WO2018101574A1

WO2018101574A1 - Ps 데이터 오프 기능을 사용하는 방법 및 사용자 장치

Info

Publication number: WO2018101574A1
Application number: PCT/KR2017/008209
Authority: WO
Inventors: 김재현; 김래영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2018-06-07
Also published as: US20200196359A1; EP3528587A4; KR20190065385A; AU2017369313B2; EP3528587A1; AU2017369313A1; EP3528587B1; US20190289646A1; KR102209682B1; CN109997407A; US10595348B2; US11166323B2; CN109997407B

Abstract

본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(UE)에서 PS(Packet Switching) 데이터 오프 기능을 사용하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화의 요구에 따라 SM(Session Management)을 위한 NAS(Non-Access Stratum) 요청 메시지의 전송이 필요한 상황에서, SM(Session Management) 지연시간 타이머 혹은 MM(Mobility Management) 지연시간 타이머가 구동 중인지 판단하는 단계와; 상기 판단 결과에 따라, 상기 UE의 NAS 계층이 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화 상태 정보를 포함시켜 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

PS 데이터 오프 기능을 사용하는 방법 및 사용자 장치

본 발명은 이동통신에 관한 것이다.

이동통신 시스템의 기술 규격을 제정하는 3GPP에서는 4세대 이동통신과 관련된 여러 포럼들 및 새로운 기술에 대응하기 위하여, 2004년 말경부터 3GPP 기술들의 성능을 최적화 시키고 향상시키려는 노력의 일환으로 LTE/SAE(Long Term Evolution/System Architecture Evolution) 기술에 대한 연구를 시작하였다.

3GPP SA WG2을 중심으로 진행된 SAE는 3GPP TSG RAN의 LTE 작업과 병행하여 네트워크의 구조를 결정하고 이 기종 망간의 이동성을 지원하는 것을 목적으로 하는 망 기술에 관한 연구이며, 최근 3GPP의 중요한 표준화 이슈들 중 하나이다. 이는 3GPP 시스템을 IP 기반으로 하여 다양한 무선 접속 기술들을 지원하는 시스템으로 발전 시키기 위한 작업으로, 보다 향상된 데이터 전송 능력으로 전송 지연을 최소화 하는, 최적화된 패킷 기반 시스템을 목표로 작업이 진행되어 왔다.

3GPP SA WG2에서 정의한 EPS(Evolved Packet System) 상위 수준 참조 모델(reference 모드l)은 비로밍 케이스(non-roaming case) 및 다양한 시나리오의 로밍 케이스(roaming case)를 포함하고 있으며, 상세 내용은 3GPP 표준문서 TS 23.401과 TS 23.402에서 참조할 수 있다. 도 1의 네트워크 구조도는 이를 간략하게 재구성 한 것이다.

도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다 .

EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, S-GW(Serving Gateway)(52), PDN GW(Packet Data Network Gateway)(53), MME(Mobility Management Entity)(51), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.

S-GW(52)는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB(20)와 PDN GW(53) 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, 단말(또는 User Equipment : UE)이 eNodeB(20)에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, S-GW(52)는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN(3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 S-GW(52)를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, S-GW(52)는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.

PDN GW(또는 P-GW)(53)는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당한다. PDN GW(53)는 정책 집행 특징(정책 enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.

도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 S-GW(52)와 PDN GW(53)가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway 설정 Option)에 따라 구현될 수도 있다.

MME(51)는, UE의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME(51)는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면(control plane) 기능들을 제어한다. MME(51)는 수많은 eNodeB(20)들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME(51)는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.

SGSN은 다른 접속 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크, UTRAN/GERAN)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.

ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.

도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 단말(또는 UE)은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.

또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트들이 존재할 수 있다.

레퍼런스 포인트	설명
S1-MME	E-UTRAN와 MME 간의 제어 평면 프로토콜에 대한 레퍼런스 포인트(Reference point for the control plane protocol between E-UTRAN and MME)
S1-U	핸드오버 동안 eNB 간 경로 스위칭 및 베어러 당 사용자 평면 터널링에 대한 E-UTRAN와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
S3	유휴(Idle) 및/또는 활성화 상태에서 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성에 대한 사용자 및 베어러 정보 교환을 제공하는 MME와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 이 레퍼런스 포인트는 PLMN-내 또는 PLMN-간(예를 들어, PLMN-간 핸드오버의 경우)에 사용될 수 있음)
S4	GPRS 코어와 SGW의 3GPP 앵커 기능 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 제공하는 SGW와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 또한, 직접 터널이 수립되지 않으면, 사용자 평면 터널링을 제공함
S5	SGW와 PDN GW 간의 사용자 평면 터널링 및 터널 관리를 제공하는 레퍼런스 포인트. UE 이동성으로 인해, 그리고 요구되는 PDN 연결성을 위해서 SGW가 함께 위치하지 않은 PDN GW로의 연결이 필요한 경우, SGW 재배치를 위해서 사용됨
S11	MME와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
SGi	PDN GW와 PDN 간의 레퍼런스 포인트. PDN은, 오퍼레이터 외부 공용 또는 사설 PDN이거나 예를 들어, IMS 서비스의 제공을 위한 오퍼레이터-내 PDN일 수 있음. 이 레퍼런스 포인트는 3GPP 액세스의 Gi에 해당함

도 1에 도시된 레퍼런스 포인트 중에서 S2a 및 S2b는 비-3GPP 인터페이스에 해당한다. S2a는 신뢰되는 비-3GPP 액세스 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면에 제공하는 레퍼런스 포인트이다. S2b는 ePDG 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면에 제공하는 레퍼런스 포인트이다.

도 2는 일반적으로 E- UTRAN과 일반적인 EPC의 주요 노드의 기능을 나타낸 예시도이다 .

도시된 바와 같이, eNodeB(20)는 RRC(Radio Resource Control) 연결이 활성화되어 있는 동안 게이트웨이로의 라우팅, 페이징 신호의 스케줄링 및 전송, 브로드캐스터 채널(BCH)의 스케줄링 및 전송, 상향링크 및 하향링크에서의 자원을 UE에게 동적 할당, eNodeB(20)의 측정을 위한 설정 및 제공, 무선 베어러 제어, 무선 허가 제어(radio admission control), 그리고 연결 이동성 제어 등을 위한 기능을 수행할 수 있다. EPC 내에서는 페이징 발생, LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면이 암호화, EPS 베어러 제어, NAS(Non-Access Stratum) 시그널링의 암호화 및 무결성 보호 기능을 수행할 수 있다.

도 3는 UE과 eNodeB 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 예시도이고 , 도 4는 단말과 기지국 사이에 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다 .

상기 무선인터페이스 프로토콜은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한다. 상기 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical 계층), 데이터링크계층(Data Link 계층) 및 네트워크계층(Network 계층)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다.

상기 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.

이하에서, 상기 도 3에 도시된 제어 평면의 무선프로토콜과 도 4에 도시된 사용자 평면에서의 무선 프로토콜의 각 계층을 설명한다.

제1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 상기 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 상기 전송 채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 전달된다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 전달된다.

물리채널(Physical Channel)은 시간축 상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브 캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 축 상에 복수의 심볼(Symbol)들과 복수의 서브 캐리어들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼(Symbol)들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.

상기 송신측과 수신측의 물리계층에 존재하는 물리 채널들은 3GPP LTE에 따르면, 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.

서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 무선기기는 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.

PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.

PHICH는 UL HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 무선기기에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.

PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 무선기기가 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.

PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.

PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 다운링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.

제2계층에는 여러 가지 계층이 존재한다. 먼저 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 다양한 논리채널(Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화(Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널(Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면(Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널(Control Channel)과 사용자평면(User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽채널(Traffic Channel)로 나뉜다.

제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할(Segmentation) 및 연결(Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다. 또한, 각각의 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS를 보장할 수 있도록 하기 위해 TM(Transparent 모드, 투명모드), UM(Un-acknowledged 모드, 무응답모드), 및 AM(Acknowledged 모드, 응답모드)의 세가지 동작 모드를 제공하고 있다. 특히, AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 자동 반복 및 요청(Automatic Repeat and Request; ARQ) 기능을 통한 재전송 기능을 수행하고 있다.

제2계층의 패킷데이터수렴(Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축(Header Compression) 기능을 수행한다. 이는 데이터의 헤더(Header) 부분에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송효율을 증가시키는 역할을 한다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안(Security) 기능도 수행하는데, 이는 제 3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화(Ciphering)와 제 3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호(Integrity protection)로 구성된다.

제3 계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(설정), 재설정(Re-설정) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 E-UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.

상기 단말의 RRC와 무선망의 RRC계층 사이에 RRC 연결(RRC connection)이 있을 경우, 단말은 RRC연결상태(Connected 모드)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC휴지상태(Idle 모드)에 있게 된다.

이하 단말의 RRC 상태(RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 설명한다. RRC 상태란 단말의 RRC가 E-UTRAN의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC_CONNECTED 상태(state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC_IDLE 상태라고 부른다. RRC_CONNECTED 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC_IDLE 상태의 단말은 E-UTRAN이 단말의 존재를 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 TA(Tracking Area) 단위로 핵심망이 관리한다. 즉, RRC_IDLE 상태의 단말은 셀에 비하여 큰 지역 단위로 해당 단말의 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 해당 단말이 RRC_CONNECTED 상태로 천이하여야 한다. 각 TA는 TAI(Tracking area identity)를 통해 구분된다. 단말은 셀에서 방송(broadcasting)되는 정보인 TAC(Tracking area code)를 통해 TAI를 구성할 수 있다.

사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 연결을 맺고, 핵심망에 단말의 정보를 등록한다. 이 후, 단말은 RRC_IDLE 상태에 머무른다. RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말은 필요에 따라서 셀을(재)선택하고, 시스템 정보(System information)나 페이징 정보를 살펴본다. 이를 셀에 캠프 온(Camp on) 한다고 한다. RRC_IDLE 상태에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED 상태로 천이한다. RRC_IDLE 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 페이징 신호를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.

상기 RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management)등의 기능을 수행한다.

아래는 도 3에 도시된 NAS 계층에 대하여 상세히 설명한다.

NAS 계층에 속하는 ESM(Evolved Session Management)은 Default Bearer 관리, Dedicated Bearer관리와 같은 기능을 수행하여, 단말이 망으로부터 PS서비스를 이용하기 위한 제어를 담당한다. Default Bearer 자원은 특정 Packet Data Network(PDN)에 최초 접속 할 시에 망에 접속될 때 망으로부터 할당 받는다는 특징을 가진다. 이때, 네트워크는 단말이 데이터 서비스를 사용할 수 있도록 단말이 사용 가능한 IP 주소를 할당하며, 또한 default bearer의 QoS를 할당해준다. LTE에서는 크게 데이터 송수신을 위한 특정 대역폭을 보장해주는 GBR(Guaranteed bit rate) QoS 특성을 가지는 bearer와 대역폭의 보장 없이 Best effort QoS 특성을 가지는 Non-GBR bearer의 두 종류를 지원한다. Default bearer의 경우 Non-GBR bearer를 할당 받는다. Dedicated bearer의 경우에는 GBR또는 Non-GBR의 QoS특성을 가지는 bearer를 할당 받을 수 있다.

네트워크에서 단말에게 할당한 bearer를 EPS(evolved packet service) bearer라고 부르며, EPS bearer를 할당 할 때 네트워크는 하나의 ID를 할당하게 된다. 이를 EPS Bearer ID라고 부른다. 하나의 EPS bearer는 MBR(maximum bit rate) 와 GBR(guaranteed bit rate) 또는 AMBR(Aggregated maximum bit rate) 의 QoS 특성을 가진다.

한편, 도 3에서 NAS 계층 아래에 위치하는 RRC 계층, RLC 계층, MAC 계층, PHY 계층을 묶어서 액세스 계층(Access Stratum: AS)이라고 부르기도 한다.

도 5a는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.

랜덤 액세스 과정은 UE(10)가 기지국, 즉 eNodeB(20)과 UL 동기를 얻거나 UL 무선자원을 할당 받기 위해 사용된다.

UE(10)는 루트 인덱스(root index)와 PRACH(physical random access channel) 설정 인덱스(설정 index)를 eNodeB(20)로부터 수신한다. 각 셀마다 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스에 의해 정의되는 64개의 후보(candidate) 랜덤 액세스 프리앰블이 있으며, 루트 인덱스는 단말이 64개의 후보 랜덤 액세스 프리앰블을 생성하기 위한 논리적 인덱스이다.

랜덤 액세스 프리앰블의 전송은 각 셀마다 특정 시간 및 주파수 자원에 한정된다. PRACH 설정 인덱스는 랜덤 액세스 프리앰블의 전송이 가능한 특정 서브프레임과 프리앰블 포맷을 지시한다.

UE(10)은 임의로 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 eNodeB(20)로 전송한다. UE(10)은 64개의 후보 랜덤 액세스 프리앰블 중 하나를 선택한다. 그리고, PRACH 설정 인덱스에 의해 해당되는 서브프레임을 선택한다. UE(10)은 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 선택된 서브프레임에서 전송한다.

상기 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 eNodeB(20)은 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)을 UE(10)로 보낸다. 랜덤 액세스 응답은 2단계로 검출된다. 먼저 UE(10)은 RA-RNTI(random access-RNTI)로 마스킹된 PDCCH를 검출한다. UE(10)은 검출된 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit) 내의 랜덤 액세스 응답을 수신한다.

도 5b는 무선자원제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타낸다.

도 5b에 도시된 바와 같이 RRC 연결 여부에 따라 RRC 상태가 나타나 있다. 상기 RRC 상태란 UE(10)의 RRC 계층의 엔티티(entity)가 eNodeB(20)의 RRC 계층의 엔티티와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태(connected state)라고 하고, 연결되어 있지 않은 상태를 RRC 유휴 상태(idle state)라고 부른다.

상기 연결 상태(Connected state)의 UE(10)은 RRC 연결(connection)이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 UE(10)을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 유휴 상태(idle state)의 UE(10)은 eNodeB(20)이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트래킹 지역(Tracking Area) 단위로 핵심망(Core Network)이 관리한다. 상기 트래킹 지역(Tracking Area)은 셀들의 집합단위이다. 즉, 유휴 상태(idle state) UE(10)은 큰 지역 단위로 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 단말은 연결 상태(connected state)로 천이해야 한다.

사용자가 UE(10)의 전원을 맨 처음 켰을 때, 상기 UE(10)은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 유휴 상태(idle state)에 머무른다. 상기 유휴 상태(idle state)에 머물러 있던 UE(10)은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 eNodeB(20)의 RRC 계층과 RRC 연결을 맺고 RRC 연결 상태(connected state)로 천이한다.

상기 유휴 상태(Idle state)에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 또는 상향 데이터 전송 등이 필요하다거나, 아니면 EUTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.

유휴 상태(idle state)의 UE(10)이 상기 eNodeB(20)와 RRC 연결을 맺기 위해서는 상기한 바와 같이 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 진행해야 한다. RRC 연결 과정은 크게, UE(10)이 eNodeB(20)으로 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지 전송하는 과정, eNodeB(20)가 UE(10)로 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 전송하는 과정, 그리고 UE(10)이 eNodeB(20)으로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 과정을 포함한다. 이와 같은 과정에 대해서 도 5b를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

1) 유휴 상태(Idle state)의 UE(10)은 통화 시도, 데이터 전송 시도, 또는 eNodeB(20)의 페이징에 대한 응답 등의 이유로 RRC 연결을 맺고자 할 경우, 먼저 상기 UE(10)은 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 eNodeB(20)으로 전송한다.

2) 상기 UE(10)로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신하면, 상기 eNB(20) 는 무선 자원이 충분한 경우에는 상기 UE(10)의 RRC 연결 요청을 수락하고, 응답 메시지인 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 상기 UE(10)로 전송한다.

3) 상기 UE(10)이 상기 RRC 연결 설정 메시지를 수신하면, 상기 eNodeB(20)로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송한다. 상기 UE(10)이 RRC 연결 설정 메시지를 성공적으로 전송하면, 비로소 상기 UE(10)은 eNodeB(20)과 RRC 연결을 맺게 되고 RRC 연결 모드로 천이한다.

<네트워크에 의한 혼잡 제어>

혼잡(congestion)이 발생했을 때 핵심 네트워크의 노드(MME, SGSN)는 NAS 단계에서의 혼잡 제어(NAS level congestion control)을 수행하여 신호 혼잡(signaling congestion) 및 APN 혼잡을 회피하거나 제어하게 된다.

이러한 NAS 단계에서의 혼잡 제어는 APN 기반의 혼잡 제어(APN based congestion control)와 일반 NAS 단계에서 이동 관리 제어(General NAS level mobility management control)로 구성된다.

상기 APN 기반의 혼잡 제어는 UE 그리고 특정 APN(혼잡 상태와 연관된 APN)와 관련된 EMM, GMM과 (E)SM 신호 혼잡 제어를 의미하며, APN 기반의 세션 관리 혼잡 제어(APN based Session Management congestion control)와 APN 기반의 이동 관리 혼잡 제어(APN based Mobility Management congestion control)를 포함한다.

반면, 상기 일반 NAS 단계의 이동 관리 제어는 일반적인 네트워크 혼잡(congestion)이나, 과부하(overload)상황에서 UE/MS가 요청하는 이동 관리신호(Mobility Management signaling) 요청을 핵심 네트워크 내의 노드(MME, SGSN)가 거절하여 혼잡 및 과부하를 회피하는 것을 의미한다.

일반적으로 핵심 네트워크가 NAS 단계의 혼잡 제어를 수행하는 경우, 유휴a모드(idle mode)로 있는 혹은 연결 모드(connected mode)로 있는 UE에게 지연시간 타이머(백오프 타이머)(back-off timer) 값을 NAS 거절 메시지(reject message)에 실어 전송하게 되는데, UE은 지연시간 타이머(백오프 타이머)(back-off timer)가 만료(expire) 되기 전까지 네트워크에 EMM/GMM/(E)SM 신호를 요청하지 않게 된다. 상기 NAS 거절 메시지는 어태치 거절(ATTACH REJECT), TAU (Tracking Area Updating)/RAU (Routing Area Updating) 거절, 서비스 거절, 확장 서비스(EXTENDED SERVICE) 거절, PDN 연결(connectivity) 거절, 베어러 리소스 할당(bearer resource allocation) 거절, 베어러 리소스 수정(bearer resource modification) 거절, EPS 베어러 컨텍스트 비활성화 요청(deactivate EPS bearer context request)에 대한 거절의 메시지 중 하나에 해당한다.

이러한 지연시간 타이머(back-off timer)은 이동 관리(Mobility Management: MM) 지연시간(back-off) 타이머와 세션 관리(Session Management: SM) 지연시간(back-off) 타이머로 나눌 수 있다.

상기 MM 지연시간(back-off) 타이머는 UE 마다 그리고 SM 지연시간(back-off) 타이머는 APN 마다 그리고 UE 각각 독립적으로 동작한다.

간략하게는, 상기 MM 지연시간(back-off) 타이머는 EMM/GMM 신호(예컨대, Attach, TAU/RAU 요청 등) 제어를 위한 것이다. 상기 SM 지연시간(back-off) 타이머는 (E)SM 신호(예컨대, PDN connectivity, Bearer Resource Allocation, Bearer Modification, PDP Context Activation, PDP Context Modification 요청 등) 제어를 위한 것이다.

구체적으로는, MM 지연시간(back-off) 타이머는 네트워크에 혼잡(congestion)이 발생한 경우, 이를 제어하기 위해 사용하는 이동성 관련 지연시간(back-off) 타이머로써, 타이머가 동작하고 있는 동안 UE은 어태치(attach), 위치정보 갱신(TAU, RAU), 서비스 요청 절차(Service request procedure)를 할 수 없도록 하는 타이머이다. 단, 긴급 베어러 서비스(emergency bearer service), MPS(Multimedia Priority Service) 인 경우에는 예외로 타이머가 동작하고 있더라도 UE이 요청 가능할 수 있다.

전술한 바와 같이 UE은 MM 지연시간(back-off) 타이머 값을 핵심 망 네트워크 노드(예컨대 MME, SGSN 등)로부터 제공받거나, 하위 계층(lower layer; Access Stratum)으로부터 전달받을 수 있다. 또한, UE에 의해 15분에서 30분 사이의 범위 내에서 랜덤하게 설정되어질 수도 있다.

한편, 상기 SM 지연시간(back-off) 타이머는 네트워크에 혼잡(congestion)이 발생한 경우, 이를 제어하기 위해 사용하는 세션 관리(Session Management) 관련 지연시간(back-off) 타이머로써, 타이머가 동작하고 있는 동안 UE은 관련된(associated) APN 기반의 세션을 설정 또는 변경할 수 없도록 하는 타이머이다. 단, 마찬가지로 긴급 베어러 서비스, MPS(Multimedia Priority Service) 인 경우에는 예외로 타이머가 동작하고 있더라도 UE(기기)가 요청 가능할 수 있다.

UE은 이러한 SM 지연시간(back-off) 타이머 값을 핵심 망 네트워크 노드 (예컨대, MME, SGSN 등)로부터 제공받으며, 최대 72시간 이내에서 랜덤하게 설정되어진다. 또한, UE에 의해 15분에서 30분 사이의 범위 내에서 랜덤하게 설정되어질 수도 있다.

다른 한편, (e)NodeB도 혼잡 제어를 수행할 수 있다. RAN 또는 핵심 망 혼잡 상황에서 UE은 RRC/RR(C) 연결 수립(connection establishment) 절차 수행 시 연장 대기 타이머(extended wait timer)와 함께 (e)NodeB로부터 거절 응답을 받을 수 있다. 이러한 경우 UE은 (e)NodeB로부터 수신한 연장 대기 타이머(extended wait timer)가 만료될 때까지 EMM/GMM 절차를 개시하지 못한다(따라서, RRC/RR(C) 연결 수립 절차를 개시하지 못하게 된다). 상기한 연장 대기 타이머(extended wait timer)는 UE이 MM 지연시간(back-off) 타이머로 간주하여 사용한다.

도 6a 및 6b는 네트워크 혼잡(congestion)이나 과부하(overload)시 UE의 MM 동작 또는 SM 동작을 거절하는 절차를 나타낸다.

도 6a를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 네트워크 혼잡(congestion)이나 과부하(overload)시에 UE(100)이 (e)NodeB(200)를 통해 어태치(Attach), TAU(Tracking Area Update) 절차, RAU(Routing Area Update) 또는 서비스 요청 절차를 수행하면, 상기 네트워크 내의 노드, 예컨대 MME/SGSN(510)은 사업자 정책(operator policy) 등과 같이 네트워크의 상황에 따라, 상기 어태치 요청, TAU 요청, RAU 요청, 서비스 요청에 대한 거절(Reject) 메시지를 전송한다.

그리고, 상기 MME/SGSN(510)는 거절 메시지를 전송하면서, 상기 거절 메시지 내에 지연시간(back-off) 타이머를 포함시켜 전송하여 그 기간이 만료되기 전까지 UE(100)는 접속을 재시도 하지 않도록 할 수 있다.

또는, 도 6b와 같이, 네트워크 혼잡(congestion)이나 과부하(overload)시에 상기 네트워크 내의 노드, 예컨대 MME/SGSN(510)은 사업자 정책(operator policy) 등과 같이 네트워크의 상황에 따라, 지연시간(back-off) 타이머를 UE(100)에게 (e)NodeB(200)를 통해 전달할 수 있다. 상기의 지연시간(back-off) 타이머는 MME/SGSN(510)이 UE(100)에게 전송하는 메시지 (예컨대, Deactivate EPS Bearer Context 요청, Deactivate PDP context 요청)를 전송 시 포함시킬 수도 있다.

한편, 상기 거절 메시지가 TAU 거절 메시지일 경우, 포함될 수 있는 정보는 다음의 표와 같다.

정보	설명
프로토콜 구분자(discriminator)	프로토콜을 구분하는 구분자
보안 헤더 타입	보안을 위해 사용되는 헤더의 타입
TAU 거절 메시지 ID	메시지의 식별자
EMM 원인	거절의 원인을 나타냄
T3346 값	MM 지연시간 타이머(혹은 MM 백오프 타이머)

한편, 상기 메시지가 Deactivate EPS Bearer Context 요청 메시지일 경우, 포함될 수 있는 정보는 다음의 표와 같다.

정보	설명
프로토콜 구분자(discriminator)	프로토콜을 구분하는 구분자
EPS 베어러 ID	EPS 베어러의 식별자
Procedure transaction ID	Procedure transaction 식별자
Deactivate EPS bearer context request message ID	메시지의 식별자
ESM 원인	거절의 원인을 나타냄
Protocol configuration options	프로토콜 관련 정보
T3396 값	SM 지연시간 타이머(혹은 SM 백오프 타이머)

한편, eNodeB(200)도 혼잡 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, RRC 연결 요청에 대해서 eNodeB(200)는 도 6c과 같이 동작함으로써, 혼잡 제어를 수행할 수 있다.

도 6c는 RRC 연결이 거절되는 예시를 나타낸다.

도 6c를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 유휴 상태(Idle state)의 UE(100)은 데이터 전송을 시도하기 위해 RRC 연결을 맺고자 할 경우, RRC 연결 요청 (RRC connection request) 메시지를 eNodeB(200)으로 전송한다.

이때, 만약 상기 eNodeB(200)가 과부하 상태인 경우, 상기 eNodeB(200)는 RRC 연결 거절(RRC Connection Reject) 메시지를 상기 UE(100)로 전송한다. 상기 RRC 연결 거절 메시지는 연장 대기 타이머(extended wait timer)를 포함할 수 있다. 상기 연장 대기 타이머(extended wait timer)는 지연 허용 접속(Delay Tolerant access) 요청을 위한 초 단위의 대기 시간이다. 상기 연장 대기 타이머는 최대 1800 초 (즉, 30 분)으로 지정될 수 있다.

한편, 사용자의 데이터 사용량의 폭발적인 증가에 따라 이동통신 네트워크가 혼잡해지는 문제도 있지만, 사용자는 서비스 비용을 보다 많이 지불해야 하는 문제가 있다.

따라서, 중요하지 않은 데이터(예컨대 백그라운드로 구동되는 애플리케이션이 발생시키는 데이터) 혹은 원치 않는 데이터의 송수신을 제한하고 싶어하는 요구가 있다.

그러나, 현재까지는 이러한 요구를 충족시킬 수 있는 기술이 제시되지 않은 문제점이 있었다.

따라서, 본 명세서의 일 개시는 전술한 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(UE)에서 PS(Packet Switching) 데이터 오프 기능을 사용하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화의 요구에 따라 SM(Session Management)을 위한 NAS(Non-Access Stratum) 요청 메시지의 전송이 필요한 상황에서, SM(Session Management) 지연시간 타이머 혹은 MM(Mobility Management) 지연시간 타이머가 구동 중인지 판단하는 단계와; 상기 판단 결과에 따라, 상기 UE의 NAS 계층이 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화 상태 정보를 포함시켜 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 SM 지연시간 타이머 혹은 상기 MM 지연시간 타이머가 구동중이라고 판단되는 경우, 만료하기 전이라도, 무시 또는 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는 상기 SM 지연시간 타이머 혹은 상기 MM 지연 시간 타이머를 무시한 이유에 대한 정보 또는 상기 NAS 요청 메시지에 대해서 저 순위(low priority)로 설정되지 않음을 지시하는 인디케이터를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은: 상기 SM 지연 시간 타이머 또는 상기 MM 지연시간 타이머가 구동중이라고 판단되는 경우, 상기 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화가 요구되는 시점에 대한 타임 스탬프를 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는 상기 SM 지연 시간 타이머 또는 상기 MM 지연시간 타이머가 만료하면 전송될 수 있다.

상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는 상기 타임 스탬프에 의해 파악된 시점과 상기 SM 지연 시간 타이머 또는 상기 MM 지연시간 타이머가 만료한 시점 간의 차이 값에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.

상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는: 상기 타임 스탬프를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은: 상기 MM 지연시간 타이머가 구동중이라고 판단되는 경우, 만료하기 전이라도, 무시 또는 중단하는 단계와; 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하기 앞서 MM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 MM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하기 앞서 RRC(radio resource control) 연결 수립 절차가 필요한 경우, 상기 UE의 NAS 계층이 액세스 제어에 따른 차단 검사의 스킵(skip)을 지시하는 인디케이션 혹은 콜 타입(call type) 혹은 RRC 수립 원인 필드의 값 혹은 카테고리 (Category) 정보를 상기 UE의 RRC 계층으로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 MM을 위한 NAS 요청 메시지는 상기 SM 지연시간 타이머 혹은 상기 MM 지연 시간 타이머를 무시한 이유에 대한 정보 또는 상기 NAS 요청 메시지에 대해서 저 순위(low priority)로 설정되지 않음을 지시하는 인디케이터를 더 포함할 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 PS(Packet Switching) 데이터 오프 기능을 사용하는 사용자 장치(UE)를 제공한다. 상기 UE는 송수신부와; 상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는: PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화의 요구에 따라 SM(Session Management)을 위한 NAS(Non-Access Stratum) 요청 메시지의 전송이 필요한 상황에서, SM(Session Management) 지연시간 타이머 혹은 MM(Mobility Management) 지연시간 타이머가 구동 중인지 판단하는 과정과, 상기 판단 결과에 따라, 상기 UE의 NAS 계층이 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화 상태 정보를 포함시켜 전송하는 과정을 수행할 수 있다.

본 명세서의 개시에 의하면, 전술한 종래 기술의 문제점이 해결된다.

도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.

도 2는 일반적으로 E-UTRAN과 일반적인 EPC의 아키텍처를 나타낸 예시도이다.

도 3는 UE과 eNodeB 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 예시도이다.

도 4는 단말과 기지국 사이에 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다.

도 5a는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 5b는 무선자원제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타낸다.

도 6a 및 6b는 네트워크 혼잡(congestion)이나 과부하(overload)시 UE의 MM 동작 또는 SM 동작을 거절하는 절차를 나타낸다.

도 6c는 RRC 연결이 거절되는 예시를 나타낸다.

도 7은 PDN 연결 요청 절차 중에 PS 데이터 오프 기능을 활성화하는 예를 나타낸다.

도 8은 본 명세서에서 개시되는 제안 1 또는 제안 2를 예시적으로 나타낸 흐름도이다.

도 9는 본 명세서에서 개시되는 제안 3을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.

도 10은 본 명세서에서 개시되는 제안 3의 변형예을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 UE(100) 및 네트워크 장치의 구성 블록도이다.

본 발명은 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 및 EPC(Evolved Packet Core)를 기준으로 설명되나, 본 발명은 이러한 통신 시스템에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 통신 시스템 및 방법에도 적용될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, 구성된다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

첨부된 도면에서는 예시적으로 UE(User Equipment)가 도시되어 있으나, 도시된 상기 UE는 단말(Terminal), ME(Mobile Equipment), 등의 용어로 언급될 수 도 있다. 또한, 상기 UE는 노트북, 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 멀티미디어 기기등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.

<용어의 정의>

이하 도면을 참조하여 설명하기 앞서, 본 발명의 이해를 돕고자, 본 명세서에서 사용되는 용어를 간략하게 정의하기로 한다.

UE/MS : User Equipment/Mobile Station, UE(100) 장치를 의미 함.

EPS: Evolved Packet System의 약자로서, LTE(Long Term Evolution) 네트워크를 지원하는 코어 네트워크를 의미한다. UMTS가 진화된 형태의 네트워크

PDN(Public Data Network) : 서비스를 제공하는 서버가 위치한 독립적인망

PDN-GW(Packet Data Network Gateway) : UE IP address allocation, Packet screening & filtering, Charging data collection 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드

Serving GW(Serving Gateway) : 이동성 담당(Mobility anchor), 패킷 라우팅(Packet routing), 유휴 모드 패킷 버퍼링(Idle 모드 packet buffering), Triggering MME to page UE 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드

eNodeB: EPS(Evolved Packet System) 의 기지국으로 옥외에 설치되며, 셀 커버리지 규모는 매크로 셀에 해당한다.

MME: Mobility Management Entity의 약자로서, UE에 대한 세션과 이동성을 제공하기 위해 EPS 내에서 각 엔티티를 제어하는 역할을 한다.

세션(Session): 세션은 데이터 전송을 위한 통로로써 그 단위는 PDN, Bearer, IP flow 단위 등이 될 수 있다. 각 단위의 차이는 3GPP에서 정의한 것처럼 대상 네트워크 전체 단위(APN 또는 PDN 단위), 그 내에서 QoS로 구분하는 단위(Bearer 단위), 목적지 IP 주소 단위로 구분할 수 있다.

APN: Access Point Name의 약자로서, 네트워크에서 관리하는 접속 포인트의 이름으로서 UE에게 제공된다. 즉, PDN을 지칭하거나 구분하는 문자열이다. 요청한 서비스나 망(PDN)에 접속하기 위해서는 해당 P-GW를 거치게 되는데, 이 P-GW를 찾을 수 있도록 망 내에서 미리 정의한 이름(문자열)이다. 예를 들어, APN은 internet.mnc012.mcc345.gprs와 같은 형태가 될 수 있다.

PDN 연결(connection) : UE에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 UE와 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)을 나타낸다. 이는 세션이 형성될 수 있도록 코어 네트워크 내의 엔티티간 연결(UE(100)-PDN GW)을 의미한다.

UE Context : 네트워크에서 UE를 관리하기 위해 사용되는 UE의 상황 정보, 즉, UE id, 이동성(현재 위치 등), 세션의 속성(QoS, 우선순위 등)으로 구성된 상황 정보

NAS(Non-Access-Stratum) : UE와 MME간의 제어 플레인(control plane)의 상위 stratum. UE와 네트워크간의 이동성 관리(Mobility management)와 세션 관리(Session management), IP 주소 관리(IP address maintenance) 등을 지원

PLMN: 공중 육상 통신 망(Public Land Mobile Network)의 약어로서, 사업자의 네트워크 식별번호를 의미한다. UE의 로밍 상황에서 PLMN은 Home PLMN(HPLMN)과 Visited PLMN(VPLMN)으로 구분된다.

이하, 도면을 참조하여 본 명세서의 개시에 대해서 설명하기로 한다.

<데이터 오프 (Packet Switching Data Off) 기능>

사용자의 데이터 사용량의 폭발적인 증가에 따라 이동통신 네트워크가 혼잡해지는 문제도 있지만, 사용자는 서비스 비용을 보다 많이 지불해야 하는 문제가 있다. 따라서, 중요하지 않은 데이터(예컨대 백그라운드로 구동되는 애플리케이션이 발생시키는 데이터) 혹은 원치 않는 데이터의 송수신을 제한하고 싶어하는 요구가 있다.

이러한 요구를 충족시키기 위한 일환으로, PS(Packet Switching) 데이터 오프(Data off) 기능을 도입할 수 있다.

상기 PS 데이터 오프 기능은 HPLMN에 의해서 UE 및 코어 네트워크에 설정되어 있고, 사용자에 의해서 활성화되어 있을 때, 예외 서비스에 의한 패킷 데이터를 제외한 모든 IP 패킷 데이터가 PDN 커넥션을 통해서 송수신되는 것을 방지할 수 있다.

상기 예외 서비스는 PS 데이터 오프 기능이 사용자에 의해서 UE 내에 활성화되어 있을 때에 조차도, 허용되는 서비스를 의미한다.

이와 같이 예외 서비스로 설정될 수 있는 서비스는 다음과 같다.

- MMTel(Multi-Media Telephony) 음성(Voice);

- SMS over IMS(IP Multimedia Subsystem);

- USSD(Unstructured Supplementary Service Data) over IMS (USSI);

- MMTel 영상(Video);

- 3GPP에서 정의되지 않은 특정 IMS 서비스, 여기서 각 IMS 서비스는IMS 통신 서비스 식별자에 의해서 식별가능함;

- 패킷 스위칭(PS)를 통한 장치 관리(Device Management);

- XCAP을 이용한 Ut 인터페이스를 이용하는 IMS 부가 서비스 설정(Supplementary Service configuration)

만약, 사용자가 PS 데이터 오프 기능을 활성화시키는 경우(즉, 데이터가 4G 이동통신 혹은 5G 이동통신으로 송수신되는 것을 차단하는 경우), 예외 서비스를 제외하고는 상향링크 데이터의 전송(이동 발신(mobile originating: 이하 MO라고 함) 데이터의 전송) 및 하향링크 데이터의 수신(이동 착신(mobile terminated: 이하 MT라고 함) 데이터의 수신)을 할 수가 없다.

UE는 어태치 요청(Attach Request), PDN 연결(connectivity) 요청 (per PDN (APN)), 베어러 자원 수정 요청(Bearer Resource Modification Request) (per PDN (APN)) 메시지와 같은 SM을 위한 NAS 요청 메시지의 PCO(Protocol Configuration Option)에 PS 데이터 오프 기능의 상태(사용자에 의해 활성화됨(activated) 또는 비활성화됨(deactivated))를 포함시켜 네트워크 노드로 전송한다. 그러면, 네트워크 노드는 해당 PDN (APN)에 대해 사용자에 의해 요구되는 PS 데이터 오프 기능의 상태 변경을 수락(Accept)하거나 혹은 거절(Reject)할 수 있다.

도 7은 PDN 연결 요청 절차 중에 PS 데이터 오프 기능을 활성화하는 예를 나타낸다.

1) UE(100)는 PDN 연결 요청(PDN connectivity Request) 메시지를 MME(510)로 전송한다. 이때, UE(100)는 PS 데이터 오프 기능의 변경된 상태 정보를 상기 PDN 연결 요청 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다.

2) MME(510)는 상기 PDN 연결 요청 메시지에 따라 세션 생성 요청(Create Session Request) 메시지를 S-GW(520)으로 전송한다.

3) 그러면, S-GW(520)은 세션 생성 요청(Create Session Request) 메시지를 P-GW(530)으로 전송한다.

4) P-GW(530)는 해당 PDN (APN)에 대해 사용자에 의해 요구되는 PS 데이터 오프 기능의 상태 변경을 수락(Accept)한다. 그리고, P-GW(530)과 PCRF(550)은 IP-CAN 세션 수립 수정 절차를 수행한다

5) P-GW(530)은 세션 생성 응답(Create Session Response) 메시지를 S-GW(520)으로 전달한다. 상기 세션 생성 응답 메시지는 상기 수락에 대한 정보를 포함할 수 있다.

6) 한편, S-GW(520)는 세션 생성 응답(Create Session Response) 메시지를 MME(510)에게 전송한다.

7) MME(510)는 상기 수신한 세션 생성 응답 메시지에 포함된 수락을 알리는 정보를 추출한 후, 상기 추출한 정보를 PDN 연결 수락(예컨대 PDN Connectivity Accept) 메시지 내에 포함시키고, 상기 PDN 연결 수락 메시지를 다시 베어러 셋업 요청(Bearer Setup Request) 메시지에 포함시켜 eNodeB(200)에게 전송한다.

8) 상기 eNodeB(200)는 베어러 셋업 요청에 포함된 상기 PDN 연결 수락 메시지를 추출하고, 상기 추출된 PDN 연결 수락 메시지를 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지에 포함시켜 UE(100)로 전송한다.

9) 상기 UE(100)는 상기 RRC 연결 재설정 메시지 내의 PDN 연결 수락 메시지를 추출한다. 이후, 상기 UE(100)는 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지를 eNodeB(200)으로 전송한다.

10) 상기 eNodeB(200)는 베어러 셋업 응답 메시지를 MME(510)로 전송한다.

11~12) 상기 UE(100)가 직접 전달(Direct Transfer) 메시지를 eNodeB(200)로 전송하면, 상기 eNodeB(200)는 PDN 연결 완료(PDN Connectivity Complete) 메시지를 MME(510)로 전송한다.

한편, UE와 네트워크 간에 PS 데이터 오프 기능이 지원되고, PS 데이터 오프 기능의 상태가 활성화되어 있는 경우에도, 사업자가 정의하는 예외 서비스 (exempt services)에 의한 상향링크 데이터 및 하향링크 데이터 전송은 가능해야 한다. 상기 예외 서비스의 리스트는 사업자의 네트워크가 OMA DM에 기반한 MO(Management Object)(예컨대, NAS 설정 MO 또는 새로운 MO 설정)를 통해 UE에게 설정해줄 수 있다. 상기 예외 서비스의 리스트는 USIM 내에 미리 설정될 수 있다.

결국, 사용자가 PS 데이터 오프 기능을 활성화했을 때, UE는 이러한 예외 서비스의 리스트에 포함되어 있는 서비스들을 제외한 다른 서비스에 의한 상향링크 데이터를 해당 PDN을 통해 전송할 수 없게 된다.

이러한 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화는 일반적으로 사용자에 의해 이루어진다.

한편, UE가 네트워크로부터 제공받은 지연시간(back-off) 타이머(예컨대, MM 지연 시간 타이머로서, T3346 (per UE)또는 SM 지연 시간 타이머로서, T3396 (per APN and UE))를 구동하고 있는 경우, 일반적으로는 MM을 위한 또는 SM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송할 수 없다. 즉, UE는 동작되고 있는 지연시간(back-off) 타이머가 만료된 후에 비로서, 상기 UE의 NAS 계층은 MM을 위한 또는 SM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송할 수 있다.

결과적으로, UE가 상기 지연시간(back-off) 타이머를 구동하고 있다라면, 상기 UE는 PS 데이터 오프 기능의 변경된 상태를 네트워크에 보고하기 위해 SM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, Attach Request, PDN Connectivity Request, Bearer Resource Modification Request)를 전송할 수 없다.

예를 들어, 상기 UE가 네트워크에 어태치(attach)하여 PDN 연결#1을 이용하여 데이터 서비스를 받고 있는 중에(즉, UE가 PS 데이터 오프 기능을 활성화하지 않고 비활성화로 둔 상태에서), PDN 연결#1에 대해 네트워크 노드로부터 지연시간(back-off) 타이머, 예컨대 T3396를 제공받아 구동하고 있는 상황을 가정하자. 이때, 사용자가 WiFi를 사용하길 희망하여, PS 데이터 오프 기능을 활성화시키고자 한다고 가정하자. 이러한 상황에서, UE는 현재 T3396를 구동하고 있는 중인 바, 상기 UE는 PS 데이터 오프 기능의 상태가 비활성화에서 활성화로 변경되었음을 네트워크로 알릴 수 없다. 이로 인해 네트워크는 PDN 연결#1을 통해 예외 서비스 뿐만 아니라 그 외의 다른 서비스에 해당하는 모든 하향링크 데이터를 상기 UE로 전송하게 되고, 이로 인해 과금이 부여된다. 심지어, T3396을 구동중인 UE가 유휴 상태이더라도, 상기 UE는 페이징 신호에 대해서는 응답할 수 있고, 이로 인해 하향링크 데이터가 수신되고, 과금이 부여될 수 있는 문제점이 있다.

정리하면, 상기 UE가 지연시간(back-off) 타이머를 구동중이라면, NAS 요청 메시지를 전송할 수 없고, 이로 인해 사용자는 PS 데이터 오프 기능의 상태를 변경, 즉 활성화시키거나 혹은 비활성화시킨 변경 사항을 네트워크에 알릴 수 없는 문제점이 있다. 이로 인해, 사용자의 데이터의가 의도치 않게 이동통신 네트워크를 통과하게 됨으로써, 이동통신 네트워크의 자원이 낭비되고, 과금의 증가로 인하여 사용자 경험이 저하되게 된다.

<본 명세서의 개시>

1. 제안1 : UE가 RRC 연결 상태에서 SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)를 특정한 APN과 연계하여 구동하고 있는 경우

사용자가 PS 데이터 오프 기능을 활성화 또는 비활성화하려 할때, 비록 SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)가 특정 APN과 연계되어 구동중이라고 하더라도, 상기 UE의 NAS 계층은 베어러 자원 수정 요청(Bearer Resource Modification Request) 메시지(with specific APN)를 상기 특정 APN에 대응하는 PDN의 네트워크 노드로 전송할 수 있다. 이를 위해, 상기 UE는 상기 구동중인 SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)을 무시(overriding) 할 수 있다. 이때, 상기 UE는 해당 PDN의 P-GW가 상기 PS 데이터 오프 기능을 지원한다는 것을 이전에 통보 받은 경우에만, 상기 베어러 자원 수정 요청 메시지(with specific APN)를 전송할 수 있다. 상기 베어러 자원 수정 요청 메시지는 상기 PS 데이터 오프 기능의 상태를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

2. 제안2 : UE가 RRC 연결 상태에서 SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)를 특정 APN과 무관하게 구동하고 있는 경우

사용자가 PS 데이터 오프 기능을 활성화 또는 비활성화하려 할때, 비록 SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)가 특정 APN과 관계 없이 구동중이라고 하더라도, 상기 UE의 NAS 계층은 베어러 자원 수정 요청(Bearer Resource Modification Request) 메시지(without APN)를 PDN의 네트워크 노드로 전송할 수 있다. 이를 위해, 상기 UE는 상기 구동중인 SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)을 무시(overriding) 할 수 있다. 이때, 상기 UE는 해당 PDN의 P-GW가 상기 PS 데이터 오프 기능을 지원한다는 것을 이전에 통보 받은 경우에만, 상기 베어러 자원 수정 요청 메시지(with specific APN)를 전송할 수 있다. 상기 베어러 자원 수정 요청 메시지는 상기 PS 데이터 오프 기능의 상태를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 상기 베어러 자원 수정 요청 메시지는 상기 PS 데이터 오프 기능의 상태를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

도 8은 본 명세서에서 개시되는 제안 1 또는 제안 2를 예시적으로 나타낸 흐름도이다.

1-2) 먼저, UE(100)는 SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)에 대한 정보를 수신하고, 구동한다. 여기서, SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)는 UE(100)가 전송하는 어태치 요청 메시지, PDN 요청 메시지, 베어러 자원 할당 요청 메시지, 베어러 자원 수정 요청 메시지 등과 같은 SM을 위한 NAS 요청 메시지에 대한 네트워크(예컨대, MME/SGSN)의 거절 메시지에 포함되어 수신되고, 구동될 수 있다.

3) 사용자는 PS 데이터 오프 기능을 활성화 또는 비활성화한다.

4) 만약, SM 지연시간 타이머가 특정 APN과 연계하여 구동중이라면, 상기 UE(100)의 NAS 계층은 해당 APN과 연계하여 구동중인 상기 SM 지연시간 타이머를 무시/중단한다. 혹은 SM 지연시간 타이머가 특정 APN과 관계없이 구동중이라면, 상기 UE(100)의 NAS 계층은 상기 구동중인 상기 SM 지연시간 타이머를 무시/중단한다.

5) 그리고, 상기 UE(100)의 NAS 계층은 SM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 베어러 자원 수정 요청 메시지, PDN 연결 요청 메시지) 내의 PCO에 상기 PS 데이터 오프 기능의 변경된 상태 정보를 포함시켜 전송한다.

3. 제안3 : UE가 RRC 유휴 상태에서, MM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3346 타이머)를 구동하고 있는 경우,

사용자가 PS 데이터 오프 기능을 활성화 또는 비활성화하려 할때, 비록 MM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3346 타이머)가 구동중이라고 하더라도, 상기 베어러 자원 수정 요청 메시지(with specific APN 또는 without APN) 또는 PDN 연결 요청 메시지를 전송하기 위해 우선적으로 서비스 요청 메시지(혹은 확장된(Extended) 서비스 요청 메시지 또는 CP(Control Plane) 서비스 요청 메시지)를 전송할 수 있다. 또한, 상기 UE는 비록 MM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3346 타이머)가 구동중이라고 하더라도, 어태치 요청 메시지를 전송할 수 있다. 다시 말해서, 상기 PS 데이터 오프 기능의 상태 변경은 SM을 위한 NAS 요청 메시지를 통해 네트워크로 전달되어야 하지만, 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하기 위해서 상기 UE는 MM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 서비스 요청 메시지, 확장된 서비스 요청 메시지, CP 서비스 요청 메시지 혹은 어태치 요청 메시지)를 먼저 전송해야 할 수 있다. 이를 위해, 상기 UE는 상기 구동중인 MM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3346 타이머)를 무시할 수 있다. 따라서, 상기 UE는 상기 MM을 위한 요청 메시지 내에 상기 MM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3346 타이머)를 무시하는 이유에 대한 정보를 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 MM을 위한 NAS 요청 메시지 내에는 상기 MM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3346 타이머)를 무시하는 이유로서, PS 데이터 오프 기능과 관련한 것임을 나타내는 정보, PS 데이터 오프 기능의 상태의 변경을 알리기 위함이라는 정보, 중요한 SM NAS 시그널링 요청 메시지를 후속으로 전송하기 위함이라는 정보 등이 포함될 수 있다.

도 9는 본 명세서에서 개시되는 제안 3을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.

1-2) 먼저, UE(100)는 MM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3346 타이머)에 대한 정보를 수신하고, 구동한다. 여기서, MM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3346 타이머)는 UE가 전송하는 어태치 요청 메시지, TAU(tracking area update) 요청 메시지, RAU(routing area update) 요청 메시지, 서비스 요청 메시지, 확장 서비스 요청 메시지, CP 서비스 요청 메시지 등과 같은 MM을 위한 NAS 요청 메시지에 대한 네트워크(예컨대, MME/SGSN)의 거절 메시지에 포함되어 수신되고, 구동될 수 있다.

4) 상기 UE(100)의 NAS 계층은 상기 MM 지연시간 타이머를 무시/중단한다.

5) 그리고, 상기 UE(100)의 NAS 계층은 상기 MM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 상기 MM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3346 타이머)를 무시하는 이유 정보를 포함시켜 전송한다.

6) 그리고, 상기 UE(100)의 NAS 계층은 SM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 베어러 자원 수정 요청 메시지, PDN 연결 요청 메시지) 내의 PCO에 상기 PS 데이터 오프 기능의 변경된 상태 정보를 포함시켜 전송한다. 이때, 만약 SM 지연시간(back-off) 타이머 (즉, T3396)이 구동되고 있더라도 상기 SM 지연시간 타이머를 무시/중단하고, SM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 베어러 자원 수정 요청 메시지, PDN 연결 요청 메시지) 내의 PCO에 상기 PS 데이터 오프 기능의 변경된 상태 정보를 포함시켜 전송한다. 이와 같이 상기 MM 지연시간 타이머와 상기 SM 지연시간 타이머가 함께 구동되고 있는 상황에 대한 예는 도 10을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 10은 본 명세서에서 개시되는 제안 3의 변형예을 예시적으로 나타낸 흐름도이다.

1-2) 먼저, UE(100)는 SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)에 대한 정보를 수신하고, 구동한다. 아울러, UE(100)는 MM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3346 타이머)에 대한 정보를 수신하고, 구동한다.

4) 상기 UE(100)의 NAS 계층은 상기 SM 지연시간 타이머를 무시/중단한다. 상기 UE(100)의 NAS 계층은 또한, 상기 MM 지연시간 타이머를 무시/중단한다.

6) 그리고, 상기 UE(100)의 NAS 계층은 SM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 베어러 자원 수정 요청 메시지, PDN 연결 요청 메시지) 내의 PCO에 상기 PS 데이터 오프 기능의 변경된 상태 정보를 포함시켜 전송한다.

한편, 상기 MM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하기 위해서는, 상기 UE의 RRC 계층은 RRC 연결 수립 절차를 먼저 수행해야 한다. 그리고, 상기 UE의 RRC 계층은 상기 RRC 연결 수립에 대해서 먼저 액세스 제어를 수행해야 한다. 다시 말해서, 액세스 제어에 따른 차단 검사에 따라 RRC 연결 수립이 차단되지 않을 경우, 상기 UE는 RRC 연결 수립 요청 메시지를 전송하고, 그 다음 MM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 서비스 요청 메시지)를 전송하고, 이어서 SM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 베어러 자원 수정 요청 메시지)를 통해 PS 데이터 오프 기능의 상태 변경을 알릴 수 있다. 그런데, 네트워크가 혼잡 상태라면, 상기 액세스 제어에 따라 RRC 연결 수립 요청이 차단됨으로써, 전송이 실패할 가능성을 배제할 수 없다.

따라서, 본 명세서는 위와 같은 문제점 마저 해결하기 위하여, UE의 NAS 계층 및 RRC 계층의 동작을 아래와 같이 개선하는 것을 제안한다.

PS 데이터 오프 기능의 상태가 활성화로 변경되거나 또는 비활성화로 변경됨을 알리기 위한 SM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 베어러 자원 수정 요청 메시지(with specific APN 또는 without APN) 또는 PDN 연결 요청 메시지)를 전송하기 앞서, 우선 MM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 서비스 요청 메시지)를 전송해야 하고 또한 그에 앞서(즉, MM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하기에 앞서) RRC 연결 수립 절차를 수행해야 하는 경우, 상기 UE의 NAS 계층은 RRC 계층에게 액세스 제어의 스킵을 지시하는 인디케이션 혹은 상기 액세스 제어의 스킵을 유도하는 콜 타입(call type) 및/또는 RRC 수립 원인 필드 혹은 특정 카테고리를 제공한다. 그러면, 상기 UE의 RRC 계층은 상기 NAS 계층으로부터 전달받은 정보에 기반하여, 상기 액세스 제어의 차단 검사를 건너뛰(skip)거나 통과(bypass)시킨다.

또한, 상기 UE의 NAS 계층이 상기 RRC 계층으로부터 셀에 대한 액세스가 차단되어 있다는 인디케이션을 받았던 경우라도, 상기 UE의 NAS 계층은 상기 차단 인디케이션을 무시하고, 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 베어러 자원 수정 요청 메시지(with specific APN or without APN) 또는 PDN 연결 요청 메시지)를 전송하기 위해 우선 MM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 서비스 요청 메시지)를 상기 RRC 계층으로 전달할 수 있다. 이때, 상기 UE의 NAS 계층은 상기 RRC 계층에게 해당 NAS 요청 메시지의 전송을 위한 RRC 연결 수립 절차에 대한 액세스 제어의 차단 검사가 건너띄어(skip)질 수 있도록 하기 위한, 스킵 인디케이션 혹은 특정 요청 타입 및/또는 RRC 수립 원인 필드의 특정 값 혹은 특정 카테고리를 제공할 수 있다. 그러면, 상기 UE의 RRC 계층은 상기 NAS 계층으로부터 전달받은 정보에 기반하여, 상기 액세스 제어의 차단 검사를 건너뛰(skip)거나 통과(bypass)시킨다.

위에서 언급한 액세스 제어라고 함은 ACB(Access Class Barring), EAB (Extended Access Barring), ACDC(Application specific Congestion control for Data Communication)를 포함할 수 있다. 그러므로, 전술한 내용은 상기 ACB, EAB, ACDC에 해당 적용될 수 있다.

4. 제안4 : UE가 RRC 연결 상태에서 SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)를 특정한 APN과 연계하여 구동하거나 혹은 특정 APN과 무관하게 구동하고 있는 경우

사용자가 PS 데이터 오프 기능을 활성화 또는 비활성화하려 할때, 상기 UE의 NAS 계층은 SM 지연시간 타이머가 특정 APN과 연계하여 구동중이라면, 해당 APN과 관련된 PDN을 통해 SM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 베어러 자원 수정 요청 메시지, PDN 연결 요청 메시지) 혹은 MM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하지 못하는 대신, 사용자가 PS 데이터 오프 기능을 활성화 또는 비활성화하려 한 시점에 대한 타임 스탬프(time stamp)를 저장 기억한다.

이후, 해당 SM 지연시간(back-off) 타이머가 만료되면, 상기 UE는 상기 타임 스탬프에 의한 시점과 상기 타이머가 만료된 시점 간의 시간 차이 값을 산출한 후, 상기 산출된 시간 차이 값에 대한 정보를 SM을 위한 NAS 요청 메시지(예컨대, 베어러 자원 수정 요청 메시지, PDN 연결 요청 메시지) 혹은 MM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 포함시켜, 전송할 수 있다.

대안적으로, 상기 UE는 상기 타임 스탬프에 의한 시점 정보와, 상기 타이머가 만료된 시점에 대한 정보를 상기 메시지에 포함시켜 전송할 수도 있다.

즉, 전자는 정확한 시간 차이 값을 상기 UE가 산출하여 네트워크에 제공하는 것이고, 후자는 상기 UE가 상기 두 시점에 대한 정보를 네트워크에 제공하면 네트워크가 상기 두 시점의 차이 값을 산출한다.

상기 전송의 대상은 MME/SGSN 및/또는 P-GW일 수 있다. 그러면, 상기 P-GW는 상기 전달받은 정보를 상기 UE에 대한 과금을 산출하는데 활용한다. 예를 들어, 상기 P-GW는 사용자가 PS 데이터 오프 기능을 활성화한 시점을 기준으로, 해당 UE의 요금 부가를 중단할 수 있다.

이때, 상기 베어러 자원 수정 요청 메시지(with specific APN)는 상기 UE가 해당 PDN의 P-GW가 상기 PS 데이터 오프 기능을 지원한다는 것을 이전에 통보 받은 경우에만, 전송될 수 있다. 상기 베어러 자원 수정 요청 메시지는 상기 PS 데이터 오프 기능의 상태를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

전술한 제안 3은 제안 1과 함께 혹은, 제안 2와 함께, 혹은 제안 4와 함께 적용되거나 혹은 제안1, 제안2, 제안 4와 함께 적용될 수 있다.

전술한 제안 1 혹은 제안 2 내지 제안 4에서 베어러 자원 수정 요청 메시지, 어태치 요청 메시지, PDN 연결 요청 메시지는 PS 데이터 오프 기능의 변경된 상태를 네트워크에 알리기 위해 전송되는 NAS 요청 메시지이다.

한편, 위에서 설명된 SM 지연시간(back-off) 타이머(즉, T3396 타이머)는 UE가 전송하는 어태치 요청 메시지, PDN 요청 메시지, 베어러 자원 할당 요청 메시지, 베어러 자원 수정 요청 메시지 등과 같은 SM을 위한 NAS 요청 메시지에 대한 네트워크(예컨대, MME/SGSN)의 거절 메시지에 포함되어 수신되고, 구동될 수 있다. 그리고, 위에서 설명된 MM 지연시간(back-off) 타이머(예컨대, T3346 타이머)는 UE가 전송하는 어태치 요청 메시지, TAU(tracking area update) 요청 메시지, RAU(routing area update) 요청 메시지, 서비스 요청 메시지, 확장 서비스 요청 메시지, CP 서비스 요청 메시지 등과 같은 MM을 위한 NAS 요청 메시지에 대한 네트워크(예컨대, MME/SGSN)의 거절 메시지에 포함되어 수신되고, 구동될 수 있다.

한편, 종래에는 네트워크(예컨대, MME/SGSN)가 상기 UE에게 제공한 상기 MM 지연시간(back-off) 타이머 또는 SM 지연시간(back-off) 타이머가 아직 만료하지 않은 것으로 파악한 상태에서, 상기 UE로부터 다시 NAS 요청 메시지를 수신하면, 상기 네트워크(예컨대, MME/SGSN)는 다시 거절할 수 있었다. 그러나, 제안 1 혹은 제안 2 내지 제안 4에 따르면, 상기 네트워크(예컨대, MME/SGSN)는 다시 거절할 수 없고, 수락해야 한다. 즉, 상기 네트워크(예컨대, MME/SGSN)는 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 포함된 상기 PS 데이터 오프의 변경된 상태 정보를 참고하여 상기 수락을 수행한다. 유사하게, 상기 네트워크(예컨대, MME/SGSN)는 상기 MM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 포함되어 있는 상기 이유 정보를 참고하여, 상기 수락을 수행한다. 또는, 상기 UE는 상기 SM 또는 MM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 저 순위 인디케이터(low priority indicator)를 "MS is not configured for NAS signaling low priority"로 설정하여 네트워크(예컨대, MME/SGSN)에게 전송할 수 있다. 그러면, 네트워크는 상기 SM 또는 MM을 위한 NAS 요청 메시지를 거절할 수 없고 수락을 수행할 수 있다. 또는 상기 SM 또는 MM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 상기 이유 정보와 함께, 저 순위 인디케이터(low priority indicator)를 "MS is not configured for NAS signaling low priority"로 설정하여 네트워크(예컨대, MME/SGSN)에게 전송할 수 있다. 그러면, 네트워크가 상기 SM 또는 MM을 위한 NAS 요청 메시지를 거절할 수 없고 수락을 수행할 수 있다.

한편, 본 명세서의 제안들에 따르면, 상기 UE는 MM 지연시간 타이머(예컨대 T3346 타이머) 및/또는 상기 SM 지연시간 타이머(즉, T3396 타이머)가 구동중이더라도, 이를 무시할 수 있다고 위에서 설명하였다. 이러한 상기 타이머의 무시는 상기 UE가 PS 데이터 오프를 위해 무시할 수 있음으로 설정된 경우에만 가능할 수 있다. 상기 설정은 NAS 설정 MO 혹은 새로운 MO을 통해 수행되거나 혹은 USIM을 통해서 수행될 수 있다.

전술한 제안들은 서로 조합되어 사용될 수 있다.

지금까지 설명한 내용들은 하드웨어로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 11는 본 발명의 실시예에 따른 UE (100) 및 네트워크 장치의 구성 블록도이다 .

도 11에 도시된 바와 같이 상기 UE(100)는 프로세서(101)와, 메모리(102)와 송수신부(103)를 포함한다. 그리고 상기 네트워크 장치는 기지국(200) 또는 MME/SGSN(510)일 수 있다. 이러한 네트워크 장치(200 또는 510)는 프로세서(201 또는 511)와 메모리(202 또는 512)와 송수신부(203 또는 513)를 포함한다.

상기 메모리들(102, 202 또는 512)은 전술한 방법을 저장한다.

상기 프로세서들(101, 201 또는 511)은 상기 메모리들(102, 202 또는 512) 및 상기 송수신부들(103, 203 또는 513)을 각기 제어한다. 구체적으로 상기 프로세서들(101, 201 또는 511)은 상기 메모리들(102, 202 또는 512)에 저장된 상기 방법들을 각기 실행한다. 그리고 프로세서들(101, 201 또는 511)은 상기 송수신부들(103, 203 또는 513)을 통해 상기 전술한 신호들을 전송한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims

사용자 장치(UE)에서 PS(Packet Switching) 데이터 오프 기능을 사용하는 방법으로서,

PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화의 요구에 따라 SM(Session Management)을 위한 NAS(Non-Access Stratum) 요청 메시지의 전송이 필요한 상황에서, SM(Session Management) 지연시간 타이머 혹은 MM(Mobility Management) 지연시간 타이머가 구동 중인지 판단하는 단계와;

상기 판단 결과에 따라, 상기 UE의 NAS 계층이 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화 상태 정보를 포함시켜 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 SM 지연시간 타이머 혹은 상기 MM 지연시간 타이머가 구동중이라고 판단되는 경우, 만료하기 전이라도, 무시 또는 중단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는

상기 SM 지연시간 타이머 혹은 상기 MM 지연 시간 타이머를 무시한 이유에 대한 정보 또는 상기 NAS 요청 메시지에 대해서 저 순위(low priority)로 설정되지 않음을 지시하는 인디케이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 SM 지연 시간 타이머 또는 상기 MM 지연시간 타이머가 구동중이라고 판단되는 경우, 상기 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화가 요구되는 시점에 대한 타임 스탬프를 기록하는 단계를 더 포함하고,

상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는 상기 SM 지연 시간 타이머 또는 상기 MM 지연시간 타이머가 만료하면 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는

상기 타임 스탬프에 의해 파악된 시점과 상기 SM 지연 시간 타이머 또는 상기 MM 지연시간 타이머가 만료한 시점 간의 차이 값에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서, 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는

상기 타임 스탬프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 MM 지연시간 타이머가 구동중이라고 판단되는 경우, 만료하기 전이라도, 무시 또는 중단하는 단계와;

상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하기 앞서 MM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 MM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하기 앞서 RRC(radio resource control) 연결 수립 절차가 필요한 경우, 상기 UE의 NAS 계층이 액세스 제어에 따른 차단 검사의 스킵(skip)을 지시하는 인디케이션 혹은 콜 타입(call type) 혹은 RRC 수립 원인 필드의 값 혹은 카테고리 (Category) 정보를 상기 UE의 RRC 계층으로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 액세스 제어는 ACB(Access Class Barring), EAB (Extended Access Barring), ACDC(Application specific Congestion control for Data Communication) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서, 상기 MM을 위한 NAS 요청 메시지는

상기 SM 지연시간 타이머 혹은 상기 MM 지연 시간 타이머를 무시한 이유에 대한 정보 또는 상기 NAS 요청 메시지에 대해서 저 순위(low priority)로 설정되지 않음을 지시하는 인디케이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
PS(Packet Switching) 데이터 오프 기능을 사용하는 사용자 장치(UE)로서,

송수신부와;

상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는:

PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화의 요구에 따라 SM(Session Management)을 위한 NAS(Non-Access Stratum) 요청 메시지의 전송이 필요한 상황에서, SM(Session Management) 지연시간 타이머 혹은 MM(Mobility Management) 지연시간 타이머가 구동 중인지 판단하는 과정과;

상기 판단 결과에 따라, 상기 UE의 NAS 계층이 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지 내에 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화 상태 정보를 포함시켜 전송하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제11항에 있어서, 상기 프로세서는

상기 SM 지연시간 타이머 혹은 상기 MM 지연시간 타이머가 구동중이라고 판단되는 경우, 만료하기 전이라도, 무시 또는 중단하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제11항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지 내에

상기 SM 지연시간 타이머 혹은 상기 MM 지연 시간 타이머를 무시한 이유에 대한 정보 또는 상기 NAS 요청 메시지에 대해서 저 순위(low priority)로 설정되지 않음을 지시하는 인디케이터를 포함시키는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제11항에 있어서, 상기 프로세서는:

상기 SM 지연 시간 타이머 또는 상기 MM 지연시간 타이머가 구동중이라고 판단되는 경우, 상기 PS 데이터 오프 기능의 활성화 또는 비활성화가 요구되는 시점에 대한 타임 스탬프를 기록하는 과정을 더 수행하고,

상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는 상기 SM 지연 시간 타이머 또는 상기 MM 지연시간 타이머가 만료하면 전송되는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제14항에 있어서, 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는

상기 타임 스탬프에 의해 파악된 시점과 상기 SM 지연 시간 타이머 또는 상기 MM 지연시간 타이머가 만료한 시점 간의 차이 값에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제14항에 있어서, 상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지는

상기 타임 스탬프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제11항에 있어서, 상기 프로세서는

상기 MM 지연시간 타이머가 구동중이라고 판단되는 경우, 만료하기 전이라도, 무시 또는 중단하는 과정과;

상기 SM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하기 앞서 MM을 위한 NAS 요청 메시지를 전송하는 과정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
제17항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 MM을 위한 NAS 요청 메시지 내에

상기 SM 지연시간 타이머 혹은 상기 MM 지연 시간 타이머를 무시한 이유에 대한 정보 또는 상기 NAS 요청 메시지에 대해서 저 순위(low priority)로 설정되지 않음을 지시하는 인디케이터를 포함시키는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.