WO2013118978A1 - 무선 통신 시스템에서 small data를 효율적으로 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 small data를 효율적으로 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013118978A1
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조성연
손중제
정상수
김성훈
김상범
장재혁
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system. More specifically, the present invention relates to a method for reducing the signaling load caused by frequent small data transmission, and to a method of maintaining a terminal in a connected state.
  • a terminal In a wireless communication system, a terminal is in a connected state in which radio resources are allocated when data is transmitted and received, and is changed to an idle state in which radio resources are released after data transmission and reception is completed. In order to transmit / receive data again, the idle terminal performs signaling for allocating a radio resource.
  • the terminal When various terminal applications are frequently used at the same time these days, the terminal frequently generates small data such as keep-alive and state transition. In this case, the terminal frequently performs signaling for radio resource and core network resource allocation and release for data transmission and reception, which causes a signaling load on the network.
  • the terminal frequently transmits and receives small data
  • the terminal frequently repeats the connected state and the idle state.
  • the network repeats the network resource S1 connection, data radio bearer establishment, etc. between the eNB and the MME. And suffer the load.
  • a chat program may simultaneously send and receive data.
  • many applications are periodically connected to the network to exchange small data.
  • a chat program or a push service program is used.
  • the characteristic of these various applications is that data generation cycles may be different.
  • chat programs and push services typically send and receive data every five seconds, whereas web browsers can send data every few minutes to hours.
  • the base station When the current terminal establishes an RRC connection with the base station, the base station releases the RRC connection to prevent resource waste if there is no user activity, that is, data activity for a certain time. That is, the base station releases the RRC connection if there is no activity of the terminal until the timer value expires using the inactivity timer.
  • the inactivity timer value can be set arbitrarily by the base station. Therefore, the user's information, that is, the information of the application running on the terminal cannot be taken into consideration, so the exact situation of the terminal cannot be considered, which may lead to frequent setup and release of RRC connection.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and as a method for reducing the signaling load caused by frequent small data transmission, the present invention relates to a method for keeping the terminal connected.
  • the present invention also has been made to solve the above problems, and relates to a method for adjusting the time to maintain the connection between the user terminal and the base station according to the characteristics of the user.
  • a method in a mobility management entity (MME) for determining a communication mode of a terminal in a communication system includes the location information of the terminal from the terminal Receiving a connection request; Transmitting a message to a home subscriber server (HSS) based on the received access request; Receiving specific location information for setting a first mode from the HSS; Comparing location information of the terminal with the specific location information; And determining a communication mode of the terminal according to the comparison result.
  • MME mobility management entity
  • a mobility management entity (MME) device for determining a communication mode of a terminal receives an access request including location information of the terminal from the terminal, and receives the received request.
  • a transceiver for transmitting a message to a home subscriber server (HSS) based on an access request and receiving specific location information for setting a first mode from the HSS;
  • HSS home subscriber server
  • a controller for comparing the location information of the terminal and the specific location information and determining a communication mode of the terminal according to the comparison result.
  • a method in a Mobility Management Entity (MME) for determining a communication mode of a terminal includes: receiving an access request transmitted from the terminal; Sending a location update request to a Home Subscriber Server (HSS) based on the received access request; Receiving status information of the terminal from the HSS; And transmitting first information including received state information of the terminal to a base station (eNodeB, eNB).
  • MME Mobility Management Entity
  • a method in a base station (eNodeB, eNB) for determining a communication mode of a terminal may include receiving state information of the terminal from a mobility management entity (MME); Configuring a communication mode of the terminal based on the received state information of the terminal; And transmitting first information including the communication mode of the configured terminal to the terminal.
  • MME mobility management entity
  • a method in a Mobility Management Entity (MME) for determining a change in a communication mode of a terminal includes: receiving a request bearer resource modification request from the terminal; Transmitting a bearer resource command based on the received bearer resource change request; Receiving information related to a bearer allocated to the terminal; And transmitting at least one of a bearer setup request and a session management request to a base station (eNodeB, eNB) based on the request for generating the received bearer.
  • MME Mobility Management Entity
  • a method in a base station (eNodeB, eNB) for determining a communication mode change of a terminal may include a bearer setup request and a session management request from a mobility management entity (MME). Receiving one or more of; Configuring a connection mode of the terminal based on the information including the received requests; And transmitting the configured connection mode related information to the terminal.
  • MME mobility management entity
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an EPS according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method of setting a terminal to a small data management mode when the terminal accesses a network for receiving a service according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method of setting a terminal to a small data management mode when the terminal accesses a network for receiving a service according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of setting a terminal to a small data management mode when the terminal accesses a network for receiving a service according to an embodiment of the present invention.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating an MME or eNB switching a small data management mode to a connected mode according to an embodiment.
  • 6A and 6B illustrate an MME or an eNB switching a small data management mode to a connected mode according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating PGW delivering mode change information to an MME or eNB using a new message proposed by the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a case of using a UE Context Modification Request message according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a data transmission and reception process between a PGW1, a PGW2, an MME, and a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating setting a terminal to a small data management mode according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a process of considering location information when setting a terminal to a small data management mode according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating setting a terminal to a small data management mode according to another embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a signal flow for adjusting an RRC connection time according to an embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of setting an inactivity time between a terminal and a RAN node according to an embodiment.
  • 15 is a diagram illustrating a method of setting an inactivity time between a terminal and a RAN node according to another embodiment.
  • 16 is a diagram illustrating a method of setting an inactivity time between a core network node and a RAN node according to an embodiment.
  • 17 is a diagram illustrating a method of setting an inactivity timer in consideration of traffic characteristics of a service response of a terminal according to an embodiment.
  • the main subject will be the EPS (Evolved Packet System), but the main subject matter of the present invention does not significantly depart from the scope of the present invention in other communication systems having a similar technical background. It can be applied to a slight modification in the range that is not, to the judgment of those skilled in the art of the present invention.
  • EPS Evolved Packet System
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an EPS that is the basis of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 illustrates only entities related to an embodiment of entities constituting the EPS, and additional entities not shown may exist in the EPS.
  • the following description of the entity described only a part related to the present invention may include additional functions.
  • a UE User equipment, 100
  • the eNB 102 is an entity that controls a radio resource and is connected to the terminal 100 through a wireless channel.
  • the MME manages an idle mode (idle) terminal 100 as a mobility management entity (108) and performs a function related to roaming and authentication of the terminal.
  • the MME 108 processes the bearer signal generated from the terminal 100.
  • HSS 110, Home Subscriber Server
  • HSS stores the subscription information for each terminal 100, and when the terminal 100 is connected to the network and delivers the terminal 100 related information to the MME 108, the MME 108 ) To control the terminal 100.
  • the SGW (Serving Gateway) 104 manages a user bearer of the terminal, and notifies the MME 108 when data arrives at the terminal 100.
  • the PGW 106 receives data to be delivered to the terminal 100 from the service network or receives data to be delivered to the service network from the terminal 100. It also has a policy for processing the data.
  • the terminal 100 establishes a radio bearer with the eNB 102 for data transmission and reception, and the eNB 102 and the MME 108 establish a context setup and S1 connection. After the data transmission and reception is completed, if a certain condition is satisfied, the MME 108 or eNB 102 releases the eNB context. This includes releasing the S1 connection. In addition, the eNB 102 performs an RRC connection release of the terminal 100 to transition the terminal 100 to an idle state.
  • the terminal 100, the eNB 102, the SGW 104, the PGW 106, the MME 108, the HSS 110, and the PDN 112 each give data with other components. It may include a transceiver for receiving and a control unit for controlling the operation of each component including the transceiver.
  • the network may include a configuration of EPS except for the terminal 100 and may be described as a network.
  • the embodiment proposes a method for reducing the signaling load caused by frequent small data transmission.
  • the embodiment proposes a method of maintaining the terminal 100 in the connected mode without the ongoing data. Through the above method, it is possible to minimize the transition of the terminal state that occurs during frequent small data transmission and reception of the terminal 100.
  • the present invention proposes a method of minimizing the frequency of mobility-related operations performed by the connected mode terminal 100 that transmits and receives small data to the network. By minimizing the frequency of the mobility-related operation, it is possible to minimize the battery consumption caused by the terminal stays in the connected mode.
  • a small data management mode for managing the terminal 100 in the network may be defined.
  • the small data is a low data rate and delay tolerant background transmitted and received by the terminal 100, such as a keep-alive message or a state transition message. ) May contain data.
  • the small data management mode may be a mode in which the network manages the terminal 100 when the terminal 100 is transmitting or receiving the small data or connected mode but there is no data to transmit and receive.
  • the small data management mode can be determined by the network.
  • the terminal 100 when entering the small data management mode, the terminal 100 adjusts the state value inside the terminal 100 to perform a radio state measurement report and the like at a frequency less than the connected mode, and the terminal 100 is in the idle mode.
  • the network sets an inactivity timer to control the transition time.
  • Small data management mode proposed by the present invention can be largely composed of three.
  • the three include mode decision, mode configuration, and mode change.
  • the mode determination may include determining whether the network sets the terminal to the small data management mode when the terminal 100 accesses the network.
  • the mode configuration may include a network adjusting a configuration of a terminal and performing a network entity internal setting to enter a small data management mode or to enter a connected mode.
  • the mode change includes the network changing the terminal from the small data management mode to the connected mode so that the terminal 100 can transmit and receive general data.
  • the general data may include one or more of voice and video data transmitted and received by the terminal.
  • the mode change includes changing from a connected mode to a small data management mode or an idle mode.
  • the mode change may include changing from an idle mode to a small data management mode.
  • the mode determination may determine whether the network sets the terminal 100 to a small data management mode when the terminal 100 accesses the network.
  • the embodiment proposes a method for determining that the network sets the terminal 100 to a small data management mode.
  • the eNB 102 refers to subscription data stored in the HSS 110 or selects a terminal 100 to apply a small data management mode according to a network situation;
  • FIG. 2 illustrates a method of setting a terminal to a small data management mode according to subscription data stored in the HSS 206 when the terminal 201 accesses a network for receiving a service according to an embodiment of the present disclosure.
  • the terminal 201 sends an access request message to the MME 203 to access a network, and the MME 203 receives subscription information from the HSS 206 and transmits the subscription information to the eNB 202. To pass on. After the eNB 202 performs the mode configuration, the eNB 202 transfers the configuration information to the terminal 201. When the connection is completed, the eNB 202 and the MME 203 manages the terminal in a small data management mode.
  • the terminal 201 may transmit an Attach Request message to the eNB 202.
  • step 215 the eNB 202 may deliver the received Attach Request message to the MME 203.
  • the MME 203 may transmit an Update Location Request to the HSS 206 based on the received Attach Request message.
  • the HSS 206 may transmit an Update Location Ack to the MME 203 based on the received Update Location Request to inform the terminal 201 that the terminal 201 needs to set a small data management mode.
  • the small data management (SDM) mode may include both of the above-described methods.
  • the MME 203 may establish a pdn connection of the terminal 201 by performing a session creation with the PGW 205.
  • the MME 203 may inform the eNB 202 that the terminal 201 is in a small data management mode through one or more of an Initial Context Setup Request and Attach Accept message. Informing the eNB 202 that the UE 201 is in the small data management mode by the MME 203 may be included as a new parameter in at least one element of the Context Setup Request and Attach Accept message, or may be transmitted as part of the UE subscription data. Can be.
  • the SDM mode may include both methods described above.
  • the eNB 202 may perform mode configuration based on the SDM mode information received in step 235.
  • step 245 the eNB 202 transmits the mode information set in step 240 to the terminal 201.
  • the configured mode information may be transmitted to the terminal 201 through an RRC connection reconfiguration message.
  • the UE 201, the eNB 202, and the MME 203 may perform the remaining attach process.
  • FIG. 4 illustrates a method of setting a corresponding terminal to a small data management mode.
  • the terminal 301 sends a connection request message to the MME 303 to access a network, and the MME 303 receives subscription information from the HSS 306.
  • Subscription data includes whether the user of the terminal 301 allows the terminal 301 to be set to the small data management mode. Or it may include whether the operator wants to set the terminal to the small data management mode.
  • the MME 303 refers to the information and determines whether to set the corresponding terminal 301 to a small data management mode.
  • the MME 303 transmits to the eNB 302 that the terminal is in a small data management mode. After the eNB 302 performs the mode configuration, the eNB 302 delivers the configuration information to the terminal.
  • the terminal 301 may transmit an Attach Request message to the eNB 302.
  • the eNB 302 may deliver the received Attach Request message to the MME 303.
  • the MME 303 may transmit an Update Location Request message to the HSS 306 based on the received Attach Request message.
  • the HSS 306 may transmit an Update Location Ack to the MME 303 based on the received Update Location Request to inform the terminal 301 that the terminal needs to set a small data management mode.
  • the SDM mode may include both methods described above.
  • the MME 303 may establish a pdn connection of the terminal 301 by performing a session creation with the PGW 305.
  • the MME 303 may determine whether to set the corresponding terminal 301 to a small data management mode based on one or more of the information received in steps 325 and 330.
  • the MME 303 may inform the eNB 302 that the terminal 301 is in a small data management mode through one or more of an Initial Context Setup Request and Attach Accept message.
  • the MME 303 informing the eNB 302 that the terminal 301 is in the small data management mode may be included as a new parameter in at least one element of the Context Setup Request and Attach Accept message, or may be transmitted as part of the terminal subscription data. Can be.
  • the SDM mode may include both methods described above.
  • the eNB 302 may perform mode configuration (mode configuratiuon) based on the SDM mode information received in step 340.
  • step 350 the eNB 302 transmits the mode information set in step 345 to the terminal 301.
  • the configured mode information may be transmitted to the terminal 301 through an RRC connection reconfiguration message.
  • the terminal 301, the eNB 302, and the MME 303 may perform the remaining attach process.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an eNB 402 determines and sets a terminal to which a small data management mode is applied according to an embodiment.
  • the eNB 402 selects the terminal 401 to which the small data management mode is applied by referring to the subscription data stored in the HSS 406. 2 illustrates a method of setting the terminal 401 in a small data management mode.
  • the eNB 402 determines whether to set the UE 401 to a small data management mode based on network conditions or based on information included in subscription data received from the MME 403.
  • the terminal 401 may transmit an Attach Request message to the eNB 402.
  • step 415 the eNB 402 may forward the received Attach Request message to the MME 403.
  • the MME 403 may transmit an Update Location Request message to the HSS 406 based on the received Attach Request message.
  • the HSS 406 may transmit an Update Location Ack to the MME 403 based on the received Update Location Request to inform the terminal 401 that the terminal should set a small data management mode.
  • the SDM mode may include both methods described above.
  • the MME 403 may establish a pdn connection of the terminal 401 by performing a session creation with the PGW 405.
  • the MME 403 may inform the eNB 402 that the terminal 401 is in a small data management mode through one or more of an Initial Context Setup Request and Attach Accept message. Informing the eNB 402 that the UE 401 is in the small data management mode by the MME 403 may be included as a new parameter in at least one element of the Context Setup Request and Attach Accept message, or may be transmitted as part of the UE subscription data. Can be.
  • the SDM mode may include both methods described above.
  • the eNB 402 may determine whether to set the terminal 401 to a small data management mode based on the information received in operation 435.
  • step 445 the eNB 302 may perform mode configuration based on the information determined in step 440.
  • step 450 the eNB 402 transmits the mode information set in step 445 to the terminal 401.
  • the configured mode information may be transmitted to the terminal 401 through an RRC connection reconfiguration message.
  • step 455 to step 480 the terminal 401, the eNB 402, and the MME 403 may perform the remaining attach process.
  • the UE may operate in a small data management mode having a default bearer.
  • information indicating that the terminal is set to the small data management mode may be transmitted from the source network to the target network.
  • the source MME may deliver information including the fact that the terminal is set to a small data management mode to a target MME.
  • the target MME may deliver information from the source MME to a target eNB.
  • the target eNB performs a small data management mode configuration and delivers the configuration to the target MME.
  • the target MME may deliver the configuration received from the target eNB to the terminal through the source MME, source eNB.
  • the information that the small data management mode is set and the small data management mode configuration may be included in the UE context in the message exchanged during handover.
  • the information that the small data management mode is set and the small data management mode configuration may allow the source eNB to transmit the information to the source MME.
  • the MME determines and sets whether to apply the small data management mode according to the mobility of the UE.
  • the terminal when the terminal enters a specific area such as a home or an office, mobility may be drastically reduced and the probability of handover may be drastically reduced. In this case, since the handover load generated when the terminal stays in the connected mode for a long time is reduced, it may be an optimal situation to apply the small data management mode.
  • the MME may determine whether to apply a small data management mode according to the mobility of the terminal. For example, when the speed at which the terminal moves is fast, the MME does not apply a small data management mode. When the speed at which the terminal moves is slow, the MME applies a small data management mode. In addition, the MME may apply a small data management mode when the terminal is located in a specific area determined to have low mobility.
  • the subscription data may include information related to an area to which the small data management mode can be applied due to the rapid decrease in mobility of the terminal.
  • the mobility information of the terminal measured by the network may be included in the subscription data.
  • Table 1 is a diagram illustrating an example of subscription data included in an HSS according to an embodiment.
  • Table 1 Field Description Small data area Indicates the area / location (eg TA, RA, Cell) for long connected mode UE mobility Indicates the mobility of the UE (eg MDT information)
  • the HSS may include a 'Small data area' field proposed by the present invention.
  • Small data area Applying the small data management mode includes areas that are desirable (area / location).
  • the area may be in any form, including one or more of a tracking area, routing area, cell, home and office. More specifically, the small data area may be an area where the signaling load between the eNB and the MME can be further reduced when small data management is applied.
  • the small data area may record information related to the HSS based on a previously measured value.
  • the HSS may include a 'UE mobility' field.
  • the UE mobility value may include mobility information of a terminal, and in some embodiments, the network may include mobility information including the speed of the terminal collected through MDT.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an MME 1103 determining whether or not to apply a small data management mode according to mobility of a terminal 1101 through an attach process according to an embodiment.
  • the terminal 1101 may send a connection request message to the MME 1103 to access a network.
  • the MME 1103 may receive data including the subscription information described in Table 1 from the HSS 1106. After checking the area where the terminal 1101 is located, the MME 1103 may determine whether to set the terminal 1101 to a small data management mode according to the received subscription information.
  • the MME 1103 transmits to the eNB 1102 that the terminal is in a small data management mode. After performing the mode configuration, the eNB 1102 transmits the configuration information to the terminal 1101.
  • the terminal 1101 may transmit an Attach Request message to the eNB 1102.
  • step 1115 the eNB 1102 may transfer the received Attach Request message to the MME 1103.
  • the MME 1103 may transmit an Update Location Request message to the HSS 1106 based on the received Attach Request message.
  • the HSS 106 may transmit an Update Location Ack to the MME 1103 based on the received Update Location Request.
  • the Update Location Ack may include one or more of an indicator indicating that the terminal 1101 is a terminal to set a small data management mode and information related to small data area in which the terminal is easy to apply small data management. More specifically, the small data area may be included in subscription data, and the subscription data may be delivered by the HSS 1106 to the MME 1103.
  • the MME 1103 may establish a pdn connection of the terminal 1101 by performing a session creation with the PGW 1105.
  • the MME 1103 may check whether the area where the terminal 1101 received through the Attach Request is located in the 'small data area' in the subscription data received from the HSS 1106. When included in the 'small data area', the MME 1103 sets the small data management mode. If not included, the MME 1103 may perform a normal attach process. Alternatively, the MME 1103 may check mobility information of the UE 1101 through 'UE mobility' in the subscription data. When the terminal 1101 has a speed / mobility below a certain criterion, the MME 1103 sets the small data management mode. If the terminal 1101 has a speed / mobility above a certain criterion, the MME 1103 performs a normal attach process.
  • the schedule criterion may be a value set by the operator or may be included in the subscription information.
  • the process may proceed in the same manner as the process after step 340 of FIG. 3.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an MME determining whether or not to apply a small data management mode according to mobility of a terminal through a S1 based handover process according to an embodiment.
  • the source eNB 1202 sends a handover request to the MME when the handover condition is satisfied.
  • the MME receives and stores the subscription information described in Table 1 from the HSS through the Attach process. After checking the area / location where the terminal moves, the MME may determine whether to set the terminal 1201 to the small data management mode according to the subscription information.
  • the MME may transmit to the target eNB that the terminal 1201 is in a small data management mode. After the target eNB performs the mode configuration, and delivers the configuration information to the terminal.
  • the embodiment illustrates only the case of a handover in which the MME is changed, and a process with the SGW is omitted.
  • the source eNB 1202 may determine to start relocation via S1.
  • the source eNB 1202 may transmit a HO required message to the source MME 1204.
  • the source eNB 1202 may inform the source MME 1204 through the HO required message that the terminal 1201 needs handover.
  • the source MME 1204 may forward the forward relocation request message to the target MME 1205 for handover progress based on the message received in operation 1215.
  • the forward relocation request message may include location information where the terminal 1201 is currently located.
  • the target MME 1205 may determine whether an area of the terminal 1201 received from the source MME 1204 is included in the 'small data area' in the subscription data in operation 1220. When the location of the terminal 1201 is included in the 'small data area', the target MME 1205 sets the small data management mode. If the location of the terminal 1201 is not included in the 'small data area', the target MME 1205 may perform a normal handover process. Alternatively, the target MME 1205 may determine whether to set the small data management mode through 'UE mobility' in the subscription data, which is the same as the determination criteria of the embodiment described with reference to FIG. 11.
  • the target MME 1205 may determine to set the terminal 1201 to small data management based on the determination result of operation 1225.
  • the target MME 1205 may transmit a message including information indicating that the terminal 1201 is set to the small data management mode to the target eNB 1203.
  • the target eNB 1203 may configure a small data management mode.
  • the target eNB 1203 may notify the target MME 1205 through a HO request ack message.
  • the HO request ack message may include mode configuration information of the target eNB 1203.
  • the target MME 1205 may transmit a forward relocation response message to the source MME 1204.
  • the forward relocation response message may include mode configuration information received in step 1245.
  • the source MME 1204 may deliver a HO command message to the source eNB 1202.
  • the HO command message may include mode configuration information received in step 1250.
  • the source eNB 1202 may deliver a HO command message to the terminal 1201.
  • the HO command message may include mode configuration information received in step 1255.
  • the subsequent process may be performed in the same manner as the above handover process.
  • the mode configuration includes performing a network entity internal setting to adjust the network to a small data management mode or a connected mode, and adjusting a configuration value delivered to the terminal.
  • the eNB 102 may perform mode configuration by setting an SDM inactivity timer and / or setting a measurement configuration value and / or setting a DRX value of the UE.
  • the eNB 102 may maintain a small data management (SDM) inactivity timer proposed to maintain the terminal 100 in a connected mode.
  • SDM inactivity timer may be a value changed from an existing inactivity timer, or may be a new parameter for small data management mode.
  • the SDM inactivity timer indicates the time that the eNB 102 maintains the small data management mode terminal 100 in the connected mode. Until the SDM inactivity timer expires, the terminal 100 may maintain the connected mode regardless of data transmission. That is, the eNB 102 does not perform S1 release, which is a network resource between the eNB 102 and the MME 108.
  • the SDM inactivity timer may be set longer than the normal connected mode.
  • the value of the inactivity timer is usually set longer than in the connected mode.
  • the SDM inactivity timer proposed by the present invention may be a pre-configured value set to the terminal 100 in a small data management mode, or may be set differently by the eNB 102 according to the network situation.
  • the eNB sets a DRX value delivered to the terminal.
  • the eNB has a DRX value for the small data management mode terminal separately.
  • the DRX value may be received from the MME.
  • the DRX of the small data management mode terminal may be set longer than the DRX of the normal connected mode. For example, the terminal in the small data management mode may use the DRX value used in the idle mode, even though the terminal is in the connected mode.
  • the eNB 102 sets a measurement configuration value delivered to the terminal.
  • the eNB 102 has a measurement configuration value for the small data management mode terminal separately.
  • the measurement configuration for example, an interval in which the terminal 100 sends a measurement report may be longer than a conventional connected mode, or a threshold value in which the terminal 100 sends a measurement report may be lower than a conventional connected mode.
  • the measurement configuration may be included in a form in which a new variable value or an existing variable value is changed in MeasConfig IE in the RRCConnectionReconfiguration message.
  • the measurement configuration value may be a value previously set by an operator or a value that eNB 102 may variably set according to network conditions.
  • the same may be set for all eNBs 102 in the network, or may be set differently for each eNB 102.
  • the same may be applied to the entire small data management mode terminal, or may be differently set and applied to each terminal 100.
  • the terminal 100 transmits general data in a small data management mode.
  • the network may change the terminal 100 to the connected mode.
  • the following method is proposed as a method of performing a mode change.
  • a mode change is performed using a bearer resource related message requested by the terminal 100, or
  • the network may detect general data based on one or more of data types and types transmitted and received by the terminal 100. Perform a mode change based on the detection;
  • the terminal 100 uses a process or method defined in the existing standard. In brief, the terminal transmits a message for requesting the bearer resource required by the PGW 106 through the network.
  • the PGW 106 receiving the message requesting the bearer resource may instruct the terminal 100 to generate a new dedicated bearer when the bearer resource requested by the terminal 100 cannot be provided by modification of the existing bearer. In addition, if the modification can be provided by the existing bearer PGW 106 may be instructed to change the existing bearer resources to use.
  • information for changing the terminal 100 to the connected mode may be obtained from a message for creating a new bearer or from a parameter proposed in the embodiment indicating that a mode change is required for a message for modifying and using an existing bearer. Can be.
  • Obtaining information for changing the terminal 100 into the connected mode from the message for creating a new bearer is described in FIGS. 5A and 5B.
  • FIGS. 6A and 6B it is described in FIGS. 6A and 6B to indicate that a mode change is required in a message for modifying and using an existing bearer.
  • 5A and 5B are diagrams illustrating that the MME or eNB acquires mode change information from a message for generating a new bearer (from the PGW) and switches the small data management mode to the connected mode.
  • the MME 503 or the eNB 502 may determine whether the terminal 501 requests general data or uses small data through the number of bearers of the terminal 501. have.
  • the mode decision may be made by the MME 503 or the eNB 502.
  • the alt1 method 528, 546 is used when the MME 503 does, and the alt2 534, 550 method may be used when the eNB 502 does.
  • step 512 it is assumed that the eNB 502 and the MME 503 already know that the corresponding terminal 501 is in a small data management mode (step 512).
  • step 514 the terminal 501 determines to send general data.
  • the terminal 501 may send a Request Bearer Resource Modification message to the MME 503.
  • the MME 503 forwards the request including the Request Bearer Resource Modification message received in step 516 to the PGW 505.
  • the PGW 505 may generate a new bearer based on the data communication with the PCRF 506 and the terminal 501 request, and notify the MME 503 through the Create Bearer Request.
  • the process of generating the bearer follows the standard procedure.
  • the MME 503 that has received the Create Bearer Request in step 530 is based on the request of the new bearer by the terminal 501 in a small data management mode, the terminal 501 to send the general data I think that.
  • the MME 503 determines that the terminal 501 sends general data determines to set the terminal to the connected mode.
  • the MME 503 informs the eNB 502 that the terminal 501 is set to the connected mode.
  • the information notified by the MME 503 to the eNB 502 in step 532 may be included as a new parameter in the Bearer setup Request / Session management request message, or may be changed by changing a value in the existing parameter.
  • the mode change shown in FIG. 5 may include both methods described above.
  • step 536 the MME 503 transmits a bearer setup request / session management request message to the eNB 502 according to an existing standard procedure.
  • the eNB 502 Upon receipt of the message in step 538, the eNB 502 determines that the terminal 501 wants to send general data based on the request of a new bearer by the terminal 501 in a small data management mode. The eNB 502 determines that the terminal 501 sends general data determines to set the terminal to the connected mode.
  • the eNB 502 may perform a connected mode configuration based on the received or determined mode change information.
  • the process may include a normal configuration.
  • step 542 the eNB 502 transmits information including the mode information set in step 540 to the terminal 501 through an RRC connection reconfiguration message.
  • step 548 to step 564 the terminal 501 performs the remaining bearer creation process.
  • the information indicating that the terminal 501 is changed to the connected mode in the process of notifying the MME 503 may be included as a new parameter in the bearer setup response message or may be changed by changing a value in the existing parameter.
  • the UE in connected mode shown in FIGS. 5A and 5B refers to both methods described above.
  • the Bearer creation process can then follow existing standards.
  • 6A and 6B show that the MME 603 or eNB 602 acquires mode change information from a message for changing an existing bearer transmitted from the PGW 605 to switch the small data management mode to connected mode. Drawing.
  • the mode decision may be made by the MME 603 or eNB 602, and when the MME 603 does, the alt1 628, 646 methods of FIGS. 6A and 6B are used, and the eNB is used. If 602 does, the alt2 (634, 650) method of Figures 6A and 6B is used.
  • the MME 603 or the eNB 602 may not know whether the UE 601 is requesting general data or using small data by the number of bearers. In response to receiving additional information from the PGW 605, it is possible to determine the mode change.
  • FIG. 5 The difference between FIG. 5 and FIG. 6 is that the Update Bearer Request message initiated in step 624 is used because the existing bearer is changed for general data transmission / reception, and the MME 603 or the eNB 602 can use the general information from the PGW 605. Receive additional information that the bearer has been changed to send and receive data.
  • the additional information may be included as a new parameter in the Update Bearer Request message of step 624, or may be changed by changing a value in an existing parameter.
  • the bearer modification indicator shown in FIG. 6 refers to both methods described above.
  • step 612 it is assumed that the eNB 602 and the MME 603 already know that the corresponding terminal 601 is in a small data management mode (step 612).
  • step 614 the terminal 601 determines to send general data.
  • the terminal 601 may send a Request Bearer Resource Modification message to the MME 603.
  • the MME 603 forwards the request including the Request Bearer Resource Modification message received in step 616 to the PGW 605.
  • the PGW 605 may generate a new bearer based on the data communication with the PCRF 606 and the terminal 501 request, and notify the MME 603 through the Create Bearer Request.
  • the process of generating the bearer follows the standard procedure.
  • the MME 603 that receives the Create Bearer Request including the bearer modification indicator is based on the request of the new bearer by the terminal 601 in a small data management mode. It is determined that you want to send general data. The MME 603 determines that the terminal 601 sends general data determines to set the terminal to the connected mode.
  • the MME 603 notifies the eNB 602 that the terminal 601 is set to the connected mode.
  • the information notified to the eNB 602 by the MME 603 in step 632 may be included as a new parameter in the Bearer setup Request / Session management request message, or may be changed by changing a value in the existing parameter.
  • the mode change shown in FIGS. 6A and 6B may include both methods described above.
  • step 636 the MME 603 transmits a Bearer setup Request / Session management request message to the eNB 602 according to the existing standard procedure.
  • the eNB 602 Upon receipt of the message in step 638, the eNB 602 determines that the terminal 601 wants to send general data based on the request of the new bearer by the terminal 601 in the small data management mode. The eNB 602 determines that the terminal 601 sends general data determines to set the terminal to the connected mode.
  • the eNB 602 may perform a connected mode configuration based on the received or determined mode change information.
  • the process may include a normal configuration.
  • step 642 the eNB 602 transmits information including the mode information set in step 640 to the terminal 601 through an RRC connection reconfiguration message.
  • step 648 to step 664 the terminal 601 performs the remaining bearer modification process.
  • the information indicating that the terminal 601 is changed to the connected mode in the process of notifying the MME 603 may be included as a new parameter in the bearer setup response message or may be changed by changing a value in the existing parameter.
  • the UE in connected mode shown in FIGS. 6A and 6B refers to both methods described above.
  • the bearer modification process can then follow the existing standard process.
  • the terminal 100 wants to transmit general data
  • the terminal transmits general data through a default bearer that it already has.
  • the PGW 106 or TDF Traffic Detection Function detects that the data is general data after a certain time. In other words, the PGW 106 or the TDF detect that the data is not small data.
  • the present invention describes a method in which the PGW 106 or the TDF detects small data.
  • General data detection is made by detecting that the data is not small data.
  • the predetermined time during which the PGW 106 or the TDF detects that the data is not small data may be set according to the operator policy or selectively according to network conditions.
  • the first uses de-packet inspection (DPI) and the second uses a packet filter.
  • DPI de-packet inspection
  • the first method of using the DPI function is described below.
  • the detection method of the PGW 106 using the DPI function may include the following steps.
  • the PGW 106 receives and installs an ADC rule (Application Detection Control) for detecting small data from the PCRF.
  • ADC rule Application Detection Control
  • the PGW 106 may detect small data by a pre-configured rule.
  • the PGW 106 detects small data according to a rule using a DPI function.
  • the method of detecting the TDF using the DPI function may include the following steps.
  • the TDF 106 receives and installs an ADC rule (Application Detection Control) for detecting small data from the PCRF.
  • ADC rule Application Detection Control
  • small data may be detected by a rule pre-configured in the TDF.
  • the TDF delivers a detection result to the PCRF, and the PGW 106 receives detection information from the PCRF.
  • the PGW 106 receives detection information from the PCRF may include a pull method in which the PGW 106 asks the PCRF or a push method in which the PCRF delivers a request to the PGW 106.
  • a specific entity or PCRF in a provider network may configure a packet filter for small data detection using application server address and port information registered by an application server located outside the provider network.
  • the PCRF may set the packet filter as an ADC rule and transmit the packet filter to the PGW 106 or the TDF.
  • PGW 106 or TDF installs the received ADC rule.
  • the PCRF may deliver the packet filter to the PGW or TDF.
  • the packet filter received by the PGW may be delivered to the SGW.
  • the SGW may perform small data detection using the received packet filter.
  • the PGW 106 delivers the detected information to the MME 108 or eNB 102 in this manner and this information can be used to change the terminal 100 to the connected mode.
  • the MME checks whether the location where the terminal moves is included in the 'small data area'. If not included, the MME may change the terminal to the connected mode.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating that PGW delivers mode change information to MME 703 or eNB 702 using a new message proposed by the present invention.
  • the mode decision may be made by the MME 703 or the eNB 702, and the alt1 method 728 and 746 of FIG. 7 may be used when the MME 703 is used.
  • the alt2 (734, 750) method of 7 is used.
  • step 712 the eNB 702 and the MME 703 already know that the corresponding terminal 701 is in a small data management mode.
  • step 714 the terminal 701 determines to transmit general data.
  • step 716 the terminal 701 transmits general data through the default bearer.
  • step 718 the PGW 705 detects the general data transmitted by the terminal 701.
  • the PGW 705 may inform the SGW 704 that the UE 701 has started transmitting and receiving normal data through Notify normal data, which is a GTP-C message proposed in the embodiment.
  • the SGW 704 may transmit the received Notify normal data to the MME 703.
  • the MME 703 may transmit a Notify normal data ack to the SGW 704 indicating whether the Notify normal data has been successfully received.
  • the SGW 704 may send a Notify normal data ack to the PGW 705. Can be transmitted.
  • the MME 703 receiving the request may determine to set the terminal to the connected mode.
  • the MME 703 may inform the eNB 702 via a Notify normal data message, which is an S1-AP message proposed in the embodiment, that the terminal 701 is set to the connected mode.
  • step 736 the MME 703 sends a Mode change request message, which is an S1-AP message proposed in the embodiment, to the eNB 702.
  • the eNB 702 may determine to set the terminal 701 to the connected mode based on the received Mode change request message.
  • the eNB 702 may perform a connected mode configuration based on the received mode change information.
  • the eNB 702 may transmit the mode information set in step 740 to the terminal 701 through an RRC connection reconfiguration message.
  • the terminal 701 may transmit the RRC connection reconfiguration complete to the eNB 702.
  • the eNB 702 may transmit a Mode change response message, which is an S1-AP message proposed in the embodiment, to the MME 703.
  • the eNB 702 may send a notify normal data ack message, which is an S1-AP message proposed in the embodiment, to the MME 703.
  • S1-AP messages other than the S1-AP message used in FIG. 7 may also be used for transferring mode change information.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a case of using a UE Context Modification Request message which is the above-described existing S1-AP message.
  • the MME 803 may include mode change information in the UE Context Modification Request message, which is an S1-AP message, instead of the Notify normal data, and send it to the eNB 802.
  • the information may be included as a new parameter in the UE Context Modification Request message or may be changed by changing a value in an existing parameter.
  • the terminal 100 having completed the normal data transmission may transition to the small data management mode, and the terminal 100 may transition to the idle mode. Whether the terminal 100 transitions to the small data management mode or the idle mode may be selectively determined according to the operator setting.
  • the method of changing the mode to the small data management mode by the terminal 100 is similar to the method described with reference to FIGS. 5A, 5B, 6A, 6B, 7, and 8.
  • the small data management mode may be detected by using a bearer resource related message requested by the terminal 100 or through a data type / type transmitted or received by the terminal 100.
  • the terminal 100 uses a process / method defined in the existing standard.
  • the terminal 100 transmits a message requesting a bearer resource required to the PGW 106 to the network.
  • the bearer resource requested by the terminal 100 to the PGW 106 becomes less than the existing value.
  • the received PGW 106 may instruct to modify the existing bearer as a bearer resource requested by the terminal 100 or to delete the dedicated bearer used for general data transmission.
  • information for changing the terminal 100 to a small data management mode is obtained from a message for deleting a dedicated bearer or from a parameter proposed by an embodiment indicating that a mode change is required for a message for modifying and using an existing bearer. do.
  • the method described above is similarly applied to the process described in FIGS. 5A, 5B, 6A and 6B.
  • the difference is that when the information for changing the terminal 100 to the small data management mode is obtained from a message for deleting the dedicated bearer, the PGW 106 transmits a Delete Bearer Request to the MME 108.
  • the eNB 102 configures a small data management mode.
  • the network detects the small data management mode through the data type / type transmitted and received by the terminal 100 will be described.
  • the PGW 106 detects that the terminal 100 has completed the general data transmission and reception. The detection is possible via PGW 106 or TDF. This may mean a case where the PGW or the TDF detects small data or when there is no data transmission or reception.
  • the PGW 106 may deliver the information to the MME 108 or the eNB 102 and this information may be used to change the terminal to a small data management mode.
  • the terminal 100 has a plurality of PGWs 106 and a plurality of PDN connections, general data transmission is completed in one PDN connection, but general data transmission and reception may be in progress in another PDN connection. That is, the MME 108 / eNB 102 should check whether the terminal 100 has a small data management mode in all PDN connections.
  • FIG 9 illustrates a mode change information of the terminal 901 from the PGW1 905 to the terminal 901 having two PDN connections with the PGW1 905 and the PGW2 906 according to an embodiment.
  • receiving the PGW2 906 is a diagram illustrating a process of confirming whether the corresponding terminal is transmitting or receiving general data.
  • step 912 the eNB 902 and the MME 903 know that the UE 901 is in a connected mode.
  • the MME 903 may receive information about a mode change from the PGW1 905.
  • the MME 903 confirms that the terminal 901 has a pdn connection not only with the PGW1 905 but also with the PGW2 906, and the PGW2 906 is a GTP-C message according to an embodiment.
  • the PGW2 906 is a GTP-C message according to an embodiment.
  • step 920 the PGW2 906 checks whether general data is transmitted or received. As described above, the detection is possible through a TDF that performs detection of packets transmitted and received by the PGW2 906 or the PGW2 906.
  • step 922 and step 924 the PGW2 906 sends a normal data check response message, which is a GTP-C message, to inform the terminal 901 that it is not transmitting or receiving normal data.
  • a normal data check response message which is a GTP-C message
  • the MME 903 may determine a mode change based on the information received in step 924.
  • the MME 903 may notify the eNB 902 of the mode change by sending a Mode Change Request, which is an S1-AP message.
  • step 930 the eNB 902 may perform a connected mode configuration based on the mode change information received in step 928.
  • the eNB 902 may transmit the mode information set in step 930 to the UE 901 through an RRC connection reconfiguration message.
  • step 934 the terminal 901 transmits an RRC connection reconfiguration complete to the eNB 902.
  • the eNB 902 may send a Mode change response message, which is an S1-AP message, to the MME 903.
  • the terminal 901 may transition to the idle mode after the normal data transmission is completed.
  • the eNB 902 transitions to the idle mode by applying an existing UE 901 state transition method. That is, release the S1 bearer.
  • the eNB 902 may transition the terminal 902 to the idle mode when the SDM inactivity timer in the connected mode or the existing inactivity timer expires. The timer applied when transitioning to the idle mode can be determined by the operator.
  • the terminal 100 When the idle mode terminal 100 wants to transmit and receive data, the terminal 100 sends a Service Request message to establish a radio connection establishment and a core network connection.
  • the Service Request transmission follows the existing standard procedure.
  • the network receiving the service request from the terminal 100 sets the terminal to the small data management mode similarly to the method of determining the mode of the terminal 100 in the attach process.
  • the terminal 100 When the terminal 100 which has sent a service request wants to transmit small data, the terminal 100 transmits data in the set small data management mode. When the terminal 100 intends to transmit general data, the terminal may be changed to the connected mode by further using the method proposed in FIGS. 5A, 5B, 6, 7, and 8. FIG.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating setting a terminal 1001 to a small data management mode when the idle mode terminal 1001 sends a service request for data transmission.
  • the mode determination may be performed by the MME 1003 or the eNB 1002, and when the MME 1003 performs the alt1 (1018, 1036) method of FIG. 10, and the eNB 1002 performs the mode determination.
  • the alt2 (1024, 1040) method of FIG. 10 is used.
  • step 1012 the terminal 1001 is in an idle mode.
  • step 1014 the terminal transmits a Service Request message to the eNB (1002).
  • step 1016 the eNB 1002 transmits a service request to the MME 1003 based on the message received in step 1014.
  • step 1020 the MME determines whether to set the terminal to the small data management mode according to the terminal context.
  • the MME 1003 may inform the eNB 1002 that the terminal 1001 is in a small data management mode through an Initial Context Setup Request / Attach Accept message.
  • the information informing the eNB 1002 may be included as a new parameter in an Initial Context Setup Request / Attach Accept message, or may be included as a part of subscription data of the terminal 1001.
  • the SDM mode shown in FIG. 10 includes both methods described above.
  • step 1026 the MME 1003 sends an Initial Context Setup Request / Attach Accept message to the eNB 1002.
  • step 1028 the eNB 1002 determines whether to set the terminal 1001 to a small data management mode according to the context of the terminal 1001.
  • the eNB 1002 may perform mode configuration based on the received SDM mode information.
  • the eNB 1002 may transmit the mode information set in step 1030 to the terminal 1001 through an RRC connection reconfiguration message.
  • the terminal 1001 may send an RRC connection reconfiguration complete message to the eNB 1002 based on the received RRC connection reconfiguration message.
  • the eNB 1002 may transmit an Initial context Setup Complete message to the MME 1003.
  • the eNB 1002 may transmit an Initial context Setup Complete message including information indicating that the UE 1001 is set to the small data management mode to the MME 1003.
  • step 1044 the terminal 1001 is completed in the small data management mode in the eNB 1002 and the MME 1003.
  • the MME 1003 may inform the SGW 1004 that a mode change of the terminal 1001 has occurred.
  • the information may be included as a new parameter in the Modify Bearer Request message, or may be changed by changing a value of an existing parameter.
  • the SDM mode shown in FIG. 10 includes both methods described above.
  • step 1050 the SGW 1004 transmits the mode change information received in step 1046 to the PGW 1005.
  • the mode change information it is possible through a Modify Bearer Request or a new message.
  • the PGW 1005 does not always perform the detection but only performs some time or a specific case, that is, if a triggering point is required to start detection, the PGW may be informed of the mode change, and the triggering point may be detected. have.
  • the embodiment proposes a step 1050 process for this reason.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a signal flow for adjusting an RRC connection time.
  • an embodiment provides a method for more effectively controlling an RRC connection time.
  • the RAN 1304 node may set an inactivity timer initial value in consideration of at least one of a user's characteristic and a characteristic of a service application being used by the user.
  • the RAN 1304 node may determine whether an operation associated with the terminal 1302 is not performed while a time corresponding to the inactivity timer initial value elapses. If an operation related to the terminal 1302 is not performed while the time corresponding to the inactivity timer initial value has elapsed, at least one of the connection with the core network and the connection with the terminal 1302 are released in steps 1320 and 1325, respectively. can do. Otherwise, the RAN 1304 node may perform a preset operation.
  • the core network may include an MME 1306, and the disconnection with the core network may be performed by one or more methods of S1 release request and S1-AP connection deletion.
  • releasing the connection with the terminal 1302 may be performed by one or more methods of deleting the RRC release and RRC connection.
  • a method for setting an inactivity timer in consideration of at least one of characteristics of a user and a service application at a RAN 1304 node may be directly received from the terminal 1302, received from subscription information, and traffic / service application. It may be performed by one or more methods of receiving the decision determined by the PCC in consideration of the characteristics of the.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of setting an inactivity time between a terminal and a RAN node according to an embodiment.
  • the terminal 1402 may directly transmit an inactivity time to the RAN 1404 node.
  • the terminal 1410 may determine an appropriate inactivity time in consideration of one or more of setting information set in the terminal 1410, a preference input by a user of the terminal 1410, and characteristics of an application service currently being executed.
  • the UE 1402 may transmit the determined inactivity time to the RAN 1404 node.
  • the method of delivering the determined inactivity time is one of a method of creating an RRC connection using an RRC request message, using an RRC request message requesting modification of an already established RRC connection, and using a field of a MAC CE (control element). It can be delivered through a method including the above.
  • the RAN 1404 node may set an initial value of the inactivity timer based on the inactivity time received in step 1415. According to an embodiment, the operation described with reference to FIG. 13 may be performed in a later step.
  • 15 is a diagram illustrating a method of setting an inactivity time between a terminal and a RAN node according to another embodiment.
  • the terminal 1502 may request an inactivity time from the core network node, and the core network node may configure the RAN 1504 node based on this.
  • the core network node may include an MME 1506.
  • the terminal 1502 may determine an appropriate inactivity time in consideration of one or more of configuration information set in the terminal 1502, a preference input by the user, and characteristics of an application service currently being executed.
  • the terminal 1502 may transmit information including the determined inactivity time to the core network node (eg, the MME 1506).
  • the method for delivering the information including the determined inactivity time to the core network node may include one or more of an initial NAS message, an attach request, a TAU request, and a RAU request.
  • the core network node may store the inactivity time received in operation 1515.
  • the core network node may store the inactivity time as one of user information.
  • the core network node may transmit the inactivity time to the RAN 1504 node.
  • the core network node may transmit the inactivity time to the base station (RAN node 1504) using an S1-AP message (eg, an initial context setup request) when establishing a connection to the terminal 1502. .
  • the core network node may include an inactivity time as one of the terminal 1502 information in the S1-AP message.
  • the RAN 1504 node may set an initial value of an inactivity timer for the terminal 1502 based on the received inactivity time.
  • the operation of FIG. 13 may be performed later.
  • 16 is a diagram illustrating a method of setting an inactivity time between a core network node and a RAN node according to an embodiment.
  • an inactivity time for the terminal 1602 may be stored and used as a form of subscription information.
  • the subscription information database may store an inactivity time for the terminal by the operator.
  • the inactivity time for the terminal may be stored as one of the subscription information of the user of the terminal.
  • the subscription information database may also include an HSS 1606.
  • the HSS 1606 when the HSS 1606 delivers subscription information to the core network node, the HSS 1606 may also transmit the inactivity time.
  • the core network node may include an MME 1604.
  • the core network node may store and store the received inactivity time.
  • the core network node may transmit the inactivity time to the RAN 1602 node.
  • the core network may transmit the inactivity time to the RAN 1602 node when a connection is created between the terminal and the RAN 1602 node.
  • the inactivity time value may be stored for each APN and transmitted to the core network node for each APN.
  • the subscription information database (HSS) 1606 includes the inactivity time stored as one of the subscription information in an Updating location ack or insert subscription data message and delivers the inactivity time to the core network node, and the core network node (MME) 1604. ) Stores it, and when the connection to the terminal is established, an inactivity time stored in an S1-AP message (eg, an initial context setup request) may be transmitted.
  • the RAN 1602 node that has received the information including the inactivity time may set an initial value of an inactivity timer for the terminal using this.
  • 17 is a diagram illustrating a method of setting an inactivity timer in consideration of traffic characteristics of a service response of a terminal according to an embodiment.
  • an inactivity timer may be set in consideration of traffic characteristics of the various types of service applications.
  • the PCRF 1705 may determine an inactivity time in consideration of characteristics of various service applications for the terminal.
  • the PCRF 1705 may transmit information including the determined inactivity time to the PGW 1704. According to an embodiment, the PCRF 1705 may deliver the information including the determined inactivity time to the PGW 1704 through PCC rule provisioning.
  • the PGW 1704 may transmit information including the received inactivity time to the SGW 1703. According to an embodiment, the PGW 1704 may deliver the information including the received inactivity time to the SGW 1703 through a GTP-c message.
  • the SGW 1703 may transmit information including the received inactivity time to the core network.
  • the SGW 1703 may deliver a GTP-c message to the core network with information including the received inactivity time.
  • the core network may include an MME 1702.
  • the inactivity time value may be set and transmitted for each terminal, for each PDN connection (or APN), and for each EPS bearer.
  • the core network node (MME) 1702 may store the received inactivity.
  • the core network may transmit information including the inactivity time to the RAN 1701.
  • the core network may include the stored inactivity time in an S1-AP message (eg, an initial context setup request) and transmit it to the RAN 1701 node.
  • the RAN 1740 node may set an initial value of an inactivity timer for the terminal based on the received inactivity time.

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따르는 통신시스템에서 단말의 통신 모드를 결정하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)에서의 방법은 상기 단말로부터 상기 단말의 위치 정보를 포함하는 접속 요청을 수신하는 단계; 상기 수신된 접속 요청을 기반으로 홈 구독 서버(Home Subscriber Server, HSS)에 메시지를 송신하는 단계; 상기 HSS로부터 제1모드를 설정하기 위한 특정 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 단말의 위치 정보 및 상기 특정 위치 정보를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 상기 단말의 통신 모드를 결정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면 빈번한 small data 전송을 효율적으로 지원할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 SMALL DATA를 효율적으로 전송하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 빈번한 small data전송으로 발생하는 시그널링 부하를 줄이기 위한 방법으로, 단말을 connected 상태로 유지하는 방법에 대한 것이다.
무선통신 시스템에서 단말은 데이터 송수신시 radio 자원을 할당 받은 connected 상태에 있고, 데이터 송수신이 완료된 이후에는 radio resource를 release한 idle상태로 변경된다. idle상태의 단말이 다시 데이터 송수신을 하기 위해서는 radio resource 를 할당받기 위한 시그널링을 수행한다.
요즘과 같이 다양한 단말 어플리케이션이 동시에 자주 사용되는 경우, 단말은 keep-alive, state transition등과 같은 small data를 빈번하게 발생시킨다. 이 경우, 단말은 데이터 송수신을 위해 radio resource 및 core network resource할당 및 해제(release)를 위해 시그널링을 빈번하게 수행하게 되며, 이는 네트워크에 시그널링 부하를 발생시킨다.
또한 만약, 단말이 small data를 빈번하게 송수신하는 경우, 단말은 connected상태와 idle상태를 빈번하게 반복하게 되고, 이로 인해 네트워크는 eNB와 MME사이의 network resource인 S1 connection, data radio bearer establishment 등을 반복적으로 수행하며 부하를 겪게 된다.
그러므로, 반복적인 small data를 효율적으로 처리하는 방법이 요구된다.
한편, 스마트폰의 도입으로 사용자 단말에서 여러가지 데이터 어플리케이션이 동시에 실행될 수 있게 되었다. 예를 들면 채팅 프로그램과 웹브라우져, 스트리밍 플레이어들이 동시에 데이터를 송수신하는 경우가 발생할 수 있다. 특히 주기적으로 네트워크와 접속해서 작은 데이터를 주고받는 어플리케이션들이 많이 발생하였는데, 그 예로는 채팅 프로그램이나 푸시 서비스 프로그램 등이 있다. 이러한 다양한 어플리케이션의 특징은 데이터 발생 주기가 서로 다를 수 있다는 것이다. 예를 들면 채팅 프로그램이나 푸시 서비스는 일반적으로 5초에 한번씩 데이터를 주고받는데 비해, 웹 브라우저는 수 분에서 수 시간에 한번씩 데이터를 전송하는 상황이 발생할 수 있다.
현재 단말이 기지국과 RRC connection을 맺은 경우 기지국은 사용자의 활동, 즉 데이터 activity가 일정 시간 동안 없다고 하면 자원 낭비를 막기 위해 RRC connection을 release하게 된다. 즉, 기지국은 inactivity timer를 이용해 timer 값이 expire될 때까지 단말의 활동이 없으면 RRC connection을 release하는 것이다. 현재 inactivity timer값은 기지국이 자의적으로 설정할 수 있게 되어있다. 따라서 사용자의 정보, 즉 단말 위에서 동작 중인 어플리케이션의 정보 등을 고려할 수 없어 단말의 정확한 상황을 고려하지 못하고, 이는 RRC connection의 잦은 setup과 release의 반복으로 이어질 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 빈번한 small data전송으로 발생하는 시그널링 부하를 줄이기 위한 방법으로, 단말을 connected 상태로 유지하는 방법에 대한 것이다.
본 발명은 또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 사용자의 특성에 따라 사용자 단말과 기지국 사이의 연결을 유지하는 시간을 조절하는 방법에 대한 것이다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 통신시스템에서 단말의 통신 모드를 결정하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)에서의 방법은 상기 단말로부터 상기 단말의 위치 정보를 포함하는 접속 요청을 수신하는 단계; 상기 수신된 접속 요청을 기반으로 홈 구독 서버(Home Subscriber Server, HSS)에 메시지를 송신하는 단계; 상기 HSS로부터 제1모드를 설정하기 위한 특정 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 단말의 위치 정보 및 상기 특정 위치 정보를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 상기 단말의 통신 모드를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르는 통신 시스템에서 단말의 통신 모드를 결정하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME) 장치는 상기 단말로부터 상기 단말의 위치 정보를 포함하는 접속 요청을 수신하고, 상기 수신된 접속 요청을 기반으로 홈 구독 서버(Home Subscriber Server, HSS)에 메시지를 송신하고 상기 HSS로부터 제1모드를 설정하기 위한 특정 위치 정보를 수신하는 송수신부; 및 상기 단말의 위치 정보 및 상기 특정 위치 정보를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 단말의 통신 모드를 결정하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르는 단말의 통신 모드를 결정하는 Mobility Management Entity(MME)에서의 방법은 상기 단말로부터 전송된 접속 요청을 수신하는 단계; 수신된 상기 접속 요청을 기반으로 Home Subscriber Server(HSS)에 위치 갱신 요청을 송신하는 단계; 상기 HSS로부터 상기 단말의 상태 정보를 수신하는 단계; 및 수신된 상기 단말의 상태 정보를 포함하는 제1정보를 기지국(eNodeB, eNB)에 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예를 따르는 단말의 통신 모드를 결정하는 기지국(eNodeB, eNB)에서의 방법은 Mobility Management Entity(MME)로부터 상기 단말의 상태 정보를 수신하는 단계; 수신된 상기 단말의 상태 정보를 기반으로 단말의 통신 모드를 구성(mode configuration)하는 단계; 및 상기 구성된 단말의 통신 모드를 포함하는 제1정보를 상기 단말에 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예를 따르는 단말의 통신 모드 변경을 판단하는 Mobility Management Entity(MME)에서의 방법은 상기 단말로부터 베어러 자원 변경 요청(Request Bearer Resource Modification)을 수신하는 단계; 상기 수신된 베어러 자원 변경 요청을 기반으로 베어러 자원 명령(Bearer Resource Command)를 송신하는 단계; 상기 단말에 할당되는 베어러와 관련된 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 베어러를 생성하는 요청을 기반으로 기지국(eNodeB, eNB)에 베어러 설정 요청(Bearer Setup Request) 및 세선 관리 요청(Session Management Request)중 하나 이상을 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시 예를 단말의 통신 모드 변경을 판단하는 기지국(eNodeB, eNB)에서의 방법은 Mobility Management Entity(MME)로부터 베어러 설정 요청(Bearer Setup Request) 및 세선 관리 요청(Session Management Request)중 하나 이상을 수신하는 단계; 상기 수신된 요청들을 포함하는 정보를 기반으로 상기 단말의 연결 모드를 구성하는(connection mode configuration) 단계; 및 상기 구성된 연결 모드 관련 정보를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 빈번한 small data 전송을 효율적으로 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명 실시 예에 따른 EPS의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 실시 예에 따른, 단말이 서비스를 받기 위해 망에 접속할 때, 단말을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
도 3은 실시 예에 따른 단말이 서비스를 받기 위해 망에 접속할 때, 해당 단말을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 단말이 서비스를 받기 위해 망에 접속할 때, 해당 단말을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
도 5A 및 도 5B는 실시 예에 따른 MME 또는 eNB가 small data management mode를 connected mode로 전환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6A 및 도 6B은 실시 예에 따른 MME 또는 eNB가 small data management mode를 connected mode로 전환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 실시 예에 따른 PGW가 본 발명이 제안하는 새로운 메시지를 이용하여, MME 또는 eNB에게 모드변경 정보를 전달하는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 실시 예에 따라 UE Context Modification Request메시지를 사용하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 9는 본발명의 실시예에 따른 PGW1, PGW2, MME 및 단말 사이에 데이터 송수신 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 실시 예에 따른 단말을 small data management mode 로 설정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 실시 예에 따른 단말을 small data management mode 로 설정할 때 위치 정보를 고려 하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 12는 또 다른 실시 예에 따른 단말을 small data management mode 로 설정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 13은 실시 예에 따른 RRC 연결 시간을 조절하기 위한 신호 흐름을 나타낸 도면이다.
도 14는 실시 예에 따른 단말과 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 단말과 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 16은 실시 예에 따른 코어 네트워크 노드와 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 17은 실시 예에 따른 단말의 서비스 응응의 트래픽 특성을 고려한 inactivity timer를 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, EPS (Evolved Packet System)을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
도 1은 본 발명 실시예의 기반이 되는 EPS의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1은 EPS를 구성하는 엔티티(entity)중 실시 예에 관련된 엔티티만을 도식한 것으로 이외 미도시 된 추가 엔티티들이 EPS에 존재할 수 있다. 또한 아래 엔티티에 대한 설명은 본 발명에 관련된 일부만을 기술한 것으로 추가 기능들이 포함될 수 있다.
도 1을 참조하면, UE(User equipment,100)는 단말을 나타내며, eNB(102)는 무선 자원을 제어하는 엔티티로 단말(100)과 무선 채널을 통해 연결된다. MME는 (108, Mobility Management Entity) 이동성 관리 엔티티로 유휴 모드(idle)의 단말(100)을 관리하며 단말의 로밍(Roaming) 및 인증(Authentication) 관련 기능을 수행할 수 있다.
또한 MME(108)는 단말(100)에서 발생하는 베어러 시그널을 처리한다. HSS는 (110, Home Subscriber Server) 각 단말(100)에 대한 가입 정보를 저장하고 있으며, 단말(100)이 네트워크에 접속 시 MME(108)에게 단말(100) 관련 정보를 전달하여 상기 MME(108)가 단말(100)을 제어하는 데 사용하도록 한다.
SGW(Serving Gateway, 104) 는 단말의 사용자 베어러(user bearer)을 관리하며, 단말(100)에게 데이터가 도착했을 때, 이를 MME(108)에게 알린다. PGW(106)는 서비스 망으로부터 단말(100)에게 전달될 데이터를 수신하거나, 단말(100)로부터 서비스망에 전달될 데이터를 수신한다. 또한, 상기 데이터를 처리하기 위한 정책(policy) 등을 가진다.
상기 EPS에서, 단말(100)은 데이터 송수신을 위해 eNB(102) 와 라디오 베어러(radio bearer)를 수립(establishment)하고, eNB(102)와 MME(108)는 context setup 및 S1 connection 을 맺는다. 데이터 송수신이 완료된 후, 일정조건이 만족하면, MME(108)또는 eNB(102)는 eNB context 를 release한다. 이는 곧 S1 connection을 해제하는 것을 포함한다. 또한, eNB(102)는 단말(100) RRC connection release를 수행하여, 단말(100)을 idle상태로 천이시킨다.
본 발명의 실시 예에 따르는 단말(100), eNB(102), SGW(104), PGW(106), MME(108), HSS(110) 및 PDN(112)는 각각 다른 구성 요소와 데이터를 주고 받을 수 있는 송수신부 및 상기 송수신부를 포함하는 각 구성요소의 동작을 제어할 수 있는 제어부를 포함할 수 있다.
후술할 내용에서 네트워크는 단말(100)을 제외한 EPS의 구성을 포함할 수 있으며 망이라는 표현으로 기술될 수도 있다.
실시 예에서는 빈번한 small data 전송으로 인해 발생하는 시그널링 부하를 감소하기 위한 방법을 제안한다.
먼저 실시 예에서는 온 고잉 데이터(ongoing data)가 없는 상태의 단말(100)을 connected mode로 유지하는 방안을 제안한다. 상기와 같은 방법을 통해 단말(100)의 빈번한 small data 송수신시 발생하는 단말 상태의 천이를 최소화 할 수 있다.
다음으로 또한, 본 발명에서는 small data 를 송수신하는 커넥티드 모드(connected mode) 단말(100)이 네트워크에게 수행하는 이동성(mobility) 관련 동작의 빈도를 최소화하는 방안을 제안한다. Mobility 관련 동작의 빈도를 최소화 함으로써, 단말이 connected mode로 머물러 있기 때문에 발생하는 배터리(battery) 소비를 최소로 줄일 수 있다.
실시 예에서는 네트워크에서 단말(100)을 관리하는 small data management mode를 정의할 수 있다. 여기서 Small data는 킵 얼라이브(keep-alive) 메시지 또는 상태 전이(state transition)메시지 등 단말(100)이 송수신하는 낮은 데이터률(low data rate), 딜레이 톨러란트(delay tolerant) 한 백 그라운드(background) 데이터를 포함 할 수 있다.
Small data management mode는 단말(100)이 상기 small data를 송수신하는 중이거나 또는 connected mode이지만 송수신하는 데이터가 없는 경우, 네트워크가 상기 단말(100)을 관리하는 모드일 수 있다.
Small data management mode는 네트워크가 결정할 수 있다.
실시 예에서는 small data management mode로 진입한 경우, 단말(100)이 radio 상태 measurement report 등을 connected mode보다 작은 빈도로 수행하도록 단말(100) 내부의 상태 값을 조정하고, 단말(100)을 idle mode로 천이시키는 시간 조절을 위해 네트워크는 inactivity timer를 설정한다.
본 발명이 제안하는 small data management mode는 크게 세가지로 구성될 수 있다.
상기 세 가지 는 모드 결정(Mode decision), 모드 구성 (Mode configuration), 모드 변경 (mode change) 를 포함한다.
상기 모드 결정은 네트워크에 단말(100)이 접속했을 때, 상기 네트워크가 단말을 small data management mode로 설정하는 지 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 모드 구성은 small data management mode로 진입하거나, connected mode로 진입하기 위해 네트워크가 단말의 설정(configuration)을 조정하고, 네트워크 엔티티 내부 설정을 수행하는 것을 포함한다.
상기 모드 변경은 단말(100)이 일반 데이터를 송수신 할 수 있도록, 네트워크가 단말을 small data management mode에서 connected mode로 변경하는 것을 포함한다. 상기 일반 데이터는 단말이 송수신 하는 voice 및 video 데이터 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 모드 변경은 connected mode 에서 small data management mode 또는 idle mode로 변경하는 것을 포함한다. 또한, 상기 모드 변경은 idle mode에서 small data management mode로 변경하는 것을 포함할 수 있다.
상기 모드 결정은 네트워크에 단말(100)이 접속했을 때, 상기 네트워크가 상기 단말(100)을 small data management mode로 설정하는 지 여부를 결정할 수 있다.
실시 예에서는 네트워크가 단말(100)을 small data management mode로 설정하는 것을 결정하는 방법을 제안한다.
상기 실시 예에서 제안하는 방법은
1) HSS(110)에 저장된 subscription data를 따르는 방법
2) HSS(110)에 저장된 subscription data를 참고하여, MME(108)가 small data management mode를 적용할 단말(100)을 선택하는 방법
3) eNB(102)가 HSS(110)에 저장된 subscription data 를 참고하거나, 네트워크 상황에 따라 small data management mode를 적용할 단말(100)을 선택하는 방법 및
4) 단말의 이동성에 따라, MME가 해당 단말에게 small data management mode를 적용하는 방법
을 포함할 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 단말(201)이 서비스를 받기 위해 망(network)에 접속할 때, HSS(206)에 저장된 구독 데이터(subscription data)에 따라 단말을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
도 2를 참조하면, 단말(201)은 망(network)에 접속하기 위해 MME(203)에게 접속 요청 메시지를 보내며, MME(203)는 HSS(206)로부터 가입정보를 받아와 이를 eNB(202)에 전달한다. eNB(202)는 모드 구성을 수행한 후, 구성 정보를 단말(201)에게 전달한다. 접속이 완료되면, eNB(202)와 MME(203)는 단말을 small data management mode 로 관리한다.
단계 210에서 단말(201)은 eNB(202)에 Attach Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 215에서 eNB(202)는 MME(203)에 상기 수신된 Attach Request 메시지를 전달할 수 있다.
단계 220에서 MME(203)는 상기 수신된 Attach Request 메시지를 기반으로 Update Location Request를 HSS(206)에 전송할 수 있다.
단계 225에서 HSS(206)는 수신된 상기 Update Location Request를 기반으로 Update Location Ack를 MME(203)에 송신하여 단말(201)이 small data management mode를 설정해야 하는 단말임을 알릴 수 있다.
단말(201)을 small data management mode로 설정해야 하는지 여부를 포함하는 정보는 Update Location Ack메시지 내에 새로운 파라메터(Parameter)로 포함되거나, 단말 Subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. 실시 예에서 SDM(Small Data Management) mode는 상기 기술한 두 가지 방법을 모두 포함할 수 있다.
단계 230에서 MME(203)는 PGW(205)와 Session Creation을 수행함으로써 단말(201)의 pdn connection을 설정할 수 있다.
단계 235에서 MME(203)은 Initial Context Setup Request 및 Attach Accept메시지 중 하나이상을 통해 단말(201)이 small data management mode임을 eNB(202)에 알릴 수 있다. MME(203)가 eNB(202)에 단말(201)이 small data management mode임을 알리는 것은 Context Setup Request 및 Attach Accept 메시지 중 하나 이상 요소 내에 새로운 parameter로 포함되거나, 단말 subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. SDM모드는 상기 기술한 두 방법 모두를 포함할 수 있다.
단계 240에서 eNB(202)는 단계 235에서 수신한 SDM mode 정보를 기반으로 모드 구성(mode configuration)을 수행할 수 있다.
단계 245에서 eNB(202)는 단계 240에서 설정된 모드 정보를 단말(201)에 전송한다. 상기 설정된 모드 정보는 RRC connection Reconfiguration 메시지를 통해 단말(201)에 전송될 수 있다.
단계 250 내지 단계 270에서 단말(201), eNB(202) 및 MME(203)은 남은 Attach 과정을 수행할 수 있다.
도 3은 실시 예에 따라 단말(301)이 서비스를 받기 위해 망에 접속할 때, HSS(306)에 저장된 subscription data를 참고하여, MME(303)가 small data management mode를 적용할 단말을 선택하고, 해당 단말을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
단말(301)은 망(network)에 접속하기 위해 MME(303)에게 접속 요청 메시지를 보내며, MME(303)는 HSS(306)로부터 가입정보를 받아온다. Subscription data는 해당 단말(301)의 사용자가 해당 단말(301)이 small data management mode로 설정하는 것을 허용하는 지 여부를 포함하고 있다. 또는 사업자가 해당 단말을 small data management mode로 설정하려고 하는지 여부를 포함할 수 있다. MME(303)는 상기 정보를 참조하여, 해당 단말(301)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정한다.
MME(303)는 단말이 small data management mode 임을 eNB(302)에게 전달한다. eNB(302)는 모드 구성을 수행한 후, 구성 정보를 단말에게 전달한다.
단계 310에서 단말(301)은 eNB(302)에 Attach Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 315에서 eNB(302)는 수신한 상기 Attach Request 메시지를 MME(303)에 전달할 수 있다.
단계 320에서 MME(303)은 상기 수신한 Attach Request 메시지를 기반으로 HSS(306)에 Update Location Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 325에서 HSS(306)는 수신된 상기 Update Location Request를 기반으로 Update Location Ack를 MME(303)에 송신하여 단말(301)이 small data management mode를 설정해야 하는 단말임을 알릴 수 있다.
단말(301)을 small data management mode로 설정해야 하는지 여부를 포함하는 정보는 Update Location Ack메시지 내에 새로운 Parameter로 포함되거나, 단말 Subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. 실시 예에서 SDM mode는 상기 기술한 두 가지 방법을 모두 포함할 수 있다.
단계 330에서 MME(303)는 PGW(305)와 Session Creation을 수행함으로써 단말(301)의 pdn connection을 설정할 수 있다.
단계 335에서 MME(303)은 단계 325 및 단계 330에서 수신된 정보 중 하나 이상을 기반으로 해당 단말(301)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
단계 340에서 MME(303)은 Initial Context Setup Request 및 Attach Accept메시지를 중 하나이상을 통해 단말(301)이 small data management mode임을 eNB(302)에 알릴 수 있다. MME(303)가 eNB(302)에 단말(301)이 small data management mode임을 알리는 것은 Context Setup Request 및 Attach Accept 메시지 중 하나 이상 요소 내에 새로운 parameter로 포함되거나, 단말 subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. SDM모드는 상기 기술한 두 방법 모두를 포함할 수 있다.
단계 345에서 eNB(302)는 단계 340에서 수신한 SDM mode 정보를 기반으로 모드 구성(mode configuratiuon)을 수행할 수 있다.
단계 350에서 eNB(302)는 단계 345에서 설정한 모드 정보를 단말(301)에 전송한다. 상기 설정된 모드 정보는 RRC connection Reconfiguration 메시지를 통해 단말(301)에 전송될 수 있다.
단계 355내지 단계 375에서 단말(301), eNB(302) 및 MME(303)은 남은 Attach 과정을 수행할 수 있다.
도 4는 실시예에 따라 eNB(402)가 small data management mode를 적용할 단말을 결정하고, 설정하는 것을 설명한 도면이다.
도 4를 참고하면 단말(401)이 서비스를 받기 위해 망에 접속할 때, HSS(406)에 저장된 subscription data를 참고하여, eNB(402)가 small data management mode를 적용할 단말(401)을 선택하고, 해당 단말(401)을 small data management mode로 설정하는 방안을 기술한 도면이다.
eNB(402)는 네트워크 상황을 기반으로, 또는 MME(403)로부터 전달받은 subscription data에 포함된 정보를 기반으로 해당 단말(401)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정한다.
단계 410에서 단말(401)은 eNB(402)에 Attach Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 415에서 eNB(402)는 수신한 상기 Attach Request 메시지를 MME(403)에 전달할 수 있다.
단계 420에서 MME(403)은 상기 수신한 Attach Request 메시지를 기반으로 HSS(406)에 Update Location Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 425에서 HSS(406)는 수신된 상기 Update Location Request를 기반으로 Update Location Ack를 MME(403)에 송신하여 단말(401)이 small data management mode를 설정해야 하는 단말임을 알릴 수 있다.
상기 단말(401)을 small data management mode로 설정해야 하는지 여부를 포함하는 정보는 상기 Update Location Ack메시지 내에 새로운 Parameter로 포함되거나, 단말 Subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. 실시 예에서 SDM mode는 상기 기술한 두 가지 방법을 모두 포함할 수 있다.
단계 430에서 MME(403)는 PGW(405)와 Session Creation을 수행함으로써 단말(401)의 pdn connection을 설정할 수 있다.
단계 435에서 MME(403)은 Initial Context Setup Request 및 Attach Accept메시지를 중 하나이상을 통해 단말(401)이 small data management mode임을 eNB(402)에 알릴 수 있다. MME(403)가 eNB(402)에 단말(401)이 small data management mode임을 알리는 것은 Context Setup Request 및 Attach Accept 메시지 중 하나 이상 요소 내에 새로운 parameter로 포함되거나, 단말 subscription data의 부분에 포함되어 전송될 수 있다. SDM모드는 상기 기술한 두 방법 모두를 포함할 수 있다.
단계 440에서 eNB(402)는 단계 435에서 수신된 정보를 기반으로 해당 단말(401)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
단계 445에서 eNB(302)는 단계 440에서 결정된 정보를 기반으로 모드 구성(mode configuration)을 수행할 수 있다.
단계 450에서 eNB(402)는 단계 445에서 설정한 모드 정보를 단말(401)에 전송한다. 상기 설정된 모드 정보는 RRC connection Reconfiguration 메시지를 통해 단말(401)에 전송될 수 있다.
단계 455내지 단계 480에서 단말(401), eNB(402) 및 MME(403)은 남은 Attach 과정을 수행할 수 있다.
Attach 과정을 완료한 단말은 default bearer를 갖는 small data management mode로 동작할 수 있다.
상기 실시예 1),2),3) 을 통해 small data management mode로 설정된 단말이 핸드오버를 한 경우, 상기 단말이 small data management mode 로 설정되었다는 정보가 source network로부터 target network로 전달될 수 있다.
일 실시 예로 MME가 변경되는 S1 based handover를 예로 들어 설명하면 다음과 같다. Source MME는 target MME에게 상기 단말이 small data management mode 로 설정되었다는 것을 포함하는 정보를 전달할 수 있다. 상기 Target MME는 상기 Source MME로부터 정보를 target eNB에게 전달할 수 있다. 상기 Target eNB는 small data management mode 구성을 수행하고, 상기 구성을 상기 target MME에게 전달한다. 상기 Target MME는 상기 Target eNB로부터 전달받은 구성을 상기 source MME, source eNB를 통해 상기 단말에게 전달할 수 있다. small data management mode로 설정되었다는 정보와 small data management mode 구성은 핸드오버시 주고받는 메시지 내에 UE context로 포함될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 small data management mode로 설정되었다는 정보와 small data management mode 구성은 상기 source eNB가 상기 정보를 상기 source MME에게 전달할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 MME가 단말의 이동성에 따라 small data management mode 적용 여부를 결정하고, 설정하는 것이다.
예를 들어, 상기 단말이 집 또는 사무실과 같은 특정 지역에 진입하면 이동성이 급격하게 저하되어 핸드오버가 발생할 확률이 급격히 감소할 수 있다. 이 경우, 상기 단말이 connected mode에 오랫동안 머물러 있는 경우 발생하는 핸드오버 부하가 줄어들기 때문에, small data management mode 를 적용하기에 최적의 상황이 될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 MME는 small data management mode 적용여부를 상기 단말의 이동성에 따라 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말이 이동하는 속도가 빠른 경우, 상기 MME는 small data management mode를 적용하지 않으며, 상기 단말이 이동하는 속도가 느린 경우, 상기 MME는 small data management mode를 적용한다. 또한 상기 MME는 상기 단말이 이동성이 적은 것으로 판단되는 특정 지역에 위치하였을 경우 small data management mode를 적용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, subscription data는 상기 단말의 이동성이 급격히 감소하여 small data management mode 를 적용할 수 있는 영역과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또는, 네트워크가 측정한 상기 단말의 이동성 정보가 subscription data에 포함될 수도 있다.
표 1은 실시예에 따라, HSS내에 포함된 subscription data의 예를 나타낸 도면이다.
표 1
Field Description
Small data area Indicates the area/location (e.g. TA, RA, Cell) for long connected mode
UE mobility Indicates the mobility of the UE (e.g. MDT information)
상기 HSS는 본 발명이 제안하는 'Small data area'필드를 포함할 수 있다. Small data area는 small data management mode를 적용 하는 것이 바람직한 영역(area/location)를 포함한다. 상기 영역은 Tracking area, routing area, cell, home 및 office 중 하나 이상을 포함하는 어떤 형태로도 가능하다. 보다 구체적으로 상기 Small data area는 small data management를 적용할 경우 eNB와 MME 사이의 시그널링 부하를 보다 줄이는 것이 가능한 지역일 수 있다. 상기 Small data area는 기 측정한 값을 기반으로 상기 HSS가 관련 된 정보를 기록하고 있을 수 있다. 또한, 상기 HSS는 'UE mobility' 필드를 포함할 수 있다. 상기 UE mobility 값은 단말의 이동성 정보를 포함할 수 있으며 실시 예에 따라 네트워크는 MDT 를 통해 수집된 상기 단말의 속도를 포함하는 이동성정보를 포함할 수 있다.
도 11은 실시예에 따라, MME(1103)가 단말(1101)의 이동성에 따라 small data management mode 적용 여부를 결정하고, 설정하는 것을 Attach 과정을 통해 설명한 도면이다.
도 12을 참고하면 단말(1101)은 망(network)에 접속하기 위해 MME(1103)에게 접속 요청 메시지를 보낼 수 있다. MME(1103)는 HSS(1106)로부터 표 1에서 설명한 가입정보를 포함하는 데이터를 수신할 수 있다. MME(1103)는 단말(1101)이 위치한 영역을 확인한 후, 상기 수신한 가입정보에 따라 해당 단말(1101)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정할 수 있다. MME(1103)는 단말이 small data management mode 임을 eNB(1102)에게 전달한다. eNB(1102)는 모드 구성을 수행한 후, 구성 정보를 단말(1101)에게 전달한다.
보다 구체적으로 설명하면, 단계 1110에서 단말(1101)은 eNB(1102)에 Attach Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 1115에서 eNB(1102)는 상기 수신한 Attach Request 메시지를 MME(1103)에 전달할 수 있다.
단계 1120에서 MME(1103)은 상기 수신한 Attach Request 메시지를 기반으로 HSS(1106)에 Update Location Request 메시지를 전송할 수 있다.
단계 1125에서 HSS(106)는 상기 수신된 Update Location Request를 기반으로 Update Location Ack를 MME(1103)에 송신할 수 있다. 상기 Update Location Ack는 단말(1101)이 small data management mode를 설정해야 하는 단말임을 알리는 지시자 및 상기 단말이 Small data management를 적용하기 용이한 Small data area 관련 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 Small data area는 subscription data내에 포함될 수 있으며, 상기 subscription data는 HSS(1106)이 MME(1103)에 전달할 수 있다.
단계 1130에서 MME(1103)는 PGW(1105)와 Session Creation을 수행함으로써 단말(1101)의 pdn connection을 설정할 수 있다.
단계 1135에서 MME(1103)은 Attach Request를 통해 전달받은 단말(1101)이 위치한 영역이 HSS(1106)으로 부터 수신한 subscription data내의 'small data area'에 포함되는 지 여부를 확인할 수 있다. 'small data area'에 포함되는 경우, MME(1103)는 small data management mode로 설정한다. 포함되지 않는 경우, MME(1103)는 normal attach 과정을 수행할 수 있다.또는, MME(1103)는 상기 subscription data내의 'UE mobility' 를 통해 단말(1101)의 이동성정보를 확인한다. 단말(1101)이 일정기준 이하의 속도/이동성을 갖는 경우, MME(1103)는 small data management mode로 설정한다. 단말(1101)이 일정 기준 이상의 속도/이동성을 갖는 경우, MME(1103)는 normal attach 과정을 수행한다. 상기 일정 기준은 사업자가 설정한 값일 수도 있고, 또는 가입정보에 포함되어 있을 수도 있다.
이후 과정은 도 3의 단계 340 이후 과정과 동일하게 진행될 수 있다.
도 12는 실시 예에 따라, MME가 단말의 이동성에 따라 small data management mode 적용 여부를 결정하고, 설정하는 것을 S1 based handover 과정을 통해 설명한 도면이다.
Source eNB(1202)는 핸드오버 조건이 만족하는 경우, MME에 핸드오버 요청을 전달한다. MME는 Attach 과정을 통해, HSS로부터 표 1에서 설명한 가입정보를 전달받아 저장하고 있다. MME는 단말이 이동하는 영역/위치을 확인한 후, 상기 가입정보에 따라 해당 단말(1201)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정할 수 있다. MME는 단말(1201)이 small data management mode 임을 target eNB에게 전달할 수 있다. Target eNB는 모드 구성을 수행한 후, 구성 정보를 단말에게 전달한다.
도 12를 참고하면, 실시 예는 MME가 변경되는 handover의 경우만 도식했으며, SGW와의 과정은 생략되었다.
단계 1210에서 Source eNB(1202)는 S1을 통한 relocation을 시작할 것을 결정할 수 있다.
단계 1215에서 Source eNB(1202)는 Source MME(1204)에 HO required 메시지를 송신할 수 있다. 상기 HO required 메시지를 통해 Source eNB(1202)는 Source MME(1204)에 단말(1201)이 핸드오버가 필요함을 알릴 수 있다.
단계 1220에서 Source MME(1204)는 Target MME(1205)에 단계 1215에서 수신한 메시지를 기반으로 핸드오버 진행을 위해 forward relocation request 메시지를 전달할 수 있다. 상기 forward relocation request 메시지는 단말(1201)이 현재 위치한 위치 정보를 포함할 수 있다.
단계 1225에서 Target MME(1205)는 단계 1220에서 Source MME(1204)로부터 전달받은 단말(1201)의 위치한 영역이 subscription data내의 'small data area'에 포함되는 지 여부를 확인할 수 있다. 상기 단말(1201)의 위치가'small data area'에 포함되는 경우, Target MME(1205)는 small data management mode로 설정한다. 만약 상기 단말(1201)의 위치가'small data area'에 포함되지 않는 경우, Target MME(1205)는 normal handover 과정을 수행할 수 있다. 또는, Target MME(1205)는 subscription data내의 'UE mobility' 를 통해 small data management mode를 설정할지 여부를 판단할 수 있으며 이는 도 11에서 설명한 실시 예의 판단 기준과 동일하다.
단계 1230에서 Target MME(1205)는 단계 1225의 판단 결과를 기반으로 단말(1201)을 small data management로 설정하는 것을 결정할 수 있다.
단계 1235에서 Target MME(1205)는 Target eNB(1203)에게 단말(1201)이 small data management mode로 설정되었음을 알리는 정보를 포함하는 메시지를 전달할 수 있다.
단계 1240에서 Target eNB(1203)는 small data management mode 구성을 할 수 있다.
단계 1245에서 Target eNB(1203)는 Target MME(1205)에게 HO request ack메시지를 통해 알릴 수 있다. 상기 HO request ack 메시지는 Target eNB(1203)의 모드 구성정보를 포함할 수 있다.
단계 1250에서 Target MME(1205)는 Source MME(1204)에 forward relocation response 메시지를 전송할 수 있다. 상기 forward relocation response 메시지는 단계 1245에서 수신한 모드 구성 정보를 포함할 수 있다.
단계 1255에서 Source MME(1204)는 source eNB(1202)에 HO command 메시지를 전달할 수 있다. 상기 HO command 메시지는 단계 1250에서 수신한 모드 구성 정보를 포함할 수 있다.
단계 1260에서 Source eNB(1202)는 단말(1201)에 HO command 메시지를 전달할 수 있다. 상기 HO command 메시지는 단계 1255에서 수신한 모드 구성 정보를 포함할 수 있다.
이후의 과정은 상기한 핸드오버의 과정과 동일하게 이루어 질 수 있다.
도 2 내지 도 4, 11 및 12에 표기된 과정 이외에, 단말의 Attach, Handover 를 위해 추가적인 과정이 필요할 수도 있음을 밝힌다. 또한, 도면에 제안된 메시지 외에 다른 메시지가 사용되거나, 다른 parameter가 사용될 수도 있음을 밝힌다.
이하에서는 실시 예에 따른 모드 구성(mode configuration)을 하는 방법을 도 2를 참조하여 설명한다.
상기 모드 구성은 네트워크가 small data management mode 또는 connected mode로 설정하기 위해 네트워크 엔티티 내부 설정을 수행하고, 단말에게 전달되는 configuration값을 조정하는 것을 포함한다.
실시 예에서는 eNB(102)가 SDM inactivity timer를 설정하거나 그리고/또는 measurement configuration 값을 설정하거나 그리고/또는 단말의 DRX 값을 설정함으로써 모드 구성을 수행할 수 있다.
먼저 eNB(102)는 ongoing data가 없는 경우에도 단말(100)을 connected mode로 유지하기 위해 제안하는 SDM(Small Data Management) inactivity timer를 유지할 수 있다. SDM inactivity timer는 기존의 inactivity timer의 값을 변경한 값일 수도 있고, small data management mode를 위해 새로 생긴 parameter일 수도 있다.
상기 SDM inactivity timer는 eNB(102)가 small data management mode 단말(100)을 connected mode로 유지하는 시간을 나타낸다. 상기 SDM inactivity timer가 expire되기 전까지 단말(100)은 데이터 전송유무와 관계없이 connected mode로 유지할 수 있다. 즉, eNB(102)는 eNB(102)와 MME(108) 사이의 네트워크 리소스인 S1 release를 수행하지 않는다.
eNB가 단말을 본 발명에서 제안한 바와 같이 connected mode로 길게 유지하고자 하는 경우, 상기 SDM inactivity timer를 보통 connected mode보다 길게 설정할 수 있다. SDM inactivity timer로 기존의 inactivity timer를 사용하는 경우, inactivity timer 의 값이 보통 connected mode 일 때 보다 길게 설정된다.
본 발명이 제안하는 SDM inactivity timer는 small data management mode인 단말(100)에게 동일하게 설정되는 pre-configured 값이거나, eNB(102)가 네트워크 상황에 따라 단말마다 다르게 설정하는 값을 포함한다.
eNB는 단말에게 전달되는 DRX 값을 설정한다. 실시예에 따르면, eNB는 small data management mode 단말을 위한 DRX 값을 따로 갖고 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 상기 DRX값은 MME로부터 전달받을 수도 있다. 상기 DRX값에 따르면, small data management mode 단말의 DRX는 보통 connected mode의 DRX보다 길게 설정할 수 있다. 예를 들면, small data management mode의 단말은 connected mode임에도 불구하고, idle mode에서 사용하는 DRX 값을 사용할 수 있다.
eNB(102)는 단말에게 전달되는 measurement configuration 값을 설정한다. 실시 예에 따르면, eNB(102)는 small data management mode 단말을 위한 measurement configuration값을 따로 갖고 있다. 상기 measurement configuration에 따르면, 예를 들면 단말(100)이 measurement report를 보내는 간격은 기존 connected mode보다 길거나, 단말(100)이 measurement report를 보내는 threshold값은 기존 connected mode보다 낮을 수 있다.
상기 measurement configuration은 RRCConnectionReconfiguration 메시지내의 MeasConfig IE 내에 새로운 변수값 또는 기존변수의 값을 변경한 형태로 포함될 수 있다.
상기 measurement configuration 값은 사업자가 미리 설정한 값일 수도 있고, eNB(102)가 네트워크 상태에 따라 가변적으로 설정할 수도 있는 값이다. 또한, 네트워크 내의 모든 eNB(102)에 동일하게 설정될 수도 있고, 또는 각 eNB(102)마다 다르게 설정될 수도 있다. 또한, small data management mode단말 전체에 동일하게 적용할 수도 있고, 또는 단말(100)마다 다르게 설정하여 적용할 수도 있다.
이하에서는 도 1을 참조하여 모드 변경 (mode change)에 대해서 설명한다.
먼저 small data management mode에서 connected mode로 변경되는 과정에 대해서 설명한다.
small data management mode 인 단말(100)이 일반 데이터를 전송하거나. 상기 일반 데이터를 단말(100)이 수신하는 경우, 네트워크는 단말(100)을 connected mode로 변경할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 모드 변경을 수행하는 방법으로 다음의 방법을 제안한다.
1. 먼저 단말(100)이 요청하는 bearer resource 관련 메시지를 사용하여 모드 변경을 수행하거나,
2. 네트워크가 단말(100)이 송수신하는 데이터 타입 및 형태 중 하나 이상을 기반으로, 일반 데이터를 detection할 수 있다. 상기 detection을 기준으로 모드 변경을 수행하거나,
3. 단말이 subscription data내의 'small data area'를 벗어난 경우. 모드 변경을 수행할 수 있다.
1. 이하에서 단말(100)이 요청하는 bearer resource 관련 메시지를 사용하여 모드 변경을 수행하는 방법에 대해서 기술한다. 단말(100)이 일반 데이터를 전송하고자 하는 경우, 단말(100)은 기존 표준규격에 정의된 과정 또는 방법을 사용한다. 간단히 설명하면, 단말은 PGW(106)에게 필요한 bearer resource 를 요청하는 메시지를 네트워크를 통해 전송한다.
상기 bearer resource를 요청하는 메시지를 이를 전달받은 PGW(106)는 단말(100)이 요청한 bearer resource가 기존 bearer의 modification으로 제공이 불가능한 경우, 새로운 dedicated bearer를 생성하도록 지시를 할 수 있다. 또한 기존 bearer의 modification으로 제공이 가능한 경우는 PGW(106)은 기존 bearer의 resource를 변경하여 사용하도록 지시를 할 수 있다.
실시 예에서는 단말(100)을 connected 모드로 변경하기 위한 정보를 새로운 bearer를 생성하라는 메시지로부터 획득하거나, 기존 bearer를 modification하여 사용하라는 메시지에 모드 변경이 필요함을 나타내는 실시 예에서 제안하는 parameter로부터 획득할 수 있다. 단말(100)을 connected 모드로 변경하기 위한 정보를 새로운 bearer를 생성하라는 메시지로부터 획득하는 것에 대한 것은 도 5A 및 도 5B에 기술된다. 또한 기존 bearer를 modification 하여 사용하라는 메시지에 모드 변경이 필요함을 나타내는 것은 도 6A 및 도 6B에 기술된다.
도 5A 및 도 5B는 MME 또는 eNB가 (PGW로 부터의) 새로운 bearer를 생성하라는 메시지로부터 모드 변경 정보를 획득하여, small data management mode를 connected mode로 전환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5A 및 도 5B를 참조하면 실시예에서 MME(503)또는 eNB(502)는 단말(501)의 bearer 개수를 통해 단말(501)이 일반 데이터를 요청하는 것인지 small data를 사용 중인지를 판단할 수 있다.
모드 결정은 MME(503) 또는 eNB(502)가 할 수 있다. MME(503)가 하는 경우 alt1 방법(528, 546)이 사용되고, eNB(502)가 하는 경우 alt2(534, 550) 방법이 사용될 수 있다.
실시 예에서 eNB(502) 와 MME(503)는 이미 해당 단말(501)이 small data management mode 임을 알고 있음을 가정한다(단계 512).
단계 514에서 단말(501)은 일반 데이터를 보내는 것을 결정한다.
단계 516에서 단말(501)은 MME(503)에게 Request Bearer Resource Modification 메시지를 보낼 수 있다.
단계 518 내지 단계 526에서 MME(503)는 단계 516에서 수신한 Request Bearer Resource Modification 메시지를 포함한 요청을 PGW(505)에 전달한다. PGW(505)는 PCRF(506)와의 데이터 통신 및 단말(501)요청에 기반하여 새로운 bearer를 생성하고, 이를 Create Bearer Request를 통해 MME(503)에 알릴 수 있다. 상기 Bearer를 생성하는 과정은 표준 과정에 따른다.
Alt1)(528), 단계 530에서 상기 Create Bearer Request를 수신한 MME(503)는 small data management mode인 단말(501)이 새로운 bearer를 요청하는 것을 기반으로 이는 단말(501)이 일반 데이터를 보내고자 한다는 것으로 판단한다. 단말(501)이 일반 데이터를 보내는 것으로 판단한 MME(503)은 단말을 connected mode로 설정하도록 결정한다.
단계 532에서 MME(503)은 단말(501)이 connected mode로 설정되었음을 eNB(502)에 알린다. 단계 532에서 MME(503)이 eNB(502)에 알리는 정보는 Bearer setup Request/Session management request메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다. 도5에 표시된 mode change는 상기 기술한 두 방법을 모두를 포함할 수 있다.
Alt2)(534), 단계 536에서 MME(503)은 기존 표준과정에 따라, eNB(502)에게 Bearer setup Request/Session management request메시지를 송신한다.
단계 538에서 상기 메시지를 수신한 eNB(502)는 small data management mode인 단말(501)이 새로운 bearer를 요청하는 것을 기반으로 이는 단말(501)이 일반 데이터를 보내고자 한다는 것으로 판단한다. 단말(501)이 일반 데이터를 보내는 것으로 판단한 eNB(502)은 단말을 connected mode로 설정하도록 결정한다.
단계 540에서 eNB(502)는 수신하거나 결정된 mode change 정보를 기반으로 connected 모드 구성을 수행할 수 있다. 상기 과정은 normal configuration을 포함할 수 있다.
단계 542에서는 eNB(502)는 단계 540에서 설정된 모드 정보를 포함하는 정보를 RRC connection reconfiguration 메시지를 통해 단말(501)에게 전송한다.
단계 548 내지 단계 564에서 단말(501)은 남은 Bearer creation 과정을 수행한다.
이는 기존의 표정과정에서 Alt2)(550)의 경우만 eNB(502)가 단말(501)을 connected mode로 변경했음을 MME(503)에게 알리는 추가과정이 필요하다(단계 552).
상기 MME(503)에게 알리는 과정에서 단말(501)을 connected mode로 변경했음을 알리는 상기 정보는 Bearer setup response 메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다. 도 5A 및 도 5B에 표시된 UE in connected mode는 상기 기술한 두 방법을 모두 일컫는다. 이후 Bearer creation 과정은 기존의 표준과정을 따를 수 있다.
도 6A 및 도 6B은 MME(603) 또는 eNB(602)가 PGW(605)로 부터 전송된 기존 bearer를 변경하라는 메시지로부터 모드 변경 정보를 획득하여, small data management mode를 connected mode로 전환하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6A 및 도 6B을 참조하면, 모드 결정은 MME(603) 또는 eNB(602)가 할 수 있으며, MME(603)가 하는 경우 도 6A 및 도 6B의 alt1(628, 646) 방법이 사용되고, eNB(602)가 하는 경우 도 6A 및 도 6B의 alt2(634, 650) 방법이 사용된다.
도 6A 및 도 6B에 기술된 방법의 경우, MME(603)또는 eNB(602)는 bearer 개수로 단말(601)이 일반데이터를 요청하는지 small data 를 사용중인지 알 수 없기 때문에, 본 발명의 실시 예에 따라 PGW(605)로부터 추가적인 정보를 전달받아, 모드 변경을 결정할 수 있다.
도5와 도6의 차이점은 일반 데이터 송수신을 위해, 기존 bearer를 변경하기 때문에 단계 624에서 개시되는 Update Bearer Request 메시지가 사용되는 것이며, MME(603) 또는 eNB(602)가 PGW(605)로부터 일반 데이터를 송수신을 위해 bearer가 변경되었다는 추가적인 정보를 받는 것이다.
상기 추가적인 정보는 단계 624의 Update Bearer Request 메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다.
도 6에 표시된 bearer modification indicator는 상기 기술한 두 방법을 모두 일컫는다.
실시 예에서 eNB(602) 와 MME(603)는 이미 해당 단말(601)이 small data management mode 임을 알고 있음을 가정한다(단계 612).
단계 614에서 단말(601)은 일반 데이터를 보내는 것을 결정한다.
단계 616에서 단말(601)은 MME(603)에게 Request Bearer Resource Modification 메시지를 보낼 수 있다.
단계 618 내지 단계 626에서 MME(603)는 단계 616에서 수신한 Request Bearer Resource Modification 메시지를 포함한 요청을 PGW(605)에 전달한다. PGW(605)는 PCRF(606)와의 데이터 통신 및 단말(501)요청에 기반하여 새로운 bearer를 생성하고, 이를 Create Bearer Request를 통해 MME(603)에 알릴 수 있다. 상기 Bearer를 생성하는 과정은 표준 과정에 따른다.
Alt1)(628), 단계 630에서 상기 bearer modification indicator를 포함한 Create Bearer Request를 수신한 MME(603)는 small data management mode인 단말(601)이 새로운 bearer를 요청하는 것을 기반으로 이는 단말(601)이 일반 데이터를 보내고자 한다는 것으로 판단한다. 단말(601)이 일반 데이터를 보내는 것으로 판단한 MME(603)은 단말을 connected mode로 설정하도록 결정한다.
단계 632에서 MME(603)은 단말(601)이 connected mode로 설정되었음을 eNB(602)에 알린다. 단계 632에서 MME(603)이 eNB(602)에 알리는 정보는 Bearer setup Request/Session management request메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다. 도 6A 및 도 6B에 표시된 mode change는 상기 기술한 두 방법을 모두를 포함할 수 있다.
Alt2)(634), 단계 636에서 MME(603)은 기존 표준과정에 따라, eNB(602)에게 Bearer setup Request/Session management request메시지를 송신한다.
단계 638에서 상기 메시지를 수신한 eNB(602)는 small data management mode인 단말(601)이 새로운 bearer를 요청하는 것을 기반으로 이는 단말(601)이 일반 데이터를 보내고자 한다는 것으로 판단한다. 단말(601)이 일반 데이터를 보내는 것으로 판단한 eNB(602)은 단말을 connected mode로 설정하도록 결정한다.
단계 640에서 eNB(602)는 수신하거나 결정된 mode change 정보를 기반으로 connected 모드 구성을 수행할 수 있다. 상기 과정은 normal configuration을 포함할 수 있다.
단계 642에서는 eNB(602)는 단계 640에서 설정된 모드 정보를 포함하는 정보를 RRC connection reconfiguration 메시지를 통해 단말(601)에게 전송한다.
단계 648 내지 단계 664에서 단말(601)은 남은 Bearer modification과정을 수행한다.
이는 기존의 표정과정에서 Alt2)(650)의 경우만 eNB(602)가 단말(601)을 connected mode로 변경했음을 MME(603)에게 알리는 추가과정이 필요하다.
상기 MME(603)에게 알리는 과정에서 단말(601)을 connected mode로 변경했음을 알리는 상기 정보는 Bearer setup response 메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다. 도 6A 및 도 6B에 표시된 UE in connected mode는 상기 기술한 두 방법을 모두 일컫는다. 이후 Bearer modification 과정은 기존의 표준과정을 따를 수 있다.
2. 이하에서 네트워크가 단말(100)이 송수신하는 데이터 타입 또는 형태 등을 통해, 일반 데이터를 송신하는 것을 detection하는 기술에 대해 설명한다. 단말(100)이 일반 데이터를 전송하고자 하는 경우, 본 발명에 따르면 단말은 이미 갖고 있는 default bearer 를 통해 일반 데이터를 전송한다. PGW(106) 또는 TDF (Traffic Detection Function)는 일정 시간 후, 해당 데이터가 일반 데이터임을 detect한다. 다시 말하면, PGW(106) 또는 TDF는 해당 데이터가 small data가 아님을 detect 한다. 본 발명에서는 PGW(106) 또는 TDF가 small data를 detection하는 방법을 기술한다. 일반 데이터 detection은 해당 데이터가 small data가 아님을 detection함으로써 알게 된다. PGW(106) 또는 TDF가 해당 데이터가 small data가 아님을 (즉, 일반 데이터임을) detect하는 상기 일정 시간은 사업자 policy를 따르거나, 네트워크 상황에 따라 선택적으로 설정 가능하다.
PGW(106) 또는 TDF가 small data를 detection 하는 방법은 크게 두 가지가 있다.
첫 번째는 DPI (de-packet inspection) 기능을 사용하는 것이며, 두 번째는 packet filter를 사용하는 것이다.
이하 DPI 기능을 사용하는 첫 번째 방법을 설명한다.
1) DPI 기능을 사용하여 PGW(106)가 detection하는 방법은 아래와 같은 단계로 이루어 질 수 있다.
PGW(106)는 PCRF로부터 small data를 detection하기 위한 ADC rule (Application Detection control)을 전달받아 설치한다. 또는, PGW(106)은 기 설정된(pre-configured) 방식(rule)에 의해 small data를 detection할 수 있다.
실시 예에서 PGW(106)는 DPI 기능을 사용하여 rule에 따라 small data를 detection한다.
2) 상기 DPI 기능을 사용하여 TDF가 detection하는 방법은 아래와 같은 단계로 이루어 질 수 있다.
TDF(106)는 PCRF로부터 small data를 detection하기 위한 ADC rule (Application Detection Control) 을 전달받아 설치한다. 또는, TDF에 미리 설정 된(pre-configured) 방식(rule)에 의해 small data를 detection할 수 있다. 상기 TDF를 통해 detection 하는 경우, TDF는 detection 결과를 PCRF에 전달하고, PGW(106)는 PCRF로부터 detection정보를 전달받는다.
상기 PGW(106)는 PCRF로부터 detection정보를 전달 받는 방법은 PGW(106)가 PCRF에 물어보는 pull방법 또는 PCRF가 PGW(106)에 요청을 전달하는 push방법을 포함할 수 있다.
이하 패킷 필터를 사용하는 두 번째 방법을 설명한다.
사업자망 내의 특정 엔터티 또는 PCRF는 사업자망 외부에 위치한 application server가 등록한 application server address와 port 정보를 이용해서 small data detection을 위한 packet filter를 구성할 수 있다. PCRF는 상기 packet filter를 ADC rule로 설정하여, PGW(106)나 TDF에 전달할 수 있다. PGW(106) 또는 TDF는 상기 전달받은 ADC rule을 설치한다. 또는, PCRF는 상기 packet filter를 PGW나 TDF에 전달할 수 있다. 또는, 상기 PGW가 전달받은 packet filter는 SGW로 전달될 수도 있다. SGW는 상기 전달받은 packet filter를 사용해 small data detection을 수행할 수 있다.
PGW(106)는 상기 방법으로 detection된 정보를 MME(108)또는 eNB(102)에게 전달하고 이 정보가 단말(100)을 connected 모드로 변경하는데 사용될 수 있다.
3. 이하에서 단말이 subscription data 내의 'small data area'를 벗어난 경우 모드 변경을 수행하는 기술에 대해 설명한다.
단말이 핸드오버를 하는 경우, MME는 단말이 이동하는 위치가 'small data area'에 포함되어 있는지 여부를 확인한다. 만약 포함되어 있지 않은 경우, MME는 단말을 connected 모드로 변경할 수 있다.
도 7은 PGW가 본 발명이 제안하는 새로운 메시지를 이용하여, MME(703) 또는 eNB(702)에게 모드변경 정보를 전달하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면 모드 결정은 MME(703) 또는 eNB(702)가 할 수 있으며, MME(703)가 하는 경우 도7의 alt1 방법(728, 746)이 사용되고, eNB(702)가 하는 경우 도7의 alt2(734, 750) 방법이 사용된다.
단계 712에서 eNB(702) 와 MME(703)는 이미 해당 단말(701)이 small data management mode 임을 알고 있다.
단계 714에서 단말(701)은 일반 데이터를 송신할 것을 결정한다.
단계 716에서 단말(701)이 일반 데이터를 default bearer를 통해 송신한다.
단계 718에서 PGW(705)는 단말(701)이 송신한 상기 일반 데이터를 detect한다.
단계 720에서 PGW(705)는 실시 예에서 제안하는 GTP-C 메시지인 Notify normal data를 통해 SGW(704)에 단말(701)이 일반 데이터 송수신을 시작했음을 알릴 수 있다.
단계 722에서 SGW(704)는 수신한 상기 Notify normal data를 MME(703)에 송신할 수 있다.
단계 724에서 MME(703)는 상기 Notify normal data의 성공적인 수신 여부를 알리는 Notify normal data ack를 SGW(704)에 송신할 수 있으며, 단계 726에서 SGW(704)는 PGW(705)에 Notify normal data ack를 전송할 수 있다.
Alt1)(728), 단계 730에서 상기 요청을 받은 MME(703)는 단말을 connected mode로 설정하기로 결정할 수 있다.
단계 732에서 MME(703)는 단말(701)이 connected mode로 설정되었음을 실시 예에서 제안하는 S1-AP 메시지인 Notify normal data메시지를 통해 eNB(702)에게 알릴 수 있다.
Alt2)(734), 단계 736에서 MME(703)는 실시 예에서 제안하는 S1-AP 메시지인 Mode change request 메시지를 eNB(702)에게 보낸다.
단계 738에서 eNB(702)는 수신한 Mode change request 메시지를 기반으로 단말(701)을 connected mode로 설정하기로 결정할 수 있다.
단계 740에서 eNB(702)는 수신한 mode change 정보를 기반으로 connected 모드 구성을 수행할 수 있다.
단계 742에서 eNB(702)는 단계 740에서 설정한 모드 정보를 RRC connection reconfiguration 메시지를 통해, 단말(701)에게 전송할 수 있다.
단계 744에서 RRC connection reconfiguration 메시지를 수신한 단말(701)은 RRC connection reconfiguration complete를 eNB(702) 송신할 수 있다.
Alt1)(746), 단계 748에서 eNB(702)는 MME(703)에게 실시 예에서 제안하는 S1-AP 메시지인 Mode change response메시지를 송신할 수 있다.
Alt2)(750), 단계 752에서 eNB(702)는 MME(703)에게 실시 예에서 제안하는 S1-AP 메시지인 notify normal data ack메시지를 보낼 수 있다.
도 7에서 사용되는 S1-AP 메시지 이외의 기존의 S1-AP 메시지도 모드변경 정보를 전달하는 용도로 사용될 수도 있다.
도 8은 상기 설명한 기존의 S1-AP 메시지인 UE Context Modification Request메시지를 사용하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면 MME(803)는 Notify normal data 대신 S1-AP 메시지인 UE Context Modification Request메시지에 모드변경 정보를 포함하여 eNB(802)에게 보낼 수 있다. 상기 정보는 UE Context Modification Request메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 기존 parameter내의 값 변경을 통해서도 가능하다.
다음으로 connected mode에서 small data management mode 혹은 idle mode로 변경되는 과정에 대해서 도 1을 참고하여 설명한다.
실시 예에 따르면, 일반 데이터 전송을 완료한 단말(100)은 small data management mode로 천이할 수 있고, 단말(100)은 idle mode로 천이할 수도 있다. 단말(100)이 Small data management mode로 천이하는지, idle 모드로 천이하는지 여부는 사업자 설정 등에 따라 선택적으로 정해질 수 있다.
단말(100)이 small data management mode로 모드 변경을 수행하는 방법은, 도 5A, 5B, 6A, 6B, 7, 8에서 기술한 방법과 유사하다. 단말(100)이 요청하는 bearer resource 관련 메시지를 사용하거나 또는 네트워크가 단말(100)이 송수신하는 데이터 타입/형태 등을 통해, small data management mode를 detection할 수 있다.
먼저 단말(100)이 요청하는 bearer resource 관련 메시지를 사용하는 방법을 설명한다. 단말(100)이 일반 데이터 전송을 완료한 경우, 단말(100)은 기존 표준규격에 정의된 과정/방법을 사용한다. 단말(100)은 PGW(106)에게 필요한 bearer resource 를 요청하는 메시지를 네트워크에 전송한다.
이 경우, 단말(100)이 PGW(106)에 요청하는 bearer resource는 기존의 값보다 적은 값이 된다. 이를 전달받은 PGW(106)는 단말(100)이 요청한 bearer resource로 기존 bearer를 modification하거나, 일반 데이터 전송을 위해 사용된 dedicated bearer를 삭제하도록 지시를 할 수 있다.
실시 예에서는 단말(100)을 small data management mode로 변경하기 위한 정보를 dedicated bearer를 삭제하라는 메시지로부터 획득하거나, 기존 bearer를 modification하여 사용하라는 메시지에 모드 변경이 필요함을 나타내는 실시 예가 제안하는 parameter로부터 획득한다.
상기 설명한 방법은 도 5A,도 5B,도 6A 및 도 6B에 설명한 과정에 유사하게 적용된다. 차이점은 단말(100)을 small data management mode로 변경하기 위한 정보를 dedicated bearer를 삭제하라는 메시지로부터 획득하는 경우, PGW(106)는 Delete Bearer Request 를 MME(108)에게 전송하는 것이다. 또한, eNB(102)가 small data management mode 를 구성하는 것이다.
네트워크가 단말(100)이 송수신하는 데이터 타입/형태 등을 통해, small data management mode를 detection의 경우를 설명한다. 단말(100)이 일반 데이터 전송을 완료한 경우, PGW(106)는 단말(100)이 일반 데이터 송수신을 완료했음을 detect한다. 상기 detection은 PGW(106) 또는 TDF를 통해 가능하다. PGW 또는 TDF가 small data를 detection하거나, 데이터 송수신이 없는 경우를 detection한 경우를 의미할 수 있다. PGW(106)는 상기 정보를 MME(108)또는 eNB(102)에게 전달하고 이 정보가 단말을 small data management mode로 변경하는데 사용될 수 있다.
만약, 단말(100)이 복수개의 PGW(106)와 복수개의 PDN connection을 갖고 있는 경우, 하나의 PDN connection에서는 일반 데이터 전송이 끝났으나, 다른 PDN connection에서는 일반데이터 송수신이 진행 중일 수도 있다. 즉, MME(108)/eNB(102)는 단말(100)이 갖고 있는 모든 PDN connection에서 small data management mode 인지를 확인해야 한다.
도 9는 실시예에 따라, PGW1(905), PGW2(906)와 2개의 PDN connection을 갖고 있는 단말(901)에 대해, MME(903)가 PGW1(905)으로부터 단말(901)의 모드 변경 정보를 받았을 때, PGW2(906)에게 해당 단말이 일반데이터를 송수신 중인지 확인하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면 단계 912에서 eNB(902) 및 MME(903)은 단말(901)이 connected mode임을 알고 있다.
단계 914에서 MME(903)는 PGW1(905)으로부터 모드변경에 대한 정보를 수신할 수 있다.
단계 916 및 단계 918에서 MME(903)는 단말(901)이 PGW1(905)뿐만 아니라 PGW2(906)와도 pdn connection을 갖고 있음을 확인하고, PGW2(906)에게 실시 예에 따른 GTP-C 메시지인 Normal Data Check Request 메시지를 보내 단말(901)이 일반 데이터를 송수신 중인지 확인할 수 있다.
단계 920에서 PGW2(906)는 일반 데이터 송수신 여부를 확인한다. 상기 detection은 앞서 설명한 바와 같이 PGW2(906) 또는 PGW2(906) 에서 송수신되는 packet의 detection을 수행하는 TDF를 통해 가능하다.
단계 922 및 단계 924에서 PGW2(906)는 실시 예에 따른 GTP-C 메시지인 Normal Data Check Response 메시지를 보내 단말(901)이 일반 데이터를 송수신 중이 아님을 알린다.
단계 926에서 MME(903)는 단계 924에서 받은 정보를 기반으로 모드 변경을 결정할 수 있다.
단계 928에서 MME(903)는 실시 예에 따른 S1-AP 메시지인 Mode Change Request를 보내 eNB(902)에게 모드 변경을 알릴 수 있다.
단계 930에서 eNB(902)는 단계 928에서 수신한 mode change정보를 기반으로 connected 모드 구성을 수행할 수 있다.
단계 932에서 eNB(902)는 단계 930에서 설정한 모드 정보를 RRC connection reconfiguration 메시지를 통해 단말(901)에 전송할 수 있다.
단계 934에서 단말(901)은 RRC connection reconfiguration complete를 eNB(902)에게 송신한다.
단계 936에서 eNB(902)는 MME(903)에게 실시 예에 따른 S1-AP 메시지인 Mode change response메시지를 보낼 수 있다.
실시 예에 따라 단말(901)은 일반 데이터 전송이 완료된 후 idle모드로 천이할 수도 있다. eNB(902)는 단말(902)이 connected mode인 경우, 기존의 단말(901) 상태천이 방법을 적용하여 idle 모드로 천이시킨다. 즉, S1 bearer를 release한다. 또 다른 실시 예에 따르면 eNB(902)는 connected mode상태의 SDM inactivity timer 또는 기존의 inactivity timer가 expire되면 단말(902)를 idle mode로 천이시킬 수 있다. idle모드로 천이시 적용하는 timer는 사업자가 결정할 수 있다.
이하에서 단말이 idle mode 에서 small data management mode 또는 connected mode로 천이하는 과정에 대해서 설명한다.
idle 모드 단말(100)이 데이터를 송수신 하고자 하는 경우, 단말(100)은 Radio connection establishment 및 core network connection 수립을 위해 Service Request메시지를 보낸다.
상기 Service Request 전송은 기존의 표준 과정을 따른다. 단말(100)로부터 Service Request를 받은 네트워크는 Attach과정에서 단말(100)의 모드를 결정한 방법과 유사하게 단말을 small data management mode 로 설정한다.
Service Request를 보낸 단말(100)이 small data를 전송하고자 하는 경우, 단말(100)은 설정된 small data management mode 로 데이터 전송을 수행한다. 단말(100)이 일반 데이터를 전송하고자 하는 경우, 단말은 도 5A,도 5B,6,7,8에서 제안된 방법을 추가로 사용하여 connected mode로 변경될 수 있다.
도 10은 실시 예에 따라, idle mode단말(1001)이 데이터 전송을 위해, Service Request 를 보내는 경우, 단말(1001)을 small data management mode 로 설정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 모드 결정은 MME(1003) 또는 eNB(1002)가 할 수 있으며, MME(1003)가 하는 경우 도 10의 alt1(1018, 1036) 방법이 사용되고, eNB(1002)가 하는 경우 도 10의 alt2(1024, 1040) 방법이 사용된다.
단계 1012에서 단말(1001)은 idle 모드이다.
단계 1014에서 단말은 Service Request 메시지를 eNB(1002)에 전송한다.
단계 1016에서 eNB(1002)는 단계 1014에서 수신한 메시지를 기반으로 MME(1003)에 Service Request를 전송한다.
Alt1)(1018), 단계 1020에서 MME는 단말 context에 따라, 해당 단말을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정한다.
단계 1022에서 MME(1003)는 Initial Context Setup Request/Attach Accept 메시지를 통해, 단말(1001)이 small data management mode 임을 eNB(1002)에게 알릴 수 있다. 상기 eNB(1002)에 알리는 정보는 Initial Context Setup Request/Attach Accept 메시지 내에 새로운 parameter로 포함되거나, 단말(1001) subscription data의 부분으로 포함될 수도 있다. 도 10에 표시된 SDM mode는 상기 기술한 두 방법을 모두 포함한다.
Alt2)(1024), 단계 1026에서 MME(1003)는 eNB(1002)에게 Initial Context Setup Request/Attach Accept 메시지를 보낸다
단계 1028에서 eNB(1002)는 단말(1001) context에 따라, 단말(1001)을 small data management mode로 설정할 것인지 여부를 결정한다.
단계 1030에서 eNB(1002)는 수신한 SDM mode정보를 기반으로 모드 구성을 수행할 수 있다.
단계 1032에서 eNB(1002)는 단계 1030에서 설정한 모드 정보를 RRC connection reconfiguration 메시지를 통해 단말(1001)에 전송할 수 있다.
단계 1034에서 단말(1001)은 수신한 상기 RRC connection reconfiguration 메시지를 기반으로 eNB(1002)에 RRC connection reconfiguration complete메시지를 보낼 수 있다.
Alt1)(1036) 단계 1038에서 eNB(1002)는 MME(1003)에게 Initial context Setup Complete 메시지를 전송할 수 있다.
Alt2)(1040) 단계 1042에서 eNB(1002)는 MME(1003)에게 단말(1001)이 Small data management mode로 설정 되었음을 알리는 정보를 포함하는 Initial context Setup Complete 메시지를 전송 할 수 있다.
단계 1044에서 단말(1001)은 eNB(1002)와 MME(1003)에서 small data management mode 로 설정이 완료된다.
단계 1046에서 MME(1003)는 SGW(1004)에게 단말(1001)의 모드 변경이 발생했음을 알릴 수 있다.
상기 정보는 Modify Bearer Request 메시지 내에 새로운 parameter로 포함될 수도 있고, 또는 기존 parameter의 값을 변경으로도 가능하다. 도 10에 표시된 SDM mode는 상기 기술한 두 방법을 모두를 포함한다.
단계 1050에서 SGW(1004)는 단계 1046에서 수신한 모드 변경 정보를 PGW(1005)에 전송한다. 모드 변경 정보를 PGW(1005)에 전송할 때는 Modify Bearer Request를 통해서도 가능하고 새로운 메시지로도 가능하다.
PGW(1005)가 detection을 항상 수행하지 않고, 일부 시간 또는 특정한 경우에만 수행하는 경우, 즉 detection을 시작하는 triggering point가 필요한 경우, Mode change를 PGW에게 알려주면, detection starting을 하는 triggering point 가 될 수 있다. 실시 예는 이러한 이유로 단계 1050 과정을 제안한다.
도 13은 RRC 연결 시간을 조절하기 위한 신호 흐름을 나타낸 도면이다.
도 13을 참고 하면 실시 예에서는 RRC 연결 시간을 보다 효과적으로 조절하기 위한 방법을 제시한다. 실시 예에서 UE(1302), RAN(1304) 및 MME(1306) 사이에 신호 송수신이 있을 수 있다.
단계 1310에서 RAN(1304) 노드는 사용자의 특성 및 사용자가 사용 중인 서비스 응용의 특성 중 하나 이상을 고려한 inactivity timer 초기 값을 설정할 수 있다.
단계 1315에서 RAN(1304) 노드는 상기 inactivity timer 초기 값에 대응하는 시간이 경과하는 동안 단말(1302)과 관련된 동작이 수행되지 않는지 판단할 수 있다. 상기 상기 inactivity timer 초기 값에 대응하는 시간이 경과하는 동안 단말(1302)과 관련된 동작이 수행되지 않으면 단계 1320 및 단계 1325에서 각각 코어 네트워크와의 연결 및 단말(1302)과의 연결 중 하나 이상을 해제할 수 있다. 그렇지 않을 경우 RAN(1304)노드는 기 설정된 동작을 수행할 수 있다.
상기 코어 네트워크는 MME(1306)을 포함할 수 있으며, 상기 코어 네트워크와의 연결 해제는 S1 release request 및 S1-AP connection 삭제 중 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.
또한 단말(1302)과의 연결을 해제하는 것은 RRC release 및 RRC connection을 삭제 하는 것 중 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.
실시 예에서 RAN(1304) 노드에 사용자 및 서비스 응용의 특성 중 하나 이상을 고려한 inactivity timer를 설정하기 위한 방법은, 단말(1302)로부터 직접 수신하는 것, 가입 정보로부터 수신하는 것 및 트래픽/서비스 응용의 특성을 고려해 PCC에서 결정한 것을 수신하는 것 중 하나 이상의 방법으로 수행될 수 있다.
도 14는 실시 예에 따른 단말과 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 14를 참고하면 실시 예에서는 단말(1402)이 RAN(1404) 노드에게 직접 inactivity time을 전달할 수 있다.
단계 1410에서 단말(1410)은, 단말(1410)에 설정된 설정 정보, 단말(1410)의 사용자가 입력한 선호도 및 현재 실행 중인 응용 서비스의 특성 중 하나 이상을 고려해 적절한 inactivity time을 결정할 수 있다.
단계 1415에서 단말(1402)은 상기 결정된 inactivity time을 RAN(1404) 노드에 전송할 수 있다. 상기 결정된 inactivity time을 전달하는 방법은 RRC 요청 메시지를 사용해 RRC 연결을 생성, 이미 맺어진 RRC 연결에 대한 수정을 요청하는 RRC 요청 메시지를 사용 및 MAC CE(control element)의 한 필드를 사용하는 방법 중 하나 이상을 포함하는 방법을 통해 전달될 수 있다.
단계 1420에서 RAN(1404) 노드는, 단계 1415에서 수신한 inactivity time을 기반으로 inactivity timer의 초기 값을 설정할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 이후 단계에서 도 13에서 설명한 동작을 수행할 수 있다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 단말과 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다
도 15를 참고하면 단말(1502)이 코어 네트워크 노드에게 inactivity time을 요청하고, 코어 네트워크 노드가 이를 기반으로 RAN(1504) 노드를 설정할 수 있다. 실시 예에서 상기 코어 네트워크 노드는 MME(1506)를 포함할 수 있다.
단계 1510에서 단말(1502)은, 단말(1502)에 설정된 설정 정보, 사용자가 입력한 선호도 및 현재 실행 중인 응용 서비스의 특성 중 하나 이상을 고려해 적절한 inactivity time을 결정할 수 있다.
단계 1515에서 단말(1502)은 상기 결정된 inactivity time을 포함하는 정보를 코어 네트워크 노드(예, MME(1506))에 전송 할 수 있다. 상기 결정된 inactivity time을 포함하는 정보를 코어 네트워크 노드 에 전달하는 방법은 초기 NAS 메시지, attach request, TAU request 및 RAU request 중 하나 이상의 메시지를 포함할 수 있다.
단계 1520에서 상기 코어 네트워크 노드는 단계 1515에서 수신한 상기 inactivity time을 저장할 수 있다.실시 예에 따라 상기 코어 네트워크 노드는 상기 inactivity time은 사용자 정보 중 하나의 형태로 저장할 수 있다.
단계 1525에서 상기 코어 네트워크 노드는 상기 inactivity time을 RAN(1504) 노드로 전달할 수 있다. 실시 예에 따라 상기 코어 네트워크 노드는 상기 inactivity time을 단말(1502)에 대한 연결을 설정할 때, S1-AP 메시지(예, initial context setup request)를 이용해 기지국(RAN 노드(1504))에 전송할 수 있다. 상기 코어 네트워크 노드는 상기 S1-AP 메시지에 단말(1502) 정보 중 하나로 inactivity time을 포함할 수 있다.
단계 1530에서 RAN(1504) 노드는 수신한 상기 inactivity time을 기반으로 단말(1502)에 대한 inactivity timer의 초기 값을 설정할 수 있다. 또한 실시 예에 따라 이후에 도 13에의 동작을 수행할 수 있다.
도 16은 실시 예에 따른 코어 네트워크 노드와 RAN 노드 사이에 inactivity time을 설정하는 방법을 나타내는 도면이다
도 16을 참고하면 실시 예에 따라 단말(1602)을 위한 inactivity time은 가입 정보의 한 형태로 저장되어 있다가 사용될 수도 있다.
사업자에 의해 가입 정보 데이터베이스는 단말에 대한 inactivity time을 저장할 수 있다. 상기 단말에 대한 inactivity time은 상기 단말의 사용자의 가입정보의 하나로 저장될 수 있다. 또한 상기 가입 정보 데이터베이스는 HSS(1606)을 포함할 수 있다.
단계 1610에서 HSS(1606)은 코어 네트워크 노드에 가입 정보를 전달할 때, 상기 inactivity time을 함께 전달할 수 있다. 상기 코어 네트워크 노드는 MME(1604)를 포함할 수 있다.
단계 1615에서 상기 코어 네트워크 노드는 상기 수신한 inactivity time을 저장 저장할 수 있다.
단계 1620에서 상기 코어 네트워크 노드는 RAN(1602) 노드에 상기 inactivity time을 전달할 수 있다. 실시 예에 따라 상기 코어 네트워크는 상기 단말과 상기 RAN(1602) 노드 사이에 연결이 생성될 때 상기 inactivity time을 RAN(1602) 노드에 전송할 수 있다. 이 때, 상기 inactivity time 값은 APN(Access Point Name)별로 저장되어 APN 별로 코어 네트워크 노드에게 전달될 수도 있다.
실시 예에서 가입 정보 데이터베이스(HSS)(1606)는 Updating location ack 또는 insert subscription data 메시지에 가입 정보의 하나로 저장된 상기 Inactivity time을 포함해 상기 코어 네트워크 노드에게 전달하고, 상기 코어 네트워크 노드(MME)(1604)는 이를 저장하고 있다가, 상기 단말에 대한 연결이 설정될 때, S1-AP 메시지(예, initial context setup request)에 저장된 inactivity time을 포함시켜 전달할 수 있다. 상기 inactivity time을 포함하는 정보를 수신한 RAN(1602) 노드는 이를 이용해 상기 단말에 대한 inactivity timer의 초기 값을 설정할 수 있다.
도 17은 실시 예에 따른 단말의 서비스 응응의 트래픽 특성을 고려한 inactivity timer를 설정하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 17을 참고하면 상기 단말에 여러 종류의 서비스 응용에 대한 트래픽이 전송 중이라면, 상기 여러 종류의 서비스 응용들의 트래픽 특성을 고려해 inactivity timer를 설정할 수도 있다.
단계 1710에서 PCRF(1705)는 상기 단말에 대한 다양한 서비스 응용의 특성을 고려해 inactivity time을 결정할 수 있다.
단계 1715에서 PCRF(1705)는 상기 결정된 inactivity time을 포함하는 정보를PGW(1704)에 전송할 수 있다. 실시 예에 따라 PCRF(1705)는 상기 결정된 inactivity time을 포함하는 정보를 PCC rule provisioning을 통해 PGW(1704)에 전달할 수 있다.
단계 1720에서 PGW(1704)는 상기 전달받은 inactivity time을 포함하는 정보를SGW(1703)에 전송할 수 있다. 실시 예에 따라 PGW(1704)는 상기 전달받은 inactivity time을 포함하는 정보를 GTP-c message를 통해 SGW(1703)에 전달할 수 있다.
단계 1725에서 SGW(1703)는 상기 전달받은 inactivity time을 포함하는 정보를코어 네트워크에 전송할 수 있다. 실시 예에 따라 SGW(1703)는 상기 전달받은 inactivity time을 포함하는 정보를 GTP-c message를 상기 코어네트워크에 전달할 수 있다. 상기 코어 네트워크는 MME(1702)를 포함할 수 있다.
실시 예에서, 상기 inactivity time 값은 상기 단말 별, PDN connection(또는 APN) 별, 그리고 EPS bearer별로 설정되어 전달될 수 있다.
단계 1730에서 상기 코어 네트워크 노드(MME)(1702)는 수신한 상기 inactivity 이를 저장할 수 있다.
단계 1735에서 상기 코어 네트워크는 RAN(1701)에 상기 inactivity time을 포함하는 정보를 전송할 수 있다. 실시 예에 따라 상기 코어 네트워크는 상기 단말에 대한 연결이 설정될 때, S1-AP 메시지(예, initial context setup request)에 상기 저장된 inactivity time을 포함시켜 RAN(1701) 노드에 전달할 수 있다.
단계 1740에서 RAN(1740) 노드는 상기 수신한 inactivity time을 기반으로 상기 단말에 대한 inactivity timer의 초기 값을 설정할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (10)

  1. 통신시스템에서 단말의 통신 모드를 결정하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME)에서의 방법에 있어서,
    상기 단말의 위치 정보를 포함하는 접속 요청을 수신하는 단계;
    상기 수신된 접속 요청을 기반으로 홈 구독 서버(Home Subscriber Server, HSS)로 부터
    단말의 특정 위치 정보를 수신하는 단계;
    상기 단말의 위치 정보 및 상기 특정 위치 정보를 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 단말의 통신 모드를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항의 방법에 있어서,
    상기 특정 위치 정보를 수신하는 단계는 상기 HSS로부터 상기 단말의 이동성과 관련된 통계적인 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통신 모드를 결정하는 단계는 상기 단말의 위치가 상기 특정 위치 중 하나에 포함되는 경우 상기 단말의 통신 모드를 작은 데이터 운영 모드(small data management mode)로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접속 요청을 수신하는 단계는 상기 단말로부터 상기 단말의 소스 MME로 전달한 핸드오버 메시지를 상기 소스 MME로부터 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 결정된 통신 모드를 기지국(eNB)에 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 통신 시스템에서 단말의 통신 모드를 결정하는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME) 장치에 있어서,
    상기 단말로부터 상기 단말의 위치 정보를 포함하는 접속 요청을 수신하고, 상기 수신된 접속 요청을 기반으로 홈 구독 서버(Home Subscriber Server, HSS)에 메시지를 송신하고 상기 HSS로부터 제1모드를 설정하기 위한 특정 위치 정보를 수신하는 송수신부; 및
    상기 단말의 위치 정보 및 상기 특정 위치 정보를 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 단말의 통신 모드를 결정하는 제어부를 포함하는 MME 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 송수신부는 상기 HSS로부터 상기 단말의 이동성과 관련된 통계적인 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 MME 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 단말의 위치가 상기 특정 위치 중 하나에 포함되는 경우 상기 단말의 통신 모드를 작은 데이터 운영 모드(small data management mode)로 결정하는 것을 특징으로 하는 MME 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 송수신부는 상기 단말로부터 상기 단말의 소스 MME로 전달한 핸드오버 메시지를 상기 소스 MME로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 MME 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 송수신부는 상기 결정된 통신 모드를 기지국(eNB)에 전송하는 것을 특징으로 하는 MME 장치.
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