KR101753935B1

KR101753935B1 - Ｍｔｃ 디바이스 대역폭 감소

Info

Publication number: KR101753935B1
Application number: KR1020127030409A
Authority: KR
Inventors: 존 월터 디아차이나; 안드레아스 베르그스트로엠; 라스-베르틸 올슨; 폴 쉴리바-베르트링
Original assignee: 텔레호낙티에볼라게트 엘엠 에릭슨(피유비엘)
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2017-07-04
Also published as: JP2013526173A; CA2796669C; EP2561669A1; CA2796669A1; CN102972008B; JP5745032B2; EP2561669B1; TWI531190B; TW201218712A; WO2011132103A1; KR20130066619A; US20110264740A1; US9445215B2; HK1183183A1; CN102972008A

Abstract

무선 네트워크에서 배치하기 위한 머신 타입 디바이스는 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있는 것으로서 머신 타입 디바이스를 식별하는 정보를 포함하는 요청 및 애플리케이션 층 메시지를 생성하도록 동작가능한 프로세싱 회로를 포함한다. 무선 자원들이 머신 타입 디바이스와 기지국 제어기 사이에서 셋업된 이후에, 프로세싱 회로는 애플리케이션 층 메시지 및 로컬 무선 네트워크 에일리어스를 기지국 제어기에 송신하도록 또한 동작가능하고, 로컬 무선 네트워크 에일리어스는 머신 타입 디바이스가 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있다는 것을 나타낸다.

Description

ＭＴＣ 디바이스 대역폭 감소{MTC DEVICE BANDWIDTH REDUCTION}

우선권 주장

본 출원은 2010년 4월 21일 출원된 미국 가특허 출원 제61/326,495호로부터의 우선권을 주장하고, 상기 출원의 내용은 그 전체가 참조로 여기에 포함된다.

본 출원은 머신 타입 통신 디바이스들에 관한 것이고, 특히, 무선 네트워크를 횡단하는 머신 타입 통신 메시지들을 처리하는 것에 관한 것이다.

머신-투-머신(M2M)은 인간의 개입 없는 또는 인간의 개입을 단지 제한하는 통신을 수반한다. 즉, 사람들은 입력을 제공하지 않지만 단지 선택적으로 출력을 제공한다. 두문자어 "MTC"는 임의의 타입의 머신-투-머신 통신을 널리 지칭하기 위해 여기에서 사용된다. MTC는 머신들이 서로 직접 통신할 수 있게 하고, 통상적으로 여러 타입의 컴포넌트들을 통해 인에이블된다. 예를 들어, MTC 디바이스는 자율적으로 디바이스 내에 포함된 데이터에 대한 요청에 응답할 수 있거나 디바이스에 포함된 데이터를 송신할 수 있는 디바이스이다. 통신 네트워크가 MTC 디바이스와 MTC 게이트웨이들 사이의 연결성을 제공한다. 통신 네트워크는 예를 들어, 디지털 가입자 라인(xDSL), 3GPP 롱 텀 에볼루션(LTE), LTE 어드밴스드, 와이맥스(worldwide interoperability for microwave access; WiMAX), 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 등에 기초할 수 있다. MTC 게이트웨이는 MTC 디바이스들이 통신 네트워크에 상호접속하는 것을 보장하는 MTC 능력들을 이용한다. MTC 통신 네트워크는 MTC 게이트웨이와 MTC 애플리케이션 사이에 통신을 제공한다. MTC 애플리케이션은 데이터가 MTC 서비스들을 지원하는 하나 이상의 애플리케이션들에 의해 프로세싱되는 미들웨어를 포함한다. MTC 서비스들에 대한 예시적인 애플리케이션들은 스마트 전력 그리드, 스마트 계량기, 소비자 제품들, 의료 서비스 등에서 머신 타입 통신을 포함한다.
제목이 "3^rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; System Improvements for Machine-Type Communications; (Release 10)"인 3GPP(3세대 파트너쉽 프로젝트) 기술 보고(TR) 23.888은 네트워크 내의 다수의 MTC 디바이스들을 지원하고 MTC 서비스 요구사항을 만족시키기 위한 구조적인 향상을 연구하고 평가한다. US 공개 특허 공보 제2002/0075859호는 소정의 모바일 단말기에 대한 서비스 품질(QoS) 규정(provisioning)에 대해 논의하는데, 이는 그 모바일 단말기에 대한 QoS 등급(rating)을 함축적으로 반영하는 방식으로 TLLI(temporary logical link identifier)를 할당함으로써 이루어진다. US 공개 특허 공보 제2005/0281216호는 서비스되는 무선 네트워크에 대하여 더 많은 용량을 획득하기 위한 CN(Core Network) 엔터티들의 그루핑에 대해 논의한다. 또한, US 공개 특허 공보 제2001/0033563호는 기지국 시스템(BSS)과 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN) 간의 보다 효율적이고 신뢰성있는 통신을 위한 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP)을 가지는 데이터 패킷 캡슐화(encapsulation)를 제안한다. US 공개 특허 공보 제2004/0246962호에서는, 동일한 채널 세트에 대한 서로 다른 QoS 지연 요구사항들을 가지는 (서로 다른 서비스 클래스들에 대한) 여러 개의 데이터 세션들을 효과적으로 멀티플렉싱할 수 있기 위하여 기존의 GPRS 슬로우 액세스 프로시저에 대한 향상이 제안된다. 한편, US 특허 제6,636,491호는 액세스 포인트로 하여금, 어떠한 보안 문제들도 없이 이미 가입에 의해 사용자의 권한들이 보장되는 서비스 요청들을 구별하고 수용하게 해주기 위한 적어도 2 또는 3개의 선택 기반에 기초하는 액세스 포인트의 선택(GGSN)에 대해 논의한다.

무선 네트워크에서의 통신을 개선하기 위한 앞서 언급한 시도에도 불구하고, MTC 트래픽은 무선 통신 네트워크들에 큰 용량의 요구를 주문한다. Rel-10에서, 3GPP(3세대 파트너쉽 프로젝트)가 MTC를 지원하는 3GPP 네트워크 시스템 개선점들에 대한 요건들을 확립중이다. 이러한 연구의 목적은 네트워크에서 다수의 MTC 디바이스들을 지원하기 위해 요구되는 3GPP 네트워크 강화를 식별하고 MTC 통신 서비스를 위한 필요한 네트워크 인에이블러(enabler)들을 제공하는 것이다. 구체적으로는, 3GPP 시스템에 의해 제공되는 바와 같은 MTC를 위한 전송 서비스들 및 관련 최적화뿐만 아니라 MTC 디바이스들, MTC 서버들 및 MTC 애플리케이션들이 네트워크 혼잡 또는 시스템 과부하를 초래하지 않는 것을 보장하기 위해 필요한 양태들이 고려 중이다. 그러나, 현재의 모바일 네트워크들은 인간 대 인간 통신을 위해 최적으로 설계되어 있어 MTC 애플리케이션들에 대해서는 덜 최적화되어 있다.

예를 들어, MTC 디바이스들은 레거시 일반 패킷 라디오 서비스(GPRS) 접속 절차들에 영향을 받아서, 서빙 GPRS 지원 노드(서빙 SGSN)는 디바이스가 접속되는 서비스 영역(예를 들어, 라우팅 영역)의 범위 내의 MTC 디바이스로서 디바이스를 고유하게 식별하는 32 비트 패킷 임시 모바일 가입자 아이덴티티(P-TMSI)를 각 MTC 디바이스에 할당한다. 인증 및 국제 모바일 장비 아이덴티티(IMEI) 체크 절차들이 레거시 절차들에 따라 GPRS 접속 동안 필요할 때 수행된다. 이들 레거시 절차들 및 다른 절차들은 MTC를 위해 상당한 양의 시스템 대역을 요구하여, 인간 대 인간 통신에 이용가능한 대역폭 양을 감소시킨다. MTC 대역폭 요구는 향후 수년에 예상되는 바와 같이 네트워크에 의해 서비스받는 MTC 디바이스들의 수가 증가함에 따라 현저하게 증가한다.

MTC 메시지가 송신을 요구할 때 전송되는 제어 평면 및 사용자 평면 페이로드의 총량을 감소시키기 위해 MTC 디바이스들에 대해 특정한 프로토콜 스택 최적화가 제공된다. 이들 최적화는 레거시 모바일 디바이스들에 통상적으로 요구되는 MTC 디바이스 대 SGSN NAS(넌-액세스 계층) 시그널링과 같은 종단간(end-to-end) 시그널링 절차들 중 일부를 감소시키거나 심지어 제거하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 프로토콜 스택에서 요구되는 프로토콜 층들의 수가 감소될 수 있고, 따라서, MTC 애플리케이션 층 메시지들이 무선 인터페이스를 통해 MTC 디바이스로/로부터 송신될 때 필요한 대역폭이 감소될 수 있다.

MTC 디바이스와 SGSN 사이의 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트 활성화 절차의 사용이 또한 감소될 수 있어서, 무선 통신 네트워크 내의 동작을 위해 MTC 디바이스를 준비하는데 필요한 오버헤드 NAS 시그널링의 양을 감소시킨다. 또한, SGSN과 MTC 디바이스 사이의 사용자 데이터그램 프로토콜/인터넷 프로토콜(UDP/IP) 데이터그램들의 컨텍스트 내에서 MTC 메시지들의 반송이 제거될 수 있어서, MTC 메시지마다 46 내지 48 옥텟의 오버헤드를 절약한다. 이와 같이, MTC 디바이스는 UDP/IP를 사용하지 않고 MTC 메시지들을 송신 및/또는 수신할 수 있다. 무선 인터페이스를 통해 전송된 다수의 MTC 메시지들은 길이가 약 60 옥텟 이하이고, 이 경우에, 48 옥텟의 오버헤드의 제거는 상당한 대역폭 감소를 산출한다.

일 실시예에 따르면, 제1 네트워크 노드로부터 수신된 무선 자원 요청에 응답하여 제1 네트워크 노드와 기지국 제어기 사이에 무선 자원들을 셋업하고, 제1 네트워크 노드로부터의 넌-액세스 계층(NAS) 층 요청을 할당된 무선 자원들을 사용하여 기지국 제어기에 송신하고 NAS 층 요청을 제2 네트워크 노드에 중계함으로써 넌-액세스 계층(NAS) 층 메시지들이 무선 네트워크에서 송신된다. 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터들이 그 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있는 것으로서 제1 네트워크 노드를 식별하는 정보, 제3 네트워크 노드의 액세스 포인트 명칭 및 제2 네트워크 노드에서 수신되는 NAS 층 요청에 응답하여 제1 네트워크 노드에서의 애플리케이션이 제2 및 제3 네트워크 노드들을 통해 통신할 서버의 어드레스를 사용하여 확립된다. 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트 기반 연결성이 제2 네트워크 노드로부터 제3 네트워크 노드로 확립된다. 특정한 프로토콜 스택의 사용은 NAS 층 요청에 의해 제공된 정보 및 제3 네트워크 노드에 대한 PDP 컨텍스트 기반 연결성에 응답하여 제2 네트워크 노드에서 확립된다. 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터들이 확립된 이후에, 제1 네트워크 노드로부터 수신된 후속 무선 자원 요청에 응답하여 제1 네트워크 노드와 기지국 제어기 사이의 무선 자원들을 사용하여 특정한 프로토콜 스택에 따라 제1 네트워크 노드와 제2 네트워크 노드 사이에 애플리케이션 층 메시지들이 포워딩된다.

다른 실시예에 따르면, 무선 네트워크에서 사용하기 위한 기지국 제어기는 애플리케이션 층 메시지들과 함께 전송된 로컬 무선 네트워크 에일리어스(alias)에 기초하여 제1 네트워크 노드로부터 제2 네트워크 노드로 애플리케이션 층 메시지를 중계하도록 동작가능한 프로세싱 회로를 포함한다. 로컬 무선 네트워크 에일리어스는 제1 네트워크 노드가 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있고 특정한 제2 네트워크 노드와 연관된다는 것을 나타낸다.

또 다른 실시예에 따르면, 제1 네트워크 노드에서 넌-액세스 계층(NAS) 층 메시지를 생성하고, 제1 네트워크 노드에 의해 생성된 무선 자원 요청에 응답하여 제1 네트워크 노드와 기지국 제어기 사이에 무선 자원들을 셋업하며, 할당된 무선 자원들을 사용하여 제1 네트워크 노드로부터 제2 네트워크 노드로 넌-액세스 계층(NAS) 층 요청을 전달함으로써 넌-액세스 계층(NAS) 층 메시지들이 무선 네트워크에서 송신된다. 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터들이 그 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있는 것으로서 제1 네트워크 노드를 식별하는 정보 및 NAS 층 요청에 응답하여 제2 네트워크 노드를 통해 제1 네트워크 노드에서의 애플리케이션이 통신할 서버의 어드레스를 사용하여 확립된다. 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터들이 확립된 이후에, 애플리케이션 층 메시지들 및 로컬 무선 네트워크 에일리어스가 기지국 제어기를 통해 제2 네트워크 노드로 송신되고, 로컬 무선 네트워크 에일리어스는 제1 네트워크 노드가 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있다는 것을 나타낸다.

또 다른 실시예에 따르면, 무선 네트워크에 배치하기 위한 머신 타입 디바이스는, 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있는 것으로서 머신 타입 디바이스를 식별하는 정보를 포함하는 요청 및 애플리케이션 층 메시지를 생성하며, 무선 자원들이 머신 타입 디바이스와 기지국 제어기 사이에서 셋업된 이후에, 애플리케이션 메시지 및 로컬 무선 네트워크 에일리어스를 네트워크 노드에 송신하도록 동작가능한 프로세싱 회로를 포함한다. 로컬 무선 네트워크 에일리어스는 머신 타입 디바이스가 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있다는 것을 나타낸다.

당업자는 아래의 상세한 설명을 읽고 첨부한 도면들을 리뷰할 때 추가의 특징들 및 이점들을 인식할 것이다.

도면들의 엘리먼트들은 서로에 대해 반드시 일정한 비례인 것은 아니다. 동일한 참조 부호들이 대응하는 유사한 부분들을 나타낸다. 다양한 예시된 실시예들의 특징들은 이들이 서로를 배제하지 않으면 결합될 수 있다. 실시예들이 도면에 도시되어 있고 아래에 상세히 설명되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 MTC 디바이스들을 서비스하는 무선 통신 네트워크의 개략 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 라우팅된 애플리케이션 층 메시지에 적용된 프로토콜 스택 최적화를 예시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 단일 무선 블록을 사용하여 무선 통신 네트워크에서 애플리케이션 층 메시지를 라우팅하는 방법의 흐름도를 예시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 애플리케이션 층 메시지들을 라우팅하는 방법의 흐름도를 예시한다.
도 5는 다른 실시예에 따른 무선 통신 네트워크에서 애플리케이션 층 메시지들을 라우팅하는 방법의 흐름도를 예시한다.

도 1은 사용자 장비(UE; 100) 및 MTC 디바이스들(102)과 같은 상이한 타입의 디바이스들을 서비스하는 코어 무선 네트워크의 실시예를 개략적으로 예시한다. 특정한 애플리케이션들에 대해, MTC 디바이스(102)는 머신-투-머신 통신 구성에서 동작하는 UE일 수 있다. 이와 같이, 도 1에서의 UE들은 현재 MTC 모드에서 동작하고 있지 않은 모바일 디바이스들을 나타내도록 의도된다. 회선 교환 방식 도메인에서는, 모바일 서비스 센터(MSC) 서버(104)가 제어 층의 일부를 형성한다. MSC 서버는 전화 네트워크(106)와의 음성 통신을 관리한다. 패킷 교환 방식 도메인에서는, 서빙 GPRS 지원 노드(SGSN; 108) 및 게이트웨이 GPRS 지원 노드(GGSN; 110)가 연결성 층의 일부를 형성하고 제어 기능 및 IP 연결성을 제공하는 기능 양자를 포함한다. GGSN(110)은 인터넷(112), 기업 로컬 영역 네트워크(LAN; 114) 등과 같은 하나 이상의 외부 네트워크들에 대한 인터페이스를 제공한다. 코어 무선 네트워크는 또한 무선 자원들을 관리하는 기지국 제어기(BSC; 116)를 포함한다. BSC(116)는, 네트워크에 의해 서비스받는 디바이스들에 무선 자원들을 제공하는, 무선 네트워크의 기지국 트랜시버(BST; 118)를 제어한다. BSC(116)는 GPRS 패킷들을 처리하는 패킷 제어 유닛(PCU; 120)을 포함한다. PCU(120)는 무선 인터페이스를 통한 무선 링크 제어(RLC) 및 매체 액세스 제어(MAC) 층들, 및 디바이스들과 SGSN(108) 사이의 사용자 데이터 패킷들의 전송을 관리한다.

MTC 디바이스들(102), BSC(116), SGSN(108) 및 GGSN(110)은 여기에 설명된 절차들 및 대응하는 레거시 기능들을 수행하는 각각의 프로세싱 회로(122, 124, 126, 128)를 각각 포함한다. 각각의 프로세싱 회로들(122, 124, 126, 128)은 이들 절차들을 구현하는데 적합한 임의의 타입의 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 프로세싱 회로들(122, 124, 126, 128)은 하나 이상의 기저대역 프로세서들, 마이크로프로세서들, 마이크로컴퓨터들, 디지털 신호 프로세서(DSP)들, 응용 주문형 집적 회로(ASIC) 및 프로그램가능한 로직 디바이스(PLD)와 같은 특수 목적 하드웨어, 제어기들, 메모리, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

도 2는 코어 무선 네트워크의 상이한 컴포넌트들, 및 네트워크에 의해 서비스받는 디바이스들에 의해 구현된 프로토콜 스택들의 실시예를 개략적으로 예시한다. MTC 메시지가 송신을 요구할 때마다 전송된 사용자 평면 페이로드의 총량을 감소시키기 위한 시도에서 MTC 디바이스들(102)에 대해 특정한 프로토콜 스택 최적화가 구현된다. 프로토콜 스택 최적화는 MTC 애플리케이션 층 메시지가 무선 인터페이스를 통해 MTC 디바이스(102)로/로부터 송신될 때 프로토콜 스택에서 요구되는 층들의 수를 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 그 결과, 이것은 이러한 MTC 메시지들을 송신하기 위해 필요한 대역폭을 감소시킨다.

업링크에서, MTC 디바이스(102)는 무선 네트워크 내에 위치할 수 있거나 예를 들어, 인터넷(112), 기업 LAN(114) 등에 접속된 네트워크의 외부에 있을 수 있는 MTC 서버(130)에 어드레싱된 메시지를 전송한다. 특정한 MTC 애플리케이션 층 메시지가 단일 무선 블록 내에 들어맞을 만큼 충분히 작을 경우 다수의 무선 블록들을 사용하는 대신에 MTC 메시지 송신을 위해 프로토콜 스택 최적화를 갖는 단일 블록 패킷 액세스 할당들이 사용될 수 있다.

도 3은 MTC 메시지에 대한 단일 블록 패킷 액세스의 실시예를 예시한다. MTC 디바이스(102)가 BSC(116)에 단일 블록 패킷 액세스 요청을 전송하고 BSC(116)가 MTC 디바이스(102)의 특정한 아이덴티티를 알지 못한 채 응답으로 무선 자원을 MTC 디바이스(102)에 할당하는 것에 의해 애플리케이션 층 메시지는 생성하는 MTC 디바이스(102)로부터 SGSN(108)에 전송된다(단계 300). 예를 들어, BSC(116)는 애플리케이션 층 메시지의 송신을 위해 패킷 데이터 채널(PDCH)을 MTC 디바이스(102)에 할당할 수 있다. BSC(116)는 단일 블록 패킷 액세스 요청이 승인되었다는 것을 나타내는 메시지를 MTC 디바이스(102)에 전송한다. 이에 응답하여, MTC 디바이스(102)는 할당된 무선 자원을 사용하여 예를 들어, 도 2에 도시된 Um 인터페이스를 통해 MTC 메시지를 포함하는 단일 무선 블록을 송신하고 그것은 BSC(116)에서 수신된다(단계 310). 이 단일 무선 블록은 서브네트워크 의존 컨버전스 프로토콜(SubNetwork Dependent Convergence Protocol; SNDCP) 층과 연관된 SN-PDU(encapsulated network protocol data) 내에서 반송된 애플리케이션 층 메시지, 패킷 흐름 식별자(packet flow identifier; PFI), 및 MTC 디바이스(102)의 특정한 아이덴티티를 나타내는 로컬 무선 네트워크 에일리어스를 포함한다. 일 실시예에서, 로컬 무선 네트워크 에일리어스는 여기에서 후술되는 바와 같은 MTC 디바이스(102)에 이전에 할당된 TLLI(temporary logical link identity)이다. 그 후, BSC(116)는 예를 들어, 로컬 무선 네트워크 에일리어스에 기초하여 그리고 PFI와 연관된 서비스 품질(QoS)로 도 2에 도시된 Gb 인터페이스를 통해 MTC 메시지, 로컬 무선 네트워크 에일리어스 및 PFI를 SGSN(108)으로 중계한다(단계 320).

그 결과, SGSN(108)은 목적지 MTC 서버(130)로의 송신을 위해 단일 무선 블록으로부터 추출된 애플리케이션 층 메시지(MTC 메시지)를 GGSN(110)으로 포워딩한다. SGSN(108)은 PFI가 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같은 MTC 송신을 위해 최적화된 프로토콜 스택을 지원하는 MTC 디바이스와 연관된다는 것을 인식함으로써 GGSN(110)에 MTC 메시지를 포워딩한다. 일 실시예에서, 프로토콜 스택 최적화는 MTC 디바이스(102)가 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같은 무선 인터페이스를 통해 사용된 MTC 메시지 프로토콜 스택으로부터 UDP/IP 헤더를 제거하는 것을 포함한다. 이것은 MTC 디바이스(102)가 약 20 옥텟의 비교적 짧은 MTC 애플리케이션 층 메시지들을 위해 BSC(116)에 의한 단일 블록 패킷 액세스 할당의 사용을 최대화하는 것을 허용한다. MTC 디바이스(102)에서 구현된 프로토콜 스택은 도 2에 또한 도시된 바와 같은 무선 인터페이스를 통해 사용된 MTC 메시지 프로토콜 스택으로부터 UDP/IP 헤더를 제거함으로써 더 최적화된다. 이들 최적화로, BSC(116)를 통해 MTC 디바이스들(102)로부터 SGSN(108)으로 애플리케이션 층 메시지들을 전송하는데 더 적은 대역폭이 요구된다.

단일 무선 블록에 포함된 PFI가 MTC 송신을 위해 최적화된 프로토콜 스택을 지원하는 MTC 디바이스(102)와 연관된다는 것을 인식하는 것에 응답하여, SGSN(108)은, MTC 애플리케이션 층 메시지가 MTC 디바이스(102)에 할당된 소스 PDP 어드레스 및 MTC 서버(130)에 할당된 목적지 PDP 어드레스를 사용하여 구성된 UDP/IP 데이터그램 내에서 반송되도록, 그 애플리케이션 층 메시지를 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛으로 매핑한다. PDP 어드레스들은 예를 들어, IP 어드레스들일 수 있다. 그 후, SGSN(108)은 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛을 GGSN(110)으로 전송하고, GGSN(110)은 대응하는 PDP 어드레스에 기초하여 UDP/IP 데이터그램을 대응하는 MTC 서버(130)에 포워딩한다.

MTC 디바이스들을 지원하여 단일 블록 패킷 액세스 할당의 사용을 최대화함으로써 상당한 대역폭 감소가 실현된다. 예를 들어, MTC 메시지의 페이로드가 7 옥텟 이하이어서, 4 옥텟의 헤더를 갖는 단일 SN-PDU / 6 옥텟의 헤더를 갖는 단일 LLC(링크 층 제어) PDU 내에 들어맞는다면, MTC 디바이스(102)는 단일 블록 패킷 액세스를 요청하는 CHANNEL REQUEST 메시지를 BSC(116)에 전송한다. 이러한 경우에는, 업링크 TBF(temporary block flow)가 확립되지 않는데, 그 이유는 MTC 디바이스(102)가 LLC PDU를 반송하는 RLC(radio link control) 데이터 블록을 전송하는 할당된 패킷 업링크 자원에 대해 단일 무선 블록 주기만을 네트워크가 승인하기 때문이다. CS-1보다 큰 GPRS 코딩 방식들이 애플리케이션 층 메시지들을 반송하는 RLC 데이터에 대해 허용되는 경우에, MTC 디바이스(102)는 MTC 메시지 페이로드가 7 옥텟보다 클 때에도 단일 블록 패킷 액세스를 요청하는 CHANNEL REQUEST 메시지를 여전히 전송할 수 있다. 예를 들어, CS-2 코딩 방식이 허용되면, 17 옥텟 길이까지의 MTC 메시지들이 상술한 단일 블록 패킷 액세스 절차를 사용하여 전송될 수 있다.

단일 블록 패킷 액세스가 사용될 수 있는 경우들에 대해, MTC 메시지 전달을 지원하여 전송된 시그널링 블록들의 양에서 대략 67%의 절약이 실현될 수 있다. 단일 블록 패킷 액세스 시그널링으로, TBF 확립은 없다. 이와 같이, 단일 블록 패킷 액세스 요청은 다음의 절차들: EGPRS 패킷 채널 요청 (RACH) + 즉시 할당 (AGCH) + MTC 메시지 (PDCH)를 수행함으로써 MTC 디바이스(102)로부터 대응하는 SGSN(108)으로 송신된다. 이러한 경우에, MTC 디바이스는 단일 블록 패킷 액세스를 요청하고 할당된 PDCH는 TBF 확립 없이 MTC 메시지를 전송하기 위해 사용된다. BSC(116)는 MTC 메시지를 포함하는 무선 블록의 수신을 확인응답(acknowledge)하지 않는다. 업링크 MTC 메시지가 분실될 잠재성으로 인해, 이러한 사용 경우는 MTC 서버(130)에 의해 "손실 있는(lossy)" 것으로 간주되는 MTC 특징들에 제한될 수 있는데(즉, 내손실성(loss-tolerant)), 이러한 특징들은, 예를 들어, MTC 디바이스-MTC 서버 시그널링을 사용하여 MTC 디바이스(102)를 활성화함으로써 결정될 수 있다. 이러한 "손실 있는" 속성은 대량의 MTC 디바이스들이 동일하거나 유사한 MTC 메시지들을 전송할 것으로 기대될 때 적합할 수 있다.

2단계(two phase) 위상 액세스 멀티-블록 패킷 액세스 시그널링의 경우에는, 다음의 절차들: EGPRS 패킷 채널 요청 (RACH) + 즉시 할당 (AGCH) + 패킷 자원 요청 (PDCH) + 패킷 업링크 할당 (PACCH) + MTC 메시지 (PDCH) + PACKET UPLINK ACK/NACK (PACCH) + PACKET CONTROL ACKNOWLEDGEMENT (PDCH)을 수행함으로써 MTC 디바이스(102)로부터 대응하는 SGSN(108)으로 데이터 패킷들이 송신된다. 1단계(one phase) 위상 액세스 멀티-블록 패킷 액세스 시그널링의 경우에는, 다음의 절차들: EGPRS 패킷 채널 요청 (RACH) + 즉시 할당 (AGCH) + MTC 메시지 (PDCH) + PACKET UPLINK ACK/NACK (PACCH) + PACKET CONTROL ACKNOWLEDGEMENT (PDCH)을 수행함으로써 MTC 디바이스(102)로부터 대응하는 SGSN(108)으로 데이터 패킷들이 송신된다. 양자의 경우들에서, 업링크 TBF가 확립되고 MTC 메시지들이 하나 이상의 무선 블록들을 사용하여 전송된 이후에 해제된다. 예를 들어, MTC 디바이스들(102)로부터 전송된 MTC 메시지들의 경우들 중 80%에서 단일 블록 패킷 액세스가 가능하면, 시그널링 절약은 2단계 액세스에 비교하여 평균적으로 대략 67%*80% = 54%이다.

단일 블록 패킷 액세스 요청들에 대한 상술한 프로토콜 최적화에 부가하여, MTC 디바이스들(102)과 대응하는 SGSN들(108) 사이의 PDP 컨텍스트 활성화를 제거함으로써 추가의 대역폭 감소가 실현될 수 있다. 일반적으로 MTC 디바이스들(102)과 연관된 시그널링 부하 문제를 가정하고 이들 타입의 디바이스들과 연관된 패킷 데이터 송신이 UE(100)들과 같은 넌-MTC 디바이스들에 제공된 QoS 지원의 범위를 요구하지 않는다는 것을 인식하면, 이들 디바이스에 대한 PDP 컨텍스트 활성화 절차의 제거가 구현될 수 있다. 이렇게 하는 것은 BSC(116)가 MTC 디바이스(102)에 의해 이루어진 액세스를 식별하고 따라서 적용될 대응하는 QoS 및 GGSN(110)에 대한 솔루션이 더 이상 PDP 어드레스를 MTC 디바이스(102)에 직접 할당할 수 없다는 것을 결정하는 것을 수반한다.

도 4는 전송하는 MTC 디바이스(102)와 대응하는 SGSN(108) 사이에 PDP 컨텍스트를 확립하지 않고 무선 네트워크에서 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 실시예를 예시한다. MTC 디바이스(102)는 MTC 애플리케이션 층 메시지들을 위해 최적화된 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있는 것으로서 디바이스(102)를 식별하는 정보를 포함하는 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터들을 확립하기 위한 요청을 생성한다. 이 요청은 또한, GGSN(110)의 액세스 포인트 명칭(APN) 및 MTC 디바이스(102)에서의 애플리케이션이 SGSN(108) 및 GGSN(110)을 통해 통신할 MTC 서버(130)의 어드레스를 식별한다. 무선 자원들에 대한 요청이 그 요청을 승인할지 여부를 결정하는 BSC(116)에 먼저 전송된다. 요청이 승인되면, BSC(116)는 MTC 디바이스(102)와 BSC(116) 사이에 무선 자원들(예를 들어, PDCH)을 셋업한다(단계 400). 그 후, MTC 디바이스(102)는 그 무선 자원들을 사용하여 특정한 최적화된 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터들을 확립하기 위한 요청을 SGSN(108)에 전송한다(단계 410). 응답하여, SGSN(108)은 SGSN(108)과 GGSN(110) 사이의 PDP 컨텍스트 기반 연결성을 확립한다(단계 420). MTC 디바이스(102)에 의해 구현된 특정한 프로토콜 스택의 사용은 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터를 확립하기 위한 요청에 의해 제공된 정보 및 GGSN(110)에 대한 PDP 컨텍스트 기반 연결성에 응답하여 SGSN(108)에서 인에이블된다. 이렇게 하는 것은, MTC 디바이스(102)와 SGSN(108) 사이에 PDP 컨텍스트를 확립할 필요 없이 SGSN(108)과 GGSN(110) 사이에 및 이러한 최적화된 프로토콜 스택에 따라 MTC 디바이스(102)와 SGSN(108) 사이에 MTC 애플리케이션 층 메시지들이 포워딩되게 한다(단계 430).

디바이스(102)를 MTC 디바이스로서 적절하게 식별함으로써 MTC 디바이스(102)와 SGSN(108) 사이에 PDP 컨텍스트 활성화가 제거될 수 있다. MTC 디바이스(102)가 먼저 파워 온되고 GPRS 접속되기를 시도할 때, MTC 디바이스(102)는 P-TMSI를 갖지 않아서, 네트워크 자원 식별자(NRI)가 없다. 이와 같이, 액세스 디바이스(102)가 MTC 디바이스라는 것을 나타내는 랜덤 MTC TLLI가 아래의 표 1에 강조된 바와 같이 도입될 수 있다. BSC(116)는 랜덤 MTC TLLI에 기초하여 MTC 디바이스들(102)의 서빙을 위해 의도된 디폴트 SGSN(108)에 초기 NAS 메시지(GPRS 접속 요청)를 라우팅하고, 여기서, 이러한 초기 NAS 메시지는 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터의 확립을 트리거하는 역할을 한다. 그 후, MTC 디바이스(102)에 할당된 P-TMSI는 다음과 같이 사용될 수 있다.

MTC 디바이스(102)가 GPRS 접속된 이후, 대응하는 할당된 P-TMSI가 아래의 표 1에 강조된 바와 같이 로컬 MTC TLLI를 구성하기 위해 사용될 수 있다. 로컬 MTC TLLI의 사용은 액세스하는 디바이스가 BSC(116)가 후속 메시지들(예를 들어, 라우팅 영역 업데이트 요청)을 서빙 MTC 디바이스들(102)을 위해 의도된 디폴트 SGSN(108)으로 라우팅하게 하는 MTC 디바이스(102)라는 것을 나타낸다. MTC 디바이스(102) 및 레거시 타입 디바이스들이 공통 P-TMSI 공간을 공유하는 것을 허용하지 않음으로써 MTC 디바이스(102)에 할당가능한 P-TMSI 공간을 분리함으로써 디바이스 관리가 단순해질 수 있다. 이것은 아래의 표 1에 강조된 바와 같이 로컬 MTC TLLI와 동일한 4개의 최상위 비트들을 갖는 P-TMSI를 MTC 디바이스들(102)에 할당함으로써 달성될 수 있다. 할당된 P-TMSI의 28개의 최하위 비트들은 2억 5천 6백만 개까지의 고유 MTC 디바이스들(102)이 대응하는 SGSN(108)에 의해 제어되는 특정한 지리적 영역(예를 들어, 라우팅 영역) 내에서 지원되게 한다. NRI 개념은 예를 들어, 잠재적으로 다수의 SGSN들(108)이 MTC 디바이스들(102)을 서빙할 수 있게 할 필요가 있는 경우에 MTC 디바이스들(102)에 할당된 P-TMSI들의 컨텍스트 내에서 여전히 사용될 수 있다.

NRI 필드가 P-TMSI를 MTC 디바이스(102)에 속하는 것으로 식별하게 하는 것이 또한 가능하다. 랜덤 MTC TLLI를 사용하여, 로컬 MTC TLLI의 도입이 달성되고 NRI를 단지 그것의 이력 목적에 따라 사용하는 것을 허용하고, 즉, MTC 디바이스(102)를 또한 식별하기 위해 NRI를 사용하지는 않는다. MTC 디바이스(102)가 그것의 현재 P-TMSI가 할당된 동일한 라우팅 영역(RA)에 더 이상 있지 않다는 것을 결정하는 경우에 있어서, 디바이스(102)는 라우팅 영역 업데이트 메시지를 전송할 때 랜덤 MTC TLLI의 사용으로 복귀할 수 있다. 이러한 메시지는 이전의 P-TMSI를 포함하고, 따라서 MTC 디바이스(102)를 서빙하기 위해 의도된 새로운 디폴트 SGSN(108)은, 이전의 디폴트 SGSN(108)과 상이하더라도, 이전의 SGSN(108)을 결정할 수 있을 것이다. 랜덤 MTC TLLI가 사용되어야 하는 때에 관하여 이러한 접근방식의 사용은 MTC 디바이스(102)에 대해 표 1 내의 외부(foreign) MTC TLLI의 도입을 회피할 수 있다.

도 5는 무선 네트워크에서 애플리케이션 메시지를 송신하는 MTC 디바이스(102)의 실시예를 예시한다. MTC 디바이스(102)는 애플리케이션 층 메시지를 생성한다(단계 500). 여기에 이전에 설명한 바와 같이 MTC(102)에 의해 생성된 요청에 응답하여 MTC 디바이스(102)와 BSC(116) 사이에 무선 자원들이 셋업된다(단계 510). 이 요청은 MTC 애플리케이션 층 메시지들을 위해 최적화된 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있는 것으로서 MTC 디바이스(102)를 식별하는 정보를 포함한다. MTC 디바이스(102)와 BSC(116) 사이에 무선 자원이 셋업된 이후에, MTC 디바이스(102)는 애플리케이션 층 메시지 및 그 MTC 디바이스(102)에 할당된 로컬 MTC TLLI 및 MTC 애플리케이션 층 메시지와 연관된 PFI를 BSC(116)에 송신한다(단계 520). 로컬 MTC TLLI는 MTC 디바이스(102)가 MTC 송신을 위해 최적화된 프로토콜 스택을 사용할 수 있다는 것을 BSC(116)에 나타내고, BSC(116)는 MTC 디바이스(102)를 담당하는 SGSN(108)에 MTC 메시지를 중계한다. MTC 메시지는 BSC(116)와 MTC 디바이스(102) 사이에 PDP 컨텍스트 확립 없이 전달된다.

MTC 디바이스(102)가 레거시 PDP 컨텍스트 확립 절차들을 사용하지 않을 때, 디바이스(102)는 PDP 컨텍스트들의 생성을 트리거할 수 없다. 그러나, PDP 어드레스(예를 들어, IP 어드레스)를 MTC 디바이스(102)에 연관시키고 GGSN(110)에서 PDP 어드레스/APN 쌍을 확립하는 필요는 여전히 남아 있는데, 그 이유는 SGSN(108)을 통해 MTC 디바이스(102)로부터 특정한 MTC 서버(130)로 전송된 MTC 메시지들이 적절한 APN을 사용하여 라우팅될 필요가 있고 대응하는 발신 MTC 디바이스(102)를 나타내기 때문이다. 이것은 SGSN(108)이 성공적인 GPRS 접속에 이어서 또는 접속 수락 메시지를 MTC 디바이스(102)로 전송하기 직전에 GGSN(110)을 향해 PDP 컨텍스트 생성 절차를 트리거하는 것에 의해 달성될 수 있다. 이러한 목적을 위해, MTC 디바이스(102)는 접속 요청 메시지 내에 새로운 정보 엘리먼트들로서 이러한 정보를 포함함으로써 GPRS 접속 절차 동안 바람직한 GGSN(110)(예를 들어, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이)의 APN 및 대응하는 MTC 서버(130)의 어드레스(예를 들어, FQDN-fully qualified domain name의 형태)를 SGSN(108)에 제공한다. 다르게는, SGSN(108)은 접속 절차 동안 (가입 기반) HLR(홈 위치 레지스터)(132)로부터 이러한 정보를 페치할 수 있다.

접속 요청 내에 이들 새로운 정보 엘리먼트들을 포함시키는 것은 예를 들어, 랜덤 MTC TLLI가 접속 절차 동안 SGSN(108)으로 전달되지 않으면 대응하는 디바이스가 실제로는 MTC 디바이스(102)라는 것을 나타내는 역할을 할 수 있다. 그 후, SGSN(108)은 (예를 들어, DNS 문의를 사용하여) APN을 IP 어드레스에 매핑하고, 레거시 SGSN-GGSN 절차를 사용하여 대응하는 GGSN(110)에 PDP 컨텍스트 생성 절차를 트리거한다. 접속 요청에 제공되거나 HLR(132)에 의해 제공된 MTC 서버(130)의 어드레스도 (예를 들어, DNS 문의를 사용하여) SGSN(108)에 의해 IP 어드레스로 매핑될 수 있고, MTC 메시지들이 후속하여 SGSN(108)에 의해 수신되어 PDN 게이트웨이(예를 들어, GGSN(110))를 통해 MTC 서버(130)로 전송될 때 사용될 수 있다.

PDP 컨텍스트 생성 요청을 GGSN(110)에 전송할 때, SGSN(108)은 예를 들어, 프로토콜 구성 옵션 IE(정보 엘리먼트)를 사용하여 대응하는 디바이스가 MTC 디바이스(102)라는 표시를 포함시킴으로써, GGSN(110)은 디바이스에 대해 단일 PDP 컨텍스트만이 필요하다는 것을 인식하게 하고 그것에 PDP 어드레스를 할당할 때 그 디바이스가 MTC 디바이스(102)라는 것을 고려하게 한다(이에 의해 그 디바이스에 대한 PDP 어드레스/APN 쌍을 확립한다). PDP 컨텍스트 생성 절차 동안 GGSN(110)에 의해 할당된 PDP 어드레스는 PDP 컨텍스트 생성 응답에서 또는 사용자 페이로드 내의 대역내 시그널링의 일부로서 SGSN(108)으로 도로 전달된다.

GGSN(110)이 대응하는 PDP 어드레스/APN 쌍을 확립했을 때만 MTC 디바이스(102)가 MTC 메시지들을 전송하는 것을 보장하기 위해, GPRS 접속 절차의 성공적인 완료는 PDP 컨텍스트 생성 절차의 완료를 조건으로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 접속 수락 메시지는 PDP 컨텍스트 생성 절차가 SGSN(108)과 GGSN(110) 사이에서 성공적으로 완료될 때만 MTC 디바이스(102)에 전송된다.

접속 및 PDP 컨텍스트 생성 절차들의 완료 이후에, MTC 디바이스(102)는 특정한 최적화된 프로토콜 스택을 사용하여 MTC 메시지들을 전송 및 수신할 수 있다. MTC 메시지를 전송하기 위해, 디바이스(102)는 경합 액세스를 수행하고, 여기에서 이전에 설명한 바와 같이, 송신을 요구하는 MTC 메시지의 사이즈에 따라서 단일 블록 또는 멀티-블록 패킷 액세스 할당들이 BSC(116)에 의해 사용된다.

그 후, 경합 액세스의 결과로서 MTC 메시지와 함께 MTC 디바이스(102)로부터 BSC(116)로 전달된, 접속 절차 동안 MTC 디바이스(102)에 할당된 P-TMSI로부터 유도된 로컬 MTC TLLI와 같은 하위층 에일리어스가 MTC 메시지를 반송하는 N-PDU와 함께 BSC(116)로부터 SGSN(108)으로 중계된다. 이에 따라 SGSN(108)은 어느 MTC 디바이스(102)가 애플리케이션 층 메시지를 전송하였는지를 고유하게 식별할 수 있다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, SGSN(108)은 UDP/IP 프로토콜 층들의 종단점으로서 작용한다. 즉, SGSN(108)은 접속 절차 동안 그것이 할당한 P-TMSI와 PDP 컨텍스트 생성 절차 동안 GGSN(110)에 의해 할당된 PDP 어드레스 사이에 매핑할 수 있다. SGSN(108)이 BSC(116)로부터 N-PDU를 수신할 때, SGSN(108)은 대응하는 P-TMSI를 찾고, 그 P-TMSI가 MTC 디바이스(102)와 연관되는지를 결정한다. 연관되는 경우에, SGSN(108)은 PDP 컨텍스트 생성 절차 동안 GGSN(110)에 의해 할당된 대응하는 소스 IP 어드레스(PDP 어드레스)로 P-TMSI를 매핑하고, (PDP 컨텍스트 생성 절차 동안 또한 확립된) 대응하는 MTC 서버(130)의 어드레스를 목적지 IP 어드레스로서 사용한다. SGSN(108)은 이 정보와 함께 PDP 컨텍스트 생성 절차 동안 MTC 디바이스(102)에 대해 확립된 TEID(터널 종단점 식별자) 및 MTC 메시지들에 대해 할당된 UDP 포트 번호와 함께 사용하여 UDP/IP 데이터그램 내에 MTC 메시지(N-PDU)를 반송하는 GTP-U PDU를 생성하고 이 UDP/IP 데이터그램을 예를 들어 Gn 인터페이스를 통해 대응하는 GGSN(110)에 전송한다. 즉, UDP/IP 프로토콜 층들이 SGSN(108)에 의해 삽입된다.

유사하게, SGSN(108)이 GTP-U PDU를 수신할 때, SGSN(108)은 TEID(GTP 헤더), 목적지 IP 어드레스(IP 헤더) 및 UDP 포트(UDP 헤더)를 사용하여 GTP-U PDU가 MTC 디바이스(102)에 대응하는 MTC 메시지를 반송하는지 결정한다. 그러한 경우에, SGSN(108)은 GTP-U PDU 내에서 반송된 UDP/IP 데이터그램으로부터 MTC 메시지들을 제거하고, N-PDU로서 대응하는 MTC 디바이스(102)에 MTC 메시지를 중계한다. 즉, UDP/IP 프로토콜 층들이 SGSN(108)에 의해 제거된다.

디폴트 UDP 포트들이 MTC 메시지들의 송신과 연관될 수 있다. 따라서, SGSN(108)은 BSC(116)로부터 수신된 MTC 메시지(예를 들어, N-PDU)를 UDP/IP 데이터그램에 매핑하고, 그 UDP/IP 데이터그램을 GTP-U PDU 내의 대응하는 GGSN(110)에 송신하는데 충분한 정보를 갖는다. 그 결과, GGSN(110)은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, GTP-U PDU(예를 들어, MTC 메시지/UDP/IP 데이터그램)의 페이로드를 MTC 서버(130)에 중계한다. 이에 따라 8 옥텟의 IPv6 헤더(소스 및 목적지 어드레스들 이외); 16 옥텟(소스 IPv6 어드레스); 16 옥텟(목적지 IPv6 어드레스); 및 6 내지 8 옥텟(UDP 헤더)와 같이, MTC 디바이스(102)와 SGSN(108) 사이에서 전송된 MTC 메시지마다 46 내지 48 옥텟의 오버헤드가 절약된다.

MTC 디바이스(102)에 할당된 P-TMSI에 따라, BSC(116)가 이러한 타입의 디바이스에 대해 업링크 또는 다운링크 TBF를 확립할 때마다 디바이스가 MTC 디바이스(102)로서 고유하게 식별될 수 있다고 가정하면, BSC(116)는 구현 특유의, O&M(동작 및 유지보수) 또는 다른 구성된 QoS(서비스 품질) 관리 방식을 MTC 디바이스들(102)에 적용할 수 있다. 이렇게 함으로써 잠재적으로 BSC(116)는 P-TMSI 블록에 기초하여 QoS를 적용할 수 있는데, 그 이유는 SGSN들(108)이 MTC 디바이스들(102)의 그룹에 대해 인에이블된 하나 이상의 MTC 특징들의 세트에 따라 P-TMSI들을 할당할 수 있기 때문이다. 다시 말해, BSC(116)의 RRM(무선 자원 관리) 스케줄러는 (예를 들어, 그들의 P-TMSI 값들에 의해 함께 그룹화된) 상이한 MTC 디바이스 서브-그룹들이 QoS 관점에서 별개의 방식으로 관리되도록 MTC 디바이스들(102)을 관리할 수 있다. 일 실시예에서, P-TMSI에 의해 식별된 그룹들은 RRM 스케줄러가 모든 MTC 디바이스들(102)에 대해 하나의 무선 우선순위(즉, 단일 QoS)를 할당하는 것에 의해 관리될 수 있다. 다르게는, RRM 스케줄러는 더 미세한 입도(finer granularity)로 무선 우선순위를 할당할 수 있고, 이에 의해, 예를 들어, P-TMSI 할당시에 SGSN(108)에 의해 유효하게 결정되어 구현 특유의 방법들을 사용하여 BSC(116)에 전달되는 P-TMSI 할당들의 상이한 블록들에 상이한 무선 우선순위들이 대응할 수 있다.

TBF가 확립되는 업링크 경우에 대해, QoS 관리에 대한 이러한 접근방식은, RRM 스케줄러가 자원 할당이 요구되는 특정 MTC 디바이스(102)의 아이덴티티를 알도록 경합 해결이 완료되는 것을 요구한다(즉, TBF를 사용하여 MTC 메시지가 전송될 때 적절한 QoS가 적용되는 것을 보장하려면 RRM이 연관된 MTC 디바이스의 고유 아이덴티티를 알아야 한다). 예외는, 여기에 이전에 설명한 바와 같이, MTC 디바이스(102)가 단일 블록 패킷 액세스를 요청하고(예를 들어, 채널 요청=01110xxx) 할당된 PDCH가 MTC 메시지를 전송하기 위해 사용되는(즉, TBF가 확립되지 않음) 경우이다. 이러한 경우에, RRM 스케줄러는 단일 블록 패킷 액세스로 이루어진 액세스 요청들을 관리하기 위해 사전 정의된 QoS를 연관시킬 수 있는데, 그 이유는 RRM 스케줄러는 요청하는 MTC 디바이스(102)의 특정한 아이덴티티를 알지 못한 채 단일 PDCH를 할당할지 결정해야 하기 때문이다.

"제1", "제2" 등과 같은 용어들이 다양한 엘리먼트들, 영역들, 섹션들 등을 설명하기 위해 또한 사용되고, 제한하는 것으로 또한 의도되지는 않는다. 동일한 용어들이 설명 전반적으로 동일한 엘리먼트들을 지칭한다.

여기에서 사용되는 바와 같이, 용어들 "갖는", "함유하는", "포함하는", "구비하는" 등은 언급한 엘리먼트들 또는 특징들의 존재를 나타내는 확장가능(open ended) 용어들이고, 추가의 엘리먼트들 또는 특징들을 배제하지 않는다. 관사들 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백하게 다르게 나타내지 않으면 단수뿐만 아니라 복수도 포함하는 것으로 의도된다.

여기에 설명한 다양한 실시예들의 특징들이 다르게 구체적으로 언급되지 않으면 서로 결합될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.

특정한 실시예들이 여기에 예시되고 설명되었지만, 당업자는 다양한 대안 및/또는 등가의 구현들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 도시되고 설명된 특정한 실시예들을 대체할 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 본 출원은 여기에 논의한 특정한 실시예들의 임의의 적응물 또는 변동물들을 커버하는 것으로 의도된다. 따라서, 본 발명은 청구항들 및 그것의 등가물에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.

Claims

무선 네트워크에서 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법으로서,
제1 네트워크 노드(102)로부터 수신된 무선 자원 요청에 응답하여 상기 제1 네트워크 노드와 기지국 제어기(116) 사이에 무선 자원들을 셋업하는 단계(400);
할당된 무선 자원들을 사용하여 상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 기지국 제어기로 넌-액세스 계층(NAS) 층 요청을 송신하고 상기 NAS 층 요청을 제2 네트워크 노드(108)로 중계하는 단계;
특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있는 것으로서 상기 제1 네트워크 노드를 식별하는 정보, 제3 네트워크 노드(110)의 액세스 포인트 명칭 및 상기 제2 네트워크 노드에서 수신되는 상기 NAS 층 요청에 응답하여 상기 제1 네트워크 노드에서의 애플리케이션이 상기 제2 네트워크 노드 및 상기 제3 네트워크 노드를 통해 통신할 서버(130)의 어드레스를 사용하여 상기 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터들을 확립하는 단계(410);
상기 제2 네트워크 노드로부터 상기 제3 네트워크 노드로 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트 기반 연결성을 확립하는 단계(420);
상기 NAS 층 요청에 의해 제공된 정보 및 상기 제3 네트워크 노드에 대한 상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성에 응답하여 상기 제2 네트워크 노드에서 상기 특정한 프로토콜 스택의 사용을 인에이블하는 단계; 및
상기 특정한 프로토콜 스택에 따라 상기 제1 네트워크 노드와 상기 제2 네트워크 노드 사이에서 PDP 컨텍스트를 확립하지 않고 상기 제1 네트워크 노드와 상기 제2 네트워크 노드 사이에서 애플리케이션 층 메시지들을 포워딩하는 단계(430)
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 무선 자원 요청은 상기 특정한 프로토콜 스택을 지원하는 것으로서 상기 제1 네트워크 노드를 식별하는 랜덤 로컬 무선 네트워크 에일리어스(alias)를 포함하고, 상기 특정한 프로토콜 스택은 상기 제1 네트워크 노드에 의해 전송된 상기 애플리케이션 층 메시지들로부터 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 배제하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성은 상기 제2 네트워크 노드로부터 상기 제1 네트워크 노드로 접속 수락 메시지(attach accept message)를 전송하는 것을 제외하고 상기 제2 네트워크 노드와 다른 네트워크 노드들 사이의 접속 관련 시그널링의 완료 이후에 상기 제2 네트워크 노드와 상기 제3 네트워크 노드 사이에서 확립되는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 네트워크 노드와 상기 제3 네트워크 노드 사이에 상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성을 확립하는 단계는,
상기 제2 네트워크 노드에 의해 상기 제3 네트워크 노드의 상기 액세스 포인트 명칭을 IP 어드레스에 매핑하는 단계;
상기 제3 네트워크 노드의 상기 액세스 포인트 명칭을 사용하여 상기 제2 네트워크 노드와 상기 제3 네트워크 노드 사이에서 PDP 컨텍스트 시그널링을 수행하는 단계; 및
PDP 컨텍스트 시그널링 동안 상기 제3 네트워크 노드에 의해 제공된 인터넷 프로토콜(IP) 소스 어드레스 정보 및 접속 관련 시그널링 동안 홈 위치 레지스터(HLR)에 의해 제공된 또는 상기 NAS 층 요청 내에서 상기 제2 네트워크 노드에 제공된 상기 서버에 대응하는 IP 목적지 어드레스 정보에 기초하여 상기 제2 네트워크 노드에서 상기 특정한 프로토콜 스택의 사용을 인에이블하는 단계
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 네트워크 노드와 상기 제3 네트워크 노드 사이에 상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성을 확립하는 단계는 상기 제2 네트워크 노드와 상기 제3 네트워크 노드 사이의 PDP 컨텍스트 활성화 절차를 구현하는 단계를 포함하고, 상기 구현 단계는,
상기 특정한 프로토콜 스택을 지원하는 무선 네트워크 노드에 대해 패킷 데이터 접속이 확립되어야 하는 것을 나타내는 PDP 컨텍스트 생성 요청(create PDP context request)을 상기 제2 네트워크 노드로부터 상기 제3 네트워크 노드를 향해 전송하는 단계; 및
상기 제3 네트워크 노드에 의해 상기 제1 네트워크 노드에 할당된 PDP 어드레스를 식별하는 PDP 컨텍스트 생성 응답을 상기 제3 네트워크 노드로부터 상기 제2 네트워크 노드에서 수신하는 단계
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 제2 네트워크 노드로부터 상기 제1 네트워크 노드로 전송된 접속 관련 시그널링의 최종 단계는, 상기 PDP 컨텍스트 활성화 절차가 상기 제2 네트워크 노드와 상기 제3 네트워크 노드 사이에서 완료된 이후에 완료되는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 네트워크 노드와 상기 제2 네트워크 노드 사이에서 애플리케이션 층 메시지들을 포워딩하는 단계는,
사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 배제하는 상기 특정한 프로토콜 스택의 컨텍스트 내에서 상기 애플리케이션 층 메시지들을 전달하는 단계;
상기 NAS 층 요청이 수신되고 상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성이 확립되었을 때 식별된 상기 제1 네트워크 노드의 IP 어드레스 및 상기 서버의 IP 어드레스를 사용함으로써, 상기 제2 네트워크 노드에서 상기 제1 네트워크 노드로부터 수신된 상기 애플리케이션 층 메시지들을 상기 UDP 및 IP 층들을 포함하는 상이한 프로토콜 스택으로 매핑하는 단계; 및
상기 제2 네트워크 노드에서 수신된 상기 애플리케이션 층 메시지들을 상기 서버의 상기 IP 어드레스에 기초하여 상기 제3 네트워크 노드를 통해 상기 서버에 포워딩하는 단계
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 제2 네트워크 노드로 상기 애플리케이션 층 메시지들을 포워딩하는 단계는,
상기 제2 네트워크 노드에서, 상기 제1 네트워크 노드에 대한 로컬 무선 네트워크 에일리어스 및 상기 제1 네트워크 노드에 의해 생성된 애플리케이션 층 메시지를 반송하는(carrying) 네트워크-프로토콜 데이터 유닛을 수신하는 단계;
상기 로컬 무선 네트워크 에일리어스에 기초하여 상기 특정한 프로토콜 스택을 지원하는 것으로서 상기 제1 네트워크 노드를 식별하는 단계 - 상기 특정한 프로토콜 스택은 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 배제함 -;
상기 네트워크-프로토콜 데이터 유닛 내에서 반송된 상기 애플리케이션 층 메시지를 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛에 매핑하는 단계 - 상기 UDP 및 IP 층들은 상기 제3 네트워크 노드에 의해 상기 제1 네트워크 노드에 할당된 소스 PDP 어드레스 및 상기 서버와 연관된 목적지 PDP 어드레스를 사용하여 제공됨 -; 및
상기 제2 네트워크 노드로부터 상기 제3 네트워크 노드로 상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛을 전송하는 단계
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 애플리케이션 층 메시지를 상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛에 매핑하는 단계는,
상기 제1 네트워크 노드에 대해 상기 제2 네트워크 노드에 의해 이전에 결정된 패킷 임시 모바일 가입자 아이덴티티를 상기 소스 PDP 어드레스에 매핑하는 단계;
상기 NAS 층 요청이 수신되고 상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성이 확립될 때 획득된 서버 정보에 기초하여 상기 패킷 임시 모바일 가입자 아이덴티티에 대응하는 상기 목적지 PDP 어드레스를 식별하는 단계;
상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛을 생성하는 단계 - 상기 애플리케이션 층 메시지는 상기 소스 및 목적지 PDP 어드레스들을 사용하여 구성된 UDP/IP 데이터그램 내에서 반송됨 -; 및
상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛을 상기 제3 네트워크 노드에 전송하는 단계
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 네트워크 노드로부터 상기 제1 네트워크 노드로 상기 애플리케이션 층 메시지들을 포워딩하는 단계는,
상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성이 확립될 때 상기 제3 네트워크 노드에 의해 상기 제1 네트워크 노드에 할당되는 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛에 포함된 목적지 PDP 어드레스에 기초하여 상기 제2 네트워크 노드에서 수신된 상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛이 상기 제1 네트워크 노드를 향해 애플리케이션 층 메시지를 반송한다는 것을 결정하는 단계;
상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛 내에서 반송된 UDP/IP 데이터그램으로부터 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 제거하여 상기 애플리케이션 층 메시지를 포함하는 네트워크-프로토콜 데이터 유닛을 생성하는 단계; 및
상기 애플리케이션 층 메시지를 상기 네트워크-프로토콜 데이터 유닛을 통해 상기 제1 네트워크 노드에 중계하는 단계
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 네트워크 노드와 상기 제2 네트워크 노드 사이에서 상기 애플리케이션 층 메시지들을 포워딩하는 단계는, 상기 제1 네트워크 노드가 공통 서비스 품질 요건을 갖는 무선 디바이스들의 특정 그룹의 일부이라는 것을 나타내는 상기 애플리케이션 층 메시지들과 연관된 로컬 무선 네트워크 에일리어스에 기초하여 상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 제2 네트워크 노드로 상기 애플리케이션 층 메시지들을 중계하는 단계를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제11항에 있어서,
상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 제2 네트워크 노드로 상기 애플리케이션 층 메시지들을 중계하는 단계는,
접속 절차 동안 상기 제1 네트워크 노드에 할당된 패킷 임시 모바일 가입자 아이덴티티에 기초하여 상기 제1 네트워크 노드가 연관되는 그룹을 식별하는 단계; 및
상기 식별된 그룹에 할당된 상기 서비스 품질에 기초하여 상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 제2 네트워크 노드로 상기 애플리케이션 층 메시지들을 중계하는 단계
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제11항에 있어서,
각 무선 디바이스와 고유하게 연관된 아이덴티티에 기초하여, 동일한 서비스 품질이 상기 특정한 프로토콜 스택을 지원하는 모든 무선 디바이스들에 할당되거나, 상이한 서비스 품질이 상기 특정한 프로토콜 스택을 지원하는 무선 디바이스들의 서브세트들에 할당되는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 제2 네트워크 노드로 상기 애플리케이션 층 메시지들을 포워딩하는 단계는,
기지국 제어기가 상기 제1 네트워크 노드의 특정한 아이덴티티를 알지 못한 채 상기 기지국 제어기가 상기 제1 네트워크 노드로부터 수신된 단일 블록 패킷 액세스 요청을 수용하는 것에 응답하여 상기 제1 네트워크 노드에 무선 자원을 할당하는 단계;
상기 할당된 무선 자원을 사용하여 상기 제1 네트워크 노드에 의해 송신되는 단일 무선 블록을 상기 기지국 제어기에서 수신하는 단계 - 상기 단일 무선 블록은 서브네트워크 의존 컨버전스 프로토콜(SNDCP) 층, 패킷 흐름 식별자, 및 상기 제1 네트워크 노드의 특정 아이덴티티를 나타내는 로컬 무선 네트워크 에일리어스와 연관된 SN-PDU 내에서 반송된 단일 애플리케이션 층 메시지를 포함함 -; 및
상기 로컬 무선 네트워크 에일리어스에 기초하고 상기 패킷 흐름 식별자와 연관된 서비스 품질로 상기 기지국 제어기로부터 상기 제2 네트워크 노드에 상기 단일 애플리케이션 층 메시지를 중계하는 단계
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제14항에 있어서,
상기 제2 네트워크 노드는,
상기 패킷 흐름 식별자가 상기 특정한 프로토콜 스택을 지원하는 제1 네트워크 노드와 연관된다는 것을 상기 제2 네트워크 노드가 인식하는 것에 응답하여, 상기 제1 네트워크 노드에 할당된 소스 PDP 어드레스 및 상기 서버에 할당된 목적지 PDP 어드레스를 사용하여 구성된 UDP/IP 데이터그램 내에서 상기 단일 애플리케이션 층 메시지가 반송되도록 상기 단일 애플리케이션 층 메시지를 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛에 매핑하고;
상기 제2 네트워크 노드로부터 상기 제3 네트워크 노드로 상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛을 전송함으로써,
상기 단일 애플리케이션 층 메시지를 상기 제3 네트워크 노드에 포워딩하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
무선 네트워크에서 사용하기 위한 네트워크 노드(108)로서,
상기 네트워크 노드는,
제1 네트워크 노드(102)로부터 넌-액세스 계층(NAS) 층 요청을 수신하고 - 상기 NAS 층 요청은 상기 제1 네트워크 노드에 의해 기지국 제어기로 전송된 무선 자원 요청에 응답하여 할당된 무선 자원들을 사용하여 상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 기지국 제어기(116)로 송신됨 - 상기 NAS 층 요청을 상기 기지국 제어기로부터 상기 네트워크 노드로 포워딩하고;
특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있는 것으로서 상기 제1 네트워크 노드를 식별하는 정보, 제3 네트워크 노드(110)의 액세스 포인트 명칭 및 상기 NAS 층 요청의 수신에 응답하여 상기 제1 네트워크 노드에서의 애플리케이션이 상기 네트워크 노드 및 상기 제3 네트워크 노드를 통해 통신할 서버(130)의 어드레스를 사용하여 상기 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터들을 확립하고;
상기 네트워크 노드와 상기 제1 네트워크 노드 사이에서 PDP 컨텍스트를 확립하지 않고 상기 네트워크 노드로부터 상기 제3 네트워크 노드로 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트 기반 연결성을 확립하고;
상기 NAS 층 요청에 의해 제공된 정보 및 상기 제3 네트워크 노드에 대한 상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성에 응답하여 상기 네트워크 노드에서 상기 특정한 프로토콜 스택의 사용을 인에이블하며;
상기 제1 네트워크 노드에 의해 상기 기지국 제어기에 전송된 후속 무선 자원 요청에 응답하여 할당된 무선 자원들을 사용하여 상기 특정한 프로토콜 스택에 따라 상기 제1 네트워크 노드로부터 수신된 애플리케이션 층 메시지들을 상기 제3 네트워크 노드에 포워딩하도록
동작가능한 프로세싱 회로(126)를 포함하는, 네트워크 노드.
제16항에 있어서,
초기 무선 자원 요청은 상기 특정한 프로토콜 스택을 지원하는 것으로서 상기 제1 네트워크 노드를 식별하는 랜덤 로컬 무선 네트워크 에일리어스를 포함하고, 상기 특정한 프로토콜 스택은 상기 제1 네트워크 노드에 의해 전송된 상기 애플리케이션 층 메시지들로부터 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 배제하는, 네트워크 노드.
제16항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 상기 네트워크 노드로부터 상기 제1 네트워크 노드로 접속 수락 메시지를 전송하는 것을 제외하고 상기 네트워크 노드와 다른 네트워크 노드 사이의 접속 관련 시그널링의 완료 이후에 상기 네트워크 노드와 상기 제3 네트워크 노드 사이에서 상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성을 확립하도록 동작가능한, 네트워크 노드.
제16항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 상기 제3 네트워크 노드의 상기 액세스 포인트 명칭을 IP 어드레스에 매핑하고, 상기 제3 네트워크 노드의 상기 액세스 포인트 명칭을 사용하여 상기 네트워크 노드와 상기 제3 네트워크 노드 사이에서 PDP 컨텍스트 시그널링을 수행하며, PDP 컨텍스트 시그널링 동안 상기 제3 네트워크 노드에 의해 제공된 인터넷 프로토콜(IP) 소스 어드레스 정보 및 접속 관련 시그널링 동안 홈 위치 레지스터(HLR)에 의해 제공된 또는 상기 NAS 층 요청 내에 상기 네트워크 노드에 제공된 상기 서버에 대응하는 IP 목적지 어드레스 정보에 기초하여 상기 네트워크 노드에서 상기 특정한 프로토콜 스택의 사용을 인에이블하도록 동작가능한, 네트워크 노드.
제16항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 상기 동작 파라미터들이 상기 특정한 프로토콜 스택을 지원하는 무선 네트워크 노드에 대해 확립되어야 하는 것을 나타내는 PDP 컨텍스트 생성 요청을 상기 네트워크 노드로부터 상기 제3 네트워크 노드를 향해 전송하고, 상기 제3 네트워크 노드에 의해 상기 제1 네트워크 노드에 할당된 PDP 어드레스를 식별하는 PDP 컨텍스트 생성 응답을 상기 제3 네트워크 노드로부터 상기 네트워크 노드에서 수신하도록 동작가능한, 네트워크 노드.
제16항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 배제하는 상기 특정한 프로토콜 스택의 컨텍스트 내에서 상기 애플리케이션 층 메시지들을 수신하고, 상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성이 확립되었을 때 식별된 상기 제1 네트워크 노드의 IP 어드레스 및 상기 서버의 IP 어드레스를 사용함으로써 상기 네트워크 노드에서 상기 제1 네트워크 노드로부터 수신된 상기 애플리케이션 층 메시지들을 상기 UDP 및 IP 층들을 포함하는 상이한 프로토콜 스택에 매핑하며, 상기 네트워크 노드에서 수신된 상기 애플리케이션 층 메시지들을 상기 서버의 상기 IP 어드레스에 기초하여 상기 제3 네트워크 노드를 통해 상기 서버에 포워딩하도록 동작가능한, 네트워크 노드.
제16항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 상기 네트워크 노드에서, 상기 제1 네트워크 노드에 대한 로컬 무선 네트워크 에일리어스 및 상기 제1 네트워크 노드에 의해 생성된 애플리케이션 층 메시지를 반송하는 네트워크-프로토콜 데이터 유닛을 수신하고, 상기 로컬 무선 네트워크 에일리어스에 기초하여 상기 특정한 프로토콜 스택을 지원하는 것으로 상기 제1 네트워크 노드를 식별하고 - 상기 특정한 프로토콜 스택은 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 배제함 -, 상기 네트워크-프로토콜 데이터 유닛 내에서 반송된 상기 애플리케이션 층 메시지를 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛에 매핑하며 - 상기 UDP 및 IP 층들은 상기 제3 네트워크 노드에 의해 상기 제1 네트워크 노드에 할당된 소스 PDP 어드레스 및 상기 서버와 연관된 목적지 PDP 어드레스를 사용하여 제공됨 -, 상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛을 상기 네트워크 노드로부터 상기 제3 네트워크 노드로 전송하도록 동작가능한, 네트워크 노드.
제22항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 상기 제1 네트워크 노드에 대해 상기 네트워크 노드에 의해 이전에 결정된 패킷 임시 모바일 가입자 아이덴티티(P-TMSI)를 상기 소스 PDP 어드레스에 매핑하고, 상기 NAS 층 요청이 수신되었을 때 획득된 또는 접속 관련 시그널링 동안 홈 위치 레지스터(HLR)에 의해 제공된 서버 정보에 기초하여 상기 P-TMSI에 대응하는 상기 목적지 PDP 어드레스를 식별하고, 상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛을 생성하며 - 상기 애플리케이션 층 메시지는 상기 소스 및 목적지 PDP 어드레스들을 사용하여 구성된 UDP/IP 데이터그램 내에서 반송됨 -, 상기 UDP/IP 데이터그램을 상기 제3 네트워크 노드에 전송하도록 동작가능한, 네트워크 노드.
제16항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 상기 PDP 컨텍스트 기반 연결성이 확립될 때 상기 제3 네트워크 노드에 의해 상기 제1 네트워크 노드에 할당되는 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛에 포함된 목적지 PDP 어드레스에 기초하여 상기 네트워크 노드에서 수신된 상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛이 상기 제1 네트워크 노드를 향해 애플리케이션 층 메시지를 반송한다는 것을 결정하고, 상기 GTP-U 프로토콜 데이터 유닛 내에서 반송된 UDP/IP 데이터그램으로부터 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 제거하여 상기 애플리케이션 층 메시지를 포함하는 네트워크-프로토콜 데이터 유닛을 생성하며, 상기 애플리케이션 층 메시지를 상기 네트워크-프로토콜 데이터 유닛을 통해 상기 제1 네트워크 노드에 중계하도록 동작가능한, 네트워크 노드.
무선 네트워크에서 사용하기 위한 기지국 제어기(116)로서,
제1 네트워크 노드의 특정한 아이덴티티를 알지 못한 채 상기 제1 네트워크 노드로부터 수신된 단일 블록 패킷 액세스 요청을 수락하는 것에 응답하여 상기 제1 네트워크 노드(102)에 무선 자원을 할당하고,
상기 할당된 무선 자원을 사용하여 상기 제1 네트워크 노드에 의해 송신된 단일 무선 블록을 수신하고 - 상기 단일 무선 블록은 서브네트워크 의존 컨버전스 프로토콜(SNDCP) 층, 패킷 흐름 식별자, 및 상기 제1 네트워크 노드의 특정한 아이덴티티를 나타내는 로컬 무선 네트워크 에일리어스와 연관된 SN-PDU 내에서 반송된 애플리케이션 층 메시지를 포함하고, 상기 제1 네트워크 노드로부터의 애플리케이션 층 메시지 각각은 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 배제함 -,
상기 제1 네트워크 노드가 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있고 제2 네트워크 노드와 연관된다는 것을 나타내는 메시지들과 함께 전송된 로컬 무선 네트워크 에일리어스에 기초하고 상기 패킷 흐름 식별자와 연관된 서비스 품질로 상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 제2 네트워크 노드(108)로 UDP/IP 층들이 없는 애플리케이션 층 메시지를 중계하도록
동작가능한 프로세싱 회로(124)를 포함하는, 기지국 제어기.
제25항에 있어서,
상기 로컬 무선 네트워크 에일리어스는 상기 제1 네트워크 노드가 공통 서비스 품질 요건을 갖는 무선 디바이스들의 특정 그룹의 일부라는 것을 나타내는, 기지국 제어기.
제26항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 접속 절차 동안 상기 제1 네트워크 노드에 할당된 패킷 임시 모바일 가입자 아이덴티티에 고유하게 대응하는 로컬 무선 네트워크 에일리어스에 기초하여 상기 제1 네트워크 노드가 연관되는 그룹을 식별하며, 상기 식별된 그룹에 할당된 상기 서비스 품질에 기초하여 상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 제2 네트워크 노드로 상기 애플리케이션 층 메시지들을 중계하도록 동작가능한, 기지국 제어기.
무선 네트워크에서 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법으로서,
제1 네트워크 노드(102)에서 애플리케이션 층 메시지를 생성하는 단계 - 상기 애플리케이션 층 메시지에는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 포함하지 않음 - ;
상기 제1 네트워크 노드에 의해 생성된 무선 자원 요청에 응답하여 상기 제1 네트워크 노드와 기지국 제어기(116) 사이에 무선 자원들을 셋업하는 단계;
할당된 무선 자원들을 사용하여 상기 제1 네트워크 노드로부터 제2 네트워크 노드(108)로 넌-액세스 계층(NAS) 층 요청을 전달하는 단계;
특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있는 것으로 상기 제1 네트워크 노드를 식별하는 정보 및 상기 제1 네트워크 노드에서의 애플리케이션이 상기 NAS 층 요청에 응답하여 상기 제2 네트워크 노드를 통해 통신할 서버(130)의 어드레스를 사용하여 상기 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터들을 확립하는 단계; 및
상기 특정한 프로토콜 스택에 대응하는 동작 파라미터들을 확립하는 단계 이후에, 상기 제1 네트워크 노드에 의해 상기 기지국 제어기에 전송된 후속 무선 자원 요청에 응답하여 할당된 무선 자원들을 사용하여 UDP/IP 층들이 없는 상기 애플리케이션 층 메시지들 및 로컬 무선 네트워크 에일리어스를 상기 기지국 제어기를 통해 상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 제2 네트워크 노드에 송신하는 단계 - 상기 로컬 무선 네트워크 에일리어스는 상기 제1 네트워크 노드가 상기 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있다는 것을 나타내고, 상기 특정한 프로토콜 스택은 상기 제1 네트워크 노드와 상기 제2 네트워크 노드 사이의 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트의 확립을 배제함 -
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제28항에 있어서,
상기 애플리케이션 층 메시지 및 상기 로컬 무선 네트워크 에일리어스를 상기 기지국 제어기에 송신하는 단계는,
서브네트워크 의존 컨버전스 프로토콜(SNDCP) 층, 패킷 흐름 식별자(PFI), 및 상기 제1 네트워크 노드의 특정한 아이덴티티를 나타내는 상기 로컬 무선 네트워크 에일리어스와 연관된 SN-PDU 내에서 반송된 애플리케이션 층 메시지를 상기 제1 네트워크 노드에서 생성하는 단계;
상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 기지국 제어기로 단일 블록 패킷 액세스 요청을 전송하는 단계;
상기 단일 블록 패킷 액세스 요청이 상기 기지국 제어기에 의해 승인된 것을 나타내는 메시지를 상기 제1 네트워크 노드에서 수신하는 단계; 및
상기 기지국 제어기와 임시 블록 흐름을 확립하지 않고 상기 단일 블록 패킷 액세스를 위해 상기 기지국 제어기에 의해 할당된 무선 자원을 사용하여 상기 제1 네트워크 노드로부터 상기 기지국 제어기로 상기 애플리케이션 층 메시지를 송신하는 단계
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
제29항에 있어서,
상기 애플리케이션 층 메시지를 생성하는 단계는,
접속 절차 동안 상기 제1 네트워크 노드에 대해 상기 제2 네트워크 노드에 의해 결정된 패킷 임시 모바일 가입자 아이덴티티에 기초하여 상기 로컬 무선 네트워크 에일리어스를 생성하는 단계; 및
상기 애플리케이션 층 메시지를 반송하는 네트워크-프로토콜 데이터 유닛을 생성하는 단계
를 포함하는, 애플리케이션 층 메시지들을 송신하는 방법.
무선 네트워크에서 배치하기 위한 머신 타입 디바이스(102)로서,
특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있는 것으로서 상기 머신 타입 디바이스를 식별하는 정보를 포함하는 요청 및 애플리케이션 층 메시지를 생성하고 - 상기 특정한 프로토콜 스택은 상기 머신 타입 디바이스와 제2 네트워크 노드(108) 사이의 패킷 데이터 프로토콜(PDP) 컨텍스트의 확립을 배제하고, 애플리케이션 층 메시지 각각은 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 인터넷 프로토콜(IP) 층들을 배제하고, 서브네트워크 의존 컨버전스 프로토콜(SNDCP) 층, 패킷 흐름 식별자, 및 상기 머신 타입 디바이스의 특정 아이덴티티를 나타내는 로컬 무선 네트워크 에일리어스와 연관된 SN-PDU 내에서 반송됨 - ;
단일 블록 패킷 액세스 요청을 기지국 제어기(116)에 전송하고,
상기 단일 블록 패킷 액세스 요청이 상기 기지국 제어기에 의해 승인된 것을 나타내는 메시지를 수신하며,
무선 자원들이 상기 머신 타입 디바이스와 기지국 제어기 사이에서 셋업된 이후에, 상기 기지국 제어기와 임시 블록 흐름을 확립하지 않고 UDP/IP 층들이 없는 상기 애플리케이션 층 메시지 및 로컬 무선 네트워크 에일리어스를 상기 기지국 제어기에 송신하도록 - 상기 로컬 무선 네트워크 에일리어스는 상기 머신 타입 디바이스가 상기 특정한 프로토콜 스택을 사용할 수 있다는 것을 나타냄 -
동작가능한 프로세싱 회로(122)
를 포함하는, 머신 타입 디바이스.
제31항에 있어서,
상기 프로세싱 회로는 접속 절차 동안 상기 머신 타입 디바이스에 대해 상기 네트워크 노드에 의해 결정된 패킷 임시 모바일 가입자 아이덴티티에 기초하여 상기 로컬 무선 네트워크 에일리어스를 생성하고, 상기 애플리케이션 층 메시지를 반송하는 네트워크-프로토콜 데이터 유닛을 생성하도록 동작가능한, 머신 타입 디바이스.
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