KR20190020198A - 모바일 통신 네트워크에서의 가변적 볼륨 데이터 송신 - Google Patents

모바일 통신 네트워크에서의 가변적 볼륨 데이터 송신 Download PDF

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KR20190020198A
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Abstract

본 발명은 모바일 단말에 대해 의도된 적어도 하나의 데이터 패킷(DL_P(di))의 수신 이후 네트워크 노드에 의해 구현되는, 모바일 통신 네트워크의 네트워크 노드(GW)와 모바일 단말(UE) 사이에서 데이터를 송신하기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 방법은, 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 수신한 후 모바일 단말로의 경고 메시지(Pgng)의 송신(S03) 및 응답으로, 모바일 단말로부터 서비스 요청(Serv_req)의 수신(S04)을 포함한다. 이러한 방법은 특히, 모바일 단말로부터 서비스 요청을 수신한 후, 하기 단계들, 즉, 송신될 데이터의 볼륨 또는 상기 모바일 단말을 네트워크에 부착하는 단계 동안 수신된 파라미터에 따라, 모바일 네트워크의 데이터 전송 채널 및 시그널링 채널 중 데이터를 송신하기 위해 사용될 채널을 결정하는 단계(S1); 모바일 단말과 네트워크 장치 사이에서 데이터 전송 채널의 설정을 트리거링하고(S2), 데이터 전송 채널이 사용될 경우 상기 데이터 전송 채널을 통해 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 송신하는 단계(S3); 및 송신될 데이터를 적어도 하나의 시그널링 메시지(MSG(di))에 삽입하고(S4), 시그널링 채널이 사용될 경우 상기 적어도 하나의 시그널링 메시지를 모바일 단말을 향해 송신하는 단계(S5)를 포함한다.

Description

모바일 통신 네트워크에서의 가변적 볼륨 데이터 송신{VARIABLE VOLUME DATA TRANSMISSION IN A MOBILE COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 모바일 통신 네트워크에서의 데이터 송신 분야에 관한 것으로, 더 상세하게는 특히 셀룰러 네트워크에서 가변적 볼륨을 가질 수 있는 데이터의 송신에 관한 것이다.
현대의 모바일 통신 네트워크는 표준화 단체 3GPP에 의해 정의된 바와 같이, 특히 네트워크의 다양한 디바이스 사이에서 시그널링 데이터를 교환하기 위해서만 사용되는 시그널링 채널과, 네트워크에 접속된 모바일 단말과 페이로드 데이터를 교환하기 위해서만 사용되는 사용자 데이터 전송 채널 사이의 구별에 기초하는 EPS('Evolved Packet System') 아키텍처를 사용한다.
따라서 페이로드 데이터는 통상적으로, 이러한 모바일 단말과 모바일 네트워크 외부의 네트워크에 대한 액세스를 관리하는 네트워크 엔티티 사이에 셋업된 데이터 전송 채널을 통해 전송 평면에서 모바일 단말에 송신된다.
도 1은 3GPP 표준에서 '데이터 라디오 베어러' 또는 'EPS 베어러'로 또한 지칭되는 데이터 전송 채널을 예시한다. 이러한 도면에서, 이러한 데이터 전송 채널은 모바일 네트워크의 액세스 네트워크 부분 RAN에서 모바일 단말 UE와 기지국 eNB를 연결하는 무선 인터페이스 Uu에 의해 그리고, 이어서, 기지국 eNB를 서비스 게이트웨이 S-GW 및 데이터 게이트웨이 P-GW에 이르는 모바일 네트워크의 코어 네트워크 부분 EPC에 연결하는 인터페이스 S1-U에 의해 반송되며, 이어서, 후자는 데이터를 수신하거나 다른 외부 네트워크 EXT, 예를 들어 인터넷에 송신하기 위해 사용된다.
EPS 아키텍처에서 이용되는 시그널링 채널에 관해, 상기 채널은 무선 인터페이스 Uu에 의해 반송되는 논리 채널에 기초하며, 'S1-MME'로 지칭되는 인터페이스는 모바일 네트워크의 코어 네트워크 부분 EPC에 위치된 모빌리티 관리 엔티티 MME와 기지국을 연결한다.
이러한 아키텍처에서, 각각의 단말에 대해, 데이터가 이러한 단말에 의해 송신되거나 수신되는 경우에만 전송 채널이 셋업되고, 시그널링 채널 상의 교환은 데이터 송신 전에 이러한 전송 채널을 셋업하고 데이터 송신의 종료 시에 이를 비활성화하기 위해 필요하다.
IoT(또는 영어로 'Internet of Things') 사용의 진행중인 개발은, 스마트폰이 관여되는 음성, 이미지 또는 비디오 데이터의 종래의 송신과 반대로, 가능하게는 단일 IP 패킷에 포함되는, 센서와 같은 다수의 단순한 단말에 의한 매우 작은 볼륨의 데이터의 송신을 구현하는 애플리케이션을 고려하는 것을 가능하게 한다.
위에 요약된 EPS 아키텍처는, 지금까지 데이터의 이러한 유형의 작은 볼륨의 송신에 대해 적합하지 않으며, 심지어 단일 IP 패킷에 포함된 소량의 데이터를 송신하기 위해서도 전송 채널을 복원하고, 이어서 비활성화하기 위해 단말과 네트워크 사이에서 시그널링 메시지를 교환하는 것이 여전히 필요하다.
특히 단말의 전력 소모의 관점에서, 데이터의 작은 볼륨의 전송의 효율성을 개선하기 위해, '미리 설정된 NAS 보안을 사용한 드문 작은 데이터 송신'으로 지칭되는, 오직 이러한 유형의 사용에 특정된 솔루션이 3GPP 기술 보고 TR 23.720 v1.1.0(6.2 절)에서 제시되었다.
이러한 솔루션은 'C-SGN'으로 표기되는 IoT 데이터(즉, 낮은 볼륨의 데이터)의 송신에 특정되는 네트워크 엔티티의 도입에 기초하며, 이는 이러한 유형의 사용에 특히 전용되는 단말이 전송 채널을 셋업하는 것을 회피하기 위해 C-SGN 엔티티와 교환되는 시그널링 메시지에서 데이터를 캡슐화함으로써 모바일 네트워크와 낮은 볼륨의 데이터를 교환할 수 있게 한다.
이러한 솔루션은 통상적으로 데이터가 단일 IP 패킷에 피팅(fit)되는 경우, 매우 낮은 볼륨의 데이터가 전송되어야 하는 경우에 유리할 수 있다. 반대로, 전송될 데이터의 볼륨이 더 크고 커지게 되는 것으로 밝혀진다면, 이러한 솔루션은 교환되는 시그널링 메시지의 곱셈을 유도하여, 가능하게는 무선 링크의 더 많은 점유(및 따라서 더 큰 전력 소모)를 유도하고, 이는 데이터를 송신하기 위해 종래의 전송 채널이 사용되는 경우일 것이다.
또한, 출원 WO 2013/012759는, SPDS('Short Packet Data Service') 서버가 도입되고, 이러한 서버가 전송 채널을 통하기보다는 시그널링 채널을 통해 다운링크 패킷이 송신되어야 한다고 결정할 수 있는 네트워크 아키텍처를 설명한다. 이러한 경우, 이러한 SPDS 서버는 이에 대해 낮은 볼륨 패킷을 모바일 네트워크의 MME 모빌리티 관리 엔티티에 송신하기 위해 특정 프로토콜(SPDS-AP로 지칭됨)에 따라 이러한 엔티티와 대화한다. 그 다음, 이러한 패킷을 수신하는 MME 엔티티는, 이러한 특정 유형의 다운링크 패킷의 도달을 통지하기 위해 특수하게 수정된 '페이징' 메시지를 수신 단말에 전송해야 한다.
따라서 이러한 메커니즘은, MME 엔티티에서 부담스러운 프로토콜 수정을 요구하여, 이러한 엔티티는 SPDS-AP 프로토콜에 따라 SPDS 서버와 대화할 수 있을 뿐만 아니라, 사례별로 다운링크 접속 동안 모바일 단말에 전송하는 '페이징' 메시지를 모바일 단말 자체에서도 수정할 수 있어서, 모바일 단말은 시그널링 채널 상에서 송신할 다운링크 패킷이 존재하는 경우 MME 엔티티가 모바일 단말에 전송하는 수정된 '페이징' 메시지를 해석할 수 있다.
또한, 이러한 메커니즘은 낮은 볼륨으로 고려되는 데이터의 도달 시에 SDPS 서버에 의해 트리거링된다. 이제, SDPS 서버가 SPDS-AP 프로토콜에 따라 MME 엔티티와 대화를 시작하는 시간과 단말 UE가 시그널링 채널을 통해 다운링크 데이터를 획득하기 위해 확장된 서비스 요청을 리턴하는 시간 사이에, 이러한 상황, 예를 들어 SDPS 서버의 결정을 무효화하는 추가적인 다운링크 데이터의 유입 및 데이터 전송 채널을 통한 이들 다운링크 데이터 모두의 송신을 더 적절하게 하는 것이 전개될 수 있다. SDPS 서버가 자신의 선택 결정을 반전시키도록 결정하는 경우에도, 특정 양의 다운링크 데이터는 이러한 목적을 위해 셋업된 시그널링 채널을 통해 이미 송신되었을 것이지만, 가장 적절한 송신 모드는 아니다.
따라서, 현재, 낮은 볼륨의 데이터 송신 및 모바일 네트워크 내에서 높은 볼륨의 데이터 송신 둘 모두를 유연하게, 효과적으로 및 용이하게 프로세싱할 수 있는 디바이스는 존재하지 않는다.
본 발명의 목적은 이러한 상황을 개선하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 모바일 단말에 대해 의도된 적어도 하나의 데이터 패킷의 수신에 후속하여 네트워크 노드에 의해 구현되는, 모바일 통신 네트워크의 네트워크 노드와 모바일 단말 사이에서 데이터를 송신하기 위한 방법을 제안하며, 방법은, 상기 적어도 하나의 데이터 패킷의 수신에 후속하여 모바일 단말로의 경보 메시지의 송신 및 응답으로, 모바일 단말로부터 서비스 요청의 수신을 포함하고, 또한 이러한 방법은 모바일 단말로부터 서비스 요청의 수신에 후속하여 하기 단계를 포함한다:
송신될 데이터의 볼륨 또는 상기 모바일 단말의 네트워크에의 부착 단계 동안 수신된 파라미터에 따라, 모바일 네트워크의 데이터 전송 채널 및 시그널링 채널로부터 데이터를 송신하기 위해 사용될 채널을 결정하는 단계;
모바일 단말과 네트워크 디바이스 사이에서 데이터 전송 채널의 셋업을 트리거링하고, 데이터 전송 채널이 사용되는 경우 상기 데이터 전송 채널을 통해 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 송신하는 단계;
송신될 데이터를 적어도 하나의 시그널링 메시지에 삽입하고, 시그널링 채널이 사용될 경우 상기 적어도 하나의 시그널링 메시지를 모바일 단말에 송신하는 단계.
이러한 방법은 다운링크 패킷이 의도된 모바일 단말과의 제1 교환에 관한 프로토콜의 변경을 수반하지 않고, 다운링크 데이터에 사용될 송신 모드의 단순화된 선택을 가능하게 한다. 또한, 이러한 선택은 모바일 단말을 네트워크에 접속시키는 후반의 프로세스 단계에서 발생하고, 따라서 데이터 송신 콘텍스트에 대해 더 많은 통찰력을 갖기 때문에 더 신뢰 가능하다.
하나의 특정 구현예에서, 사용될 채널의 결정은 다음 단계를 포함한다:
송신될 데이터의 볼륨을 결정하는 단계; 및
이러한 볼륨을 결정 임계치 볼륨과 비교하는 단계로서, 이러한 볼륨이 상기 결정 임계치 볼륨보다 큰 경우 데이터 전송 채널이 사용되고, 이러한 볼륨이 결정 임계치 볼륨보다 낮은 경우 시그널링 채널이 사용되는 단계.
유리하게는, 이러한 방법은 또한 사용될 채널의 결정 전에 네트워크 노드에 의해 구현되는 하기 단계를 포함한다:
모바일 단말에 송신될, 네트워크 노드에 의해 수신된 적어도 하나의 데이터 패킷의 저장을 트리거링하는 단계;
서비스 요청이 수신될 때까지, 저장된 데이터 패킷의 또는 이들이 포함한 데이터의 바이트의 수를 가산함으로써 송신될 데이터의 볼륨을 결정하는 단계.
따라서, 후속하는 다운링크 데이터 흐름에서 데이터의 볼륨을 반영하지 않을 수 있는 네트워크 노드에서 수신된 전체 제1 다운링크 패킷 내의 데이터의 볼륨에 의존하기보다는 모바일 단말이 이러한 흐름을 수신할 준비가 될 때까지 다운링크 데이터의 흐름의 평가에 기초하여, 이용될 송신 모드에 관해 더 신뢰 가능한 결정을 행하는 것이 가능하다.
대안적으로, 방법은 또한 사용될 채널의 결정 전에 네트워크 노드에 의해 구현되는 하기 단계를 포함한다:
미리 결정된 기간 동안 모바일 단말에 송신될 적어도 하나의 수신된 데이터 패킷을 저장하는 단계;
저장된 데이터 패킷의 또는 이들이 포함한 데이터의 바이트의 수를 가산함으로써 송신될 데이터의 볼륨이 계산되는 단계.
이는 또한, 시간 프레임에 걸쳐 측정되는 데이터의 볼륨에 의존함으로써, 단지 네트워크 노드에서 수신된 전체 제1 다운링크 패킷 내의 데이터의 볼륨에 의존하는 것보다, 이용될 송신 모드에 관해 더 신뢰 가능한 결정을 행하는 것을 가능하게 하며, 따라서 이는 이러한 시간 프레임에 걸쳐 볼륨의 시간적 영향을 식별하는 것을 가능하게 한다.
다른 특정 구현예에서, 네트워크 노드는 단말의 네트워크에의 부착 단계 동안, 단말을 네트워크에 부착하기 위한 접속 요청에서, 송신될 데이터가 낮은 볼륨을 가짐을 표시하는 파라미터를 수신한 후 시그널링 채널이 사용될 것이라고 결정하고/결정하거나 단말을 네트워크에 부착하기 위한 요청에서 송신될 데이터가 높은 볼륨을 가짐을 표시하는 파라미터를 수신한 후 데이터 전송 채널이 사용될 것이라고 결정한다.
따라서, 모바일 단말이 다운링크 데이터 송신 모드의 선택에 관해 네트워크 레벨에서의 결정에 영향을 미치는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 주제에 따르면, 모바일 전기통신 네트워크에서 사용되도록 의도된 네트워크 노드는 모바일 단말에 송신될 적어도 하나의 데이터 패킷을 수신할 수 있는 프로세싱 모듈을 포함하며, 상기 프로세싱 모듈은, 상기 적어도 하나의 데이터 패킷의 수신에 후속하여 모바일 단말에 경보 메시지를 송신하고, 응답으로, 모바일 단말로부터 서비스 요청을 수신하도록 구성되고, 이러한 노드의 프로세싱 모듈은 모바일 단말로부터 서비스 요청의 수신에 후속하여,
송신될 데이터의 볼륨 또는 상기 모바일 단말을 네트워크에 부착하는 단계 동안 모바일 단말로부터 수신된 파라미터에 따라, 모바일 네트워크의 데이터 전송 채널 및 시그널링 채널로부터 데이터를 송신하기 위해 사용될 채널을 결정하고;
모바일 단말과의 데이터 전송 채널의 셋업을 트리거링하고, 데이터 전송 채널이 사용되는 경우 상기 데이터 전송 채널을 통해 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 송신하고;
송신될 데이터를 적어도 하나의 시그널링 메시지에 삽입하고, 시그널링 채널이 사용될 경우 상기 적어도 하나의 시그널링 메시지를 모바일 단말에 송신하도록 구성된다.
본 발명의 다른 주제에 따르면, 이러한 모바일 단말에 의도된 다운링크 데이터를 수신할 수 있는 네트워크 노드를 포함하는 모바일 전기통신 네트워크와 함께 사용되도록 의도되는 모바일 단말은, 모바일 네트워크와 데이터를 교환할 수 있는 프로세싱 모듈을 포함하며, 프로세싱 모듈은, 모바일 단말이 다운링크 데이터의 송신을 위해 시그널링 채널을 사용하기를 원하는지 또는 데이터 전송 채널을 사용하기를 원하는지 여부를 표시하는 파라미터를, 모바일 전기통신 네트워크에 부착하기 위한 요청에 삽입하도록 구성되고, 상기 파라미터는 모바일 네트워크의 데이터 전송 채널 및 시그널링 채널로부터 다운링크 데이터를 송신하기 위해 사용될 채널을 결정하기 위해 네트워크 노드에 의해 사용되도록 의도된다.
본 발명의 다른 주제에 따르면, 컴퓨터 프로그램은 이러한 프로그램이 네트워크 노드의 프로세싱 모듈에 의해 실행되는 경우 상기 데이터 송신 방법의 구현을 위한 코드 명령어를 포함한다. 본 발명의 다른 주제에 따르면, 컴퓨터 프로그램은 이러한 프로그램이 네트워크 노드의 프로세싱 모듈에 의해 실행되는 경우 상기 방법의 구현을 위한 코드 명령어 및 프로세서에 의해 판독될 수 있는 컴퓨터 프로그램 매체를 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은 비제한적인 예로서 주어진 특정 구현예 및 첨부된 도면에서 후술되는 상세한 설명을 읽을 때 명백해질 것이다.
도 1은 모바일 통신 네트워크에서 사용되는 것과 같은 통상적인 데이터 전송 채널을 예시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일반적인 원리에 따른 방법의 단계를 예시한다.
도 3a 및 도 3b는, 네트워크 노드가 다운링크 데이터로 지칭되는 것을 모바일 단말에 송신하는, 본 발명의 2개의 구현예에 따른 방법의 단계를 예시한다.
먼저, 본 발명의 일반적인 원리에 따른 방법의 단계를 예시하는 도 2를 참조한다.
이러한 방법은, 한편으로는 모바일 단말 UE(예를 들어, 스마트폰, 태블릿, 모바일 전화, 휴대용 PC, 통신 객체 등)와, 다른 한편으로는 이러한 모바일 단말이 접속하는 모바일 통신 네트워크의 네트워크 노드 GW 사이에서 데이터의 교환의 상황에서 이용된다. 이러한 네트워크 노드 GW는 특히 모바일 네트워크의 코어 부분에 위치되어, 교환은, 모바일 단말이 무선 링크를 통해 접속할 수 있는 기지국(또는 심지어 eNodeB)을 포함하는 액세스 네트워크 RAN을 통해 이동한다. 이러한 네트워크 노드 GW는 특히 외부 네트워크에 대한 액세스를 제공하는 게이트웨이일 수 있어서, 단말 UE로 의도되고 이러한 외부 네트워크로부터 오는 데이터 패킷을 수신하고, 단말 UE로부터 오고 이러한 외부 네트워크에 송신되도록 의도되는 데이터 패킷을 수신할 수 있다.
이러한 방법에서, 모바일 단말 UE에 송신될 데이터 di(즉, '다운링크' 데이터)를 포함하는 하나 이상의 패킷(들)의 네트워크 노드 GW에의 제공에 후속하여, 네트워크 노드 GW는 송신될 데이터의 볼륨에 따라, 하기 2개의 가능한 모드로부터 사용될 송신 모드를 결정한다(단계(S1)):
- 데이터를 송신하기 위해 사용될 채널이 모바일 네트워크에서 셋업된 데이터 전송 채널인 제1 송신 모드 A; 즉, 데이터는 바람직하게는 전송 평면에서 송신된다;
- 데이터를 송신하기 위해 사용될 채널이 모바일 네트워크의 시그널링 채널인 제2 송신 모드 B; 즉, 데이터는 바람직하게는 시그널링 평면에서 송신된다.
모바일 단말 UE에 송신될 데이터 패킷(들)에 대한 송신 모드가 결정되면, 이러한 모드는 이들 데이터를 이러한 디바이스에 송신하기 위해 사용된다.
따라서, 제1 송신 모드 A가 사용될 것으로(즉, 데이터 전송 채널이 사용되는 것으로) 결정되면, 특히 높은 볼륨의 데이터가 송신될 경우, 네트워크 노드 GW는, 예를 들어, 문헌 TS 23.401 및 TS 24.301에 설명된 것과 같이 이러한 목적으로 전용된 시그널링 메시지를 통해, 모바일 단말과 네트워크 노드 사이의 데이터 전송 채널의 셋업을 트리거링한다(단계(S2)).
데이터 전송 채널이 셋업되면, 네트워크 노드 GW는 그에 제공된 데이터 패킷(들)을 이러한 전송 채널 내에서 모바일 단말 UE에 송신하고(단계(S3)), 그 다음, 데이터 di는 전송 평면에서 송신된다.
대조적으로, 제2 송신 모드 B가 사용될 것으로(즉, 시그널링 채널이 사용되는 것으로) 결정되면, 특히 낮은 볼륨의 데이터가 송신될 경우, 네트워크 노드 GW는 그에 제공된 데이터를 하나 이상의 시그널링 메시지(들)에 삽입하고(단계(S4)), 그 다음 시그널링 메시지는 시그널링 평면에서 모바일 단말 UE에 송신되고(단계(S5)), 따라서 전송 평면에서 데이터 전송 채널을 셋업할 필요가 없다.
이제, 네트워크 노드 GW가 모바일 단말 UE에 송신될 '다운링크' 데이터 패킷 DL_P(di)를 수신하는 본 발명의 2개의 구현예에 따른 방법의 단계를 예시하는 도 3a 및 도 3b를 참조할 것이다. 이러한 구현예에서, 단말 UE는, 단말 UE가 접속되는 기지국 또는 eNodeB를 포함하는 액세스 네트워크 RAN를 통해 모바일 통신 네트워크에 접속된다.
본 발명에 따른 다운링크 데이터를 송신하기 위한 방법의 특정 구현예를 예시하는 도 3a를 먼저 참조하면, 송신될 데이터의 볼륨을 동적으로 고려한다.
이러한 구현예에서, 방법은 이러한 경우, 단말 UE로 의도되고 이러한 동일한 단말로 의도된 페이로드 데이터 di를 포함하는 제1 데이터 패킷 DL_P(di)의 네트워크 노드 GW에 의한 수신에 의해 트리거링되고(단계(S01)), 이러한 패킷은 가능하게는 외부 네트워크, 예를 들어, 인터넷으로부터 온다.
이러한 제1 데이터 패킷의 수신에 후속하여, 네트워크 노드 GW는 이러한 제1 패킷, 및 그 후 수신할 수 있는 단말 UE에 의도된 임의의 다른 데이터 패킷 DL_P(di,1), DL_P(di,2) 등의 저장을 트리거링한다(단계(S02)). 이러한 저장은 네트워크 노드의 임시 저장 모듈(또는 버퍼)에서 버퍼 저장에 대응할 수 있다.
또한, 네트워크 노드 GW는 통상적으로 '페이징' 메시지의 형태인 경보 메시지 Pgng를 단말 UE에 송신하고(단계(S03)), 이러한 메시지는, 이러한 단말 UE가 무선 링크를 통해 접속되는 액세스 네트워크 RAN을 통해 이동한다. 이러한 메시지에 응답하여, 단말 UE는, 특히 그에 의도된 데이터를 수신하는 것에 동의한 것을 네트워크 노드 GW에 표시하기 위해, 여전히 무선 링크를 통해 접속된 액세스 네트워크 RAN을 통해 서비스 요청 Serv_req를 리턴할 수 있다(단계(S04)). 그 다음, 단말 UE는 대기 상태로부터 접속 상태로 스위칭한다.
이러한 단계에서, 네트워크 노드 GW는, 도 2에서 앞서 소개된 바와 같이, 단말 UE에 대해 수신한 데이터 패킷 DL_P(di)를 송신하기 위해 사용될 채널을 결정한다(단계(S1)).
이를 위해, 네트워크 노드 GW는 먼저 단말 UE로 송신될 데이터의 볼륨을 결정할 수 있고, 그로부터, 이를 결정 임계치 볼륨 VOLs와 비교함으로써 낮은 볼륨이 수반되는지 또는 높은 볼륨이 수반되는지 여부를 도출할 수 있다:
· 이러한 볼륨이 이러한 결정 임계치 볼륨 VOLs보다 낮으면, 낮은 볼륨의 데이터가 송신될 것이고 따라서 이들 데이터를 송신하기 위해 시그널링 채널이 가장 적합하다고 고려된다.
· 이러한 볼륨이 이러한 결정 임계치 볼륨 VOLs보다 크면, 높은 볼륨의 데이터가 송신될 것이고, 이들 데이터를 송신하기 위해 데이터 전송 채널이 가장 적합하다고 고려된다.
송신될 데이터의 볼륨은 몇몇 방식으로 네트워크 노드 GW에 의해 결정될 수 있다.
특히, 서비스 요청 Serv_req가 수신될 때까지 경보 메시지 Pgng의 송신을 트리거링하는 제1 패킷으로부터 시작하여, 수신되는 UE에 대해 의도된 모든 패킷을 고려하는 것이 가능하다. 그 다음, 송신될 데이터의 볼륨 VOL(di)은, 이들 패킷에 포함된 모든 데이터의 바이트를 (가능하게는, 수신된 데이터의 오직 페이로드 부분만을 고려하기 위해 이들 데이터를 캡슐화 해제하고 저장한 후) 가산함으로써, 또는 패킷의 수신 시에 패킷이 변경되지 않은 형태로 저장된 경우 모든 수신된 패킷 DL_P(di)의 바이트를 전체적으로 가산함으로써 계산된다. 그 다음, 이러한 볼륨은 바이트 수로 표현되고, 이러한 볼륨은 바이트 수, 예를 들어 2000 바이트로 또한 표현되는 결정 임계치 볼륨 VOLs와 비교된다.
대안은 단말 UE에 의도된 제1 데이터 패킷의 수신에 후속하여 미리 결정된 기간의 타임아웃을 트리거링하고, 이러한 미리 결정된 기간 동안 수신되고 저장된 UE에 의도된 데이터 패킷만을 고려하는 것으로 구성될 수 있다. 그 다음, 볼륨의 계산 및 임계치 결정 볼륨 VOLs와의 비교는 앞서 설명된 것과 유사한 방식으로 수행될 수 있다.
그 다음, 데이터 패킷을 단말 UE에 송신하기 위해 사용되는 것으로 결정되는 채널에 따라 하기 2개의 시나리오가 발생한다:
· 데이터 전송 채널의 사용이 적절한 것(송신될 높은 볼륨의 데이터)으로 결정되면, 이는 송신 모드 A에 대응하며, 네트워크 노드 GW는, 예를 들어 3GPP 표준에서 기술된 종래의 절차를 통해 데이터 전송 채널의 셋업을 트리거링한다(단계(S2)). 이 경우, 네트워크 노드 GW는 초기 콘텍스트 셋업 요청을 액세스 네트워크 RAN에 송신하고, 그 다음, RAN은, (무선 채널이 성공적으로 셋업되면) 초기 콘텍스트 셋업 완료 메시지를 네트워크 노드에 리턴하기 전에, 단말 UE와 무선 채널('데이터 무선 베어러')을 셋업한다.
이들 단계의 종료 시에, 단말 UE로부터 네트워크 노드 GW로의 전송 채널(즉, 'S1 베어러')이 셋업된다. 그 다음, 네트워크 노드 GW는 이러한 전송 채널을 통해, 그 간격에서 저장한 모든 데이터 패킷 DL_P(di)를 단말 UE에 송신할 수 있다(단계(S3)).
· 대조적으로, 시그널링 채널의 사용이 적절한 것(송신될 낮은 볼륨의 데이터)으로 결정되는 경우, 이는 송신 모드 B에 대응하고, 네트워크 노드 GW는 전송 채널의 셋업을 트리거링하지 않지만, 수신된 패킷 DL_P(di)로부터 추출되는, 이 때까지 저장할 수 있었던 단말 UE에 송신될 데이터 di를 이에 삽입함으로써(단계(S4)) 하나 이상의 시그널링 메시지(들) MSG(di)를 준비한다.
네트워크 노드 GW는 이러한 경우, 단말 UE에 도달할 수 있고 낮은 볼륨 데이터를 포함할 수 있는 임의의 유형의 시그널링 메시지, 예를 들어 TR 23.720 v1.1.0, 특히 액세스 네트워크 RAN에 대한 '다운링크 NAS 전송' 메시지에서 논의된 바와 같은 'NAS' 메시지를 이용할 수 있다.
일단 이러한(또는 이들) 시그널링 메시지(들)가 준비되면, 액세스 네트워크 RAN를 통해 단말 UE에 송신되고(단계(S5)), 이러한 네트워크는 UE에 의도된 데이터를 보존하면서 가능하게는 그 포맷을 수정할 수 있다. 따라서, 이러한 경우, 다운링크 NAS 전송 메시지는 RAN에 의해, 무선 링크를 통해 단말 UE에 송신되는 다운링크 정보 전송('DL 정보 전송') 메시지로 변환된다.
이제, 본 발명에 따른 다운링크 데이터를 송신하기 위한 방법의 다른 더 정적인 구현예를 예시하는 도 3b를 참조한다.
이러한 구현예의 방법은, 사용될 채널이 데이터의 볼륨에 의존하는 것이 아니라 단말 UE에 의해 미리 송신된 표시에 의존하여 결정된다는 점에서 이전의 방법과 구별된다.
이러한 방법에서, 단말 UE을 모바일 네트워크에 부착하는 이전 단계(S0)는, 단말이 네트워크에 접속할 수 있게 하는 종래의 프로세스를 사용하여 발생한다.
이러한 단계 동안, 단말 UE는 RAN에 의해 중계된 부착 요청을 네트워크 노드 GW에 송신한다(단계(S001)). 그러나, 본 구현예에서, 단말 UE는 그에 대해 의도될 수 있고 네트워크 노드 GW에 의해 수신될 수 있는 다운링크 데이터에 대해, 시그널링 채널을 사용하기를 원한다는 것을 표시하는 제1 값 또는 데이터 전송 채널을 사용하기를 원한다는 것을 표시하는 제2 값을 채택하는 파라미터 IND를 삽입함으로써 이러한 요청을 준비한다.
네트워크 노드 GW는, 이러한 파라미터를 단말 UE의 식별자(예를 들어, 이의 IMSI)와 관련하여 저장하고(단계(S002)), 선택된 채널의 인수를 확인하기 위해 파라미터 IND를 재생성하는 부착 허용 메시지를 리턴한다(단계(S003)). 이 채널의 사용이 네트워크에 의해 거부되거나 지원되지 않으면, 네트워크 노드 GW는 접속 허용 메시지에서 파라미터 IND를 재생성하지 않는다.
그 후, 단말 UE에 의도된 데이터 패킷 DL_P(di)를 수신하는 경우, 네트워크 노드는 앞서(단계(S03 및 S04)) 설명된 바와 같이, 경보 메시지를 전송하고 리턴에서 서비스 요청을 대기할 수 있다.
그 다음, 네트워크 노드 GW는 패킷에 대한 수신 단말 UE의 식별자와 연관된 파라미터 IND를 저장했는지 여부를 체크한다. 시그널링 채널을 통해 송신하려는 소망을 표시하는 값을 갖는 식별자 IND가 저장되면, 네트워크 노드 GW는 시그널링 채널을 사용하기 위해 앞서 설명된 단계(S4 및 S5)를 트리거링한다. 반대로, 전송 채널을 통해 송신하려는 소망을 표시하는 값을 갖는 식별자 IND가 저장되면, 네트워크 노드 GW는 데이터 전송 채널을 사용하기 위해 앞서 설명된 단계(S2 및 S3)를 트리거링한다.
대안적으로, 표시자의 부재 시에, 다운링크 데이터에 대한 디폴트로 시그널링 채널이 사용되고, 오직 표시자의 존재 시에만 전송 채널이 사용되는 것, 또는 그 반대가 고려될 수 있다.
임의의 유형의 다운링크 데이터에 사용될 채널을 결정하는 경우, 다운링크 데이터를 송신하기 위해, 사용될 채널에 대한 소망을 표시하는 파라미터가 설정될 수 있다. 대안적으로, 이러한 파라미터는, 다운링크 패킷 또는 특정 상황과 함께 삽입되는 반대의 명령이 없는 한, 사용될 채널에 대한 소망일 수 있다. 예를 들어, 낮은 볼륨의 데이터를 위해 설계된 단말 UE(예를 들어, 정기적으로 온도를 송신하는 센서)은 시그널링 채널을 사용하려는 소망을 네트워크에 표시할 수 있지만, 네트워크 노드 GW는 가능하게는, 이러한 소망을 무시하고 데이터 전송 채널에 우선순위를 부여하여, 예를 들어 단말에 대한 펌웨어 업데이트와 같은 큰 높은 볼륨 데이터를 간헐적으로 송신하도록 결정할 수 있다.
앞서 설명된 방법을 구현하기 위해, 네트워크 노드 GW는, 상기 방법의 단계를 구현하기 위해 프로세싱 모듈이 실행할 수 있는 컴퓨터 프로그램의 코드 명령어가 저장될 수 있는 판독 전용 메모리 모듈 및 상기 방법에 따라 프로세싱될 다운링크 데이터 또는 다운링크 패킷이 저장될 수 있는 랜덤 액세스 메모리 모듈과 연관된 프로세싱 모듈(예를 들어, 프로세서)을 포함하는 디바이스의 형태를 취할 수 있다. 프로세싱 모듈은 개별적일 수 있거나 또는 가능하게는 복수의 디바이스에 분산되고 상기 방법의 단계 중 하나 이상을 실행하는 것을 담당하는 복수의 모듈(또는 프로세서)로 분해될 수 있다.
그 부분을 위해, 모바일 단말 UE는 특히 하기 2개의 별개의 모듈을 포함할 수 있다:
· 먼저, 통상적으로 단말 UE에 설치되거나 내장되는 소프트웨어 애플리케이션에 대응하고, (가능하게는 사용자 인터페이스를 통해 제공되거나 센서로부터 발신되는) 데이터를 프로세싱할 수 있고 데이터를 단말 UE의 다른 모듈에 제공할 수 있는 하나의(또는 가능하게는 복수의) 애플리케이션 모듈 APP(이러한 경우 단지 하나만 예시됨).
둘째로, 무선 링크를 통해 모바일 네트워크와 통신하는 기능을 갖는 특히 무선 통신 모듈(통상적으로 라디오 스테이션, 안테나, 오실레이터 등을 포함함)을 포함하는 프로세싱 모듈 COM. 이러한 프로세싱 모듈 COM은, 프로세서에 의해 실행되는 경우 아래의 방법의 다양한 단계를 실행하기 위한 명령을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 저장될 수 있는 판독 전용 메모리 및 랜덤 액세스 메모리와 연관된 프로세서의 형태로 구현될 수 있다.
애플리케이션 모듈 APP 및 프로세싱 모듈 COM은 하나의 동일한 칩(칩셋) 상에 통합될 수 있다.
이러한 경우, 도 3b에 예시된 구현예에서, 프로세싱 모듈 COM은, 단말 UE가 이러한 네트워크에 부착할 수 있도록 모바일 네트워크에 송신되는 부착 요청에, 앞서 설명된 파라미터 IND를 삽입하도록 구성된다.
물론, 본 발명은 앞서 설명되고 도시된 예시적인 구현예에 제한되지 않으며, 이를 기초로 본 발명의 범위를 달리 벗어남이 없이 구현의 다른 구현예 및 형태를 제공하는 것이 가능하다.
따라서, 다운링크 데이터를 송신하기 위한 방법은 페이로드 데이터 di 자체 및 이들을 포함하는 패킷(예를 들어, IP 패킷)에 동일하게 적용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 시그널링 메시지는, 이들의 크기가 허용하는 경우, 제공된 패킷으로부터 추출된 데이터 및 패킷을 전체적으로 동일하게 포함할 수 있다. 대조적으로, 전송 채널에서 제공된 패킷을 재송신하고, 이들 패킷으로부터 추출된 페이로드 데이터를 이러한 전송 채널에서 송신하는 것이 동일하게 가능하다.
또한, 네트워크 노드 GW는 단일 네트워크 엔티티로서 앞서 설명되었다. 그러나, 복수의 별개의 엔티티를 사용함으로써 GW가 수행하는 앞서 설명된 기능을 구현하는 것이 가능하다. 특히, 제1 네트워크 엔티티(예를 들어, S-GW 게이트웨이)는 다운링크 패킷을 수신하고, 결정을 대기하는 동안 이들을 저장하고, 송신될 데이터의 볼륨을 계산하고, 필요한 경우 이들 패킷을 전송 채널에서 재송신하는 것을 담당할 수 있는 한편, 제2 네트워크 엔티티(예를 들어, MME 모빌리티 관리 엔티티)는 송신될 데이터의 볼륨을 송신 임계치 볼륨과 비교하고, 데이터 전송 채널이 사용될 것이면 이러한 채널에서 데이터를 송신하도록 제1 네트워크 엔티티에 명령하거나 또는 시그널링 채널이 사용될 것이면 시그널링 메시지에서 데이터를 송신하는 것을 담당할 수 있다. 본 발명의 범위를 달리 벗어남이 없이 이들 둘 이상의 네트워크 엔티티 사이에서 이러한 기능의 임의의 다른 분포가 고려될 수 있다.

Claims (13)

  1. 모바일 단말에 대해 의도된 적어도 하나의 데이터 패킷(DL_P(di))의 수신에 후속하여 네트워크 노드에 의해 구현되는, 모바일 통신 네트워크의 네트워크 노드(GW)와 모바일 단말(UE) 사이에서 데이터를 송신하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은, 상기 적어도 하나의 데이터 패킷의 수신에 후속하여 상기 모바일 단말로의 경보 메시지(Pgng)의 송신(S03), 및 응답으로, 상기 모바일 단말로부터의 서비스 요청(Serv_req)의 수신(S04)을 포함하고,
    상기 방법은, 상기 모바일 단말로부터의 상기 서비스 요청의 수신에 후속하여:
    송신될 데이터의 볼륨에 의존하여, 상기 모바일 네트워크의 시그널링 채널 및 데이터 전송 채널 중으로부터 상기 데이터를 송신하기 위해 사용될 채널을 결정(S1)하는 단계;
    데이터 전송 채널이 사용될 경우 상기 모바일 단말과 상기 네트워크 디바이스 사이에서 데이터 전송 채널의 셋업을 트리거링(S2)하고 그리고 상기 데이터 전송 채널을 통해 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 송신(S3)하는 단계;
    시그널링 채널이 사용될 경우 상기 송신될 데이터를 적어도 하나의 시그널링 메시지(MSG(di))에 삽입(S4)하고 그리고 상기 적어도 하나의 시그널링 메시지를 상기 모바일 단말에 송신(S5)하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용될 채널의 결정(S1)은:
    상기 송신될 데이터의 볼륨(VOL(di))을 결정하는 단계; 및
    상기 볼륨을 결정 임계치 볼륨(VOLs)과 비교하는 단계를 포함하고,
    상기 볼륨이 상기 결정 임계치 볼륨보다 큰 경우 데이터 전송 채널이 사용되고, 그리고 상기 볼륨이 상기 결정 임계치 볼륨보다 낮은 경우 시그널링 채널이 사용되는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사용될 채널의 결정(S1) 전에 그리고 상기 네트워크 노드에 의해 구현되는:
    상기 모바일 단말에 송신될, 상기 네트워크 노드에 의해 수신되는, 상기 적어도 하나의 데이터 패킷의 저장을 트리거링(S02)하는 단계; 및
    상기 서비스 요청이 수신될 때까지, 저장된 데이터 패킷들의, 또는 이들이 포함하는 데이터의 바이트들의 수를 가산함으로써 상기 송신될 데이터의 볼륨을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 사용될 채널의 결정(S1) 전에 그리고 상기 네트워크 노드에 의해 구현되는:
    미리결정된 기간 동안 상기 모바일 단말에 송신될 상기 적어도 하나의 수신된 데이터 패킷을 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 송신될 데이터의 볼륨은, 저장된 데이터 패킷들의, 또는 이들이 포함하는 데이터의 바이트들의 수를 가산함으로써 계산되는, 방법.
  5. 모바일 전기통신 네트워크에서 사용되도록 의도된 네트워크 노드(GW)로서,
    상기 네트워크 노드와 구별되는, 네트워크 엔티티에 의한 적어도 하나의 데이터 패킷의 수신에 후속하여 모바일 단말에 경보 메시지(Pgng)를 송신(S03)하고, 그리고 응답으로, 상기 모바일 단말로부터 서비스 요청(Serv_req)을 수신(S04)하도록 구성된 프로세싱 모듈을 포함하고,
    상기 네트워크 노드는, 상기 프로세싱 모듈이 상기 모바일 단말로부터의 상기 서비스 요청의 수신에 후속하여:
    상기 모바일 단말을 상기 네트워크와 연관시키는 단계(phase) 동안 상기 모바일 단말로부터 수신되는 파라미터 및/또는 송신될 데이터의 볼륨에 의존하여, 상기 모바일 네트워크의 시그널링 채널 및 데이터 전송 채널로부터 상기 데이터를 송신하기 위해 사용될 채널을 결정(S1)하고;
    데이터 전송 채널이 사용될 경우 상기 모바일 단말과의 데이터 전송 채널의 셋업을 트리거링(S2)하고, 그리고 상기 데이터 전송 채널을 통해 상기 적어도 하나의 데이터 패킷을 송신(S3)하고;
    시그널링 채널이 사용될 경우 상기 송신될 데이터를 적어도 하나의 시그널링 메시지(MSG(di))에 삽입(S4)하고, 그리고 상기 적어도 하나의 시그널링 메시지를 상기 모바일 단말에 송신(S5)하도록
    구성되는 것을 특징으로 하는, 네트워크 노드(GW).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 네트워크 노드는 모빌리티 관리 엔티티(MME)인 것을 특징으로 하는, 네트워크 노드(GW).
  7. 제1 네트워크 엔티티 및 제2 네트워크 엔티티를 포함하는 시스템으로서,
    상기 제1 네트워크 엔티티는 제5항 또는 제6항에 따른 네트워크 노드이고, 상기 제2 네트워크 엔티티는, 모바일 단말(UE)에 대해 의도된 적어도 하나의 데이터 패킷(DL_P(di))을 수신할 수 있고 그리고 상기 모바일 네트워크의 시그널링 채널 및 데이터 전송 채널 사이에서 상기 적어도 하나의 데이터 패킷(DL_P(di))을 송신하기 위해 사용될 채널을 결정한 후에 상기 제1 네트워크 엔티티가 상기 적어도 하나의 데이터 패킷(DL_P(di))을 상기 모바일 단말(UE)에 송신하도록 하기 위해 상기 적어도 하나의 데이터 패킷(DL_P(di))을 상기 제1 네트워크 엔티티에 송신하도록 구성되는 프로세싱 모듈을 포함하는, 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 네트워크 노드는, 상기 제1 네트워크 노드에 의한, 상기 적어도 하나의 데이터 패킷(DL_P(di))을 송신하기 위해 사용될 채널의 결정까지 상기 적어도 하나의 데이터 패킷(DL_P(di))을 저장할 수 있는, 시스템.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제2 네트워크 노드는 S-GW 유형의 네트워크 게이트웨이인, 시스템.
  10. 모바일 전기통신 네트워크와 함께 사용되도록 의도된 모바일 단말(UE)로서,
    상기 모바일 전기통신 네트워크는 상기 모바일 단말에 대해 의도된 다운링크 데이터를 수신할 수 있는 네트워크 노드를 포함하고, 상기 모바일 단말(UE)은 상기 모바일 네트워크와 데이터를 교환할 수 있는 프로세싱 모듈(COM)을 포함하고, 상기 프로세싱 모듈은, 상기 모바일 단말이 상기 다운링크 데이터의 송신을 위해 시그널링 메시지들을 사용하기를 원하는지 아니면 데이터 전송 채널을 사용하기를 원하는지를 표시하는 파라미터(IND)를, 상기 모바일 전기통신 네트워크와 연관하기 위한 요청에 삽입하도록 구성되는, 모바일 단말(UE).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모바일 단말이 시그널링 메시지들을 사용하여 다운링크 데이터를 수신하기를 원하는 경우, 상기 파라미터(IND)는 상기 모바일 단말이 상기 다운링크 데이터의 송신을 위해 시그널링 메시지들을 사용하기를 원한다는 것을 표시하는 값을 갖는, 모바일 단말(UE).
  12. 제10항에 있어서,
    상기 모바일 단말이 데이터 전송 채널을 사용하여 다운링크 데이터를 수신하기를 원하는 경우, 상기 파라미터(IND)는 상기 모바일 단말이 상기 다운링크 데이터의 송신을 위해 데이터 전송 채널을 사용하기를 원한다는 것을 표시하는 값을 갖는, 모바일 단말(UE).
  13. 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 프로그램이 네트워크 노드(GW)의 프로세싱 모듈에 의해 실행되는 경우, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 데이터 송신 방법의 구현을 위한 코드 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
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