름을 수행하기 위해, P-GW에서의 모든 NAT 기능을 찾을 필요는 없다. 오히려, P-GW는 특정한 TFT 규칙과 정합하는 특정한 트래픽 흐름의 목적지 IP 주소를 과금할 책임이 있다. 이 예에서, UE의 IP 주소 및 LS-PORT-NUM에 어드레싱된 IP 패킷의 목적지 IP 주소는 로컬 LS IP 주소(LS-IP-ADDRESS)로 변경될 것이다. 대안적으로, P-GW는 이 규칙을 이용하여 외부 NAT 기능을 구성하도록 허용될 수 있다. 도 15를 참조한다.

그 다음, P-GW는 TS 23.401의 5.4.1.1 절의 "전용 베어러 활성화(Dedicated Bearer Activation)" 절차와 유사한 단계들을 개시한다. P-GW는 "베어러 생성 요청(Create Bearer Request)"(IMSI, PTI, EPS 베어러 QoS, TFT, P-GW S5 TEID, 과금 Id, LBI, 프로토콜 구성 옵션, SCS-IP-ADDRESS, UE-IP-ADDRESS) 메시지 8을 S5 인터페이스를 통해 S-GW에 전송한다. PTI 파라미터는 메시지 8을 메시지 4의 요청과 상관시키기 위해 포함된다. PTI 파라미터는, 절차가, 이 경우에서처럼, "UE 요청형 베어러 자원 수정" 절차에 의해 개시되었을 때에만 이용된다. PTI는 베어러 요청의 성공을 UE에 통보하기 위해 이 콜 흐름의 마지막에도 이용된다. PTI IE가 존재한다고 가정할 때, S-GW는 이미 양쪽 IE를 알고 있기 때문에 'LGW-Bearer-ID' IE를 포함할 필요가 없다.

차례로, S-GW는, "베어러 생성 요청" (IMSI, PTI, EPS 베어러 QoS, TFT, S-GW TEID, P-GW TEID, LBI, 프로토콜 구성 옵션, LGW-Bearer-ID, SCS-IP-ADDRESS, UE-IP-ADDRESS) 메시지 9를 S5 인터페이스를 통해 L-GW에 전송한다. 통상적으로 eNB 대 S-GW 터널을 식별하는데 이용되는 (eNB로의) S1-TEID IE는 L-GW 대 S-GW 터널을 식별하는 S-GW TEID로 대체된다. 또한, 'LGW-Bearer-ID', SCS-IP-ADDRESS, 및 UE-IP-ADDRESS IE들은, L-GW로의 "베어러 생성 요청(Create Bearer Request)" 메시지에 포함된다. PTI는 L-GW가 알지 못하므로, PTI 및 'LGW-Bearer-ID' IE 양쪽 모두를 가지면, 이 메시지는 유리하다. 마지막으로, TFT는 TFT 규칙을 L-GW에 운반하기 위해 포함된다.

도 12의 콜 흐름은 도 13에서 계속된다. 단계 10에서, L-GW는 LS-PORT-NUM X를 통해 전송될 패킷 데이터를 LGW-Bearer-ID 전용 베어러에 링크하기 위해 수신된 TFT를 적용한다.

단계 11에서, L-GW는, LS-PORT-NUM X를 이용하여 LS로부터 LIPA 접속을 통해 데이터가 전송되어야 하고 목적지 IP 주소가 SCS(SCS-IP-ADDRESS)이면, 소스 주소는 UE의 공개 IP 주소(UE-IP-ADDRESS)로 변경되어야 한다는 것을 나타내는 새로운 NAT 엔트리를 생성한다. 단계 9에서, SCS-IP-ADDRESS 및 UE-IPADDRESS가 수신되었다. 이 동작은 도 16에 나와 있다.

다시 도 13을 참조하면, L-GW는, "베어러 생성 응답(Create Bearer Response)"(LGW-Bearer-ID, LGW-TEID) 메시지 12를 S-GW에 전송함으로써, S-GW에게 베어러 활성화를 확인응답한다. 이제 L-GW와 S-GW 사이에 GTP 터널이 생성되었다.

그 다음, S-GW는 "베어러 생성 응답(Create Bearer Response)"(LGW-Bearer-ID, SGW-TEID) 메시지 13을 전송함으로써 P-GW에게 베어러 활성화를 확인응답한다. 이제 P-GW와 S-GW 사이에 GTP 터널이 생성된다.

P-GW와 L-GW 사이의 완전한 터널이 이제 S-GW를 통해 확립됨에 따라, S-GW는 새로운 "베어러 자원 응답(Bearer Resource Response)"(LGW-Bearer-ID) 메시지 14를 MME에 전송하여, L-GW와 P-GW 사이의 GTP 터널 생성의 성공을 표시한다.

MME는 NAS "베어러 자원 수정 응답(Bearer Resource Modification Response)"(PTI, LGW-Bearer-ID) 메시지 15를 eNB에 전송함으로써 성공을 전달하며, eNB는 메시지 16에서 성공을 UE에 포워딩한다. 표준 전용 베어러 활성화 절차에 포함되지 않은 이 메시지는, UE에게 그 요청의 성공을 통보한다. 메시지 16을 수신하기 전에, UE는 PTI만을 알고, LGW-Bearer-ID를 알지 못한다. 일단 UE가 PTI에 의해 식별되는 이 응답 메시지 16을 수신하고 나면, UE는 자신의 요청이 성공적이며 LGW-Bearer-ID가 L-GW와 P-GW 사이에 새로이 생성된 베어러 ID임을 알게 된다. NAS-PDU는 먼저, S1-AP "다운링크 NAS 트랜스포트(Downlink NAS Transport)"(NAS-PDU) 메시지 15를 이용하여 MME로부터 eNB로 전송된다. 그 다음, NAS-PDU는 "DL 정보 전달(DL Information Transfer) "(NAS-PDU) 메시지 16에서 UE에 포워딩된다.

"UE 요청형 베어러 활성화" 및 "전용 베어러 활성화" 절차에 대한 표준 프로토콜 메시지는 L-GW와 P-GW 사이에서 베어러의 확립을 지원하도록 적응될 수 있다. 도 2를 다시 참조하면, UE는 NAS "베어러 자원 수정 요청(Request Bearer Resource Modification)" 메시지 1을 MME에 전송하고, LBI, PTI, EPS 베어러 신원, QoS, TAD 및 프로토콜 구성 옵션 정보 외에도, 메시지 1은 또한, Bind-To-LGW-Flag, LIPA-APN, 및 LS-IP-ADDRESS 정보를 포함한다. TS 23.401의 5.4.5 섹션에 표시된 바와 같이, 요청된 동작이, 추가 베어러 자원이 어떤 PDN 접속에 링크되는지를 나타내는 추가인 경우에만 UE는 Linked Bearer Id(LBI)를 전송한다. TAD는 하나의 요청된 동작(추가)을 나타내며 추가될 패킷 필터(들)를 포함한다. Bind-To-LGW-Flag는 MME에게 이것은 새로운 베어러를 생성하라는 특별한 요청임을 말해준다. 이 새로운 베어러는 UE에 의해 데이터를 전송 및 수신하는데 이용되지 않을 것이다. 대신에, 이것은 로컬 네트워크 내의 서비스가 L-GW를 통해 데이터를 전송하는데 이용될 것이다. LIPA-APN은 MME에 의해 L-GW 신원을 결정하는데 이용된다. LS-IP-ADDRESS는 LS의 IP 주소이다.

그 다음, MME는 "베어러 자원 명령(Bearer Resource Command)" 메시지 2를 S-GW에 전송한다. 여기서, IMSI, LBI, PTI, EPS 베어러 신원, QoS, TAD, 및 프로토콜 구성 옵션 외에도, 메시지 2는 또한, Bind-To-LGW-Flag, L-GW Address, 및 LS-IP-ADDRESS를 포함한다. Bind-To-LGW-Flag는 S-GW에게 이 새로운 베어러가 L-GW에 바인딩(bind)될 것이라고 말해준다. 이 새로운 베어러는 로컬 네트워크 내의 서비스가 L-GW를 통해 데이터를 전송하는데 이용된다. L-GW 주소, 또는 로컬 홈 네트워크 ID는, 메시지 1에서 제공된 LIPA-APN과 연관된 특정한 L-GW를 식별한다.

S-GW는 베어러 자원 명령 메시지 3을 P-GW에 전송한다. 여기서, IMSI, LBI, PTI, EPS 베어러 신원, QoS, TAD, 및 프로토콜 구성 옵션 외에도, 메시지 3은 Bind-To-LGW-Flag 및 LS-IP-ADDRESS를 포함한다.

이 시점에서, 도 3 및 도 4에 도시되고 TS 23.401의 섹션 5.4.1에서 설명되는 전용 베어러 활성화 절차가 약간의 차이점을 갖고 실행될 것이다. 여기서, 도 3 및 도 4의 메시지는, Bind-To-LGW-Flag, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID, SCS-IP-ADDRESS 및 UE-IP-ADDRESS IE를 포함한다.

또한, 도 4에 도시되지 않았지만, 단계 11 이후에, S-GW는 L-GW에 세션 생성 요청(Create Session Request)을 전송한다. L-GW는 S-GW에 대한 세션 생성 응답(사용자 평면에 대한 P-GW 주소, 사용자 평면에 대한 P-GW TEID, 제어 평면에 대한 P-GW TEID, PDN 유형, PDN 주소, EPS 베어러 Id, EPS 베어러 QoS, 프로토콜 구성 옵션, 과금 Id, 페이로드 압축 금지, APN 제약, 원인, MS Info 변경 보고 동작 (시작) (P-GW가 세션 동안에 UE의 위치 정보를 수신하기로 결정한 경우), CSG 정보 보고 동작 (시작) (P-GW가 세션 동안에 UE의 사용자 CSG 정보를 수신하기로 결정한 경우), 존재 보고 영역 동작(P-GW 존재 보고 영역에서 UE의 존재의 변경에 대한 통보를 수신하기로 결정한 경우), PDN 과금 일시중지 인에이블됨 표시(P-GW가 이 기능을 인에이블하기로 선택한 경우), APN-AMBR)으로 응답한다. P-GW 및 L-GW에서의 NAT는 도 15 및 도 16에 도시된 것과 유사하다.

도 17 및 도 18은, UE가 L-GW와 P-GW 사이에 새로운 접속의 생성을 개시하기 위한 예시적인 콜 흐름을 도시한다. 콜 흐름은 TS 23.401의 5.10.2 절에 제시된 "UE 요청형 PDN 접속(UE Requested PDN Connectivity)" 방법과 비슷하지만 일부 수정되었다.

도 17을 참조한다. 단계 0에서, UE와 PDN 게이트웨이(P-GW) 사이에 디폴트 PDN 접속이 확립되고, UE와 L-GW 사이에 LIPA 접속이 확립된다. 결과적으로, UE는 P-GW에 의해 할당된 공개 IP 주소를 갖는다. 또한, UE는 L-GW에 의해 할당된 상이한 로컬 IP 주소를 갖는다.

UE는 NAS-PDU "PDN 접속 요청"(APN, LIPA-APN, PDN 유형, 프로토콜 구성 옵션, 요청 유형, Bind-To-LGW-Flag)을 MME에 전송하려고 한다. 이것은 2개의 단계로 이루어진다. 우선, NAS-PDU는 메시지 1A의 RRC "UL 정보 전달"(NAS-PDU)에서 UE로부터 eNB로 운반된다. 이것은, 3GPP TS 36.331 5.6.2 절,"Radio Resource Control (RRC) Protocol specification," V12.1.0, March 2014에 표시되어 있다.

두 번째로, eNB는 S1-AP "업링크 NAS 트랜스포트"(NAS-PDU, L-GW 트랜스포트 계층 주소) 메시지 1b에서 UE의 NAS 정보를 전달한다. 이것은 TS 36.413의 8.6.2.3 절에 표시된다.

또한, 'Bind-To-LGW-Flag' IE는 MME에게 이것은 L-GW와 P-GW 사이에 새로운 PDN 접속을 생성하라는 특별한 요청임을 통보하는데 이용될 수 있다. 또한, LIPA-APN IE는 로컬 서비스의 APN을 나타내는데 이용될 수 있다.

메시지 1A의 'Bind-To-LGW-Flag' IE로부터, MME는 이 요청이 LGW와 P-GW 사이의 접속과 관련되어 있음을 이해한다. 따라서, MME는 특별 베어러 Id(LGW-Bearer-ID)를 할당하고 메시지 2를 S-GW에 전송한다. 메시지 2는 "세션 생성 요청"(IMSI, MSISDN, 제어 평면에 대한 MME TEID, RAT 유형, P-GW 주소, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID, 디폴트 EPS 베어러 QoS, PDN 유형, 가입된 APN-AMBR, APN, LIPA-APN, LGW-Bearer-ID, 프로토콜 구성 옵션, 핸드오버 표시, ME 신원, 사용자 위치 정보(ECGI), UE 시간대, 사용자 CSG 정보, MS Info 변경 보고 지원 표시, 선택 모드, 과금 특성, 추적 기준, 추적 유형, 트리거 Id, OMC 신원, 최대 APN 제약, 이중 주소 베어러 플래그, Bind-To-LGW-Flag)을 포함한다. 이러한 방식으로, MME는 LIPA-관련 파라미터(LIPA-APN, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID)를 S-GW에 전달한다.

그 다음, S-GW는 그 EPS 베어러 테이블에 새로운 엔트리를 생성하고, 메시지 2에서 수신된 P-GW 주소에서 표시된 P-GW에 메시지 3을 전송한다. 메시지 3은 "세션 생성 요청"(IMSI, MSISDN, 사용자 평면에 대한 S-GW 주소, 사용자 평면의 S-GW TEID, 제어 평면의 S-GW TEID, RAT 유형, 디폴트 EPS 베어러 QoS, PDN 유형, 가입된 APN-AMBR, APN, LGW-Bearer-ID, 프로토콜 구성 옵션, 핸드오버 표시, ME 신원, 사용자 위치 정보 (ECGI), UE 시간대, 사용자 CSG 정보, MS Info 변경 보고 지원 표시, PDN 과금 일시중지 지원 표시, 선택 모드, 과금 특성, 추적 기준, 추적 유형, 트리거 Id, OMC 신원, 최대 APN 제약, 이중 주소 베어러 플래그, Bind-To-LGW-Flag)을 포함한다. 'L-GW 주소' 또는 로컬 홈 네트워크 ID IE를 P-GW에 전달할 필요가 없다. 이 정보는 S-GW에서 이용가능할 필요가 있다.

메시지 4에서, P-GW는 (Bind-To-LGW-Flag, LGW-Bearer-ID) 정보를 운반하는 PCRF에 대한 IP-CAN 세션 수정을 개시한다. 'Bind-To-LGW-Flag'는 새로이 요청된 PDN 접속이 UE가 아니라 LS와 연관되어 있음을 PCRF에게 표시하기 위해 포함된다.

단계 5A에서, P-GW는 EPS 베어러 컨텍스트 테이블에 새로운 엔트리를 생성하고 LGW-Bearer-ID 베어러에 대한 'LGW-과금 Id'를 생성한다. 새로운 엔트리는 P-GW가 사용자 평면 PDU를 S-GW와 패킷 데이터 네트워크 사이에서 라우팅하고 과금을 시작하게 한다. 또한, P-GW는 LS에 할당할 새로운 IP 주소, 즉, 'LS-IP-ADDRESS-new'를 할당한다. P-GW는 L-GW의 NAT 기능에 이용되는 SCS 'SCS-IP-ADDRESS'의 IP 주소를 포함할 수 있다.

P-GW는 메시지 5B를 S-GW에 리턴한다. 메시지 5B는 "세션 생성 응답"(사용자 평면에 대한 P-GW 주소, 사용자 평면의 P-GW TEID, 제어 평면의 P-GW TEID, PDN 유형, LS-IPADDRESS-new, LGW-Bearer-ID, EPS 베어러 QoS, 프로토콜 구성 옵션, LGW-Charging Id, 페이로드 압축 금지, APN 제약, 원인, PDN 과금 일시중지 인에이블됨 표시(P-GW가 이 기능을 인에이블하기로 선택한 경우), APN-AMBR, SCS-IP-ADDRESS)S-GW을 포함하여, S-GW와 P-GW 사이에 GTP 터널을 확립한다.

도 17의 콜 흐름은 도 18에서 계속된다. S-GW는 메시지 2에서 명시된 L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID에서 표시된 L-GW에 S-GW 메시지 6을 전송함으로써 L-GW로의 S-GW GTP 터널을 개시한다. 메시지 6은 "세션 생성 요청"(IMSI, MSISDN, 사용자 평면에 대한 S-GW 주소, 사용자 평면의 S-GW TEID, 제어 평면의 S-GW TEID, RAT 유형, 디폴트 EPS 베어러 QoS, PDN 유형, LS-IP-ADDRESS-new, SCS-IP-ADDRESS, 가입된 APN-AMBR, LIPA-APN, LGW-Bearer-ID, 프로토콜 구성 옵션, 핸드오버 표시, ME 신원, 사용자 위치 정보 (ECGI), UE 시간대, 사용자 CSG 정보, MS Info 변경 보고 지원 표시, PDN 과금 일시중지 지원 표시, 선택 모드, 과금 특성, 추적 기준, 추적 유형, 트리거 Id, OMC 신원, 최대 APN 제약, 이중 주소 베어러 플래그, Bind-To-LGW-Flag)을 포함한다. 'LIPA-APN'은 L-GW에 대한 세션을 목표로 하기 때문에 이 단계에 포함된다. 또한, 'LS-IP-ADDRESS-new' 및 'SCS-IP-ADDRESS' IP 주소는 L-GW의 NAT 구성에 이용되도록 포함된다.

단계 7에서, L-GW는 PDN 접속을 새로운 IP 주소 'LS-IP-ADDRESS-new'와 연관시킨다. 대개, 이 IP 주소는 UE에서 이용될 것이다. 그러나, 이 IP 주소는 LS에 의해 이용될 것이다. 따라서, SCS와 LS 사이의 트래픽을 라우팅하기 위하여, L-GW는 NAT를 확립한다. 도 19 및 도 20은 L-GW에서 수행될 NAT 기능을 나타낸다. LS-IP-ADDRESS는 LIPA 접속을 통한 로컬 LS IP 주소이다.

도 18을 다시 참조하면, 단계 7에서, L-GW는 그 EPS 베어러 컨텍스트 테이블에 새로운 엔트리를 추가로 생성한다. 이것은 P-GW에 의해 수행되는 단계 5A와 유사하다. 새로운 엔트리는 L-GW가 S-GW와 LIPA 패킷 데이터 네트워크 사이에서 사용자 평면 PDU를 라우팅하는 것을 허용한다.

메시지 8에서, L-GW는 S-GW에 "세션 생성 응답"(사용자 평면에 대한 L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID, 사용자 평면의 L-GW TEID, 제어 평면의 L-GW TEID, PDN 유형, LGW-Bearer-ID, EPS 베어러 QoS, 프로토콜 구성 옵션, 페이로드 압축 금지, APN 제약, 원인, APN-AMBR)을 리턴하여, S-GW와 L-GW 사이에서 S-GW GTP 터널을 확립한다. P-GW는 단계들 5A 및 5B에서 'LGW-과금 Id' 생성을 이용하여 새로운 LGW-P-GW 접속을 과금하는 책임자가 되므로, L-GW는 새로운 과금 ID를 생성하지 않을 것이다.

일단 S-GW가 P-GW 및 L-GW와의 터널을 생성하면, 메시지 9에서, S-GW는 MMW에 "세션 생성 응답"(PDN 유형, IP-UE-new, 사용자 평면에 대한 S-GW 주소, 사용자 평면에 대한 S-GW TEID, 제어 평면에 대한 S-GW TEID, LGW-Bearer-ID, EPS 베어러 QoS, P-GW 주소 및 TEID, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID, 프로토콜 구성 옵션, 페이로드 압축 금지, APN 제약, 원인, MS Info 변경 보고 동작 (시작), CSG 정보 보고 동작 (시작), 존재 보고 영역 동작, APN-AMBR)을 전송함으로써 MME의 요청에 확인응답한다.

MME는 NAS PDU "PDN 접속 수락"(APN, LIPA-APN, PDN 유형, IP-UE-new, LGW-Bearer-ID, 세션 관리 요청, 프로토콜 구성 옵션) 메시지 10A를 eNB에 전송함으로써 UE의 요청을 확인응답한다. 메시지 10A는, S1-AP "다운링크 NAS 트랜스포트"(NAS-PDU) 포맷을 이용한다.

eNB는 "DL 정보 전달(DL Information Transfer)" (NAS-PDU) 메시지 10AB에서 NAS-PDU 정보를 UE에 포워딩한다.

복수의 요청이 복수의 UE에 의해 개시되어 동일한 LS-SCS(LGW-PGW) 접속을 확립하면, P-GW는 제1 UE의 요청을 수락하여 이러한 접속을 확립한다. 후속 요청들은 P-GW에 의해 실행되지 않으며, 새로운 전용 베어러 또는 PDN 접속이 이미 확립되었음을 나타내는 확인응답이 후속 요청 UE들에 전송될 것이다. 'LGW-Bearer-ID'는 이러한 확인응답 메시지에 포함된다.

도 21은 L-GW가 복수의 eNB에 접속되는 예시적인 구성을 도시한다. 예를 들어, eNB는 소정의 지리적 영역에 걸쳐 분산된 도로측 유닛들(Road Side Units)(RSUs)에 배치될 수 있고, 여기서, RSU들은 모두 하나의 L-GW에 접속되며, L-GW는 차례로 위치 서버(LS)에 접속됨으로써, LS는 복수의 eNB에 의해 커버되는 영역에 대한 정보를 수집하고 제공한다.

도 21을 참조하면, LIPA 접속이 UE와 L-GW 사이에 존재하기 위하여, 도 12, 도 13, 도 17 및 도 18을 참조하여 논의된 바와 같이, eNB와 L-GW 사이에 GTP 터널이 있을 것이다. 이것은, S1-U 기준점을 통해 eNB와 S-GW 사이에 존재할 수 있는 GTP 터널과 유사하다. 결과적으로, eNB는 GTP 터널을 구성하는데 요구되는 L-GW IP 주소를 안다. 따라서, L-GW IP 주소는, UE-개시형 LGW-PGW 베어러 생성 및 UE-개시형 LGW-PWG 새로운 PDN 접속 생성을 위해, eNB에 의해 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 12에서 eNB 및 L-GW는 동일한 위치에 배치된다. eNB는, NAS-PDU 및 L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID를 포함한, S1-AP "업링크 NAS 트랜스포트" 메시지 2B를 통해 UE의 NAS 메시지 2A 내의 정보를 전달한다. 도 21의 다중-eNB 시나리오에서, eNB는, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID를 MME에 전송되는 S1-AP "업링크 NAS 트랜스포트" 메시지에 포함할 수 있다.

유사하게, 도 17에서, eNB 및 L-GW는 동일한 위치에 배치된다. UE는 NAS "PDN 접속 요청" 메시지 1A 내의 LIPA-APN을 eNB에 전송한다. eNB는, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID를 MME에 전송되는 S1-AP "업링크 NAS 트랜스포트" 메시지 1B에 부가한다. 도 21에 도시된 다중-eNB 시나리오에서, eNB는 L-GW IP 주소를 MME로의 S1-AP "업링크 NAS 트랜스포트" 메시지에 포함할 수 있다. 이로써 eNB는 자신과 L-GW 사이에 GTP 터널을 확립하는 일부로서 L-GW IP 주소를 알 수 있다. 이것은, MME로의 LIPA-APN을 운반하는 UE에게 NAS 메시지에 대한 변경을 요구하지 않는다.

도 22 내지 도 24는 SCS가 LGW-PGW 베어러 생성을 개시할 수 있는 방법의 예시적인 콜 흐름이다. SCS/AS는 로컬 정보가 특정한 로컬 서버에 의해 제공될 것을 요청한다. 로컬 서버는 기존의 LIPA 접속을 통해 UE에 접속된다. 요청은 SCS/AS에 의해 개시되고 SCEF에 의해 관리된다. 이를 위해, SCEF는 P-GW(P-GW) 및 MME와 다음과 같이 통신한다.

메시지 1의 전송에 앞서, 디폴트 PDN 접속이 UE와 P-GW 사이에 확립된다. LIPA 접속은 UE와 L-GW 사이에 확립된다. 결과적으로, UE는 P-GW에 의해 할당된 공개 IP 주소를 갖는다. 또한, UE는 L-GW에 의해 할당된 상이한 로컬 IP 주소를 갖는다.

메시지 1에서, SCS/AS는, "로컬 정보 회수 요청(Retrieve Local Information Request)"(외부 ID, SCS 식별자, LS-PORT-NUM=X) API를 SCEF에 전송함으로써, LS에 의해 제공될, 주어진 UE의 로컬 정보에 대해 질의하기 시작한다. 'LS-PORT-NUM' IE는 LS-PORT-NUM X를 통해 로컬 정보를 전송하는데 이용되도록 포함된다.

단계 2에서, SCEF는 SCS/AS가 요청된 UE에 관한 로컬 서버 정보를 얻도록 인가되어 있는지를 체크한다. SCS/AS가 인가되어 있다면, SCEF는 메시지 3을 전송한다. 그렇지 않으면, 흐름이 중단되고 SCEF는 거부와 그 원인을 SCS/AS에 보고한다.

메시지 3에서, 일단 요청이 인가되고 나면, SCEF는 Sh 기준점을 통해 HSS에 "가입자 정보 요청"(외부 ID, SCS 식별자)을 전송하여 UE의 IMSI를 획득하고 UE의 서빙 노드(예를 들어, MME)의 식별자를 획득한다.

메시지 3a에서, HSS는 "가입자 정보 응답"(IMSI 또는 외부 식별자, 서빙 노드) 메시지를 SCEF에 전송함으로써 응답한다. HSS는 외부 식별자를 IMSI로 변환하고 UE의 서빙 CN 노드(들)(MME, SGSN, 3GPP AAA 서버 또는 MSC)의 신원을 포함한 관련된 HSS 저장된 라우팅 정보를 회수한다. 임의로, HSS는 IMSI를 SCEF에 전송한다.

메시지 4에서, 일단 SCEF가 MME 주소 및 UE의 신원을 수신하고 나면, SCEF는 T6a 기준점을 통해 "베어러 생성 요청(Create Bearer Request)"(IMSI, Bind-To-LGW-Flag) 메시지를 MME에 전송한다. 'Bind-To-LGW-Flag' IE를 이용하여, SCEF는, MME에게, 이것이 IMSI에 의해 정의된, UE와 연관된, L-GW와 P-GW 사이에 베어러를 생성하라는 특별한 요청임을 통보할 수 있다.

단계 5에서, 일단 MME가 베어러 요청 개시를 수신하고 나면, MME는, L-GW와 P-GW 사이의 베어러를 참조하기 위해, 새로운 베어러 ID, 즉, LGW-Bearer-ID를 할당한다.

메시지 5a에서, MME는 Tx 기준점을 통해 SCEF에 "베어러 생성 응답"(LGW-Bearer-ID, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID, P-GW ID) 메시지를 전송한다. MME는 eNB로부터 모든 "업링크 NAS 트랜스포트" 메시지에서 주기적으로 수신되는 L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID를 저장한다.

메시지 6에서, 일단 SCEF가 P-GW ID를 수신하고 나면, SCEF는 "로컬 정보 회수 요청"(IMSI, Bind-To-LGW-Flag, LGW-Bearer-ID, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID, LS-PORT-NUM = X)를 P-GW에 전송한다. 이러한 방식으로, SCEF는, SCEF가 (IMSI를 통해 식별된) UE와의 LIPA 접속을 가진 LS로부터 LS-PORT-NUM X를 통해 로컬 서버 정보를 수신하는데 관심이 있다는 것을 P-GW에게 통보한다.

도 22의 콜 흐름은 도 23에서 계속된다. 단계 7에서, P-GW는 LS-PORT-NUM X에 할당된 임의의 데이터 패킷이 메시지 6에서 수신된 새로운 전용 베어러 LGW-Bearer-ID를 통해 전송되어야 한다는 것을 나타내는 업데이트된 TFT를 형성한다.

메시지 8에서, P-GW는 TAD, Bind-To-LGW-Flag, 및 LGW-Bearer-ID 정보를 운반하는 PCRF를 전송함으로써 IP-CAN 세션 수정을 개시한다. 'Bind-To-LGW-Flag'는 새로이 요청된 베어러가 UE가 아니라 LS와 연관되어 있음을 PCRF에게 표시하기 위해 포함된다.

메시지 9에서, P-GW는 TS 23.401의 5.4.1.1 절과 유사한 "전용 베어러 활성화" 절차를 시작한다. 메시지 9는 "베어러 생성 요청"(IMSI, EPS 베어러 QoS, TFT, P-GW S5 TEID, Bind-To-LGW-Flag, LGW-Bearer-ID, L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID, SCS-IP-ADDRESS)을 포함한다. 메시지 9는 S5 기준점을 통해 S-GW(S-GW)에 전송된다. SCS-IP-ADDRESS는, L-GW의 NAT에 필요한, SCS의 공개 IP 주소를 나타낸다.

메시지 10에서, S-GW는 "베어러 생성 요청"(IMSI, EPS 베어러 QoS, TFT, S-GW TEID, P-GW TEID, Bind-To-LGW-Flag, LGW-Bearer-ID, SCS-IP-ADDRESS) 정보를 S5를 통해 (L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID IE를 이용하여 정의된) L-GW에 전송한다. TFT 규칙을 L-GW에 운반하기 위해 TFT가 포함된다. 'Bind-To-LGW-Flag' IE를 이용하여, S-GW는 L-GW와 P-GW 사이에 (ID가 LGW-Bearer-ID인) 베어러를 생성하라는 특별한 요청임을 L-GW에게 통보할 수 있을 것이다.

단계 11 내지 14는 도 13의 단계 10 내지 13과 유사하다. 여기 도 23에서, L-GW는 LS의 로컬 LIPA IP 주소인 'LS-IP-ADDRESS' IE를, S-GW 및 P-GW에 추가로 삽입한다. 'LS-IP-ADDRESS' IP 주소는 이미 L-GW에서 이용가능하며, 기존의 LIPA 접속을 통해 이용된다.

도 23의 콜 흐름은 도 24에서 계속된다. 메시지 14에서, S-GW는 새로운 NAT 엔트리를 P-GW에게 통보한다. 데이터가 LS-PORT-NUM X를 통해 전송될 예정이고 목적지 IP 주소가 전형적인 UE 공개 IP 주소(IP-UE)이면, NAT에 따라 주소는 이제 로컬 LS IP 주소(LS-IP-ADDRESS)로 변경된다.

단계 15에서, 새로운 베어러가 이제 L-GW와 P-GW 사이에 확립됨에 따라, PDN-GW는 "위치 정보 회수 응답(Retrieve Location Information Response)" 메시지를 SCEF에 전송함으로써 이를 표시한다.

메시지 16에서, P-GW는 "로컬 정보 회수 응답"을 SCEF에 전송한다.

마지막으로, 메시지 17에서, SCEF는 "로컬 정보 회수 응답" 정보를 SCS/AS에 전송함으로써 단계 1에서 API에 응답한다.

도 25 내지 도 27은 SCS가 LGW-PGW PDN 접속을 개시하기 위한 방법의 예시적인 콜 흐름이다. SCS/AS는, 특정한 사용자를 서빙하는, L-GW와 P-GW 사이의 새로운 PDN 접속의 생성을 요청한다. 도 25에서, 메시지 1의 전송 이전에, 디폴트 PDN 접속이 UE와 P-GW 사이에 확립되고, LIPA 접속이 UE와 L-GW 사이에 확립된다. 결과적으로, UE는 P-GW에 의해 할당된 공개 IP 주소를 갖는다. 또한, UE는 L-GW에 의해 할당된 상이한 로컬 IP 주소를 갖는다. MME는 LIPA 접속을 관리하므로, MME는 L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID 및 LIPA-APN을 인식한다.

도 25에서, 메시지 1, 단계 2, 및 메시지 3 및 3a는, 도 22와 연계하여 설명된 대응하는 동작들과 유사하다. 메시지 1에서, SCS/AS는, "로컬 정보 회수 요청"(외부 ID, SCS 식별자, LS-PORT-NUM = X) API를 SCEF에 전송함으로써 LS에 의해 제공될 주어진 UE의 로컬 정보를 질의하기 시작한다. 'LS-PORT-NUM' IE는 LS-PORT-NUM X를 통해 로컬 정보를 전송하는데 이용되기 위해 포함된다. 단계 2에서, SCEF는 SCS/AS가 요청된 UE에 관한 로컬 서버 정보를 가져오도록 인가되어 있는지를 체크한다. SCS/AS가 인가되어 있다면, SCEF는 메시지 3을 전송한다. 그렇지 않으면, 흐름이 중단되고 SCEF는 거절과 그 원인을 SCS/AS에 보고한다. 메시지 3에서, 일단 요청이 인가되고 나면, SCEF는 "가입자 정보 요청"(외부 ID, SCS 식별자)을 Sh 기준점을 통해 HSS에 전송하여, UE의 IMSI를 획득하고 UE의 서빙 노드(예를 들어, MME)의 신원을 획득한다. 메시지 3a에서, HSS는 "가입자 정보 응답"(IMSI 또는 외부 식별자, 서빙 노드) 메시지를 SCEF에 전송함으로써 응답한다. HSS는 외부 식별자를 IMSI로 변환하고 UE의 서빙 CN 노드(들)(MME, SGSN, 3GPP AAA 서버 또는 MSC)의 신원을 포함한 관련된 HSS 저장된 라우팅 정보를 회수한다. 임의로, HSS는 IMSI를 SCEF에 전송한다. 메시지 4에서, SCEF는 Tx 기준점을 통해 "세션 생성 요청"(IMSI, Bind-To-LGW-Flag) 정보를 MME에 전송한다. 'Bind-To-LGW-Flag' IE를 이용하여, SCEF는 MME에게, 이것이, IMSI에 의해 정의된, UE와 연관된, L-GW와 P-GW 사이에 베어러를 생성하라는 특별한 요청임을 통보할 수 있을 것이다.

단계 5에서, 일단 MME가 베어러 요청 개시를 수신하고 나면, MME는 L-GW와 P-GW 사이의 베어러를 참조하기 위해 새로운 베어러 ID, 즉, LGW-Bearer-ID를 할당한다.

도 25 내지 도 27에서, 메시지 6, 7, 8, 9A, 10, 12 및 13, 및 단계 9 및 11은 도 22 및 도 23과 관련하여 설명된 대응하는 동작들과 유사하다. 단계 6에서, MME는 "베어러 생성 요청"(IMSI, EPS Bearer QoS, TFT, S-GW TEID, P-GW TEID, Bind-To-LGW-Flag, LGW-Bearer-ID, SCS-IP-ADDRESS) 정보를 S11을 통해 (L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID IE를 이용하여 정의된) S-GW에 전송한다. TFT 규칙을 L-GW에 운반하기 위해 TFT가 포함된다. 'Bind-To-LGW-Flag' IE를 이용하여, S-GW는 이것이 L-GW와 P-GW 사이에 (ID가 LGW-Bearer-ID인) 베어러를 생성하라는 특별한 요청임을 L-GW에게 통보할 수 있을 것이다. 단계 7에서, "베어러 생성 요청"은 S5 인터페이스를 통해 P-GW에 포워딩된다. 메시지 8에서, P-GW는, TAD, Bind-To-LGW-Flag 및 LGW-Bearer-ID 정보를 운반하는 PCRF를 전송함으로써 IP-CAN 세션 수정을 개시한다. 'Bind-To-LGW-Flag'는 새로이 요청된 베어러가 UE가 아니라 LS와 연관되어 있음을 PCRF에게 표시하기 위해 포함된다. 단계 9에서, P-GW는 그 EPS 베어러 컨텍스트 테이블에 새로운 엔트리를 생성하고, LGW-Bearer-ID 베어러에 대한 'LGW-과금 Id'를 생성한다. 새로운 엔트리는 P-GW가 S-GW와 패킷 데이터 네트워크 사이에서 사용자 평면 PDU를 라우팅하고 과금을 시작하는 것을 허용한다. 또한, P-GW는 LS에 할당할 새로운 IP 주소, 즉 'LS-IP-ADDRESS-new'를 할당한다. P-GW는 L-GW의 NAT 기능에 이용되는 SCS 'SCS-IP-ADDRESS'의 IP 주소를 포함할 수 있다. 메시지 9A에서, P-GW는 S-GW에 "세션 생성 응답"(사용자 평면에 대한 L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID, 사용자 평면의 L-GW TEID, 제어 평면의 L-GW TEID, PDN 유형, LGW-Bearer-ID, EPS 베어러 QoS, 프로토콜 구성 옵션, 페이로드 압축 금지, APN 제약, 원인, APN-AMBR)를 리턴하여, S-GW와 P-GW 사이에 GTP 터널을 확립한다. 메시지 10에서, S-GW는, "베어러 생성 요청"(IMSI, EPS 베어러 QoS, TFT, S-GW TEID, P-GW TEID, Bind-To-LGW-Flag, LGW-Bearer-ID, SCS-IP-ADDRESS) 정보를 S5를 통해 (L-GW 주소 또는 로컬 홈 네트워크 ID IE를 이용하여 정의되는) L-GW에 전송한다. TFT 규칙을 L-GW에 운반하기 위해 TFT가 포함된다. 'Bind-To-LGW-Flag' IE를 이용하여, S-GW는, 이것이 L-GW와 P-GW 사이에 (ID가 LGW-Bearer-ID인) 베어러를 생성하라는 특별한 요청임을 L-GW에 통보할 수 있을 것이다. 단계 11에서, L-GW는, LS-PORT-NUM X를 이용하여 LS로부터 LIPA 접속을 통해 데이터가 전송되고 목적지 IP 주소가 SCS(SCS-IP-ADDRESS)이면, 소스 주소는 UE의 공개 IP 주소(UE-IP-ADDRESS)로 변경되어야 한다는 것을 나타내는 새로운 NAT 엔트리를 생성한다. 단계 12에서, L-GW는 베어러를 생성하라는 S-GW의 요청을 확인응답할 것이다. 단계 13에서, S-GW는 단계 6에서 MME의 요청에 응답한다.

MME는, 이제 L-GW와 P-GW 사이에 새로운 세션이 확립되었기 때문에, "세션 생성 응답"(LGW-Bearer-ID) 메시지 14를 SCEF에 전송한다.

마지막으로, SCEF는 "로컬 정보 회수 응답" 메시지 15를 SCS/AS에 전송함으로써 제1 단계의 API에 응답한다.

복수의 UE 또는 SCS 엔티티가 동일한 LS-SCS(LGW-PGW) 접속을 확립하라는 요청들을 개시하면, P-GW는 제1 요청만을 수락할 것이다. 모든 후속 요청들은 P-GW에 의해 실행되지 않을 것이며, 요청된 전용 베어러 또는 PDN 접속이 이미 확립되었음을 나타내는 확인응답이 요청 엔티티에 전송될 것이다.

도 28은 AE 개시형 접속에 대한 사용자 평면 통신의 예시적인 콜 흐름이다. UE 상에서 호스팅될 수 있는 AE는 사용자 평면을 통해 LS와 SCS 양쪽 모두에게 서로간의 직접 통신에 이용할 포트 번호를 통보할 수 있다. 메시지 1에서, AE는, AE가 SCS와 통신하기 위해 LS-PORT-NUM X 포트를 이용할 필요가 있다는 것을 기존의 LIPA 접속을 통해 LS에 통보한다. 메시지 1a에서, LS는 메시지 1을 확인응답한다. 메시지 2에서, AE는, AE가 LS와 통신하기 위해 포트 LS-PORT-NUM X를 이용할 필요가 있다는 것을 디폴트 공개 PDN 접속을 통해 SCS에게 통보한다. 메시지 2a에서, SCS는 메시지 2를 확인응답한다. 그 다음, AE는 이 포트 번호를 네트워크에 통신할 수 있다. 이 포트 번호는, L-GW, P-GW 및/또는 S(G)i-LAN에서 NAT 규칙을 구성하는데 이용될 수 있다.

도 29는 SCS-개시형 접속에 대한 사용자 평면 통신의 예시적인 콜 흐름이다. 메시지 1에서, SCS는 SCS가 LS와의 통신에 이용할 LS-PORT-NUM(= X)을 선택할 메시지를 전송함으로써 LGW-PGW 접속 확립을 개시한다. SCS가 포트 번호를 LS에 전송하기 위하여, SCS는 먼저 포트 번호를 3GPP 디폴트 PDN 접속을 통해 AE에 전송한다. 메시지 1a에서, AE는 메시지 1의 수신을 확인응답한다. 그 다음 메시지 2에서, AE는 포트 번호를 LIPA 접속을 통해 LS에 포워딩한다. 메시지 2a에서, LS는 메시지 2를 확인응답한다. 이 방법을 이용하면, SCS는 LS의 로컬 IP 주소를 알 필요가 없다.

도 30은, 사용자가 시스템 동작을 보거나 조정하는 것을 허용하는 예시적인 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 나타낸다. 도 30의 예에서, 사용자는 로컬 서버가 SCS/AS에 정보를 전송하는 것을 승인하거나 거부하는데 이용할 수 있다.

도 31은 하나 이상의 개시된 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 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, M2M 서버, 또는 M2M 서비스 플랫폼은 IoT/WoT의 한 컴포넌트 또는 노드 뿐만 아니라 IoT/WoT 서비스 계층 등일 수도 있다. 도 2 내지 도 14, 도 17 내지 도 18, 또는 도 21 내지 도 29 중 어느 하나에 도시된 임의의 클라이언트, 프록시 또는 서버 디바이스는, 도 8, 도 10, 도 11, 도 21, 도 31 또는 도 32에 도시된 것 등의 통신 시스템의 노드를 포함할 수 있다.

서비스 계층은 네트워크 서비스 아키텍처 내의 기능적 계층일 수 있다. 서비스 계층은, 통상적으로 HTTP, CoAP 또는 MQTT 등의 애플리케이션 프로토콜 계층 위에 있으며, 클라이언트 애플리케이션에 부가 가치 서비스를 제공한다. 서비스 계층은 또한, 예를 들어 제어 계층 및 트랜스포트/액세스 계층 등의 하위 자원 계층에서 코어 네트워크에 대한 인터페이스를 제공한다. 서비스 계층은, 서비스 정의, 서비스 런타임 가능화, 정책 관리, 액세스 제어, 및 서비스 클러스터링을 포함한 복수의 범주의 (서비스) 능력 또는 기능을 지원한다. 최근에는, oneM2M 등의 몇몇 업계 표준 기관이, M2M 유형의 디바이스들 및 애플리케이션들의 인터넷/웹, 셀룰러, 엔터프라이즈, 및 홈 네트워크 등의 배치로의 통합과 연관된 문제를 해결하기 위해 M2M 서비스 계층을 개발해 왔다. M2M 서비스 계층은, CSE 또는 SCL이라고 지칭될 수 있는 서비스 계층에 의해 지원되는 위에서 언급된 능력들 또는 기능들의 모음 또는 집합에 대한 액세스를 애플리케이션 및/또는 다양한 디바이스에 제공할 수 있다. 몇 가지 예는, 보안, 과금, 데이터 관리, 디바이스 관리, 발견, 프로비저닝, 및 다양한 애플리케이션에 의해 흔하게 이용될 수 있는 접속 관리를 포함하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 이러한 능력 또는 기능은 M2M 서비스 계층에 의해 정의된 메시지 포맷, 자원 구조 및 자원 표현을 이용하는 API를 통해 이러한 다양한 애플리케이션에 이용가능하게 된다. CSE 또는 SCL은, 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있고 다양한 애플리케이션 또는 디바이스들에 노출된 (서비스) 능력 또는 기능(즉, 이러한 기능 엔티티들 사이의 기능 인터페이스)을 제공하여 다양한 애플리케이션 및/또는 디바이스들이 이러한 능력 또는 기능을 이용할 수 있게 하는 기능 엔티티이다.

도 31에 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 네트워크로 구성될 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 31에 도시된 바와 같이, M2M/ IoT/WoT 통신 시스템(10)은 인프라스트럭처 도메인(Infrastructure Domain) 및 필드 도메인(Field Domain)을 포함할 수 있다. 인프라스트럭처 도메인이란 단-대-단 M2M 배치의 네트워크 측을 말하고, 필드 도메인이란, 대개는 M2M 게이트웨이 뒤쪽의, 영역 네트워크(area network)를 말한다. 필드 도메인과 인프라스트럭처 도메인 양쪽 모두는, 네트워크의 다양한 상이한 노드(예를 들어, 서버, 게이트웨이, 디바이스 등)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 필드 도메인은 M2M 게이트웨이(14)와 디바이스(18)를 포함할 수 있다. 원한다면 임의 개수의 M2M 게이트웨이 디바이스(14)와 M2M 디바이스(18)가 M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)에 포함될 수 있다는 것을 이해할 것이다. M2M 게이트웨이 디바이스(14)와 M2M 디바이스(18) 각각은, 통신 회로를 이용하여, 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크를 통해 신호를 전송 및 수신하도록 구성된다. M2M 게이트웨이(14)는 무선 M2M 디바이스(예를 들어, 셀룰러 및 비-셀룰러) 뿐만 아니라 고정된 네트워크 M2M 디바이스(예를 들어, PLC)가 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크 등의 운영자 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 기타의 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 계층(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(light), 온도 조절 장치, 가전 제품, 차고 문 및 기타의 액추에이터-기반의 디바이스, 보안 디바이스 및 스마트 콘센트가 포함되지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다.

도 32를 참조하면, 필드 도메인 내의 예시된 M2M 서비스 계층(22)은 M2M 애플리케이션(20), M2M 게이트웨이(14), M2M 디바이스(18) 및 통신 네트워크(12)에 서비스들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22)은, 원한다면, 임의 개수의 M2M 애플리케이션, M2M 게이트웨이(14), M2M 디바이스(18), 및 통신 네트워크(12)와 통신할 수 있다는 것을 이해할 것이다. M2M 서비스 계층(22)은, 서버, 컴퓨터, 디바이스 등을 포함할 수 있는, 네트워크의 하나 이상의 노드에 의해 구현될 수 있다. M2M 서비스 계층(22)은 M2M 디바이스(18), M2M 게이트웨이(14), 및 M2M 애플리케이션(20)에 적용되는 서비스 능력을 제공한다. M2M 서비스 계층(22)의 기능은, 다양한 방식으로, 예를 들어, 웹 서버로서, 셀룰러 코어 네트워크에서, 클라우드에서 등으로 구현될 수 있다.

예시된 M2M 서비스 계층(22)과 유사하게, 인프라스트럭처 도메인에는 M2M 서비스 계층(22')이 존재한다. M2M 서비스 계층(22')은 인프라스트럭처 도메인의 M2M 애플리케이션(20') 및 기저 통신 네트워크(12)에 서비스를 제공한다. M2M 서비스 계층(22')은 또한, 필드 도메인의 M2M 게이트웨이(14)와 M2M 디바이스(18)에 서비스를 제공한다. M2M 서비스 계층(22')은 임의 개수의 M2M 애플리케이션, M2M 게이트웨이 및 M2M 디바이스와 통신할 수 있다는 것을 이해할 것이다. M2M 서비스 계층(22')은 상이한 서비스 제공자에 의한 서비스 계층과 상호작용할 수 있다. M2M 서비스 계층(22')은 서버, 컴퓨터, 디바이스, 가상 머신(예를 들어, 클라우드 컴퓨팅/스토리지 팜 등) 등을 포함할 수 있는, 네트워크의 하나 이상의 노드에 의해 구현될 수 있다.

또한 도 32를 참조하면, M2M 서비스 계층들(22 및 22')은 다양한 애플리케이션 및 버티컬(vertical)이 이용할 수 있는 코어 세트의 서비스 전달 능력을 제공한다. 이들 서비스 능력들은 M2M 애플리케이션(20 및 20')이 디바이스와 상호작용하고 데이터 수집, 데이터 분석, 디바이스 관리, 보안, 요금청구, 서비스/디바이스 발견 등의 기능을 수행할 수 있게 한다. 본질적으로, 이들 서비스 능력은 애플리케이션으로부터 이들 기능들을 구현하는 부담을 제거하므로, 애플리케이션 개발을 간소화하고 출시를 위한 비용과 시간을 줄인다. 서비스 계층들(22 및 22')은 또한, M2M 애플리케이션들(20 및 20')이, 서비스 계층들(22 및 22')이 제공하는 서비스와 관련하여 네트워크(12) 등의 다양한 네트워크를 통해 통신하게 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, 시스템의 디바이스, 게이트웨이, 서버 및 기타의 노드들에 걸쳐 실행되는 M2M 서비스 계층은, 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 32에 나타낸 서비스 계층들(22 및 22') 등의 서비스 계층은, 한 세트의 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API) 및 기저 네트워킹 인터페이스를 통해 부가가치 서비스 능력들을 지원하는 소프트웨어 미들웨어 계층을 정의한다. ETSI M2M 및 oneM2M 아키텍처 양쪽 모두는 서비스 계층을 정의한다. ETSI M2M의 서비스 계층은 서비스 능력 계층(Service Capability Layer)(SCL)이라고 지칭된다. SCL은 ETSI M2M 아키텍처의 다양한 상이한 노드들에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 서비스 계층의 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 계층은 한 세트의 공통 서비스 기능(Common Service Function)(CSF)(즉, 서비스 능력)을 지원한다. 한 세트의 하나 이상의 특정한 유형의 CSF의 인스턴스화는 상이한 유형의 네트워크 노드들(예를 들어, 인프라스트럭처 노드, 중간 노드, 애플리케이션-특유의 노드) 상에서 호스팅될 수 있는 공통 서비스 엔티티(Common Services Entity)(CSE)라고 지칭된다. 제3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)도 역시 머신-유형 통신(MTC)에 대한 아키텍처를 정의했다. 이 아키텍처에서, 서비스 계층, 및 이 계층이 제공하는 서비스 능력들은 서비스 능력 서버(SCS)의 일부로서 구현될 수 있다. ETSI M2M 아키텍처의 DSCL, GSCL, 또는 NSCL에서 구현되든, 3GPP MTC 아키텍처의 서비스 능력 서버(SCS)에서 구현되든, oneM2M 아키텍처의 CSF 또는 CSE에서 구현되든, 네트워크의 어떤 다른 노드에서 구현되든, 서비스 계층의 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)로서 구현될 수 있다. 한 예로서, 서비스 계층 또는 그 컴포넌트의 인스턴스는 후술되는 도 32 또는 도 34에 나타낸 일반적 아키텍처를 갖는 네트워크 노드(예를 들어, 서버, 컴퓨터, 게이트웨이, 디바이스 등) 상에서 실행되는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 설명되는 방법 및 기능들은, 서비스 중심 아키텍처(Service Oriented Architecture)(SOA) 및/또는 자원 중심 아키텍처(Resource-Oriented Architecture)(ROA)를 이용하여 서비스에 액세스하는 M2M 네트워크의 일부로서 구현될 수 있다.

도 33은, 도 8, 도 10, 도 11, 도 21, 도 31, 또는 도 32에 나타낸 것과 같은, M2M 서버, 게이트웨이, 디바이스, 또는 M2M 네트워크 내의 기타의 노드로서 동작할 수 있는, 도 2 내지 도 14, 도 17 및 도 18, 또는 도 21 내지 도 29에 나타낸 클라이언트들, 서버들, 또는 프록시들 등의, 네트워크의 한 노드의 예시적인 하드웨어/소프트웨어 아키텍처의 블록도이다. 도 33에 도시된 바와 같이, 노드(30)는, 프로세서 (32), 비-이동식 메모리(44), 이동식 메모리(46), 스피커/마이크로폰(38), 키패드(40), 디스플레이, 터치패드, 및/또는 표시기(42), 전원(48), GPS(global positioning system) 칩셋(50), 및 기타의 주변기기(52)를 포함할 수 있다. 노드(30)는 또한, 트랜시버(34) 및 전송/수신 요소(36) 등의 통신 회로를 포함할 수 있다. 노드(30)는, 실시예와 일치되면서 전술된 요소들의 임의의 하위조합(sub-combination)을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이 노드는, 예를 들어, 도 2 내지 도 13, 도 17 내지 도 18 또는 도 22 내지 도 29와 관련하여, 또는 청구항에서 접속 개시 단계들을 구현하는 노드일 수 있다.

프로세서(32)는, 범용 프로세서, 특별 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 처리기(digital signal processor)(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit)(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array)(FPGA) 회로, 기타 임의 유형의 집적 회로(IC), 상태 머신 등일 수 있다. 일반적으로, 프로세서(32)는 노드의 다양한 요구되는 기능을 수행하기 위하여 노드의 메모리(예를 들어, 메모리(44) 및/또는 메모리(46))에 저장된 컴퓨터 실행가능한 명령어를 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(32)는 신호 코딩, 데이터 처리, 전력 제어, 입력/출력 처리, 및/또는 노드(30)가 유선 또는 무선 환경에서 동작할 수 있게 하는 기타 임의의 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(32)는 애플리케이션-계층 프로그램(예를 들어, 브라우저) 및/또는 무선 액세스-계층(RAN) 프로그램 및/또는 통신 프로그램을 실행할 수 있다. 프로세서(32)는 또한, 인증, 보안 키 협의, 및/또는 예를 들어, 액세스-계층 및/또는 애플리케이션 계층 등에서의 암호 동작 등의, 보안 동작을 수행할 수 있다.

도 33에 도시된 바와 같이, 프로세서(32)는 그 통신 회로(예를 들어, 트랜시버(34) 및 전송/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 본 명세서에서, 예를 들어, 도 2 내지 도 13, 도 17 및 도 18, 또는 도 22 내지 도 29와 관련하여 또는 청구항에서 접속 개시 단계들을 수행하기 위해 통신 회로를 제어할 수 있다. 도 33은 프로세서(32)와 트랜시버(34)를 별개의 컴포넌트로서 도시하고 있지만, 프로세서(32)와 트랜시버(34)는 전자적 패키지 또는 칩 내에 함께 통합될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

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

또한, 전송/수신 요소(36)가 도 33에서는 단일 요소로 도시되어 있지만, 노드(30)는 임의 개수의 전송/수신 요소(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 전송/수신 요소(36)(예를 들어, 복수의 안테나)를 포함할 수도 있다.

트랜시버(34)는, 전송/수신 요소(36)에 의해 전송되는 신호를 변조하고 전송/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, 비이동식 메모리(44) 및/또는 이동식 메모리(46) 등의, 임의의 유형의 적절한 메모리로부터 정보를 액세스하거나, 여기에 데이터를 저장할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(32)는, 전술된 바와 같이, 세션 컨텍스트를 그 메모리 내에 저장할 수 있다. 비이동식 메모리(44)는, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 하드 디스크, 또는 기타 임의 유형의 메모리 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 이동식 메모리(46)는, 가입자 신원 모듈(subscriber identity module)(SIM) 카드, 메모리 스틱, 보안 디지털(secure digital)(SD) 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, M2M 서비스 계층 세션 이전 또는 공유의 상태를 반영하거나 사용자로부터 입력을 획득하거나 노드의 세션 이전 또는 공유 능력 또는 설정에 관한 정보를 사용자에게 디스플레이하기 위해, 디스플레이 또는 표시기(42) 상의 조명 패턴, 이미지 또는 컬러를 제어하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 디스플레이는 세션 상태에 관한 정보를 보여줄 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, 추가 피처, 기능 및/또는 유선이나 무선 접속을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈을 포함할 수도 있는 다른 주변기기(52)에 결합될 수도 있다. 예를 들어, 주변기기(52)는, 가속도계, 생체인식(예를 들어, 지문) 센서 등의 다양한 센서, e-나침반, 위성 트랜시버, 센서, (사진 또는 비디오용) 디지털 카메라, USB(Universal Serial Bus) 포트 또는 기타의 상호접속 인터페이스, 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.

노드(30)는, 센서, 가전 제품, 스마트 시계 또는 스마트 의류 등의 착용형 디바이스, 의료 또는 e헬스(eHealth) 디바이스, 로봇, 산업 장비, 드론, 자동차, 트럭, 기차 또는 비행기 등의 운송 수단 등의 다른 장치나 디바이스에서 구체화될 수 있다. 노드(30)는, 주변기기(52) 중 하나를 포함할 수 있는 상호접속 인터페이스 등의, 하나 이상의 상호접속 인터페이스를 통해 이러한 장치나 디바이스의 다른 컴포넌트들, 모듈들, 또는 시스템들에 접속될 수 있다.

도 34는, RAN(103/104/105), 코어 네트워크(106/107/109), PSTN(108), 인터넷(110), 또는 기타의 네트워크(112) 내의 특정한 노드 또는 기능 엔티티 등의, 도 2 내지 도 14, 도 17 및 도 18, 도 21 내지 도 29, 도 35, 도 37, 도 38 및 도 39에 나타낸 통신 네트워크들의 하나 이상의 장치가 구현될 수 있는 예시적인 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 프로세서(91) 내에서 실행되어 컴퓨팅 시스템(90)이 작업을 수행하게 한다. 프로세서(91)는, 범용 프로세서, 특별 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 회로, 기타 임의 유형의 집적 회로(IC), 상태 머신 등일 수 있다. 프로세서(91)는, 신호 코딩, 데이터 처리, 전력 제어, 입력/출력 처리, 및/또는 컴퓨팅 시스템(90)이 통신 네트워크에서 동작할 수 있게 하는 기타 임의의 기능을 수행할 수 있다. 코프로세서(81)는, 추가 기능을 수행하거나 프로세서(91)를 보조할 수 있는 주 프로세서(91)와는 별개의 임의적인 프로세서이다. 프로세서(91) 및/또는 코프로세서(81)는 본 명세서에 개시된 방법 및 장치에 관련된 데이터를 수신, 생성 및 처리할 수 있다.

동작시, 프로세서(91)는, 명령어들을 페치하고, 디코딩하고, 실행하고, 컴퓨팅 시스템의 주 데이터-전달 경로인 시스템 버스(80)를 통해 정보를 다른 자원에 및 다른 자원으로부터 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 메모리는 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 프로세서(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 매핑되는 메모리만을 액세스할 수 있다; 이것은 프로세스들간의 메모리 공유가 셋업되지 않는 한 또 다른 프로세스의 가상 주소 공간 내의 메모리에 액세스할 수 없다.

또한, 컴퓨팅 시스템(90)은 프로세서(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. 시각적 출력은 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)의 형태로 제공될 수 있다. 디스플레이(86)는 CRT-기반의 비디오 디스플레이, LCD-기반의 평판 디스플레이, 가스 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, 컴퓨팅 시스템(90)을 도 31 및 도 32의 네트워크(12), 도 35, 도 36, 도 37, 도 38 및 도 39의 RAN(103/104/105), 코어 네트워크(106/107/109), PSTN(108), 인터넷(110), 또는 기타의 네트워크(112) 등의 외부 통신 네트워크에 접속하여 컴퓨팅 시스템(90)이 이들 네트워크의 다른 노드들 또는 기능 엔티티들과 통신할 수 있게 할 수 있는, 예를 들어, 네트워크 어댑터(97) 등의 통신 회로를 포함할 수 있다. 통신 회로는, 단독으로 또는 프로세서(91)와 조합하여, 본 명세서에서 설명된 소정의 장치들, 노드들 또는 기능 엔티티들의 전송 및 수신 단계들을 수행하는데 이용될 수 있다.

본 명세서에서 설명된 장치들, 시스템들, 방법들, 및 프로세스들 중 임의의 것 또는 모두는, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 저장된 컴퓨터 실행가능한 명령어들(예를 들어, 프로그램 코드)의 형태로 구체화될 수 있고, 명령어들은, 프로세서들(118 또는 91) 등의, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금, 본 명세서에서 설명된 시스템들, 방법들 및 프로세스들을 수행하게 한다는 것을 이해할 것이다. 구체적으로, 본 명세서에서 설명된 임의의 단계, 동작 또는 기능은, 무선 및/또는 유선 네트워크 통신을 위해 구성된 장치 또는 컴퓨팅 시스템의 프로세서 상에서 실행되는 컴퓨터 실행가능한 명령어의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체로는, 정보 저장을 위한 임의의 비일시적(예를 들어, 유형의 또는 물리적) 방법이나 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성의, 이동식 또는 비이동식 매체가 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 컴퓨팅 시스템에 의해 액세스될 수 있고 원하는 정보를 저장하는데 이용될 수 있는 기타 임의의 유형의 또는 물리적 매체가 포함되지만, 이것으로만 제한되는 것은 아니다.

제3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)는, 무선 액세스, 코어 트랜스포트 네트워크, 및 코덱, 보안 및 서비스 품질에 관한 작업을 포함한 서비스 능력을 포함하는, 셀룰러 통신 네트워크 기술에 대한 기술 표준을 개발한다. 최근의 RAT(Radio Access Technology) 표준은, WCDMA(일반적으로 3G라고 함), LTE(일반적으로 4G라고 함) 및 LTE-Advanced 표준을 포함한다. 3GPP는 6 GHz 미만의 유연한 무선 액세스의 제공 및 6 GHz 초과의 새로운 울트라-모바일 광대역 무선 액세스의 제공을 포함할 것으로 예상되는, 차세대 무선 액세스 기술(새로운 RAT)의 정의를 포함할 것으로 예상되는, "5G" 3GPP NR 표준 개발이라고도 불리는, 차세대 셀룰러 기술, 소위 New Radio(NR)의 표준화 작업을 시작했다. 유연한 무선 액세스는 6 GHz 미만의 새로운 스펙트럼에서 새로운 비-하위 호환 무선 액세스로 구성될 것으로 예상되며, 동일한 스펙트럼에서 함께 멀티플렉싱되어 다양한 요건들을 갖는 광범위한 세트의 3GPP NR 이용 사례를 처리할 수 있는 상이한 동작 모드들을 포함할 것으로 예상된다. 울트라-모바일 광대역은, 예를 들어 실내 애플리케이션 및 핫스팟용의 울트라-광대역 액세스를 위한 기회를 제공하는 cmWave 및 mmWave 스펙트럼을 포함할 것으로 예상된다. 특히, 울트라-모바일 광대역은, cmWave 및 mmWave 특유의 설계 최적화와 함께, 6GHz 미만의 유연한 무선 액세스를 갖춘 공통 설계 프레임워크를 공유할 것으로 예상된다.

3GPP는, NR이 지원할 것으로 예상되는 다양한 이용 사례를 식별한 결과, 데이터 레이트, 레이턴시 및 이동성에 대한 광범위한 사용자 경험 요건을 생성한다. 이용 사례는, 다음과 같은 일반적인 범주를 포함한다: 강화된 모바일 광대역(예를 들어, 밀집 지역에서의 광대역 액세스, 실내 초고속 광대역 액세스, 군중속 광대역 액세스, 모든 곳에서 50 Mbps 이상, 초저가 광대역 액세스, 차량에서의 모바일 광대역), 중요 통신, 대규모 머신 타입 통신, 네트워크 동작(예를 들어, 네트워크 슬라이싱, 라우팅, 마이그레이션 및 인터워킹, 에너지 절감), 및 강화된 차량-대-만물(enhanced vehicle-to-everything)(eV2X) 통신. 이들 범주들 내의 특정한 서비스 및 애플리케이션은, 몇 가지 거명하자면, 모니터링 및 센서 네트워크, 디바이스 원격 제어, 양방향 원격 제어, 개인용 클라우드 컴퓨팅, 비디오 스트리밍, 무선 클라우드-기반의 사무실, 응급 의료요원 접속, 자동차 비상호출(ecall), 재난 경보, 실시간 게임, 다자간 화상 통화, 자율 주행, 증강 현실, 촉각 인터넷, 가상 현실을 포함한다. 이들 이용 사례들 모두와 기타의 것들이 본 명세서에서 고려된다.

도 35는 본 명세서에서 설명되고 청구된 방법 및 장치가 구현될 수 있는 예시적인 통신 시스템(100)의 한 실시예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 예시적인 통신 시스템(100)은 무선 전송/수신 유닛(WTRU)(102a, 102b, 102c, 및/또는 102d)(일반적으로 또는 집합적으로 WTRU(102)라고 함), 무선 액세스 네트워크(RAN)(103/104/105/103b/104b/105b), 코어 네트워크(106/107/109), PSTN(public switched telephone network)(108), 인터넷(110), 및 기타의 네트워크(112)를 포함할 수 있지만, 개시된 실시예는 임의 개수의 WTRU, 기지국, 네트워크, 및/또는 네트워크 요소들을 고려할 수 있다는 것을 이해할 것이다. WTRU들(102a, 102b, 102c, 102d, 102e) 각각은 무선 환경에서 동작 및/또는 통신하도록 구성된 임의 유형의 장치 또는 디바이스일 수 있다. 각각의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d, 102e)는 도 35 내지 도 39에서 핸드헬드 무선 통신 디바이스로서 도시되어 있지만, 5G 무선 통신을 위해 고려되는 다양한 이용 사례에서, 각각의 WTRU는, 예를 들어 사용자 장비(UE), 이동국, 고정 또는 모바일 가입자 유닛, 페이저, 셀룰러 전화, PDA, 스마트폰, 랩탑, 태블릿, 넷북, 노트북 컴퓨터, 개인용 컴퓨터, 무선 센서, 가전 제품, 스마트 시계 또는 스마트 의류 등의 착용형 디바이스, 의료 또는 eHealth 디바이스, 로봇, 산업용 장비, 드론, 자동차, 트럭, 기차 또는 비행기 등의 차량 등을 포함한, 무선 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성된 임의 유형의 장치 또는 디바이스를 포함하거나 이들에서 구현될 수 있다.

통신 시스템(100)은 또한, 기지국(114a) 및 기지국(114b)을 포함할 수 있다. 기지국(114a)은, WTRU(102a, 102b, 102c) 중 적어도 하나와 무선으로 인터페이싱하여 코어 네트워크(106/107/109), 인터넷(110), 및/또는 기타의 네트워크(112) 등의 하나 이상의 통신 네트워크로의 액세스를 용이하게 하도록 구성된 임의 유형의 디바이스일 수 있다. 기지국(114b)은, 원격 무선 헤드(Remote Radio Head)(RRH)(118a, 118b) 및/또는 전송 및 수신 포인트(Transmission and Reception Point)(TRP)(119a, 119b) 중 적어도 하나와 유선 및/또는 무선으로 인터페이스하여 코어 네트워크(106/107/109), 인터넷(110) 및/또는 기타의 네트워크(112) 등의 하나 이상의 통신 네트워크로의 액세스를 용이하게 하도록 구성된 임의 유형의 디바이스일 수 있다. RRH(118a, 118b)는, WTRU 중 적어도 하나(102c)와 무선으로 인터페이싱하여 코어 네트워크(106/107/109), 인터넷(110), 및/또는 기타의 네트워크(112) 등의 하나 이상의 통신 네트워크로의 액세스를 용이하게 하도록 구성된 임의 유형의 디바이스일 수 있다. TRP(119a, 119b)는, WTRU 중 적어도 하나(102d)와 무선으로 인터페이싱하여 코어 네트워크(106/107/109), 인터넷(110), 및/또는 기타의 네트워크(112) 등의 하나 이상의 통신 네트워크로의 액세스를 용이하게 하도록 구성된 임의 유형의 디바이스일 수 있다. 예로서, 기지국(114a, 114b)은, 베이스 트랜시버 스테이션(BTS), Node-B, eNode B, Home Node B, Home eNode B, 사이트 제어기, 액세스 포인트(AP), 무선 라우터 등일 수 있다. 기지국(114a, 114b)은 각각 단일 요소로서 도시되어 있지만, 기지국(114a, 114b)은 임의 개수의 상호접속된 기지국 및/또는 네트워크 요소를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

기지국(114a)은, 기지국 제어기(base station controller)(BSC), 무선 네트워크 제어기(radio network controller)(RNC), 중계 노드 등의, 기타의 기지국 및/또는 네트워크 요소(미도시)를 역시 포함할 수 있는 RAN(103/104/105)의 일부일 수 있다. 기지국(114b)은, 기지국 제어기(BSC), 무선 네트워크 제어기(RNC), 릴레이 노드 등과 같은, 기타의 기지국 및/또는 네트워크 요소(미도시)를 역시 포함할 수 있는 RAN(103b/104b/105b)의 일부일 수 있다. 기지국(114a)은, (도시되지 않은) 셀이라 부를 수 있는, 특정의 지리적 영역 내에서 무선 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 기지국(114b)은, (도시되지 않은) 셀이라 부를 수 있는, 특정의 지리적 영역 내에서 유선 및/또는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 셀은 또한, 셀 섹터들로 분할될 수 있다. 예를 들어, 기지국(114a)과 연관된 셀은 3개의 섹터로 분할될 수 있다. 따라서, 한 실시예에서, 기지국(114a)은 3개의 트랜시버를, 예를 들어, 셀의 각각의 섹터마다 하나씩 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 기지국(114a)은 다중-입력 다중-출력(MIMO) 기술을 채용할 수 있으므로, 셀의 각각의 섹터에 대해 복수의 트랜시버를 이용할 수 있다.

기지국(114a)은, 임의의 적절한 무선 통신 링크(예를 들어, 무선 주파수(RF), 마이크로파, 적외선(IR), 자외선(UV), 가시광, cmWave, mmWave 등)일 수 있는 에어 인터페이스(115/116/117)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c) 중 하나 이상과 통신할 수 있다. 에어 인터페이스(115/116/117)는 임의의 적절한 무선 액세스 기술(RAT)을 이용하여 확립될 수 있다.

기지국(114b)은, 임의의 적절한 유선(예를 들어, 케이블, 광섬유 등) 또는 무선 통신 링크(예를 들어, 무선 주파수(RF), 마이크로파, 적외선(IR), 자외선(UV), 가시광, cmWave, mmWave 등)일 수 있는, 유선 또는 에어 인터페이스(115b/116b/117b)를 통해, RRH(118a, 118b) 및/또는 TRP(119a, 119b) 중 하나 이상과 통신할 수 있다. 에어 인터페이스(115b/116b/117b)는 임의의 적절한 무선 액세스 기술(RAT)을 이용하여 확립될 수 있다.

RRH(118a, 118b) 및/또는 TRP(119a, 119b)는, 임의의 적절한 무선 통신 링크(예를 들어, 무선 주파수(RF), 마이크로파, 적외선(IR), 자외선(UV), 가시광, cmWave, mmWave 등)일 수 있는 에어 인터페이스(115c/116c/117c)를 통해 WTRU(102c, 102d) 중 하나 이상과 통신할 수 있다. 에어 인터페이스(115c/116c/117c)는 임의의 적절한 무선 액세스 기술(RAT)을 이용하여 확립될 수 있다.

더 구체적으로는, 앞서 언급된 바와 같이, 통신 시스템(100)은 다중 액세스 시스템일 수 있고, CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 등의 하나 이상의 채널 액세스 방식을 채용할 수 있다. 예를 들어, RAN(103/104/105) 내의 기지국(114a)과 WTRU(102a, 102b, 102c), 또는 RAN(103b/104b/105b) 내의 RRH(118a, 118b) 및 TRP(119a, 119b)와 WTRU(102c, 102d)는, 광대역 CDMA(WCDMA)를 이용하여 각각 에어 인터페이스(115/116/117, 또는 115c/116c/117c)를 확립할 수 있는 UTRA(Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access) 등의 무선 기술을 구현할 수 있다. WCDMA는 HSPA(High-Speed Packet Access) 및/또는 Evolved HSPA(HSPA+) 등의 통신 프로토콜을 포함할 수 있다. HSPA는 HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access) 및/또는 HSUPA(High-Speed Uplink Packet Access)를 포함할 수 있다.

한 실시예에서, 기지국(114a)과 WTRU(102a, 102b, 102c), 또는 RAN(103b/104b/105b) 내의 RRH(118a, 118b) 및 TRP(119a, 119b)와 WTRU(102c, 102d)는, LTE(Long Term Evolution) 및/또는 LTE-A(LTE-Advanced)를 이용하여 각각 에어 인터페이스(115/116/117 또는 115c/116c/117c)를 확립할 수 있는 E-UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access) 등의 무선 기술을 구현할 수도 있다. 미래에, 에어 인터페이스(115/116/117)는 3GPP NR 기술을 구현할 수 있다.

한 실시예에서, RAN(103/104/105) 내의 기지국(114a)과 WTRU(102a, 102b, 102c), 또는 RAN(103b/104b/105b) 내의 RRH(118a, 118b) 및 TRP(119a, 119b)와 WTRU(102c, 102d)는, IEEE 802.16(예를 들어, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, IS-2000(Interim Standard 2000), IS-95(Interim Standard 95), IS-856(Interim Standard 856), GSM(Global System for Mobile communications), EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution), GERAN(GSM EDGE) 등의 무선 기술을 구현할 수 있다.

도 35의 기지국(114c)은, 예를 들어, 무선 라우터, Home Node B, Home eNode B, 또는 액세스 포인트일 수 있고, 사업장, 가정, 차량, 캠퍼스 등의 국지적 영역에서 무선 접속을 용이하게 하기 위한 임의의 적절한 RAT을 이용할 수 있다. 한 실시예에서, 기지국(114c)과 WTRU(102e)는 무선 근거리 통신망(WLAN)을 확립하기 위해 IEEE 802.11 등의 무선 기술을 구현할 수 있다. 한 실시예에서, 기지국(114c)과 WTRU(102d)는 무선 개인 영역 네트워크(wireless personal area network)(WPAN)를 확립하기 위해 IEEE 802.15 등의 무선 기술을 구현할 수 있다. 역시 또 다른 실시예에서, 기지국(114c)과 WTRU(102e)는 피코셀 또는 펨토셀을 확립하기 위해 셀룰러-기반의 RAT(예를 들어, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A 등)를 이용할 수 있다. 도 35에 도시된 바와 같이, 기지국(114b)은 인터넷(110)으로의 직접 접속을 가질 수도 있다. 따라서, 기지국(114c)은 코어 네트워크(106/107/109)를 통해 인터넷(110)에 액세스하도록 요구되지 않을 수도 있다.

RAN(103/104/105) 및/또는 RAN(103b/104b/105b)은, WTRU(102a, 102b, 102c, 102d) 중 하나 이상에게, 음성, 데이터, 애플리케이션, 및/또는 VoIP(voice over internet protocol) 서비스를 제공하도록 구성된 임의 유형의 네트워크일 수 있는 코어 네트워크(106/107/109)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(106/107/109)는, 통화 제어, 요금청구 서비스, 모바일 위치-기반 서비스, 선불 통화, 인터넷 접속, 비디오 배포 등을 제공하거나, 및/또는 사용자 인증 등의 고수준 보안 기능을 수행할 수도 있다.

도 35에 도시되지는 않았지만, RAN(103/104/105) 및/또는 RAN(103b/104b/105b) 및/또는 코어 네트워크(106/107/109)는, RAN(103/104/105) 및/또는 RAN(103b/104b/105b)과 동일한 RAT 또는 상이한 RAT을 채용하는 다른 RAN들과 직접 또는 간접으로 통신할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, E-UTRA 무선 기술을 이용하고 있을 수 있는 RAN(103/104/105) 및/또는 RAN(103b/104b/105b)에 접속되는 것 외에도, 코어 네트워크(106/107/109)는 또한, GSM 무선 기술을 채용하고 있는 또 다른 RAN(미도시)과 통신할 수도 있다.

코어 네트워크(106/107/109)는 또한, WTRU(102a, 102b, 102c, 102d, 102e)가 PSTN(108), 인터넷(110), 및/또는 기타의 네트워크(112)에 액세스하기 위한 게이트웨이로서 역할을 할 수도 있다. PSTN(108)은 기존 통화 서비스(plain old telephone service)(POTS)를 제공하는 회선-교환 전화망을 포함할 수 있다. 인터넷(110)은, TCP/IP 프로토콜 수트의 전송 제어 프로토콜(transmission control protocol)(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(user datagram protocol)(UDP) 및 인터넷 프로토콜(internet protocol)(IP) 등의, 일반적인 통신 프로토콜을 이용하는 상호접속된 컴퓨터 네트워크들 및 디바이스들의 글로벌 시스템을 포함할 수 있다. 네트워크(112)는, 다른 서비스 제공자들에 의해 소유되거나 및/또는 운영되는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크(112)는, RAN(103/104/105) 및/또는 RAN(103b/104b/105b)과 동일한 RAT 또는 상이한 RAT을 채용할 수 있는 하나 이상의 RAN에 접속된 또 다른 코어 네트워크를 포함할 수 있다.

통신 시스템(100) 내의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)의 일부 또는 전부는, 멀티-모드 능력을 포함할 수 있다, 예를 들어, WTRU(102a, 102b, 102c, 102d, 및 102e)는 상이한 무선 링크들을 통해 상이한 무선 네트워크들과 통신하기 위한 복수의 트랜시버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 35에 도시된 WTRU(102e)는, 셀룰러-기반의 무선 기술을 채용할 수 있는 기지국(114a), 및 IEEE 802 무선 기술을 채용할 수 있는 기지국(114c)과 통신하도록 구성될 수 있다.

도 36은, 예를 들어, WTRU(102) 등의, 본 명세서에서 예시된 실시예들에 따라 무선 통신을 위해 구성된 예시적인 장치 또는 디바이스의 블록도이다. 도 36에 도시된 바와 같이, 예시적인 WTRU(102)는, 프로세서(118), 트랜시버(120), 전송/수신 요소(122), 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 디스플레이/터치패드/표시기(128), 비이동식 메모리(130), 이동식 메모리(132), 전원(134), GPS(global positioning system) 칩셋(136), 및 기타의 주변기기(138)를 포함할 수 있다. WTRU(102)는, 실시예와 여전히 일치되면서 전술된 요소들의 임의의 하위조합(sub-combination)을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 실시예들은, 기지국(114a 및 114b) 및/또는 특히 트랜시버(BTS), Node-B, 사이트 제어기, 액세스 포인트(AP), 홈 노드-B, 진화된 홈 노드-B(eNodeB), 홈 진화된 노드-B(HeNB), 홈 진화된 노드-B 게이트웨이, 및 프록시 노드를 포함하지만 이것으로 제한되지 않는 기지국(114a 및 114b)이 나타낼 수 있는 노드는, 도 36에 도시되고 본 명세서에서 설명되는 요소들의 일부 또는 모두를 포함할 수 있다는 점을 고려하고 있다.

프로세서(118)는, 범용 프로세서, 특별 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 회로, 기타 임의 유형의 집적 회로(IC), 상태 머신 등일 수 있다. 프로세서(118)는, 신호 코딩, 데이터 처리, 전력 제어, 입력/출력 처리, 및/또는 WTRU(102)가 무선 환경에서 동작할 수 있게 하는 기타 임의의 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(118)는, 전송/수신 요소(122)에 결합될 수 있는 트랜시버(120)에 결합될 수 있다. 도 36은 프로세서(118)와 트랜시버(120)를 별개의 컴포넌트로서 도시하고 있지만, 프로세서(118)와 트랜시버(120)는 전자적 패키지 또는 칩 내에 함께 통합될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

전송/수신 요소(122)는 에어 인터페이스(115/116/117)를 통해 기지국(예를 들어, 기지국(114a))에 신호를 전송하거나 이로부터 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 한 실시예에서, 전송/수신 요소(122)는 RF 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성된 안테나일 수 있다. 도 35에 도시되지는 않았지만, RAN(103/104/105) 및/또는 코어 네트워크(106/107/109)는, RAN(103/104/105)과 동일한 RAT 또는 상이한 RAT을 채용하는 다른 RAN들과 직접 또는 간접으로 통신할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, E-UTRA 무선 기술을 이용하고 있을 수 있는 RAN(103/104/105)에 접속되는 것 외에도, 코어 네트워크(106/107/109)는 또한, GSM 무선 기술을 채용하고 있는 또 다른 RAN(미도시)과 통신할 수도 있다.

코어 네트워크(106/107/109)는 또한, WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)가 PSTN(108), 인터넷(110), 및/또는 기타의 네트워크(112)에 액세스하기 위한 게이트웨이로서 역할을 할 수도 있다. PSTN(108)은 기존 통화 서비스(POTS)를 제공하는 회선-교환 전화망을 포함할 수 있다. 인터넷(110)은, TCP/IP 프로토콜 수트의 전송 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 등의, 일반적인 통신 프로토콜을 이용하는 상호접속된 컴퓨터 네트워크들 및 디바이스들의 글로벌 시스템을 포함할 수 있다. 네트워크(112)는, 다른 서비스 제공자들에 의해 소유되거나 및/또는 운영되는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크(112)는, RAN(103/104/105)과 동일한 RAT 또는 상이한 RAT을 채용할 수 있는 하나 이상의 RAN에 접속된 또 다른 코어 네트워크를 포함할 수 있다.

통신 시스템(100) 내의 WTRU(102a, 102b, 102c, 102d)의 일부 또는 전부는 멀티-모드 능력을 포함할 수 있다, 예를 들어, WTRU(102a, 102b, 102c, 및 102d)는 상이한 무선 링크들을 통해 상이한 무선 네트워크들과 통신하기 위한 복수의 트랜시버를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 35에 도시된 WTRU(102c)는, 셀룰러-기반의 무선 기술을 채용할 수 있는 기지국(114a), 및 IEEE 802 무선 기술을 채용할 수 있는 기지국(114b)과 통신하도록 구성될 수 있다.

도 36은, 예를 들어 WTRU(102) 등의, 본 명세서에 예시된 실시예들에 따라 무선 통신을 위해 구성된 예시적인 장치 또는 디바이스의 블록도이다. 도 36에 도시된 바와 같이, 예시적인 WTRU(102)는, 프로세서(118), 트랜시버(120), 전송/수신 요소(122), 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 디스플레이/터치패드/표시기(128), 비이동식 메모리(130), 이동식 메모리(132), 전원(134), GPS(global positioning system) 칩셋(136), 및 기타의 주변기기(138)를 포함할 수 있다. WTRU(102)는, 실시예와 여전히 일치되면서 전술된 요소들의 임의의 하위조합(sub-combination)을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 실시예들은, 기지국(114a 및 114b) 및/또는 특히 트랜시버(BTS), Node-B, 사이트 제어기, 액세스 포인트(AP), 홈 노드-B, 진화된 홈 노드-B(eNodeB), 홈 진화된 노드-B(HeNB), 홈 진화된 노드-B 게이트웨이, 및 프록시 노드를 포함하지만 이것으로 제한되지 않는 기지국(114a 및 114b)이 나타낼 수 있는 노드는, 도 36에 도시되고 본 명세서에서 설명되는 요소들의 일부 또는 모두를 포함할 수 있다는 점을 고려하고 있다.

전송/수신 요소(122)는, 에어 인터페이스(115/116/117)를 통해 기지국(예를 들어, 기지국(114a))에 신호를 전송하거나 기지국(예를 들어, 기지국(114a))으로부터 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 한 실시예에서, 전송/수신 요소(122)는 RF 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성된 안테나일 수 있다. 한 실시예에서, 전송/수신 요소(122)는, 예를 들어, IR, UV, 또는 가시광 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성된 방출기/검출기일 수도 있다. 역시 한 실시예에서, 전송/수신 요소(122)는 RF 및 광 신호 양쪽 모두를 전송 및 수신하도록 구성될 수 있다. 전송/수신 요소(122)는 임의 조합의 무선 신호들을 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

또한, 전송/수신 요소(122)가 도 36에서는 단일 요소로서 도시되어 있지만, WTRU(102)는 임의 개수의 전송/수신 유닛(122)을 포함할 수 있다. 더 구체적으로는, WTRU(102)는 MIMO 기술을 채용할 수도 있다. 따라서, 한 실시예에서, WTRU(102)는, 에어 인터페이스(115/116/117)를 통해 무선 신호를 전송 및 수신하기 위해 2개 이상의 전송/수신 요소(122)(예를 들어, 복수의 안테나)를 포함할 수도 있다.

트랜시버(120)는, 전송/수신 요소(122)에 의해 전송되는 신호를 변조하고 전송/수신 유닛(122)에 의해 수신되는 신호를 복조하도록 구성될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, WTRU(102)는 멀티-모드 기능을 가질 수도 있다. 따라서, 트랜시버(120)는 WTRU(102)가, 예를 들어, UTRA 및 IEEE 802.11 등의 복수의 RAT을 이용하여 통신할 수 있게 하기 위한 복수의 트랜시버를 포함할 수 있다.

WTRU(102)의 프로세서(118)는, 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드/표시기(128)(예를 들어, 액정 디스플레이(LCD) 디스플레이 유닛 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 유닛)에 결합되어, 이들로부터 사용자 입력 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(118)는 또한, 사용자 데이터를, 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드/표시기(128)에 출력할 수 있다. 또한, 프로세서(118)는, 비이동식 메모리(130) 및/또는 이동식 메모리(132) 등의, 임의의 유형의 적절한 메모리로부터 정보를 액세스하거나, 여기에 데이터를 저장할 수도 있다. 비이동식 메모리(130)는, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 하드 디스크, 또는 기타 임의 유형의 메모리 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 이동식 메모리(132)는, 가입자 신원 모듈(SIM) 카드, 메모리 스틱, 보안 디지털(SD) 메모리 카드 등을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 프로세서(118)는, 서버 또는 가정용 컴퓨터(미도시) 등의, WTRU(102)에 물리적으로 위치해 있지 않은 메모리로부터 정보를 액세스하거나, 여기에 데이터를 저장할 수도 있다.

프로세서(118)는, 전원(134)으로부터 전력을 수신할 수 있고, WTRU(102) 내의 다른 컴포넌트들에 전력을 분배 및/또는 전력을 제어하도록 구성될 수 있다. 전원(134)은 WTRU(102)에 전력을 공급하기 위한 임의의 적절한 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전원(134)은, 하나 이상의 건식 셀 배터리, 태양 전지, 연료 전지 등을 포함할 수 있다.

프로세서(118)는 또한, WTRU(102)의 현재 위치에 관한 위치 정보(예를 들어, 경도 및 위도)를 제공하도록 구성될 수 있는 GPS 칩셋(136)에 결합될 수 있다. GPS 칩셋(136)에 추가하여, 또는 그 대신에, WTRU(102)는 기지국(예를 들어, 기지국(114a, 114b))으로부터 에어 인터페이스(115/116/117)를 통해 위치 정보를 수신하고 그리고/또는 2개 이상의 근처 기지국들로부터 수신되고 있는 신호의 타이밍에 기초하여 그 위치를 결정할 수 있다. WTRU(102)는 실시예와 여전히 일치되면서 임의의 적절한 위치-결정 방법을 통해 위치 정보를 획득할 수 있다는 점을 이해할 것이다.

프로세서(118)는 추가로, 추가 피처, 기능 및/또는 유선이나 무선 접속을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈을 포함할 수도 있는 다른 주변기기(138)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 주변기기(138)는, 가속도계, 생체인식(예를 들어, 지문) 센서 등의 다양한 센서, e-나침반, 위성 트랜시버, (사진 또는 비디오용) 디지털 카메라, 범용 직렬 버스(USB) 포트 또는 기타의 상호접속 인터페이스, 진동 디바이스, 텔레비전 트랜시버, 핸즈프리 헤드셋, Bluetooth® 모듈, 주파수 변조(FM) 무선 유닛, 디지털 음악 재생기, 미디어 재생기, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저 등을 포함할 수 있다.

WTRU(102)는, 센서, 가전 제품, 스마트 시계 또는 스마트 의류 등의 착용형 디바이스, 의료 또는 e헬스(eHealth) 디바이스, 로봇, 산업 장비, 드론, 자동차, 트럭, 기차 또는 비행기 등의 운송 수단 등의 다른 장치나 디바이스에서 구체화될 수 있다. WTRU(102)는, 주변기기(138) 중 하나를 포함할 수 있는 상호접속 인터페이스 등의, 하나 이상의 상호접속 인터페이스를 통해 이러한 장치나 디바이스의 다른 컴포넌트들, 모듈들, 또는 시스템들에 접속될 수 있다.

도 37은 한 실시예에 따른 RAN(103) 및 코어 네트워크(106)의 시스템도이다. 앞서 언급된 바와 같이, RAN(103)은 에어 인터페이스(115)를 통해 WTRU(102a, 102b, 및 102c)와 통신하기 위해 UTRA 무선 기술을 채용할 수 있다. RAN(103)은 또한, 코어 네트워크(106)와 통신할 수 있다. 도 37에 도시된 바와 같이, RAN(103)은, 각각이 에어 인터페이스(115)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c)와 통신하기 위한 하나 이상의 트랜시버를 포함할 수 있는 Node-B(140a, 140b, 140c)를 포함할 수 있다. Node-B(140a, 140b, 140c)는 RAN(103) 내의 특정한 셀(미도시)과 각각 연관될 수 있다. RAN(103)은 또한, RNC(142a, 142b)를 포함할 수 있다. RAN(103)은 한 실시예와 여전히 일치되면서 임의 개수의 Node-B 및 RNC를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 37에 도시된 바와 같이, Node-B(140a, 140b)는 RNC(142a)와 통신할 수 있다. 추가로, Node-B(140c)는 RNC(142b)와 통신할 수 있다. Node-B(140a, 140b, 140c)는 Iub 인터페이스를 통해 각각의 RNC(142a, 142b)와 통신할 수 있다. RNC(142a, 142b)는 Iur 인터페이스를 통해 서로 통신할 수도 있다. RNC(142a, 142b) 각각은 자신이 접속된 각각의 Node-B(140a, 140b, 140c)를 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, RNC(142a, 142b) 각각은, 외측 루프 전력 제어, 부하 제어, 허용 제어, 패킷 스케줄링, 핸드오버 제어, 매크로다이버시티, 보안 기능, 데이터 암호화 등의 다른 기능을 실행하거나 지원하도록 구성될 수 있다.

도 37에 도시된 코어 네트워크(106)는, 미디어 게이트웨이(media gateway)(MGW)(144), 모바일 스위칭 센터(mobile switching center)(MSC)(146), 서빙 GPRS 지원 노드(serving GPRS support node)(SGSN)(148), 및/또는 게이트웨이 GPRS 지원 노드(gateway GPRS support node)(GGSN)(150)를 포함할 수 있다. 상기 요소들 각각은 코어 네트워크(106)의 일부로서 도시되어 있지만, 이들 요소들 중 임의의 하나는 코어 네트워크 운영자 이외의 엔티티에 의해 소유 및/또는 운영될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

RAN(103) 내의 RNC(142a)는, IuCS 인터페이스를 통해 코어 네트워크(106) 내의 MSC(146)에 접속될 수 있다. MSC(146)는 MGW(144)에 접속될 수 있다. MSC(146) 및 MGW(144)는, WTRU(102a, 102b, 102c)에게 PSTN(108) 등의 회선-교환망으로의 액세스를 제공하여 WTRU(102a, 102b, 102c)와 전통적인 지상선 통신 디바이스 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다.

RAN(103) 내의 RNC(142a)는 또한, IuPS 인터페이스를 통해 코어 네트워크(106) 내의 SGSN(148)에 접속될 수도 있다. SGSN(148)은 GGSN(150)에 접속될 수 있다. SGSN(148) 및 GGSN(150)은, WTRU(102a, 102b, 102c)에게 인터넷(110) 등의 패킷-교환망으로의 액세스를 제공하여 WTRU(102a, 102b, 102c)와 IP-가능형 디바이스 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 코어 네트워크(106)는 또한, 다른 서비스 제공자들에 의해 소유 및/또는 운영되는 기타의 유선 또는 무선 네트워크를 포함할 수 있는 네트워크(112)에 접속될 수 있다.

도 38은 한 실시예에 따른 RAN(104) 및 코어 네트워크(107)의 시스템도이다. 앞서 언급된 바와 같이, RAN(104)은 에어 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 및 102c)와 통신하기 위해 E-UTRA 무선 기술을 채용할 수 있다. RAN(104)은 또한, 코어 네트워크(107)와 통신할 수 있다.

RAN(104)은 eNode-B(160a, 160b, 160c)를 포함할 수 있지만, RAN(104)은 한 실시예와 일관성을 유지하면서 임의 개수의 eNode-B를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. eNode-B(160a, 160b, 160c) 각각은 에어 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c)와 통신하기 위한 하나 이상의 트랜시버를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, eNode-B(160a, 160b, 160c)는 MIMO 기술을 구현할 수 있다. 따라서, eNode-B(160a)는, 예를 들어, WTRU(102a)로/로부터 무선 신호를 전송/수신하기 위해 복수의 안테나를 이용할 수 있다.

eNode-B(160a, 160b, 및 160c) 각각은 특정 셀(미도시)과 연관될 수 있고, 무선 자원 관리 결정, 핸드오버 결정, 업링크 및/또는 다운링크에서 사용자들의 스케줄링 등을 처리하도록 구성될 수 있다. 도 38에 도시된 바와 같이, eNode-B(160a, 160b, 160c)는 X2 인터페이스를 통해 서로 통신할 수 있다.

도 38에 도시된 코어 네트워크(107)는, 이동성 관리 게이트웨이(MME)(162), 서빙 게이트웨이(164), 및 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이(166)를 포함할 수 있다. 상기 요소들 각각은 코어 네트워크(107)의 일부로서 도시되어 있지만, 이들 요소들 중 임의의 하나는 코어 네트워크 운영자 이외의 엔티티에 의해 소유 및/또는 운영될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

MME(162)는 S1 인터페이스를 통해 RAN(104) 내의 eNode-B(160a, 160b, 및 160c) 각각에 접속될 수 있고 제어 노드로서 역할을 할 수 있다. 예를 들어, MME(162)는 WTRU(102a, 102b, 102c)의 사용자 인증, 베어러 활성화/비활성화, WTRU(102a, 102b, 102c)의 초기 부착 동안의 특정한 서빙 게이트웨이 선택 등을 담당할 수 있다. MME(162)는 또한, RAN(104)과, GSM 또는 WCDMA 등의 다른 무선 기술을 채용하는 기타의 RAN(미도시) 사이에서 전환하기 위한 제어 평면 기능을 제공할 수 있다.

서빙 게이트웨이(164)는 S1 인터페이스를 통해 RAN(104) 내의 eNode-B(160a, 160b, 및 160c) 각각에 접속될 수 있다. 서빙 게이트웨이(164)는 일반적으로 WTRU(102a, 102b, 102c)로 사용자 데이터 패킷을 라우팅하고 이들로부터의 사용자 데이터 패킷을 포워딩할 수 있다. 서빙 게이트웨이(164)는 또한, eNode B간 핸드오버 동안에 사용자 평면의 앵커링(anchoring), WTRU(102a, 102b, 102c)에 다운링크 데이터가 이용가능할 때 페이징을 트리거링, WTRU(102a, 102b, 102c)의 컨텍스트 관리 및 저장 등의 다른 기능들을 수행할 수 있다.

서빙 게이트웨이(164)는 또한, WTRU(102a, 102b, 102c)에게 인터넷(110) 등의 패킷-교환망으로의 액세스를 제공하여 WTRU(102a, 102b, 102c)와 IP-가능형 디바이스 사이의 통신을 용이하게 할 수 있는, PDN 게이트웨이(166)에 접속될 수 있다.

코어 네트워크(107)는 다른 네트워크들과의 통신을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(107)는, WTRU(102a, 102b, 102c)에게 PSTN(108) 등의 회선-교환망으로의 액세스를 제공하여 WTRU(102a, 102b, 102c)와 전통적인 지상선 통신 디바이스 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(107)는, 코어 네트워크(107)와 PSTN(108) 사이에서 인터페이스로서 역할을 하는 IP 게이트웨이(예를 들어, IP 멀티미디어 서브시스템(IMS) 서버)를 포함하거나 이와 통신할 수 있다. 또한, 코어 네트워크(107)는, 다른 서비스 제공자들에 의해 소유 및/또는 운영되는 기타의 유선 또는 무선 네트워크를 포함할 수 있는 네트워크(112)로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 102c)에 제공할 수 있다.

도 39는 한 실시예에 따른 RAN(105) 및 코어 네트워크(109)의 시스템도이다. RAN(105)은 에어 인터페이스(117)를 통해 WTRU(102a, 102b, 및 102c)와 통신하기 위해 IEEE 802.16 무선 기술을 채용하는 액세스 서비스 네트워크(access service network)(ASN)일 수 있다. 이하에서 더 논의되는 바와 같이, WTRU(102a, 102b, 102c), RAN(105), 및 코어 네트워크(109)의 상이한 기능 엔티티들 사이의 통신 링크는 기준점으로서 정의될 수 있다.

도 39에 도시된 바와 같이, RAN(105)은 기지국(180a, 180b, 180c)과 ASN 게이트웨이(182)를 포함할 수 있지만, RAN(105)은, 한 실시예와 일관성을 유지하면서 임의 개수의 기지국과 ASN 게이트웨이를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 기지국(180a, 180b, 180c) 각각은 RAN(105) 내의 특정한 셀과 연관될 수 있고, 에어 인터페이스(117)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c)와 통신하기 위한 하나 이상의 트랜시버를 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 기지국(180a, 180b, 180c)은 MIMO 기술을 구현할 수 있다. 따라서, 기지국(180a)는, 예를 들어, WTRU(102a)와 무선 신호를 주고 받기 위해 복수의 안테나를 이용할 수 있다. 기지국(180a, 180b, 180c)은 또한, 핸드오프 트리거링, 터널 확립, 무선 자원 관리, 트래픽 분류, 서비스 품질(QoS) 정책 실시 등의 이동성 관리 기능을 제공할 수 있다. ASN 게이트웨이(182)는 트래픽 집결 포인트(traffic aggregation point)로서 역할을 할 수 있고, 페이징, 가입자 프로파일의 캐싱, 코어 네트워크(109)로의 라우팅 등을 담당할 수 있다.

WTRU(102a, 102b, 102c)와 RAN(105) 사이의 에어 인터페이스(117)는 IEEE 802.16 명세를 구현하는 R1 기준점으로서 정의될 수 있다. 또한, WTRU(102a, 102b, 및 102c) 각각은 코어 네트워크(109)와 논리적 인터페이스(미도시)를 확립할 수 있다. WTRU(102a, 102b, 102c)와 코어 네트워크(109) 사이의 논리적 인터페이스는 R2 기준점으로서 정의될 수 있고, 이것은, 인증, 인가, IP 호스트 구성 관리, 및/또는 이동성 관리에 이용될 수 있다.

기지국(180a, 180b, 및 180c) 각각 사이의 통신 링크는, WTRU 핸드오버와 기지국들 사이의 데이터의 전달을 용이하게 하기 위한 프로토콜을 포함하는 R8 기준점으로서 정의될 수 있다. 기지국(180a, 180b, 180c)과 ASN 게이트웨이(182) 사이의 통신 링크는 R6 기준점으로서 정의될 수 있다. R6 기준점은 WTRU(102a, 102b, 102c) 각각과 연관된 이동성 이벤트에 기초하여 이동성 관리를 용이하게 하기 위한 프로토콜을 포함할 수 있다.

도 39에 도시된 바와 같이, RAN(105)은 코어 네트워크(109)에 접속될 수 있다. RAN(105)과 코어 네트워크(109) 사이의 통신 링크는, 예를 들어, 데이터 전달 및 이동성 관리 능력을 용이하게 하기 위한 프로토콜을 포함하는 R3 기준점으로서 정의될 수 있다. 코어 네트워크(109)는 모바일 IP 홈 에이전트(MIP-HA)(184), 인증, 권한부여, 어카운팅(AAA) 서버(186)와 게이트웨이(188)를 포함할 수 있다. 상기 요소들 각각은 코어 네트워크(109)의 일부로서 도시되어 있지만, 이들 요소들 중 임의의 하나는 코어 네트워크 운영자 이외의 엔티티에 의해 소유 및/또는 운영될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.

MIP-HA는 IP 주소 관리를 담당할 수 있으며, WTRU(102a, 102b, 및 102c)가 상이한 ASN들 및/또는 상이한 코어 네트워크들 사이에서 로밍하는 것을 가능하게 할 수 있다. MIP-HA(184)는, WTRU(102a, 102b, 102c)에게 인터넷(110) 등의 패킷-교환망으로의 액세스를 제공하여 WTRU(102a, 102b, 102c)와 IP-가능형 디바이스 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다. AAA 서버(186)는 사용자 인증 및 사용자 서비스 지원을 담당할 수 있다. 게이트웨이(188)는 다른 네트워크와의 상호연동(interworking)을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 게이트웨이(188)는, WTRU(102a, 102b, 102c)에게 PSTN(108) 등의 회선-교환망으로의 액세스를 제공하여 WTRU(102a, 102b, 102c)와 전통적인 지상선 통신 디바이스 사이의 통신을 용이하게 할 수 있다. 또한, 게이트웨이(188)는 다른 서비스 제공자들에 의해 소유 및/또는 운영되는 기타의 유선 또는 무선 네트워크를 포함할 수 있는 네트워크(112)로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 102c)에 제공할 수 있다.

도 39에는 도시되어 있지 않지만, RAN(105)은 다른 ASN에 접속될 수 있고, 코어 네트워크(109)는 다른 코어 네트워크에 접속될 수 있다는 것을 이해할 것이다. RAN(105)과 다른 ASN 사이의 통신 링크는 R4 기준점으로서 정의될 수 있고, 이것은 RAN(105)과 다른 ASN 사이에서의 WTRU(102a, 102b, 102c)의 이동성을 조율하기 위한 프로토콜을 포함할 수 있다. 코어 네트워크(109)와 다른 코어 네트워크 사이의 통신 링크는 R5 기준으로서 정의될 수 있고, 이것은 홈 코어 네트워크(home core network)와 방문된 코어 네트워크(visited core network) 사이의 상호연동을 용이하게 하기 위한 프로토콜을 포함할 수 있다.

본 명세서에 설명되고 도 35, 도 37, 도 38 및 도 39에 도시된 코어 네트워크 엔티티는, 소정의 기존 3GPP 명세에서 이들 엔티티들에 주어진 명칭에 의해 식별되지만, 미래에는 이들 엔티티들 및 기능들은 다른 명칭에 의해 식별될 수 있고, 소정의 엔티티들 또는 기능들은 미래의 3GPP NR 명세를 포함한 3GPP에 의해 발표된 미래의 명세에 결합될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 도 35, 도 36, 도 37, 도 38 및 도 39에서 설명되고 도시된 특정한 네트워크 엔티티들 및 기능들은 단지 예로서 제공되며, 본 명세서에서 개시되고 청구된 주제는, 현재 정의되어 있거나 미래에 정의되는지에 관계없이, 임의의 유사한 통신 시스템에서 구체화되고 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 40에 도시된 5G 코어 네트워크(170)는, 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF)(172), 세션 관리 기능(SMF)(174), 사용자 평면 기능(UPF)(176), 사용자 데이터 관리 기능(UDM)(178), 인증 서버 기능(AUSF)(180), 네트워크 노출 기능(NEF), 정책 제어 기능(PCF)(184), 비-3GPP 연동 기능(N3IWF)(192), 및 애플리케이션 기능(AF)(188)을 포함할 수 있다. 상기 요소들 각각은 5G 코어 네트워크(170)의 일부로서 도시되어 있지만, 이들 요소들 중 임의의 하나는 코어 네트워크 운영자 이외의 엔티티에 의해 소유 및/또는 운영될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 5G 코어 네트워크는 이들 요소들 모두로 구성되지 않을 수도 있고, 추가 요소들로 구성될 수도 있으며, 이들 요소들 각각의 복수의 인스턴스로 구성될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 도 40은, 네트워크 기능들이 서로 직접 접속되어 있음을 보여 주지만, 다이어미터 라우팅 에이전트(diameter routing agent) 또는 메시지 버스 등의 라우팅 에이전트를 통해 통신할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

AMF(172)는 N2 인터페이스를 통해 RAN(103/104/105/103b/104b/105b) 각각에 접속될 수 있고 제어 노드로서 역할을 할 수 있다. 예를 들어, AMF(172)는 등록 관리, 접속 관리, 도달 가능성 관리, 액세스 인증, 액세스 인가를 담당할 수 있다. AMF(172)는 일반적으로 WTRU(102a, 102b, 102c)로/로부터 NAS 패킷을 라우팅 및 포워딩할 수 있다.

SMF(174)는 N11 인터페이스를 통해 AMF(172)에 접속될 수 있고, N7 인터페이스를 통해 PCF(184)에 접속될 수 있으며, N4 인터페이스를 통해 UPF(176)에 접속될 수 있다. SMF(174)는 제어 노드로서 역할을 할 수 있다. 예를 들어, SMF(174)는, 세션 관리, WTRU(102a, 102b, 102c)의 IP 주소 할당과 UPF(176)에서의 트래픽 조향 규칙의 관리 및 구성, 및 다운링크 데이터 통보의 생성을 담당할 수 있다.

SMF(174)는 또한, WTRU(102a, 102b, 102c)에, 인터넷(110) 등의 데이터 네트워크(DN)(190)로의 액세스를 제공하여 WTRU들(102a, 102b, 102c)과 IP-가능형 디바이스들 사이의 통신을 용이하게 할 수 있는 UPF(176)에 접속될 수 있다. SMF(174)는 N4 인터페이스를 통해 UPF(176)에서의 트래픽 조향 규칙을 관리 및 구성할 수 있다. UPF(176)는, 패킷 데이터 유닛(PDU) 세션을 데이터 네트워크와 상호접속하는 것, 패킷 라우팅 및 포워딩, 정책 규칙 시행, 사용자 평면 트래픽에 대한 서비스 품질 관리, 및 다운링크 패킷 버퍼링을 담당할 수 있다.

AMF(172)는 또한, N2 인터페이스를 통해 N3IWF(192)에 접속될 수 있다. N3IWF는 3GPP에 의해 정의되지 않은 무선 인터페이스 기술을 통해 WTRU(102a, 102b, 102c)와 5G 코어 네트워크(170) 사이의 접속을 용이하게 한다.

PCF(184)는 N7 인터페이스를 통해 SMF(174)에 접속되고, N15 인터페이스를 통해 AMF(172)에 접속되며, N5 인터페이스를 통해 애플리케이션 기능(AF)(188)에 접속될 수 있다. PCF(184)는 AMF(172) 및 SMF(174) 등의 제어 평면 노드에 정책 규칙을 제공하여, 제어 평면 노드가 이들 규칙을 시행하는 것을 허용한다.

UDM(178)은 인증서 및 가입 정보를 위한 저장소로서 작용한다. UDM은 AMF(172), SMF(174) 및 AUSF(180) 등의 다른 기능들에 접속할 수 있다.

AUSF(180)는 인증 관련 동작들을 수행하고 N13 인터페이스를 통해 UDM(178)에 및 N12 인터페이스를 통해 AMF(172)에 접속한다.

NEF는 5G 코어 네트워크(170)에서 능력들 및 서비스들을 노출한다. NEF는 인터페이스를 통해 AF(188)에 접속할 수 있고, 5G 코어 네트워크(170)의 능력들과 서비스들을 노출하기 위해 다른 제어 평면 및 사용자 평면 기능(180, 178, 172, 172, 184, 176 및 N3IWF)에 접속할 수 있다.

5G 코어 네트워크(170)는 다른 네트워크들과의 통신을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(170)는 5G 코어 네트워크(170)와 PSTN(108) 사이에서 인터페이스로서 역할을 하는 IP 게이트웨이(예를 들어, IP 멀티미디어 서브시스템(IMS) 서버)를 포함하거나 이와 통신할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크(170)는 단문 메시지 서비스를 통해 통신을 용이하게 하는 단문 메시지 서비스 센터(SMS)를 포함하거나 이와 통신할 수 있다. 예를 들어, 5G 코어 네트워크(170)는 WTRU(102a, 102b, 102c)와 서버 사이에서의 비-IP 데이터 패킷의 교환을 용이하게 할 수 있다. 또한, 코어 네트워크(170)는 다른 서비스 제공자들에 의해 소유 및/또는 운영되는 기타의 유선 또는 무선 네트워크를 포함할 수 있는 네트워크(112)로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 102c)에 제공할 수 있다.

Claims

프로세서, 메모리, 및 통신 회로를 포함하는 장치로서,
상기 장치는 상기 통신 회로를 통해 통신 네트워크에 접속되며, 상기 장치는 상기 장치의 상기 메모리에 저장된 컴퓨터 실행가능한 명령어들을 더 포함하며, 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어들은, 상기 장치의 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 장치로 하여금 요청을 네트워크 엔티티에 전송하게 하고, 상기 요청은 접속을 생성하라는 요청이며, 상기 접속은 패킷 데이터 네트워크 접속 또는 전용 베어러이고, 상기 요청은 상기 접속이 PDN 게이트웨이와 로컬 게이트웨이 사이에서 데이터의 라우팅을 가능하게 한다는 표시를 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는, 사용자 장비, 로컬 게이트웨이, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이, 이동성 관리 엔티티, 서비스 능력 노출 기능, 애플리케이션 서버, 또는 서비스 능력 서버인, 장치.
제1항에 있어서, 상기 접속은 패킷 데이터 네트워크 접속이고, 상기 요청은 로컬 인터넷 프로토콜 액세스 포인트 명칭을 더 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 접속은 전용 베어러이고, 상기 요청은 로컬 서버의 IP 주소를 더 포함하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는 게이트웨이이고, 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어들은 추가로, 상기 장치로 하여금 로컬 서버와 애플리케이션 서버 또는 서비스 능력 서버 사이에서 트래픽을 라우팅하기 위해 네트워크 주소 변환을 적용하게 하는, 장치.
제5항에 있어서, 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어들은 추가로, 상기 장치로 하여금 상기 로컬 서버와 상기 애플리케이션 서버 또는 상기 서비스 능력 서버 사이에서 트래픽을 라우팅하기 위해 트래픽 흐름 템플릿(traffic flow template)을 적용하게 하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어들은 추가로, 상기 장치로 하여금 로컬 게이트웨이 베어러 ID를 포함하는 베어러 생성 응답을 수신하게 하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어들은 추가로, 상기 장치로 하여금 로컬 게이트웨이 베어러 ID를 포함하는 세션 생성 응답을 수신하게 하는, 장치.
방법으로서,
네트워크 엔티티에 요청을 전송하는 단계를 포함하고, 상기 요청은 접속을 생성하라는 요청이며, 상기 요청은 패킷 데이터 네트워크 접속 또는 전용 베어러이며, 상기 요청은 상기 접속이 PDN 게이트웨이와 로컬 게이트웨이 사이에서 데이터의 라우팅을 가능하게 할 것이라는 표시를 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 상기 방법은 장치에 의해 수행되고, 상기 장치는 사용자 장비, 로컬 게이트웨이, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이, 이동성 관리 엔티티, 서비스 능력 노출 기능, 애플리케이션 서버, 또는 서비스 능력 서버인, 방법.
제9항에 있어서, 상기 접속은 패킷 데이터 네트워크 세션이고, 상기 요청은 로컬 인터넷 프로토콜 액세스 포인트 명칭을 더 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 상기 접속은 전용 베어러이고, 상기 요청은 로컬 서버의 IP 주소를 더 포함하는, 방법.
제9항에 있어서, 로컬 서버와 애플리케이션 서버 또는 서비스 능력 서버 사이에서 트래픽을 라우팅하기 위해 네트워크 주소 변환을 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 로컬 서버와 상기 애플리케이션 서버 또는 상기 서비스 능력 서버 사이에서 트래픽을 라우팅하기 위해 트래픽 흐름 템플릿을 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
제9항에 있어서, 로컬 게이트웨이 베어러 ID를 포함하는 베어러 생성 응답을 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
제9항에 있어서, 로컬 게이트웨이 베어러 ID를 포함하는 세션 생성 응답을 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
프로세서, 메모리, 및 통신 회로를 포함하는 장치로서,
상기 장치는 상기 통신 회로를 통해 통신 네트워크에 접속되고, 상기 장치는 상기 장치의 상기 메모리에 저장된 컴퓨터 실행가능한 명령어들을 더 포함하며, 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어들은 상기 장치의 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 장치로 하여금:
(a) 서버와 로컬 네트워크 사이의 IP 접속을 요청하는 제1 메시지를 수신하게 하고;
(b) 상기 로컬 네트워크와 상기 서버 사이의 IP 접속의 생성을 요청하는 제2 메시지를 코어 네트워크 노드에 전송하게 하고;
(c) 상기 코어 네트워크 노드로부터, 로컬 게이트웨이 주소, 로컬 게이트웨이 베어러 식별자, 또는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 식별자를 포함하는 응답을 수신하게 하고;
(d) 상기 접속이 로컬 게이트웨이에 바인딩될 것이라는 표시를 포함하는 제3 메시지를 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이에 전송하게 하는, 장치.
제17항에 있어서, 상기 제1 메시지는 상기 로컬 게이트웨이 주소, 상기 로컬 게이트웨이 베어러 식별자, 상기 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 식별자, 포트 번호, 또는 로컬 네트워크 IP 주소를 포함하는, 장치.
제17항에 있어서, 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어들은 추가로, 상기 장치로 하여금 서비스 능력 노출 기능 엔티티로서 동작하게 하는, 장치.
제17항에 있어서, 상기 코어 네트워크 노드는 이동성 관리 엔티티인, 장치.