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WO2014182057A1 - 근접 서비스를 위해 isr 기능을 비활성화시키는 방법 - Google Patents

근접 서비스를 위해 isr 기능을 비활성화시키는 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2014182057A1
WO2014182057A1 PCT/KR2014/004041 KR2014004041W WO2014182057A1 WO 2014182057 A1 WO2014182057 A1 WO 2014182057A1 KR 2014004041 W KR2014004041 W KR 2014004041W WO 2014182057 A1 WO2014182057 A1 WO 2014182057A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
isr
terminal
proximity service
network
utran
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/004041
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김현숙
김재현
김래영
김태현
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US14/784,008 priority Critical patent/US9648578B2/en
Priority to CN201480026233.7A priority patent/CN105191368B/zh
Publication of WO2014182057A1 publication Critical patent/WO2014182057A1/ko

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H04W60/04—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration using triggered events
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    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
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    • H04W76/10—Connection setup
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    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/005—Discovery of network devices, e.g. terminals

Definitions

  • the present invention relates to a method for deactivating an idle mode signaling reduction (ISR) function.
  • ISR idle mode signaling reduction
  • the 3GPP which enacts the technical specifications of the mobile communication system, has been trying to optimize and improve the performance of 3GPP technologies since late 2004 in order to respond to various forums and new technologies related to 4G mobile communication. Started research on Term Evolution / System Architecture Evolution technology.
  • 3GPP SAE centered on 3GPP SA WG2
  • 3GPP SA WG2 is a study on network technology aimed at determining network structure and supporting mobility between heterogeneous networks in parallel with LTE work of 3GPP TSG RAN.
  • Recent important standardization issues of 3GPP Is one of. This is a work to develop a 3GPP system into a system supporting various radio access technologies based on IP, and has been aimed at an optimized packet-based system that minimizes transmission delay with improved data transmission capability.
  • the Evolved Packet System (EPS) high-level reference model defined by 3GPP SA WG2 includes non-roaming cases and roaming cases for various scenarios. See TS 23.401 and TS 23.402.
  • the network structure diagram of FIG. 1 is a simple reconfiguration.
  • 1 is a structural diagram of an evolved mobile communication network.
  • an Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) is connected to an Evolved Packet Core (EPC).
  • E-UTRAN is a radio access network defined after 3GPP Release-8 and is also called a fourth generation, that is, an LTE network. Therefore, the pre-LTE, ie third generation, radio access network is UTRAN.
  • the E-UTRAN includes a base station (or eNodeB) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the base stations (or eNodeBs) 20 may be connected to each other via an X2 interface.
  • Layers of the Radio Interface Protocol between the UE and the base station (or eNodeB) 20 are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is well known in communication systems.
  • L1 first layer
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • a RRC Radio Resource Control
  • a RRC layer which provides a transfer service, located in the third layer, controls radio resources between the UE and the network.
  • the RRC layer exchanges RRC messages between the UE and the base station.
  • an EPC may correspond to some of them, and may include a Mobility Management Entity (MME) 51, a Serving Gateway (S-GW) 52, and a PDN GW (Packet Data Network). Gateway 53, and home subscriber server 54 (HSS).
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • PDN GW Packet Data Network
  • the base station (or eNodeB) 20 is connected to the Mobility Management Entity (MME) 51 of the EPC through an S1 interface, and is connected to a Serving Gateway (S-GW) 52 through S1-U.
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • the S-GW 52 operates as a boundary point between the radio access network (RAN) and the core network, and is an element that functions to maintain a data path between the eNodeB 20 and the PDN GW 53.
  • the S-GW 52 serves as a local mobility anchor point.
  • packets may be routed through the S-GW 52 for mobility within the E-UTRAN.
  • the S-GW 52 may be connected to other 3GPP networks (RANs defined before 3GPP Release-8, for example, UTRAN or GERAN (GSM (Global System for Mobile Communication) / EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access). It can also serve as an anchor point for mobility with a network).
  • PDN GW (or P-GW) 53 corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW 53 may support policy enforcement features, packet filtering, charging support, and the like.
  • mobility management between 3GPP networks and non-3GPP networks for example, untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax) Can serve as an anchor point for.
  • untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax
  • I-WLANs Interworking Wireless Local Area Networks
  • CDMA code-division multiple access
  • WiMax trusted networks
  • FIG. 1 shows that the S-GW 52 and the PDN GW 53 are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to a single gateway configuration option. have.
  • the MME 51 is an element that performs signaling and control functions to support access to the network connection of the UE, allocation of network resources, tracking, paging, roaming and handover, and the like. .
  • the MME 51 controls control plane functions related to subscriber and session management.
  • the MME 51 manages a number of eNodeBs 22 and performs signaling for the selection of a conventional gateway for handover to other 2G / 3G networks.
  • the MME 51 performs security procedures, terminal-to-network session handling, idle terminal location management, and the like.
  • Wi-Fi Wi-Fi
  • the P-GW 53 and the HSS 54 are connected with an access authentication authorization (AAA) server 56.
  • the P-GW 53 and the AAA server 56 may be connected to an evolved packet data gateway 57 (e-PDG).
  • e-PDG evolved packet data gateway 57
  • the ePDG 57 serves as a secure node for untrusted non-3GPP networks (eg, WLAN or Wi-Fi, etc.).
  • the ePDG 57 may be connected to a WLAN access gateway 58.
  • WAG 58 may play the role of P-GW in a Wi-Fi system.
  • a terminal having IP capability is provided by an operator (ie, an operator) via various elements in the EPC, based on 3GPP access as well as non-3GPP access.
  • an IP service network eg, IMS
  • FIG. 1 illustrates various reference points (eg, S1-U, S1-MME, etc.).
  • a conceptual link defining two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 below summarizes the reference points shown in FIG. 1.
  • This reference point can be used within PLMN-to-PLMN-to-for example (for PLMN-to-PLMN handover).
  • PLMN-to-PLMN handover for PLMN-to-PLMN handover.
  • This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (eg in the case of Inter-PLMN HO).)
  • S4 Reference point between SGW and SGSN that provides relevant control and mobility support between the GPRS core and SGW's 3GPP anchor functionality. It provides related control and mobility support between GPRS Core and the 3GPP Anchor function of Serving GW.In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunneling .
  • S5 Reference point providing user plane tunneling and tunnel management between the SGW and PDN GW. It provides user plane tunneling and tunnel management between Serving GW and PDN GW.It is used because of UE mobility and when a connection to the PDN GW where no SGW is located is required for the required PDN connectivity.
  • the PDN may be an operator external public or private PDN or, for example, an in-operator PDN for the provision of IMS services. It is the reference point between the PDN GW and the packet data network.
  • Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, eg for provision of IMS services.This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.
  • Figure 2 is an exemplary view showing the functions of the main nodes of the E-UTRAN and the general EPC in general.
  • the eNodeB 20 is responsible for routing to the gateway, scheduling and sending paging messages, scheduling and sending broadcaster channels (BCHs), and uplink and downlink resources while the RRC connection is active. Function for dynamic allocation, configuration and provision for measurement of the eNodeB 20, radio bearer control, radio admission control, and connection mobility control. Within the EPC, paging can occur, LTE_IDLE state management, user planes can perform encryption, EPS bearer control, NAS signaling encryption and integrity protection.
  • BCHs broadcaster channels
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a control plane between a UE and an eNodeB
  • FIG. 4 is a structure of a radio interface protocol in a user plane between a terminal and a base station. Another example is shown.
  • the radio interface protocol is based on the 3GPP radio access network standard.
  • the air interface protocol is composed of a physical layer, a data link layer, and a network layer horizontally, and a user plane and control for data information transmission vertically. It is divided into a control plane for signal transmission.
  • the protocol layers are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is well known in communication systems, and includes L1 (first layer), L2 (second layer), and L3 (third layer). ) Can be separated.
  • OSI Open System Interconnection
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control layer on the upper side through a transport channel, and data between the medium access control layer and the physical layer is transmitted through the transport channel.
  • data is transferred between different physical layers, that is, between physical layers of a transmitting side and a receiving side through a physical channel.
  • the physical channel is composed of several subframes on the time axis and several sub-carriers on the frequency axis.
  • one subframe includes a plurality of symbols and a plurality of subcarriers on a time axis.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks, and one resource block consists of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • the transmission time interval (TTI) which is a unit time for transmitting data, is 1 ms corresponding to one subframe.
  • the physical channels existing in the physical layer of the transmitting side and the receiving side are physical downlink shared channel (PDSCH), physical uplink shared channel (PUSCH) and physical downlink control channel (PDCCH), which are control channels, It may be divided into a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of a subframe carries a control format indicator (CFI) regarding the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • CFI control format indicator
  • the wireless device first receives the CFI on the PCFICH and then monitors the PDCCH.
  • the PCFICH does not use blind decoding and is transmitted on a fixed PCFICH resource of a subframe.
  • the PHICH carries a positive-acknowledgement (ACK) / negative-acknowledgement (NACK) signal for a UL hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • ACK positive-acknowledgement
  • NACK negative-acknowledgement
  • HARQ UL hybrid automatic repeat request
  • the Physical Broadcast Channel (PBCH) is transmitted in the preceding four OFDM symbols of the second slot of the first subframe of the radio frame.
  • the PBCH carries system information necessary for the wireless device to communicate with the base station, and the system information transmitted through the PBCH is called a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the PDCCH includes resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, and random access transmitted on PDSCH. Resource allocation of higher layer control messages such as responses, sets of transmit power control commands for individual UEs in any UE group, activation of voice over internet protocol (VoIP), and the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • DCI downlink control information
  • PDSCH also called DL grant
  • PUSCH resource allocation also called UL grant
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • the Medium Access Control (MAC) layer is responsible for mapping various logical channels to various transport channels, and also for multiplexing logical channel multiplexing to map multiple logical channels to one transport channel. Play a role.
  • the MAC layer is connected to the RLC layer, which is the upper layer, by a logical channel.
  • the logical channel includes a control channel for transmitting information of a control plane according to the type of information to be transmitted. It is divided into a traffic channel that transmits user plane information.
  • the Radio Link Control (RLC) layer of the second layer adjusts the data size so that the lower layer is suitable for transmitting data to the radio section by segmenting and concatenating data received from the upper layer. It plays a role.
  • RLC Radio Link Control
  • TM Transparent Mode
  • UM Un-acknowledged Mode
  • AM Acknowledged Mode, Response mode
  • the AM RLC performs a retransmission function through an automatic repeat and request (ARQ) function for reliable data transmission.
  • ARQ automatic repeat and request
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer is an IP containing relatively large and unnecessary control information for efficient transmission in a wireless bandwidth where bandwidth is small when transmitting an IP packet such as IPv4 or IPv6. Performs Header Compression which reduces the packet header size. This transmits only the necessary information in the header portion of the data, thereby increasing the transmission efficiency of the radio section.
  • the PDCP layer also performs a security function, which is composed of encryption (Ciphering) to prevent third-party data interception and integrity protection (Integrity protection) to prevent third-party data manipulation.
  • the radio resource control layer (hereinafter RRC) layer located at the top of the third layer is defined only in the control plane, and the configuration and resetting of radio bearers (abbreviated as RBs) are performed. It is responsible for the control of logical channels, transport channels and physical channels in relation to configuration and release.
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the E-UTRAN.
  • RRC connection When there is an RRC connection (RRC connection) between the RRC of the terminal and the RRC layer of the wireless network, the terminal is in the RRC connected mode (Connected Mode), otherwise it is in the RRC idle mode (Idle Mode).
  • RRC connection RRC connection
  • the RRC state refers to whether or not the RRC of the UE is in a logical connection with the RRC of the E-UTRAN. If the RRC state is connected, the RRC_CONNECTED state is called. Since the UE in the RRC_CONNECTED state has an RRC connection, the E-UTRAN can grasp the existence of the UE in units of cells, and thus can effectively control the UE. On the other hand, the UE in the RRC_IDLE state cannot identify the existence of the UE by the E-UTRAN, and the core network manages the unit in a larger tracking area (TA) unit than the cell.
  • TA tracking area
  • each TA is identified by a tracking area identity (TAI).
  • TAI tracking area identity
  • the terminal may configure a TAI through a tracking area code (TAC), which is information broadcast in a cell.
  • TAC tracking area code
  • the terminal When the user first turns on the power of the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell, then establishes an RRC connection in the cell, and registers the terminal's information in the core network. Thereafter, the terminal stays in the RRC_IDLE state. The terminal staying in the RRC_IDLE state (re) selects a cell as needed and looks at system information or paging information. This is called camping on the cell.
  • the UE staying in the RRC_IDLE state makes an RRC connection with the RRC of the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC_CONNECTED state.
  • RRC_CONNECTED state There are several cases in which a UE in RRC_IDLE state needs to establish an RRC connection. For example, when an uplink data transmission is necessary due to a user's call attempt, or when a paging message is received from E-UTRAN, Send a response message.
  • a non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • NAS non-access stratum
  • ESM Evolved Session Management
  • the default bearer resource is characterized in that it is allocated from the network when it is connected to the network when it first accesses a specific Packet Data Network (PDN).
  • PDN Packet Data Network
  • the network allocates an IP address usable by the terminal so that the terminal can use the data service, and also allocates QoS of the default bearer.
  • LTE supports two types of bearer having a guaranteed bit rate (GBR) QoS characteristic that guarantees a specific bandwidth for data transmission and reception, and a non-GBR bearer having a best effort QoS characteristic without guaranteeing bandwidth.
  • GBR guaranteed bit rate
  • Non-GBR bearer is assigned.
  • the bearer allocated to the terminal in the network is called an evolved packet service (EPS) bearer, and when the EPS bearer is allocated, the network allocates one ID. This is called EPS Bearer ID.
  • EPS bearer ID This is called EPS Bearer ID.
  • MLR maximum bit rate
  • GRR guaranteed bit rate
  • AMBR aggregated maximum bit rate
  • 5 is a flowchart illustrating a random access procedure in 3GPP LTE.
  • the random access procedure is used for the UE 10 to obtain UL synchronization or to allocate UL radio resources to the base station, that is, the eNodeB 20.
  • the UE 10 receives a root index and a physical random access channel (PRACH) configuration index from the eNodeB 20.
  • PRACH physical random access channel
  • Each cell has 64 candidate random access preambles defined by a Zadoff-Chu (ZC) sequence, and the root index is a logical index for the UE to generate 64 candidate random access preambles.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the PRACH configuration index indicates a specific subframe and a preamble format capable of transmitting the random access preamble.
  • UE 10 transmits a randomly selected random access preamble to eNodeB 20.
  • the UE 10 selects one of the 64 candidate random access preambles. Then, the corresponding subframe is selected by the PRACH configuration index.
  • UE 10 transmits the selected random access preamble in the selected subframe.
  • the eNodeB 20 Upon receiving the random access preamble, the eNodeB 20 sends a random access response (RAR) to the UE 10.
  • RAR random access response
  • the random access response is detected in two steps. First, the UE 10 detects a PDCCH masked with a random access-RNTI (RA-RNTI). The UE 10 receives a random access response in a medium access control (MAC) protocol data unit (PDU) on the PDSCH indicated by the detected PDCCH.
  • MAC medium access control
  • E-UTRAN which is a radio access network for 4G mobile communication
  • UTRAN which is a radio access network for 3G mobile communication
  • E-UTRAN which is a radio access network for 3G mobile communication
  • ISR idle mode signaling reduction
  • proximity communication between UEs will be introduced in the next system.
  • discovery between UEs is required for proximity communication between UEs. The discovery may be performed directly between UEs, but may also be performed with the support of a network.
  • the method for deactivating the ISR function may include: activating, by the terminal, an ISR as a result of performing a routing area update (RAU) procedure or a tracking area update (TAU) procedure; Determining, by the terminal, whether to deactivate the ISR for proximity service; The terminal may include locally deactivating the activated ISR according to the determination result.
  • RAU routing area update
  • TAU tracking area update
  • the ISR activation step includes: receiving a RAU or TAU accept message; Activating the ISR according to an ISR activation indication included in the RAU or TAU accept message.
  • the determining of whether to deactivate the ISR includes: determining whether the terminal has successfully registered for proximity service; Determining whether the application of the terminal has successfully registered for the proximity service; Determining whether network-based discovery is required or permitted; It may include one or more of the process of checking whether the application of the terminal is executed for the proximity service.
  • the determining of whether to deactivate the ISR includes: checking whether there is capability for proximity service of the terminal; The method may further include at least one of checking whether the function of the proximity service of the terminal is in an enable state.
  • the method of deactivating the ISR function may further include transmitting a RAU or TAU request message after deactivating the ISR.
  • the ISR may be deactivated according to the determination result even before the timer related to ISR deactivation expires.
  • a terminal for deactivating the ISR (Idle mode Signaling Reduction) function for the proximity service.
  • the processor may include a processor for controlling the transceiver and activating the ISR as a result of performing a routing area update (RAU) procedure or a tracking area update (TAU) procedure.
  • the processor may determine whether to deactivate the activated ISR for proximity service, and locally deactivate the activated ISR according to the determination result.
  • RAU routing area update
  • TAU tracking area update
  • the ISR function is deactivated for proximity service, thereby enabling accurate detection.
  • 1 is a structural diagram of an evolved mobile communication network.
  • Figure 2 is an exemplary view showing the architecture of a general E-UTRAN and a general EPC.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a control plane between a UE and an eNodeB.
  • FIG. 4 is another exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a user plane between a terminal and a base station.
  • 5 is a flowchart illustrating a random access procedure in 3GPP LTE.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of idle mode signaling reduction (ISR) for solving a problem situation illustrated in FIG. 6.
  • ISR idle mode signaling reduction
  • 8A is an exemplary view showing a general communication.
  • 8B illustrates the concept of proximity communication expected to be introduced in next generation communication systems.
  • 9A is an exemplary diagram illustrating an example of proximity communication.
  • 9B is an exemplary diagram illustrating another example of proximity communication.
  • FIG. 10 shows an example of using a Secure User Plane Location (SUPL) service for ProSe detection.
  • SUPPL Secure User Plane Location
  • FIG. 11 illustrates a ProSe detection process using a Secure User Plane Location (SUPL) service.
  • SUPPL Secure User Plane Location
  • FIG. 13 is a configuration block diagram of a UE 100 according to one disclosure of the present specification.
  • the present invention is described based on the Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) and the Evolved Packet Core (EPC), the present invention is not limited to such a communication system, but also to all communication systems and methods to which the technical spirit of the present invention can be applied. Can be applied.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • EPC Evolved Packet Core
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a user equipment UE
  • the illustrated UE may be referred to in terms of terminal, mobile equipment (ME), and the like.
  • the UE may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a PDA, a smart phone, a multimedia device, or a non-portable device such as a PC or a vehicle-mounted device.
  • GSM EDGE Radio Access Network An acronym for GSM EDGE Radio Access Network, and refers to a wireless access section connecting a core network and a terminal by GSM / EDGE.
  • UTRAN Abbreviation for Universal Terrestrial Radio Access Network, and refers to a wireless access section connecting a terminal and a core network of 3G mobile communication.
  • E-UTRAN Abbreviation for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, and refers to a 4G mobile communication, that is, a wireless access section connecting a terminal and a core network of LTE.
  • UMTS stands for Universal Mobile Telecommunication System and means a core network of 3G mobile communication.
  • UE / MS means User Equipment / Mobile Station, terminal equipment.
  • EPS stands for Evolved Packet System and means a core network supporting a Long Term Evolution (LTE) network.
  • LTE Long Term Evolution
  • UMTS evolved network
  • PDN Public Data Network
  • PDN connection connection from the terminal to the PDN, that is, association (connection) between the terminal represented by the IP address and the PDN represented by the APN
  • PDN-GW Packet Data Network Gateway
  • Network node of EPS network that performs UE IP address allocation, Packet screening & filtering, Charging data collection
  • Serving GW Network node of EPS network performing Mobility anchor, Packet routing, Idle mode packet buffering, Triggering MME to page UE
  • APN Access Point Name: A name of an access point managed in a network, which is provided to a UE. That is, a string that refers to or distinguishes a PDN. In order to connect to the requested service or network (PDN), the P-GW goes through the name. A predefined name (string) in the network to find this P-GW (example) internet.mnc012.mcc345.gprs
  • NodeB A base station of a UMTS network, which is installed outdoors, and a cell coverage scale corresponds to a macro cell.
  • eNodeB A base station of an evolved packet system (EPS), which is installed outdoors, and a cell coverage size corresponds to a macro cell.
  • EPS evolved packet system
  • NodeB A term referring to NodeB and eNodeB.
  • MME Mobility Management Entity
  • a session is a channel for data transmission.
  • the unit may be a PDN, a bearer, or an IP flow unit.
  • the difference in each unit can be divided into the entire target network unit (APN or PDN unit), the QoS classification unit (Bearer unit), and the destination IP address unit as defined in 3GPP.
  • PDN connection (connection) A connection from the terminal to the PDN, that is, the association (connection) between the terminal represented by the IP address and the PDN represented by the APN.
  • UE Context Context information of UE used to manage UE in the network, ie Context Information composed of UE id, mobility (current location, etc.), session attributes (QoS, priority, etc.)
  • NAS Non-Access-Stratum: Upper stratum of the control plane (control plane) between the UE and the MME. Support mobility management, session management, IP address maintenance between UE and network
  • RAT Abbreviation for Radio Access Technology, which means GERAN, UTRAN, E-UTRAN and the like.
  • Proximity Service refers to the discovery (Discovery) and direct communication between the physically close UEs.
  • the proximity service is a concept including communication between UEs through a base station, and further includes communication between UEs through a third UE.
  • data of the user plane is exchanged through a direct data path without passing through a 3GPP core network (eg, EPC).
  • EPC 3GPP core network
  • Proximity A UE is located in proximity to another UE means when a predetermined proximity condition is met. Proximity conditions for detection may differ from proximity conditions for communication.
  • Range Class refers to a rough range of distances for use in ProSe detection, eg, geographical distance ranges, distance ranges as communication conditions.
  • ProSe-enabled UE means a UE that supports ProSe detection, ProSe communication and / or ProSe-supported WLAN direct communication.
  • ProSe-enabled UEs are also referred to herein simply as UEs.
  • Declarator UE A UE that announces information that may be used by nearby UEs with the right to make a detection.
  • Monitoring UE A UE that receives information of interest from other nearby UEs.
  • ProSe-enabled Network means a network that supports ProSe detection, ProSe communication and / or ProSe-supported WLAN direct communication.
  • ProSe-enabled networks are also referred to herein simply as networks.
  • ProSe Discovery When a ProSe-enabled UE is located in close proximity, it refers to a process of detecting.
  • ProSe Communication When ProSe-enabled UEs are located in close proximity, this means that communication is performed between UEs using an E-UTRAN communication path.
  • the communication path may for example be established directly between the UEs or via a local (or nearby) eNodeB.
  • ProSe Group Communication When two or more ProSe-capable UEs are in close proximity, this means performing one-to-many group communication using a common communication path established between ProSe-capable UEs.
  • ProSe E-UTRA communication means ProSe communication using E-UTRA communication path.
  • ProSe-enabled WLAN direct communication means ProSe communication using WLAN direct communication path.
  • ProSe communication path Means a communication path that supports ProSe communication.
  • the path of ProSe E-UTRA communication can be established directly between ProSe capable UEs using E-UTRA or eNodeB.
  • the path of ProSe-supported WLAN direct communication can be established directly between WLANs between ProSe capable UEs.
  • EPC Path means the communication path of the user plane via EPC.
  • ProSe UE-to-Network Relay means a communication relay between a ProSe-enabled network and a ProSe-enabled UE.
  • ProSe UE-to-UE Relay means that it serves as a communication relay between ProSe-enabled UEs.
  • ISR Interle mode Signaling Reduction
  • an eNodeB of an E-UTRAN may be located in an area where a NodeB of the UTRAN (ie, a third generation radio access network) exists.
  • the illustrated Tracking Area Identity (TAI) list indicates an area where E-UTRAN provides a service as an E-UTRAN location registration unit and includes cells of one or more eNodeBs.
  • TAI Tracking Area Identity
  • routing area indicates an area where the UTRAN provides a service as a UTRAN location registration unit and includes one or more NodeB cells.
  • the illustrated UE 100 is located at the boundary between the E-UTRAN and the UTRAN, and can camp on any one.
  • camping on means that the UE 100 accesses a cell after completing a cell selection procedure or a cell reselection procedure.
  • the location registration is performed by the MME 510, while the UE 100 camps on the UTRAN cell.
  • location registration is performed by a Serving General Packet Radio Service Support Node (SGSN) 420.
  • SGSN Serving General Packet Radio Service Support Node
  • the location registration procedure may be continued, thereby causing waste of network resources.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of idle mode signaling reduction (ISR) for solving a problem situation illustrated in FIG. 6.
  • ISR idle mode signaling reduction
  • ISR Interle mode Signaling Reduction
  • the ISR scheme enables the UE 100 to not perform location registration from a later location when the UE 100 has already registered a location by traveling between the E-UTRAN and the UTRAN once in an idle mode.
  • the UE 100 may contact the MME 510. Send an Attach Request message.
  • the MME 510 sends an update location request message to the HSS 540 to inform the attach of the UE 100.
  • the HSS 540 stores an ID of the MME 510 attached by the UE 100, and the HSS 540 sends an update location acknowledgment message containing subscriber information. Send to MME 510 to respond. The MME 510 sends an attach accept message to the UE 100. Through this, the UE 100 completes the attachment procedure to the MME 510 of the E-UTRAN cell that is currently camping on, and also registers the location of the UE 100 to the HSS 540.
  • the UE 100 moves in an E-UTRAN cell and moves to a coverage area of the UTRAN cell. At this time, the UE 100 reselects the UTRAN. Therefore, the UE 100 must register its location by performing a Routing Area Update (RAU) procedure on the UTRAN.
  • RAU Routing Area Update
  • the UE 100 sends a RAU Request message to the SGSN 420 to perform location registration with the HSS 540 through the Serving General Packet Radio Service Support Node (SGSN) 420.
  • the SGSN 420 recognizes from the RAU request message that the UE 100 previously registered location with the MME 510. Accordingly, the SGSN 420 sends a context request message to the MME 510 to obtain a context for the UE 100 from the MME 510 to which the UE 100 has registered a location.
  • SGSN Serving General Packet Radio Service Support Node
  • the MME 510 sends a context response message containing the context for the UE 100 to the SGSN 420 in response to the context request message sent by the SGSN 420.
  • the MME 510 notifies the SGSN 420 that the MME 510 itself can support the ISR function by including the 'ISR capability' or 'ISR Supported' parameter in the context response message.
  • the context information about the UE 100 included in the context response message typically includes MM (Mobility Management) context information and EPS PDN connection information of the UE.
  • the EPS PDN Connection information includes bearer context information.
  • the MME 510 may include context information for the UE 100 to be included in the context response message based on the MM context and EPS bearer context information of the UE 100 maintained by the MME 510. Set.
  • the SGSN 420 determines whether to activate ISR for the UE 100.
  • the SGSN 420 analyzes or confirms the 'ISR capability' or ISR Supported 'parameter of the context response message (Context Response) received from the MME 510 to confirm that the MME 510 supports the ISR function. Can be.
  • the SGSN 420 also supports the ISR function, so the SGSN 420 determines to activate the ISR.
  • the SGSN 420 determines to activate the ISR function. Accordingly, the SGSN 420 sends a context acknowledgment message to the MME 510 as a response to the context response message sent by the MME 510.
  • the context confirmation message includes the parameter 'ISR Activated' to inform the MME 510 that the ISR function is activated for the UE 100.
  • the SGSN 420 and the MME 510 store mutual IDs.
  • the MME 510 that receives a context acknowledgment (Context Ack) message including the 'ISR Activated' parameter from the SGSN 420 maintains the context for the UE 100.
  • Context Ack context acknowledgment
  • the SGSN 420 sends an Update Location Request message to inform the HSS 540 of the location registration of the UE 100.
  • the HSS 540 stores an ID of the SGSN 420 in which the UE 100 performs the RAU, and confirms an update location including the subscriber information of the UE 100 in the SGSN 420. ) Respond by sending a message.
  • the SGSN 420 sends a RAU Accept message to the UE 100.
  • the RAU acceptance includes the 'ISR Activated' parameter to inform the UE 100 that the ISR function is activated.
  • the location of the terminal is registered through the attachment procedure and the RAU procedure, and the ISR is activated because the MME 510 and the SGSN 420 support the ISR function.
  • the UE 100 moves back from the UTRAN to the E-UTRAN, even if the E-UTRAN cell is reselected, since the ISR is currently active, the UE 100 registers the location with the MME 510. You do not have to do it.
  • the UE 100 does not leave the routing area (RA) registered through the SGSN 420 and the tracking area identity (TA) registered through the MME 540, as long as it does not leave the network. There is no need to perform location registration again.
  • This feature is called ISR.
  • a routing area (RA) registered by the UE 100 through the SGSN 420 and a tracking area identity (TAI) list registered through the MME 510 are referred to as an ISR area.
  • the ISR function can reduce waste of network resources by eliminating the repetitive location registration procedure when the UE frequently moves between the E-UTRAN and the UTRAN / GERAN.
  • 8A is an exemplary view showing a general communication.
  • UE # 1 100-1 is in coverage of eNodeB # 1 200-1
  • UE # 2 100-2 is in coverage of eNodeB # 2 200-2.
  • Communication between the UE # 1 100-1 and the UE # 2 100-2 may be performed via a core network, eg, the S-GW 520 / P-GW 530.
  • the communication path via the core network may be referred to as an infrastructure data path.
  • communication through such an infrastructure data path will be referred to as infrastructure communication.
  • 8B illustrates the concept of proximity communication expected to be introduced in next generation communication systems.
  • SNS social network services
  • UE # 1 100-1 In order to reflect the above-described requirements, as shown in FIG. 16B, between UE # 1 100-1, UE # 2 100-2, UE # 3 100-3, or between UE # 4 100-100. 4), a method of allowing direct communication between the UE # 5 (100-5) and the UE # 6 (100-6) without the involvement of the base station (eNodeB) 200 has been discussed.
  • the UE # 1 100-1 and the UE # 4 100-4 may directly communicate with the help of the base station (eNodeB) 200.
  • the UE # 1 100-1 may serve as a relay for the UE # 2 100-2 and the UE # 3 100-3 that are far from the cell center.
  • UE # 4 100-4 may serve as a relay for UE # 5 100-5 and UE # 6 100-6 that are far from the cell center.
  • FIG. 9A is an exemplary diagram illustrating an example of proximity communication
  • FIG. 9B is an exemplary diagram illustrating another example of proximity communication.
  • FIG. 9A there is a situation where UE # 1 100-1 and UE # 2 100-2 camp on each other eNodeB while performing proximity communication through a direct communication path. Is shown.
  • FIG. 9B the UE # 1 100-1 and the UE # 2 100-2 are camping on one eNodeB 200, and are in close proximity communication through a direct communication path. The situation is shown.
  • the UE # 1 100-1 and the UE # 2 100-2 may perform proximity communication through a direct communication path not passing through the eNodeB and the core network operated by the operator.
  • direct communication path may be variously referred to as a data path for proximity service, a data path based on proximity service, or a near service communication path.
  • the communication through the direct communication path may be variously referred to as direct communication or proximity service communication or proximity service based communication.
  • FIG. 10 shows an example of using a Secure User Plane Location (SUPL) service for ProSe detection.
  • SUPPL Secure User Plane Location
  • SUPL service is a service that provides location services through a user plane.
  • the location of the UE 100 is calculated using triangulation through a plurality of base stations or triangulation with GPS assistance.
  • the illustrated SLP (SUPL Location Platform) 700 accesses the EPC to obtain location information of the UE 100 from a base station or to obtain a GPS based location from the UE 100, and delivers the obtained location information to the requester. It plays a role.
  • SUPL Secure User Plane Location
  • FIG. 11 illustrates a ProSe detection process using a Secure User Plane Location (SUPL) service.
  • SUPPL Secure User Plane Location
  • the UE-A 100a illustrates a procedure of detecting the UE-B 100b using the support of the network, that is, the SUPL service.
  • the UE-A 100a transmits a proximity request to the ProSe function server 810a.
  • the proximity request may include EPUID_A, application ID, ALUID_A, ALUID_B, window, range, and location information of the UE-A 100.
  • the proximity request may optionally include a WLAN identifier.
  • the application ID identifies an application platform server.
  • the ALUID_A and ALUID_B are IDs respectively identifying the UE-A 100a and the UE-B 100b in the application.
  • the window means a time interval in which the proximity request is valid.
  • the range represents the range class requested for the application of the set of allowed range classes.
  • the location information indicates its own location that the UE-A 100A knows about.
  • the WLAN identifier may be included when the UE-A 100A selectively requests WLAN direct detection.
  • the ProSe function server A 810a transmits a map request to the application server 850 in order to obtain a ProSe subscriber ID of the UE-B 100b.
  • the map request includes ALUID_A and ALUID_B.
  • the ProSe function server A 810a stores identifiers of the UE-A 100a and the UE-B 100b in the application, that is, ALUID_A and ALUID_B, for the period indicated in the window.
  • the application server 850 checks whether ProSe is allowed in the application of the UE-B 100b, and enables the UE-A 100a to detect the UE-B 100b. After confirming that 100b is set, a map response is transmitted to the ProSe function server A 810a.
  • the map response includes an EPC ProSe subscriber ID (ie, EPUID_B) of the UE-B 100b and an ID (ie, PFID_B) of the ProSe function server B 810b. Then, the ProSe function server A 810a stores the EPUID_B and PFID_B.
  • the ProSe Function Server A 810a forwards a Proximity Request to the ProSe Function Server B 810b to request periodic update of the location.
  • the proximity request may include EPUID_B, EPUID_A, a window, and location information of the UE-A 100a.
  • the proximity request may include a WLAN identifier.
  • the ProSe function server B 810b checks the recording of the UE-B 100b based on the EPUID_B. That is, the ProSe function server B 810b may request information about the last position of the UE-B 100B from the HSS 540. Based on the acquired position of the UE-B 100B and the position of the UE-A 100a, the ProSe function server B 810b is mutually different from the UE-A 100a and the UE-B 100B. It can be determined whether or not close proximity. If it is determined that the UE-A 100a and the UE-B 100B are not in close proximity to each other during the period shown in the window, the ProSe function server B 810b is in proximity to reject the proximity request. A request rejection message may be transmitted to the ProSe function server A 810a. Accordingly, the ProSe function server A 810a may transmit the proximity request rejection message to the UE-A 100a.
  • the UE-B 100B may receive a confirmation request regarding whether to permit the proximity request.
  • the ProSe Function Server B 810b transmits an LCS Location Reporting Request message of the UE-B 100b to the SLP-B 700B.
  • the ProSe Function Server B 810b transmits a Proximity Request Ack message to the ProSe Function Server A 810a.
  • the proximity request response message may include the location of the UE-B.
  • the proximity request response message may further include a WLAN identifier of UE-B.
  • the ProSe Function Server A 810a transmits a Location Reporting Request (LCS Location Reporting Request) message of the UE-A 100a to the SLP-A 700a. If it is determined that the UE-A 100a and the UE-B 100B are not in close proximity to each other during the period shown in the window, the ProSe function server A 810a may determine whether to cancel the proximity request. Otherwise, the ProSe Function Server A 810a sends a Proximity Request Ack message to the UE-A 100a.
  • LCS Location Reporting Request Location Reporting Request
  • ProSe detection may use the SUPL service.
  • the UE-B 100B does not perform the RAU or the TAU, so that the HSS 540 is the exact last position of the UE-B 100B. No information about. Therefore, the ProSe function server B 810b cannot correctly determine whether the UE-A 100a and the UE-B 100B are close to each other.
  • the HSS 540 upon receiving a location update request message from the MME 510 or SGSN 420 according to the TAU / RAU, the HSS 540 receives an MME. 510 and SGSN 420 are simply registered, and have only the information shown in Table 2 below. That is, from the information shown in Table 2, it can be seen whether the UE-B 100b is currently in E-UTRAN or UTRAN / GERAN.
  • the UE-B 100b does not perform the RAU / TAU, it is impossible to know whether the UE-B 100b is currently in the E-UTRAN or the UTRAN / GERAN. That is, in the HSS 540, the UE-b 100b is currently in E-UTRAN coverage capable of ProSe service (ie, TAU area under MME jurisdiction) or outside coverage (ie, UTRAN / GERAN RAU / LAU under SGSN jurisdiction). It is difficult to determine the area, in general the SGSN management area, and the overlapping area with the TAU area, and the non-overlapping area.
  • ProSe service ie, TAU area under MME jurisdiction
  • outside coverage ie, UTRAN / GERAN RAU / LAU under SGSN jurisdiction
  • the HSS 540 may have a map of the operator's network that is mapped to the ID / SGSN address of the MME, and between the UE-A 100a and the UE-B 100b that has transmitted the proximity request through the corresponding information.
  • the approximate proximity of can be estimated, but it is difficult to estimate the proximity because ISR is not known exactly where it is currently.
  • the disclosures of the present specification present methods for enabling detection for proximity service in a mobile communication system such as 3GPP EPS (Evolved Packet System) to be efficiently performed.
  • 3GPP EPS Evolved Packet System
  • one disclosure of the present specification proposes a scheme for enabling the deactivation of an ISR that has already been activated at a UE for a proximity service.
  • the conventional conditions that the UE can deactivate the ISR locally is as follows.
  • E-UTRAN is selected by a UE connected to UTRAN
  • E-UTRAN is selected in the GERAN READY state.
  • the UE could not deactivate the ISR for proximity service.
  • one disclosure of this specification also newly presents a condition that allows a UE to deactivate ISR for proximity service.
  • the UE-B 100b selects the UTRAN and performs the attachment procedure with the SGSN-B 420b.
  • the UE-B 100b transmits a TAU Request message to the MME-B 510b in charge of itself.
  • the MME-B 510b transmits a context request message to the SGSN-B 420b to obtain a context for the UE-B 100b.
  • the SGSN-B 420b Upon receiving the context request message, the SGSN-B 420b transmits a context response message including information on its ISR capability to the MME-B 510b. .
  • the MME-B 510b determines whether ISR is active as in the prior art. In this case, whether the ISR is active may be determined by whether the SGSN-B 420b and the MME-B 510b have ISR capability.
  • the MME-B 510b When the MME-B 510b determines to activate the ISR, the MME-B 510b transmits a Context Ack message to the SGSN-B 420b.
  • the context response message may include an indicator indicating that the ISR is activated.
  • the MME-B 510b sends an Update Location Request message to inform the HSS 540 of the location registration of the UE-B 100b.
  • the HSS 540 responds by sending an Update Location Ack message to the MME-B 510b.
  • the MME-B 510b may include an indicator indicating that ISR is activated in a TAU Accept message, which is a response to the TAU request message, and transmit the same.
  • ISR has been activated for the UE-B 100b. Therefore, even if the UE-B 100b camps on the UTRAN region, since the RAU procedure is not performed later, the location update of the UE-B 100b with respect to the HSS 540 is not performed. However, this causes the HSS 540 to not know whether the UE-B 100b is currently in E-UTRAN or in UTRAN / GERAN, and the UE-A 100a and the UE-B 100b Detection becomes difficult in the liver.
  • the UE-B 100B provides a proximity service (e.g., a UE-A 100A) or a network node (e.g., an MME-B 510b or a ProSe function server B 810b). Receives a request message for performing a procedure of Proximity Service) or a notification message informing the procedure. Or you can receive a message about the authorization for a particular service / application. In particular, it may receive a message as to whether it is in a state of being authorized to use the detection service under network support.
  • a proximity service e.g., a UE-A 100A
  • a network node e.g., an MME-B 510b or a ProSe function server B 810b.
  • the UE-B 100b evaluates whether ProSe related procedures can be performed. For example, it is checked whether the UE-B 100b has ProSe capability, and if so, whether the ProSe capability is enabled. In addition, the UE-B 100b performs an appropriate authorization process with the network to confirm whether or not configuration information related to ProSe has been received. In particular, it is possible to check whether a license for a specific service / application and a detection service under network support are permitted to be used. Also, it may be checked whether an application of the terminal is executed for the proximity service.
  • This evaluation step may not be performed as optional.
  • the evaluation may be omitted based on information obtained while performing another procedure.
  • the UE-B 100b checks whether it is currently in an active state of the ISR. That is, it is checked whether the ISR is activated according to the indicator indicating ISR activation in the TAU accept message described above. Or, if the RAU procedure or the attachment procedure was previously performed, check whether the ISR is activated according to the indicator indicating the ISR activation in the RAU accept message or the attachment accept message.
  • the UE-B 100b determines whether the UE-B 100b locally deactivates the activated ISR.
  • the UE-B 100b performs a TAU procedure (or RAU procedure) when necessary (eg, when the RAT is changed), so that its latest position is determined by the HSS ( To be accurately reflected in 540).
  • a TAU procedure or RAU procedure
  • one or more of the following may be newly added as a condition for determining whether to deactivate the ISR.
  • the ISR is internally Can be disabled.
  • the ISR may be internally deactivated. For example, even if an ISR related timer, such as a RAT-specific deactivation ISR timer, expires, if the UE-B 100b receives a successful response to registration of an application of a proximity service, UE-B 100b considers that the application is running and needs EPC-level ProSe discovery, and may internally deactivate the ISR.
  • an ISR related timer such as a RAT-specific deactivation ISR timer
  • the UE-B 100b may not internally activate the ISR even if it receives information on the ISR activation later from the network.
  • the UE-B 100b may inform the network of the ISR deactivation state and may directly or indirectly indicate that the EPC-based ProSe discovery service is currently available.
  • the ISR may be internally deactivated.
  • the ISR may be deactivated internally.
  • proximity services e.g., setting preferences for users who will or will not use ISR at certain times, at specific times for specific ProSe services / applications;
  • FIG. 13 is a configuration block diagram of a UE 100 according to one disclosure of the present specification.
  • the UE 100 includes a storage means 101, a controller 102, and a transceiver 103.
  • the storage means 101 stores the above-described method.
  • the controller 102 controls the storage means 101 and the transceiver unit 103. Specifically, the controller 102 executes the methods stored in the storage means 101, respectively. The controller 102 transmits the above-described signals through the transceiver 103.

Landscapes

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

Abstract

본 명세서의 일 개시는 근접 서비스를 위해 단말이 ISR(Idle mode Signaling Reduction) 기능을 비활성화시키는 방법을 제공한다. 상기 ISR 기능을 비활성화시키는 방법은 상기 단말이, RAU(Routing Area Update) 절차 또는 TAU(Tracking Area Update) 절차의 수행 결과로서 ISR을 활성화하는 단계와; 상기 단말이, 근접 서비스(Proximity Service)를 위해 상기 ISR을 비활성화할지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단말이, 상기 판단 결과에 따라 상기 활성화된 ISR을 내부적으로(locally) 비활성화하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

근접 서비스를 위해 ISR 기능을 비활성화시키는 방법
본 발명은 ISR(Idle mode Signaling Reduction) 기능의 비활성 방법에 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 model)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.
도시된 바와 같이, EPC(Evolved Packet Core)에 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)가 연결되어 있다. 상기 E-UTRAN은 3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 무선 액세스 네트워크로서 4세대, 즉 LTE 네트워크라고 불리기도 한다. 그러므로, LTE 이전, 즉 3세대 무선 액세스 네트워크는 UTRAN이다.
상기 E-UTRAN은 UE(User Equipment)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(또는 eNodeB)(20)을 포함한다. 기지국(또는 eNodeB)(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다.
상기 UE와 기지국(또는 eNodeB)(20) 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 UE와 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 UE와 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
한편, EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, MME(Mobility Management Entity)(51), S-GW(Serving Gateway)(52), PDN GW(Packet Data Network Gateway)(53), 홈 가입자 서버(HSS; home subscriber server, 54)를 도시한다.
상기 기지국(또는 eNodeB)(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC의 MME(Mobility Management Entity)(51)과 연결되고, 그리고 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)(52)와 연결된다.
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, UE(User Equipment)가 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 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(policy 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 Configuration 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(22)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.
한편, 최근 고속 데이터 트래픽은 매우 급격하게 증가하고 있다. 이러한 트래픽의 증가를 대처하기 위해서는, UE의 트래픽을 WLAN(Wi-Fi)으로 우회(offloading)시키기 위한 기술들이 소개되고 있다.
P-GW(53) 및 HSS(54)는 AAA(access authentication authorization) 서버(56)와 연결된다. P-GW(53) 및 AAA 서버(56)는 e-PDG(evolved packet data gateway, 57)와 연결될 수 있다. 상기 ePDG(57)는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, WLAN 또는 Wi-Fi 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다. 상기 ePDG(57)는 WAG(WLAN access gateway, 58)와 연결될 수 있다. WAG(58)는 Wi-Fi 시스템에서 P-GW의 역할을 담당할 수 있다.
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.
표 1
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(Reference point between E-UTRAN and Serving GW for the per bearer user plane tunnelling and inter eNodeB path switching during handover)
S3 유휴(Idle) 및/또는 활성화 상태에서 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성에 대한 사용자 및 베어러 정보 교환을 제공하는 MME와 SGSN(Serving General packet radio Service Support Node) 간의 레퍼런스 포인트. 이 레퍼런스 포인트는 PLMN-내 또는 PLMN-간(예를 들어, PLMN-간 핸드오버의 경우)에 사용될 수 있음) (It enables user and bearer information exchange for inter 3GPP access network mobility in Idle and/or active state. This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (e.g. in the case of Inter-PLMN HO).)
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(It provides related control and mobility support between GPRS Core and the 3GPP Anchor function of Serving GW. In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunnelling.)
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(It provides user plane tunnelling and tunnel management between Serving GW and PDN GW. It is used for Serving GW relocation due to UE mobility and if the Serving GW needs to connect to a non-collocated PDN GW for the required PDN connectivity.)
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(It is the reference point between the PDN GW and the packet data network. Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, e.g. for provision of IMS services. This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.)
도 2는 일반적으로 E-UTRAN과 일반적인 EPC의 주요 노드의 기능을 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, eNodeB(20)는 RRC 연결이 활성화되어 있는 동안 게이트웨이로의 라우팅, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송, 브로드캐스터 채널(BCH)의 스케줄링 및 전송, 상향링크 및 하향 링크에서의 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 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 Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)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 하향링크 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 Mode, 투명모드), UM (Un-acknowledged Mode, 무응답모드), 및 AM (Acknowledged Mode, 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, 무선 운반자(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 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 Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC휴지상태(Idle Mode)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 메시지를 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.
도 5는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.
랜덤 액세스 과정은 UE(10)가 기지국, 즉 eNodeB(20)과 UL 동기를 얻거나 UL 무선자원을 할당받기 위해 사용된다.
UE(10)는 루트 인덱스(root index)와 PRACH(physical random access channel) 설정 인덱스(configuration 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 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.
한편, 4세대 이동통신을 위한 무선 액세스 네트워크인 E-UTRAN은 고비용을 요구하므로, 그 확대 속도가 빠르지 않은 편이다. 따라서 3세대 이동통신을 위한 무선 액세스 네트워크인 UTRAN과 세대 이동통신을 위한 무선 액세스 네트워크인 E-UTRAN과 혼재할 수 있다. 이러한 상황에서 UE가 E-UTRAN과 UTRAN 사이를 왕래하는 경우 위치 등록이 자주 발생하게 된다. 이와 같이 빈번한 위치 등록으로 인해 네트워크 시그널링이 많아짐에 따라 ISR(Idle mode Signaling Reduction) 기법이 대두되었다. 상기 ISR 기법은 UE가 휴지모드(idle mode)에서 E-UTRAN과 UTRAN 사이를 한차례 왕래하여 이미 위치 등록을 한 경우에는, 이후의 왕래부터는 위치 등록을 수행하지 않을 수 있도록 한다.
다른 한편, SNS(Social Network Service)에 대한 사용자 요구사항의 증가로 인해 물리적으로 가까운 거리의 UE들 간의 근접 통신(Proximity Communication)에 대한 요구는 더욱더 증대되고 있다. 따라서, 차기 시스템에서는 UE간의 근접 통신이 도입될 것으로 논의되고 있다. 그런데, UE간의 근접 통신을 위해서는 UE들간의 탐지(discovery)가 필요하다. 상기 탐지(discovery)는 UE들간에 직접적으로 수행될 수도 있지만, 네트워크의 지원 하에 수행될 수도 있다.
그런데, 앞서 설명한 ISR이 활성화된 경우, UE가 휴지모드(idle mode)에서 E-UTRAN과 UTRAN 사이를 왕래하더라도, 위치 등록이 수행되지 않음으로써, 네트워크의 지원에 의한 UE들 간의 탐지(discovery)가 올바르게 수행되지 않을 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 명세서의 일 개시는 전술한 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 근접 서비스를 위해 단말이 ISR(Idle mode Signaling Reduction) 기능을 비활성화시키는 방법을 제공한다. 상기 ISR 기능을 비활성화시키는 방법은 상기 단말이, RAU(Routing Area Update) 절차 또는 TAU(Tracking Area Update) 절차의 수행 결과로서 ISR을 활성화하는 단계와; 상기 단말이, 근접 서비스(Proximity Service)를 위해 상기 ISR을 비활성화할지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단말이, 상기 판단 결과에 따라 상기 활성화된 ISR을 내부적으로(locally) 비활성화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 ISR 활성화 단계는: RAU 또는 TAU 수락 메시지를 수신하는 단계와; 상기 RAU 또는 TAU 수락 메시지 내에 포함된 ISR 활성화 인디케이션에 따라 상기 ISR을 활성화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 ISR을 비활성화할지 여부를 판단하는 단계는: 상기 단말이 근접 서비스를 위해 등록을 성공적으로 마쳤는지 판단하는 과정과; 상기 단말의 애플리케이션이 근접 서비스를 위해 등록을 성공적으로 마쳤는지 판단하는 과정과; 네트워크 기반의 탐지(discovery)가 요구되는지 혹은 허가된 상태인지 판단하는 과정과; 상기 단말의 애플리케이션이 근접 서비스를 위해 실행되었는지 여부를 확인하는 과정 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 ISR을 비활성화할지 여부를 판단하는 단계는: 상기 단말의 근접 서비스에 대한 기능(capability)이 있는지 확인하는 과정과; 상기 단말의 근접 서비스에 대한 기능이 인에이블(enable) 상태인지 확인하는 과정 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 ISR 기능을 비활성화시키는 방법은 상기 ISR을 비활성화 한 후, RAU 또는 TAU 요청 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 ISR 비활성화 단계에서는, ISR 비활성화와 관련된 타이머가 만료하기 전이라도, 상기 판단 결과에 따라 ISR이 비활성화될 수 있다.
다른 한편, 근접 서비스를 위해 단말이 ISR(Idle mode Signaling Reduction) 기능을 비활성화시키는 단말이 또한 제공된다. 상기 단말은 송수신부와; 상기 송수신부를 제어하고, RAU(Routing Area Update) 절차 또는 TAU(Tracking Area Update) 절차의 수행 결과로서 ISR을 활성화하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 활성화되어 있는 ISR을 근접 서비스(Proximity Service)를 위해서 비활성화할지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 활성화된 ISR을 내부적으로(locally) 비활성화할 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하면, 근접 서비스(Proximity Service)를 위해서는 ISR 기능이 비활성화됨으로써, 정확한 탐지가 가능하게 된다.
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 5는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 UTRAN과 E-UTRAN이 혼재된 상황을 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 문제 상황을 해결하기 위한 ISR(Idle mode Signaling Reduction)의 흐름을 나타낸 흐름도이다.
도 8a는 통상적인 통신을 나타낸 예시도이다.
도 8b는 차세대 통신 시스템에서 도입될 것으로 기대되는 근접 통신의 개념을 나타낸다.
도 9a는 근접 통신의 일 예를 나타낸 예시도이다.
도 9b는 근접 통신의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 10은 ProSe 탐지를 위해 SUPL(Secure User Plane Location) 서비스를 이용하는 예를 나타낸다.
도 11은 SUPL(Secure User Plane Location) 서비스를 이용한 ProSe 탐지 과정을 나타낸다.
도 12은 본 명세서의 일 개시에 따른 해결 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 명세서의 일 개시에 따른 UE(100)의 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.
GERAN: GSM EDGE Radio Access Network의 약자로서, GSM/EDGE에 의한 코어 네트워크와 단말을 연결하는 무선 접속 구간을 말한다.
UTRAN: Universal Terrestrial Radio Access Network의 약자로서, 3세대 이동통신의 코어 네트워크와 단말을 연결하는 무선 접속 구간을 말한다.
E-UTRAN: Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network의 약자로서, 4세대 이동통신, 즉 LTE의 코어 네트워크와 단말을 연결하는 무선 접속 구간을 말한다.
UMTS: Universal Mobile Telecommunication System의 약자로서 3세대 이동통신의 코어 네트워크를 의미한다.
UE/MS : User Equipment/Mobile Station, 단말 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 connection: 단말에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 단말과 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)
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 mode packet buffering), Triggering MME to page UE 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드
APN (Access Point Name): 네트워크에서 관리하는 접속 포인트의 이름으로서 UE에게 제공된다. 즉, PDN을 지칭하거나 구분하는 문자열. 요청한 서비스나 망(PDN)에 접속하기 위해서는 해당 P-GW를 거치게 되는데, 이 P-GW를 찾을 수 있도록 망 내에서 미리 정의한 이름(문자열) (예) internet.mnc012.mcc345.gprs
NodeB: UMTS 네트워크의 기지국으로 옥외에 설치되며, 셀 커버리지 규모는 매크로 셀에 해당한다.
eNodeB: EPS(Evolved Packet System) 의 기지국으로 옥외에 설치되며, 셀 커버리지 규모는 매크로 셀에 해당한다.
(e)NodeB: NodeB와 eNodeB를 지칭하는 용어이다.
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.
PDN 연결(connection) : 단말에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 단말과 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)을 나타낸다. 이는 세션이 형성될 수 있도록 코어 네트워크 내의 엔티티간 연결(단말-PDN GW)을 의미한다.
UE Context : 네크워크에서 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
RAT: Radio Access Technology의 약자로서, GERAN, UTRAN, E-UTRAN 등을 의미한다.
근접 서비스(Proximity Service, ProSe Service 또는 Proximity based Service): 물리적으로 근접한 UE들 사이의 탐지(Discovery) 및 상호 직접적인 통신을 일컫는다. 그러나, 근접 서비스는 기지국을 통한 UE들간의 통신도 포함하는 개념이며, 나아가 제3의 UE를 통한 UE들 간의 통신도 포함하는 개념이다. 이때 사용자 평면의 데이터는 3GPP 핵심 네트워크(예, EPC)를 거치지 않고 직접적인 데이터 경로(direct data path)를 통해 교환된다.
근접(Proximity): UE가 다른 UE와 근접하게 위치한다라는 것은 미리 정해진 근접 조건이 충족할 때를 의미한다. 탐지를 위한 근접 조건과 통신을 위한 근접 조건은 다를 수 있다.
레인지 클래스(Range Class): ProSe 탐지를 위한 용도로서의 개략적인 거리 범위, 예를 들어, 지리적인 거리 범위, 통신 조건으로서의 거리 범위를 의미함.
ProSe-가능한 UE(ProSe-enabled UE): ProSe 탐지, ProSe 통신 및/또는 ProSe-지원 WLAN 직접 통신을 지원하는 UE를 의미한다. 본 명세서에서는 ProSe-가능한 UE를 간단히 UE라고 지칭하기도 한다.
선언자 UE(Announcing UE): 탐지를 할 권한을 가진 근접한 UE들에 의해 사용될 수 있는 정보를 알리는 UE이다.
관찰자 UE(Monitoring UE): 관심 가질만한 정보를 근접한 다른 UE들로부터 수신하는 UE이다.
ProSe-가능한 네트워크(ProSe-enabled Network): ProSe 탐지, ProSe 통신 및/또는 ProSe-지원 WLAN 직접 통신을 지원하는 네트워크를 의미한다. 본 명세서에서는 ProSe-가능한 네트워크를 간단히 네트워크라고 지칭하기도 한다.
ProSe 탐지(Discovery): ProSe-가능한 UE가 근접하게 위치한 경우, 탐지하는 과정을 말한다.
개방형 ProSe 탐지(Open ProSe Discovery): ProSe-가능한 UE를 탐지할 때, 직접적인 권한(permission)이 없더라도 가능한 것을 의미한다.
제한된 ProSe 탐지(Restricted ProSe Discovery): ProSe-가능한 UE를 탐지할 때, 직접적인 권한(permission)이 있어야만 가능한 것을 의미한다.
ProSe 통신(Communication): ProSe-가능한 UE가 근접하게 위치한 경우, E-UTRAN 통신 경로를 이용하여 UE들 간의 통신을 수행하는 것을 의미한다. 통신 경로는 예를 들어 UE들 간에 직접적으로 수립될 수도 있고 혹은 로컬(또는 인근) eNodeB를 경유하여 수립될 수도 있다.
ProSe 그룹 통신(Group Communication): 2개 이상의 ProSe-가능한 UE들이 근접하게 위치할 때, ProSe-가능한 UE들 간에 수립된 공통 통신 경로를 이용하여 일대다 그룹 통신을 수행하는 것을 의미한다.
ProSe E-UTRA 통신: E-UTRA 통신 경로를 사용하는 ProSe 통신을 의미한다.
ProSe-지원 WLAN 직접 통신: WLAN 직접 통신 경로를 사용하는 ProSe 통신을 의미한다.
ProSe 통신 경로: ProSe 통신을 지원하는 통신 경로를 의미한다. ProSe E-UTRA 통신의 경로는 E-UTRA 또는 eNodeB를 이용하여 ProSe 가능한 UE들끼리 직접적으로 수립될 수 있다. ProSe-지원 WLAN 직접 통신의 경로는 ProSe 가능한 UE들끼리 WLAN을 통해 직접적으로 수립될 수 있다.
EPC 경로(또는 인프라스트럭처 데이터 경로): EPC를 경유한 사용자 평면의 통신 경로를 의미한다.
ProSe UE와 네트워크 간의 중계기(ProSe UE-to-Network Relay): ProSe-가능한 네트워크와 ProSe-가능한 UE 간에 통신 중계기로 역할 하는 것을 의미한다.
ProSe UE와 UE간의 중계기(ProSe UE-to-UE Relay): ProSe-가능한 UE들 간에 통신 중계기로 역할 하는 것을 의미한다.
ISR(Idle mode Signaling Reduction): UE가 E-UTRAN과 UTRAN(또는 GERAN) 사이를 자주 왕래하는 경우 반복적인 위치 등록 절차에 의해 네트워크 자원이 낭비되므로, 이를 줄이기 위한 기법을 의미한다.
한편, 이하에서는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 UTRAN과 E-UTRAN이 혼재된 상황을 나타낸다.
도 6을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UTRAN(즉, 3세대 무선 액세스 네트워크)의 NodeB가 존재하는 지역에 E-UTRAN(즉, 4세대 무선 액세스 네트워크)의 eNodeB가 배치될 수 있다.
도시된 TAI(Tracking Area Identity)리스트는 E-UTRAN 위치 등록 단위로E-UTRAN이 서비스를 제공하는 지역을 가리키며 하나 또는 다수의 eNodeB의 셀(cell)을 포함한다.
그리고, 도시된 RA(Routing Area)는 UTRAN 위치 등록 단위로 UTRAN이 서비스를 제공하는 지역을 가리키며 하나 또는 다수의 NodeB의 셀을 포함한다.
도시된 UE(100)는 E-UTRAN과 UTRAN의 경계에 위치하며, 어느 하나에 캠프 온(camp on)할 수 있다. 여기서 캠프 온이란, UE(100)가 셀 선택(cell selection) 절차 또는 셀 재선택(cell reselection) 절차를 마치고 셀(cell)에 엑세스하는 것을 말한다. 만약, UE(100)가 E-UTRAN 셀(cell)에 캠프 온(camp on) 한 경우, MME(510)로 위치 등록을 수행하게 되고, 반면 UE(100)가 UTRAN 셀에 캠프 온(camp on) 한 경우 SGSN(Serving General packet radio Service Support Node)(420)으로 위치 등록을 수행하게 된다.
그런데, 도시된 바와 같이 UE(100)가 E-UTRAN과 UTRAN의 경계에 위치한 경우, 예기치 않는 셀 재선택 절차를 반복함으로써, 위치 등록 절차가 계속 수행되고, 그로 인해 네트워크 자원의 낭비가 발생할 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 문제 상황을 해결하기 위한 ISR(Idle mode Signaling Reduction)의 흐름을 나타낸 흐름도이다.
ISR(Idle mode Signaling Reduction)은 UE(100)가 E-UTRAN과 UTRAN 사이를 왕래하는 경우 위치 등록을 위한 시그널링을 줄여 네트워크 자원의 효율을 높여주는 기법이다. 상기 ISR 기법은 UE(100)가 휴지모드(idle mode)인 경우 E-UTRAN과 UTRAN 사이를 한차례 왕래하여 이미 위치 등록을 한 경우, 이후의 왕래부터는 위치 등록을 수행하지 않을 수 있도록 한다.
구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 7을 참조하면, UE(100)가 최초 E-UTRAN 셀에 캠프 온 함에 따라, MME(510)를 통해 HSS(540)에 위치등록을 수행하기 위해, UE(100)은 MME(510)에 어태취 요청(Attach Request) 메시지를 보낸다. MME(510)는 HSS(540)로 UE(100)의 어태취(attach)를 알리기 위해 업데이트 위치 요청 메시지 (Update Location Request)를 보낸다.
이때, HSS(540)는 UE(100)가 어태취(attach)한 MME(510)의 ID(Identity)를 저장하며, HSS(540)는 가입자 정보를 담은 업데이트 위치 확인 메시지(Update Location Ack)를 MME(510)에게 보내 응답한다. MME(510)는 UE(100)에게 어태취 수락 메시지(Attach Accept)를 보낸다. 이를 통해 UE(100)는 현재 캠프 온하고 있는 E-UTRAN 셀의 MME(510)에 어태취 절차를 완료하고 또한, HSS(540)에 UE(100)의 위치를 등록하게 된다.
이후, UE(100)가 E-UTRAN 셀에서 이동을 하여 UTRAN 셀의 커버리지 지역으로 이동하였다고 가정한다. 이때, UE(100)은 UTRAN을 재선택(reselect)한다. 그러므로, UE(100)은 UTRAN에 RAU(Routing Area Update) 절차를 수행하여 자신의 위치를 등록 하여야 한다.
따라서, UE(100)은 SGSN(Serving General packet radio Service Support Node)(420)을 통해 HSS(540)에 위치등록을 수행하고자, SGSN(420)으로 RAU 요청(RAU Request) 메시지를 보낸다. SGSN(420)은 RAU 요청 메시지로부터 UE(100)이 이전에 MME(510)에 위치 등록한 것을 인식한다. 따라서, SGSN(420)은 UE(100)가 위치 등록하였던 MME(510)로부터 UE(100)에 대한 컨텍스트 (context)를 얻기 위해, MME(510)에게 컨텍스트 요청(Context Request) 메시지 를 보낸다.
MME(510)는 SGSN(420)이 보낸 컨텍스트 요청(Context Request) 메시지 에 대한 응답으로, UE(100)에 대한 컨텍스트(context)를 담은 컨텍스트 응답(Context Response) 메시지를 SGSN(420)에게 보낸다. 이때, MME(510)가 상기 컨텍스트 응답 메시지에 ‘ISR capability’ 또는‘ISR Supported’ 파라미터를 포함시킴으로써, MME(510) 자신이 ISR 기능을 지원할 수 있음을 SGSN(420)에게 알린다. 한편, 컨텍스트 응답(Context Response) 메시지에 포함된 UE(100)에 대한 컨텍스트 정보는 대표적으로 단말의 MM(Mobility Management) 컨텍스트(Context) 정보 및 EPS PDN 연결 (Connections) 정보를 포함한다. 여기서, EPS PDN 연결(Connections) 정보는 베어러 컨텍스트(Bearer Context) 정보를 포함한다. MME(510)는 자신이 유지하고 있는 상기 UE(100)에 대한 MM 컨텍스트 및 EPS 베어러 컨텍스트(bearer context) 정보에 기반하여 상기 컨텍스트 응답(Context Response) 메시지 에 포함시킬 UE(100)에 대한 컨텍스트 정보를 세팅한다.
SGSN(420)은 상기 UE(100)에 대해 ISR을 활성화(activate)할 것인지를 결정한다. 보다 상세히 설명하면, SGSN(420)은 MME(510)로부터 받은 컨텍스트 응답 메시지(Context Response)의 ‘ISR capability’ 또는 ISR Supported’ 파라미터를 분석 내지 확인함으로써, MME(510)가 ISR 기능을 지원함을 확인할 수 있다. 또한, SGSN(420) 역시 ISR 기능을 지원하므로, SGSN(420)은 ISR을 활성화(activate)할 것을 결정한다.
SGSN(420)은 ISR 기능을 활성화를 결정하게 된다. 따라서, SGSN(420)은 MME(510)가 보낸 컨텍스트 응답(Context Response) 메시지에 대한 응답으로서, 컨텍스트 확인(Context Ack) 메시지 를 MME(510)에게 보낸다. 이때, 상기 컨텍스트 확인 메시지에는 ‘ISR 활성화 (ISR Activated)’ 파라미터를 포함시킴으로써, 상기 UE(100)에 대해 ISR 기능이 활성화되었음을 MME(510)에게 알리게 된다.
한편, ISR이 활성화(activate)되면, SGSN(420)과 MME(510)는 상호간의 ID(Identity)를 저장한다. 그리고, ‘ISR 활성화 (ISR Activated)’ 파라미터가 포함된 컨텍스트 확인(Context Ack) 메시지 를 SGSN(420)으로부터 수신한 MME(510)는, UE(100)에 대한 컨텍스트 (context)를 계속 유지한다.
SGSN(420)은 HSS(540)로 UE(100)의 위치등록을 알리기 위해 업데이트 위치요청(Update Location Request) 메시지를 보낸다. 그리고, HSS(540)는 UE(100)이 RAU를 수행한 SGSN(420)의 ID(Identity)를 저장하며, SGSN(420)에게 UE(100)의 가입자 정보를 담은 업데이트 위치 확인(Update Location Ack) 메시지를 보내 응답한다.
SGSN(420)은 UE(100)에게 RAU 수락(RAU Accept) 메시지를 보낸다. 이때, 상기 RAU 수락에는 ‘ISR 활성화(ISR Activated)’ 파라미터를 포함시킴으로써, UE(100)에게 ISR 기능이 활성화 (activate)되었음을 알린다.
이상, 상기 어태취 절차 및 상기 RAU 절차를 통하여, 단말의 위치를 등록하였고 또한, MME(510) 및 SGSN(420)이 ISR 기능을 지원하기에 ISR이 활성화되었다.
따라서, UE(100)가 다시 UTRAN에서 E-UTRAN로 이동함으로써, E-UTRAN 셀이 재선택(reselect)되더라도, 현재 ISR이 활성화되어 있기 때문에, UE(100)은 MME(510)로 위치 등록을 수행하지 않아도 된다.
즉, ISR이 활성화(activate)된 후에, UE(100)은 SGSN(420)을 통해 등록한 RA(routing area) 및 MME(540)를 통해 등록한 TA(tracking area identity) 리스트를 벗어나지 않는 한, 네트워크로의 위치 등록을 다시 수행할 필요가 없다. 이러한 기능이, 곧 ISR이다. 한편, UE(100)이 SGSN(420)을 통해 등록한 RA(routing area)과 MME(510)를 통해 등록한 TAI(tracking area identity) 리스트를 합쳐 ISR 지역(area)라 한다. 이상과 같이, ISR 기능은 UE가 E-UTRAN과 UTRAN/GERAN 사이를 자주 이동하게 되는 경우 반복적인 위치등록 절차를 없앰으로써 네트워크 자원의 낭비를 줄일 수 있다.
도 8a는 통상적인 통신을 나타낸 예시도이다.
도 8a을 참조하면, UE#1(100-1)는 eNodeB#1(200-1)의 커버리지 내에 존재하고, UE#2(100-2)는 eNodeB#2(200-2)의 커버리지 내에 존재한다. UE#1(100-1)와 UE#2(100-2) 간의 통신은 코어 네트워크, 예컨대 S-GW(520)/P-GW(530)을 경유하여 수행될 수 있다. 이와 같이 코어 네트워크를 경유하는 통신 경로를 인프라스트럭처 데이터 경로(infrastructure data path)라고 부를 수 있다. 또한, 이러한 인프라스트럭처 데이터 경로를 통한 통신을 인프라스트럭처 통신(infrastructure communication)이라고 부르기로 한다.
도 8b는 차세대 통신 시스템에서 도입될 것으로 기대되는 근접 통신의 개념을 나타낸다.
SNS(Social Network Service)에 대한 사용자 요구사항의 증가로 인해 물리적으로 가까운 거리의 UE들 사이의 탐지(discovery)에 대한 요구 및 특별한 애플리케이션/서비스, 즉 근접-기반 애플리케이션/서비스에 대한 요구가 등장하면서, UE간의 근접 통신에 대한 요구는 더욱더 증대되고 있다.
전술한 요구 사항을 반영하기 위해서 도 16b에 도시된 바와 같이, UE#1(100-1), UE#2(100-2), UE#3(100-3) 간에 또는 UE#4(100-4), UE#5(100-5), UE#6(100-6) 간에 기지국(eNodeB)(200)의 개입없이 직접적으로 통신을 할 수 있도록 하는 방안이 논의 되고 있다. 물론, 기지국(eNodeB)(200)의 도움 하에 UE#1(100-1)와 UE#4(100-4) 간에 직접적으로 통신을 할 수 있다. 한편, UE#1(100-1)는 셀 중심에서 멀리떨어져 있는 UE#2(100-2), UE#3(100-3)를 위해 중계기로서의 역할을 수행할 수도 있다. 마찬가지로, UE#4(100-4)는 셀 중심에서 멀리떨어져 있는 UE#5(100-5), UE#6(100-6)를 위해 중계기로서의 역할을 수행할 수도 있다.
이상과 같이 차기 시스템에서는 UE간의 근접 통신이 도입될 것으로 논의되고 있다.
도 9a는 근접 통신의 일 예를 나타낸 예시도이고, 도 9b는 근접 통신의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 9a를 참조하면, UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)가 각각 다른 eNodeB에 캠프 온(camp-on) 하고 있으면서, 직접 통신 경로를 통해 근접 통신을 수행하는 상황이 나타나 있다. 그리고, 도 9b를 참조하면, UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)가 하나의 eNodeB(200)에 캠프 온(camp-on) 하고 있으면서, 직접 통신 경로를 통해 근접 통신을 수행하는 상황이 나타나 있다.
이와 같이, UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)는 사업자가 운영하는 eNodeB 및 코어 네트워크를 통한 경로를 거치지 않는 직접 통신 경로를 통해, 근접 통신을 수행할 수 있다.
상기 직접 통신 경로라는 용어는 근접 서비스를 위한 데이터 경로 또는 근접 서비스 기반의 데이터 경로 또는 근섭 서비스 통신 경로와 같이 다양하게 불릴 수 있다. 또한, 상기 직접 통신 경로를 통한 통신은 직접 통신 또는 근접 서비스 통신 또는 근접 서비스 기반 통신과 같이 다양하게 불릴 수 있다.
도 10은 ProSe 탐지를 위해 SUPL(Secure User Plane Location) 서비스를 이용하는 예를 나타낸다.
SUPL 서비스는 사용자 평면을 통해 위치 서비스를 제공하는 서비스이다. UE(100)의 위치는 복수의 기지국을 통한 삼각 측량 혹은 GPS 지원(assistance)에 의한 삼각 측량 등을 이용하여 계산된다. 도시된 SLP(SUPL Location Platform)(700)은 기지국으로부터 UE(100)의 위치 정보를 얻거나 UE(100)로부터 GPS 기반 위치를 획득하기 위해 EPC에 엑세스하고, 상기 획득된 위치 정보를 요청자에게 전달하는 역할을 수행한다. 이하, SUPL(Secure User Plane Location) 서비스를 이용한 ProSe 탐지 과정을 도 11을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 11은 SUPL(Secure User Plane Location) 서비스를 이용한 ProSe 탐지 과정을 나타낸다.
도 11을 참조하면, UE-A(100a)는 네트워크의 지원, 즉 SUPL 서비스를 이용하여 UE-B(100b)를 탐지하는 절차가 나타나 있다.
(1) 먼저, UE-A(100a)는 근접 요청(Proximity Request)을 ProSe 기능 서버(810a)로 전송한다. 상기 근접 요청은 EPUID_A, 애플리케이션 ID, ALUID_A, ALUID_B, 윈도우(window), 레인지(range), UE-A(100)의 위치 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 근접 요청은 선택적으로 WLAN 식별자를 포함할 수 있다. 상기 애플리케이션 ID 는 애플리케이션 플랫폼 서버를 식별한다. 상기 ALUID_A 및 ALUID_B는 애플리케이션에서 UE-A(100a)와 UE-B(100b)를 각기 식별하는 ID이다. 상기 윈도우는 상기 근접 요청이 유효한 시간 구간을 의미한다. 상기 레인지는 허용되는 레인지 클래스의 세트들 중 상기 애플리케이션을 위해서 요청되는 레인지 클래스를 나타낸다. 상기 위치 정보는 상기 UE-A(100A)가 알고 있는 자신의 위치를 나타낸다. 상기 WLAN 식별자는 상기 UE-A(100A)가 선택적으로 WLAN 직접 탐지를 요청한 경우에 포함될 수 있다
(2) 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)는 상기 UE-B(100b)의 ProSe 가입자 ID를 획득하기 위해서, 애플리케이션 서버(850)로 맵 요청(Map Request)을 전송한다. 상기 맵 요청은 ALUID_A, ALUID_B을 포함한다. 이때, 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)는 상기 애플리케이션에서의 상기 UE-A(100a) 및 상기 UE-B(100b)의 식별자들, 즉 ALUID_A 및 ALUID_B)를 상기 윈도우에 지시된 구간동안 저장한다.
(3) 상기 애플리케이션 서버(850)는 UE-B(100b)의 애플리케이션에서 ProSe가 허용되었는지 확인하고, 상기 UE-A(100a)가 상기 UE-B(100b)를 탐지할 수 있도록 상기 UE-B(100b)가 설정하였는지 확인한 후, 맵 응답(Map Response)을 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)로 전송한다. 상기 맵 응답은 상기 UE-B(100b)의 EPC ProSe 가입자 ID(즉, EPUID_B)와 상기 ProSe 기능 서버 B(810b)의 ID(즉, PFID_B)를 포함한다. 그러면, 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)는 상기 EPUID_B 및 PFID_B를 저장한다.
(4) 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)는 위치의 주기적 갱신을 요청하기 위해 근접 요청(Proximity Request)를 상기 ProSe 기능 서버 B(810b)로 전달한다. 상기 근접 요청은 EPUID_B, EPUID_A, 윈도우, 상기 UE-A(100a)의 위치 정보를 포함할 수 있다. 또는, 상기 근접 요청은 WLAN 식별자를 포함할 수 있다.
(5) 상기 ProSe 기능 서버 B(810b)는 상기 EPUID_B에 기초하여 상기 UE-B(100b)의 기록을 확인한다. 즉, 상기 ProSe 기능 서버 B(810b)는 HSS(540)에게 상기 UE-B(100B)의 마지막 위치에 대한 정보를 요청할 수 있다. 상기 획득된 UE-B(100B)의 위치, 그리고 상기 UE-A(100a)의 위치에 기초하여 상기 ProSe 기능 서버 B(810b)는 상기 UE-A(100a)와 UE-B(100B)와 서로 근접한지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 상기 윈도우에 나타내어진 구간 동안 상기 UE-A(100a)와 UE-B(100B)와 서로 근접하지 않은 것으로 확인되는 경우, 상기 ProSe 기능 서버 B(810b)는 근접 요청을 거절하기 위해서, 근접 요청 거절(Proximity Request Reject) 메시지를 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)로 전송할 수 있다. 이에, 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)는 상기 근접 요청 거절 메시지를 상기 UE-A(100a)로 전달할 수 있다.
(6) 한편, UE-B(100B)의 ProSe 설정(또는 profile)에 따라서, 상기 UE-B(100B)는 상기 근접 요청에 대한 허가 여부에 대해서 확인 요청을 받을 수 있다.
(7) 상기 ProSe 기능 서버 B(810b)는 SLP-B(700B)로 UE-B(100b)의 위치 보고 요청(LCS Location Reporting Request) 메시지를 전송한다. 그리고, 상기 ProSe 기능 서버 B(810b)는 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)로 근접 요청 응답(Proximity Request Ack) 메시지를 전송한다. 상기 근접 요청 응답 메시지는 UE-B의 위치를 포함할 수 있다. 상기 근접 요청 응답 메시지는 UE-B의 WLAN 식별자를 더 포함할 수도 있다.
(8) 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)는 SLP-A(700a)로 UE-A(100a)의 위치 보고 요청(LCS Location Reporting Request) 메시지를 전송한다. 만약 상기 window에 나타내어진 구간 동안 상기 UE-A(100a)와 UE-B(100B)와 서로 근접하지 않은 것으로 확인되는 경우, 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)는 근접 요청을 취소할지를 결정할 수도 있다. 그렇지 않은 경우, 상기 ProSe 기능 서버 A(810a)는 근접 요청 응답(Proximity Request Ack) 메시지를 상기 UE-A(100a)로 전송한다.
이상에서 설명한 바와 같이, ProSe 탐지는 SUPL 서비스를 이용할 수 있다. 그런데, 도 7을 참조하여 설명하였던 ISR이 활성화된 경우, 상기 UE-B(100B)가 RAU 또는 TAU를 수행하지 않게 되고, 그로 인해 HSS(540)은 상기 UE-B(100B)의 정확한 마지막 위치에 대한 정보를 알 수 없게 된다. 따라서, 상기 ProSe 기능 서버 B(810b)는 상기 UE-A(100a)와 UE-B(100B)와 서로 근접한지 여부를 정확하게 판단할 수 없는 문제가 발생된다.
이러한 문제점에 대해서 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 네트워크의 지원의 탐지, 즉 EPC 기반의 탐지(EPC-level ProSe Discovery)의 경우, 탐지 대상인 UE-B(100b)에 대한 최신의 위치 정보를 네트워크, 예컨대 HSS(540)으로부터 획득할 필요가 있다. 그런데 ISR(Idle mode Signalling Reduction) 적용을 받는 경우, 상기 탐지 대상인 UE-B(100b)가 RAU 또는 TAU를 수행하지 않으므로, 상기 네트워크, 즉 HSS(540)는 상기 UE-B(100b)가 현재 E-UTRAN에 있는지 아니면 UTRAN/GERAN에 있는지에 대한 정보를 가지고 있지 않게 된다.
특히, 도 7을 다시 참조하여 알 수 있는 바와 같이, TAU/RAU에 따라 MME(510) 또는 SGSN(420)으로부터의 위치 갱신 요청(Update Location Request) 메시지를 수신하게 되면, HSS(540)은 MME(510) 및 SGSN(420)를 단순히 등록하고, 아래의 표 2와 같은 정보만을 가지고 있다. 즉, 표 2에 나타난 정보로부터 상기 UE-B(100b)가 현재 E-UTRAN에 있는지 아니면 UTRAN/GERAN에 있는지를 알 수 있다.
표 2
MME Identity UE-B를 담당하는 MME의 식별자
SGSN Address UE-B를 담당하는 SGSN의 주소
그런데, ISR이 적용되어 상기 UE-B(100b)가 RAU/TAU를 수행하지 않으면, 결국 상기 UE-B(100b)가 현재 E-UTRAN에 있는지 아니면 UTRAN/GERAN에 있는지가 정확하게 알 수 없게 된다. 즉, HSS(540)에서는 UE-b(100b)가 현재 ProSe 서비스가 가능한 E-UTRAN 커버리지 안에 있는지(즉, MME 관할 하의 TAU 영역) 혹은 커버리지 밖에 있는지(즉, SGSN 관할 하의 UTRAN/GERAN RAU/LAU 영역, 일반적인 경우 SGSN 관리 영역의 범위가 크고 TAU 영역과 중첩되는 범위와, 중첩되지 않은 범위가 있을 수 있음) 판단 하기 어렵다. 일반적으로 HSS(540)는 MME의 ID/SGSN 의 주소와 매핑되는 사업자 망의 지도를 가지고 있을 수 있고, 해당 정보를 통해 근접 요청을 전송한 UE-A(100a)와 UE-B(100b) 사이의 대략적인 근접도를 추정할 수 있지만, ISR이 활성화된 경우에는 현재 어느 영역에 있는지 정확히 알 수 없기 때문에 근접도를 추정하기 어렵다.
따라서, 본 명세서의 개시들은 전술한 문제점을 해결하기 위한 방안들을 제시한다.
<본 명세서의 개시들에 대한 간략한 설명>
본 명세서의 개시들은 3GPP EPS(Evolved Packet System)와 같은 이동통신 시스템에서 근접 서비스(Proximity Service)를 위한 탐지가 효율적으로 수행될 수 있도록 하는 방법들을 제시한다.
구체적으로, 본 명세서의 일 개시는 근접 서비스(Proximity Service)를 위해서 UE에서 이미 활성화되었던 ISR을 비활성화시킬 수 있도록 하는 방안들을 제시한다.
한편, 기존에 UE가 ISR을 내부적(locally)으로 비활성화시킬 수 있는 조건은 다음과 같다.
(a) ISR이 활성화되기 이전에 활성화되었던 EPC 베어러 켄텍스트 또는 PDP 컨텍스트가 수정된 경우
(b) ISR이 활성화되기 이전에 활성화되었던 EPC 베어러 켄텍스트 또는 PDP 컨텍스트가 수정된 경우, 그리고 UE가 PSHO(Packet Switching Hand-Over)이외의 수단으로 E-UTRAN에서 GERAN/UTRAN으로 이동하였거나, GERAN/UTRAN에서 E-UTRAN으로 이동하였을 때
(c) PDP 컨텍스트가 GERAN에서 일시적으로 중지(suspend)되었고, E-UTRAN으로 되돌아가기 이전에 성공적으로 재개(resume)되지 않았으며, UE가 PSHO 및 SVRCC이외의 수단으로 GERAN/UTRAN으로부터 E-UTRAN으로 이동한 경우
(d)DRX 파라미터의 변경에 대해서 MME 또는 SGSN에게 갱신한 이후
(e) UE의 CN(core network) 기능(capability)의 변경에 대해서 MME 또는 SGSN에게 갱신한 이후
(f) UTRAN에 연결된 UE에 의해 E-UTRAN이 선택된 경우
(g) GERAN 준비(READY) 상태에서 E-UTRAN을 선택한 경우
(h) E-UTRAN에 연결된 UE가 CS(Circuit Switching) 폴백(fallback)이 아닌 셀 변경 명령(Cell Change Order)을 통해 GERAN을 선택한 경우
(i) UE가 CS 폴백을 한 경우, LAU 절차 이후
(j) 음성을 위해 IMS에 등록된 UE가 PS 세션 상에서의 IMS 음성을 지원하는 등록 지역(Registration Area)으로부터 지원하지 않는 지역으로 이동한 이후,
(k) RAT 특정적(RAT-specific) 비활성화 ISR 타이머가 만료한 경우,
이상에서 나열한 조건들로는, UE가 근접 서비스(Proximity Service)를 위해서 ISR을 비활성화시킬 수 없었다.
따라서, 본 명세서의 일 개시는 또한 UE가 근접 서비스(Proximity Service)를 위해서 ISR을 비활성화시킬수 있도록 하는 조건을 새롭게 제시한다.
이하, 본 명세서의 개시들에 대해서 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 12은 본 명세서의 일 개시에 따른 해결 방안을 나타낸 흐름도이다.
도 12에는 앞서 설명한 바와 같이 UE-B(100)에 대해 ISR이 활성화된 이후에, 상기 UE-B(100)가 ProSe 관련 서비스를 수행할 수 있는 상태로 바뀌거나 혹은 수행할 예정이라면, 상기 활성화된 ISR을 비활성화시킬 수 있도록 하는 방안이 나타나 있다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
(1)~(2) UE-B(100b)은 UTRAN을 선택하고, 어태취 절차를 SGSN-B(420b)과 수행한다.
(3)~(4) 상기 UE-B(100b)가 EUTRAN을 재선택한 경우, UE-B(100b)은 자신을 담당하는 MME-B(510b)로 TAU 요청(TAU Request) 메시지를 전송한다.
(5) 그러면, MME-B(510b)는 상기 UE-B(100b)에 대한 컨텍스트를 획득하기 위해 컨텍스트 요청(Context Request) 메시지를 상기 SGSN-B(420b)로 전송한다.
(6) 상기 컨텍스트 요청 메시지를 수신하면, 상기 SGSN-B(420b)는 자신의 ISR 기능(capability)에 대한 정보를 포함하는 컨텍스트 응답(Context Response) 메시지를 상기 MME-B(510b)로 전송한다.
(7) 상기 MME-B(510b)는 종래와 같이 ISR 활성 여부를 판단한다. 이때, ISR 활성 여부는 상기 SGSN-B(420b) 및 MME-B(510b) 둘다 ISR 기능(capability)이 있는지 여부로 판단될 수 있다.
(8) 상기 MME-B(510b)가 ISR을 활성화시키는 것으로 결정한 경우, 상기 MME-B(510b)는 컨텍스트 응답(Context Ack) 메시지를 상기 SGSN-B(420b)로 전송한다. 이때, 상기 컨텍스트 응답 메시지는 ISR이 활성화됨을 나타내는 인디케이터가 포함될 수 있다.
(9)~(10) 상기 MME-B(510b)는 HSS(540)로 UE-B(100b)의 위치등록을 알리기 위해 업데이트 위치요청(Update Location Request) 메시지를 보낸다. 그리고, HSS(540)는 상기 MME-B(510b)에게 업데이트 위치 확인(Update Location Ack) 메시지를 보내 응답한다.
(11) 이어서, 상기 MME-B(510b)는 상기 TAU 요청 메시지에 대한 응답인 TAU수락(TAU Accept) 메시지 내에 ISR이 활성화되었음을 나타내는 인디케이터를 포함시켜 전송할 수 있다.
이상의 절차들을 통해, 상기 UE-B(100b)에 대해 ISR이 활성화되었다. 따라서, 상기 UE-B(100b)는 UTRAN 지역으로 캠핑 온 하더라도, 추후 RAU 절차를 수행하지 않으므로, HSS(540)에 대한 상기 UE-B(100b)의 위치 갱신이 수행되지 않는다. 그러나 이로 인해, HSS(540)는 상기 UE-B(100b)가 현재 E-UTRAN에 있는지 아니면 UTRAN/GERAN에 있는지를 알 수 없게 되고, 상기 UE-A(100a)와 상기 UE-B(100b) 간에 탐지가 어려워진다.
따라서, 이하에서 상기 활성화된 ISR을 비활성화시키는 방안에 대해서 설명하기로 한다.
(12) 상기 UE-B(100B)는 근접 통신의 상대방(예컨대, UE-A(100A)) 또는 네트워크 노드(예컨대, MME-B(510b) 또는 ProSe 기능 서버B(810b))로부터 근접 서비스(Proximity Service)의 절차 수행을 위한 요청 메시지 혹은 절차 수행을 알리는 통지 메시지를 수신한다. 혹은 특정 서비스/애플리케이션에 대한 허가에 대한 메세지를 수신 할 수 있다. 특히, 네트워크 지원 하의 탐지 서비스를 사용할 수 있도록 허가된 상태인지 여부에 관한 메시지를 수신 할 수 있다.
(13) 상기 UE-B(100b)은 ProSe 관련 절차를 수행할 수 있는지 여부를 평가한다. 예를 들어 상기 UE-B(100b)가 ProSe 기능(capability)을 갖추고 있는지, 갖추고 있다면 상기 ProSe 기능(capability)이 인에이블(enable) 상태인지를 확인한다. 또한, 상기 UE-B(100b)는 네트워크와 적절한 인증(authorization) 과정을 수행하여, ProSe와 관련된 설정 정보를 수신했는지 등을 확인한다. 특히, 특정 서비스/애플리케이션에 대한 허가 및 네트워크 지원 하의 탐지 서비스를 사용할 수 있도록 허가된 상태인지 여부를 확인 할 수 있다. 또한 상기 단말의 애플리케이션이 근접 서비스를 위해 실행되었는지 여부를 확인 할 수 있다.
이러한 평가 단계는 선택적인 것으로 수행되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 다른 절차를 수행하면서 획득한 정보 등을 기반으로 상기 평가를 생략할 수도 있다.
(14) 상기 UE-B(100b)은 현재 자신이 ISR을 활성화한 상태인지 여부를 확인한다. 즉, 앞서 설명한 TAU 수락 메시지에 ISR 활성화를 나타내는 지시자에 따라 ISR을 활성화하였는지를 확인한다. 혹은 앞서 RAU 절차 또는 어태취 절차가 수행되었었다면, RAU 수락 메시지 또는 어태취 수락 메시지에 ISR 활성화를 나타내는 지시자에 따라 ISR을 활성화하였는지를 확인한다.
이어서, 상기 확인 결과 상기 UE-B(100b)는 상기 확인 결과 ISR이 활성화되어 있다면, 상기 UE-B(100b)는 상기 활성화되어 있는 ISR을 내부적(locally)으로 비활성화시킬지 여부를 판단한다.
(15) 상기 판단 결과에 따라, 상기 활성화되어 있는 ISR을 내부적(locally)으로 비활성화한다.
(16)~(19) 상기 ISR이 비활성화됨에 따라, 필요한 경우(예컨대 RAT이 변경된 경우) 상기 UE-B(100b)는 TAU 절차(또는 RAU 절차)를 수행함으로써, 자신의 최근 위치가 상기 HSS(540)에 정확하게 반영되도록 한다.
(20) 이와 같이 상기 ISR이 비활성화됨 따라, ProSe 관련 절차가 효율적으로 수행될 수 있다.
한편, 본 명세서의 일 개시에 따르면 ISR을 비활성화할지를 판단하기 위한 조건으로는 다음과 같은 것들 중 하나 이상이 새롭게 추가될 수 있다.
- 네트워크로부터 비활성화 시키라는 명확한 지시를 받은 경우
- 네트워크로부터 EPC 기반의 탐지(EPC-level ProSe discovery)에 대한 허가가 났거나, 근접 서비스(Proximity Service)를 위해 UE-B(100b)의 등록 혹은 애플리케이션의 등록이 성공적으로 수행된 경우 (함축적인 정보/의미로 ISR 비활성화에 대한 요청을 받은 경우)
다른 한편, 상기 UE-B(100b)가 상기 ProSe 관련 절차를 수행할 수 있는지 여부를 주기적으로 평가한 결과가 아래 (a) 내지 (e) 중 어느 하나에 해당하는 경우에는, 상기 ISR을 내부적으로 비활성화할 수 있다.
(a) UE-B(100b)의 등록 혹은 애플리케이션의 등록이 성공적으로 수행된 것으로 확인되는 경우, 상기 ISR을 내부적으로 비활성화할 수 있다. 예를 들어, ISR 관련 타이머, 예컨대 RAT-특정적(RAT-specific) 비활성화 ISR 타이머가 만료되기 전이라도, 상기 UE-B(100b)가 근접 서비스의 애플리케이션의 등록에 대해 성공적인 응답을 수신한다면, 상기 UE-B(100b)는 상기 애플리케이션이 실행중이며, EPC 기반의 탐지(EPC-level ProSe discovery)가 필요하다고 간주하고, 상기 ISR을 내부적으로 비활성화할 수 있다.
이러한 경우, 추후에 네트워크로부터 ISR 활성화에 대한 정보를 받았다 하더라도, 상기 UE-B(100b)는 내부적으로 ISR을 활성화시키지 않을 수 있다. 선택적으로는, 상기 UE-B(100b)는 ISR 비활성화 상태를 네트워크로 알려, 현재 EPC 기반의 탐지(EPC-level ProSe discovery) 서비스를 받을 수 있는 상태임을 직/간접적으로 알릴 수 있다.
(b) EPC 기반의 탐지(EPC-level ProSe discovery)의 기능(capability)를 인에이블(enable)해 놓은 경우, 상기 ISR을 내부적으로 비활성화할 수 있다.
(c) 직/간접적으로 받은 ISR 사용에 대한 네트워크 정책을 수신한 경우, 상기 ISR을 내부적으로 비활성화할 수 있다.
(d) 미리 설정되어 있는 ISR 사용에 대한 정책 또는 사용자의 선호도(user preference) 설정(예컨대, 특정 지역, 특정 시간에 ISR를 사용 또는 사용하지 않겠다는 사용자의 선호도 설정)
(e) 근접 서비스(Proximity Service) 사용에 대한 네트워크 정책 및 사용자 선호도 설정(예컨대, 특정 ProSe 서비스/어플리케이션을 위하여 특정 지역, 특정 시간에 ISR를 사용 또는 사용하지 않겠다는 사용자의 선호도 설정)
지금까지 설명한 내용들은 하드웨어로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.
도 13은 본 명세서의 일 개시에 따른 UE(100)의 구성 블록도이다.
도 13에 도시된 바와 같이 상기 UE(100)은 저장 수단(101)와 컨트롤러(102)와 송수신부(103)를 포함한다.
상기 저장 수단(101)은 전술한 방법을 저장한다.
상기 컨트롤러(102)는 상기 저장 수단(101) 및 상기 송수신부 (103)을 제어한다. 구체적으로 상기 컨트롤러(102)는 상기 저장 수단(101)에 저장된 상기 방법들을 각기 실행한다. 그리고 상기 컨트롤러(102)은 상기 송수신부(103)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 (12)

  1. 근접 서비스를 위해 단말이 ISR(Idle mode Signaling Reduction) 기능을 비활성화시키는 방법으로서,
    상기 단말이, RAU(Routing Area Update) 절차 또는 TAU(Tracking Area Update) 절차의 수행 결과로서 ISR을 활성화하는 단계와;
    상기 단말이, 근접 서비스(Proximity Service)를 위해 상기 ISR을 비활성화할지 여부를 판단하는 단계와;
    상기 단말이, 상기 판단 결과에 따라 상기 활성화된 ISR을 내부적으로(locally) 비활성화하는 단계를 포함하는, ISR 기능 비활성화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 ISR 활성화 단계는
    RAU 또는 TAU 수락 메시지를 수신하는 단계와;
    상기 RAU 또는 TAU 수락 메시지 내에 포함된 ISR 활성화 인디케이션에 따라 상기 ISR을 활성화하는 단계를 포함하는, ISR 기능 비활성화 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 ISR을 비활성화할지 여부를 판단하는 단계는
    상기 단말이 근접 서비스를 위해 등록을 성공적으로 마쳤는지 판단하는 과정과;
    상기 단말의 애플리케이션이 근접 서비스를 위해 등록을 성공적으로 마쳤는지 판단하는 과정과;
    상기 단말의 애플리케이션이 근접 서비스를 위해 실행되었는지를 판단하는 과정과;
    네트워크 기반의 탐지(discovery)가 요구되는지 혹은 허가된 상태인지 판단하는 과정 중 하나 이상을 포함하는, ISR 기능 비활성화 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 ISR을 비활성화할지 여부를 판단하는 단계는
    상기 단말의 근접 서비스에 대한 기능(capability)이 있는지 확인하는 과정과;
    상기 단말의 근접 서비스에 대한 기능이 인에이블(enable) 상태인지 확인하는 과정 중 하나 이상을 더 포함하는, ISR 기능 비활성화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 ISR을 비활성화 한 후, RAU 또는 TAU 요청 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, ISR 기능 비활성화 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 ISR 비활성화 단계에서는
    ISR 비활성화와 관련된 타이머가 만료하기 전이라도, 상기 판단 결과에 따라 ISR이 비활성화되는, ISR 기능 비활성화 방법.
  7. 근접 서비스를 위해 단말이 ISR(Idle mode Signaling Reduction) 기능을 비활성화시키는 단말로서,
    송수신부와;
    상기 송수신부를 제어하고, RAU(Routing Area Update) 절차 또는 TAU(Tracking Area Update) 절차의 수행 결과로서 ISR을 활성화하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 활성화되어 있는 ISR을 근접 서비스(Proximity Service)를 위해서 비활성화할지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 활성화된 ISR을 내부적으로(locally) 비활성화하는 것을 특징으로 하는 단말.
  8. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 송수신부를 통해 RAU 또는 TAU 수락 메시지를 수신하면, 상기 RAU 또는 TAU 수락 메시지 내에 포함된 ISR 활성화 인디케이션에 따라 상기 ISR을 활성화하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 ISR을 비활성화할지 여부를 판단하기 위해,
    상기 단말이 근접 서비스를 위해 등록을 성공적으로 마쳤는지 판단하는 과정;
    상기 단말의 애플리케이션이 근접 서비스를 위해 등록을 성공적으로 마쳤는지 판단하는 과정과;
    상기 단말의 애플리케이션이 근접 서비스를 위해 실행되었는지를 판단하는 과정과;
    네트워크 기반의 탐지(discovery)가 요구되는지 혹은 허가된 상태인지 판단하는 과정 중 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 ISR을 비활성화할지 여부를 판단하기 위해,
    상기 단말의 근접 서비스에 대한 기능(capability)이 있는지 확인하는 과정과;
    상기 단말의 근접 서비스에 대한 기능이 인에이블(enable) 상태인지 확인하는 과정 중 하나 이상을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 ISR을 비활성화 한 후, RAU 또는 TAU 요청 메시지를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제7항에 있어서, 상기 프로세서는
    ISR 비활성화와 관련된 타이머가 만료하기 전이라도, 상기 판단 결과에 따라 ISR을 비활성화시키는 것을 특징으로 하는 단말.
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