WO2013051848A2 - 무선 통신 시스템에서 영역 갱신 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 영역 갱신 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013051848A2
WO2013051848A2 PCT/KR2012/008022 KR2012008022W WO2013051848A2 WO 2013051848 A2 WO2013051848 A2 WO 2013051848A2 KR 2012008022 W KR2012008022 W KR 2012008022W WO 2013051848 A2 WO2013051848 A2 WO 2013051848A2
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backoff timer
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김래영
김태현
김현숙
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엘지전자 주식회사
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    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/04—Registration at HLR or HSS [Home Subscriber Server]

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for updating an area of a terminal.
  • Machine Type Co uni cations means a communication method including one or more machines, and may also be referred to as machine-to-machine communication or thing communication.
  • a machine means an entity that does not require direct human intervention or intervention.
  • devices such as meters or vending machines equipped with mobile communication modules, as well as user devices such as smartphones that can automatically connect and communicate with a network without user intervention / intervention, This may correspond to an example.
  • Various examples of such machines are referred to herein as MTC devices or terminals. That is, MTC means communication performed by one or more machines (ie, MTC devices) without human intervention / intervention.
  • the MTC may include ' communication between MTC devices (for example, Device-H) communication), and communication between an MTC device and an MTC application server.
  • MTC devices for example, Device-H
  • An example of communication between an MTC device and an MTC application server is a communication between a vending machine and a server point of sale (P0S) device and a server, electricity, gas or water meter and server.
  • P0S server point of sale
  • MTC-based applications may include security, transport ions, health care, and the like. '
  • congestion control may be performed in a control plane.
  • network motion control may be performed between a terminal and a network control node at an air interface. It may be performed at the non-access stratum (NAS) level, which is the highest stratum in the control plane.
  • NAS non-access stratum
  • the network may set a back-off timer for prohibiting a request for the network for a predetermined time.
  • the terminal when the terminal moves to a non-registered position while the back off timer is operating in the terminal, the terminal is located with respect to the network due to the restriction by the back off timer.
  • the update cannot be performed.
  • the terminal even if the network sends a paging message to find the terminal, the terminal cannot receive the paging response. Due to the failure of the paging procedure, the terminal cannot receive an important MT (eg, Mobile Terminated Cal l / SMS) message.
  • MT Mobile Terminated Cal l / SMS
  • the present invention provides a method and apparatus for enabling a terminal to correctly perform a paging response operation and to receive a seamless service even when the terminal moves to an unregistered area.
  • the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. could be.
  • a method of performing a region update by a terminal including: starting a backoff timer set by a network; And the terminal is newly
  • an area update request message is sent. And transmitting to the network.
  • a terminal device performing area update transmitting and receiving modules for transmitting and receiving signals with an external device; And a processor controlling the terminal device.
  • the processor is configured to start a backoff timer set by the network; When the terminal device enters a new TACTracking Area or R Routing Area during the backoff timer operation, an area update request message may be transmitted to the network using the transmission / reception modes.
  • the area update request message may be transmitted even when the backoff timer is running.
  • the method may further include stopping the backoff timer when the backoff timer is in operation.
  • the new TA or RA may be an area that is not included in the TA or RA list previously registered by the terminal in the network.
  • the area update request message may be at least one of a TAlKTracking Area Update message or a RAlKRouting Area Update message.
  • the terminal may be connected to an Evolved Packet System (EPS) service network.
  • EPS Evolved Packet System
  • the area update request message may be one or more of a combined TAU message or a combined RAU message.
  • the terminal may be connected to both an EPS service network and a non-EPS service network.
  • ISRGdle mode signaling reduction may be activated for the terminal.
  • the value for the backoff timer may be included in a reject message from the network when Non Access Stratum (NAS) level congestion control is activated.
  • the value for the backoff timer may be provided from an access stratum (AS).
  • the value for the backoff timer may be set randomly within a certain range.
  • the backoff timer may be started based on the value for the backoff timer.
  • the backoff timer may be a mobility management backoff timer.
  • a method and apparatus for enabling the terminal to correctly perform a paging answering operation and to receive a seamless service may be provided.
  • EPC Evolved Packet Core
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an exemplary model of an MTC structure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of a TAI.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an area update operation of a terminal according to an example of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an area update operation of a terminal according to another example of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a TAU operation according to an example of the present invention.
  • 8 is a flowchart illustrating an RAU operation according to an example of the present invention.
  • 9 is a diagram illustrating a configuration of a preferred embodiment of a terminal device according to an example of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • Embodiments of the present invention are IEEE (Institute of Electrical and Electronics)
  • UMTS Universal Mobile Teleco TM Uni cations System: A third generation mobile communication technology based on Global System for Mobile Communication (GSM) developed by 3GPP.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • EPS Evolved Packet System
  • EPC EvoIved Packet Core
  • PS packet switched core network based on IP (Internet Protocol)
  • IP Internet Protocol
  • UMTS is an evolutionary network.
  • NodeB base station of GERAN / UTRAN. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • eNodeB base station of E-UTRAN. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • the UE User Equipment: User equipment.
  • the UE may be referred to in terms of terminal, mobile equipment (ME), mobile station (MS), and the like.
  • the UE may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a smart phone, a multimedia device, or the like, or may be a non-portable device such as a personal computer (PC) or a vehicle-mounted device.
  • the term UE or UE may refer to an MTC device.
  • HNB Home NodeB
  • HeNB Home eNodeB: A base station of an EPS network, which is installed indoors and its coverage is micro cell size.
  • Mobility Management Entity A network node of an EPS network that performs mobility management (MM) and session management (SM) functions.
  • Packet Data Network-Gateway (PDN-GW) / PGW A network node of an EPS network that performs UE IP address assignment, packet screening and filtering, charging data collection, and the like.
  • SGW Serv Serving Gateway
  • PCRF Policy and Charging Rule Function
  • OMA DM (0pen Mobile Alliance Device Management): A protocol designed for the management of mobile devices such as mobile phones, PDAs, portable computers, etc., and includes device configuration, firmware upgrade, and error report. And so on.
  • OAM Operation Administration and Maintenance 0AM is a set of network management functions that provides network fault indication, performance information, data and diagnostics.
  • Non-Access Stratum The upper stratum of the control plane between the UE and ⁇ E.
  • NAS Non-Access Stratum
  • the upper stratum of the control plane between the UE and ⁇ E As a functional layer for exchanging signaling and traffic messages between the UE and the core network in the LTE / UMTS protocol stack, supporting the mobility of the UE and supporting session management procedures for establishing and maintaining an IP connection between the UE and the PDN GW. It is a main function.
  • NAS configuration M0 (NAS configuration management object): A management object (M0) used to configure the UE with parameters associated with NAS functionalities (conf igurat ion).
  • SIPTOOelected IP Traffic Offload When a specific IP traffic is transmitted through an H (e) NB or a macro cell, it is bypassed and transmitted to a public network such as the Internet instead of an operator network.
  • a public network such as the Internet instead of an operator network.
  • the operator supports handing over user traffic by selecting a PDN-GW that is physically near the UE in the EPC network.
  • Packet Data Network A network in which a server supporting a specific service (eg, a MIM (Mult imedia Messaging Service) server, a Wireless Application Protocol (WAP) server, etc.) is located.
  • a server supporting a specific service eg, a MIM (Mult imedia Messaging Service) server, a Wireless Application Protocol (WAP) server, etc.
  • WAP Wireless Application Protocol
  • PDN Data Packet Data Network
  • APN Access Point Name: A string indicating or identifying a PDN. requested To connect to a service or network (PDN), the PGW goes through a predefined name (string) within the network to locate this PGW.
  • APN may be expressed as internet.mnc012.mcc345.gprs.
  • Machine Type Co unications Communication performed by a machine without human intervention.
  • MTC device A UE (eg, vending machine, meter reader) having a communication function through a core network and performing a specific purpose.
  • UE eg, vending machine, meter reader
  • SCS Services Capability Server
  • HPLMN Home Land Mobile Network
  • MTC-IWF Inter Working Function
  • MTC application Services to which MTC applies (eg, remote meter reading, volume movement tracking, etc.)
  • MTC application server A server on the network on which MTC applications run.
  • MTC feature A function of the network to support MTC applications. For example, MTC monitoring is a feature to prepare for lost equipment in MTC applications such as remote meter reading, and low mobility is a feature for MTC applications for MTC devices such as vending machines.
  • RANCRadio Access Network A unit including a NodeB, an eNodeB, and a Radio Network Controller (RNC) controlling them in a 3GPP network. It exists between UEs and provides a connection to the core network.
  • RNC Radio Network Controller
  • HLR Home Location Register
  • HSS Home Subscriber Server
  • LM PLMNCPublic Land Mobile Network A network composed for the purpose of providing mobile communication services to individuals. It may be configured separately for each operator.
  • NAS level congestion control the movement of an EPS network consisting of APN based congestion control and general NAS level mobility management control, or Over load control function.
  • Mobility Management back-off timer A mobility management-related backoff timer used to control congestion when there is congestion in the network. While the backoff timer is running, the UE attaches, updates location information (eg TAlKTracking Area Update, RAUCRouting Area Update), Service request / extended service. If the request is set to not be allowed (but it is an emergency bearer service, a paging response in an existing area, or a multimedia priority service), the backoff timer operates as an exception. If so, the UE is configured to request it).
  • location information eg TAlKTracking Area Update, RAUCRouting Area Update
  • Session Management back-off timer A session control-related backoff timer used to control when congestion occurs in the network. While the SM backoff timer is running, the UE is configured not to set up or change the associated APN based session (except in case of emergency bearer service or MPS, the SM backoff timer operates. If so, the UE is configured to request it).
  • TA TA (Tracking Area): A registered area of a terminal in an EPS network. A TA is identified as a TAI (Tracking Area Identity).
  • TAI Tracking Area Identity
  • RA Routing Area: A registration area of a terminal for a packet core network domain in a GPRS / UMTS network. RA is identified as Routing Area Identity (RAI).
  • RAI Routing Area Identity
  • ISRddle mode Signaling Reduction includes an Evolved HJMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) and GERAN (GSM (Global System for Mobile Communicat ion) / EDGE (Enhanced Data rates) in registered RAs and TAs Global Evolution)
  • E-UTRAN Evolved HJMTS Terrestrial Radio Access Network
  • GSM Global System for Mobile Communicat ion
  • EDGE Enhanced Data rates
  • E / SGSN Evolved HJMTS Terrestrial Radio Access Network
  • GSM Global System for Mobile Communicat ion
  • EDGE Enhanced Data rates
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC uses SAE (System Architecture) to improve the performance of 3GPP technologies. Evolution is a key element. SAE is a research project to determine network structure supporting mobility between various kinds of networks. SAE aims to provide an optimized packet-based system, such as supporting various radio access technologies on an IP basis and providing improved data transfer capability, for example.
  • the EPC is a core network of an IP mobile communication system for a 3GPP LTE system and may support packet-based real-time and non-real-time services.
  • the core network functions through two distinct sub-domains of CS (Circuit— Switched) for voice and PSCPacket-Swched for data. This was implemented.
  • EPC is an essential structure for implementing end-to-end IP service.
  • the EPC may include various components, and in FIG. 1, some of them correspond to a Serving Gateway (SGW), a PDN Packet Data Network Gateway (GW), a Mobility Management Entity (E), and a Serving GPRS (General GPRS). Packet Radio Service (Supporting Node), and enhanced Packet Data Gateway (ePDG).
  • SGW Serving Gateway
  • GW Packet Data Network Gateway
  • E Mobility Management Entity
  • GPRS General GPRS
  • Packet Radio Service Serving Node
  • ePDG enhanced Packet Data Gateway
  • SCT acts as a boundary point between a radio access network (RAN) and a core network, and is an element that functions to maintain a data path between an eNodeB and a WN GW.
  • RAN radio access network
  • the SGW serves as a local mobility anchor point. That is, packets may be routed through the SGW for mobility in the E-UTRAN (Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later).
  • E-UTRAN Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later.
  • E-UTRAN Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later.
  • 3GPP networks (RANs defined prior to 3GPP release ⁇ 8, such as UTRAN or
  • GSM Global System for Mobile Co unicat ion
  • EDGE Enhanced Data rates for Global Evolution Radio Access Network
  • the PDN corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW may support policy enforcement features, packet filtering, charging support, and the like.
  • 3GPP network, and y l-3GPP (non-3GPP ) network e.g., I-WLAN (Intenrorking Wireless Local Area Network) and the network, Code Division Multiple Access (CDMA untrusted like) trust, such as a network or a WiMax Network
  • I-WLAN Intenrorking Wireless Local Area Network
  • CDMA untrusted like Code Division Multiple Access
  • FIG. 1 shows that the SGW and the PDN are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to a single gateway configuration option.
  • ⁇ E is an element that performs signaling and control functions to support access, network, work resource allocation, tracking, paging, roaming, handover, etc., of the UE.
  • ⁇ E controls the control plane functions related to subscriber and session management.
  • ⁇ E manages a number of eNodeBs and performs signaling for the selection of a conventional gateway for handover to another 2G / 3G network.
  • E performs functions such as security procedures, terminal-to-network session handling, and idle terminal location management.
  • the SGSN hendols all packet data, such as user's mobility management and authentication to other 3GPP networks (e.g., GPRS networks).
  • the ePDG acts as a secure node for untrusted non-3GPP networks (eg, I ⁇ WLAN, WiFi hotspots, etc.).
  • a terminal having IP capability may provide an IP service network (eg, an operator) provided by an operator (ie, an operator) via various elements in the EPC, based on 3GPP access as well as non- 3GPP access.
  • an IP service network eg, an operator
  • an operator ie, an operator
  • FIG. 1 various reference points (eg, Sl-U, S1- ⁇ E, etc.) Illustrated.
  • a conceptual link that defines two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 below summarizes the reference points shown in FIG. 1.
  • S1-MME the control plane protocol between E Reference points between E-UTRAN and SGW for eNB-to-eNB path switching and per-bearer user plane tunneling during handover
  • ⁇ E which provides user and bearer information exchange for mobility between 3GPP access networks in idle and / or enabled states.
  • Reference point providing user plane tunneling and tunnel management between the SGW and the PDN GW. Used for SGW relocation, due to UE mobility and when connection to a PDN GW where SGWs are not co-located for the required PDN connectivity is required (It provides user plane tunneling and tunnel).
  • the PDN may be an operator external public or private PDN or, for example, an in-operator PDN for the provision of IMS services.
  • This reference point corresponds to the Gi of 3GPP access (It is
  • Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, eg for provision of IMS services.
  • This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses
  • S2a and S2b of the reference points shown in FIG. 1 correspond to non-3GPP interfaces.
  • S2a is a reference point that provides the user plane with associated control and mobility support between trusted non-3GPP access and PDNGW.
  • S2b is a reference point that provides the user plane with relevant control and mobility support between the ePDG and PDNGW.
  • 2 is a diagram illustrating examples of an MTC communication model. '
  • the MTC application runs on the MTC device and the SCS, respectively, to interact with each other through communication over the network.
  • various models of MTC traffic may be implemented depending on what is involved in communication between the MTC application and the 3GPP network.
  • Figure 2 (a) is a model in which direct communication is performed without the SCS
  • Figure 2 (b) is a model in which the SCS exists outside the operator domain
  • Figure 2 (c) shows that the SCS is inside the operator domain It is present in the case.
  • FIG. 2 (a) corresponds to a direct communication method controlled by the 3GPP operator
  • FIG. 2 (b) corresponds to a communication method controlled by the service provider
  • FIG. 2 (c) is controlled by the 3GPP operator. Corresponds to the communication method.
  • the direct model of FIG. 2 (a) shows that the MTC application communicates directly with the UE (or MTC device) as an over-t he-top (OTT) application for the 3GPP network.
  • 2 (b) and 2 (c) show that the MTC application communicates indirectly with the UE (or MTC device) using additional services provided by the 3GPP network.
  • the MTC application may use the SCS for additional services provided by a third-party (ie, not responsible for 3GPP) service provider.
  • SCS can communicate with 3GPP networks through various interfaces.
  • the MTC application may use the SCS for additional services provided by the 3GPP operator ruler (that is, the service provider). Communication between the SCS and the 3GPP network is performed inside the PLMN. 2 (b) and 2 (c), the interface between the SCS and the MTC application is not covered by the 3GPP standard.
  • the indirect models of Figs. 2 (b) and 2 (c) are not mutually exclusive.
  • 3GPP operators may combine them for different applications. That is, the MTC communication model may be implemented as a hybrid model in which a direct model and an indirect model are used at the same time as shown in FIG.
  • the MTC device can communicate with multiple SCSs in the HPLMN, and the capabilities provided to the MTC applications differ in the SCS controlled by the service provider and the SCS controlled by the 3GPP operator. have.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an exemplary model of an MTC structure.
  • the end-to-end application between the UE (or MTC device) used for MTC and the MTC application may use the services provided by the 3GPP system and the optional services provided by the SCS.
  • the 3GPP system may provide transport and communication services (including 3GPP bearer services, IMS and SMS), including various optimizations to facilitate MTC.
  • 3 shows that a UE used for MTC is connected to a 3GPP network (UTRAN, E-UTRAN, GERAN, I, WLAN, etc.) through a Um / Uu / LTE-Uu interface.
  • the architecture of FIG. 3 includes various MTC models described with reference to FIG. 2 above.
  • the MTC application may be executed by an application server on an external network and may use the SCS for additional additional services.
  • the MTC application server the above-described technology for implementing various MTC applications may be applied, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the MTC application server may access the SCS through the reference point API, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the MTC application server may be located with the SCS.
  • the Services Capability Server is a server on a network that manages MTC devices and may be connected to a 3GPP network to communicate with nodes of a UE and a PLMN used for MTC.
  • the MTC-Interworking Function manages interworking between the SCS and the operator core network, and may act as a proxy for the MTC operation.
  • MTC-Is are May exist within PLMN (HPLMN).
  • the MTC-IWF can relay or interpret the signaling protocol on the reference point Tsp to activate certain functions in PL ⁇ .
  • the MTC-IWF performs the functions of authenticating the MTC server before the MTC server establishes communication with the 3GPP network, authenticating the control plane request from the MTC server, and various functions related to the trigger instruction described below. can do.
  • SMS-SC Short Message Service-Service Center
  • IP-SM-GW Internet Protocol Short Message GateWay
  • SME Short Message Entity
  • IP-SM-GW Internet Protocol Short Message GateWay
  • the SMS-SC may be responsible for relaying, storing-and-forwarding short messages between the Short Message Entity (SME) (an entity that sends or receives short messages) and the mobile station.
  • SME Short Message Entity
  • IP-SM-GW may be responsible for protocol interaction between the IP-based UE and the SMS-SC.
  • Charging Data Funct ion (CDF) / Charging Gateway Function (CGF) may perform charging related operations.
  • the HLR / HSS may store a subscriber information (IMSlClnternational Mobile Subscriber Identity, etc.), routing information, configuration information, and the like and provide the same to the MTC-IWF.
  • IMSlClnternational Mobile Subscriber Identity etc.
  • routing information etc.
  • configuration information etc.
  • the SGSN / ⁇ E may perform control functions such as mobility management, authentication, and resource allocation for the UE's network connection.
  • control functions such as mobility management, authentication, and resource allocation for the UE's network connection.
  • a function of receiving a trigger instruction from the MTC-IWF and processing the message in the form of a message provided to the MTC device may be performed.
  • Gateway GPRS Support Node GGSN
  • S-GW Session GPRS Support Node
  • P-GW Packe t Data
  • Network—Gateway can serve as a gateway for connecting the core network to external networks.
  • 3GPP GSM / UMTS / EPS defines communication over a PS network with respect to MTC, but this is merely exemplary. That is, the present invention is not limited to the MTC through the PS network, but may be applied to the MTC through the CS network.
  • NAS Level Motion Control In general, a network congestion or overload condition that exceeds the limits of the traffic that can be controlled by the network can be referred to as a network congestion or overload condition. It can be referred to as control of the movement.
  • the NAS level between the UE and the nodes in the core network e.g. ⁇ E, SGW, PDN-GW, Mobile Switching Center (MSC), SGSN, GGSN
  • Vibration control is performed, and thus signaling hulls can be avoided or controlled.
  • the NAS level movement control is composed of APN based congestion control and general NAS level management control.
  • APN-based shake control means signaling shake control according to the AP / SM (or EPS Mobility Management) / ESM (EPS Session Management) protocol to which the APN (ie, APN associated with the shake state) and the UE are associated.
  • APN based shake control includes APN based Session Management congestion control and APN based Mobility Management congest ion control.
  • General NAS level mobility management control rejects mobility management signaling requests requested by UEs under general network congestion or overload conditions, such as by core network nodes (eg, E, SGW, PDN-GW, MSC, SGSN, GGSN). Reject means avoiding congestion and overload.
  • core network nodes eg, E, SGW, PDN-GW, MSC, SGSN, GGSN.
  • a reject message provided to the UE may include a wait time (or an extended wait time) value. This latency value is randomized within a range of values and provided to the UE.
  • the UE sets the received wait timer value to the back off timer value so as not to request (E) ⁇ / (E) SM signaling to the network until the backoff timer expires.
  • (E) ⁇ signaling includes, for example, an attach request, a TAU / RAU request, and the like.
  • (E) SM signaling for example, PDN connectivity, bearer resources Allocation, bearer modification, packet data protocol (PDP) context activation, PDP context modification request, and the like.
  • the backoff timer may be divided into (E) t back off timer for controlling signaling and (E) SM backoff timer for controlling signaling. ⁇ The backoff timer is given per UE, and the SM backoff timer is given per per per APN and per UE, and operates independently.
  • High priority service users may be, for example, users accessing the network with multimedia priority service access class 11-15.
  • a TA is a registration unit of a UE and a unit for identifying a location of a UE in which E is idle.
  • 5 is a diagram illustrating a structure of a TAI.
  • TAI is an identifier for a TA.
  • TAI is composed of a combination of PLMN ID and TAC, and is an ID that can uniquely identify a TA worldwide.
  • the PLMN ID includes an MCC (Mobile Country Code) assigned for each country and a MNC (Mobile Network Code) assigned for each operator.
  • TAC is an ID that identifies the TA in the operator's network.
  • UE registration is performed by ⁇ E when the UE connects to the LTE network.
  • ⁇ E must track where the UE registered to itself is located and transmit it to the UE when data destined for the UE is generated.
  • ⁇ E knows which cell the UE is in when the UE is connected to the network, but cannot identify the location of the UE in units of cells when the UE is idle when not connected to the network. Therefore, if the UE leaves the registration area, it must inform ⁇ E which registration area it is in.
  • ⁇ E may find the UE in the registration area most recently reported by the UE when the UE is in an idle state.
  • This registration area may be defined in the above-described TA unit.
  • TA is one or more A unit including two cells or a base station and corresponding to a range larger than a cell unit.
  • the UE should report the new TA to ⁇ E if the TA where it is located changes, ⁇ E updates the location of the UE. If data is destined for the UE when the UE is in an idle state, ⁇ E sends a paging message to all base stations belonging to the most recently reported TA by the UE to inform the UE that there is data to receive. As the TA size increases, paging is performed through many base stations, so the probability of finding the UE is high. However, since signaling overhead due to paging increases, the TA size needs to be appropriately set. That is, the TA size is one of parameters for network optimization.
  • ⁇ E assigns a TAI list to the UE when the UE registers with the network.
  • the TAI list is a list of one or more TAs.
  • the UE does not make a TAU request when moving from a current TA to a TA in the TAI list. However, if the UE moves to a TA that is not in its current TAI list (ie, the TAI list recently registered with E), or if the TAU period has elapsed (ie, the TAU timer has expired), TAU request can be performed.
  • TAI allocation policy is subject to TAI allocation policy
  • Different TAI lists may be allocated for each UE.
  • RA corresponds to the registration area for the PS domain in GERAN / UMTS.
  • the RA can be identified by the RAI.
  • RAI is MCC, MNC, LAC (Location Area)
  • Routing Area Code RAC
  • the MS must inform its location when the RA changes, that is, by notifying the SGSN of the new RA and the SGSN updates the location of the MS.
  • the SGSN sends a paging message to all base stations belonging to the RA most recently reported by the MS, informing the MS that there is data to receive.
  • SGSN assigns RAI list to MS when it registers with network.
  • the RAI list is a list of one or more RAs.
  • the MS does not make a RAU request if it is seconded from the current RA to an RA on the RAI list. However, if the UE has a list of RAIs it currently has (i.e. SGSN When moving to an RA that is not in the recently registered RAI list or when the RAU cycle has elapsed (that is, when the RAU timer expires), the TAU request may be performed to the SGSN. SGSN may allocate different RAI list for each MS according to RAI allocation policy.
  • the ISR is a terminal in idle mode and moves between registered RAs and E-UTRAN and GERAN / UTRAN in TAs without performing TAU / RAU with a core network (specifically, E or SGSN). It means a function that can.
  • a core network specifically, E or SGSN.
  • the UE / MS can reselect between E—UTRAN and GERAN / UTRAN without performing an update to the network, unless it exits from the TA (s) / RA (s) registered in the network. .
  • TAU / RAU combined with UE / MS performing TAU / RAU on both EPS service (i.e. PS domain service) and non-EPS (i.e. CS domain service) network.
  • EPS service i.e. PS domain service
  • non-EPS i.e. CS domain service
  • a paging process is performed when a network or a control node (for example, E or SGSN) of a network requests a UE (UE or MS) to establish a NAS signaling connection.
  • a network or a control node for example, E or SGSN
  • UE UE or MS
  • MT- If a call Mobile Terminated-cal 1 occurs, if you want to provide SMS services and the like. That is, a network (for example, S / SGSN) sends a paging message to the terminal through the base station, and the terminal can make a paging response.
  • the paging answer may include an attach request, a service request, an extended service request, and the like.
  • a network or network control node eg, E or SGSN
  • a terminal eg, UE or MS
  • the network may be S-TMSKSAE-Temporary Mobile
  • Paging messages can be sent for EPS services over EHJTRAN using Subscriber Identity or Paging-TMSI (P-TMSI).
  • P-TMSI Paging-TMSI
  • IMSI attach is required for network error recovery.
  • the network uses IMSI to page for EPS service over E-UTRAN You can send a message.
  • the network may send a paging message for CS fallback for A / Gb or Iu mode.
  • the A interface is used to connect the CSCNCCircuit Switched Core Network (BSS) and the Base Station System (BSS), and the interface that is referred to on the PS side for the A interface is the Gb interface.
  • Iu mode is an interface defined to support GERAN in addition to UTRAN and can be divided into two functional units: Iu-PS interface supporting PS service and Iu-CS interface supporting CS service.
  • the network may send a paging message when a short (SM) message to the terminal occurs.
  • SMS short
  • the paging message may reach the terminal via the base stations corresponding to the TA / RA of the terminal known to the network.
  • the terminal transmits the service request message to the network (or network control node ⁇ E or SGSN) as a response to the received paging message and performs the corresponding procedure.
  • the UE performs an attach procedure (ie, Attach With IMSI) as a response to the received paging message.
  • the terminal transmits an extended service request message to the network (or network control node ⁇ E or SGSN) as a response to the received paging message and performs the corresponding procedure.
  • the paging related procedure is performed according to i) and ⁇ ).
  • the network may set a backoff timer to the terminal through a NAS reject message.
  • the NAC rejection message may be, for example, attach rejection or TAU rejection or service. It may correspond to a rejection message.
  • the terminal having the backoff timer set does not request a related connection or service until the backoff timer expires (ie, during the backoff timer operation). It works.
  • ⁇ backoff timer values can be provided from the network (e.g. SGS ⁇ SGSN, HSS, etc.) or from a lower layer (e.g., access stratum (AS)). Randomly set among the default values between minutes.
  • the backoff value is set by the operator according to network conditions and policies.
  • the wet backoff timer value can be set from tens of minutes to several hours. That is, the terminal whose signaling to the network is rejected due to network congestion may perform signaling to the network after tens of minutes or hours. Accordingly, the motion control can be realized by reducing or distributing the motion or overload caused by the terminal to the network.
  • the terminal when a paging message is delivered to the terminal, the terminal may perform paging answer even if the back off timer is running (or stops the back off timer). However, in the following cases, the terminal may not be able to answer paging.
  • a problem with performing a paging response related to the wet backoff timer may occur in the following cases.
  • the first problem scenario is for the case of EPS services.
  • the UE camps on E-UTRAN / GERAN / UMTS and performs a TAU request / RAU request.
  • the terminal will receive a TAU reject message / RAU reject message including a short back off timer from the network.
  • the terminal moves to a new TA / RA.
  • the new TA / RA may correspond to a TA / RA not registered in the network or a TA / A not included in the TAI list / RAI list of the UE.
  • the WT backoff timer is still in operation, so that the UE does not perform TAU / RAU. That is, a situation in which the network does not recognize the new TA / RA moved by the terminal is maintained.
  • a network may send a paging message to find the terminal due to occurrence of downlink data packet to the terminal, and the paging message may be a TA / RA (ie, existing (old)) known to the network.
  • TA / RA ie, existing (old)
  • the terminal cannot receive a paging message. Accordingly, the terminal is EPS There is a problem that can not be serviced.
  • CS-Circuit-Switched fallback In a wireless communication system (for example, LTE network) configured based on IP, voice call should be basically provided based on Voice over IP (VoIP). However, in a situation where VoIP cannot be provided completely, the existing CS network (Eg, existing 3G networks) to be able to provide voice calling capabilities. CS fallback means switching to the existing CS-based communication method as needed in the IP-based network.
  • VoIP Voice over IP
  • the second problem scenario is for CS fallback. It is assumed that the UE camps on E—UTRAN / GERAN / UMTS, performs a TAU request / RAU request, but receives a rejection message due to network congestion and operates a backoff timer. Afterwards, even when the UE moves to a new TA / RA, the UE does not perform TAU / RAU since the ⁇ backoff timer is still running. In this case, when the MT-call to the terminal is generated and the paging process for CS fallback is initiated, the network paging to the latest TA / RA known to the terminal (ie, the former TA / RA from which the terminal left) for the terminal. After the message is transmitted, the terminal cannot receive the paging message. Accordingly, there is a problem that the terminal can not receive the MT-call.
  • the third problem scenario is for SMS. It is assumed that the UE camps on E-UTRAN / GERAN / UMTS and performs a TAU request / RAU request, but receives a rejection message due to network congestion and operates a backoff timer. Thereafter, even when the UE moves to a new TA / A, the UE does not perform TAU / RAU since the ⁇ backoff timer is still in operation. Then, when the SMS service for the terminal occurs, the network knows for the terminal the latest TA / RA (that is, when the terminal left
  • the terminal is unable to receive the paging message. Accordingly, there is a problem that the terminal can not receive the SMS service.
  • the TAU / RAU cannot be performed because the backoff timer is running. Because of this, the network cannot find the location of the terminal and cannot successfully deliver the paging message. ⁇ In the worst case, the terminal (or user) cannot receive the service in the worst case due to the influence of the backoff timer. Occurs.
  • TAU / RAU must be processed during the backoff timer operation. Specifically, in order to provide a downlink data packet, an MT ⁇ call, and an SMS service to the UE, when the UE moves to a new TA or RA that is not registered, the TAU or RAU may be performed even while the backoff timer is running. By setting so that the paging message for the terminal can reach the terminal and thus the terminal can perform the paging response operation.
  • various examples of the present invention for allowing the terminal to perform TAU / RAU during a backoff timer operation set for the terminal due to a network congestion situation or the like will be described.
  • This embodiment is for the case that the terminal is connected to the EPS service (or PS domain) network. In other words, it is assumed that the terminal is attached to the network only for the EPS service.
  • the back-off timer (Even if the ⁇ back—off timer (s) is running), TAU or RAU can be performed.
  • the UE / MS detects an entry into a TA (or RA) that is not included in a TA list (or RA list) previously registered with UE, the UE even if the U backoff timer is running. / MS performs TAU / RAU.
  • the network can know information about the TA / RA where the terminal is actually located. Therefore, a paging message is transmitted from the network to the terminal. Is When the terminal receives the paging message, it stops the back off timer and stops the paging response (for example, a service request or the like). Extended service request).
  • the present embodiment corresponds to a method in which the UE enters a new TA / RA and performs TAU / RAU and ignores this even if the backoff timer is running and performs TAU / RAU. Thereafter, when the paging message is received, the terminal may stop the backoff timer and perform paging answer.
  • This embodiment is for the case that the terminal is connected to the EPS service (or PS domain) network. In other words, it is assumed that the terminal is attached to the network only for the EPS service.
  • the back-off timer Is stopped, stops (backs ⁇ back-off timer (s) if it is running), TAU or
  • RAU can be performed.
  • the UE if the UE / MS detects an entry into a TA (or RA) that is not included in the TA list (or RA list) previously registered with the UE, the UE stops if the back off timer is running. / MS performs TAU / RAU.
  • the network can know information about the TA / RA where the terminal is actually located. Therefore, the paging message transmitted from the network to the terminal can reach the terminal correctly through the base station belonging to the TA / RA where the terminal is actually located.
  • the terminal may immediately perform a paging response (for example, a service request or an extended service request). In this case, since the backoff timer is not in operation when the terminal receives the paging message, the paging response may be immediately performed without additionally stopping the backoff timer.
  • the UE when the UE enters a new TA / RA and performs TAU / RAU, If the backoff timer is in operation, it stops and executes TAU / RAU. Thereafter, when the paging message is received, the terminal may perform paging answer without an operation related to the backoff timer.
  • This embodiment is for the case where the UE is connected to both an EPS service (or PS domain) network and a non-EPS service (or CS domain) network. That is, it is assumed that the terminal is combined attach (combined attach) for EPS and non-EPS services.
  • the combined TAU or the combined RAU may be performed.
  • the combined TAU / RAU as described above, means that the UE performs TAU / RAU in both the EPS service (PS domain) and the non-EPS service (CS domain) network.
  • the UE / MS when detecting that the UE / MS enters a TA (or RA) that is not included in the TA list (or RA list) registered before the Ml, the UE / MS is bound even if the back-off timer is running.
  • the network can know information about the TA / RA where the terminal is actually located. Therefore, the paging message transmitted from the network to the terminal can reach the terminal correctly through the base station belonging to the TA / RA where the terminal is actually located.
  • the UE may stop the back off timer and perform a paging response (for example, a service request or an extended service request).
  • the terminal when the UE enters a new TA / RA and performs a combined TAU / RAU, even if the backoff timer is running, the terminal ignores it and is combined.
  • the terminal may stop the backoff timer and perform a paging response.
  • This embodiment is for the case where the UE is connected to both an EPS service (or PS domain) network and a non-EPS service (or CS domain) network. That is, it is assumed that the terminal is combined attach (combined attach) for EPS and non-EPS services.
  • the terminal moves to a new TA or RA that is not registered during the operation of the li backoff timer set for the terminal so that the terminal can correctly perform a paging voice answer for the MT-call or SMS service, Can be stopped (stops (back-off timer (s) if it is running), and can perform a combined TAU or RAU.
  • the UE / MS detects an entry into a TA (or RA) that is not included in the TA list (or RA list) previously registered for ⁇ E, the ⁇ backoff timer is stopped and the UE is stopped. / MS performs combined TAU / RAU. .
  • the network can know information about the TA / RA where the terminal is actually located. Therefore, the paging message transmitted from the network to the terminal can reach the terminal correctly through the base station belonging to the TA / RA where the terminal is actually located.
  • the terminal may immediately perform a paging response (for example, a service request or an extended service request). In this case, since the backoff timer is not in operation when the terminal receives the paging message, the paging response may be immediately performed without additionally stopping the backoff timer.
  • the present embodiment corresponds to a method in which the UE enters a new TA / RA and performs a combined TAU / RAU, and stops the backoff timer when the UE is in operation and performs the combined TAU / RAU. Thereafter, when the paging message is received, the terminal may perform a paging response without an operation related to a backoff timer.
  • This embodiment is for the TAU / RAU associated with the ISR.
  • the terminal when the ISR is activated, the terminal does not update the network unless it exits from the TA (s) / RA (s) registered in the network. You can reselect between E-UTRAN and GERAN / UTRAN without performing it. However, when the terminal enters a new TA / RA that is not included in the TA list / RA list registered in the network, TAU / RAU should be performed. However, when the UE enters a new TA / RA while the backoff timer is in operation, the TAU / RAU could not be performed correctly.
  • a new backoff timer set for the terminal is activated in operation and the terminal is not registered so that the terminal can correctly perform a paging voice answer for the MT-call or SMS service.
  • TAU / RAU or combined TAU / RAU may be performed even if the? Backoff timer is running.
  • the UE may perform a paging voice response for an MT-call or SMS service correctly.
  • the UE is not registered with a new TA / RA. If it has moved, it may stop it and perform a TAU / RAU (or combined TAU / RAU) if the ⁇ backoff timer is running.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an area update operation of a terminal according to an example of the present invention.
  • the UE may receive a backoff timer set from the network. Accordingly, the terminal may start a backoff timer that operates for the determined length of time. Information about the backoff timer setting may be included in the NAS rejection message and the like.
  • the NAS rejection message may be provided to the terminal from the network control node in a network traffic situation or the like.
  • the back off timer may be a back off timer.
  • the UE may detect that the UE moves to a new area while the backoff timer is in operation.
  • the area is a unit including the location of the terminal, and the new area means an area not registered in the network.
  • the area may correspond to a TA or RA related to the location of the terminal.
  • step S630 even if the backoff timer is in operation, if the terminal detects the entry into the new area in step S620, the terminal updates the area for the network. You can fulfill the request.
  • the area update request may correspond to, for example, a TAU, a RAU, a combined TAU, a combined RAU, or a location update.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an area update operation of a terminal according to another example of the present invention.
  • Steps S710 and S720 are the same as steps S610 and S620 of FIG. 6, respectively, and thus redundant descriptions thereof will be omitted.
  • step S730 if the UE detects entering the new area in step S720, if the backoff timer is in operation, the terminal stops the corresponding backoff timer and requests an area update request (TAU / RAU, combined TAU / RAU) for the network. Or location update).
  • TAU / RAU area update request
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a TAU operation according to an example of the present invention.
  • step 1 of FIG. 7 it may be triggered to start a TAU procedure at the UE.
  • the operation in which the TAU procedure starts is triggered may be performed even if the backoff timer is in operation or the backoff timer is determined according to a result of the determination on whether the backoff timer is operated and the movement to the new area in the terminal operation described in FIG. 5 or 6. This may be the case when it is determined to stop the off timer and make an area update request.
  • the UE may send a TAU request (or combined TAU request) to a new ⁇ E via an eNB.
  • the new, E and the new SGW may be ⁇ E and SGW related to the new location area of the UE, and the existing (old) ⁇ E and the existing SGW may be ⁇ E and SGW related to the previous location area of the UE.
  • the new ⁇ E may exchange a context request message and a context answer message with the existing ⁇ E / SGGSN.
  • information related to authentication and / or security may be exchanged between the UE and the new ⁇ E and also between the new ⁇ E and the HSS.
  • the new ⁇ E may send a context acknowledgment (ACK) message to indicate that the new ⁇ E / SGSN successfully received the context information.
  • ACK context acknowledgment
  • the new ⁇ E is transferred to the new SGW for session creation.
  • the new SGW may send a bearer modify request message to the PGW based on the information included in the session creation request message.
  • the PGW may reply to the bearer modification request message and may send a bearer modification response message to the new SGW, and the new SGW may send a session creation response message to the new ⁇ E.
  • Step 9a of FIG. 7 is an optional procedure, where the PCRF interaction for the operator policy may be initiated by the PGW's Policy and Charging Enforcement Function (PCEF) and performed between the PCEF and the PCRF as necessary.
  • PCEF Policy and Charging Enforcement Function
  • modification of an IP-CAN (Connectivity Access Network) session may be performed.
  • IP-CAN is a term referring to various IP-based access networks, for example, may be GPRS or EDGE, which is a 3GPP access network, or may be a WLAN or DSUDigital subscriber line (WLAN) network.
  • the new V E may provide the HSS with updated location information of the UE, and the HSS may store it.
  • the HSS may send a cancellation message for the location information of the UE to the existing Li E / SGSN. Accordingly, the existing Li E / SGSN may cancel the location of the UE and send an acknowledgment message to the HSS.
  • the existing Z E / SGSN may send an Iu release release message to the RNC, and the RNC may send an Iu release complete message to the existing Z E / SGSN. have.
  • the HSS may send an new ACK E an ACK message for the UE location update.
  • step 18 of FIG. 7 the existing SGW sends a delete session request message to the existing SGW, and the existing SGW sends a delete session response message to the existing SGW. can send.
  • steps 20 to 21 of FIG. 7 the new V E sends a TAU accept message to the UE, and the UE sends a TAU completion message in response to the TAU procedure.
  • the UE is in a new state during the backoff timer operation. Even when moved to the area, the TAU or combined TAU for the new area may be performed to inform the network of its current location. Accordingly, the network can correctly deliver the paging message to the UE, and the UE can perform paging answering operations (service requests, etc.).
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an RAU operation according to an example of the present invention.
  • step 1 of FIG. 8 it is assumed that the UE changes to an operation mode according to UTRAN / GERAN or moves to the UTRAN / GERAN system area in the E-UTRAN.
  • it may be triggered to start the RAU procedure at the UE.
  • the operation in which the RAU procedure starts is triggered may be performed even if the backoff timer is in operation or the backoff timer is determined according to a result of the determination on whether the backoff timer is operated and the movement to the new area in the terminal operation described in FIG. 6 or 7. This may be the case when it is determined to stop the off timer and make an area update request.
  • the UE may transmit a RAU request to the SGSN via the RNC / BSS.
  • steps 3 to 7 of FIG. 8 correspond to the operations of steps 4 to 7 described with reference to FIG. 8.
  • the existing E in FIG. 7 corresponds to E in FIG. 8
  • the new E in FIG. 7 corresponds to SGSN in FIG. 8.
  • the new control node (SGSN) can obtain context information from the existing control node ( ⁇ E), and an authentication / security procedure with the HSS and the UE can be performed.
  • the SGSN may send a bearer modification request message to the PGW via the SGW to establish a bearer.
  • the PGW may reply to the bearer modification request message and send the bearer modification response message to the SGSN via the SGW.
  • Step 9 is an optional procedure, and if necessary, a procedure for modifying an IP-CAN session initiated by the PCEF may be performed.
  • the SGSN may provide the HSS with updated location information of the UE, which may store the HSS.
  • the HSS may send a cancellation message for the location information of the UE to the existing SGSN, and accordingly, the existing SGSN may cancel the location of the UE and send an acknowledgment message about the UE to the HSS.
  • ⁇ E associated with the existing location of the UE in step 14 of FIG. 8 and S1 at the eNB
  • the interface release procedure may be performed.
  • ⁇ E may send an S1 release command message to the eNB using SI APCapplication protocol). Accordingly, the eNB releases the E-UTRAN connection and may send an S1 release complete message to ⁇ E.
  • the HSS may send an ACK message for the UE location update to the SGSN.
  • the SGSN sends a RAU accept message to the UE, and the UE sends a RAU complete message in response to the RAU procedure, thereby completing the RAU procedure.
  • the UE may send a service request message to the SGSN if necessary.
  • the SGSN may send a Radio Access Bearer (RAB) assignment request to the RNC / BSS, and the RNC / BSS may send a RAB Assignment Response message to the SGSN.
  • RAB Radio Access Bearer
  • the SGSN may send a bearer modification request message to the SGW, and the SGW may send a bearer modification response message to the SGSN. Accordingly, a radio bearer for the UE can be allocated and a service can be provided.
  • the UE may inform the network of its current location by performing a RAU or a combined RAU for the new area. Accordingly, the network may correctly deliver a paging message to the UE, and the UE may perform a paging answer operation (service request or the like).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a preferred embodiment of a terminal device according to an example of the present invention.
  • the terminal apparatus 1000 includes a transmission / reception module 1010, It may include a processor 1020 and a memory 1030.
  • the transmit / receive modules 1010 transmit various signals, data, and information to an external device (for example, a network node, another terminal server), and an external device (for example, a network node, another terminal, server, etc.). It can be configured to receive various signals, data and information.
  • the processor 1020 may control operations of the entire terminal device 1000, and the terminal device 1000 may be configured to perform a function of calculating and processing information to be transmitted / received with an external device.
  • the memory 1030 may store the processed information and the like for a predetermined time and may be replaced with a component of a buffer (not shown).
  • the terminal device 1000 may be configured to perform area update.
  • the processor 1020 of the terminal device 1000 may be configured to start a backoff timer set by the network.
  • the processor 1020 may be configured to transmit an area update request message to the network using the transmission / reception modules 1010 when the terminal device 1000 enters a new area during the backoff timer operation. .
  • the specific configuration of the terminal device 1000 as described above may be implemented so that the above-described matters described in various embodiments of the present invention may be independently applied or two or more embodiments may be applied at the same time. Omit.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware (furn are), software or a combination thereof.
  • the method according to embodiments of the present invention may include one or more ASICs pplication specific integrated circuits (DSPs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • DSPs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention is a module, procedure or function for performing the functions or operations described above. It may be implemented in the form of.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • Embodiments of the present invention as described above may be applied to various mobile communication systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 단말의 영역을 갱신하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 영역 갱신을 수행하는 방법은, 네트워크에 의해서 설정된 백오프 타이머를 시작하는 단계; 및 상기 백오프 타이머 동작중에 상기 단말이 새로운 TA(Tracking Area) 또는 RA(Routing Area)로 진입하면, 영역 갱신 요청 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
무선 통신 시스템에서 영역 갱신 방법 및 장치
【기술분야】
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 단말의 영역 (area)을 갱신 (update)하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
【배경기술】
MTC( Machine Type Co隱 uni cat ions)는 하나 이상의 머신 (Machine)이 포함되는 통신 방식을 의미하며, M2M(Machine-to-Machine) 통신이나 사물 통신으로 칭하여지기도 한다. 여기서， 머신이란 사람의 직접적인 조작이나 개입을 필요로 하지 않는 개체 (entity)를 의미한다. 예를 들어， 이동 통신 모들이 탑재된 검침기 (meter)나 자동 판매기와 같은 장치는 물론, 사용자의 조작 /개입 없이 자동으로 네트워크에 접속하여 통신을 수행할 수 있는 스마트폰과 같은 사용자 기기도 머신의 예시에 해당할 수 있다. 이러한 머신의 다양한 예시들을 본 문서에서는 MTC 장치 (device) 또는 단말이라고 칭한다. 즉， MTC는 사람의 조작 /개입 없이 하나 이상의 머신 (즉, MTC 장치)에 의해서 수행되는 통신을 의미한다.
MTC는 ' MTC 장치 간의 통신 (예를 들어， D2D(Device- H)evice) 통신), MTC 장치와 MTC 애플리케이션 서버 (application server) 간의 통신을 포함할 수 있다. MTC 장치와 MTC 애플리케이션 서버 간의 통신의 예시로， 자동 판매기와 서버 P0S(Point of Sale) 장치와 서버， 전기 , 가스 또는 수도 검침기와 서버 간의 통신을 들 수 있다. 그 외에도 MTC에 기반한 애플리케이션 (application)에는, 보안 (security), 운송 (transportat ion)， 헬스 케어 (health care) 등이 포함될 수 있다. '
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
네트워크에서 흔잡 (congestion) 또는 과부하 (overload)가 발생한 경우에， 제어 플레인 (control plane)에서 흔잡 제어가 수행될 수 있다. 예를 들어， 네트워크 흔잡 제어는 무선 인터페이스에서 단말과 네트워크 제어 노드 사이의 제어 플레인에서 최상위 단 (stratum)인 NAS(Non-Access Stratum) 레벨에서 수행될 수 있다. 일반적으로는 네트워크 흔잡 상태가 발생했을 때, 네트워크는 단말에 대해서 소정의 시간 동안 네트워크에 대한 요청을 금지시키는 백오프 타이머 (back-off timer)를 설정하여 줄 수 있다.
현재 정의되어 있는 무선 통신 시스템의 동작에 따르면, 단말에서 백오프 타이머가 동작하고 있는 중에 상기 단말이 등록되지 않은 위치로 이동한 경우에, 백오프 타이머에 의한 제약으로 인하여 상기 단말은 네트워크에 대해서 위치 갱신을 수행할 수 없게 된다. 이러한 경우에ᅳ 네트워크가 단말을 찾기 위해서 페이징 메시지를 보내더라도 단말이 이를 수신할 수 없으므로 페이징 웅답 동작을 수행할 수 없게 된다. 이러한 페이징 절차의 실패로 인하여 중요한 MT (Mobile Terminated) 서비스 (예를 들어， Mobile Terminated Cal l/SMS(Short Message Service) 등)를 단말은 제공 받을 수 없게 된다. 이와 같이, 네트워크 흔잡 제어와 관련된 단말과 네트워크 동작의 불명료성이 존재하게 되고, 을바른 서비스가 제공될 수 없게 된다. 특히， MTC를 지원하는 무선 통신 시스템에서는， 네트워크가 매우 많은 개수의 단말 장치 (또는 MTC 장치)에 대한 서비스를 제공해야 하므로， 전술한 바와 같은 네트워크 흔잡 상황에 대한 처리에 있어서 불명료성이 존재해서는 안된다.
본 발명에서는 단말이 등록되지 않은 영역 (area)으로 이동한 경우에도 단말이 페이징 응답 동작을 을바르게 수행하고 끊김없이 (seamless) 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【기술적 해결방법】
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 영역 갱신을 수행하는 방법은， 네트워크에 의해서 설정된 백오프 타이머를 시작하는 단계; 및 상기 백오프 타이머 동작중에 상기 단말이 새로운
TA(Tracking Area) 또는 R Rout ing Area)로 진입하면, 영역 갱신 요청 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 영역 갱신을 수행하는 단말 장치는， 외부 장치와 신호를 송수신하는 송수신 모들; 및 상기 단말 장치를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는， 네트워크에 의해서 설정된 백오프 타이머를 시작하도록 구성되고; 상기 백오프 타이머 동작중에 상기 단말 장치가 새로운 TACTracking Area) 또는 R Routing Area)로 진입하면， 영역 갱신 요청 메시지를 상기 송수신 모들을 이용하여 상기 네트워크로 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 실시예들에 있어서 이하의 사항이 공통으로 적용될 수 있다.
상기 영역 갱신 요청 메시지는 상기 백오프 타이머가 동작중이더라도 전송될 수 있다.
상기 단말이 새로운 TA 또는 RA로 진입하는 경우， 상기 백오프 타이머가 동작 중이면 상기 백오프 타이머를 증지 (stop)하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 새로운 TA 또는 RA는, 상기 단말이 상기 네트워크에 이전에 등록한 TA 또는 RA 리스트에 포함되지 않는 영역일 수 있다.
상기 영역 갱신 요청 메시지는 TAlKTracking Area Update) 메시지 또는 RAlKRouting Area Update) 메시지 중 하나 이상일 수 있다.
상기 단말은 EPS(Evolved Packet System) 서비스 네트워크에 접속되어 있을 수 있다.
상기 영역 갱신 요청 메시지는 결합된 (combined) TAU 메시지 또는 결합된 RAU 메시지 중 하나 이상일 수 있다.
상기 단말은 EPS 서비스 네트워크 및 비 -EPS 서비스 네트워크 모두에 접속되어 있을 수 있다.
상기 단말에 대해서 ISRGdle mode Signaling Reduction)이 활성화될 수 있다.
상기 백오프 타이머에 대한 값은， NAS(Non— Access Stratum) 레벨 흔잡 제어 (congest ion control)이 활성화되는 경우에 상기 네트워크로부터의 거절 (reject) 메시지에 포함될 수 있다ᅳ 상기 백오프 타이머에 대한 값은， AS(Access Stratum)로부터 제공 받을 수 있다.
상기 백오프 타이머에 대한 값은 일정 범위 내에서 랜덤하게 설정될 수 있다. 상기 백오프 타이머에 대한 값에 기초하여 상기 백오프 타이머가 시작될 수 있다. '
상기 백오프 타이머는丽 (Mobility Management) 백오프 타이머일 수 있다. 본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며， 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.
【유리한 효과】
본 발명에 따르면, 단말이 등록되지 않은 영역으로 이동한 경우에도 단말이 페이징 웅답 동작을 올바르게 수행하고 끊김없이 (seamless) 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상와지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
【도면의 간단한 설명】
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 EPC(Evolved Packet Core)의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다. 도 2는 MTC 통신 모델의 예시들올 나타내는 도면이다.
도 3은 MTC 구조의 예시적인 모델을 나타내는 도면이다.
도 4는 TAI의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 단말의 영역 업데이트 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일례에 따른 단말의 영역 업데이트 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일례에 따른 TAU 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 8은 본 발명의 일례에 따른 RAU 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 9는 본 발명의 일례에 따른 단말 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한， 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 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.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며， 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우， 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나， 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics
Engineers) 802 계열 시스템， 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 관련하여 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한， 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 다양한 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 본 문서에서 사용되는 용어들은 다음과 같이 정의된다.
- UMTS(Universal Mobile Teleco麵 uni cations System): 3GPP에 의해서 개발된， GSM(Global System for Mobile Communication) 기반의 3 세대 (Generation) 이동 통신 기술.
- EPS (Evolved Packet System): IP( Internet Protocol) 기반의 PS(packet switched) 코어 네트워크인 EPC(EvoIved Packet Core)와 LTE/UTRAN 등의 액세스 네트워크로 구성된 네트워크 시스템. UMTS가 진화된 형태의 네트워크이다.
- NodeB: GERAN/UTRAN의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀 (macro cell) 규모이다.
- eNodeB: E-UTRAN의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀 (macro cell) 규모이다.
ᅳ UE(User Equipment): 사용자 기기. UE는 단말 (terminal )， ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수도 있다. 또한, UE는 노트북， 휴대폰， PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰， 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(Personal Computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. MTC 관련 내용에서 UE 또는 단말이라는 용어는 MTC 장치를 지칭할 수 있다.
- HNB(Home NodeB)： UMTS 네트워크의 기지국으로서 옥내에 설치하며 커버리지는 마이크로 셀 (micro cell) 규모이다.
- HeNB(Home eNodeB)： EPS 네트워크의 기지국으로서 옥내에 설치하며 커버리지는 마이크로 셀 규모이다.
- MME(Mobility Management Entity)： 이동성 관리 (ftobi 1 ity Management； MM) , 세션 관리 (Session Management； SM) 기능을 수행하는 EPS 네트워크의 네트워크 노드.
- PDN-GW( Packet Data Network-Gateway)/PGW: UE IP 주소 할당, 패킷 스크리닝 (screening) 및 필터링, 과금 데이터 취합 (charging data collection) 기능 등을 수행하는 EPS 네트워크의 네트워크 노드.
ᅳ SGW(Serving Gateway): 이동성 앵커 (mobility anchor), 패킷 라우팅 (routing), 유휴 (idle) 모드 패킷 버퍼링， 羅 E가 UE를 페이징하도록 트리거링하는 기능 등을 수행하는 EPS 네트워크의 네트워크 노드.
- PCRF(Policy and Charging Rule Function): 서비스 플로우 별로 차별화된 QoS(Quality of Service) 및 과금 정책을 동적 (dynamic)으로 적용하기 위한 정책 결정 (Policy decision)을 수행하는 EPS 네크워크의 노드.
- OMA DM(0pen Mobile Alliance Device Management )： 핸드폰， PDA, 휴대용 컴퓨터 등과 같은 모바일 디바이스들 관리를 위해 디자인 된 프로토콜로서, 디바이스 설정 (configuration), 펌웨어 업그레이드、 (firmware upgrade), 에러 보고 (Error Report)등의 기능을 수행한다.
- OAM Operation Administration and Maintenance): 0AM이란 네트워크 결함 표시， 성능정보, 데이터와 진단 기능 등을 제공하는 네트워크 관리 기능 집합.
ᅳ NAS(Non-Access Stratum): UE와 讓 E간의 제어 플레인 (control plane)의 상위 단 (stratum). LTE/UMTS 프로토콜 스택에서 UE와 코어 네트워크간의 시그널링， 트래픽 메시지를 주고 받기 위한 기능적인 계층으로서， UE의 이동성을 지원하고， UE와 PDN GW 간의 IP 연결을 수립 및 유지하는 세션 관리 절차를 지원하는 것을 주된 기능으로 한다.
ᅳ NAS 설정 M0(NAS configuration Management Object)： NAS 기능 (Functionality)과 연관된 파라미터들을 UE에게 설정 (conf igurat ion)하기 위해 사용하는 관리 객체 (M0).
- SIPTOOelected IP Traffic Offload): H(e)NB 또는 매크로 셀을 통해서 특정 IP 트래픽을 전송할 때 사업자 (Operator) 네트워크가 아닌 인터넷 등의 공중 (public) 네트워크으로 우회하여 전송하는 방식. 3GPP 릴리즈 -10 시스템에서는 사업자가 EPC 네트워크에서 UE에 물리적으로 가까이 존재하는 PDN- GW를 선택함으로써 사용자의 트래픽을 넘기는 것을 지원한다.
- PDN( Packet Data Network): 특정 서비스를 지원하는 서버 (예를 들어， MMS(Mult imedia Messaging Service) 서버， WAP(Wireless Application Protocol ) 서버 등)가 위치하고 있는 네트워크.
ᅳ PDN( Packet Data Network) 연결: 하나의 IP 주소 (하나의 IPv4 주소 및 /또는 하나의 IPv6프리픽스)로 표현되는, UE와 PDN간의 논리적인 연결.
ᅳ APN (Access Point Name)： PDN을 지칭하거나 구분하는 문자열 . 요청한 서비스나 네트워크 (PDN)에 접속하기 위해서는 해당 PGW를 거치게 되는데， 이 PGW를 찾을 수 있도록 네트워크 내에서 미리 정의한 이름 (문자열). 예를 들어, APN은 internet .mnc012.mcc345.gprs으로 표현될 수 있다.
- MTC (Machine Type Co隨 unicat ions)： 사람의 개입 없이 머신에 의해 수행되는 통신.
- MTC 장치 (MTC device): 코어 네트워크를 통한 통신 기능을 가지고， 특정 목적을 수행하는 UE (예를 들어， 자판기， 검침기 둥).
- SCS(Services Capability Server): HPLMN(Home PL顧 (Public Land Mobile Network)에 있는 MTC 장치와 MTC-IWF( I nter Working Function)를 이용하는 MTC 장치와의 통신을 위해서 3GPP 네트워크에 연결되는 서버. SCS는 하나 또는 복수의 애플리케이션 사용을 위한 능력 (Capability)을 제공한다.
ᅳ MTC 애플리케이션 (MTC application): MTC가 적용되는 서비스 (예를 들어, 원격 검침， 물량 이동 추적 등)
ᅳ MTC 애플리케이션 서버 : MTC 애플리케이션이 실행되는 네트워크 상의 서버 - MTC 특징 (MTC feature): MTC 애폴리케이션을 지원하기 위한 네트워크의 기능. 예를 들어， MTC 모니터링 (monitoring)은 원격 검침 등의 MTC 애플리케이션에서 장비 분실 등을 대비하기 위한 특징이고， 낮은 이동성 (low mobility)은 자판기와 같은 MTC 장치에 대한 MTC 애플리케이션을 위한 특징이다.
- RANCRadio Access Network)： 3GPP 네트워크에서 NodeB, eNodeB 및 이들을 제어하는 RNC(Radio Network Controller)를 포함하는 단위. UE 간에 존재하며 코어 네트워크로의 연결을 제공한다.
― HLR(Home Location Register )/HSS(Home Subscriber Server): 3GPP 네트워크 내의 가입자 정보를 가지고 있는 데이터베이스. HSS는 설정 저장 (configuration storage) , 아이덴티티 관리 (identity management ) , 사용자 상태 저장 등의 기능을 수행할 수 있다.
ᅳ PLMNCPublic Land Mobile Network): 개인들에게 이동통신 서비스를 제공할 목적으로 구성된 네트워크. 오퍼레이터 별로 구분되어 구성될 수 있다.
- NAS 레벨 혼잡 제어 (NAS level congestion control): APN 기반 흔잡 제어 및 일반 NAS 레벨 이동성 관리 제어로 구성된 EPS 네트워크의 흔잡 또는 과부하 (over load) 제어 기능.
- 醒 백오프 타이머 (Mobility Management back-off timer): 네트워크에 흔잡 (congest ion)이 발생한 경우， 이를 제어하기 위해 사용하는 이동성 관리 관련 백오프 타이머. 醒 백오프 타이머가 동작하고 있는 동안， UE는 어태치 (attach), 위치정보 갱신 (예를 들어, TAlKTracking Area Update), RAUCRouting Area Update)), 서비스 요청 (Service request)/확장된 (extended) 서비스 요청 등을 할 수 없도록 설정된다 (다만， 긴급 베어러 서비스 (emergency bearer service), 기존 영역에서의 페이징 응답 (Paging Response) , 또는 MPS (Multimedia Priority Service)인 경우에는 예외로醒 백오프 타이머가 동작하고 있더라도 UE가 요청할 수 있도록 설정된다).
ᅳ SM 백오프 타이머 (Session Management back-off timer): 네트워크에 흔잡 (congest ion)이 발생한 경우, 이를 제어하기 위해 사용하는 세션 제어 관련 백오프 타이머. SM 백오프 타이머가 동작하고 있는 동안， UE는 관련된 (associated) APN 기반의 세션을 설정 또는 변경 등을 할 수 없도록 설정된다 (다만 긴급 베어러 서비스 또는 MPS인 경우에는 예외로 SM 백오프 타이머가 동작하고 있더라도 UE가 요청할 수 있도톡 설정된다).
一 TA(Tracking Area): EPS 네트워크에서 단말의 등톡 지역. TA는 TAI (Tracking Area Identity)로써 식별된다.ᅳ
- RA (Routing Area): GPRS/UMTS 네트워크에서 패킷 코어 네트워크 도메인을 위한 단말의 등톡 지역. RA는 RAI (Routing Area Identity)로써 식별된다.
- ISRddle mode Signaling Reduction): 유휴 모드의 단말이, 등록된 RA들과 TA들 내의 E-UTRAN(EvolvecHJMTS Terrestrial Radio Access Network)과 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communicat ion)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Net work )/UTRAN 사이를 코어 네트워크 (구체적으로는ᅳ 醒 E/SGSN)와의 TAU/RAU를 수행하지 않고 이동할 수 있는 기능.
이하에서는 위와 같이 정의된 용어를 바탕으로 설명한다.
도 1은 EPC(Evolved Packet Core)의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
EPC는 3GPP 기술들의 성능을 향상하기 위한 SAE(System Architecture Evolution)의 핵심적인 요소이다. SAE는 다양한 종류의 네트워크 간의 이동성을 지원하는 네트워크 구조를 결정하는 연구 과제에 해당한다. SAE는, 예를 들어， IP 기반으로 다양한 무선 접속 기술들을 지원하고 보다 향상된 데이터 전송 능력을 제공하는 등의 최적화된 패킷—기반 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다. 구체적으로, EPC는 3GPP LTE 시스템을 위한 IP 이동 통신 시스템의 코어 네트워크 (Core Network)이며, 패킷 -기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. 기존의 이동 통신 시스템 (즉， 2 세대 또는 3 세대 이동 통신 시스템)에서는 음성을 위한 CS(Circuit— Switched) 및 데이터를 위한 PSCPacket- Sw ched)의 2 개의 구별되는 서브-도메인을 통해서 코어 네트워크의 기능이 구현되었다. 그러나ᅳ 3 세대 이동 통신 시스템의 진화인 3GPP LTE 시스템에서는, CS 및 PS의 서브 -도메인들이 하나의 IP 도메인으로 단일화되었다. 즉， 3GPP LTE 시스템에서는, IP 능력 (capability)을 가지는 단말과 단말 간의 연결이， IP 기반의 기지국 (예를 들어， eNodeB( evolved Node B)), EPC, 애플리케이션 도메인 (예를 들어， IMS)을 통하여 구성될 수 있다. 즉， EPC는 단ᅳ대-단 (end— to- end) IP 서비스 구현에 필수적인 구조이다.
EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는， SGW(Serving Gateway), PDN GW(Packet Data Network Gateway), 醒 E(Mobility Management Entity), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node) , ePDG( enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.
SCT는 무선 접속 네트워크 (RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고， eNodeB와 WN GW 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한， 단말이 eNodeB에 의해서 서빙 (serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, SGW는 로컬 이동성 앵커 포인트 (anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈 -8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내-에서의 이동성을 위해서 SGW를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한， SGW는 다른
3GPP 네트워크 (3GPP 릴리즈ᅳ8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는
GERAN(GSM(Global System for Mobile Co議 unicat ion)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN 는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점 (termination point)에 해당한다. PDN GW는 정책 집행 특징 (policy enforcement features) , 패킷 필터링 (packet filtering), 과금 지원 (charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한， 3GPP 네트워크와 yl-3GPP(non-3GPP) 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Intenrorking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크， CDMA (Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 SGW와 PDN 가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만， 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션 (Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
醒 E는 UE의 네트워크 연결에 대한 액세스， 네트,워크 자원의 할당， 트래킹 (tracking), 페이징 (paging), 로밍 (roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. 画 E는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면 기능들을 제어한다. 画 E는 수많은 eNodeB들을 관리하고， 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, 丽 E는 보안 과정 (Security Procedures), 단말-대- 네트워크 세션 핸들링 (Terminal-t으 network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리 (Idle Terminal Location Management ) 등의 기능을 수행한다.
SGSN은 다른 3GPP 네트워크 (예를 들어, GPRS 네트워크)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증 (authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 헨돌링한다. ePDG는 신뢰되지 않는 비 -3GPP 네트워크 (예를 들어, Iᅳ WLAN, WiFi 핫스팟 (hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 단말은 3GPP 액세스는 물론 비— 3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자 (즉, 오퍼레이터 (operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크 (예를 들어，
IMS)에 액세스할 수 있다.
또한， 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들 (예를 들어, Sl-U, S1-醒 E 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체 (funct ional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트 (reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트들이 존재할 수 있다.
【표 1】
레퍼런 ^
！명
포인트
플레인 프로토콜에 대한 레퍼런
S1-MME the control plane protocol between E 핸드오버 동안 eNB 간 경로 스위칭 및 베어러 당 사용자 플레인 터널링에 대한 E-UTRAN와 SGW 간의 레퍼런스 포인트 (Reference point
SI一 U
between E-UTRAN and Serving GW for the per bearer user plane tunnelling and inter eNodeB path switching during handover ) 유휴 (idle) 및 /또는 활성화 상태에서 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성에 대한 사용자 및 베어러 정보 교환을 제공하는 顧 E와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 이 레퍼런스 포인트는 PLMN-내 또는 PLMN-간 (예를 들어, PLMN-
S3 간 핸드오버의 경우)에 사용될 수 있음) (It enables user and bearer information exchange for inter 3GPP access network mobility in idle and/or active state. This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (e.g. in the case of Inter -PLMN HO).)
GPRS 코어와 SGW의 3GPP 앵커 기능 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 제공하는 SGW와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 또한， 직접 터널이 수립되지 않으면 , 사용자 플레인 터널링을 제공함 (It provides related
S4
control and mobility support between GPRS Core and the 3GPP Anchor funct ion of Serving GW. In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunnelling.)
SGW와 PDN GW 간의 사용자 플레인 터널링 및 터널 관리를 제공하는 레퍼런스 포인트. UE 이동성으로 인해, 그리고 요구되는 PDN 연결성올 위해서 SGW가 함께 위치하지 않은 PDN GW로의 연결이 필요한 경우, SGW 재배치를 위해서 사용됨 (It provides user plane tunnelling and tunnel
S5
management between Serving GW and PDN GW. It is used for Serving GW relocation due to UE mobility and if the Serving GW needs to connect to a non-col located PDN GW for the required PDN connect ivi ty. )
Sll MME와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
PDN GW와 PDN 간의 레퍼런스 포인트. PDN은， 오퍼레이터 외부 공용 또는 사설 PDN이거나 예를 들어, IMS 서비스의 제공을 위한 오퍼레이터-내 PDN일 수 있음. 이 레퍼런스 포인트는 3GPP 액세스의 Gi에 해당함 (It is
SGi
the reference point between the PDN GW and the packet data network. Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, e.g. for provision of IMS services. This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses , ) 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트 중에서 S2a 및 S2b는 비 -3GPP 인터페이스에 해당한다. S2a는 신뢰되는 비 -3GPP 액세스 및 PDNGW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 플레인에 제공하는 레퍼런스 포인트이다. S2b는 ePDG 및 PDNGW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 플레인에 제공하는 레퍼런스 포인트이다. 도 2는 MTC 통신 모델의 예시들을 나타내는 도면이다. '
MTC 애플리케이션은 MTC 장치와 SCS에서 각각 실행되어 네트워크를 통한 통신을 통해 상호 동작한다. 이때, MTC 애플리케이션과 3GPP 네트워크 간의 통신에 무엇이 관여하는지에 따라 MTC 트래픽에 대한 다양한 모델이 구현될 수 있다. 도 2(a)는 SCS 없이 직접 통신이 수행되는 모델, 도 2(b)는 SCS가 사업자 영역 (Operator domain)외부에 존재하는 모델， 도 2(c)는 SCS가 사업자 영역 (Operator domain) 내부에 존재하는 경우를 나타낸 것이다. 또한, 도 2(a)는 3GPP 오퍼레이터의 제어를 받는 직접 통신 방식에 해당하고， 도 2(b)는 서비스 제공자에 의해서 제어되는 통신 방식에 해당하고， 도 2(c)는 3GPP 오퍼레이터에 의해서 제어되는 통신 방식을 해당한다.
도 2(a)의 직접 모델은 MTC 애플리케이션이 3GPP 네트워크에 대해 0TT(over- t he-top) 애플리케이션으로서 UE (또는 MTC 장치)와 직접 통신하는 것을 나타낸다. 도 2(b) 및 도 2(c)의 간접 모델은 3GPP 네트워크에 의해서 제공되는 부가적인 서비스를 이용하여 MTC 애플리케이션이 UE (또는 MTC 장치)와 간접적으로 통신하는 것을 나타낸다. 구체적으로， 도 2(b)의 예시에서는 MTC 애플리케이션이 서드 -파티 (즉, 3GPP에서 책임지지 않는) 서비스 제공자에 의해서 제공되는 부가 서비스들을 위해서 SCS를 이용할 수 있다. SCS는 3GPP 네트워크와 다양한 인터페이스를 통해서 통신할 수 있다. 한편， 도 2(c)의 예시에서는 MTC 애플리케이션이 3GPP오퍼러 j이터 (곧 서비스 제공자에 해당함)에 의해서 제공되는 부가적인 서비스들을 위해서 SCS를 이용할 수 있다. SCS와 3GPP 네트워크 간의 통신은 PLMN 내부에서 수행된다. 도 2(b) 및 도 2(c)에 있어서， SCS와 MTC 애플리케이션 간의 인터페이스는 3GPP 표준에서 다루지 않는다.
한편， 도 2(b) 및 도 2(c)의 간접 모델은 상호 배타적이지 않고 보완적이므로， 3GPP 오퍼레이터가 상이한 애플리케이션을 위해 이들을 결합할 수도 있다. 즉, 도 2(d)처럼 직접 모델과 간접 모델이 동시에 사용되는 하이브리드 (hybrid) 모델로서 MTC 통신 모델이 구현될 수도 있다. 하이브리드 모델의 경우, MTC 장치는 HPLMN 내의 복수의 SCS와 통신을 할 수 있고， 서비스 제공자에 의해 제어되는 SCS와 3GPP 오퍼레이터에 의해 제어되는 SCS에 있어서 MTC 애플리케이션들에게 제공되는 능력들 (Capabilities)이 다를 있다.
도 3은 MTC 구조의 예시적인 모델을 나타내는 도면이다.
MTC를 위해서 사용되는 UE (또는 MTC 장치)와 MTC 애플리케이션 간의 단-대— 단 애폴리케이션은， 3GPP 시스템에 의해서 제공되는 서비스들과 SCS에 의해서 제공되는 선택적인 서비스들을 이용할 수 있다. 3GPP 시스템은， MTC를 용이하게 하는 다양한 최적화를 포함하는 수송 및 통신 서비스들 (3GPP 베어러 서비스， IMS 및 SMS 포함)을 제공할 수 있다. 도 3에서는 MTC를 위해 사용되는 UE가 Um/Uu/LTE-Uu 인터페이스를 통하여 3GPP 네트워크 (UTRAN, E-UTRAN, GERAN, Iᅳ WLAN 등)으로 연결되는 것을 도시한다. 도 3의 구조 (architecture)는 상기 도 2와 관련하여 설명한 다양한 MTC모델들을 포함한다.
먼저， 도 3에서 도시하는 개체 (entity)들에 대하여 설명한다.
도 3에서 MTC 애플리케이션은 외부 네트워크 상의 애플리케이션 서버에 의해 실행될 수 있고, 추가적인 부가 서비스를 위해 SCS를 이용할 수 있다. MTC 애플리케이션 서버에 대해서는 전술한 다양한 MTC 애플리케이션의 구현을 위한 기술이 적용될 수 있으며， 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 도 3에서 MTC 애플리케이션 서버는 레퍼런스 포인트 API를 통하여 SCS에 액세스할 수 있으며， 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또는， MTC 애폴리케이션 서버는 SCS와 함께 위치될 (col located) 수도 있다.
SCS(Services Capability Server)는 MTC 장치를 관리하는 네트워크 상의 서버이며, 3GPP 네트워크에 연결되어 MTC를 위하여 사용되는 UE 및 PLMN의 노드들과 통신할 수 있다.
MTC-IWF(MTC- Inter Working Function)는 SCS와 오퍼레이터 코어 네트워크 간의 상호동작 (interworking)을 관장하고， MTC 동작의 프록시 역할을 할 수 있다.
MTC 간접 또는 하이브리드 모델을 지원하기 위해서, 하나 이상의 MTC-I 가 홈 PLMN(HPLMN) 내에 존재할 수 있다. MTC-IWF는 레퍼런스 포인트 Tsp 상의 시그널링 프로토콜을 중계하거나 해석하여 PL顧에 특정 기능을 작동시킬 수 있다. MTC-IWF는, MTC 서버가 3GPP 네트워크와의 통신을 수립하기 전에 MTC 서버를 인증 (authenticate)하는 기능， MTC 서버로부터의 제어 플레인 요청을 인증하는 기능， 후술하는 트리거 지시와 관련된 다양한 기능 등을 수행할 수 있다.
SMS-SC( Short Message Service-Service Center )/IP-SM-GW( Internet Protocol Short Message GateWay)는 단문서비스 (SMS)의 송수신을 관리할 수 있다. SMS- SC는 SME(Short Message Entity) (단문을 송신 또는 수신하는 개체)와 이동국 간의 단문을 중계하고 저장-및-전달하는 기능을 담당할 수 있다. IP-SM-GW는 IP 기반의 UE와 SMS-SC간의 프로토콜 상호동작을 담당할 수 있다.
CDF( Charging Data Funct ion) /CGF( Charging Gateway Function)는 과금에 관련된 동작을 할 수 있다.
HLR/HSS는 가입자 정보 (IMSlClnternational Mobile Subscriber Identity) 등)， 라우팅 정보, 설정 정보 등을 저장하고 MTC-IWF에게 제공하는 기능을 할 수 있다.
SGSN/羅 E는 UE의 네트워크 연결을 위한 이동성 관리， 인증, 자원 할당 등의 제어 기능을 수행할 수 있다. 후술하는 트리거링과 관련하여 MTC-IWF로부터 트리거 지시를 수신하여 MTC 장치에게 제공하는 메시지의 형태로 가공하는 기능을 수행할 수 있다.
GGSN(Gateway GPRS Support Node ) /S-GW ( Ser v i ng-Ga t eway ) +P-GW ( Packe t Data
Network— Gat eway)는 코어 네트워크와 외부 네트워크의 연결을 담당하는 게이트웨이 기능을 할 수 있다.
다음의 표 2는 도 3에서의 주요 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다..
【표 2】
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한편， 간접 및 하이브리드 모델의 경우에 SCS와의 사용자 플레인 통신， 및 직접 및 하이브리드 모델의 경우에 MTC 애폴리케이션 서버와의 통신은， 레퍼런스 포인트 Gi 및 SGi를 통해서 기존의 프로토콜을 사용하여 수행될 수 있다. 또한， 3GPP 표준에서는 이동성이 적은 MTC 애플리케이션을 위해 페이징 범위를 조정하는 방안 등 MTC를 구현하기 위한 다양한 방안들이 제안되고 있다. 다만, MTC 장치 간의 통신 (예를 들어， D2D 통신)은 현재 3GPP 표준에 포함되어 있지 않다. 이러한 이유로 본 발명에서는 주로 SCS와 MTC 장치 간의 MTC 동작을 예로 들어 설명하지만 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉， 본 발명에서 제안하는 원리는 MTC 장치와 MTC 장치 간의 MTC에도 동일하게 적용될 수 있음은 자명하다. 또한， 전술한 바와 같이 3GPP GSM/UMTS/EPS에서는 MTC와 관련하여 PS 네트워크를 통한 통신을 정의하고 있지만 이는 단지 예시적인 것이다. 즉, 본 발명은 PS 네트워크를 통한 MTC에 제한되는 것은 아니며， CS 네트워크를 통한 MTC에도 적용될 수 있다.
도 2 내지 도 3에서 설명한 내용과 관련된 구체적인 사항은 3GPP TS 23.682 문서를 참조함으로써 본 문서에 병합될 수 있다 (incorporated by reference).
NAS 레벨 흔잡 제어 일반적으로 네트워크가 제어할 수 있는 통신량의 한계를 넘어서는 경우를 네트워크 흔잡 (congest ion) 또는 과부하 (over load) 상태라고 할 수 있으며， 네트워크에 대한 송수신량을 조절하여 네트워크가 흔잡해지지 않도록 제어하는 것을 네트워크 흔잡 제어라고 할 수 있다. 3GPP MTC 네트워크에서는， 네트워크에서 흔잡 /과부하가 발생한 경우에, UE와 코어 네트워크의 노드 (예를 들어, 画 E, SGW, PDN-GW, MSC(Mobile Switching Center), SGSN, GGSN) 사이에서 NAS 레벨 흔잡 제어가 수행되고， 이에 따라 시그널링 흔잡이 회피 또는 제어될 수 있다.
이러한 NAS 레벨 흔잡 제어는， APN 기반의 흔잡 제어 (APN based congestion control)와 일반 NAS 레벨 이동성 관리 제어 (General NAS level management control)로 구성된다.
APN 기반의 흔잡 제어는， APN (즉, 흔잡 상태와 연관된 APN) 및 UE가 관련된 麵 /SM (또는 E應 (EPS Mobility Management )/ESM(EPS Session Management ) 프로토콜에 따른 시그널링 흔잡 제어를 의미한다. 또한, APN 기반의 흔잡 제어는, APN 기반의 세션 관리 흔잡 제어 (APN based Session Management congestion control) 및 APN 기반의 이동성 관리 흔잡 제어 (APN based Mobility Management congest ion control)를 포함한다.
일반 NAS 레벨 이동성 관리 제어는， 일반적인 네트워크 흔잡이나 과부하 상황에서 UE가 요청하는 이동성 관리 시그널링 요청을, 코어 네트워크 노드 (예를 들어, 醒 E, SGW, PDN-GW, MSC, SGSN, GGSN)가 거절 (reject)하여 흔잡 및 과부하를 회피하는 것을 의미한다.
일반적으로 코어 네트워크가 NAS 레벨 흔잡 제어를 수행하는 경우， UE에게 제공되는 거절 메시지 (reject message)에 대기 시간 (또는 확장된 대기 시간) 값이 포함될 수 있다. 이러한 대기 시간 값은 일정 범위 값 안에서 랜덤화 (randomize)되어 UE에게 제공된다. UE는 수신한 대기 타이머 값을 백오프 타이머 값으로 설정하여, 백오프 타이머가 만료 (expire)되기 전까지는 네트워크로 (E)丽 /(E)SM 시그널링을 요청하지 않도록 동작한다.
(E)醒 시그널링은, 예를 들어, 어태치 요청, TAU/RAU 요청 등을 포함한다. 또한， (E)SM 시그널링은， 예를 들어， PDN 연결성 (connectivity), 베어러 자원 할당, 베어러 수정， PDP(Packet Data Protocol) 콘텍스트 활성화, PDP 콘텍스트 수정 요청 등을 포함한다. 상기 백오프 타이머는 (E)丽 시그널링의 제어를 위한 匪 백오프 타이머와, (E)SM 시그널링의 제어를 위한 SM 백오프 타이머로 나눌 수 있다. 讓 백오프 타이머는 UE 별로 (per UE) 주어지고， SM 백오프 타이머는 관련된 APN 별로 (per associated APN) 및 UE 별로 주어지며, 각각 독립적으로 동작한다.
한편， 백오프 타이머가 동작중 (running)이더라도， 긴급한 서비스는 제공되어야 한다. 따라서， UE가 높은 우선순위 (priority)를 갖는 서비스 사용자들과의 긴급 베어러 서비스 (emergency bearer service) 이미 수행중이거나 또는 시작하려는 경우, 羅 /SM 백오프 타이머가 동작하고 있는 경우라도 해당 서비스 요청을 수행할 수 있다. 높은 우선순위를 갖는 서비스 사용자는， 예를 들어, 멀티미디어 우선순위 서비스 액세스 클래스 11-15를 가지고 네트워크에 액세스하는 사용자들일 수 있다.
유휴 상태의 UE의 TAU/RAU
LTE 네트워크에서， TA는 UE의 등록 단위이자 匿 E가 유휴 상태에 있는 UE의 위치를 파악하는 단위이다. 도 5는 TAI의 구조를 나타내는 도면이디-. TAI는 TA에 대한 식별자이다. TAI는 PLMN ID와 TAC의 결합으로 구성되며， 전세계적으로 고유 (unique)하게 TA를 식별할 수 있는 ID이다. PLMN ID는， 국가 별로 할당되는 MCC(Mobile Country Code) 및 사업자 별로 할당되는 MNC( Mobile Network Code)를 포함한다. TAC는 사업자 네트워크 안에서 TA를 식별하는 ID이다.
UE가 LTE 네트워크에 접속할 때 UE 등록은 醒 E에 의해 수행된다. 匪 E는 자신에게 등록된 UE가 어디에 위치하는지 추적 (tracking)하여， UE로 향하는 데이터가 발생하면 UE에게 전송해 주어야 한다. 醒 E는 UE가 네트워크와 연결되어 있을 때에는 해당 UE가 어느 셀에 있는지 알 수 있지만， UE가 네트워크와 연결되어 있지 않는 유휴 상태일 때에는 UE의 위치를 셀 단위로 파악할 수 없다. 따라서, UE는 등록 영역을 벗어나면 醒 E에게 어느 등록 영역에 있는지 알려줘야 한다. 醒 E는 UE가 유휴 상태에 있는 경우 UE가 가장 최근에 보고한 등록영역에서 UE를 찾을 수 있다.
이러한 등록영역은 전술한 TA 단위로 정의될 수 있다. TA는 하나 이상의 개의 셀 또는 기지국을 포함하는 단위로서， 셀 단위보다 큰 범위에 해당한다.
UE는 자신이 위치한 TA가 변경되면 醒 E에게 새로운 TA를 보고해야 하고， 이에 따라 匪 E는 UE의 위치를 갱신 (update)한다. UE가 유휴 상태에 있을 때 UE로 향하는 데이터가 발생하면, 醒 E는 UE가 가장 최근에 보고한 TA에 속한 모든 기지국으로 페이징 메시지를 전달하여 UE에게 수신할 데이터가 있음을 알린다. TA 크기가 클수록 많은 기지국을 통하여 페이징이 수행되므로 UE를 빨리 찾을 확률이 높지만， 페이징으로 인한 시그널링 오버헤드가 증가하므로 TA 크기는 적절하게 설정될 필요가 있다. 즉, TA 크기는 네트워크 최적화를 위한 파라미터 중 하나이다.
기본적으로 醒 E는 UE가 네트워크에 등록할 때 UE에게 TAI 리스트를 할당한다.
TAI 리스트는 하나 이상의 TA에 대한 리스트이다. UE는 현재 TA에서 TAI 리스트에 있는 TA로 이동하는 경우에는 TAU 요청을 하지 않는다. 하지만, UE가 자신이 현재 가지고 있는 TAI 리스트 (즉 丽 E에게 최근에 등록된 TAI 리스트)에 없는 TA로 이동하거나, TAU 주기가 경과한 경우 (즉 TAU 타이머가 만료된 경우)에는, 讓 E에게 TAU 요청을 수행할 수 있다. 廳 E는 TAI 할당 정책에 따라
UE별로 다른 TAI 리스트를 할당할 수 있다.
GERAN/UMTS에서 정의되는 RAU 동작은， 전술한 TAU 동작과 유사하다. 구체적으로， RA는 GERAN/UMTS에서 PS 도메인을 위한 등톡 영역에 해당한다. RA는
MS의 등록 단위이자 SGSN이 유휴 상태 (idle state)에 있는 MS의 위치를 파악하는 단위로， RAI에 의해서 RA를 식별할 수 있다. RAI는 MCC, MNC, LAC(Location Area
Code), RAC (Routing Area Code)으로 구성된다.
MS는 RA가 바뀌면 즉, SGSN에게 새로운 RA를 알림으로써 자신의 위치를 알려야 하고 SGSN는 MS의 위치를 갱신한다. MS가 유휴 상태에 있을 때 MS로 향하는 데이터가 발생하면 SGSN은 MS가 가장 최근에 보고한 RA에 속한 모든 기지국으로 페이징 메시지를 전달하여, MS에게 수신할 데이터가 있음을 알린다. 기본적으로 SGSN은 MS가 네트워크에 등록할 때 MS에게 RAI 리스트를 할당한다. RAI 리스트는 하나 이상의 RA에 대한 리스트이다.
MS는 현재 RA에서 RAI 리스트에 있는 RA로 이등하는 경우에는 RAU 요청을 하지 않는다. 하지만, UE가 자신이 현재 가지고 있는 RAI 리스트 (즉, SGSN에게 최근에 등록된 RAI 리스트)에 없는 RA로 이동하거나， RAU 주기가 경과한 경.우 (즉， RAU 타이머가 만료된 경우)에는, SGSN에게 TAU 요청을 수행할 수 있다. SGSN은 RAI 할당 정책에 따라 MS별로 다른 RAI 리스트를 할당할 수 있다.
다음으로， ISR은, 유휴 모드의 단말이ᅤ 등록된 RA들과 TA들 내의 E-UTRAN과 GERAN/UTRAN 사이를 코어 네트워크 (구체적으로는， 丽 E 또는 SGSN)와의 TAU/RAU를 수행하지 않고 이동할 수 있는 기능을 의미한다. ISR이 활성화되면， 네트워크에 등톡된 TA (들) /RA (들)로부터 나가지 않는 한， UE/MS는 네트워크에 대한 업데이트를 수행하지 않고도 E— UTRAN과 GERAN/UTRAN 사이에서 재선택을 할 수 있다.
또한， UE/MS가 EPS 서비스 (즉, PS 도메인 서비스)와 비 -EPS (non-EPS) 서비스 (즉， CS 도메인 서비스) 네트워크에 모두 TAU/RAU를 수행하는 것을 결합된 (combined) TAU/RAU라 Ϊ 칭한다.
개선된 NAS 레벨 흔잡 제어 방안
일반적으로 페이징 과정은， 네트워크 또는 네트워크의 제어 노드 (예를 들어， 讓 E 또는 SGSN)가 단말 (UE 또는 MS)에게 NAS 시그널링 연결 설정을 요청하는 경우， 하향링크 데이터 패킷이 존재하는 경우, MT-호 (Mobile Terminated-cal 1 )가 발생한 경우， SMS 서비스 등을 제공하고자 하는 경우 등에 수행된다. 즉， 네트워크 (예를 들어， 匪 S/SGSN)가 페이징 메시지를 기지국을 거쳐 단말에게 보내고, 단말은 페이징 응답을 할 수 있다. 페이징 웅답은 어태치 요청， 서비스 요청， 확장된 서비스 요청 등을 포함할 수 있다.
네트워크 또는 네트워크 제어 노드 (예를 들어, 匪 E 또는 SGSN)이 단말 (예를 들어， UE 또는 MS)에게 페이징 메시지를 전송하는 예시적인 경우는 다음과 같이 정리할 수 있다.
i) 단말에게 전송할 NAS 시그널링， CDMA2000 시그널링 메시지， 또는 사용자 데이터가 존재하는 경우. 예를 들어, 네트워크는 S-TMSKSAE-Temporary Mobile
Subscriber Identity) 또는 P-TMSI(Paging-TMSI)를 사용하여 EHJTRAN을 통한 EPS 서비스를 위하여 페이징 메시지를 보낼 수 있다.
ii) 네트워크 에러 복구를 위해 IMSI 어태치가 필요한 경우. 예를 들어， 네트워크는 IMSI를 사용하여 E-UTRAN을 통한 EPS 서비스를 위하여 페이징 메시지를 보낼 수 있다.
iii) MT-호를 수신하는 경우. 예를 들어， 네트워크는 A/Gb 또는 Iu 모드를 위한 CS 폴백을 위해서 페이징 메시지를 보낼 수 있다. A 인터페이스는 CSCNCCircuit Switched Core Network)과 BSS(Base Station System)를 연결하는 데에 이용되고， A 인터페이스에 대한 PS 측에서의 대웅되는 인터페이스가 Gb 인터페이스이다. Iu모드는 UTRAN에 추가적으로 GERAN을 지원하기 위해서 정의된 인터페이스이며 PS 서비스를 지원하는 Iu-PS 인터페이스와 CS 서비스를 지원하는 Iu-CS 인터페이스의 2 가지 기능부로 나눌 수 있다.
iv) SMS를 수신하는 경우. 예를 들어, 네트워크는 단말에 대한 단문 (SM) 메시지가 발생한 경우, 페이징 메시지를 보낼 수 있다.
정상적인 네트워크 상황 (즉, 네트워크 흔잡 상태가 아닌 경우)에 상기 i) 내지 iv)의 경우에 페이징 메시지는， 네트워크가 알고 있는 단말의 TA/RA에 해당하는 기지국들을 거쳐서 단말에게 도달할 수 있다. 상기 i)의 경우에 단말은 수신된 페이징 메시지에 대한 웅답으로서 서비스 요청 메시지를 네트워크 (또는 네트워크 제어 노드인 醒 E 또는 SGSN)로 전송하고 해당 절차를 수행한다. 상기 ii)의 경우에 단말은 수신된 페이징 메시지에 대한 웅답으로서 어태치 (즉， IMSI를 이용한 어태치 (Attachᅳ Withᅳ IMSI)) 절차를 수행한다. 상기 iii)의 경우에 단말은 수신된 페이징 메시지에 대한 응답으로서 확장된 (extended) 서비스 요청 메시지를 네트워크 (또는 네트워크 제어 노드인 應 E 또는 SGSN)로 전송하고 해당 절차를 수행한다. 상기 iv)의 경우에 상기 i) 및 Π)에 따라서 페이징 관련 절차를 수행한다.
한편, 네트워크 흔잡 제어 상황에서는, 현재 정의되어 있는 무선 통신 시스템의 동작을 그대로 따르는 경우에 페이징 과정에 있어서 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
예를 들어， MTC 네트워크 흔잡 상황인 경우, 네트워크는 NAS 거절 (reject) 메시지를 통하여 단말에게 백오프 타이머를 설정하여 줄 수 있다ᅳ NAC 거절 메시지는， 예를 들어， 어태치 거절， TAU 거절， 서비스 거절 메시지 등에 해당할 수 있다. 백오프 타이머를 설정 받은 단말은 백오프 타이머가 만료될 때까지 (즉， 백오프 타이머 동작 중에는), 관련된 접속 또는 서비스 둥을 요청하지 않도록 동작한다. 예를 돌어， 醒 백오프 타이머 값은 네트워크 (예를 들어， 醒^ SGSN, HSS 등)으로부터 제공받거나， 하위 계층 (예를 들어， AS(Access Stratum))으로부터 전달 받을 수 있으며ᅳ 15분에서 30분 사이의 기본 값 중에서 랜덤하게 설정된다. 네트워크로부터 應 백오프 타이머 값이 제공되는 경우, 사업자에 의해 네트워크 상황 및 정책에 따라 해당 백오프 값이 설정된다. 일반적으로 醒 백오프 타이머 값은， 수십 분에서 수 시간으로 설정될 수 있다. 즉, 네트워크 흔잡에 의해 네트워크로의 시그널링이 거절된 단말은 수십 분 또는 수 시간 후에 네트워크로 시그널링을 수행할 수 있다. 이에 따라， 단말이 네트워크에 대해서 유발하는 흔잡 또는 과부하가 저감 또는 분산됨으로써 흔잡 제어가 실현될 수 있다.
또한， 현재 정의되어 있는 무선 통신 시스템에서는 단말에게 페이징 메시지가 전달되면， 단말은 백오프 타이머가 동작중이더라도 (또는 해당 백오프 타이머를 중지 (stop)시키고) 페이징 웅답을 수행할 수 있다. 그러나, 다음과 같은 경우에는 단말이 페이징 웅답을 할 수 없는 문제가 발생한다.
우선， 醒 백오프 타이머와 관련한 페이징 응답 수행에 대한 문제는 다음과 같은 경우에 발생할 수 있다.
첫 번째 문제 시나리오는 EPS 서비스의 경우에 대한 것이다. 먼저, 단말이 E-UTRAN/GERAN/UMTS에 캠프-온 (camp-on)하고 있고, TAU 요청 /RAU 요청을 수행하는 것을 가정한다. 이 경우, 네트워크가 흔잡하다면， 단말은 네트워크로부터 醒 백오프 타이머를 포함하는 TAU 거절 메시지 /RAU 거절 메시지를 수신하게 된다. 그 후, 단말이 새로운 TA/RA 으로 이동한 경우를 가정한다. 새로운 TA/RA는， 네트워크에 등톡되지 않은 TA/RA 또는 단말이 가지고 있는 TAI 리스트 /RAI 리스트에 포함되지 않은 TA/ A에 해당할 수 있다. 이 때, 여전히 麗 백오프 타이머가 동작중이므로, 단말은 TAU/RAU를 수행하지 못한다. 즉， 단말이 이동해 간 새로운 TA/RA를 네트워크가 인식하지 못하는 상황이 유지된다. 이 때， 상기 단말로의 하향링크 데이터 패¾의 발생 등의 이유로 네트워크가 상기 단말을 찾기 위해 페이징 메시지를 보낼 수 있는데， 상기 페이징 메시지는 네트워크가 알고 있는 TA/RA (즉， 기존의 (old) TA/RA)로 향하게 되고， 상기 단말은 페이징 메시지를 수신할 수 없다. 이에 따라, 단말은 EPS 서비스를 받을 수 없는 문제가 발생한다.
다음으로ᅳ CS 폴백 (Circuit-Switched fallback)의 경우를 고려할 수 있다. IP 기반으로 구성되어 있는 무선 통신 시스템 (예를 들어， LTE 네트워크)에서는 기본적으로 음성통화도 VoIP(Voice over IP) 기반으로 제공되어야 하지만， VoIP가 완전히 제공될 수 없는 상황에서는 기존의 CS 방식의 네트워크 (예를 들어, 기존의 3G 네트워크)로 전환하여 음성 통화 기능을 제공할 수 있어야 한다. CS 폴백은 이와 같이 IP 기반 네트워크에서 필요에 따라 기존의 CS 기반 통신 방식으로 전환하는 것을 의미한다.
두 번째 문제 시나리오는 CS 폴백에 대한 것이다. 단말이 E— UTRAN/GERAN/UMTS에 캠프-온 (camp-on)하고 있고， TAU 요청 /RAU 요청을 수행하였지만， 네트워크 흔잡으로 인하여 거절 메시지를 수신하고 백오프 타이머가 동작하는 것을 가정한다. 그 후, 단말이 새로운 TA/RA으로 이동한 경우에도 여전히 醒 백오프 타이머가 동작중이므로 단말은 TAU/RAU를 수행하지 못한다. 이 경우， 상기 단말을 향한 MT-호가 발생하여 CS 폴백에 대한 페이징 과정이 개시되면， 네트워크는 상기 단말을 위해 자신이 알고 있는 최근의 TA/RA (즉， 단말이 떠난 예전 TA/RA)로 페이징 메시지를 전송하고, 단말은 페이징 메시지를 수신할 수 없게 된다. 이에 따라， 단말이 MT-호를 받을 수 없는 문제가 발생한다.
다음으로， 세 번째 문제 시나리오는 SMS 에 대한 것이다. 단말이 E- UTRAN/GERAN/UMTS에 캠프-온 (campᅳ on)하고 있고， TAU 요청 /RAU 요청을 수행하였지만， 네트워크 흔잡으로 인하여 거절 메시지를 수신하고 백오프 타이머가 동작하는 것을 가정한다. 그 후, 단말이 새로운 TA/ A으로 이동한 경우에도 여전히 醒 백오프 타이머가 동작증이므로 단말은 TAU/RAU를 수행하지 못한다. 그 후， 상기 단말에 대한 SMS 서비스가 발생하는 경우에， 네트워크는 상기 단말을 위해 자신이 알고 있^ 최근의 TA/RA (즉, 단말이 떠난 예전
TA/RA)로 페이징 메시지를 전송하고, 단말은 페이징 메시지를 수신할 수 없게 된다. 이에 따라, 단말이 SMS서비스를 받을 수 없는 문제가 발생한다.
위와 같이, 匪 백오프 타이머가 만료되기 전의 상황 (즉, 네트워크 흔잡으로 인하여 거절 메시지를 수신하고 백오프 타이머가 동작중인 상황)에서 단말이 새로운 TA/RA로 이동한 경우에， 현재 정의되어 있는 무선 통신 시스템에 따르면 백오프 타이머가 동작중이기 때문에 TAU/RAU를 수행하지 못한다. 이로 인하여， 네트워크는 단말의 위치를 찾을 수 없고 페이징 메시지를 성공적으로 전달할 수 없기 때문에， 醒 백오프 타이머의 영향으로 최악의 경우에는 수 시간이 넘게 단말 (또는 사용자)가서비스를 제공받지 못하는 문제가 발생한다.
위와 같은 문제를 해결하기 위해서는 백오프 타이머 동작 중에 TAU/RAU가 처리되어야 한다. 구체적으로， 하향링크 데이터 패킷, MTᅳ호, SMS 서비스 등을 단말에게 제공하기 위해서， 단말이 등록되지 않은 새로운 TA 또는 RA 로 이동한 경우, 醒 백오프 타이머가 동작하고 있는 중에도 TAU 또는 RAU를 수행할 수 있도록 설정함으로써， 단말에 대한 페이징 메시지가 해당 단말에 도달할 수 있도록 하고 이에 따라 단말이 페이징 응답 동작을 수행할 수 있도록 해야 한다. 이하에서는 네트워크 흔잡 상황 등으로 인하여 단말에 대해서 설정된 백오프 타이머 동작 중에, 상기 단말이 TAU/RAU를 수행하도록 하는 본 발명의 다양한 예시들에 대해서 설명한다.
실시예 1
본 실시예는 단말이 EPS 서비스 (또는 PS 도메인) 네트워크에 접속해 있는 경우에 대한 것이다. 즉, 단말이 EPS 서비스만을 위해서 네트워크에 어태치되어 있는 상태를 가정한다.
단말이 MT-호 또는 SMS 서비스에 대한 페이징 응답을 올바르게 수행할 수 있도록， 단말에 대해서 설정된 薩 백오프 타이머가 동작 중에, 단말이 등록되지 않은 새로운 TA 또는 RA로 이동한 경우에는， 匪 백오프 타이머가 동작하고 있더라도 (even if the 醒 back—off timer(s) is running), TAU 또는 RAU를 수행할 수 있다.
구체적으로， UE/MS가 醒 E에 이전에 등록한 TA 리스트 (또는 RA 리스트)에 포함되지 않는 TA (또는 RA)로 진입하는 (enter) 것을 검출한 경우에, 醒 백오프 타이머가 동작중이더라도 UE/MS는 TAU/RAU를 수행한다 .
단말이 이동한 새로운 TA/RA에 대한 TAU/RAU가 수행되었으므로, 네트워크에서는 단말이 실제로 위치 (locate)하는 TA/RA에 대한 정보를 알 수 있다ᅳ 따라서, 이후에 네트워크로부터 단말에게 전송되는 페이징 메시지는 단말이 실제로 위치하는 TA/RA에 속한 기지국을 통하여 단말에게 을바르게 도달할 수 있다ᅳ 단말이 페이징 메시지를 수신하면, 丽 백오프 타이머를 중지 (stop)하고 페이징 웅답 (예를 들어， 서비스 요청 또는 확장된 서비스 요청)을 수행할 수 있다.
본 실시예는 단말이 새로운 TA/RA으로 진입해서 TAU/RAU를 수행함에 있어서， 백오프 타이머가 동작중이더라도 이를 무시 (ignore)하고 TAU/RAU를 수행하는 방식에 해당한다. 이후 페이징 메시지가 수신된 경우에 단말은 백오프 타이머를 중지시키고 페이징 웅답을 수행할 수 있다.
실시예 2
본 실시예는 단말이 EPS 서비스 (또는 PS 도메인) 네트워크에 접속해 있는 경우에 대한 것이다. 즉, 단말이 EPS 서비스만을 위해서 네트워크에 어태치되어 있는 상태를 가정한다.
단말이 MT-호 또는 SMS 서비스에 대한 페이징 웅답을 올바르게 수행할 수 있도록， 단말에 대해서 설정된 匪 백오프 타이머가 동작 중에， 단말이 등록되지 않은 새로운 TA 또는 RA로 이동한 경우에는, 廳 백오프 타이머가 동작중이라면 이를 중지시키고 (stops 匪 back-off timer(s) if it is running), TAU 또는
RAU를 수행할 수 있다.
구체적으로， UE/MS가 醒 E에 이전에 등록한 TA 리스트 (또는 RA 리스트)에 포함되지 않는 TA (또는 RA)로 진입하는 것을 검출한 경우에， 醒 백오프 타이머가 동작중이면 이를 중지시키고 UE/MS는 TAU/RAU를 수행한다.
단말이 이동한 새로운 TA/RA에 대한 TAU/RAU가 수행되었으므로， 네트워크에서는 단말이 실제로 위치하는 TA/RA에 대한 정보를 알 수 있다. 따라서， 이후에 네트워크로부터 단말에게 전송되는 페이징 메시지는 단말이 실제로 위치하는 TA/RA에 속한 기지국을 통하여 단말에게 올바르게 도달할 수 있다. 단말이 페이징 메시지를 수신하면 바로 페이징 응답 (예를 들어, 서비스 요청 또는 확장된 서비스 요청)을 수행할 수 있다. 이 경우, 단말이 페이징 메시지를 수신할 때에 백오프 타이머는 동작 중이 아니므로, 별도로 백오프 타이머를 중지시키는 동작 없이 바로 페이징 응답을 수행할 수 있다.
본 실시예는 단말이 새로운 TA/RA로 진입해서 TAU/RAU를 수행함에 있어서, 백오프 타이머가 동작중이면 이를 중지 (stop)시키고 TAU/RAU를 수행하는 방식에 해당한다. 이후 페이징 메시지가 수신되면 단말은 백오프 타이머와 관련된 동작 없이 페이징 웅답을 수행할 수 있다.
실시예 3
본 실시예는 단말이 EPS 서비스 (또는 PS 도메인) 네트워크 및 비 -EPS 서비스 (또는 CS 도메인) 네트워크에 모두 접속해 있는 경우에 대한 것이다. 즉， 단말이 EPS 및 비 -EPS 서비스를 위해서 결합 어태치 (combined attach)되어 있는 상태를 가정한다.
단말이 MT-호 또는 SMS 서비스에 대한 페이징 웅답을 을바르게 수행할 수 있도록， 단말에 대해서 설정된 匪 백오프 타이머가 동작 중에， 단말이 등록되지 않은 새로운 TA 또는 RA로 이동한 경우에는, 醒 백오프 타이머가 동작하고 있더라도 (even if the 醒 back-off timer(s) is running), 결합된 TAU 또는 결합된 RAU를 수행할 수 있다. 여기서, 결합된 TAU/RAU는， 전술한 바와 같이， 단말이 EPS 서비스 (PS 도메인)와 비 -EPS 서비스 (CS 도메인) 네트워크에 모두 TAU/RAU를 수행하는 것을 의미한다.
구체적으로, UE/MS가 丽 Ml 이전에 등록한 TA 리스트 (또는 RA 리스트)에 포함되지 않는 TA (또는 RA)로 진입하는 것을 검출한 경우에 , 丽 백오프 타이머가 동작중이더라도 UE/MS는 결합된 TAU/RAU를 수행한다. .
단말이 이동한 새로운 TA/RA에 대한 결합된 TAU/RAU가 수행되었으므로, 네트워크에서는 단말이 실제로 위치하는 TA/RA에 대한 정보를 알 수 있다. 따라서， 이후에 네트워크로부터 단말에게 전송되는 페이징 메시지는 단말이 실제로 위치하는 TA/RA에 속한 기지국을 통하여 단말에게 올바르게 도달할 수 있다. 단말이 페이징 메시지를 수신하면 醒 백오프 타이머를 중지 (stop)하고, 페이징 응답 (예를 들어， 서비스 요청 또는 확장된 서비스 요청)을 수행할 수 있다.
본 실시예는 단말이 새로운 TA/RA으로 진입해서 결합된 TAU/RAU를 수행함에 있어서, 백오프 타이머가 동작중이더라도 이를 무시 (ignore)하고 결합된
TAU/RAU를 수행하는 방식에 해당한다. 이후 페이징 메시지가 수신된 경우에 단말은 백오프 타이머를 중지시키고 페이징 응답을 수행할 수 있다. 실시예 4
본 실시예는 단말이 EPS 서비스 (또는 PS 도메인) 네트워크 및 비 -EPS 서비스 (또는 CS 도메인) 네트워크에 모두 접속해 있는 경우에 대한 것이다. 즉， 단말이 EPS 및 비 -EPS 서비스를 위해서 결합 어태치 (combined attach)되어 있는 상태를 가정한다.
단말이 MT-호 또는 SMS 서비스에 대한 페이징 웅답을 올바르게 수행할 수 있도록， 단말에 대해서 설정된 丽 백오프 타이머가 동작 중에, 단말이 등록되지 않은 새로운 TA, RA로 이동한 경우에는， 廳 백오프 타이머가 동작중이라면 이를 중지시키고 (stops 顧 back-off timer(s) if it is running), 결합된 TAU 또는 RAU를 수행할 수 있다.
구체적으로, UE/MS가 醒 E에 이전에 등록한 TA 리스트 (또는 RA 리스트)에 포함되지 않는 TA (또는 RA)로 진입하는 것을 검출한 경우에 , 讓 백오프 타이머가 동작중이면 이를 중지시키고 UE/MS는 결합된 TAU/RAU를 수행한다. .
단말이 이동한 새로운 TA/RA에 대한 결합된 TAU/RAU가 수행되었으므로, 네트워크에서는 단말이 실제로 위치하는 TA/RA에 대한 정보를 알 수 있다. 따라서, 이후에 네트워크로부터 단말에게 전송되는 페이징 메시지는 단말이 실제로 위치하는 TA/RA에 속한 기지국을 통하여 단말에게 을바르게 도달할 수 있다. 단말이 페이징 메시지를 수신하면 바로 페이징 응답 (예를 들어， 서비스 요청 또는 확장된 서비스 요청)을 수행할 수 있다. 이 경우, 단말이 페이징 메시지를 수신할 때에 백오프 타이머는 동작 중이 아니므로, 별도로 백오프 타이머를 중지시키는 동작 없이 바로 페이징 응답을 수행할 수 있다.
본 실시예는 단말이 새로운 TA/RA으로 진입해서 결합된 TAU/RAU를 수행함에 있어서， 백오프 타이머가 동작중이면 이를 중지 (stop)시키고 결합된 TAU/RAU를 수행하는 방식에 해당한다. 이후 페이징 메시지가 수신되면 단말은 백오프 타이머와 관련된 동작 없이 페이징 응답을 수행할 수 있다.
실시예 5
본 실시예는 ISR과 관련된 TAU/RAU에 대한 것이다.
전술한 바와 같이, ISR이 활성화 (activation)되는 경우， 단말은 네트워크에 등록된 TA (들) /RA (들)로부터 나가지 않는 한, 네트워크에 대한 업데이트를 수행하지 않고도 E-UTRAN과 GERAN/UTRAN사이에서 재선택을 할 수 있다. 그러나, 단말이 네트워크에 등록된 TA 리스트 /RA 리스트)에 포함되지 않는 새로운 TA/RA로 진입하는 경우에는 TAU/RAU가 수행되어야 한다. 그러나， 단말이 백오프 타이머가 동작 중에 새로운 TA/RA로 진입하는 경우에는 TAU/RAU가 올바르게 수행될 수 없었다.
따라서, 본 발명에서는 ISR이 활성화된 경우에, 단말이 MT-호 또는 SMS 서비스에 대한 페이징 웅답을 올바르게 수행할 수 있도록, 단말에 대해서 설정된 醒 백오프 타이머가 동작 증에， 단말이 등록되지 않은 새로운 TA/RA 로 이동한 경우에는, 醒 백오프 타이머가 동작하고 있더라도 TAU/RAU (또는 결합된 TAU/RAU)를 수행할 수 있다.
또는, ISR이 활성화된 경우에 단말이 MT-호 또는 SMS 서비스에 대한 페이징 웅답을 을바르게 수행할 수 있도록, 단말에 대해서 설정된 醒 백오프 타이머가 동작 중에, 단말이 등록되지 않은 새로운 TA/RA로 이동한 경우에는, 醒 백오프 타이머가 동작중이라면 이를 중지시키고， TAU/RAU (또는 결합된 TAU/ RAU)를 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일례에 따른 단말의 영역 업데이트 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S610에서 단말은 네트워크로부터 백오프 타이머를 설정받을 수 있다. 이에 따라, 단말은 결정된 시간 길이만큼 동작하는 백오프 타이머를 시작할 수 있다. 백오프 타이머 설정에 대한 정보는 NAS 거절 메시지 등에 포함될 수 있고,
NAS 거절 메시지는 네트워크 흔잡 상황 등에 네트워크 제어 노드로부터 단말에게 제공될 수 있다. 여기서， 백오프 타이머는薩 백오프 타이머일 수 있다.
단계 S620에서 단말은 백오프 타이머가 동작하고 있는 동안에ᅳ 새로운 영역으로 이동한 것을 검출 (detect)할 수 있다. 여기서, 상기 영역은 단말의 위치를 포함하는 단위이고， 새로운 영역은 네트워크에 등록되어 있지 않은 영역을 의미한다. 예를 들어, 상기 영역은 단말의 위치에 관련된 TA 또는 RA에 해당할 수 있다.
단계 S630에서 단말은 백오프 타이머가 동작중이더라도, 상기 단계 S620에서 새로운 영역으로 진입한 것을 검출한 경우에는 네트워크에 대해서 영역 업데이트 요청을 수행할 수 있다. 여기서， 영역 업데이트 요청은， 예를 들어， TAU, RAU, 결합된 TAU, 결합된 RAU또는 위치 업데이트에 해당할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일례에 따른 단말의 영역 업데이트 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S710 및 S720은 각각 상기 도 6의 단계 S610 및 S620과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
단계 S730에서 단말은 상기 단계 S720에서 새로운 영역으로 진입한 것을 검출한 경우에， 백오프 타이머가 동작중이라면 해당 백오프 타이머를 중지시키고 네트워크에 대해서 영역 업데이트 요청 (TAU/RAU, 결합된 TAU/RAU 또는 위치 업데이트)을 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 .일례에 따른 TAU 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 7의 단계 1에서 UE에서 TAU 절차를 시작할 것이 트리거될 수 있다. TAU 절차 시작이 트리거되는 동작은， 상기 도 5 또는 도 6에서 설명한 단말 동작에서 백오프 타이머 동작 여부에 대한 판정 및 새로운 영역으로의 이동에 대한 판정의 결과에 따라, 백오프 타이머 동작중이더라도 또는 백오프 타이머를 중지시키고 영역 업데이트 요청을 하는 것으로 결정되는 경우에 해당할 수 있다.
도 7의 단계 2 및 3에서 UE는 eNB를 거쳐 새로운 醒 E에게 TAU 요청 (또는 결합된 TAU 요청)을 전송할 수 있다. 도 7에서 새로운 匪 E, 새로운 SGW는 UE의 새로운 위치 영역에 관련된 匪 E 및 SGW이고, 기존의 (old) 醒 E 및 기존의 SGW는 단말의 이전 위치 영역에 관련된 匪 E 및 SGW일 수 있다.
도 7의 단계 4 및 5에서 새로운 醒 E는 기존의 醒 E/SGGSN과 콘텍스트 (context) 요청 메시지 및 콘텍스트 웅답 메시지를 주고받을 수 있다. 도 7의 단계 6에서 UE와 새로운 醒 E 사이에서， 또한 새로운 匪 E와 HSS 사이에서 인증 (authentication) 및 /또는 보안 (security)에 관련된 정보가 교환될 수 있다.
도 7의 단계 7에서는 새로운 匪 E가 기존의 匪 E/SGSN에게 콘텍스트 정보를 성공적으로 수신하였음을 나타내는 콘텍스트 확인웅답 (ACK) 메시지를 보낼 수 있다.
도 7의 단계 8 내지 11에서, 새로운 讓 E는 세션 생성을 위해서 새로운 SGW로 세션 생성 요청 (create session request) 메시지를 보낼 수 있다. 새로운 SGW는 세션 생성 요청 메시지에 포함된 정보에 기초하여 PGW로 베어러 수정 요청 (modify bearer request) 메시지를 보낼 수 있다. PGW는 베어러 수정 요청 메시지에 웅답하여 베어러 수정 웅답 메시지를 새로운 SGW에게 보낼 수 있고， 새로운 SGW는 새로운 丽 E에게 세션 생성 웅답 메시지를 보낼 수 있다.
도 7의 단계 9a는 선택적인 절차이며, 필요에 따라서 사업자 정책을 위한 PCRF 상호동작이， PGW의 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)에 의해 개시 (iniciate)되어， PCEF와 PCRF 사이에서 수행될 수 있다. 예를 들어 , IP 연결성을 제공하는 액세스 네트워크인 IP-CAN(Connectivity Access Network) 세션의 수정 (modification)이 수행될 수 있다. IP-CAN은 다양한 IP-기반 액세스 네트워크를 지칭하는 용어이며, 예를 들어, 3GPP 액세스 네트워크인 GPRS나 EDGE 등일 수도 있고， 무선랜 (WLAN) 또는 DSUDigital subscriber line) 네트워크일 수도 있다. ■
도 7의 단계 12 내지 14에서 새로운 匪 E는 HSS에게 UE의 갱신된 위치 정보를 제공할 수 있고， HSS는 이를 보관할 수 있다. HSS는 기존의 丽 E/SGSN에게 UE의 위치 정보에 대한 취소 메시지를 보낼 수 있고, 이에 따라 기존의 丽 E/SGSN은 UE의 위치를 취소하고 이에 대한 확인웅답 메시지를 HSS로 보낼 수 있다.
도 7의 단계 15 내지 16에서 기존의 匪 E/SGSN은 RNC에게 Iu 인터페이스 해제 명령 (Iu release co隱 and) 메시지를 보낼 수 있고， RNC는 Iu 해제 완료 메시지를 기존의 讓 E/SGSN에게 보낼 수 있다.
도 7의 단계 17에서 HSS는 새로운 醒 E에게 UE 위치 갱신에 대한 ACK 메시지를 보낼 수 있다.
도 7의 단계 18에서 기존의 醒 E/SGSN은 기존의 SGW에게 세션 삭제 요청 (delete session request ) 메시지를 보내고, 기존의 SGW는 기존의 匪 E/SGSN에게 세션 삭제 웅답 (delete session response) 메시지를 보낼 수 있다. 도 7의 단계 20 내지 21에서 새로운 醒 E는 UE에게 TAU 수락 (accept) 메시지를 보내고， UE는 이에 응답하여 TAU 완료 메시지를 보냄으로써， TAU 절차가 완료될 수 있다.
도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, UE는 백오프 타이머 동작 중에 새로운 영역으로 이동한 경우에도 새로운 영역에 대한 TAU 또는 결합된 TAU를 수행하여 네트워크에게 자신의 현재 위치를 알릴 수 있다. 이에 따라, 네트워크가 UE에게 페이징 메시지를 올바르게 전달할 수 있고， UE는 페이징 웅답 동작 (서비스 요청 등)올 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일례에 따른 RAU동작을 나타내는 흐름도이다.
도 8의 단계 1에서 UE는 E-UTRAN에서 UTRAN/GERAN에 따른 동작 모드로 변경하거나 또는 UTRAN/GERAN 시스템 영역으로 이동한 것을 가정한다. 또한, 단계 1에서 UE에서 RAU 절차를 시작할 것이 트리거될 수 있다. RAU 절차 시작이 트리거되는 동작은, 상기 도 6 또는 도 7에서 설명한 단말 동작에서 백오프 타이머 동작 여부에 대한 판정 및 새로운 영역으로의 이동에 대한 판정의 결과에 따라, 백오프 타이머 동작중이더라도 또는 백오프 타이머를 중지시키고 영역 업데이트 요청을 하는 것으로 결정되는 경우에 해당할 수 있다.
도 8의 단계 2a 및 2b에서 UE는 RNC/BSS를 거쳐 SGSN에게 RAU 요청을 전송할 수 있다.
도 8의 단계 3 내지 7의 동작은 도 8에서 설명한 단계 4 내지 7의 동작에 대웅한다. 도 7의 기존의 丽 E는 도 8의 醒 E에 대응하고, 도 7의 새로운 顧 E는 도 8의 SGSN에 대웅한다. 이에 따라, 새로운 제어 노드 (SGSN)는 기존의 제어 노드 (匪 E)로부터 콘텍스트 정보를 획득하고, HSS 및 UE와의 인증 /보안 절차가 수행될 수 있다.
도 8의 단계 7 내지 11에서， SGSN은 베어러 설정을 위해서 SGW를 거쳐 PGW로 베어러 수정 요청 메시지를 보낼 수 있다. PGW는 베어러 수정 요청 메시지에 웅답하여 베어러 수정 웅답 메시지를 SGW를 거쳐 SGSN에게 보낼 수 있다. 단계 9는 선택적인 절차이며， 필요에 따라서 PCEF에 의해 개시된 IP-CAN 세션 수정에 대한 절차가 수행될 수 있다.
도 8의 단계 12 내지 14에서 SGSN은 HSS에게 UE의 갱신된 위치 정보를 제공할 수 있고， HSS는 이를 보관할 수 있다. HSS는 기존의 SGSN에게 UE의 위치 정보에 대한 취소 메시지를 보낼 수 있고， 이에 따라 기존의 SGSN는 UE의 위치를 취소하고 이에 대한 확인웅답 메시지를 HSS로 보낼 수 있다.
도 8의 단계 14에서 UE의 기존의 위치와 관련된 醒 E와 eNB에서 S1 인터페이스 해제 절차가 수행될 수 있다. 讓 E는 eNB에게 SI APCapplication protocol)을 이용하여 S1 해제 명령 메시지를 보낼 수 있다. 이에 따라, eNB는 E-UTRAN 연결을 해제하고， 醒 E로 S1 해제 완료 메시지를 보낼 수 있다.
도 8의 단계 15에서 HSS는 SGSN에게 UE 위치 갱신에 대한 ACK 메시지를 보낼 수 있다.
도 8의 단계 16 내지 17에서 SGSN은 UE에게 RAU 수락 (accept) 메시지를 보내고, UE는 이에 응답하여 RAU 완료 메시지를 보냄으로써, RAU 절차가 완료될 수 있다.
도 8의 단계 18에서 UE는 필요한 경우 SGSN에게 서비스 요청 메시지를 보낼 수 있다.
도 8의 단계 19 내지 20에서 SGSN은 RNC/BSS에게 RAB(Radio Access Bearer) 할당 요청 (assignment request)를 보낼 수 있고， RNC/BSS는 RAB 할당 웅답 메시지를 SGSN에게 보낼 수 있다. 도 8의 단계 21 내지 22에서 SGSN은 SGW로 베어러 수정 요청 메시지를 보내고， SGW는 SGSN에게 베어러 수정 웅답 메시지를 보낼 수 있다. 이에 따라, UE에 대한 무선 베어러가 할당되고 서비스가 제공될 수 있다.
도 8를 참조하여 설명한 바와 같이， UE는 백오프 타이머 동작 중에 새로운 영역으로 이동한 경우에도 새로운 영역에 대한 RAU 또는 결합된 RAU를 수행하여 네트워크에게 자신의 현재 위치를 알릴 수 있다. 이에 따라， 네트워크가 UE에게 페이징 메시지를 을바르게 전달할 수 있고, UE는 페이징 웅답 동작 (서비스 요청 등)을 수행할 수 있다.
전술한 본 발명의 다양한 실시예들에서 설명한 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용될 수 있다.
또한, 전술한 본 발명의 예시들은 MTC 방식의 무선 통신 서비스에 대해서 적용되는 것을 예시적으로 설명하였지만， 본 발명에서 제안하는 원리는 일반적인 무선 통신 시스템 단말의 위치 갱신 동작에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 도 9는 본 발명의 일례에 따른 단말 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치 (1000)는 , 송수신모들 (1010), 프로세서 (1020) 및 메모리 (1030)를 포함할 수 있다. 송수신모들 (1010)은 외부 장치 (예를 들어， 네트워크 노드, 다른 단말ᅳ 서버 등)로 각종 신호， 데이터 및 정보를 송신하고, 외부 장치 (예를 들어, 네트워크 노드， 다른 단말， 서버 등)로 각종 신호， 데이터 및 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 프로세서 (1020)는 단말 장치 (1000) 전반의 동작을 제어할 수 있으며 , 단말 장치 (1000)가 외부 장치와 송수신할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 메모리 (1030)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며 , 버퍼 (미도시) 둥의 구성요소로 대체될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치 (1000)는 영역 갱신을 수행하도록 구성될 수 있다. 단말 장치 (1000)의 프로세서 (1020)는, 네트워크에 의해서 설정된 백오프 타이머를 시작하도톡 구성될 수 있다. 또한， 프로세서 (1020)는, 상기 백오프 타이머 동작중에 상기 단말 장치 (1000)가 새로운 영역으로 진입하면 영역 갱신 요청 메시지를 상기 송수신 모들 (1010)을 이용하여 상기 네트워크로 전송하도톡 구성될 수 있다.
위와 같은 단말 장치 (1000)의 구체적인 구성은， 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어， 펌웨어 (firn are), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs pplication Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors) , DSPDs (Digital Signal Processing Devices) , PLDs (Programmable Logic Devices) , FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) , 프로세서， 컨트를러， 마이크로 컨트를러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우， 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여， 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어， 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서， 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라， 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서， 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라， 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
【산업상 이용가능성】
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들은 다양한 이동통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
단말이 영역 갱신을 수행하는 방법으로서，
네트워크에 의해서 설정된 백오프 타이머를 시작하는 단계; 및
상기 백오프 타이머 동작증에 상기 단말이 새로운 TA(Tracking Area) 또는
RA (Routing Area)으로 진입하면， 영역 갱신 요청 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 단계를 포함하는， 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 2】
제 1 항에 있어서，
상기 영역 갱신 요청 메시지는 상기 백오프 타이머가 동작중이더라도 전송되는， 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 3]
제 1 항에 있어서,
상기 단말이 새로운 TA 또는 A로 진입하는 경우, 상기 백오프 타이머가 동작 중이면 상기 백오프 타이머를 중지 (stop)하는 단계를 더 포함하는, 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 4】
거) 1 항에 있어서，
상기 새로운 TA또는 RA는,
상기 단말이 상기 네트워크에 이전에 등록한 TA 또는 RA 리스트에 포함되지 않는 TA또는 RA인， 영역 갱신 수행 방법 .
【청구항 5]
제 1 항에 있어서，
상기 영역 갱신 요청 메시지는 TAlKTracking Area Update) 메시지 또는 RAUCRouting Area Update) 메시지 중 하나 이상인， 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 6]
제 5 항에 있어서 ,
상기 단말은 EPS(Evolved Packet System) 서비스 네트워크에 접속되어 있는, 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 7】
제 1 항에 있어서,
상기 TAU 메시지 또는 RAU 메시지는 결합된 (combined) TAU 메시지 또는 결합된 RAU 메시지 중 하나 이상인, 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 8】
제 7 항에 있어서，
상기 단말은 EPS 서비스 네트워크 및 비 -EPS 서비스 네트워크 모두에 접속되어 있는， 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 9]
제 1 항에 있어서,
상기 단말에 대해서 ISRUdle mode Signaling Reduction)이 활성화되는， 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 10]
제 1 항에 있어서，
상기 백오프 타이머에 대한 값은, NAS(Non-Access Stratum) 레벨 흔잡 제어 (congestion control)이 활성화되는 경우에 상기 네트워크로부터의 거절 (reject) 메시지에 포함되는, 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 11]
게 1 항에 있어서，
상기 백오프 타이머에 대한 값은, AS(Access Stratum)로부터 제공되는， 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 12】
제 1 항에 있어서，
상기 백오프 타이머에 대한 값은 일정 범위 내에서 랜덤하게 설정되는, 영역 갱신 수행 방법 .
【청구항 13】
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 백오프 타이머에 대한 값에 기초하여 상기 백오프 타이머가 시작되는, 영역 갱신 수행 방법 .
【청구항 14]
제 1 항에 있어서，
상기 백오프 타이머는 薩 (Mobility Management) 백오프 타이머인, 영역 갱신 수행 방법.
【청구항 15]
영역 갱신을 수행하는 단말 장치로서,
외부 장치와 신호를 송수신하는 송수신 모들; 및
상기 단말 장치를 제어하는 프로세서를 포함하며 ,
상기 프로세서는,
네트워크에 의해서 설정된 백오프 타이머를 시작하도록 구성되고; 상기 백오프 타이머 동작중에 상기 단말 장치가 새로운 TA( Tracking Area) 또는 R Routing Area)로 진입하면， 영역 갱신 요청 메시지를 상기 송수신 모들을 이용하여 상기 네트워크로 전송하도록 구성되는, 영역 갱신 수행 단말 장치.
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