WO2011149200A2 - 유휴 모드에서 동작 중인 m2m 기기 및 기지국 장치와 이들 간의 통신 수행 방법 - Google Patents

유휴 모드에서 동작 중인 m2m 기기 및 기지국 장치와 이들 간의 통신 수행 방법 Download PDF

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WO2011149200A2
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육영수
정인욱
박기원
류기선
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엘지전자 주식회사
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    • H04W68/025—Indirect paging
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
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    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0212—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave
    • H04W52/0216—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave using a pre-established activity schedule, e.g. traffic indication frame
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a method of performing communication between an M2M device and a base station apparatus operating in an idle mode.
  • Machine to Machine literally means communication between an electronic device and an electronic device. Broadly, it means wired or wireless communication between electronic devices, or communication between a device controlled by a person and a machine. However, in recent years, a general term refers to wireless communication between an electronic device and an electronic device, that is, between devices.
  • M2M communication In the early 1990s, when the concept of M2M communication was first introduced, it was recognized as a concept of remote control or telematics, and the market itself was very limited.However, in the last few years, M2M communication has grown rapidly and attracted attention not only in Korea but also worldwide. Growing into the receiving market. In particular, intelligent metering that measures flow management, remote monitoring of machinery and equipment, operating hours on construction machinery and automatic measurement of heat or electricity usage in point-of-sales and security-related applications. It showed great influence in the field of (Smart Meter). In the future, M2M communication will be used for more various purposes in connection with existing mobile communication and wireless high-speed Internet, or low-power communication solutions such as Wi-Fi and Zigbee, and it will no longer be limited to the B2B market. Will be.
  • M2M communication era data can be sent and received to and from any machine equipped with a SIM card for remote management and control.
  • M2M communication technology can be used in numerous devices and equipment such as automobiles, trucks, trains, containers, vending machines, gas tanks, and the like.
  • An object of the present invention is to provide a method for a M2M (Machine to Machine) device operating in an idle mode to communicate with a base station.
  • M2M Machine to Machine
  • Another object of the present invention is to provide a method for a base station to communicate with a machine to machine (M2M) operating in an idle mode.
  • M2M machine to machine
  • M2M machine to machine
  • Another object of the present invention is to provide a base station apparatus for communicating with a machine to machine (M2M) operating in an idle mode.
  • M2M machine to machine
  • a method in which a Machine to Machine (M2M) device operating in an idle mode performs communication with a base station is previously set from the base station.
  • the method may further comprise sending a third message to the base station as an acknowledgment of receipt of the first data.
  • the size of the preset data may be 140 bytes or less, and the information about the time at which the first data is transmitted is based on a difference between the time at which the first message is transmitted and the time at which the first data is transmitted. It may include corresponding time unit or time value information.
  • the time unit may be any one of a slot, a subframe, a frame, and a superframe unit.
  • the first message may be an AAI-PAG-ADV message type and the second message may be an AAI-RNG-RSP message type.
  • a method for the M2M (Machine to Machine) device operating in the idle mode (Idle mode) to communicate with the base station in advance from the base station Receiving a first message including information indicating that first data, which is data of a size smaller than a set data size, is transmitted and information on a time at which the first data is transmitted; Receiving a second message including identifier information of the M2M device or identifier information of an M2M group to which the M2M device belongs from the base station; Receiving a third message from the base station, the third message including information on resource allocation to which the first data masked with the identifier of the M2M device or the identifier of the M2M group is transmitted; And receiving a fourth message including the first data from the base station based on the first and third messages.
  • M2M Machine to Machine
  • the method may further include uplink resource allocation information for transmitting, by the M2M device, an acknowledgment of receipt of the first data, and the first message is based on the uplink resource allocation information.
  • the method may further include transmitting a fifth message to the base station as an acknowledgment message of.
  • a method for a base station to communicate with a machine to machine (M2M) operating in an idle mode Transmitting a first message including information indicating to transmit first data, which is data of smaller size, and information on time to transmit the first data; And transmitting a second message including the first data to the M2M device at a corresponding time of transmitting the first data.
  • the method may further comprise receiving a third message as an acknowledgment of receipt of the first data from the M2M device.
  • M2M Machine to Machine
  • the third message may further include uplink resource allocation information for transmitting, by the M2M device, an acknowledgment of receipt of the first data, wherein the third message is received through the allocated uplink resource from the M2M device.
  • the method may further include receiving a fifth message as an acknowledgment response of the first data.
  • a machine to machine (M2M) device operating in an idle mode for communicating with a base station is smaller than a data size previously set from the base station.
  • a receiver for receiving a first message including information indicating that first data, the size of data is to be transmitted, and information on a time at which the first data is transmitted, and a second message including the first data;
  • a processor controlling to receive the first data from the base station based on the information indicating that the first data is transmitted and the information about the time at which the first data is transmitted.
  • the M2M device may further include a transmitter for transmitting a third message as an acknowledgment of receipt of the first data to the base station.
  • the base station apparatus for communicating with the M2M (Machine to Machine) operating in the idle mode (Idle mode), the data set in advance Transmitter for transmitting a first message including information indicating to transmit the first data, the size of data smaller than the size and information about the time of transmitting the first data and the second message including fraudulent first data ; And a processor controlling to transmit a second message including the first data to the M2M device at a corresponding time of transmitting the first data.
  • the base station apparatus may further include a receiver that receives a third message as an acknowledgment of receipt of the first data from the M2M device.
  • the fixed M2M device according to the mobility characteristics of the M2M device for M2M SMS transmission to receive the downlink M2M SMS without performing a location update, in the case of a small M2M device to minimize the signaling
  • the process of receiving the M2M SMS in the direction to the power consumption of the M2M device can be minimized.
  • the effect of minimizing the signaling generated from a large number of M2M devices can significantly reduce the signal congestion of the air interface.
  • FIG. 1 is a diagram for schematically explaining a device configuration such as an M2M device and a base station according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows an example of a flowchart of a process for receiving an M2M SMS from a base station by an M2M device not supporting mobility
  • FIG. 3 shows an example of a flowchart of a process for receiving M2M SMS from a base station by an M2M device supporting mobility
  • FIG. 4 shows an example of a flowchart of a process for transmitting M2M SMS to a base station by an M2M device not supporting mobility
  • FIG. 5 illustrates an example of a flowchart of a process for receiving an M2M SMS broadcast from a base station by an M2M device not supporting mobility
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method of transmitting an M2M SMS by an M2M device and a base station in a connected mode
  • FIG. 7 shows an example of a flowchart of a process of receiving a M2M SMS to a base station by a small mobility M2M device
  • FIG. 8 shows another example of a flowchart of a process of receiving a M2M SMS to a base station by a small mobility M2M device
  • 9 and 10 are diagrams illustrating an example of a flowchart of a process of receiving fixed M2M devices in an IEEE 802.16e system by fixed M2M devices;
  • FIG. 11 illustrates an example of a flowchart of a process of receiving an M2M SMS in an IEEE 802.16e system by an M2M device;
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a process for transmitting an uplink M2M SMS by an M2M device operating in an idle mode
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a process for transmitting an uplink M2M SMS by an M2M device operating in an idle mode
  • 14A and 14B are diagrams illustrating an example of a process of transmitting an uplink M2M SMS by an M2M device to a base station and a process of transmitting a downlink M2M SMS to an M2M device by the M2M device in a connected mode, respectively;
  • 15 and 16 are diagrams illustrating an example of a process for transmitting an uplink M2M SMS to a base station and a procedure for receiving a downlink M2M SMS from a base station by an M2M device operating in a connected mode, respectively;
  • 17 is a diagram illustrating an example of a process for receiving an M2M SMS by an M2M device operating in an idle mode.
  • FIG. 1 is a diagram for schematically explaining a device configuration such as an M2M device and a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the M2M device 100 may be variously referred to as an M2M communication device, an M2M terminal, or the like.
  • the M2M device 100 and the base station 150 may be RF units 110 and 160 and a processor 120, respectively. , 170, and optionally memories 130, 180.
  • each of the RF units 110 and 160 may include transmitters 111 and 161 and receivers 112 and 162.
  • the transmitter 111 and the receiver 112 are configured to transmit and receive signals with the base station 150 and other M2M devices
  • the processor 120 is the transmitter 111 and the receiver. Functionally connected to 112, the transmitter 111 and the receiver 112 may be configured to control a process of transmitting and receiving signals with other devices.
  • the processor 120 may perform various types of processing on the signal to be transmitted and then transmit the signal to the transmitter 111, and may perform processing on the signal received by the receiver 112. If necessary, the processor 120 may store information included in the exchanged message in the memory 130. With such a structure, the M2M device 100 may perform the methods of the various embodiments described below.
  • the M2M device 100 may include various additional configurations depending on the device application type.
  • the M2M device 100 may include an additional configuration for power measurement, and the like.
  • the power measurement operation may be performed by the processor 120 illustrated in FIG. 1. May be controlled, or may be controlled by a separately configured processor (not shown).
  • FIG. 1 illustrates an example in which communication is performed between the M2M device 100 and the base station 150, the M2M communication method according to the present invention may occur between M2M devices, and each of the devices is shown in FIG. 1.
  • the method according to various embodiments described below may be performed in the same form as each device configuration shown in FIG.
  • the transmitter 161 and the receiver 162 of the base station 150 are configured to transmit and receive signals with other base stations, M2M servers, and M2M devices, and the processor 170 is the transmitter 161 and the receiver 162. Functionally connected with, the transmitter 161 and the receiver 162 may be configured to control a process of transmitting and receiving signals with other devices.
  • the processor 170 may perform various processing on the signal to be transmitted and then transmit the signal to the transmitter 161, and may perform the processing on the signal received by the receiver 162. If necessary, the processor 170 may store information included in the exchanged message in the memory 130. With such a structure, the base station 150 may perform the method of various embodiments described below.
  • Processors 120 and 170 of each of the M2M device 110 and the base station 150 instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operation at the M2M device 110 and the base station 150, respectively.
  • Each of the processors 120 and 170 may be connected to memories 130 and 180 that store program codes and data.
  • the memories 130 and 180 are coupled to the processors 120 and 170 to store operating systems, applications, and general files.
  • the processors 120 and 170 may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like.
  • the processors 120 and 170 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • firmware or software when implementing embodiments of the present invention using firmware or software, the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • Firmware or software configured to be may be included in the processors 120 and 170 or may be stored in the memories 130 and 180 to be driven by the processors 120 and 170.
  • M2M devices which may be variously called M2M devices, M2M communication devices, etc.
  • M2M communication devices will gradually increase in a certain network as the machine application type increases.
  • the types of device applications under discussion include (1) security, (2) public safety, (3) tracking and tracing, (4) payment, and (5) healthcare.
  • M2M devices that are the same application or the same service area may be formed as a group based on the type of M2M application, service area, etc., driven by a base station or M2M device in a network where M2M devices are scattered. This group may be composed of a representative M2M device and a member M2M device.
  • the representative M2M devices in the group may collect data received from the member M2M devices and deliver them to the base station. However, it does not preclude the member M2M device from transmitting data to the base station.
  • M2M devices operating in an idle mode to receive M2M service may communicate with an M2M server through a base station.
  • M2M devices quickly transmit / receive uplink / downlink data while receiving a short message of small size data or transmitting a small size message from the M2M server while reducing additional overhead.
  • data having a size of 140 bytes or less may be referred to as data of small size, M2M SMS, SMS, Short Message (SM), etc., hereinafter, referred to as M2M SMS.
  • the L2-XFER message which is an L2 (Layer 2) transmission message used by an M2M device to transmit an M2M SMS
  • M2M devices that do not require mobility
  • the performance parameters of M2M devices that do not require mobility may be entered by the M2M device into a network (or communication system).
  • M2M devices that do not require mobility may be simplified because the handover or location update function may be deactivated. Therefore, M2M devices may be assigned a device class (for example, whether the device type is an M2M device or a non-M2M device) and information about mobility of the M2M device during a network entry. For example, whether the M2M device supports mobility) may be informed to the base station.
  • the M2M device may perform capability negotiation during the network entry process with the base station.
  • the M2M device may transmit negotiation parameters as shown in Table 1 through an AAI-SBC-REQ message or an AAI-REG-REQ message as an example.
  • the M2M device is a base station at the time of network entry, whether the base station is an M2M device or not an M2M device, and / or whether the M2M device supports mobility or an M2M device that does not support mobility, if the M2M device is an M2M device. You can inform.
  • the AAI-PAG-ADV message is a message for sending a paging advertisement to a terminal (or M2M device) in which the base station operates in idle mode.
  • the base station may add the parameters shown in Table 2 to the AAI-PAG-ADV message to instruct the M2M devices operating in the idle mode to receive the M2M SMS.
  • the indicator indicating the M2M SMS transmission may be applied in association with the group ID so that all M2M devices belonging to the group can recognize when the M2M device belongs to the M2M group.
  • the base station transmits the M2M SMS in a broadcast form by setting the M2M SMS indicator value to '0' in the AAI-PAG-ADV message. May be informed to the M2M device, and the M2M device may be notified to the M2M device that the M2M SMS is delivered in unicast form by setting the M2M SMS indicator value to '1'. Of course, the opposite is also true.
  • the base station may inform the M2M device by additionally including M2M SMS offset information indicating when the M2M SMS is delivered to the AAI-PAG-ADV message.
  • the M2M SMS offset information is information on the time at which the M2M SMS is transmitted.
  • the M2M SMS offset information may be expressed in a time unit corresponding to a difference from when the M2M SMS offset information is transmitted to when the M2M SMS is transmitted. It can be expressed as a time value.
  • the unit of time may be represented by a subframe, a slot, a frame, a superframe, and the like.
  • the AAI-RNG-REQ message is a message transmitted by the terminal (or M2M device) to the base station when the network enters.
  • Table 3 shows parameters additionally included in the AAI-RNG-REQ message.
  • the M2M device may transmit the M2M SMS indicator (for example, 1 bit) included in the AAI-RNG-REQ message for notifying the base station that the M2M SMS is to be transmitted in the idle mode.
  • the M2M device may inform the M2M device that the M2M SMS is delivered in broadcast form with the M2M SMS indicator value '0', and the M2M SMS in unicast form with the M2M SMS indicator value '1'. The M2M device may be informed that the message is delivered. Of course, the opposite is also true.
  • the M2M device may additionally include M2M server ID or M2M server index information in the AAI-RNG-REQ message so that the M2M SMS can be correctly routed by the base station. Then, the base station can deliver the received M2M SMS data to the corresponding M2M server based on the received M2M server ID or M2M server index information.
  • the M2M device may transmit to the base station additionally including parameters as shown in Table 4 below through, for example, an AAI-L2-XFER message having an AAI L2 transfer function.
  • the M2M device may transmit, for example, 8 bits of L2-XFER type information and M2M server identifier information (ID or index) to the base station in the AAI-L2-XFER message.
  • the transfer-type of the L2-XFER message may be newly defined.
  • the transfer-type of the L2-XFER message may be set to type 10. If the transfer-type of the L2-XFER message is 10, this means that the M2M SMS is to be transmitted.
  • the M2M device may include M2M server identifier information in the AAI-L2-XFER message and transmit the same to the base station.
  • FIG. 2 shows an example of a flowchart of a process for receiving an M2M SMS from a base station by an M2M device that does not support mobility.
  • the M2M device may exchange whether the M2M device supports mobility through an AAI-SBC-REQ / RSP message with the base station (S210). Thereafter, the M2M device may enter a connected state (S220), and then enter an idle mode (S230).
  • the base station When the base station intends to transmit the M2M SMS to the M2M device operating in the idle mode, it may indicate that there will be downlink M2M SMS transmission through paging announce of the AAI-PAG-ADV message as an example (S240). ).
  • the received M2M device may receive the M2M SMS through an unsolicited AAI-RNG-RSP message or an assignment A-MAP IE message without a request of the M2M device (S250).
  • the M2M device that does not support mobility during the network entry process (for example, the fixed M2M device) may not update the location after receiving the paging notification.
  • the fixed M2M device does not perform the location update, it means that it does not perform code ranging.
  • location update may be performed after receiving a paging notification.
  • the base station may transmit the idle mode M2M device by setting the M2M SMS indicator value to '0' in the AAI-PAG-ADV message in step S240. have. Then, the processor 120 of the M2M device can confirm that the M2M SMS is transmitted in unicast type by decoding the M2M SMS indicator value, and monitor the assigned A-MAP IE message or the AAI-RNG-RSP message including the M2M SMS. Can wait to receive.
  • step S240 when the base station intends to transmit the downlink M2M SMS, it is possible to display the M2M SMS indication bit in the AAI-PAG-ADV message as activated and to transmit the M2M SMS offset information in the AAI-PAG-ADV message.
  • the M2M SMS offset information is for informing information about the time at which the M2M SMS is transmitted.
  • the M2M SMS offset information is related to the time difference between the time at which the AAI-PAG-ADV message is transmitted and the time at which the M2M SMS is transmitted.
  • a specific time unit e.g., slot, subframe, frame, superframe
  • the processor 120 of the M2M device may decode this M2M SMS offset information to know when the M2M SMS will be sent.
  • the M2M device needs to monitor the reception of the AAI-RNG-RSP message including the M2M SMS from the base station based on the M2M SMS offset information. If the M2M device does not receive the AAI-RNG-RSP message at the time indicated by the M2M SMS offset information, the M2M device may attempt to update the location and request the base station to retransmit the M2M SMS. On the contrary, if the M2M device receives the AAI-RNG-RSP message at the corresponding time point, the M2M device may transmit a reception acknowledgment response message (for example, AAI-MSG-ACK) to the base station (S270).
  • a reception acknowledgment response message for example, AAI-MSG-ACK
  • FIG 3 shows an example of a flowchart of a process for receiving M2M SMS from a base station by an M2M device supporting mobility.
  • the process of receiving the M2M SMS from the base station by the M2M device supporting mobility is the same as that of the operation of the M2M device not supporting mobility in FIG. 2. Therefore, the contents described in the steps S210 to S260 of FIG. 2 are the same as those described in S310 to S340 and S360 to S370 in FIG. 3, respectively.
  • the M2M device supporting mobility in step S340 receives an AAI-PAG-ADV message including an M2M SMS indication from the base station
  • the M2M device supporting the mobility may be used for location update (ie ranging) as a response.
  • FIG. 4 shows an example of a flowchart of a process for transmitting M2M SMS to a base station by an M2M device that does not support mobility.
  • the M2M device that does not support mobility may be operating in the idle mode at a specific time (S410).
  • the M2M SMS may be transmitted to the base station through the AAI-RNG-REQ message as an example (S420).
  • the M2M device indicates a parameter indicating an M2M SMS in an AAI-RNG-REQ message (for example, transmitting a unicast M2M SMS) and an M2M server identifier (for example, an M2M server) as a destination to which the M2M SMS is actually transmitted. ID or M2M server index) may be included together and transmitted to the base station (S420).
  • the M2M device includes the M2M server identifier in the AAI-RNG-REQ message in order to distinguish the M2M server in an environment in which there are a plurality of M2M servers.
  • the base station delivers the M2M SMS received from the M2M device to the destination M2M server (S430), and sends a message to the M2M device confirming that the M2M SMS has been delivered to the M2M server in response to the AAI-RNG-REQ message. It may be (S440).
  • FIG. 5 illustrates an example of a flowchart of a process for receiving an M2M SMS broadcast from a base station by an M2M device that does not support mobility.
  • the base station includes, as an example, M2M including M2M SMS offset information indicating when M2M SMS is delivered along with M2M SMS indication information indicating that M2M SMS has been delivered in an AAI-PAG-ADV message. It can transmit to the device (S540). Thereafter, the base station may transmit the M2M SMS to the M2M device through the L2-XFER message (S550).
  • the M2M device waits to receive the L2-XFER message after the offset value from the time when the AAI-PAG-ADV message is received according to the M2M SMS indication information and the M2M SMS offset information received in step S540.
  • the L2-XFER message transmitted by the base station is a broadcast message.
  • the base station can transmit the M2M SMS to the M2M devices in the form of multicast. There is (S550).
  • the base station may transmit the indication information indicating that the M2M SMS is transmitted and the M2M SMS offset information in the AAI-PAG-ADV message (S540), and broadcast allocation A-MAP (Broadcast Assignment).
  • the A-MAP) message may transmit the M2M SMS to the M2M device (S550).
  • the M2M device needs to monitor the Broadcast Assignment A-MAP IE (Broadcast Assignment A-MAP IE) message. If the AAI-PAG-ADV message does not include the M2M SMS offset information, if the indication that the M2M SMS is to be transmitted is activated, the M2M device needs to continuously monitor the broadcast allocation A-MAP. As such, the M2M device operating in the idle mode may receive the broadcast M2M SMS through the L2-XFER or the broadcast A-MAP IE message.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method of transmitting an M2M SMS by an M2M device and a base station in a connected mode.
  • an uplink M2M SMS may be transmitted through an AAI-L2-XFER message.
  • the M2M device may additionally include the identifier information of the M2M server, which is the destination to which the M2M SMS is to be transmitted, in the AAI-L2-XFER message and transmit it to the base station.
  • the base station may transmit the M2M SMS to the M2M device operating in the connected mode through an L2-XFER message.
  • FIG. 7 shows an example of a flowchart of a process of receiving a M2M SMS to a base station by a small M2M device.
  • the M2M device may transmit information regarding the mobility of the M2M device to the base station in the process of performing capability negotiation or initializing an idle mode when entering the network (S710).
  • the M2M device may transmit its mobility information to the base station as shown in Table 5 below.
  • the M2M device has a bit value indicating mobility when the mobility is small or slow as '00', and when the mobility is normal, the value is '01'. If it is large or fast, the mobility information may be informed to the base station at a value of '10' and at a value of '11' if there is no mobility at all (S710).
  • the M2M device may transition to the idle mode (S720), and the base station may transmit the M2M device to the M2M device including a parameter indicating that the M2M SMS is transmitted in the AAI-PAG-ADV message (S730).
  • the M2M SMS instruction may be an instruction set for each M2M group ID or may be an instruction for each paging group as used in an existing paging advertisement.
  • the M2M device having small mobility transmits a ranging code to a base station (S740), which is sent to confirm that an M2M device having received an M2M SMS transmission indication from a base station exists in a corresponding cell.
  • the ranging code transmitted by the M2M device may be a ranging code previously allocated by the base station for the corresponding M2M device.
  • the base station can check whether the M2M device exists and broadcast all M2M SMS (S750). This is to ensure that the M2M device is identified and the data is transmitted only to the M2M device, but as long as there is a mobile M2M device, the M2M device can receive the M2M SMS. Therefore, the base station needs to transmit the M2M SMS to the broadcast message.
  • FIG. 8 shows another example of a flowchart of a process in which an M2M device having small mobility receives an M2M SMS to a base station.
  • Steps S710 to S750 described in FIG. 7 are the same as steps S810 to S860 of FIG. 8.
  • the difference from FIG. 7 is that when the base station receives the ranging code from the M2M device in step S840, the processor 170 of the base station receives the ranging code and an identifier (DID) of the M2M device that indicates the M2M SMS in step S830.
  • the M2M device that has transmitted the ranging code may be identified by performing a modulo operation on the S850.
  • the processor 170 of the base station may identify the M2M device by performing a ⁇ ranging code (mod) M2M device ID ⁇ operation. Thereafter, the base station may transmit the M2M SMS in unicast form to the corresponding M2M device identified as having transmitted the ranging code (S860).
  • 9 and 10 are diagrams illustrating an example of a flowchart of a process of receiving fixed M2M devices by an M2M SMS in an IEEE 802.16e system, respectively.
  • the base station may transmit an action code '11' to a fixed M2M device through a paging message (eg, a MOB_PAG-ADV message) (S910).
  • the action code '11' may indicate that the M2M SMS is transmitted to the M2M device, and may mean that the location update is omitted.
  • the M2M device which has received this may receive the M2M SMS from the base station through the RNG-RSP message (S920). Thereafter, the M2M device may transmit an RNG-REQ message to the base station including an M2M SMS confirmation TLV (Type Length Value) for confirming M2M SMS reception in response to the RNG-RSP message (S930).
  • the MAC message for acknowledging the M2M SMS may be in the form of a MAC message other than the RNG-REQ message.
  • step S1030 of FIG. 10 the M2M device may transmit the RNG-REQ message to the base station including the ranging purpose indication bit as a response to the RNG-RSP message (S1030).
  • the M2M device needs to be allocated an uplink resource in order to transmit the RNG-REQ message. Since the M2M device needs the M2M device identifier in the idle mode in order to receive the uplink resource, it may be assigned a basic connection ID when receiving the M2M SMS in steps S920 and S1020. The M2M device may immediately cancel the allocated basic connection identifier after transmitting the RNG-REQ message in steps S930 and S1030.
  • the base station sets the M2M SMS indication through the paging message, even if the M2M device unsolicited (unsolicited) CDMA allocation of uplink resources for transmitting the RNG-REQ message of the M2M device It can also be assigned via A-MAP IE message.
  • 11 is a diagram illustrating an example of a flowchart of a process of receiving an M2M SMS in an IEEE 802.16e system by an M2M device.
  • the M2M device may receive a paging message (eg, a MOB_PAG-ADV message) including an action code indicated by a value of '10' from the base station (S1110).
  • the action code '10' value in the MOB_PAG-ADV message indicates that the M2M device updates its location regardless of the mobility type of the M2M device for M2M SMS transmission of the base station.
  • the M2M device may transmit the ranging code through the RNG-REQ message, and may transmit an RNG-RSP message indicating the ranging success to the base station (S1120).
  • the M2M device may transmit an RNG-REQ message to the base station for ranging purposes (eg, for location update) (S1130).
  • the base station receiving the location update from the M2M device transmits the downlink M2M SMS through the RNG-RSP message (S1140), and the received M2M device receives the SMS acknowledgment TLV or ranging purpose through the RNG-REQ message as an acknowledgment response.
  • the TLV SMS Check
  • S1150 may be transmitted to the base station (S1150).
  • the base station may allocate a basic connection identifier (Basic Connection ID, BCID) when transmitting the SMS through the RNG-RSP message in step S1140.
  • BCID Basic Connection ID
  • the M2M device may immediately terminate the assigned default connection identifier after successfully transmitting the RNG-REQ message.
  • an uplink resource is required for an M2M device to send an RNG-REQ message as a message confirming reception of an M2M SMS. If the base station is configured to indicate that the M2M SMS is to be transmitted through a paging message, the base station uses the CDMA assignment IE message to provide uplink resources required for the M2M device to transmit the M2M SMS acknowledgment message without a request from the M2M device. Can be assigned
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a process for transmitting an uplink M2M SMS by an M2M device operating in an idle mode.
  • the M2M device may transmit a ranging code through an RNG-REQ message, and may transmit an RNG-RSP message indicating the ranging success to the base station (S1210). Thereafter, the M2M device may transmit a RNG-REQ message to the base station for the ranging purpose (eg, location update) (S1220). At this time, the M2M device may transmit an RNG-REQ message to the base station, including the uplink M2M SMS (S1220). Thereafter, the M2M device may receive a response confirming reception of the uplink M2M SMS from the base station through an RNG-RSP message (S1230).
  • the M2M device may transmit a ranging code through an RNG-REQ message, and may transmit an RNG-RSP message indicating the ranging success to the base station (S1210). Thereafter, the M2M device may transmit a RNG-REQ message to the base station for the ranging purpose (eg, location update) (S1220). At this time, the
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a process for transmitting an uplink M2M SMS by an M2M device operating in an idle mode.
  • Processes S1310 to S1330 illustrated in FIG. 13 are the same as processes S1210 to S1230 described with reference to FIG. 12.
  • the M2M device transmits M2M SMS indication information indicating that the M2M SMS is transmitted in the RNG-REQ message to the base station.
  • the M2M device operating in idle mode transmits information indicating ranging purpose for uplink M2M SMS transmission to the base station, and the base station receiving the M2M SMS confirmation TLV is used to confirm receipt of the M2M SMS through the RNG-RSP message. Can be inserted and sent to the M2M device.
  • 14A and 14B are diagrams illustrating an example of a process of transmitting an uplink M2M SMS by an M2M device to a base station and a process of transmitting a downlink M2M SMS to an M2M device by the M2M device in a connected mode, respectively.
  • an M2M device may transmit an uplink M2M SMS to a base station in a connected mode state through a MOB_L2-XFER message and receive a response to uplink M2M SMS from a base station through a MOB_L2-XFER message.
  • an M2M device may receive a downlink M2M SMS from a base station in a connected mode state through a MOB_L2-XFER message, and transmit an acknowledgment of receiving the M2M SMS to the base station through a MOB_L2-XFER message.
  • the MOB_L2-XFER MAC message for M2M SMS transmission of the M2M device operating in the connected mode is defined as a container message, and may transmit M2M SMS data and transmit an M2M SMS acknowledgment.
  • the M2M SMS data TLV may be included in the MOB_L2-XFER MAC message
  • the type 1 the M2M SMS confirmation TLV may be included in the MOB_L2-XFER MAC message.
  • This MOB_L2-XFER MAC message can be briefly expressed as follows.
  • Type-0 M2M SMS Data
  • Type-1 M2M SMS Check ⁇
  • 15 and 16 are diagrams illustrating examples of a process of transmitting an uplink M2M SMS to a base station and a process of receiving a downlink M2M SMS from a base station by an M2M device operating in a connected mode, respectively.
  • the M2M device is operating in a connected mode.
  • the M2M device may transmit an uplink M2M SMS (M2M SMS TLV) to the base station through the PKM-REQ message, and may receive an acknowledgment of receiving the uplink M2M SMS from the base station through the PKM-RSP message.
  • the base station may transmit a downlink M2M SMS (M2M SMS TLV) to an M2M device operating in a connected mode through a PKM-RSP message, and transmit an acknowledgment of receiving a downlink M2M SMS through a PKM-REQ message. Receive from the device.
  • the PKM-REQ / RSP message may be defined according to a code as shown in Table 6 below for transmitting M2M SMS or confirming M2M SMS. Therefore, the M2M device needs to inform the base station by distinguishing whether to transmit an M2M SMS or an M2M SMS confirmation while transmitting a PKM-REQ message using a predefined code. In addition, the base station also needs to inform the M2M device whether the PKM-RSP message is for transmitting the M2M SMS or confirming the reception of the M2M SMS using a predefined code.
  • 17 is a diagram illustrating an example of a process for receiving an M2M SMS by an M2M device operating in an idle mode.
  • the M2M device may be operating in an idle mode (S1710). Thereafter, the M2M device may receive information indicating that the M2M SMS is transmitted through the AAI-PAG-ADV page and information on the time when the M2M SMS is transmitted (S1720). M2M devices with low or no mobility may not need to perform code ranging for location update. As such, if the M2M device does not perform code ranging, a ranging identifier (RA-ID) is not generated. In this case, the base station may transmit the identifier of the M2M device or the M2M group identifier to which the M2M device belongs to the corresponding M2M device through an M2M device ID IE message as an example (S1730).
  • RA-ID ranging identifier
  • the base station may transmit to the M2M device a CDMA-assigned A-MAP IE message including downlink resource allocation information through which the M2M SMS is transmitted and uplink resource allocation information for sending a response to receiving the M2M SMS. (S1740).
  • downlink resource allocation information through which the M2M SMS is transmitted and uplink resource allocation information for transmitting a response to receiving the M2M SMS may be transmitted by masking a cyclic redundancy check (CRC) with the M2M device identifier or the M2M group identifier.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the processor 120 of the M2M device uses the M2M device identifier or the M2M group identifier received in step S1730 to transmit the M2M SMS included in the CDMA-assigned A-MAP IE message received in step S1740. It is possible to decode the link resource allocation information and the uplink resource allocation information for sending a response to the M2M SMS reception.
  • the base station may transmit the M2M SMS to the M2M device through the AAI-RNG-RSP message (S1750). If the M2M device receives the M2M SMS, it may transmit an acknowledgment to the base station through the AAI-MSG-ACK message (S1760). If the M2M device does not receive the M2M SMS at the corresponding M2M SMS transmission time, the M2M device performs location update. In this case, in order to indicate that the location update is location update for receiving the M2M SMS, the M2M device may transmit a ranging purpose indication (for example, location update for receiving the M2M SMS) to the base station by including the AAI-RNG-REQ message. have. Receiving this, the base station knows that the M2M SMS transmission has not been properly transmitted and can retransmit the M2M SMS to the M2M device through a response to the location update.
  • a ranging purpose indication for example, location update for receiving the M2M SMS
  • the base station transmits the M2M SMS through the AAI-RNG-RSP message (S1750), and after receiving the M2M device transmits the AAI-MSG-ACK message to the base station to confirm this (S1760), the base station Since the M2M device can retransmit the M2M SMS if the AAI-MSG-ACK message is not received, the M2M device needs to continuously monitor whether the AAI-RNG-RSP message is received even if the M2M SMS is not received at the indicated transmission time.
  • destinations of the short message of the existing terminal and the M2M SMS of the M2M device may be different. Therefore, when transmitting a short message or M2M SMS, it is necessary to additionally include information on the destination.
  • Table 7 can be defined by adding fields to AAI-RNG-REQ / RSP messages.
  • the MAC message used in the process for transmitting and receiving the M2M SMS by the M2M device and the base station described above may be not only a message of the name indicated by the present invention but also another type of MAC message.
  • the fixed M2M device according to the mobility characteristics of the M2M device for M2M SMS transmission to receive the downlink M2M SMS without performing a location update, in the case of a small M2M device to minimize the signaling
  • the process of receiving the M2M SMS in the direction to the power consumption of the M2M device can be minimized.
  • the M2M device and the base station apparatus operating in the idle mode and the method of performing the communication are industrially available in various communication systems such as IEEE 802.16, 3GPP LTE, LTE-A.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

유휴 모드로 동작중인 M2M 기기와 기지국 장치 및 이들이 통신을 수행하는 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 기지국과 통신을 수행하는 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기에서, 수신기는 기지국으로부터 사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지와 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 수신할 수 있다. 프로세서는 상기 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보에 기초하여 상기 기지국으로부터 상기 제 1 데이터를 수신하도록 제어할 수 있다.

Description

유휴 모드에서 동작 중인 M2M 기기 및 기지국 장치와 이들 간의 통신 수행 방법
본 발명은 유휴 모드에서 동작 중인 M2M 기기 및 기지국 장치와 이들 간의 통신 수행 방법에 관한 것이다.
기기 간 통신(Machine to Machine, 이하 M2M)이란 표현 그대로 전자 장치와 전자 장치 간의 통신을 의미한다. 광의로는 전자 장치 간의 유선 혹은 무선 통신이나, 사람이 제어하는 장치와 기계간의 통신을 의미하지만 최근에는 전자 장치와 전자 장치 간 즉, 기기 간 무선 통신을 특별히 지칭하는 것이 일반적이다.
M2M 통신의 개념이 처음 도입된 1990년대 초반에는 원격 조정이나 텔레매틱스 정도의 개념으로 인식되었고, 파생되는 시장자체도 매우 한정적이었으나, 지난 몇 년간 M2M 통신은 고속 성장을 거듭하며 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 주목 받는 시장으로 성장하였다. 특히, 판매 관리 시스템(POS, Point Of Sales)과 보안 관련 응용 시장에서 물류 관리(Fleet Management), 기계 및 설비의 원격 모니터링, 건설 기계 설비상의 작동시간 측정 및 열이나 전기 사용량을 자동 측정하는 지능 검침(Smart Meter) 등의 분야에서 큰 영향력을 발휘하였다. 앞으로의 M2M 통신은 기존 이동 통신 및 무선 초고속 인터넷이나 Wi-Fi 및 Zigbee 등 소출력 통신 솔루션과 연계하여 더욱 다양한 용도로 활용되어 더 이상 B2B 시장에 국한하지 않고 B2C 시장으로 영역을 확대할 수 있는 토대가 될 것이다.
M2M 통신시대에서는 SIM 카드를 장착한 모든 기계에 데이터 송수신이 가능해 원격 관리 및 통제를 할 수 있다. 예를 들면, 자동차, 트럭, 기차, 컨테이너, 자동판매기, 가스탱크 등 수없이 많은 기기와 장비에 M2M 통신기술이 사용될 수 있는 등 적용 범위가 매우 광범위하다.
종래에는 단말을 개별 단위로 관리하는 것이 일반적이어서 기지국과 단말 간에는 일대일 통신환경이었다. 이러한 환경에서 만약 수많은 M2M 기기들을 고려하면, 각 개별 M2M 기기들과 기지국 사이에 발생하는 시그널링으로 인한 네트워크 과부하가 예상된다. 상술한 바와 같이 M2M 통신이 급격히 확산되고 광범위화 되는 경우, 이들 M2M 기기들 사이의 또는 M2M 기기들과 기지국 사이의 통신으로 인한 오버헤드(overhead)가 문제될 수 있다.
따라서, 네트워크 혼잡 등을 최소화하기 위해 유휴 모드로 동작 중인 M2M 기기에게 작은 크기의 데이터를 전송하기 위한 새로운 통신 방식이 필요하게 되었다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine) 기기가 기지국과 통신을 수행하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 기지국이 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine)와 통신을 수행하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 기지국과 통신을 수행하는 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine) 기기를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine)와 통신을 수행하는 기지국 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 일 실시형태로서, 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine) 기기가 기지국과 통신을 수행하는 방법은, 상기 기지국으로부터 사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보에 기초하여 상기 기지국으로부터 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 기지국으로 상기 제 1 데이터의 수신에 대한 확인 응답으로서 제 3 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사전에 설정한 데이터의 크기는 140 바이트(byte) 이하일 수 있으며, 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보는 상기 제 1 메시지가 전송되는 시점부터 상기 제 1 데이터가 전송되는 시점 간의 차이에 해당하는 시간 단위 또는 시간값 정보를 포함할 수 있다. 상기 시간 단위는 슬롯, 서브프레임, 프레임 및 수퍼프레임 단위 중 어느 하나일 수 있다. 상기 제 1 메시지는 AAI-PAG-ADV 메시지 타입이며 상기 제 2 메시지는 AAI-RNG-RSP 메시지 타입일 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 다른 일 실시형태로서, 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine) 기기가 기지국과 통신을 수행하는 방법은, 상기 기지국으로부터 사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 M2M 기기의 식별자 정보 또는 상기 M2M 기기가 속한 M2M 그룹의 식별자 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 M2M 기기의 식별자 또는 상기 M2M 그룹의 식별자로 마스킹(masking)된 상기 제 1 데이터가 전송되는 자원 할당에 관한 정보를 포함하는 제 3 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 3 메시지에 기초하여 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 4 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 제 3 메시지는 상기 M2M 기기가 상기 제 1 데이터의 수신 확인 응답을 전송하기 위한 상향링크 자원 할당 정보를 더 포함할 수 있으며, 상기 상향링크 자원 할당 정보에 기초하여 상기 제 1 데이터의 수신 확인 응답으로서 상기 기지국으로 제 5 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 일 실시형태로서, 기지국이 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine)와 통신을 수행하는 방법은, 사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터를 전송함을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터를 전송하는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 1 데이터를 전송하는 해당 시간에 상기 M2M 기기로 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 M2M 기기로부터 상기 제 1 데이터의 수신에 대한 확인 응답으로서 제 3 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 다른 일 실시형태로서, 기지국이 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine) 기기와 통신을 수행하는 방법은, 사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 M2M 기기로 전송하는 단계; 상기 M2M 기기의 식별자 정보 또는 상기 M2M 기기가 속한 M2M 그룹의 식별자 정보를 포함하는 제 2 메시지를 상기 M2M 기기로 전송하는 단계; 상기 M2M 기기의 식별자 또는 상기 M2M 그룹의 식별자로 마스킹(masking)된 상기 제 1 데이터가 전송되는 자원 할당에 관한 정보를 포함하는 제 3 메시지를 상기 M2M 기기로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 메시지에 따른 제 1 데이터가 전송되는 해당 시간 및 상기 제 3 메시지에 따른 제 1 데이터가 전송되는 자원을 통해 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 4 메시지를 상기 M2M 기기로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법에서, 상기 제 3 메시지는 상기 M2M 기기가 상기 제 1 데이터의 수신 확인 응답을 전송하기 위한 상향링크 자원 할당 정보를 더 포함할 수 있으며, 상기 M2M 기기로부터 상기 할당된 상향링크 자원을 통해 상기 제 1 데이터의 수신 확인 응답으로서 제 5 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기지국과 통신을 수행하는 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine) 기기는, 상기 기지국으로부터 사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지와 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 수신하는 수신기; 및 상기 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보에 기초하여 상기 기지국으로부터 상기 제 1 데이터를 수신하도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 M2M 기기는 상기 기지국으로 상기 제 1 데이터의 수신에 대한 확인 응답으로서 제 3 메시지를 전송하는 송신기를 더 포함할 수 있다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 다른 일 실시형태로서, 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine)와 통신을 수행하는 기지국 장치는, 사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터를 전송함을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터를 전송하는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지와 사기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 전송하는 송신기; 및 상기 제 1 데이터를 전송하는 해당 시간에 상기 M2M 기기로 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 기지국 장치는 상기 M2M 기기로부터 상기 제 1 데이터의 수신에 대한 확인 응답으로서 제 3 메시지를 수신하는 수신기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, M2M SMS 전송을 위해 M2M 기기의 이동성 특징에 따라 고정된 M2M 기기의 경우는 위치 갱신을 수행하지 않고 하향링크 M2M SMS를 수신하도록 하며, 이동성이 작은 M2M 기기의 경우에는 시그널링을 최소화하는 방향으로 M2M SMS를 수신하도록 하는 과정을 정의함으로써 M2M 기기의 전력소모를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라, 수많은 M2M 기기들로부터 발생되는 시그널링을 최소화함으로써 무선 인터페이스의 신호 혼잡을 상당히 줄일 수 있는 효과가 생긴다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 M2M 기기 및 기지국 등의 장치 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면,
도 2는 이동성을 지원하지 않는 M2M 기기가 기지국으로부터 M2M SMS를 수신하기 위한 과정의 흐름도의 일 예를 나타내고,
도 3은 이동성을 지원하는 M2M 기기가 기지국으로부터 M2M SMS를 수신하기 위한 과정의 흐름도의 일 예를 나타내고,
도 4는 이동성을 지원하지 않는 M2M 기기가 기지국으로 M2M SMS를 전송하기 위한 과정의 흐름도의 일 예를 나타내고,
도 5는 이동성을 지원하지 않는 M2M 기기가 기지국으로부터 방송되는 M2M SMS를 수신하기 위한 과정의 흐름도의 일 예를 나타내고,
도 6은 연결 모드(connected mode)에서 M2M 기기 및 기지국이 M2M SMS를 전송하는 방법의 일 예를 나타낸 도면,
도 7은 이동성이 작은 M2M 기기가 M2M SMS를 기지국으로 수신하는 과정의 흐름도의 일 예를 나타내고,
도 8은 이동성이 작은 M2M 기기가 M2M SMS를 기지국으로 수신하는 과정의 흐름도의 다른 예를 나타내고,
도 9 및 도 10은 각각 고정된 M2M 기기들이 IEEE 802.16e 시스템에서 M2M SMS를 수신하는 과정의 흐름도의 일 예를 나타낸 도면,
도 11은 M2M 기기가 IEEE 802.16e 시스템에서 M2M SMS를 수신하는 과정의 흐름도의 일 예를 나타낸 도면,
도 12는 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기가 상향링크 M2M SMS를 전송하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면,
도 13은 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기가 상향링크 M2M SMS를 전송하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면,
도 14a 및 도 14b는 각각 연결 모드 상태에서 M2M 기기가 기지국으로 상향링크 M2M SMS를 전송하는 과정과 기지국이 하향링크 M2M SMS를 M2M 기기로 전송하는 과정의 일 예를 나타낸 도면,
도 15 및 도 16은 각각 연결 모드에서 동작중인 M2M 기기가 기지국으로 상향링크 M2M SMS를 전송하기 위한 과정과 기지국으로부터 하향링크 M2M SMS를 수신하는 과정의 일 예를 나타낸 도면, 그리고,
도 17은 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기가 M2M SMS를 수신하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
한편, 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 M2M 기기 및 기지국 등의 장치 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서 M2M 기기(100)(M2M 통신 기기, M2M 단말 등으로 다양하게 호칭할 수 있으나, 이하에서는 간략히 M2M 기기라고 칭함) 및 기지국(150)은 각각 RF 유닛(110, 160), 프로세서(120, 170), 및 선택적으로 메모리(130, 180)를 포함할 수 있다. 그리고, 각 RF 유닛(110, 160)은 송신기(111, 161) 및 수신기(112, 162)를 포함할 수 있다. M2M 기기(100)의 예를 들면, 송신기(111) 및 수신기(112)는 기지국(150) 및 다른 M2M 기기들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(120)는 송신기(111) 및 수신기(112)와 기능적으로 연결되어, 송신기(111) 및 수신기(112)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 전송할 신호에 대한 각 종 처리를 수행한 후 송신기(111)로 전송하며, 수신기(112)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(120)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 M2M 기기(100)는 이하에서 설명한 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다.
도 1에 도시되지는 않았으나, M2M 기기(100)는 그 기기 어플리케이션 타입에 따라 다양한 추가 구성을 포함할 수 있을 것이다. 해당 M2M 기기(100)가 지능형 계량을 위한 것인 경우, 해당 M2M 기기(100)는 전력 측정 등을 위한 추가적인 구성을 포함할 수 있으며, 이와 같은 전력 측정 동작은 도 1에 도시된 프로세서(120)의 제어를 받을 수도, 별도로 구성된 프로세서(미도시)의 제어를 받을 수도 있다.
도 1은 M2M 기기(100)와 기지국(150) 사이에 통신이 이루어지는 경우를 예를 들어 도시하고 있으나, 본 발명에 따른 M2M 통신 방법은 M2M 기기들 사이에도 발생할 수 있으며, 각각의 기기들은 도 1에 도시된 각 장치 구성과 동일한 형태로 이하에서 설명한 다양한 실시형태들에 따른 방법을 수행할 수 있다.
한편, 기지국(150)의 송신기(161) 및 수신기(162)는 다른 기지국, M2M 서버, M2M 기기들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(170)는 송신기(161) 및 수신기(162)와 기능적으로 연결되어, 송신기(161) 및 수신기(162)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(170)는 전송할 신호에 대한 각 종 처리를 수행한 후 송신기(161)로 전송하며, 수신기(162)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(170)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 기지국(150)은 이하에서 설명한 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다.
M2M 기기(110) 및 기지국(150) 각각의 프로세서(120, 170)는 각각 M2M 기기(110) 및 기지국(150)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(120, 170)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리(130, 180)들과 연결될 수 있다. 메모리(130, 180)는 프로세서(120, 170)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(120, 170)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(120, 170)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(120, 170)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(120, 170) 내에 구비되거나 메모리(130, 180)에 저장되어 프로세서(120, 170)에 의해 구동될 수 있다.
M2M 방식으로 통신하는 기기(M2M 기기, M2M 통신 기기 등 다양하게 호칭될 수 있다)들은 그 기기 어플리케이션 타입(Machine Application Type)이 증가함에 따라 일정한 네트워크에서 그 수가 점차 증가할 것이다. 논의되고 있는 기기 어플리케이션 타입으로는 (1) 보안(security), (2) 치안(public safety), (3) 트래킹 및 트레이싱(tracking and tracing), (4) 지불(payment), (5) 건강관리(healthcare), (6) 원격 유지 및 제어(remote maintenance and control), (7)검침(metering), (8) 소비자 장치(consumer device), (9) 판매 관리 시스템(POS, Point Of Sales)과 보안 관련 응용 시장에서 물류 관리(Fleet Management), (10) 자동 판매기(Vending Machine)의 기기간 통신, (11) 기계 및 설비의 원격 모니터링, 건설 기계 설비상의 작동시간 측정 및 열이나 전기 사용량을 자동 측정하는 지능 검침(Smart Meter), (12) 감시 카메라의 감시 영상(Surveillance Video) 통신 등이 있으나 이에 한정될 필요는 없으며, 그 밖에 다양한 기기 어플리케이션 타입이 논의되고 있다.
이와 같이 기기 어플리케이션 타입이 증가함에 따라 M2M 통신 기기들의 수는 일반 이동통신 기기들의 수에 비해 비약적으로 증가할 수 있다. 따라서 이들 모두가 각각 개별적으로 기지국과 통신을 수행하는 경우 무선 인터페이스에 심각한 부하를 줄 수 있으며, 기지국의 스케줄링 방식에 따라 충돌(Collision)이 발생하는 문제가 증가할 수 있다. 따라서, M2M 기기들이 산재한 네트워크에서 기지국 주도로 또는 M2M 기기 주도로 M2M 어플리케이션 종류, 서비스 영역 등을 기준으로 동일한 어플리케이션 또는 동일한 서비스 영역인 M2M 기기들은 하나의 그룹으로 형성할 수 있다. 그리고, 이 그룹은 대표 M2M 기기와 멤버 M2M 기기로 구성될 수 있다.
자원 오버헤드, 네트워크 부하 등의 문제를 고려하여 그룹 내 모든 M2M 기기가 기지국과 데이터를 주고받는 것이 아니라 그룹의 대표 M2M 기기가 멤버 M2M 기기로부터 수신한 데이터를 취합하여 기지국에 전달해 줄 수 있다. 그러나, 멤버 M2M 기기가 기지국으로 데이터를 전송하는 것을 배제하는 것은 아니다.
M2M 서비스를 받고자 하는 유휴 모드(idle mode)로 동작중인 M2M 기기들이 기지국을 통하여 M2M 서버와 통신을 수행할 수 있다. 본 발명에서는 M2M 기기들이 M2M 서버로부터 작은 크기의 데이터(small size data)인 짧은 메시지를 수신하거나 또는 작은 크기의 메시지를 전송하는 때에 추가적인 오버헤드를 줄이면서 신속하게 상향링크/하향링크 데이터 송신/수신을 가능하도록 하기 위한 다양한 방법들을 제안한다. 본 발명에서는 일 예로서 140 바이트(byte) 이하 크기의 데이터를 작은 크기의 데이터, M2M SMS, SMS, SM(Short Message) 등으로 호칭할 수 있지만, 이하에서는 M2M SMS라고 호칭하기로 한다.
유효 모드로 동작 중인 기존의 단말들은 짧은 메시지인 단문 메시지(Short Message)를 전송하기 위해 위치 갱신을 수행하여 자신의 위치를 기지국으로 알리고(존재 확인(presence check) 포함하여 알릴 수 있음) 기지국으로부터 데이터를 수신하였다. 그러나, M2M 기기들 중에 이동성(Mobility)을 지원할 필요가 없는 기기가 있으며, 이동성이 없는 M2M 기기들은 위치 갱신을 수행할 필요가 없기 때문에 M2M 기기의 전력 소모를 최소화하기 위해 시그널링을 최소화 하는 것이 필요하다.
또한, M2M 기기가 M2M SMS를 전송할 때 사용하는 L2 (Layer 2) 전송 메시지인 L2-XFER 메시지는 M2M 기기의 M2M SMS 에 대한 구분자(혹은 식별자)와 전달할 M2M 서버 식별자(예를 들어, 서버 ID 또는 서버 인덱스 등)를 포함하여 기지국에 전송함으로써, 기지국이 해당 M2M 서버에게 M2M SMS를 정확하게 라우팅 하도록 할 수 있다.
M2M 기기의 클래스(class) 또는 그룹에 따라 이동성이 필요 없는 M2M 기기가 존재할 수 있으며, 이러한 이동성이 필요없는 M2M 기기의 성능 파라미터(capability parameter)들은 M2M 기기가 네트워크(또는 통신 시스템)로 진입(entry) 시 기지국과의 성능 협상(capability negotiation) 과정에서 협상될 수 있다. 즉, 이동성이 필요 없는 M2M 기기들은 핸드오버 혹은 위치 갱신 기능이 비활성화 될 수 있으므로 동작이 간단해질 수 있다. 따라서 M2M 기기들은 네트워크 진입 도중에 인간 타입 기기(human type device)와의 구분자(Device class)(예를 들어, 기기 타입이 M2M 기기인지 비-M2M 기기인지 여부)와 M2M 기기의 이동성에 관한 정보(예를 들어, M2M 기기가 이동성을 지원하는지 여부)를 기지국으로 알릴 수 있다.
이하에서, M2M 기기가 IEEE 802.16m IMT-Advanced 시스템 및 IEEE 802.16e 시스템에서 기지국과 통신을 수행하기 위한 방법을 설명한다. 먼저, M2M 기기가 IEEE 802.16m IMT-Advanced 시스템을 기반으로 기지국과 통신을 수행하는 방법에 대해 설명한다.
M2M 기기는 기지국과 네트워크 진입 과정에서 성능 협상(capability negotiation)을 수행할 수 있다. 이때, M2M 기기는 일 예로서 AAI-SBC-REQ 메시지 또는 AAI-REG-REQ 메시지를 통해 다음 표 1과 같은 협상 파라미터들을 전송할 수 있다.
표 1
Figure PCTKR2011003311-appb-T000001
표 1을 참조하면, M2M 기기는 네트워크 진입 시에 기지국으로 자신이 M2M 기기인지 M2M 기기가 아닌지 여부 및/또는 자신이 M2M 기기라면 이동성을 지원하는 M2M 기기인지 이동성을 지원하지 않는 M2M 기기인지를 기지국에 알릴 수 있다.
AAI-PAG-ADV 메시지라 함은 기지국이 유휴 모드로 동작 중인 단말(혹은 M2M 기기)에게 페이징 광고를 보내는 메시지이다. 기지국은 일 예로서 AAI-PAG-ADV 메시지에 다음 표 2에 기재한 파라미터를 추가하여 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기들에게 M2M SMS를 수신하도록 지시할 수 있다. 이 M2M SMS 전송을 지시하는 지시자는 M2M 기기가 M2M 그룹에 속할 경우 그룹에 속한 모든 M2M 기기들이 인지할 수 있도록 그룹 ID와 연합(association) 되어 적용될 수 있다.
표 2
Figure PCTKR2011003311-appb-T000002
표 2를 참조하면, 네트워크 진입 시 협상 과정에서 기기 타입이 M2M 기기 타입인 경우, 기지국은 예를 들어 AAI-PAG-ADV 메시지에 M2M SMS 지시자 값을 '0'으로 하여 M2M SMS가 방송 형태로 전달됨을 M2M 기기에게 알릴 수 있고, M2M SMS 지시자 값을 '1'로 하여 M2M SMS가 유니캐스트 형태로 전달됨을 M2M 기기에 알릴 수 있다. 물론 이 반대의 경우도 가능하다. 기지국은 AAI-PAG-ADV 메시지에 M2M SMS가 언제 전달되는 지를 지시하는 M2M SMS 옵셋 정보를 추가적으로 포함하여 M2M 기기에게 알려줄 수 있다. M2M SMS 옵셋 정보라 함은 M2M SMS가 전송되는 시간에 관한 정보로서, M2M SMS 옵셋 정보가 전송되는 시점부터 M2M SMS가 전송되는 시점까지의 차이에 해당하는 시간 단위로 표현될 수 있으며 또는 차이에 해당하는 시간 값으로 표현될 수 있다. 이러한 시간 단위로는 서브프레임(subframe), 슬롯(slot), 프레임(frame), 수퍼프레임(superframe) 등으로 표현될 수 있다.
AAI-RNG-REQ 메시지는 네트워크 진입 시에 단말(혹은 M2M 기기)이 기지국으로 전송하는 메시지이다. 다음 표 3은 AAI-RNG-REQ 메시지에 추가적으로 포함되는 파라미터들을 나타낸 표이다. 표 3을 참조하면, M2M 기기는 유휴 모드에서 M2M SMS를 상향링크 전송하고자 함을 기지국에 알리기 위한 M2M SMS 지시자(예를 들어, 1 비트)를 AAI-RNG-REQ 메시지에 포함하여 전송할 수 있다. 표 2와 마찬가지로, M2M 기기는 M2M SMS 지시자 값을 '0'으로 하여 M2M SMS가 방송 형태로 전달됨을 M2M 기기에게 알릴 수 있고, M2M SMS 지시자 값을 '1'로 하여 M2M SMS가 유니캐스트 형태로 전달됨을 M2M 기기에 알릴 수 있다. 물론 이 반대의 경우도 가능하다.
또한, M2M 기기는 M2M SMS가 기지국에 의해 정확하게 라우팅될 수 있도록 AAI-RNG-REQ 메시지에 M2M 서버 ID 또는 M2M 서버 인덱스 정보를 추가적으로 포함하여 기지국에 전송할 수 있다. 그러면, 기지국은 수신한 M2M 서버 ID 또는 M2M 서버 인덱스 정보에 기초하여 수신한 M2M SMS 데이터를 해당 M2M 서버에게 전달해 줄 수 있다.
표 3
Figure PCTKR2011003311-appb-T000003
M2M 기기는 예를 들어 AAI L2 전달(transfer) 기능을 하는 AAI-L2-XFER 메시지를 통해 다음 표 4와 같은 파라미터를 추가적으로 포함하여 기지국에 전송할 수 있다.
표 4
Figure PCTKR2011003311-appb-T000004
표 4를 참조하면, M2M 기기는 AAI-L2-XFER 메시지에 예를 들어 8 비트의 L2-XFER 타입 정보와 M2M 서버 식별자 정보(ID 또는 인덱스)를 포함하여 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, L2-XFER 메시지가 M2M SMS를 전송하기 위한 경우에는 L2-XFER 메시지의 transfer-type을 새롭게 정의할 수 있는데, 일 예로서 L2-XFER 메시지의 transfer-type를 type 10으로 설정할 수 있다. L2-XFER 메시지의 transfer-type이 10이면 이는 M2M SMS를 전송하기 위한 것임을 의미하는 것이다. L2-XFER 타입이 M2M SMS인 경우에 M2M 기기는 M2M 서버 식별자 정보를 AAI-L2-XFER 메시지에 포함시켜 기지국으로 전송할 수 있다.
도 2는 이동성을 지원하지 않는 M2M 기기가 기지국으로부터 M2M SMS를 수신하기 위한 과정의 흐름도의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, M2M 기기는 기지국과 AAI-SBC-REQ/RSP 메시지를 통해 M2M 기기가 이동성을 지원하는지 여부를 교환할 수 있다(S210). 그 후, M2M 기기는 접속(Connected) 상태로 들어가고(S220), 이후 유휴 모드로 들어갈 수 있다(S230).
기지국이 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기에게 M2M SMS를 전송하고자 할 때에는 일 예로서 AAI-PAG-ADV 메시지의 페이징 알림(paging announce)를 통해 하향링크 M2M SMS 전송이 있을 것이라는 것을 지시할 수 있다(S240). 이를 전달받은 M2M 기기는 M2M 기기의 요청 없이도(unsolicited) AAI-RNG-RSP 메시지 또는 할당 A-MAP IE(Assignment A-MAP IE) 메시지를 통해 M2M SMS를 수신할 수 있다(S250). 이때, 네트워크 진입 과정에서 이동성을 지원하지 않는 M2M 기기는(예를 들어, 고정된 M2M 기기)의 경우 페이징 알림을 수신한 후 위치 갱신을 하지 않을 수 있다. 고정형 M2M 기기가 위치 갱신을 하지 않는다는 것은 코드 레인징(code ranging)을 하지 않는다는 의미를 포함한다. 그러나, 이동성을 지원하는 M2M 기기의 경우에는 페이징 알림을 수신한 후 위치 갱신을 수행할 수 있다.
기지국이 하향링크 M2M SMS를 M2M 기기에게 유니캐스트로 전송할 필요가 있는 경우에는, 기지국은 S240 단계에서 AAI-PAG-ADV 메시지에 M2M SMS 지시자값을 '0'로 설정하여 유휴 모드 M2M 기기에게 전송할 수 있다. 그러면, M2M 기기의 프로세서(120)는 M2M SMS 지시자값을 디코딩하여 M2M SMS가 유니캐스트 타입으로 전송됨을 확인할 수 있고, 할당 A-MAP IE 메시지를 모니터링 하거나 M2M SMS가 포함된 AAI-RNG-RSP 메시지의 수신을 기다릴 수 있다.
S240 단계에서, 기지국이 하향링크 M2M SMS를 전송하려는 경우 AAI-PAG-ADV 메시지에 M2M SMS 지시 비트를 활성화 상태로 표시하고 AAI-PAG-ADV 메시지에 M2M SMS 옵셋(offset) 정보를 함께 전달할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, M2M SMS 옵셋 정보는 M2M SMS가 전송되는 시간에 관한 정보를 알려주기 위한 것으로서, 앞서 설명한 바와 같이 AAI-PAG-ADV 메시지가 전송되는 시점부터 M2M SMS가 전송되는 시점 간의 시간 차이에 해당하는 특정 시간 단위(예를 들어, 슬롯, 서브프레임, 프레임, 수퍼프레임)를 나타내거나 또는 AAI-PAG-ADV 메시지가 전송되는 시점부터 M2M SMS가 전송되는 시점 간의 시간 차이에 해당하는 시간값을 나타낼 수 있다. M2M 기기의 프로세서(120)는 이 M2M SMS 옵셋 정보를 디코딩하여 언제 M2M SMS가 전송될 것이라는 알 수 있다.
따라서, M2M 기기는 M2M SMS 옵셋 정보에 기초하여 기지국으로부터 M2M SMS를 포함하는 AAI-RNG-RSP 메시지 수신을 모니터링 할 필요가 있다. 만약, M2M 기기가 M2M SMS 옵셋 정보가 가리키는 시점에서 AAI-RNG-RSP 메시지를 수신하지 못했을 경우, M2M 기기는 위치 갱신을 시도하고 기지국으로 하여금 M2M SMS를 재전송해 주기를 요청할 수 있다. 이와 달리, M2M 기기가 해당 시점에서 AAI-RNG-RSP 메시지를 수신하였다면 이에 대한 수신긍정확인 응답 메시지(예를 들어, AAI-MSG-ACK)를 기지국에 전송할 수 있다(S270).
도 3은 이동성을 지원하는 M2M 기기가 기지국으로부터 M2M SMS를 수신하기 위한 과정의 흐름도의 일 예를 나타낸다.
이동성을 지원하는 M2M 기기가 기지국으로부터 M2M SMS를 수신하는 과정은 도 2에서 이동성을 지원하지 않는 M2M 기기가 동작하는 과정과 동일한 내용은 생략한다. 따라서, 도 2의 S210 내지 S260 단계에서 설명한 내용은 각각 도 3에서의 S310 내지 S340, S360 내지 S370에서 설명한 내용과 동일하다. 다만, 도 2와의 차이점으로, S340 단계에서 이동성을 지원하는 M2M 기기가 기지국으로부터 M2M SMS 지시를 포함하는 AAI-PAG-ADV 메시지를 수신하면, 이에 대한 응답으로서 위치 갱신(즉, 레인징) 목적으로 AAI-RNG-REQ 메시지를 기지국에 전송하는 것을 추가적으로 수행할 수 있다(S350). 즉, 이동성을 지원하는 유휴 모드의 M2M 기기가 위치 갱신 수행하면서 AAI-RNG-REQ 메시지(위치 갱신 = 레인징 목적 비트값 '1'를 포함)를 전송할 수 있다.
도 4는 이동성을 지원하지 않는 M2M 기기가 기지국으로 M2M SMS를 전송하기 위한 과정의 흐름도의 일 예를 나타낸다.
이동성을 지원하지 않는 M2M 기기가 특정 시간에서 유휴 모드로 동작하고 있을 수 있다(S410). 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기가 상향링크로 M2M SMS를 전송하고자 할 때는 일 예로서 AAI-RNG-REQ 메시지를 통해 M2M SMS를 기지국에 전송할 수 있다(S420). 이때 M2M 기기는 AAI-RNG-REQ 메시지에 M2M SMS를 지시하는 파라미터(예를 들어, 유니캐스트 타입의 M2M SMS 전송)와 M2M SMS를 실제로 전송하려고 하는 목적지인 M2M 서버 식별자(예를 들어, M2M 서버 ID 또는 M2M 서버 인덱스)를 함께 포함하여 기지국에 전송할 수 있다(S420). 물론 M2M 서버가 복수 개로 존재하는 환경에서 M2M 서버를 구분하기 위해 M2M 기기가 AAI-RNG-REQ 메시지에 M2M 서버 식별자를 포함하여 전송하는 것으로 가정한다.
기지국은 M2M 기기로부터 수신한 M2M SMS를 목적지인 M2M 서버에게 전달해 주고(S430), AAI-RNG-REQ 메시지에 대한 응답으로 M2M 서버에 M2M SMS를 전달하였음을 확인해 주는 메시지를 M2M 기기에게 전송해 줄 수 있다(S440).
도 5는 이동성을 지원하지 않는 M2M 기기가 기지국으로부터 방송되는 M2M SMS를 수신하기 위한 과정의 흐름도의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, S510 내지 S530 단계는 도 2에서 설명한 S210 내지 S230 단계와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. 도 5에 도시한 Case A의 경우, 기지국은 일 예로서 AAI-PAG-ADV 메시지에 M2M SMS가 전달된 것이라는 M2M SMS 지시 정보와 함께 M2M SMS가 언제 전달되는지를 나타내는 M2M SMS 옵셋 정보를 포함하여 M2M 기기에게 전송할 수 있다(S540). 그 후, 기지국은 M2M SMS를 L2-XFER 메시지를 통해 M2M 기기에게 전송해 줄 수 있다(S550). M2M 기기 입장에서는 S540 단계에서 수신한 M2M SMS 지시 정보와 M2M SMS 옵셋 정보에 따라 AAI-PAG-ADV 메시지를 수신한 시점으로부터 옵셋 값 이후에 L2-XFER 메시지를 수신하기 위해 기다린다. 기지국이 전송하는 L2-XFER 메시지는 방송 메시지로서 AAI-PAG-ADV 메시지에서 M2M SMS 지시가 M2M 그룹 단위로 설정되었을 경우에는 기지국은 M2M SMS를 멀티캐스트(Multicast)의 형태로 M2M 기기들에게 전송할 수 있다(S550).
도 5에 도시한 Case B의 경우, 기지국이 AAI-PAG-ADV 메시지에서 M2M SMS가 전송됨을 알리는 지시 정보와 M2M SMS 옵셋 정보를 포함하여 전송할 수 있고(S540), 방송 할당 A-MAP(Broadcast Assignment A-MAP) 메시지를 통해 M2M SMS를 M2M 기기에게 전송할 수 있다(S550). M2M 기기 입장에서는 방송 할당 A-MAP IE(Broadcast Assignment A-MAP IE) 메시지를 모니터링 할 필요가 있다. 만약, AAI-PAG-ADV 메시지에 M2M SMS 옵셋 정보가 포함되어 있지 않더라도 M2M SMS가 전송될 것이라는 지시가 활성화되어 있다면, M2M 기기는 방송 할당 A-MAP를 계속 모니터링 할 필요가 있다. 이와 같이, 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기가 L2-XFER 또는 방송 A-MAP IE 메시지를 통하여 방송 M2M SMS를 수신할 수 있다.
도 6은 연결 모드(connected mode)에서 M2M 기기 및 기지국이 M2M SMS를 전송하는 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6의 Case A를 참조하면, 연결 모드로 동작중인 M2M 기기가 상향링크 M2M SMS를 기지국으로 전송하는 경우 AAI-L2-XFER 메시지를 통해 상향링크 M2M SMS를 전송할 수 있다. 이때, M2M 기기는 M2M SMS를 전달하려고 하는 목적지인 M2M 서버의 식별자 정보를 AAI-L2-XFER 메시지에 추가적으로 포함하여 기지국에 전송할 수도 있다. 도 6의 Case B를 참조하면, 기지국은 M2M SMS를 L2-XFER 메시지를 통해 연결 모드로 동작중인 M2M 기기에 전송할 수 있다.
이하에서는 이동성이 작은 M2M 기기가 M2M SMS(small data burst)를 수신하는 방법을 설명한다.
도 7은 이동성이 작은 M2M 기기가 M2M SMS를 기지국으로 수신하는 과정의 흐름도의 일 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, M2M 기기는 네트워크 진입 시 성능 협상(capability negotiation)을 하는 과정 또는 유휴 모드를 초기화(initiation) 하는 과정에서 M2M 기기의 이동성에 관한 정보를 기지국에 전달할 수 있다(S710). 이때, M2M 기기는 자신의 이동성 정보를 다음 표 5와 같이 기지국에 전달할 수 있다.
표 5
Figure PCTKR2011003311-appb-T000005
표 5를 참조하면, M2M 기기는 일 예로서 자신이 이동성이 작거나 또는 느린 경우 이동성을 지시하는 비트 값을 '00'의 값으로, 이동성이 보통인 경우에는 '01'의 값으로, 이동성이 크거나 빠른 경우에는 '10'의 값으로, 이동성이 전혀 없는 경우에는 '11'의 값으로 기지국에 이동성 정보를 알려줄 수 있다(S710).
그 후, M2M 기기는 유휴 모드로 천이될 수 있고(S720), 기지국은 AAI-PAG-ADV 메시지에서 M2M SMS가 전송됨을 지시하는 파라미터를 포함하여 M2M 기기에게 전송할 수 있다(S730). 이때, M2M SMS 지시는 M2M 그룹 ID 별로 설정된 지시일 수도 있고 기존의 페이징 광고에서 사용한 대로 페이징 그룹 별로의 지시일 수도 있다.
도 2와 달리, 이동성이 작은 M2M 기기는 레인징 코드를 기지국으로 전송하는데(S740), 이는 해당 셀 내에 기지국으로부터 M2M SMS 전송 지시를 수신한 M2M 기기가 존재함을 확인해 주기 위해 보내는 것이다. M2M 기기가 전송하는 레인징 코드는 기지국이 해당 M2M 기기를 위해 사전에 전용(dedicated)으로 할당해 준 레인징 코드일 수 있다. 어떤 M2M 기기가 레인징 코드를 전송한 지를 기지국이 식별할 수 없다고 하더라도 기지국은 M2M 기기가 존재하는지 만 확인하고 모든 M2M SMS를 방송할 수 있다(S750). 이는 해당 M2M 기기를 식별하고 그 M2M 기기에게만 데이터를 전송하게 하는 것은 보장할 수 없지만 이동성이 있는 M2M 기기가 존재하는 한, 해당 M2M 기기가 M2M SMS를 전송받을 수 있도록 하기 위한 것이다. 따라서, 기지국은 M2M SMS를 방송메시지로 전송할 필요가 있다.
도 8은 이동성이 작은 M2M 기기가 M2M SMS를 기지국으로 수신하는 과정의 흐름도의 다른 예를 나타낸다.
도 7에서 설명한 S710 내지 S750 단계는 도 8의 S810 내지, S860 단계와 동일하다. 다만 도 7과의 차이점은 S840 단계에서 기지국이 M2M 기기로부터 레인징 코드를 수신하면, 기지국의 프로세서(170)은 수신한 레인징 코드와 S830 단계에서 M2M SMS를 지시해준 M2M 기기의 식별자(DID)에 대해 모듈로(modulo) 연산을 수행하여 레인징 코드를 전송한 M2M 기기를 식별할 수 있다(S850). 예를 들어, 기지국의 프로세서(170)은 {레인징 코드 (mod) M2M 기기 ID} 연산을 수행하여 M2M 기기를 식별할 수 있다. 그 후, 기지국은 레인징 코드를 전송한 것으로 식별된 해당 M2M 기기에게 유니캐스트 형태로 M2M SMS를 전송해 줄 수 있다(S860).
다음으로, M2M 기기가 IEEE 802.16e 시스템을 기반 하에서 기지국과 통신을 수행하기 위한 방법을 설명한다.
도 9 및 도 10은 각각 고정된 M2M 기기들이 IEEE 802.16e 시스템에서 M2M SMS를 수신하는 과정의 흐름도의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10에서는 M2M 기기의 이동성 타입이 협상 과정을 통해 기지국과 단말 사이에 인지되는 것을 가정한다.
도 9를 참조하면, 기지국은 고정된 M2M 기기에게 페이징 메시지(예를 들어, MOB_PAG-ADV 메시지)를 통해 액션 코드 '11'을 전송할 수 있다(S910). 여기서, 액션 코드 '11'은 M2M 기기에게 M2M SMS 가 전송됨을 알리며 위치 갱신은 생략하는 것을 의미할 수 있다. 이를 수신한 M2M 기기는 RNG-RSP 메시지를 통해 기지국으로부터 M2M SMS를 수신할 수 있다(S920). 그 후, M2M 기기는 RNG-RSP 메시지에 대한 응답으로 M2M SMS 수신을 확인해 주는 M2M SMS 확인 TLV(Type Length Value)를 포함하여 RNG-REQ 메시지를 기지국에 전송할 수 있다(S930). 이때, M2M SMS 수신 확인을 위한 MAC 메시지는 RNG-REQ 메시지가 아닌 다른 MAC 메시지 형태가 될 수 있다.
도 10의 S1010 및 S1020 단계에서 M2M 기기의 동작은 도 9에서의 S910 및 S920 단계에서의 M2M 기기의 동작과 동일하다. 다만, 도 10의 S1030 단계에서 M2M 기기는 RNG-RSP 메시지에 대한 응답으로서 레인징 목적 지시 비트를 포함하여 RNG-REQ 메시지를 기지국에 전송할 수 있다(S1030).
도 9의 S930 단계 및 도 10의 S1030 단계에서 M2M 기기가 RNG-REQ 메시지를 전송하기 위해서는 상향링크 자원을 할당 받을 필요가 있다. M2M 기기는 상향링크 자원을 할당 받기 위해 유휴 모드에서 M2M 기기 식별자가 필요하므로 S920, S1020 단계에서 M2M SMS를 수신할 때 기본 연결 식별자(Basic Connection ID)를 할당 받을 수 있다. 그리고, M2M 기기는 S930 및 S1030 단계에서 RNG-REQ 메시지를 전송한 후 할당 받은 기본 연결 식별자를 바로 해지할 수 있다. 한편, 도 9 및 10에서 도시하지는 않았지만, 기지국이 페이징 메시지를 통해 M2M SMS 지시를 설정한 경우라면 M2M 기기가 요청하지 않더라도(unsolicited) M2M 기기의 RNG-REQ 메시지 전송을 위한 상향링크 자원을 CDMA 할당 A-MAP IE 메시지를 통해 할당해 줄 수도 있다.
도 11은 M2M 기기가 IEEE 802.16e 시스템에서 M2M SMS를 수신하는 과정의 흐름도의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, M2M 기기는 '10' 값으로 표시된 액션 코드를 포함하는 페이징 메시지(예를 들어, MOB_PAG-ADV 메시지)를 기지국으로부터 수신할 수 있다(S1110). MOB_PAG-ADV 메시지에서 액션 코드 '10' 값은 기지국의 M2M SMS 전송을 위해 M2M 기기의 이동성 타입과 관계없이 M2M 기기가 위치 갱신을 하도록 지시하는 것이다. M2M 기기는 RNG-REQ 메시지를 통해 레인징 코드를 전송하고, 레인징 성공을 알리는 RNG-RSP 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S1120).
M2M 기기는 레인징 목적(예를 들어, 위치 갱신을 목적)으로 RNG-REQ 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S1130). M2M 기기로부터 위치 갱신을 수신한 기지국은 RNG-RSP 메시지를 통해 하향링크 M2M SMS를 전송하고(S1140), 이를 수신한 M2M 기기는 수신 확인 응답으로서 RNG-REQ 메시지를 통해 SMS 확인 TLV 혹은 레인징 목적 TLV (SMS 확인)를 기지국으로 전송할 수 있다(S1150). M2M 기기가 유휴 모드에서 상향링크 자원을 할당 받기 위해 M2M 기기 식별자가 필요하므로 기지국은 S1140 단계에서 RNG-RSP 메시지를 통해 SMS를 전송할 때 기본 연결 식별자(Basic Connection ID, BCID)를 할당할 수 있다. M2M 기기는 RNG-REQ 메시지를 성공적으로 전송한 후에 할당 받은 기본 연결 식별자를 바로 해지할 수 있다.
한편, M2M 기기가 M2M SMS 수신을 확인해 주는 메시지로서 RNG-REQ 메시지를 보내기 위해서는 상향링크 자원이 필요하다. 만약, 기지국이 페이징 메시지를 통해 M2M SMS가 전송됨을 지시하도록 설정한 경우라면, 기지국은 CDMA 할당 IE 메시지를 통해 M2M 기기의 요청 없이도 M2M 기기가 M2M SMS 수신 확인 메시지를 전송하기 위해 필요한 상향링크 자원을 할당해 줄 수 있다.
도 12는 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기가 상향링크 M2M SMS를 전송하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, M2M 기기는 RNG-REQ 메시지를 통해 레인징 코드를 전송하고, 레인징 성공을 알리는 RNG-RSP 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S1210). 그 후, M2M 기기는 레인징 목적(예를 들어, 위치 갱신)을 RNG-REQ 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S1220). 이때, M2M 기기는 상향링크 M2M SMS를 포함하여 RNG-REQ 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S1220). 그 후, M2M 기기는 기지국으로부터 상향링크 M2M SMS 수신을 확인해 주는 응답을 RNG-RSP 메시지를 통해 수신할 수 있다(S1230).
도 13은 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기가 상향링크 M2M SMS를 전송하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 13에 도시한 S1310 내지 S1330 과정은 도 12에서 기술한 S1210 내지 S1230 과정과 동일하다. 다만, 도 12와의 차이점으로, S1320 단계에서, M2M 기기는 RNG-REQ 메시지에 M2M SMS가 전송됨을 알리는 M2M SMS 지시 정보를 포함하여 기지국으로 전송한다. 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기는 상향링크 M2M SMS 전송을 위해 레인징 목적을 지시하는 정보를 기지국에 전송하고 이를 수신한 기지국은 RNG-RSP 메시지를 통해 M2M SMS 수신을 확인해 주기 위해 M2M SMS 확인 TLV를 삽입하여 M2M 기기로 전송할 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 각각 연결 모드 상태에서 M2M 기기가 기지국으로 상향링크 M2M SMS를 전송하는 과정과 기지국이 하향링크 M2M SMS를 M2M 기기로 전송하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 14a를 참조하면, M2M 기기는 연결 모드 상태에서 기지국으로 MOB_L2-XFER 메시지를 통해 상향링크 M2M SMS를 전송할 수 있고, 기지국으로부터 MOB_L2-XFER 메시지를 통해 상향링크 M2M SMS 수신에 대한 응답을 수신할 수 있다.
도 14b를 참조하면, M2M 기기는 연결 모드 상태에서 기지국으로부터 MOB_L2-XFER 메시지를 통해 하향링크 M2M SMS를 수신할 수 있고, M2M SMS 수신에 대한 확인 응답을 MOB_L2-XFER 메시지를 통해 기지국으로 전송할 수 있다.
연결 모드로 동작 중인 M2M 기기의 M2M SMS 전송을 위한 MOB_L2-XFER MAC 메시지는 컨테이너 메시지(container message)로 정의되며, M2M SMS 데이터를 전송하며 M2M SMS 수신 확인을 전송할 수 있다. 이를 구분하기 위해, 예를 들어, 타입 0이면 M2M SMS 데이터 TLV가 MOB_L2-XFER MAC 메시지에 포함될 수 있고, 타입 1이면 M2M SMS 확인 TLV가 MOB_L2-XFER MAC 메시지에 포함될 수 있다. 이러한 MOB_L2-XFER MAC 메시지는 간략히 다음과 같이 표현할 수 있다.
MOB_L2-xfer {
Type - 0 : M2M SMS Data, Type - 1 : M2M SMS 확인 }
도 15 및 도 16은 각각 연결 모드에서 동작중인 M2M 기기가 기지국으로 상향링크 M2M SMS를 전송하기 위한 과정과 기지국으로부터 하향링크 M2M SMS를 수신하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, M2M 기기는 연결 모드(connected mode)로 동작 중에 있다. 이때, M2M 기기는 PKM-REQ 메시지를 통해 상향링크 M2M SMS(M2M SMS TLV)를 기지국으로 전송할 수 있고, 상향링크 M2M SMS 수신에 대한 확인 응답을 기지국으로부터 PKM-RSP 메시지를 통해 수신할 수 있다. 그리고, 기지국은 하향링크 M2M SMS(M2M SMS TLV)를 PKM-RSP 메시지를 통해 연결 모드로 동작중인 M2M 기기에게 전송할 수 있고, 하향링크 M2M SMS 수신에 대한 확인 응답을 PKM-REQ 메시지를 통해 해당 M2M 기기로부터 수신할 수 있다.
도 15 및 도 16에서, PKM-REQ/RSP 메시지는 M2M SMS를 전송하거나 M2M SMS를 확인하기 위한 경우는 다음 표 6과 같이 코드에 따라 정의될 수 있다. 따라서, M2M 기기는 사전에 정의된 코드를 사용하여 PKM-REQ 메시지를 전송하면서 M2M SMS를 전송하는 것인지 M2M SMS 확인을 전송하는 것인지 구분하여 기지국에 알려줄 필요가 있다. 또한, 기지국도 사전에 정의된 코드를 사용하여 PKM-RSP 메시지가 M2M SMS를 전송하기 위한 것인지 M2M SMS 수신에 대한 확인을 해 주기 위한 것인지를 M2M 기기에게 알려줄 필요가 있다.
표 6
Figure PCTKR2011003311-appb-T000006
도 17은 유휴 모드로 동작중인 M2M 기기가 M2M SMS를 수신하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 17을 참조하면, M2M 기기는 유휴 모드로 동작중 일 수 있다(S1710). 그 후, M2M 기기는 기지국으로부터 AAI-PAG-ADV 페이지를 통해 M2M SMS가 전송됨을 지시하는 정보와 M2M SMS가 전송되는 시간에 대한 정보를 수신할 수 있다(S1720). 이동성이 없거나 낮은 M2M 기기는 위치 갱신을 위한 코드 레인징을 수행할 필요가 없을 수 있다. 이처럼 M2M 기기가 코드 레인징을 수행하지 않으면 레인징 식별자(RA-ID)가 생성되지 않는다. 이러한 경우에는 기지국은 해당 M2M 기기에게 M2M 기기의 식별자 또는 M2M 기기가 속한 M2M 그룹 식별자를 일 예로서 M2M 기기 ID IE 메시지를 통해 전송해 줄 수 있다(S1730). 그 후, 기지국은 M2M SMS가 전송되는 하향링크 자원 할당 정보, M2M SMS 수신에 대한 응답을 보내기 위한 상향링크 자원 할당 정보를 포함하는 CDMA-할당 A-MAP IE 메시지를 M2M 기기에게 전송해 줄 수 있다(S1740). 이때, M2M SMS가 전송되는 하향링크 자원 할당 정보, M2M SMS 수신에 대한 응답을 보내기 위한 상향링크 자원 할당 정보는 M2M 기기 식별자 또는 M2M 그룹 식별자로 CRC(Cyclic Redundancy Check) 마스킹(masking)되어 전송될 수 있다. M2M 기기 입장에서, M2M 기기의 프로세서(120)는 S1730 단계에서 수신한 M2M 기기 식별자 또는 M2M 그룹 식별자를 이용하여 S1740 단계에서 수신한 CDMA-할당 A-MAP IE 메시지 내에 포함된 M2M SMS가 전송되는 하향링크 자원 할당 정보, M2M SMS 수신에 대한 응답을 보내기 위한 상향링크 자원 할당 정보를 디코딩할 수 있다.
그 후, 기지국은 M2M 기기에게 AAI-RNG-RSP 메시지를 통해 M2M SMS를 전송할 수 있다(S1750). M2M 기기가 M2M SMS를 수신하였으면 이에 대한 확인 응답을 AAI-MSG-ACK 메시지를 통해 기지국에 전송할 수 있다(S1760). 만약 M2M 기기가 해당 M2M SMS 전송 시간에 M2M SMS를 수신하지 못하면 그 M2M 기기는 위치 갱신을 수행한다. 이때 위치 갱신은 M2M SMS를 수신을 위한 위치 갱신임을 지시하기 위해 M2M 기기는 레인징 목적 지시(예를 들어, M2M SMS 수신을 위한 위치 갱신)를 AAI-RNG-REQ 메시지에 포함하여 기지국으로 전송할 수 있다. 이를 수신한 기지국은 M2M SMS 전송이 제대로 전달이 안된 것을 알고 위치 갱신에 대한 응답을 통해 M2M SMS를 M2M 기기로 재전송해 줄 수 있다.
또는, 기지국이 AAI-RNG-RSP 메시지를 통해 M2M SMS를 전송하고(S1750), M2M 기기는 이를 수신 한 후 이에 대한 확인의 의미로 AAI-MSG-ACK 메시지를 기지국으로 전송하는데(S1760), 기지국은 AAI-MSG-ACK 메시지를 수신하지 못하면 M2M SMS를 재전송 해줄 수 있으므로 M2M 기기는 지시된 전송 시간에 M2M SMS를 수신하지 못하더라도 AAI-RNG-RSP 메시지가 수신되는지 계속 모니터링 할 필요가 있다.
한편, 기존 단말의 짧은 메시지와 M2M 기기의 M2M SMS는 목적지가 서로 다를 수 있다. 따라서, 짧은 메시지 또는 M2M SMS를 전송하려는 경우에는 목적지에 대한 정보를 추가적으로 포함하여 전송할 필요가 있다. 이를 위해 다음 표 7은 AAI-RNG-REQ/ RSP 메시지에 필드를 추가하여 정의할 수 있다.
표 7
Figure PCTKR2011003311-appb-T000007
이상에서 설명한 M2M 기기 및 기지국이 M2M SMS를 송수신하기 위한 과정에서 사용되는 MAC 메시지는 본 발명에서 지시하는 이름의 메시지뿐만 아니라 다른 형태의 MAC 메시지가 될 수 있다.
본 발명에 따르면, M2M SMS 전송을 위해 M2M 기기의 이동성 특징에 따라 고정된 M2M 기기의 경우는 위치 갱신을 수행하지 않고 하향링크 M2M SMS를 수신하도록 하며, 이동성이 작은 M2M 기기의 경우에는 시그널링을 최소화하는 방향으로 M2M SMS를 수신하도록 하는 과정을 정의함으로써 M2M 기기의 전력소모를 최소화할 수 있다.
또한 본 발명에 따라, 수많은 M2M 기기들로부터 발생되는 시그널링을 최소화함으로써 무선 인터페이스의 신호 혼잡을 상당히 줄일 수 있는 효과가 생긴다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
유휴 모드로 동작중인 M2M 기기와 기지국 장치 및 이들이 통신을 수행하는 방법은 IEEE 802.16, 3GPP LTE, LTE-A 등 다양한 통신 시스템에서 산업상으로 이용가능 하다.

Claims (16)

  1. 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine) 기기가 기지국과 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보에 기초하여 상기 기지국으로부터 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 수신하는 단계를 포함하는, 유휴 모드 M2M 기기의 통신 수행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기지국으로 상기 제 1 데이터의 수신에 대한 확인 응답으로서 제 3 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 유휴 모드 M2M 기기의 통신 수행 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 사전에 설정한 데이터의 크기는 140 바이트(byte) 이하인, 유휴 모드 M2M 기기의 통신 수행 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보는 상기 제 1 메시지가 전송되는 시점부터 상기 제 1 데이터가 전송되는 시점 간의 차이에 해당하는 시간 단위 또는 시간값 정보를 포함하는, 유휴 모드 M2M 기기의 통신 수행 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 시간 단위는 슬롯, 서브프레임, 프레임 및 수퍼프레임 단위 중 어느 하나인, 유휴 모드 M2M 기기의 통신 수행 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 AAI-PAG-ADV 메시지 타입이며 상기 제 2 메시지는 AAI-RNG-RSP 메시지 타입인, 유휴 모드 M2M 기기의 통신 수행 방법.
  7. 기지국이 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine)와 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터를 전송함을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터를 전송하는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 데이터를 전송하는 해당 시간에 상기 M2M 기기로 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 기지국의 유휴 모드 M2M 기기와의 통신 수행 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 M2M 기기로부터 상기 제 1 데이터의 수신에 대한 확인 응답으로서 제 3 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는, 기지국의 유휴 모드 M2M 기기와의 통신 수행 방법.
  9. 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine) 기기가 기지국과 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 기지국으로부터 사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 M2M 기기의 식별자 정보 또는 상기 M2M 기기가 속한 M2M 그룹의 식별자 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 M2M 기기의 식별자 또는 상기 M2M 그룹의 식별자로 마스킹(masking)된 상기 제 1 데이터가 전송되는 자원 할당에 관한 정보를 포함하는 제 3 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 3 메시지에 기초하여 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 4 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는, 유휴 모드 M2M 기기의 통신 수행 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 3 메시지는 상기 M2M 기기가 상기 제 1 데이터의 수신 확인 응답을 전송하기 위한 상향링크 자원 할당 정보를 더 포함하며,
    상기 상향링크 자원 할당 정보에 기초하여 상기 제 1 데이터의 수신 확인 응답으로서 상기 기지국으로 제 5 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 유휴 모드 M2M 기기의 통신 수행 방법.
  11. 기지국이 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine) 기기와 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 M2M 기기로 전송하는 단계;
    상기 M2M 기기의 식별자 정보 또는 상기 M2M 기기가 속한 M2M 그룹의 식별자 정보를 포함하는 제 2 메시지를 상기 M2M 기기로 전송하는 단계;
    상기 M2M 기기의 식별자 또는 상기 M2M 그룹의 식별자로 마스킹(masking)된 상기 제 1 데이터가 전송되는 자원 할당에 관한 정보를 포함하는 제 3 메시지를 상기 M2M 기기로 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 메시지에 따른 제 1 데이터가 전송되는 해당 시간 및 상기 제 3 메시지에 따른 제 1 데이터가 전송되는 자원을 통해 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 4 메시지를 상기 M2M 기기로 전송하는 단계를 포함하는, 기지국의 유휴 모드 M2M 기기와의 통신 수행 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 3 메시지는 상기 M2M 기기가 상기 제 1 데이터의 수신 확인 응답을 전송하기 위한 상향링크 자원 할당 정보를 더 포함하며,
    상기 M2M 기기로부터 상기 할당된 상향링크 자원을 통해 상기 제 1 데이터의 수신 확인 응답으로서 제 5 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는, 기지국의 유휴 모드 M2M 기기와의 통신 수행 방법.
  13. 기지국과 통신을 수행하는 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine) 기기에 있어서,
    상기 기지국으로부터 사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지와 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 수신하는 수신기; 및
    상기 제 1 데이터가 전송됨을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터가 전송되는 시간에 관한 정보에 기초하여 상기 기지국으로부터 상기 제 1 데이터를 수신하도록 제어하는 프로세서를 포함하는, M2M 기기.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 기지국으로 상기 제 1 데이터의 수신에 대한 확인 응답으로서 제 3 메시지를 전송하는 송신기를 더 포함하는, M2M 기기.
  15. 유휴 모드(Idle mode)로 동작중인 M2M(Machine to Machine)와 통신을 수행하는 기지국 장치에 있어서,
    사전에 설정한 데이터 크기 보다 작은 크기의 데이터인 제 1 데이터를 전송함을 지시하는 정보와 상기 제 1 데이터를 전송하는 시간에 관한 정보를 포함하는 제 1 메시지와 사기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 전송하는 송신기; 및
    상기 제 1 데이터를 전송하는 해당 시간에 상기 M2M 기기로 상기 제 1 데이터를 포함하는 제 2 메시지를 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함하는, 기지국 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 M2M 기기로부터 상기 제 1 데이터의 수신에 대한 확인 응답으로서 제 3 메시지를 수신하는 수신기를 더 포함하는, 기지국 장치.
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