WO2018199590A1 - 무선 통신 시스템에서 모드 변경을 위한 타이머 값을 결정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 모드 변경을 위한 타이머 값을 결정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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timer value
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mme
psm
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김상원
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삼성전자주식회사
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • TECHNICAL FIELD This disclosure relates generally to wireless communication systems and, more particularly, to apparatus and methods for determining a timer value for mode change.
  • the Internet has evolved from a human-centered connection network where humans create and consume information, and an Internet of Things (IoT) network that exchanges and processes information among distributed components such as things.
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • M2M machine to machine
  • MTC Machine Type Communication
  • IoT Internet technology
  • IoT is a field of smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliances, advanced medical services, etc. through convergence and complex of existing information technology (IT) technology and various industries. It can be applied to.
  • the 3rd generation partnership project (3GPP) is a power saving mode in the release-12 to release the battery of the terminal.
  • PSM is a mode for further improving power consumption of the conventional radio resource control (RRC) idle mode.
  • RRC radio resource control
  • the IoT terminal transitioning from the idle mode state to the PSM state does not receive the mobile terminated data.
  • the mobility management entity (MME) of the network connected to the IoT terminal allocates a timer value to allow the IoT terminal to transition from the PSM state to the idle mode state. If the timer value expires, the IoT terminal may transition to an idle mode state and receive incoming data.
  • MME mobility management entity
  • the present disclosure provides an apparatus and method for allocating a timer value for a terminal supporting a power saving mode (PSM) in a wireless communication system to transition from an PSM state to an idle mode state.
  • PSM power saving mode
  • the present disclosure provides an apparatus and method for allocating a timer value for a terminal to transition from a PSM state to an idle mode based on a preset number of incoming data target receptions to a mobility management entity (MME) in a wireless communication system. to provide.
  • MME mobility management entity
  • the present disclosure provides an apparatus and method for allocating a timer value to a MME for transitioning from an PSM state to an idle mode state to an MME in a wireless communication system based on a time point at which an incoming data prediction occurs.
  • a method of operating a mobility management entity (MME) in a wireless communication system may include a terminal supporting a power saving mode (PSM) in an idle mode in a PSM state. Determining a timer value used for transitioning to an idle mode, and transmitting a message including information on the determined timer value to the terminal. Is determined based on any one of a mobile terminated MT data prediction time point and a reception data target reception value preset to the MME.
  • PSM power saving mode
  • an MME apparatus in a wireless communication system includes a transceiver and at least one processor operatively coupled to the transceiver, wherein the at least one processor is a PSM state in which a terminal supporting PSM is provided.
  • a terminal device in a wireless communication system includes a transceiver and at least one processor operatively coupled to the transceiver, wherein the at least one processor is configured in a PSM state from the MME. And control the transceiver to receive information regarding a timer value used to transition to an idle mode state, and to transition from a PSM state to an idle mode state based on the timer value, wherein the timer value is determined by the MME. It is determined based on any one of an incoming data expected occurrence time and a preset number of incoming data targets received by the MME.
  • a method of operating a terminal in a wireless communication system includes: receiving, from an MME, information regarding a timer value used for the terminal to transition from a PSM state to an idle mode state; Transitioning from the PSM state to the idle mode based on a value, wherein the timer value is determined by the MME based on any one of a time point at which an incoming data expected occurs and a preset number of incoming data targets received by the MME. Is determined.
  • an apparatus and a method may include a power saving mode, which is performed by a user equipment based on a preset number of incoming data targets received from a mobility management entity (MME) or an estimated time of incoming data.
  • MME mobility management entity
  • An apparatus and method may determine a timer value for a UE to transition from a PSM state to an idle mode based on a preset number of incoming data targets received or an expected time of incoming data prediction to the MME.
  • the buffering burden of (gateway, GW) can be reduced.
  • Apparatus and method by determining the timer value for the terminal transitions from the PSM state to the idle mode based on the preset number of incoming data target reception or the timing of the incoming data expected to the MME, Retransmission signaling of incoming data transmitted from an application server (AS) can be reduced.
  • AS application server
  • FIG. 1 illustrates a structure of a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 illustrates a configuration of a network entity in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 3 illustrates a configuration of a terminal in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 illustrates an example of an operation in which a mode state of a terminal supporting a power saving mode (PSM) transitions based on a timer value in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • PSM power saving mode
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a signal flow for transmitting information about a timer value in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of an MME for determining a timer value in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of an MME for determining a timer value based on the number of incoming data target reception times in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of an MME for determining a timer value based on an incoming data expected time point in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of a terminal for transitioning to a mode state based on a timer value in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • PSM power saving mode
  • FIG. 1 illustrates a structure of a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • a wireless communication system includes a terminal 110, a base station 120, an MME 130, a gateway (GW) 140, a home subscriber server (HSS) 150, a service exposure entity ( service capability exposure function (SCEF) 160, and an application server (AS) 170.
  • GW gateway
  • HSS home subscriber server
  • SCEF service capability exposure function
  • AS application server
  • the wireless communication system may further include other components according to an implementation method.
  • each entity included in the wireless communication system may be one entity or a set of multiple entities.
  • the GW 140 may include a serving GW (S-GW) and a packet data network (PDN) -GW (P-GW).
  • S-GW serving GW
  • PDN packet data network
  • P-GW packet data network
  • the terminal 110 is a device used by a user and communicates with the base station 120 through a wireless channel. In some cases, the terminal 110 may be operated without user's involvement. That is, the terminal 110 is a device for performing machine type communication (MTC) and may not be carried by the user.
  • the terminal 110 is a terminal other than a user equipment (UE), a mobile station, a subscriber station, a remote terminal, and a wireless terminal. terminal ', or' user device 'or other terms having equivalent technical meanings.
  • the base station 120 is a network infrastructure that provides a wireless access to the terminal 110.
  • Base station 120 has coverage defined as a fixed geographic area based on the distance over which a signal can be transmitted.
  • the base station 120 includes an access point (AP), an eNodeB (eNB), a 5G generation node, a wireless point, Transmission / reception point (TRP) ', 5GNB (5th Generation NodeB) or may be referred to as other terms having equivalent technical meaning.
  • AP access point
  • eNB eNodeB
  • 5G generation node a wireless point
  • TRP Transmission / reception point
  • 5GNB 5th Generation NodeB
  • the MME 130 performs various control functions related to mobility of the terminal 110. For example, the MME 130 may control a procedure related to establishing or releasing bearer between the terminal 110 and the GW 140. For another example, the MME 130 may allocate a timer value used for the UE 110 to transition to an operation mode (eg, a connected mode, an idle mode, or a PSM).
  • an operation mode eg, a connected mode, an idle mode, or a PSM.
  • the GW 140 generates a bearer with the terminal 110 for the terminal 110 to transmit and receive data according to the control of the MME 130. In addition, the GW 140 allocates an IP address to the terminal 110 and serves as an anchor.
  • the HSS 150 stores key information for authentication of the terminal 110 and a profile of a subscriber.
  • SCEF 160 is an entity that securely exposes networks from external servers such as AS 170. The SCEF 160 receives a message from the AS 170 and communicates with the HSS 150 to manage a plurality of terminal groups including the terminal 110.
  • AS 170 refers to an external server of a network to which the terminal 110 is connected. AS 170 may be referred to as a machine type communication (MTC) server, or a machine to machine (M2M) server.
  • MTC machine type communication
  • M2M machine to machine
  • the AS 170 may transmit an expected time point of mobile terminated (MT) data to be transmitted to the terminal 110 to the MME 130 through the SCEF 160 and the HSS 150.
  • the AS 170 transmits the incoming data to the terminal 110 through the SCEF 160 and the MME 130 (for example, when the data is low capacity or non-IP data), or transmits the incoming data to the terminal 110 through the GW 140, the MME 130, and the base station 120. Or to the terminal 110 through the GW 140 and the base station 120 (for example, when large data or IP data).
  • MT mobile terminated
  • FIG. 2 illustrates a configuration of a network entity in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the term 'herein' refers to a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • the network entity includes a communication unit 210, a storage unit 220, and a control unit 230.
  • the configuration illustrated in FIG. 2 may be a configuration of MME 130, GW 140, HSS 150, SCEF 160 or AS 170.
  • the communication unit 210 provides an interface for communicating with other nodes in the network.
  • the communication unit 210 converts a bitstream transmitted to another entity into a physical signal, and converts a physical signal received from another entity into a bitstream.
  • the communication unit 210 may transmit and receive a signal. Accordingly, the communication unit 210 may be referred to as a 'transmitter', 'receiver' or 'transceiver'.
  • the storage unit 220 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the network object.
  • the storage unit 220 may be configured as a volatile memory, a nonvolatile memory, or a combination of the volatile memory and the nonvolatile memory.
  • the storage 220 provides the stored data at the request of the controller 230.
  • the controller 230 may include at least one processor or may be part of the processor to control overall operations of the network entity. For example, the controller 230 transmits and receives a signal through the communication unit 210. In addition, the controller 230 records data in the storage 220 or reads data stored in the storage 220. According to various embodiments of the present disclosure, the controller 230 may increase the success rate of incoming data reception of the terminal by allocating a timer value for the operation mode transition of the terminal (eg, the terminal 110) and transmitting the assigned timer value. For example, the timer determiner 232 included in the controller 230 may determine a timer value used for the terminal 110 to transition from the PSM state to the idle mode state.
  • the timer value may be determined based on any one of a time point at which an incoming data expected occurs or a preset number of times of receiving an incoming data target.
  • the controller 230 may control the communication unit 210 to transmit a message including the information about the determined timer value.
  • the controller 230 may control the communication unit 210 to receive a tracking area update (TAU) request message from the terminal 110.
  • the controller 230 may control the communication unit 210 to receive an attach request message or a routing area update RAU request message instead of the TAU request message according to an implementation method.
  • TAU tracking area update
  • the timer determiner 232 checks the average number of transmissions of the incoming data transmitted to the terminal 110 while the terminal 110 is in the PSM state, and determines the timer value based on the confirmed number of incoming data average transmissions and a predetermined number of incoming data target receptions. Can be determined. The relationship between the average number of transmission of the incoming data, the number of reception of the incoming data target, and the timer value is determined based on the cumulative distribution function of the gamma distribution of the average number of transmission of the incoming data and the number of reception of the incoming data target.
  • the controller 230 checks when the UE 110 transitions to the idle mode based on a resource release request message (eg, a radio access bearer (E-RAB) release request) received from the base station 120 and generates an incoming data prediction from the AS 170.
  • the communication unit 210 may be controlled to receive information about a viewpoint.
  • the timer determiner 232 may determine the timer value based on a time point when the terminal 110 transitions to the idle mode state and the time point at which the incoming data expected occurs.
  • FIG. 3 illustrates a configuration of a terminal in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the term 'herein' refers to a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • the terminal 120 includes a communication unit 310, a storage unit 320, and a control unit 330.
  • the configuration illustrated in FIG. 3 may be understood as the configuration of the terminal 110.
  • the communication unit 310 performs functions for transmitting and receiving a signal through a wireless channel. According to an embodiment, the communicator 310 performs a baseband signal and bit string conversion function according to a physical layer standard of the system. In another embodiment, the communication unit 310 up-converts the baseband signal into an RF band signal, transmits the signal through an antenna, and down-converts the RF band signal received through the antenna into a baseband signal.
  • the communicator 310 may include at least one antenna array including a plurality of transmit and receive paths and a plurality of antenna elements. The communicator 310 may be referred to as a “transmitter”, a “receiver”, or a “transmitter / receiver”. In the following description, the transmission and reception operations performed by the communication unit 310 are used to mean that the above-described processing is performed.
  • the storage 320 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the terminal 110.
  • the storage unit 320 may be configured of a volatile memory, a nonvolatile memory, or a combination of the volatile memory and the nonvolatile memory.
  • the storage 320 provides stored data at the request of the controller 330.
  • the controller 330 may include at least one processor or may be part of a processor. A part of the communication unit 310 and the control unit 330 may be referred to as a communication processor (CP).
  • the controller 330 controls the overall operations of the terminal 110. For example, the controller 330 transmits and receives a signal through the communication unit 310. For another example, the controller 330 records data in the storage 320 or reads data stored in the storage 320. According to various embodiments of the present disclosure, the controller 330 may increase an incoming data reception success rate of the terminal 110 by converting an operation mode of the terminal 110 based on a timer value received from the MME 130.
  • the controller 330 controls the communication unit 310 to receive information from the MME 130 about the timer value used for the terminal 110 to transition from the PSM state to the idle mode state, and the terminal 110 controls the PSM based on the timer value. State to transition to an idle mode state.
  • the timer value is determined by the MME 130 based on any one of a time point at which an incoming data prediction occurs and a preset number of reception of an incoming data target.
  • the controller 330 controls the communication unit 310 to transmit a TAU request message, attach request message, or RAU request message to the MME 130.
  • the MTC device may support the PSM.
  • the terminal supporting the PSM ie, the MTC device
  • the operation mode may be a connected mode (eg, RRC-connected, evolved packet service (EPS) mobility management-Registered, or EPS connection management (ECM) -connected), or an idle mode (eg, RRC-Idle, EMM-Idle). , Or ECM-Idle), and PSM.
  • EPS evolved packet service
  • ECM EPS connection management
  • the terminal in the connected mode state has a logical connection with the base station.
  • the terminal in case of RRC-connected, the terminal maintains an RRC connection state with the base station.
  • the base station can check the position of the terminal in units of cells.
  • the UE in the idle mode is managed in units of a tracking area (TA), which is a larger area than the cell.
  • TA tracking area
  • the terminal in the idle mode state may transition from the idle mode state to the connected mode state when uplink data transmission is required or when a paging signal is received from the base station.
  • the terminal transitioning from the idle mode to the PSM state suspends all procedures in the idle mode and deactivates an access layer function. Accordingly, the terminal in the PSM state does not receive the paging signal and cannot receive the incoming data.
  • the terminal in the PSM state may transition to an idle mode.
  • FIG. 4 an example in which an operation mode of a terminal transitions based on the timer will be described.
  • 4 illustrates an example of an operation in which a mode state of a terminal supporting a PSM transitions based on a timer value in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure. 4 may be understood to illustrate an operation in which the mode state of the terminal 110 transitions.
  • the graph 400 illustrates a process in which the operation mode of the terminal 110 changes with time.
  • the unit of time may be an hour.
  • the terminal 110 is in a connected mode.
  • the terminal 110 transitions from the connected mode to the idle mode, and at the same time, an active timer and an extended periodic TAU timer included in the terminal 110 start ( start).
  • the activation timer refers to a timer used for a terminal supporting the PSM to transition from the idle mode state to the PSM state.
  • the activation timer may be referred to as T3324.
  • the T3324 timer value may be expressed as a difference between a time point 420 and a time point 410.
  • the extended periodic TAU timer refers to a timer used for a terminal supporting a PSM to transition from an PSM state to an idle mode state.
  • the extended periodic TAU timer may be referred to as T3412.
  • the T3412 timer value may be expressed as a difference between the time point 430 and the time 410. Since the terminal supporting the PSM needs to maintain the PSM state for a longer time for battery efficiency, the extended periodic TAU timer value should be set longer than the activation timer value.
  • the terminal 110 transitions from the idle mode state to the PSM state.
  • the incoming data may be transmitted from the AS server 170 while the terminal 110 is in the PSM state, the terminal 110 may not receive the incoming data because the function of the access layer is inactivated.
  • the terminal 110 transitions from the PSM state to the idle mode state and activates the function of the access layer.
  • the terminal 110 transitioned to the idle mode state performs an extended periodic TAU procedure to report the location of the terminal 110.
  • the terminal supporting the PSM transmits a request message to the MME 130 to receive the time value of the activation timer or the extended periodic TAU timer.
  • the request message may be a TAU request message, a RAU request message, or an attach request message.
  • the MME 130 may set a time value of the activation timer or the extended periodic TAU timer randomly for each subscriber (that is, for each terminal). The set time value is included in a response message transmitted from the MME 130 to the terminal 110.
  • the response message may be a TAU Accept, Attach Accept, or RAU Accept message.
  • the MME 130 since the MME 130 knows an activation timer and an extended periodic TAU timer value assigned to the terminal 110, the MME 130 recognizes that the terminal 110 is in a PSM state. Therefore, when a signal indicating that incoming data is to be transmitted from GW 140 is received, MME 130 requests GW 140 to buffer the incoming data. According to the above procedure, since the values of the assigned activation timer and the extended periodic TAU timer do not reflect the service characteristics (eg, PSM time, battery level, average number of incoming data transmissions) of each terminal, the buffering burden of GW 140 Can be weighted. Therefore, a packet drop may occur for the incoming data in GW 140, which has a limited buffering capacity.
  • the service characteristics eg, PSM time, battery level, average number of incoming data transmissions
  • the incoming data target reception frequency refers to the number of incoming data received by the terminal while the terminal is in the PSM state.
  • the time point at which the incoming data prediction occurs is a time point at which the incoming data is transmitted to the terminal in the state in which the access layer of the terminal is activated.
  • the time point at which the incoming data is expected to be generated means a time point at which the incoming data is transmitted to the terminal in a state in which the terminal can receive the incoming data.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a signal flow for transmitting information about a timer value in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the terminal 110 transmits a non-access stratrum (NAS) message.
  • the NAS message means a message exchanged through a signaling protocol between the terminal 110 and the MME 130.
  • the NAS message may be any one of a TAU request message, an attach request message, or a RAU request message.
  • the MME 130 receives information related to the incoming data.
  • the incoming data related information is information used to determine a timer value.
  • the incoming data related information includes information regarding the timing at which the incoming data is expected to be received or the number of times the incoming data target is received.
  • the MME 130 may receive information regarding the timing of occurrence of the expected incoming data or the number of receiving of the incoming data target according to various methods.
  • the information on the timing of the occurrence of the incoming data may be included in communication pattern information transmitted from the AS 170 through the SCEF 160 and the HSS 150.
  • the incoming data target reception frequency may be preset in the MME 130 based on a user input.
  • step S530 the MME 130 determines a T3412 timer (that is, an extended periodic TAU timer) value based on the received information about the expected occurrence time of the incoming data or the received data target number of receptions.
  • a T3412 timer that is, an extended periodic TAU timer
  • an operation of determining, by the MME 130, a T3412 timer value based on the incoming data target reception count is as follows.
  • the MME 130 may determine the timer value using table information stored in advance in the storage 220.
  • the table information is based on the number of incoming data targets received in advance in the MME 130, the success rate of incoming data reception, the average number of incoming data transmitted while the terminal 110 is in the PSM state, and the T3412 timer value previously assigned to the terminal 110. Indicates a T3412 timer value determined based on that.
  • the table information may be shown in Table 1 below.
  • the success rate is a probability that the terminal 110 can successfully receive the incoming data, Is the number of incoming data targets received, Denotes the inverse of the average number of transmissions of the incoming data transmitted while the terminal 110 is in the PSM state.
  • the previously set timer value refers to a T3412 timer value previously assigned to the terminal 110.
  • the changed timer value means a T3412 timer value that the MME 130 intends to allocate to the terminal 110.
  • success rate correspond to preset values for MME 130, Is an average value accumulated while the terminal 110 is in the PSM state.
  • the MME 130 may allocate a T3412 timer value of 117.67 hours to the terminal 110 based on the table information.
  • the relationship between each parameter included in the table information is as follows.
  • the discrete probability distribution of the number of times the incoming data is transmitted during the unit time follows the Poisson distribution.
  • the distribution of the time taken until the nth event occurs in the Poisson distribution is represented as an erlang distribution. Can be. Since the Erlang distribution assumes only the case where n is a positive integer, a gamma distribution may be considered in order to extend it to a positive real number.
  • the gamma distribution equation may be represented by Equation 1 below.
  • the number of incoming data received is expected (target) while the terminal is in the PSM state.
  • the average number of incoming data transmitted while the terminal is in the PSM state is the average number of incoming data transmitted while the terminal is in the PSM state.
  • the inverse of the average number of times of incoming data is It can be expressed as. And Are all greater than zero.
  • Is a gamma function, and the gamma function may be represented by Equation 2 below.
  • Equation 2 a is a value corresponding to n in the Erlang distribution, and a is a positive real number greater than zero.
  • Equation 3 The cumulative distribution function (C.D.F) of the gamma distribution expressed in Equation 1 may be expressed as Equation 3 below.
  • Equation 3 Is the gamma function for n, and n is the number of incoming data transmissions that occurred during the unit time. Is the inverse of the average number of times of incoming data. Since is the distribution of the time it takes for the nth event to occur in the gamma distribution, the probability of receiving the incoming data desired by the operator Cumulative distribution function of the gamma distribution to find the distribution of the time it takes for the nth event to occur. The inverse function of is calculated by Equation 4 below.
  • the T3412 timer value may be determined using the result value calculated by. More specifically, the MME 130 may determine the changed T3412 timer value by multiplying the terminal 110 with the result value calculated based on the function expression in increments / decrements of the timer value previously set.
  • Table 2 shows the relationship between the result value calculated by the above function, the previously set T3412 timer value and the changed T3412 timer value.
  • the success rate is the probability that the terminal 110 can successfully receive the incoming data, Is the number of incoming data targets received, Denotes the inverse of the average number of transmissions of the incoming data transmitted while the terminal 110 is in the PSM state.
  • the previously set timer value refers to a T3412 timer value previously assigned to the terminal 110.
  • the changed timer value means a T3412 timer value that the MME 130 intends to allocate to the terminal 110.
  • the resulting value is a function generated by Equation 4 on , Success rate, and The result value calculated when is entered.
  • success rate correspond to preset values for MME 130, Is an average value accumulated while the terminal 110 is in the PSM state.
  • the number of incoming data target receptions is set to the MME 130 twice, the success rate is set to 75%, and the average number of transmissions of the incoming data transmitted when the terminal 110 is in the PSM state is four times.
  • the MME 130 may be expressed as on , Success rate, and To calculate the result value 0.3268.
  • the MME 130 may determine a T3412 timer value 117.67 (time) to be allocated to the terminal 110 by multiplying the calculated result value by a previously set timer value 360 hours.
  • the UE 110 previously set the T3412 timer value to 360 hours, the newly allocated T3412 timer value from the MME 130 corresponds to 117.67 hours.
  • the probability that the number of unreceived data occurs twice is 75% while the terminal 110 is in the PSM state.
  • the operation of determining, by the MME 130, the T3412 timer value based on the timing of the incoming data prediction is as follows.
  • the MME 130 may receive a resource release request message from the base station 120.
  • the resource release request message may be an E-RAB Release request message.
  • the MME 130 enters an idle mode when the terminal 110 enters an idle mode based on a reception time of the received resource release request message. Can be determined. Above point May correspond to time 410 in FIG. 4.
  • the MME 130 estimates incoming data received at step S520. And a time point when the terminal 110 enters the idle mode.
  • the T3412 timer value can be determined based on. More specifically, the terminal 110 In order to successfully receive the incoming data at the UE 110 The MME 130 must start at this point because it must transition from the PSM state to the idle mode. Point in time
  • the T3412 timer value can be determined by subtracting or less than. In other words, the MME 130 may represent the T3412 timer value by Equation 5 below.
  • T3412 means a T3412 timer value (unit: time) allocated by the MME 130 to the terminal 110. Means when the incoming data expected occurs. Indicates a time point when the terminal 110 transitions from the connected mode state to the idle mode state.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of an MME for determining a timer value in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the operation disclosed in FIG. 6 may be understood as an operation of the MME 130.
  • the MME 130 determines a timer (that is, a T3412 timer) value used for the terminal 110 supporting the PSM to transition from the PSM state to the idle mode state.
  • the timer value is determined based on any one of an incoming time of an expected occurrence of incoming data and a preset number of receiving of an incoming data target.
  • the MME 130 transmits a message including the information about the determined timer value to the terminal.
  • the message including the information about the timer value may be a TAU accept, RAU accept, or attach accept message.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of an MME for determining a timer value based on the number of incoming data target reception times in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure. 7 illustrates operation 610 of FIG. 6 in more detail.
  • the MME 130 checks whether a NAS message is received from the terminal 110.
  • the NAS message may be a TAU request message, a RAU request message, or an attach request message.
  • the MME 130 may repeat the operation until it is confirmed that the NAS message has been received.
  • the MME 130 checks the average number of transmissions of the incoming data transmitted to the terminal 110 while the terminal 110 is in the PSM state.
  • the MME 130 determines the timer value based on the identified number of incoming data average transmissions and the number of reception of the incoming data target preset in the MME 130.
  • the relationship between the average number of transmissions of the incoming data, the number of receptions of the incoming data targets, and the timer value determined by the MME 130 is based on the cumulative distribution function of the average number of transmissions of the incoming data and the gamma distribution of the number of receptions of the incoming data targets. Is determined.
  • 8 is a flowchart illustrating an operation of an MME for determining a timer value based on an incoming data expected time point in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure. 8 illustrates operation 610 of FIG. 6 in more detail.
  • the MME 130 identifies a time point when the terminal 110 transitions from a connected mode state to an idle mode state. More specifically, the MME 130 determines the time when the terminal 110 transitions from the connected mode state to the idle mode based on the resource release request message received from the base station 120.
  • the MME 130 receives information on a time point at which an incoming data expected occurs from the AS 170.
  • the incoming data expected occurrence time may be included in the communication pattern.
  • the time point at which the incoming data prediction occurs may be a scheduled-communication-time included in an architecture enhancements for services capability exposure (AESE) communication pattern set.
  • AESE architecture enhancements for services capability exposure
  • the MME 130 determines the timer value based on a time point when the terminal transitions to the idle mode state and the time point at which the incoming data expected occurrence occurs. More specifically, the MME 130 determines the difference between the time point at which the incoming data expected occurs and the time point at which the terminal transitions to the idle mode state as the timer value.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of a terminal for transitioning to a mode state based on a timer value in a wireless communication system according to various embodiments of the present disclosure.
  • the operation illustrated in FIG. 9 may be understood as an operation of the terminal 110.
  • the terminal 110 receives information on a timer (that is, a T3412 timer) value used for the terminal 110 to transition from the PSM state to the idle mode state from the MME 130.
  • the information about the timer value may be included in a TAU accept, RAU accept, or Attach accept message.
  • the timer value is determined by the MME 130 based on any one of an incoming data expected occurrence time and a preset number of incoming data targets received by the MME 130.
  • step 920 the terminal 110 transitions from the idle mode state to the PSM state.
  • a timer received from the MME 130 by the terminal 110 starts.
  • step 930 the terminal 110 checks whether the started timer has expired. If the timer has not expired, the terminal 110 maintains a PSM state. When the timer expires, the terminal 110 transitions from the PSM state to the idle mode state.
  • a computer-readable storage medium for storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored in a computer readable storage medium are configured for execution by one or more processors in an electronic device.
  • One or more programs include instructions that cause an electronic device to execute methods in accordance with embodiments described in the claims or specifications of this disclosure.
  • Such programs may include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), and electrically erasable programmable ROM. (electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs (DVDs) or other forms It can be stored in an optical storage device, a magnetic cassette. Or, it may be stored in a memory composed of some or all of these combinations. In addition, each configuration memory may be included in plural.
  • non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), and electrically erasable programmable ROM.
  • EEPROM electrically erasable programmable read only memory
  • CD-ROM compact disc-ROM
  • DVDs digital versatile discs
  • It can be stored in an optical storage device, a magnetic cassette. Or, it may be stored in a memory composed of some or all of these combinations.
  • each configuration memory may be included in plural.
  • the program may be configured through a communication network composed of a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a storage area network (SAN), or a combination thereof. It may be stored in an attachable storage device that is accessible. Such a storage device may be connected to a device that performs an embodiment of the present disclosure through an external port. In addition, a separate storage device on a communication network may be connected to a device that performs an embodiment of the present disclosure.
  • a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a storage area network (SAN), or a combination thereof. It may be stored in an attachable storage device that is accessible. Such a storage device may be connected to a device that performs an embodiment of the present disclosure through an external port.
  • a separate storage device on a communication network may be connected to a device that performs an embodiment of the present disclosure.

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Abstract

본 개시는 센서 네트워크(Sensor Network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 및 사물 인터넷(Internet of Things, IoT)을 위한 기술과 관련된 것이다. 본 개시는 상기 기술을 기반으로 하는 지능형 서비스(스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 활용될 수 있다. 무선 통신 시스템에서 이동성 관리 처리부(mobility management entity, MME) 장치는 송수신부와 상기 송수신부와 기능적으로 결합된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 파워 세이빙 모드(power saving mode, PSM)을 지원하는 단말(terminal)이 PSM 상태에서 유휴 모드(Idle mode) 상태로 천이(transition)하기 위하여 이용되는 타이머(timer) 값을 결정하고, 상기 결정된 타이머 값에 관한 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말에게 송신하도록 상기 송수신부를 제어하도록 구성되며, 상기 타이머 값은, 착신(mobile terminated, MT) 데이터 예상 발생 시점(time point)과 상기 MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표(target) 수신 값 중 어느 하나에 기반하여 결정된다.

Description

무선 통신 시스템에서 모드 변경을 위한 타이머 값을 결정하기 위한 장치 및 방법
본 개시는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 모드 변경을 위한 타이머(timer) 값을 결정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE(Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
상술한 IoT 환경에서, IoT 단말은 제한된 배터리를 이용하여 장시간 동안 동작해야 하므로, 3GPP(3rd generation partnership project)는 단말의 배터리 절약을 위하여 릴리즈-12(release-12)에서 파워 세이빙 모드(power saving mode, PSM)를 도입하였다. PSM은 기존의 RRC(radio resource control) 유휴 모드(Idle mode)의 전력 소모를 더욱 개선시키기 위한 모드이다. 유휴 모드 상태에서 PSM 상태로 천이한 IoT 단말은 착신(mobile terminated) 데이터를 수신하지 않는다. 상기 IoT 단말이 연결된 네트워크 망의 이동성 관리 처리부(mobility management entity, MME)는 상기 IoT 단말이 PSM 상태에서 다시 유휴 모드 상태로 천이할 수 있도록 타이머(timer) 값을 할당한다. 상기 타이머 값이 만료(expire)하면, 상기 IoT 단말은 유휴 모드 상태로 천이하고, 착신 데이터를 수신할 수 있다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 파워 세이빙 모드(power saving mode, PSM)을 지원하는 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위한 타이머 값을 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 이동성 관리 처리부(mobility management entity, MME)에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수에 기반하여 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위한 타이머 값을 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 MME에게 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위한 타이머 값을 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 이동성 관리 처리부(mobility management entity, MME)의 동작 방법은 파워 세이빙 모드(power saving mode, PSM)을 지원하는 단말(terminal)이 PSM 상태에서 유휴 모드(Idle mode) 상태로 천이(transition)하기 위하여 이용되는 타이머(timer) 값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 타이머 값에 관한 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말에게 송신하는 과정을 포함하고, 상기 타이머 값은, 착신(mobile terminated, MT) 데이터 예상 발생 시점(time point)과 상기 MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표(target) 수신 값 중 어느 하나에 기반하여 결정된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 MME 장치는 송수신부와, 상기 송수신부와 기능적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 PSM을 지원하는 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위하여 이용되는 타이머 값을 결정하고, 상기 결정된 타이머 값에 관한 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말에게 송신하도록 상기 송수신부를 제어하도록 구성되며, 상기 타이머 값은, 착신 데이터 예상 발생 시점과 상기 MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말 장치는 송수신부와, 상기 송수신부와 기능적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 MME로부터 상기 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위하여 이용되는 타이머 값에 관한 정보를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 타이머 값에 기반하여 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하도록 구성되며, 상기 타이머 값은, 상기 MME에 의하여, 착신 데이터 예상 발생 시점과 상기 MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, MME로부터, 상기 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위하여 이용되는 타이머 값에 관한 정보를 수신하는 과정과, 상기 타이머 값에 기반하여 PSM 상태에서 유휴모드 상태로 천이하는 과정을 포함하며, 상기 타이머 값은, 상기 MME에 의하여, 착신 데이터 예상 발생 시점과 상기 MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 이동성 관리 처리부(mobility management entity, MME)에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 또는 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 단말이 파워 세이빙 모드(power saving mode, PSM) 상태에서 유휴 모드(Idle mode) 상태로 천이하기 위한 타이머 값을 결정함으로써, 단말의 착신 데이터 수신 성공율을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 또는 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위한 타이머 값을 결정함으로써, 게이트웨이(gateway, GW)의 버퍼링 부담을 경감시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 또는 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위한 타이머 값을 결정함으로써, 어플리케이션 서버(application server, AS)로부터 송신되는 착신 데이터의 재전송 시그널링을 감소시킬 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 망 개체(entity)의 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 파워 세이빙 모드(power saving mode, PSM)을 지원하는 단말의 모드 상태가 타이머 값에 기반하여 천이되는 동작의 예를 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 타이머 값에 관한 정보를 송신하기 위한 신호의 흐름을 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 타이머 값을 결정하기 위한 MME의 동작 흐름을 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 착신 데이터 목표 수신 횟수에 기반하여 타이머 값을 결정하기 위한 MME의 동작 흐름을 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 타이머 값을 결정하기 위한 MME의 동작 흐름을 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 타이머 값에 기반하여 모드 상태를 천이하기 위한 단말의 동작 흐름을 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 파워 세이빙 모드(power saving mode, 이하 PSM)을 지원하는 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위한 타이머 값을 할당하기 위한 다양한 실시 예들을 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 특정 개체(entity) 또는 노드(node)를 지칭하는 용어(예: 단말, 이동성 관리 처리부(mobility management entity, 이하 MME)), 모드 상태를 지칭하는 용어(예: 연결 모드(Connected mode), 유휴 모드(Idle mode), PSM), 특정 타이머를 지칭하는 용어(예: T3324 타이머, T3412 타이머), 및 장치의 구성요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 도시한다.
도1을 참고하면, 무선 통신 시스템은 단말(terminal) 110, 기지국(base station) 120, MME 130, 게이트웨이(gateway, GW) 140, 홈 가입자 서버(home subscriber server, HSS) 150, 서비스 노출 개체(service capability exposure function, SCEF) 160, 및 어플이케이션 서버(application server, AS) 170을 포함한다.
상기 무선 통신 시스템은 구현 방법에 따라 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신 시스템에 포함된 개체(entity)들 각각은 하나의 개체일 수도 있고, 다수의 개체들의 집합(set)일 수도 있다. 예를 들어, 도1 은 하나의 GW 140을 도시하였지만, GW 140은 S-GW(serving GW) 및 P-GW(PDN(packet data network)-GW)를 포함할 수 있다.
단말 110은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국 120과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말 110은 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말 110 은 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말 110은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
기지국 120은 단말 110에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국 120은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국 120은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)', 5GNB(5th Generation NodeB) 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
MME 130은 단말 110의 이동성(mobility)과 관련된 각종 제어 기능을 수행한다. 예를 들어, MME 130은 단말 110과 GW 140간 베어러(bearer) 설정 또는 해제와 관련된 절차를 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, MME 130은 단말 110이 동작 모드(예: 연결 모드(Connected mode), 유휴 모드, PSM)로 천이하기 위하여 이용되는 타이머 값을 할당할 수 있다.
GW 140은 MME 130의 제어에 따라서 단말 110이 데이터를 송수신하기 베어러를 단말 110과 생성한다. 또한, GW 140은 단말 110에게 IP 주소를 할당하고, 앵커 역할을 수행한다. HSS 150은 단말 110의 인증을 위한 키(key) 정보 및 가입자(subscriber)의 프로파일(profile)을 저장한다. SCEF 160은 AS 170과 같은 외부 서버로부터 네트워크를 안전하게 노출시키는 개체이다. SCEF 160은 AS 170으로부터 메시지를 수신하고, 단말 110을 포함하는 다수의 단말 그룹을 관리하기 위하여 HSS 150과 통신을 수행한다. AS 170은 단말 110이 연결된 네트워크의 외부 서버를 의미한다. AS 170은 MTC(machine type communication) 서버, 또는 M2M(machine to machine) 서버로 지칭될 수 있다. AS 170은 단말 110에게 송신하고자 하는 착신(mobile terminated, MT) 데이터의 예상 발생 시점(time point)을 SCEF 160 및 HSS 150을 통하여 MME 130에게 송신할 수 있다. 또한, AS 170은 상기 착신 데이터를 SCEF 160 및 MME 130을 통하여 단말 110에게 송신하거나(예: 저용량 데이터이거나, non-IP 데이터인 경우), GW 140, MME 130, 및 기지국 120을 통하여 단말 110에게 송신하거나, GW 140 및 기지국 120을 통하여 단말 110에게 송신할 수 있다(예: 대용량 데이터이거나, IP 데이터인 경우).
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 망 개체(entity)의 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, 망 개체는 통신부 210, 저장부 220, 제어부 230을 포함한다. 도 2에 예시된 구성은 MME 130, GW 140, HSS 150, SCEF 160 또는 AS 170의 구성일 수 있다. 통신부 210은 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 통신부 210은 다른 개체로 송신되는 비트열(bitstream)을 물리적 신호로 변환하고, 다른 개체로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 또한, 통신부 210은 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 통신부 210은 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다.
저장부 220은 망 개체의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 220은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 저장부 220은 제어부 230의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 230은 적어도 하나의 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있는데 망 개체의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 230은 통신부 210를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부 230은 저장부 220에 데이터를 기록하거나, 저장부 220에 저장된 데이터를 읽는다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부 230은 단말(예: 단말 110)의 동작 모드 천이를 위한 타이머 값을 할당하고 상기 할당된 타이머 값을 송신함으로써, 상기 단말의 착신 데이터 수신 성공율을 높일 수 있다. 예를 들어, 제어부 230에 포함된 타이머 결정부 232는 단말 110이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위하여 이용되는 타이머 값을 결정할 수 있다. 상기 타이머 값은 착신 데이터 예상 발생 시점, 또는 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정될 수 있다. 제어부 230은 상기 결정된 타이머 값에 관한 정보를 포함하는 메시지를 송신하도록 통신부 210을 제어할 수 있다.
제어부 230은 단말 110으로부터 트래킹 지역 갱신(tracking area update, TAU) 요청(request) 메시지를 수신하도록 통신부 210을 제어할 수 있다. 제어부 230은 구현 방법에 따라 상기 TAU 요청 메시지 대신에 어태치(attach) 요청 메시지 또는 라우팅 지역 갱신(routing area update RAU) 요청 메시지를 수신하도록 통신부 210을 제어할 수 있다.
타이머 결정부 232는 단말 110이 PSM 상태에 있는 동안에 단말 110으로 송신된 착신 데이터의 평균 송신 횟수를 확인하고, 상기 확인된 착신 데이터 평균 송신 횟수, 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수에 기반하여 상기 타이머 값을 결정할 수 있다. 상기 착신 데이터의 평균 송신 횟수, 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수, 및 상기 타이머 값의 관계는 상기 착신 데이터의 평균 송신 횟수 및 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수의 감마 분포의 누적분포함수에 기반하여 결정된다.
제어부 230은 기지국 120으로부터 수신된 자원 해제 요청 메시지(예: E-RAB(radio access bearer) release request)에 기반하여 단말 110이 유휴 모드 상태로 천이하는 시점을 확인하고, AS 170으로부터 착신 데이터 예상 발생 시점에 관한 정보를 수신하도록 통신부 210을 제어할 수 있다. 타이머 결정부 232는 상기 단말 110이 유휴 모드 상태로 천이하는 시점 및 상기 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 상기 타이머 값을 결정할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 3을 참고하면, 단말 120은 통신부 310, 저장부 320, 제어부 330를 포함한다. 도 3에 예시된 구성은 단말 110의 구성으로 이해될 수 있다.
통신부 310은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 일 실시 예로써, 통신부 310은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 다른 실시 예로써, 통신부 310은 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 통신부 310은 다수의 송수신 경로(path)들과 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다. 통신부 310은 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 이하 설명에서 통신부 310에 의해 수행되는 송신 및 수신 동작은 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
저장부 320은 단말 110의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부 320은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 저장부 320은 제어부 330의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 330은 적어도 하나의 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 통신부 310의 일부 및 제어부 330은 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다. 제어부 330은 단말 110의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 330은 통신부 310를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 다른 예를 들어, 제어부 330은 저장부 320에 데이터를 기록하거나, 저장부 320에 저장된 데이터를 읽는다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부 330은 MME 130으로부터 수신 받은 타이머 값에 기반하여 단말 110의 동작 모드를 변환함으로써 단말 110의 착신 데이터 수신 성공률을 높일 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부 330은 MME 130으로부터, 단말 110이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위하여 이용되는 타이머 값에 관한 정보를 수신하도록 통신부 310을 제어하고, 상기 타이머 값에 기반하여 단말 110이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하도록 구성된다. 상기 타이머 값은 MME 130에 의하여, 착신 데이터 예상 발생 시점과 MME 130에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정된다. 또한, 제어부 330은 MME 130에게 TAU 요청 메시지, 어태치 요청 메시지, 또는 RAU 요청 메시지를 송신하도록 통신부 310을 제어한다.
IoT 환경에서, 사람의 개입이 배제되고, 기계(machine)와 기계 간 통신이 수행되는 MTC가 연구되어 왔다. MTC 장치의 경우, 사람의 개입이 없고, 착신 데이터가 빈번하게 수신되지 않으므로, 배터리를 오래 유지하는 것이 요구된다. 상기 요구를 반영하기 위하여, MTC 장치는 PSM을 지원할 수 있다. PSM을 지원하는 단말(즉, MTC 장치)는 3가지의 동작 모드로 동작할 수 있다. 상기 동작 모드는 연결 모드(예: RRC-connected, EMM(EPS(evolved packet service) mobility management)-Registered, 또는 ECM(EPS connection management)-Connected), 유휴 모드(예: RRC-Idle, EMM-Idle, 또는 ECM-Idle), 및 PSM을 포함한다.
연결 모드 상태에 있는 단말은 기지국과 논리적 연결이 설정되어 있다. 예를 들어, RRC-connected의 경우, 단말은 기지국과 RRC 연결 상태를 유지한다. 이 경우, 기지국은 단말의 위치를 셀(cell) 단위로 확인할 수 있다. 유휴 모드 상태에 있는 단말은 셀보다 더 큰 지역 단위인 TA(tracking area) 단위로 관리된다. 유휴 모드 상태에 있는 단말은 상향링크 데이터 송신이 필요하거나, 또는 기지국으로부터 페이징(paging) 신호를 수신하는 경우 상기 유휴 모드 상태에서 연결 모드 상태로 천이할 수 있다. 유휴 모드 상태에서 PSM 상태로 천이한 단말은 유휴 모드의 모든 절차를 중지하고, 액세스 계층(Access Stratrum)의 기능을 비활성화(deactivation)한다. 따라서, PSM 상태인 단말은 페이징 신호를 수신하지 않으며, 착신 데이터를 수신할 수 없다. 상기 PSM 상태인 단말이 발신(mobile originated) 데이터를 송신할 필요가 있거나, 미리 설정된 타이머(timer)가 만료한 경우 상기 PSM 상태인 단말은 유휴 모드로 천이할 수 있다. 이하 도 4에서는, 상기 타이머에 기반하여 단말의 동작 모드가 천이되는 예를 서술한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 PSM을 지원하는 단말의 모드 상태가 타이머 값에 기반하여 천이되는 동작의 예를 도시한다. 도 4는 단말 110의 모드 상태가 천이되는 동작을 예시한 것으로 이해될 수 있다.
도 4를 참고하면, 그래프 400은 단말 110의 동작 모드가 시간(time)에 따라 천이되는 과정을 도시한다. 예를 들어, 상기 시간의 단위는 시간(hour)일 수 있다. 처음에 단말 110은 연결 모드 상태에 있음을 가정한다. 410 시점(time point)에서, 단말 110은 연결 모드 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하며, 이와 동시에 단말 110에 포함된 활성화 타이머(active timer) 및 확장된 주기적 TAU 타이머(extended periodic TAU timer)가 시작(start)한다. 본 개시에서, 활성화 타이머는 PSM을 지원하는 단말이 유휴 모드 상태에서 PSM 상태로 천이하기 위하여 이용되는 타이머를 의미한다. 상기 활성화 타이머는 T3324로 지칭될 수 있다. 도 4에서, T3324 타이머 값은 시점 420과 시점 410의 차이로 표현될 수 있다. 또한, 본 개시에서, 확장된 주기적 TAU 타이머는 PSM을 지원하는 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위하여 이용되는 타이머를 의미한다. 상기 확장된 주기적 TAU 타이머는 T3412로 지칭될 수 있다. 도 4에서, T3412 타이머 값은 시점 430과 시점 410의 차이로 표현될 수 있다. PSM을 지원하는 단말은 배터리 효율을 위하여 보다 긴 시간 동안 PSM 상태를 유지할 필요가 있으므로, 상기 확장된 주기적 TAU 타이머 값은 상기 활성화 타이머 값보다 길게 설정되어야 한다.
420 시점에서, 상기 활성화 타이머가 만료(expire)하면, 단말 110은 유휴 모드 상태에서 PSM 상태로 천이한다. 단말 110이 PSM 상태에 있는 동안에도 착신 데이터가 AS 서버 170으로부터 송신될 수 있지만, 단말 110은 상기 액세스 계층의 기능이 비활성화된 상태이므로 상기 착신 데이터를 수신하지 못한다.
430 시점에서, 상기 확장된 주기적 TAU 타이머가 만료하면, 단말 110은 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하고 액세스 계층의 기능을 활성화(activation)한다. 유휴 모드 상태로 천이된 단말 110은 단말 110의 위치를 보고하기 위하여 확장된 주기적 TAU 절차(extended periodic TAU procedure)를 수행한다.
PSM을 지원하는 단말은 상기 활성화 타이머 또는 확장된 주기적 TAU 타이머의 시간 값을 설정 받기 위하여 MME 130에게 요청 메시지를 송신한다. 상기 요청 메시지는 TAU 요청 메시지, RAU 요청 메시지 또는 어태치 요청 메시지일 수 있다. 상기 요청 메시지를 수신한 MME 130은 가입자 별로(다시 말해, 단말 별로) 랜덤하게 상기 활성화 타이머 또는 확장된 주기적 TAU 타이머의 시간 값을 설정할 수 있다. 상기 설정된 시간 값은 MME 130이 단말 110에게 송신하는 응답 메시지에 포함된다. 상기 응답 메시지는 TAU Accept, Attach Accept, 또는 RAU Accept 메시지일 수 있다. 또한, MME 130은 단말 110에게 할당된 활성화 타이머 및 확장된 주기적 TAU 타이머 값을 알고 있으므로, 단말 110이 PSM 상태인 것을 인지한다. 따라서, GW 140으로부터 착신 데이터가 송신될 것임을 알리는 신호가 수신되면, MME 130은 GW 140가 상기 착신 데이터를 버퍼링(buffering)하도록 요청한다. 상기 절차에 따를 경우, 할당된 활성화 타이머 및 확장된 주기적 TAU 타이머의 값은 각 단말의 서비스 특성(예: PSM 시간, 배터리 잔량, 착신 데이터 평균 송신 횟수)을 반영하지 못하므로, GW 140의 버퍼링 부담을 가중시킬 수 있다. 따라서, 버퍼링 용량(capacity)에 한계가 있는 GW 140에서 상기 착신 데이터에 대한 패킷 드랍(packet drop)이 발생할 수 있다.
이하에서는, PSM을 지원하는 단말에 대한 착신 데이터 예상 발생 시점 또는 MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 확장된 주기적 TAU 타이머 값을 결정하는 방안을 제안한다. 본 개시에서, 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수는 단말이 PSM 상태에 있는 동안에 상기 단말로 수신된 착신 데이터의 횟수를 의미한다. 또한, 본 개시에서 상기 착신 데이터 예상 발생 시점은 단말의 액세스 계층이 활성화된 상태에서 착신 데이터가 상기 단말에게 송신되는 시점을 의미한다. 다시 말해, 상기 착신 데이터 예상 발생 시점은 단말이 착신 데이터를 받을 수 있는 상태에서 상기 착신 데이터가 상기 단말에게 송신된 시점을 의미한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 타이머 값에 관한 정보를 송신하기 위한 신호의 흐름을 도시한다.
도 5를 참고하면, S510 단계에서, 단말 110은 NAS(non-access stratrum) 메시지를 송신한다. 상기 NAS 메시지는 단말 110 및 MME 130 간 시그널링 프로토콜을 통해 교환되는 메시지를 의미한다. 상기 NAS 메시지는 TAU 요청 메시지, 어태치(attach) 요청 메시지 또는 RAU 요청 메시지 중 어느 하나일 수 있다.
S520 단계에서, MME 130은 착신 데이터에 관련 정보를 수신한다. 상기 착신 데이터 관련 정보는 타이머 값을 결정하기 위하여 이용되는 정보이다. 예를 들어, 상기 착신 데이터 관련 정보는 착신 데이터 예상 발생 시점 또는 착신 데이터 목표 수신 횟수에 관한 정보를 포함한다. MME 130은 다양한 방식에 따라 상기 착신 데이터 예상 발생 시점 또는 착신 데이터 목표 수신 횟수에 관한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 착신 데이터 예상 발생 시점에 관한 정보는 AS 170으로부터 SCEF 160 및 HSS 150을 통하여 송신된 통신 패턴(communication pattern) 정보에 포함될 수 있다. 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수는 사용자 입력에 기반하여 MME 130에 미리 설정될 수 있다.
S530 단계에서, MME 130은 상기 수신된 착신 데이터 예상 발생 시점 또는 착신 데이터 목표 수신 횟수에 관한 정보에 기반하여 T3412 타이머(즉, 확장된 주기적 TAU 타이머) 값을 결정한다. 일 실시 예로써, MME 130이 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수에 기반하여 T3412 타이머 값을 결정하는 동작은 하기와 같다.
MME 130은 저장부 220에 미리 저장된 테이블 정보를 이용하여 상기 타이머 값을 결정할 수 있다. 상기 테이블 정보는 MME 130에 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수, 착신 데이터 수신 성공율, 및 단말 110이 PSM 상태에 있는 동안에 송신된 착신 데이터의 평균 송신 횟수, 및 단말 110에게 이전에 할당된 T3412 타이머 값에 기반하여 결정된 T3412 타이머 값을 나타낸다. 예를 들어, 테이블 정보는 하기의 표 1과 같이 나타날 수 있다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000001
상기 표 1에서, 성공률은 단말 110이 성공적으로 착신 데이터를 수신할 수 있는 확률,
Figure PCTKR2018004735-appb-I000002
는 착신 데이터 목표 수신 횟수,
Figure PCTKR2018004735-appb-I000003
는 단말 110이 PSM 상태에 있는 동안에 송신된 착신 데이터의 평균 송신 횟수의 역수를 의미한다. 이전에 설정된 타이머 값은 단말 110에게 이전에 할당되었던 T3412 타이머 값을 의미한다. 변경된 타이머 값은 MME 130이 단말 110에게 할당하고자 하는 T3412 타이머 값을 의미한다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000004
와 성공률은 MME 130에게 미리 설정된 값에 해당하고,
Figure PCTKR2018004735-appb-I000005
는 단말 110이 PSM 상태에 있는 동안에 누적하여 입력된 평균 값이다.
예를 들어, 상기 표 1을 참고하면, MME 130에게 착신 데이터 목표 수신 횟수가 2회, 성공률이 75%로 설정되어 있고, 단말 110이 PSM 상태일 때 송신된 착신 데이터의 평균 송신 횟수가 4회이며, 이전에 단말 110에게 할당된 T3412 타이머 값이 360시간인 경우, MME 130은 상기 테이블 정보에 기반하여 단말 110에게 117.67시간의 T3412 타이머 값을 할당할 수 있다. 상기 테이블 정보에 포함된 각각의 매개 변수(parameter)들 간의 관계는 하기와 같다.
단말이 PSM 상태에 있는 동안에 착신 데이터가 송신되는 사건이 n회 발생한다고 가정하면, 상기 착신 데이터가 단위 시간 동안에 송신된 횟수에 대한 이산확률분포는 푸아송 분포(poisson distribution)를 따른다. 여기서 착신 데이터 미수신 횟수를 줄이기 위하여 설정되는 타이머 값(즉, T3412 타이머 값)을 조절하기 위해, 상기 푸아송 분포에서 n번째 사건이 발생할 때까지 걸리는 시간에 대한 분포를 얼랑 분포(erlang distribution)로 나타낼 수 있다. 상기 얼랑 분포는 상기 n이 양의 정수인 경우만을 가정하므로, 이를 양의 실수로 확장하기 위하여 감마 분포를 고려할 수 있다. 감마 분포식은 하기의 수학식 1과 같이 나타날 수 있다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000006
상기 수학식 1에서,
Figure PCTKR2018004735-appb-I000007
는 분포의 형상과 관계 있는 형상 매개 변수(shape parameter)로서, 본 실시 예에서는 단말이 PSM 상태에 있는 동안에 기대되는(목표) 착신 데이터 수신 횟수이다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000008
는 분포의 스케일과 관계 있는 스케일 매개 변수(scale parameter)로서, 본 실시 예에서는 단말이 PSM 상태에 있는 동안에 송신된 착신 데이터 평균 송신 횟수이다. 상기 착신 데이터 평균 송신 횟수의 역수는
Figure PCTKR2018004735-appb-I000009
로 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000010
및
Figure PCTKR2018004735-appb-I000011
는 모두 0보다 큰 수이다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000012
는 감마 함수이며, 상기 감마 함수식은 하기의 수학식 2로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000013
상기 수학식 2에서, a는 상기 얼랑 분포에서 n에 대응하는 값이며, 상기 a는 0보다 큰 양의 실수이다.
상기 수학식 1에서 표현된 감마 분포식의 누적분포함수(cumulative distribution function, C.D.F)는 하기의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000014
상기 수학식 3에서,
Figure PCTKR2018004735-appb-I000015
은 n에 관한 감마 함수이며, n은 단위 시간 동안 착신 데이터 송신이 발생한 횟수이다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000016
는 착신 데이터 평균 송신 횟수의 역수이다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000017
는 감마 분포에서 n번째 사건이 발생할 때까지 걸리는 시간의 분포를 의미하므로, 운영자가 희망하는 착신 데이터 수신 성공률을 확률 변수
Figure PCTKR2018004735-appb-I000018
로 하여 n 번째 사건이 발생할 때까지 걸리는 시간의 분포를 구하기 위하여 감마 분포의 누적분포함수
Figure PCTKR2018004735-appb-I000019
의 역함수를 산출하면 하기의 수학식 4와 같다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000020
MME 130은 상기 함수식
Figure PCTKR2018004735-appb-I000021
에 의하여 산출된 결과 값을 이용하여 T3412 타이머 값을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, MME 130은 단말 110에게 이전에 설정된 타이머 값의 증/감분에 상기 함수식에 기반하여 산출된 결과 값을 곱함으로써 변경된 T3412 타이머 값을 결정할 수 있다.
상기 함수식에 의하여 산출된 결과 값과 이전에 설정된 T3412 타이머 값 및 변경된 T3412 타이머 값의 관계를 나타내면 하기의 표 2와 같다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000022
상기 표 2에서, 성공률은 단말 110이 성공적으로 착신 데이터를 수신할 수 있는 확률,
Figure PCTKR2018004735-appb-I000023
는 착신 데이터 목표 수신 횟수,
Figure PCTKR2018004735-appb-I000024
는 단말 110이 PSM 상태에 있는 동안에 송신된 착신 데이터의 평균 송신 횟수의 역수를 의미한다. 이전에 설정된 타이머 값은 단말 110에게 이전에 할당되었던 T3412 타이머 값을 의미한다. 변경된 타이머 값은 MME 130이 단말 110에게 할당하고자 하는 T3412 타이머 값을 의미한다. 결과값은 상기 수학식 4에 의하여 생성된 함수식
Figure PCTKR2018004735-appb-I000025
에
Figure PCTKR2018004735-appb-I000026
, 성공률, 및
Figure PCTKR2018004735-appb-I000027
를 입력하였을 때 산출되는 결과 값이다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000028
와 성공률은 MME 130에게 미리 설정된 값에 해당하고,
Figure PCTKR2018004735-appb-I000029
는 단말 110이 PSM 상태에 있는 동안에 누적하여 입력된 평균 값이다.
예를 들어, 상기 표 2를 참고하면, MME 130에게 착신 데이터 목표 수신 횟수가 2회, 성공률이 75%로 설정되어 있고, 단말 110이 PSM 상태일 때 송신된 착신 데이터의 평균 송신 횟수가 4회이며, 이전에 단말 110에게 할당된 T3412 타이머 값이 360시간인 경우, MME 130은 상기 함수식
Figure PCTKR2018004735-appb-I000030
에
Figure PCTKR2018004735-appb-I000031
, 성공률, 및
Figure PCTKR2018004735-appb-I000032
를 입력하여 결과 값 0.3268을 산출할 수 있다. MME 130은 상기 산출된 결과 값을 이전에 설정된 타이머 값 360시간에 곱함으로써 단말 110에게 할당하고자 하는 T3412 타이머 값 117.67(시간)을 결정할 수 있다. 다시 말해, 단말 110은 이전에 T3412 타이머 값을 360시간으로 설정하였다면, MME 130으로부터 새롭게 할당된 T3412 타이머 값은 117.67시간에 해당한다. 이 경우, 단말 110이 PSM 상태에 있는 동안에 미 착신된 데이터의 횟수가 2회 발생하는 확률이 75%가 된다.
다른 실시 예로써, MME 130이 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 T3412 타이머 값을 결정하는 동작은 하기와 같다.
도 5에서 도시되지 않았지만, MME 130은 기지국 120으로부터 자원 해제 요청 메시지를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 자원 해제 요청 메시지는 E-RAB Release request 메시지일 수 있다. MME 130은 상기 수신된 자원 해제 요청 메시지의 수신 시점에 기반하여 단말 110이 유휴 모드로 진입하는 시점
Figure PCTKR2018004735-appb-I000033
을 결정할 수 있다. 상기 시점
Figure PCTKR2018004735-appb-I000034
은 도 4에서 410 시점에 대응할 수 있다. MME 130은 S520 단계에서 수신된 착신 데이터 예상 발생 시점
Figure PCTKR2018004735-appb-I000035
및 상기 단말 110이 유휴 모드로 진입하는 시점
Figure PCTKR2018004735-appb-I000036
에 기반하여 T3412 타이머 값을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 단말 110이 시점
Figure PCTKR2018004735-appb-I000037
에서 착신 데이터를 성공적으로 수신하기 위해서는 단말 110이 시점
Figure PCTKR2018004735-appb-I000038
이전에 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하여야 하므로, MME 130은 시점
Figure PCTKR2018004735-appb-I000039
에서 시점
Figure PCTKR2018004735-appb-I000040
을 뺀 값 또는 해당 값 미만으로 T3412 타이머 값을 결정할 수 있다. 다시 말해, MME 130은 T3412 타이머 값을 하기의 수학식 5로 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000041
T3412는 MME 130이 단말 110에게 할당하는 T3412 타이머 값(단위: 시간)을 의미한다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000042
은 착신 데이터 예상 발생 시점을 의미한다.
Figure PCTKR2018004735-appb-I000043
은 단말 110이 연결 모드 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하는 시점을 의미한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 타이머 값을 결정하기 위한 MME의 동작 흐름을 도시한다. 도 6에 개시된 동작은 MME 130의 동작으로 이해될 수 있다.
도 6을 참고하면, 610 단계에서, MME 130은 PSM을 지원하는 단말 110이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위하여 이용되는 타이머(즉, T3412 타이머) 값을 결정한다. 상기 타이머 값은, 착신 데이터 예상 발생 시점과 상기 MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정된다.
610 단계에서, MME 130은 상기 결정된 타이머 값에 관한 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말에게 송신한다. 상기 타이머 값에 관한 정보를 포함하는 메시지는 TAU accept, RAU accept, 또는 attach accept 메시지일 수 있다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 착신 데이터 목표 수신 횟수에 기반하여 타이머 값을 결정하기 위한 MME의 동작 흐름을 도시한다. 도 7은 도 6의 610 동작을 보다 구체적으로 나타낸다.
도 7을 참고하면, 710 단계에서, MME 130은 단말 110으로부터 NAS 메시지를 수신하였는지 여부를 확인한다. 상기 NAS 메시지는 TAU request 메시지, RAU request 메시지 또는 attach request 메시지일 수 있다. MME 130은 상기 NAS 메시지를 수신한 것이 확인될 때까지 상기 동작을 반복할 수 있다. 상기 NAS 메시지가 수신되면 720 단계에서, MME 130은 단말 110이 PSM 상태에 있는 동안에 단말 110으로 송신된 착신 데이터의 평균 송신 횟수를 확인한다.
730 단계에서, MME 130은 상기 확인된 착신 데이터 평균 송신 횟수, MME 130에 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수에 기반하여 상기 타이머 값을 결정한다. 상기 착신 데이터의 평균 송신 횟수, 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수, 및 MME 130이 결정하고자 하는 타이머 값의 관계는 상기 착신 데이터의 평균 송신 횟수 및 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수의 감마 분포의 누적분포함수에 기반하여 결정된다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 타이머 값을 결정하기 위한 MME의 동작 흐름을 도시한다. 도 8은 도 6의 610 동작을 보다 구체적으로 나타낸다.
도 8을 참고하면, 810 단계에서, MME 130은 단말 110이 연결 모드 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하는 시점을 확인한다. 보다 구체적으로, MME 130은 기지국 120으로부터 수신된 자원 해제 요청 메시지에 기반하여 단말 110이 연결 모드 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하는 시점을 확인한다.
820 단계에서, MME 130은 AS 170으로부터 착신 데이터 예상 발생 시점에 관한 정보를 수신한다. 상기 착신 데이터 예상 발생 시점은 통신 패턴에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 착신 데이터 예상 발생 시점은 AESE(architecture enhancements for services capability exposure) 통신 패턴 집합(communication pattern set)에 포함된 스케줄링된 통신 시간(scheduled-communication-time)일 수 있다.
830 단계에서, MME 130은 상기 단말이 유휴 모드 상태로 천이하는 시점 및 상기 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 상기 타이머 값을 결정한다. 보다 구체적으로, MME 130은 상기 착신 데이터 예상 발생 시점 및 상기 단말이 유휴 모드 상태로 천이하는 시점의 차이를 상기 타이머 값으로 결정한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 타이머 값에 기반하여 모드 상태를 천이하기 위한 단말의 동작 흐름을 도시한다. 도 9에 도시된 동작은 단말 110의 동작으로 이해될 수 있다.
도 9를 참고하면, 910 단계에서, 단말 110은 MME 130으로부터 단말 110이 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이하기 위하여 이용되는 타이머(즉 T3412 타이머) 값에 관한 정보를 수신한다. 상기 타이머 값에 관한 정보는 TAU accept, RAU accept, 또는 Attach accept 메시지에 포함될 수 있다. 상기 타이머 값은, MME 130에 의하여, 착신 데이터 예상 발생 시점과 MME 130에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정된다.
920 단계에서, 단말 110은 유휴 모드 상태에서 PSM 상태로 천이한다. 단말 110이 유휴 모드 상태에서 PSM 상태로 천이함과 동시에, 단말 110이 MME 130으로부터 수신된 타이머가 시작(start)한다. 930 단계에서, 단말 110은 상기 시작된 타이머가 만료되었는지 여부를 확인한다. 상기 타이머가 만료되지 않았다면, 단말 110은 PSM 상태를 유지한다. 상기 타이머가 만료되면, 단말 110은 PSM 상태에서 유휴 모드 상태로 천이한다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 이동성 관리 처리부(mobility management entity, MME)의 동작 방법에 있어서,
    파워 세이빙 모드(power saving mode, PSM)을 지원하는 단말(terminal)이 PSM 상태에서 유휴 모드(Idle mode) 상태로 천이(transition)하기 위하여 이용되는 타이머(timer) 값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 타이머 값에 관한 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말에게 송신하는 과정을 포함하고,
    상기 타이머 값은, 상기 단말로의 착신(mobile terminated, MT) 데이터 예상 발생 시점(time point)과 상기 MME에 미리 설정된 착신 데이터 목표(target) 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정되는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 타이머 값을 결정하는 과정은,
    상기 단말이 상기 PSM 상태에 있는 동안에 상기 단말로 송신된 착신 데이터의 평균(average) 송신 횟수를 확인하는 과정과,
    상기 확인된 착신 데이터의 평균 송신 횟수, 상기 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수에 기반하여 상기 타이머 값을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 착신 데이터의 평균 송신 횟수, 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수, 및 상기 타이머 값의 관계는,
    상기 착신 데이터의 평균 송신 횟수 및 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수를 매개 변수로 하는 감마 분포의 누적분포함수에 기반하여 결정되는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 타이머 값을 결정하는 과정은,
    기지국(base station, BS)으로부터 수신된 자원 해제 요청 메시지에 기반하여, 상기 단말이 유휴 모드 상태로 천이하는 시점을 확인(identify)하는 과정과,
    어플리케이션 서버(application server, AS)로부터 상기 착신 데이터 예상 발생 시점에 관한 정보를 수신하는 과정과,
    상기 단말이 유휴 모드 상태로 천이하는 시점 및 상기 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 상기 타이머 값을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 이동성 관리 처리부(mobility management entity, MME) 장치에 있어서,
    송수신부와,
    상기 송수신부와 기능적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    파워 세이빙 모드(power saving mode, PSM)을 지원하는 단말(terminal)이 PSM 상태에서 유휴 모드(Idle mode) 상태로 천이(transition)하기 위하여 이용되는 타이머(timer) 값을 결정하고,
    상기 결정된 타이머 값에 관한 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말에게 송신하도록 상기 송수신부를 제어하도록 구성되며,
    상기 타이머 값은, 상기 단말로의 착신(mobile terminated, MT) 데이터 예상 발생 시점(time point)과 상기 MME에 미리 설정된 착신 데이터 목표(target) 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정되는 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 단말이 상기 PSM 상태에 있는 동안에 상기 단말로 송신된 착신 데이터의 평균(average) 송신 횟수를 확인하고,
    상기 확인된 착신 데이터의 평균 송신 횟수, 상기 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수에 기반하여 상기 타이머 값을 결정하도록 더 구성되는 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 착신 데이터의 평균 송신 횟수, 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수, 및 상기 타이머 값의 관계는,
    상기 착신 데이터의 평균 송신 횟수 및 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수를 매개 변수로 하는 감마 분포의 누적분포함수에 기반하여 결정되는 장치.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    기지국(base station, BS)으로부터 수신된 자원 해제 요청 메시지에 기반하여, 상기 단말이 유휴 모드 상태로 천이하는 시점을 확인(identify)하고,
    어플리케이션 서버(application server, AS)로부터 상기 착신 데이터 예상 발생 시점에 관한 정보를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 단말이 유휴 모드 상태로 천이하는 시점 및 상기 착신 데이터 예상 발생 시점에 기반하여 상기 타이머 값을 결정하도록 더 구성되는 장치.
  9. 무선 통신 시스템에서 파워 세이빙 모드(power saving mode, PSM) 모드를 지원하는 단말(terminal) 장치에 있어서,
    송수신부와,
    상기 송수신부와 기능적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    이동성 관리 처리부(mobility management entity, MME)로부터, 상기 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드(Idle mode) 상태로 천이(transition)하기 위하여 이용되는 타이머(timer) 값에 관한 정보를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 타이머 값에 기반하여 PSM 상태에서 유휴모드 상태로 천이하도록 구성되며,
    상기 타이머 값은, 상기 MME에 의하여, 상기 단말로의 착신(mobile terminated, MT) 데이터 예상 발생 시점(time point)과 상기 MME에 미리 설정된 착신 데이터 목표(target) 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정되는 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 타이머 값은,
    상기 MME에 의하여, 상기 단말이 상기 PSM 상태에 있는 동안에 상기 단말로 송신된 착신 데이터의 평균 송신 횟수, 상기 MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수에 기반하여 결정되는 장치.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 타이머 값은,
    상기 MME에 의하여, 상기 MME가 어플리케이션 서버(application server, AS)로부터 수신한 착신 데이터 예상 발생 시점 및 상기 단말이 유휴 모드 상태로 천이하는 시점의 차이에 기반하여 결정되는 장치.
  12. 무선 통신 시스템에서 파워 세이빙 모드(power saving mode, PSM) 모드를 지원하는 단말(terminal)의 동작 방법에 있어서,
    이동성 관리 처리부(mobility management entity, MME)로부터, 상기 단말이 PSM 상태에서 유휴 모드(Idle mode) 상태로 천이(transition)하기 위하여 이용되는 타이머(timer) 값에 관한 정보를 수신하는 과정과,
    상기 타이머 값에 기반하여 PSM 상태에서 유휴모드 상태로 천이하는 과정을 포함하며,
    상기 타이머 값은, 상기 MME에 의하여, 상기 단말로의 착신(mobile terminated, MT) 데이터 예상 발생 시점(time point)과 상기 MME에 미리 설정된 착신 데이터 목표(target) 수신 횟수 중 어느 하나에 기반하여 결정되는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 타이머 값은,
    상기 MME에 의하여, 상기 단말이 상기 PSM 상태에 있는 동안에 상기 단말로 송신된 착신 데이터의 평균 송신 횟수, 상기 MME에게 미리 설정된 착신 데이터 목표 수신 횟수에 기반하여 결정되는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 착신 데이터의 평균 송신 횟수, 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수, 및 상기 타이머 값의 관계는,
    상기 착신 데이터의 평균 송신 횟수 및 상기 착신 데이터 목표 수신 횟수를 매개 변수로 하는 감마 분포의 누적분포함수에 기반하여 결정되는 방법.
  15. 청구항 12에 있어서, 상기 타이머 값은,
    상기 MME에 의하여, 상기 MME가 어플리케이션 서버(application server, AS)로부터 수신한 착신 데이터 예상 발생 시점 및 상기 단말이 유휴 모드 상태로 천이하는 시점의 차이에 기반하여 결정되는 방법.
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