KR101818279B1

KR101818279B1 - 무선 네트워크 시스템에서 패킷 데이터 유닛들을 송신하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101818279B1
Application number: KR1020137004930A
Authority: KR
Inventors: 사티시 난준다 스와미 자마드아그니; 프라딥 크리슈나무르티 히리사베; 살베샤 아네군디 가나파티
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2018-01-12
Also published as: WO2012018225A2; EP2601767A4; US9055392B2; WO2012018225A3; KR20130138183A; EP2601767B1; US20130136064A1; EP2601767A2

Abstract

본 발명의 일 실시 예는 무선 네트워크 시스템에서 기지국이 하나 이상의 머신 타입 통신(machine type communication: MTC) 디바이스들과 관련된 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU)들을 통합하고, 상기 통합된 PDU들을 패킹(packing)하여 적어도 하나의 논리 링크 제어(logical link control: LLC) 데이터 패킷을 생성하고, 상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷을 상기 기지국과 네트워크(network) 간 단일 세션(session)을 통해 상기 네트워크로 송신하며, 상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷 각각은 해당 LLC 데이터 패킷이 상기 통합된 PDU들을 포함함을 나타내는 제1필드를 포함함을 특징으로 한다.

Description

무선 네트워크 시스템에서 패킷 데이터 유닛들을 송신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF TRANSMITTING PACKET DATA UNITS IN A WIRELESS NETWORK SYSTEM}

본 발명은 무선 네트워크 시스템에서 패킷 데이터 유닛(packet data unit)들을 송신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

GSM EDGE 무선 액세스 네트워크(GSM EDGE Radio Access Network: GERAN)는 기지국을 통해 코어 네트워크(core network) 혹은 머신-타입 통신(machine-type communication: MTC) 서버와 패킷 교환(packet switched: PS) 데이터를 통신하는 MTC 디바이스들뿐만 아니라 레가시(legacy) 디바이스들을 지원하는 무선 네트워크의 타입이다. 일반적으로, GERAN에서 기지국은 Gb 인터페이스를 통해 상기 코어 네트워크와 상기 PS 데이터를 통신하고, 또한 상기 코어 네트워크는 상기 Gb 인터페이스를 통해 상기 기지국과 상기 PS 데이터를 통신한다. 다시 말해서, 상기 기지국과 상기 코어 네트워크간의 피어-투-피어(peer-to-peer) 통신은 Gb 인터페이스를 사용하여 수행된다. 기본적으로, 상기 Gb 인터페이스를 거치는 상기 피어-투-피어 통신은 상기 기지국의 리모트 엔터티(remote entity)들과 상기 코어 네트워크간에 성립된 가상 연결들을 통해 수행된다.

머신-투-머신(Machine-to-Machine: M2M) 통신(또는,“MTC 통신”)은 레가시 디바이스들과는 달리 인간의 상호 동작을 필수적으로 필요로 하지 않는 디바이스들(일반적으로 MTC 디바이스들)간의 데이터 통신의 형태이다. 일 예로, M2M 통신에서, MTC 디바이스(센서(sensor) 혹은 스마트-미터(smart-meter)와 같은)는 기지국을 통해 MTC 서버에 존재하는 어플리케이션(application)으로 릴레이(relay)되는 이벤트(event) 데이터를 분석 및 필수적인 액션을 위해 캡쳐(capture)할 수 있다.

M2M 통신은 스마트 미터링(smart metering) 시스템들(일 예로, 전력과, 가스와, 물과, 난방과, 그리드 제어(grid control)와, 산업 미터링(industrial metering)에 관련되는 어플리케이션들에서)과, 감시 시스템(surveillance system)들과, 주문 관리(order management)와, 게임 머신(gaming machine)들과, 헬스 케어(health care) 통신과 같은 다양한 영역들에서 사용될 수 있다. 따라서, MTC 기술을 기반으로 하는 M2M 통신은 소비자 서비스와 같은 영역들에서 사용될 수 있다.

일반적으로 GERAN에서, 각 기지국은 상기 레가시 디바이스들 및 MTC 디바이스들로부터 수신한 상기 PS 데이터를 논리 링크 제어(Logical Link Control: LLC) 데이터 패킷을 사용하여 상기 Gb 인터페이스를 통해 상기 코어 네트워크와 통신한다. 일 예로, MTC 디바이스로부터 수신되는 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU)은 작은 버스트(burst)의 PS 데이터(일 예로, 20바이트들)를 포함할 수 있다.

이와는 달리, 레가시 디바이스로부터 수신되는 PDU는 큰 버스트의 PS 데이터(일 예로, 1560 바이트들까지)를 포함할 수 있다. 현재, 상기 기지국은 상기 Gb 인터페이스를 거쳐 별도의 세션들을 설정하고, 상기 별도의 세션들을 통해 상기 PDU를 포함하는 상기 LLC 데이터 패킷을 송신한다. 그러나, 주어진 경우에서 상기 기지국으로 작은 사이즈의 PDU들(20바이트들의 범위에서)을 통신하는, 많은 개수의 MTC 디바이스들이 존재할 수 있고, 이에 따라 상기 작은 사이즈의 PDU들 각각은 별도의 세션을 사용하여 상기 Gb 인터페이스를 거쳐 통신된다. 이는 상기 Gb 인터페이스의 용량의 비효율적인 사용을 초래할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예는 무선 네트워크 시스템에서 패킷 데이터 유닛(packet data unit)들을 송신하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은; 무선 네트워크 시스템에서 기지국이 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU)들을 송신하는 방법에 있어서, 하나 이상의 머신 타입 통신(machine type communication: MTC) 디바이스들과 관련된 PDU들을 통합하는 과정과; 상기 통합된 PDU들을 패킹(packing)하여 적어도 하나의 논리 링크 제어(logical link control: LLC) 데이터 패킷을 생성하는 과정과; 상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷을 상기 기지국과 네트워크(network) 간 단일 세션(session)을 통해 상기 네트워크로 송신하는 과정을 포함하며, 상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷 각각은 해당 LLC 데이터 패킷이 상기 통합된 PDU들을 포함함을 나타내는 제1필드를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는; 무선 네트워크 시스템에서 기지국에 있어서, 하나 이상의 머신 타입 통신(machine type communication: MTC) 디바이스들과 관련된 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU)들을 통합하고, 상기 통합된 PDU들을 패킹(packing)하여 적어도 하나의 논리 링크 제어(logical link control: LLC) 데이터 패킷을 생성하는 프로세서와, 상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷을 상기 기지국과 네트워크(network)간 단일 세션(session)을 통해 상기 네트워크로 송신하는 트랜시버를 포함하며, 상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷 각각은 해당 LLC 데이터 패킷이 상기 통합된 PDU들을 포함함을 나타내는 제1필드를 포함함을 특징으로 한다.

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본 발명의 실시예들의 다른 특징들은 첨부 도면들 및 하기의 구체적인 설명들로부터 자명하게 유추될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 네트워크 환경의 블록 다이아그램을 도시하고 있는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, Gb 인터페이스를 통해 논리 링크 제어(Logical Link Control: LLC) 프레임을 사용하여 머신 타입 통신(machine type communication: MTC) 디바이스들과 연관되는 통합된 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU)들을 통신하는 바람직한 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램을 도시하고 있는 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, Gb 인터페이스를 통해 LLC 프레임을 사용하여 MTC 디바이스들과 연관되는 통합된 PDU들을 통신하는 바람직한 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램을 도시하고 있는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LLC 데이터 패킷 포맷의 개략적 표현을 도시하고 있는 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 LLC 데이터 패킷 포맷의 개략적 표현을 도시하고 있는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, LLC 데이터 패킷에 포함되어 있는 통합된 PDU들의 존재를 나타내는 서비스 액세스 포인트 식별자(Service Access Point Identifier: SAPI) 값을 나타내는 표를 도시하고 있는 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국과 패킷 코어 네트워크간의 Gb 인터페이스 연결을 나타내는 개략적 다이아그램을 도시하고 있는 도면,
도 8은 본 발명의 실시예들을 구현하는 다양한 컴포넌트들을 도시하고 있는 기지국의 블록 다이아그램을 도시하고 있는 도면,
여기에서 설명되는 도면들은 오직 설명을 위한 목적으로서만 사용되며, 어떤 형태로는 본 발명의 범위를 제한하는 의도로서 사용되어서는 안됨에 유의하여야만 할 것이다.

본 발명은 무선 네트워크 시스템에서 Gb 인터페이스를 통해 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU)들을 송신하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 실시예들에 대한 하기의 구체적인 설명에서, 참조 번호들은 그 일부를 구성하고, 본 발명이 실행될 수 있는 구체적인 실시예들을 도시하기 위한 방식으로서 도시되는 첨부 도면들에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자들이 본 발명을 실행하는 것이 가능하도록 충분히 구체적으로 설명될 것이다. 또한, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들이 사용되고 본 발명의 실시예들에 변경이 이루어질 수 있음은 자명함은 물론이다. 따라서, 하기의 구체적인 설명은 첨부되는 청구항들에 의해서만 정의되는 본 발명의 사상과 범위를 제한하지 않도록 간주될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 네트워크 환경(100)의 블록 다이아그램을 도시한 도면이다. 도 1에서, 상기 무선 네트워크 환경(100)은 레가시 디바이스(legacy device)들(102A-102N)과, 머신 타입 통신(machine type communication: MTC) 디바이스들(104A-104N)과, 기지국들(106) 및 패킷 코어 네트워크(packet core network)(108)를 포함한다.

상기 레가시 디바이스들(102A-102N)은 휴대폰들과, 랩탑(laptop)들과, 개인용 컴퓨터들과, 다른 디바이스들을 포함할 수 있다. 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)은 스마트 미터링(smart metering) 시스템들(일 예로, 전력과, 가스와, 물과, 난방과, 그리드 제어(grid control)와, 산업 미터링(industrial metering)에 관련되는 어플리케이션들에서)과, 감시 시스템(surveillance system)들과, 주문 관리(order management)와, 게임 머신(gaming machine)들과, 헬스 케어(health care) 통신과, 머신-투-머신 통신이 가능한 것 등에서 구현되는 디바이스들을 포함할 수 있다. 상기 기지국 및 상기 패킷 코어 네트워크(108)는 Gb 인터페이스(110)를 통해 통신에 관해 연결된다.

상기 무선 네트워크 환경(100)은 GPRS EDGE 무선 액세스 네트워크(GPRS EDGE Radio Access Network: GERAN) 혹은 상기 레가시 디바이스들(102A-102N)과 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)이 상기 기지국(106)을 통해 상기 코어 네트워크와 통신하는 것을 지원하는 다른 무선 네트워크 기술을 기반으로 엔터티들간의 통신을 가능하게 할 수 있다. 설명을 위한 목적으로, 본 발명의 실시예들은 GERAN을 참조하여 설명된다.

상기 무선 네트워크 환경(100)에서, 상기 레가시 디바이스들(102A-102N)과 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)은 상기 기지국(106)을 통해 상기 패킷 코어 네트워크(108)로 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU)들을 송신한다. 또한, 상기 레가시 디바이스들(102A-102N)과 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)은 상기 기지국(106)을 통해 상기 패킷 코어 네트워크(108)로부터 PDU들을 수신한다. 상기에서 설명한 바와 같은 경우들에서, 상기 기지국(들)(106) 및 상기 패킷 코어 네트워크(108)는 상기 Gb 인터페이스(110)를 거쳐 PDU들을 통신한다. 상기 Gb 인터페이스(110)는 상기 기지국(들)(106) 및 상기 패킷 코어 네트워크(108)가 하나 이상의 세션(session)들을 사용하여 PDU들을 통신하는 것을 가능하게 한다. 본 발명은 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 하나 이상의 MTC 디바이스들(104A-104N)과 연관되는 PDU들의 효율적인 전달을 가능하게 한다. 이제부터 하기의 설명은 업링크(uplink)에서 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)간의 단일 세션을 사용하여 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)로부터 수신되는 PDU들을 상기 패킷 코어 네트워크(108)와 효율적으로 통신하는 상기 기지국(106)을 참조하여 설명될 것이다.

상기 기지국(106)이 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)(일 예로, 센서(sensor) 혹은 스마트-미터(smart-meter)로부터 패킷 교환(packet switched: PS) 데이터를 포함하는 하나 이상의 PDU들을 수신하는 것을 고려하기로 한다. 일 예로, 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)은 이벤트(event)와 연관되는 이벤트 데이터를 캡쳐하고, MTC 서버에 위치하는 어플리케이션(application)과 통신하는 상기 기지국(106)으로 상기 이벤트 데이터를 릴레이(relay)할 수 있다. 바람직한 동작에서, 상기 기지국(106)은 시간 주기 동안 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)로부터 수신되는 PDU들을 메모리(도시되어 있지 않음)에 저장한다. 일 예로, 상기 기지국(106)은 단일 그룹에 속해있는 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)로부터 PDU들을 수신할 수 있다. 상기와 같은 경우에서, 상기 기지국(106)은 상기 그룹에 포함되어 있는 모든 MTC 디바이스들(104A-104N)이 성공적으로 PDU들을 송신할 때까지 상기 단일 그룹의 그룹 식별자를 기반으로 상기 수신된 PDU들을 계획적으로 통합(aggregate)한다. 단일 MTC 디바이스(104A)는 상기 단일 MTC 디바이스(104A)로부터 수신되는 상기 PDU들을 계획적으로 통합하는 상기 기지국(106)으로 다수의 PDU들을 송신할 수 있다.

그리고 나서, 상기 기지국(106)은 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)로부터 수신되는 상기 통합된 PDU들을 논리 링크 제어(logical link control: LLC) 데이터 패킷(들)으로 패킹한다. 일 실시예에서, 상기 기지국(106)은 미리 정의되어 있는 기준을 기반으로 상기 MTC 디바이스들과 연관되는 상기 통합된 PDU들을 새로운 LLC 데이터 패킷(들)으로 연접한다.

상기 미리 정의되어 있는 기준은 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)과 연관되는 그룹 식별자(group identifier)와, 부하 상태(load condition)와, 시구간과, 상기 통합된 PDU들의 우선 순위 등을 기반이 될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 기지국(106)은 하나 이상의 레가시 디바이스들(102A-102N)로부터 수신되는 하나 이상의 PDU들을 가지는 상기 통합된 PDU들을 LLC 데이터 패킷으로 패킹한다. 일 예로, 상기 통합된 PDU들은 상기 LLC 데이터 패킷에서 상기 하나 이상의 레가시 디바이스들(102A-102N)과 연관되는 상기 하나 이상의 PDU들을 통해 피기백(piggyback)된다. 본 발명에 따르면, 상기 LLC 데이터 패킷은 상기 LLC 데이터 패킷이 통합된 PDU들을 포함하는지 여부와, 상기 통합된 PDU들이 연접되었는지 혹은 피기백되었는지를 나타내는 지시를 전달한다. 이와 같은 지시들을 나타내는 바람직한 LLC 데이터 패킷들이 도 3 및 도 5에 도시되어 있다.

상기 기지국(106)은 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 상기 통합된 PDU들을 전달하는 상기 LLC 데이터 패킷(들)을 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)간의 단일 세션으로 멀티플렉싱한다. 따라서, 상기 단일 세션을 통해 상기 LLC 데이터 패킷(들)을 수신할 경우, 상기 패킷 코어 네트워크(108)는 분해된 PDU들에 포함되어 있는 상기 PS 데이터를 처리하기 위해 상기 LLC 데이터 패킷들로부터 상기 통합된 PDU들을 분해한다. 상기와 같은 설명이 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 상기 코어 네트워크(108)로 상기 통합된 PDU들을 효율적으로 전달하는 기지국(106)을 설명하고 있다고 하더라도, 상기 패킷 코어 네트워크(108)가 다운링크(downlink) 송신 동안 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 LLC 데이터 패킷(들)에 포함되어 있는, 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)로부터 상기 기지국(들)(106)로 의도되는 상기 PDU들을 효율적으로 송신하는, 상기에서 설명한 바와 같은 단계들을 수행할 수 있음을 예측할 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 LLC 프레임에 포함되어 있는, MTC 디바이스들(104A-104N)과 연관되는, 통합된 PDU들을 통신하는 바람직한 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램(200)을 도시하고 있는 도면이다. 단계 202에서, 상기 MTC 디바이스들(104A-104N) 중 하나는 상기 기지국(106)과 PS 데이터 호를 개시한다. 상기 PS 데이터 호는 서비스 요구 메시지(service request message)를 상기 기지국(106)으로 송신함으로써 개시될 수 있다. 상기 서비스 요구 메시지는 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)이 상기 PS 데이터 호 동안 상기 패킷 코어 네트워크(108)와 PS 데이터를 통신하고자 한다는 것을 나타낼 수 있다.

단계 204에서, 상기 기지국(106)은 상기 PS 데이터 호의 개시에 응답하여 인지 메시지(acknowledgement message)를 송신한다. 단계 206에서, 상기 MTC 디바이스들(104A-104N) 각각은 PS 데이터를 포함하는 PDU(들)를 상기 기지국(106)으로 송신한다. 단계 208에서, 상기 기지국(106)은 미리 정의되어 있는 시구간 동안 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)로부터 수신되는 상기 PDU들을 통합한다. 상기 미리 정의되어 있는 시구간은 상기 인지 메시지에 응답하여 상기 MTC 디바이스들(104A-104N) 중 하나에 의해 통신되거나, 혹은 상기 기지국(106)에 의해 결정될 수 있다.

단계 210에서, 상기 기지국(106)은 상기 통합된 PDU들을 상기 미리 정의되어 있는 기준(그룹 식별자와, 시구간과, 로드 상태와, PDU들의 우선 순위 등)을 기반으로 LLC 데이터 패킷으로 연접한다. 단계 212에서, 상기 기지국(106)은 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 상기 연접된 PDU들을 전달하는 상기 LLC 데이터 패킷을 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)간의 단일 세션으로 멀티플렉싱한다. 단계 214에서, 상기 패킷 코어 네트워크(108)는 상기 PS 데이터의 추가적인 프로세싱을 위해 상기 LLC 데이터 패킷에 포함되어 있는, 상기 연접된 PDU들을 분해한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 LLC 프레임에 포함되어 있는, MTC 디바이스들(104A-104N)과 연관되는, 통합된 PDU들을 통신하는 바람직한 방법을 도시하고 있는 플로우 다이아그램(300)을 도시하고 있는 도면이다. 단계 302에서, 상기 MTC 디바이스들(104A-104N) 중 하나는 상기 기지국(106)과 PS 데이터 호를 개시한다. 단계 304에서, 상기 기지국(106)은 상기 PS 데이터 호의 개시에 응답하여 인지 메시지를 송신한다. 단계 306에서, 상기 MTC 디바이스들(104A-104N) 각각은 PS 데이터를 포함하는 PDU(들)를 상기 기지국(106)으로 송신한다. 단계 308에서, 상기 기지국(106)은 미리 정의되어 있는 시구간 동안 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)로부터 수신되는 상기 PDU들을 통합한다. 상기 미리 정의되어 있는 시구간은 상기 인지 메시지에 응답하여 상기 MTC 디바이스들(104A-104N) 중 하나에 의해 통신되거나, 혹은 상기 기지국(106)에 의해 결정될 수 있다.

또한, 단계 310에서, 상기 기지국(106)은 수신한다 레가시 디바이스(일 예로, 레가시 디바이스(102A)는 상기 패킷 코어 네트워크(108)와의 통신을 위해 PDU(들)를 송신한다. 상기 기지국(106)은 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)로부터의 PDU들의 수신과 대체적으로 동시에 상기 레가시 디바이스(102A)로부터 상기 PDU(들)를 수신할 수 있다. 단계 312에서, 상기 기지국(106)은 상기 레가시 디바이스(102A)의 상기 PDU(들)와 함께 상기 통합된 PDU들을 LLE 데이터 패킷으로 패킹한다. 단계 314에서, 상기 기지국(106)은 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 상기 레가시 다비아스(102A)의 상기 PDU(들)과 함께 피기백되는 상기 통합된 PDU들을 전달하는 상기 LLC 데이터 패킷을 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)간의 단일 세션으로 멀티플렉싱한다. 단계 316에서, 상기 패킷 코어 네트워크(103)는 상기 PS 데이터에 대한 추가적인 프로세싱을 위해 상기 LLC 데이터 패킷에 포함되어 있는 상기 통합된 PDU들을 분해한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, LLC 데이터 패킷 포맷(400)의 개략적 표현을 도시하고 있는 도면이다. 상기 LLC 데이터 패킷(400)은 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)과 연관되는 상기 연접된 PDU들을 전달하고, 헤더 필드(header field)(402)와, 제어 필드(control field)(404)와, 페이로드 필드(payload field)(406) 및 프레임 체크 시퀀스 필드(frame check sequence field)(408)를 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 헤더 필드(402)는 서비스 액세스 포인트 식별자 필드(service access point identifier (SAPI) field)(410)와, 연접된 PDU 필드(concatenated PDU field)(412)와, 피기백된 PDU 필드(piggybacked PDU field)(414)를 포함한다.

상기 SAPI 필드(410)는 상기 LLC 데이터 패킷(400)에 포함되어 있는 통합된 PDU들의 존재를 나타낸다. 상기 연접된 PDU 필드(412)는 상기 LLC 데이터 패킷(400)에 포함되어 있는 연접된, 상기 통합된 PDU들의 존재를 나타낸다. 상기 피기백된 PDU 필드(414)는 상기 레가시 디바이스들(102A-102N)과 연관되는 하나 이상의 PDU들을 피기백한 통합된 PDU들의 존재를 나타낸다. 상기 페이로드 필드(406)는 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)과 연관되는 상기 통합된 PDU들을 전달하는 LLC 프레임들 M1-Mn을 포함한다. 도 4에 도시되어 있는 바람직한 실시예에서, 상기 LLC 데이터 패킷(400)은 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)과 연관되는 연접된 PDU들을 포함한다. 또한, 상기 연접된 PDU 필드(412)는 ‘1’로 설정되고, 상기 피기백된 PDU 필드는 ‘0’으로 설정된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, LLC 데이터 패킷 포맷(500)의 개략적 표현을 도시하고 있는 도면이다. 상기 LLC 데이터 패킷(500)은 상기 레가시 디바이스들(102A-102N)의 상기 PDU들(502)을 통해 피기백되는 상기 통합된 PDU들(504)을 포함하는 상기 페이로드 필드(406)를 제외하고, 도 4의 상기 LLC 데이터 패킷(400)과 동일하다. 따라서, 상기 LLC 데이터 패킷 포맷(500)에서, 상기 피기백된 PDU 필드(414)는 ‘1’로 설정되고, 이에 반해 상기 연접된 PDU 필드(412)는 ‘0’으로 설정된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, LLC 데이터 패킷에 포함되어 있는 상기 통합된 PDU들의 존재를 나타내는 SAIP 값(602)을 나타내는 표를 도시하고 있는 도면이다. 상기 LLC 데이터 패킷(400)이 상기 MAC 디바이스들(104A-104N)과 연관되는 통합된 PDU들을 포함할 경우, 상기 SAPI 필드(410)는 상기 표(600)에 도시되어 있는 바와 같이 적합한 SAPI(602)로 설정된다. 상기 SAPI 값 ‘1100’은 상기 LLC 데이터 패킷(400)이 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)과 연관되는 통합된 PDU들을 포함한다. 상기 표에 도시되어 있는 다른 SAPI 값들은 당업자에게 잘 알려져 있으므로 그 설명은 생략하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)간의 Gb 인터페이스 연결을 나타내는 개략적 다이아그램(700)을 도시하고 있는 도면이다. 상기 Gb 인터페이스(110)는 상기 기지국(106)과 GPRS 이동성 관리(GPRS mobility management: GMM)와, 패킷 플로우 관리(packet flow management: PFM)와, 상기 레가시 디바이스들(102A-102N)과 MTC 디바이스들(104A-104N)로부터의 데이터 및 PDU들을 시그널링하는 네트워크 관리(network management: NM)의 전달을 가능하게 하는 상기 패킷 코어 네트워크(108)간의 링크(link)이다. 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)는 물리 링크(physical link)(프레임 릴레이 링크(frame relay link)를 통해 직접 연결되거나, 혹은 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 프레임 릴레이 네트워크(frame relay network)(702)에서 연속적인(cascading) 링크들을 통해서 간접적으로 연결된다. 도시되어 있는 바와 같이, 상기 프레임 릴레이 네트워크(702)는 하나 이상의 베어러 채널(bearer channel)들로 구성된다. 베어러 채널은 GMM과, 패킷 플로우 관리(packet flow management: PFM)와, 데이터 및 LLC 데이터 패킷들을 시그널링하는 NM을 전달하는 물리 채널(physical channel)이다. 일 예로, 베어러 채널은 펄스 부호 변조(pulse code modulation: PCM) 링크 상에서 nx64 Kbps 채널이 될 수 있다. PCM 링크는 전화 통신 네트워크들에서 일반적으로 사용되는 송신 링크이다. 상기 베어러 채널이 PCM 링크의 제한에 매핑될 수 있기 때문에, 상기 PCM 링크는 Gb 인터페이스와 A 인터페이스간에 공유될 수 있다는 점에 유의하여야만 한다. 베어러 채널은 몇 개의 고정 가상 회선(permanent virtual circuit: PVC)들을 지원할 수 있다. PVC는 상기 베어러 채널 상에서 다른 사용자 어플리케이션들과 연관되는 다수의 가상 플로우들의 멀티플렉싱을 허여한다는 것이 인식된다.

각 베어러 채널은 하나 이상의 네트워크 서비스 가상 링크(Network Service Virtual Link: NS-VL)들을 지원한다. NS-VL은 상기 PVC에 의해 정의되는 링크와 상기 NS-VL의 지원 베어러 채널을 식별한다. 각 NS-VL은 물리 링크에 의해 지원되고, 몇 개의 NS-VL들은 물리 링크에서 매핑될 수 있다는 것이 인식된다. 도시되어 있는 바와 같이, 하나의 NS 가상 링크 식별자(NS virtual link identifier: VLI)는 데이터-링크 연결 식별자(data-link connection identifier: DLCI)와 베어러 채널 식별자(bearer channel identifier: BCI)의 연관에 상응한다.

상기 NS-VL들은 연결되어 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)간의 엔드-투-엔드 가상 패스(end-to-end virtual path)를 구성한다. 상기 가상 패스는 네트워크 서비스 가상 연결(network service virtual connection: NS-VC)로 알려져 있다. 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)간의 상기 Gb 인터페이스(110)를 거치는 상기 피어-투-피어 통신은 엔드-투-엔드 NS-VC들(또한 이후의 설명에서 세션(session)들로 칭해지는)을 통해 수행된다. 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)에서 상기 네트워크 서비스(network service: NS) 계층(layer)은 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)간의 다수의 NS-VC들을 관리한다. 상기 NS 계층은 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)간의 다수의 NS-VC들을 관리한다. 일 예로, 상기 NS 계층은 NS-VC들의 유용성을 확인하고, 가능한 NS-VC들을 초기화하거나 혹은 복원시킨다. 또한, 상기 NS 계층은 다른 가능한 NS-VC들간의 상위-계층(upper-layer) LLC 데이터 패킷들의 효율적인 분산을 보장한다.

상기 기지국(106)에서 BSSGP 계층(도시하지 않음)은 상기 MTC 디바이스들(104A-104N)과 연관되는 통합된 PDU들 및/혹은 하나 이상의 NS-VC들을 통해 상기 레가시 디바이스들(102A-102N)과 연관되는 PDU들을 포함하는 LLC 데이터 패킷들을 송신하도록 동작한다. 일 예로, 상기 패킷 코어 네트워크(108)로터 셀 1 혹은 셀 2로 송신되는 혹은 상기 기지국(106)에서 상기 셀 1 혹은 셀 2에서 수신되는 상기 데이터 트래픽은 상기 BSSGP 계층에서 해당 번들 가상 연결(Bundled Virtual Connection: BVC)들에서 전달된다. BVC는 NS-VC들의 그룹에 의해서 지원된다는 것을 유의하여야만 한다. BVC들은 상기 기지국(106)과 상기 패킷 코어 네트워크(108)에서 BSSGP 엔터티들간의 통신 패스들을 제공한다.

본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라, 상기 기지국(106)에서 상기 BSSGP 계층은 상기 통합된 PDU들을 LLC 데이터 패킷으로 패킹하고, 상기 통합된 PDU들을 포함하는 상기 LLC 패킷을 NS-VC를 통해 멀티플렉싱한다. 상기 패킷 코어 네트워크(108)에서 상기 BSSGP 계층은 상기 NS-VC(일 예로, 상기 NS-VC과 연관되는 NS-VCI를 통해 식별되는)를 통해 수신되는 상기 LLC 데이터 패킷으로부터 상기 통합된 PDU들을 분해하도록 동작한다.

도 8은 본 발명의 실시예들을 구현하는 다양한 구성 요소들을 도시하는 기지국(106)의 블록 다이아그램이다. 도 8에서, 상기 기지국(106)은 프로세서(802)와, 메모리(804)와, 읽기 전용 메모리(read only memory: ROM)(806)와, 송수신기(808)와, 버스(812)와, 통신 인터페이스(810)와, 디스플레이(814)와, 입력 디바이스(816)와, 커서 제어(818)를 포함한다.

여기서 사용되는 바와 같은, 상기 프로세서(802)는 마이크로 프로세서(microprocessor)와, 마이크로 제어기(microcontroller)와, 복합 명령어 집합 컴퓨팅 마이크로 프로세서(complex instruction set computing microprocessor)와, 축소 명령어 집합 컴퓨팅 마이크로 프로세서(reduced instruction set computing microprocessor)와, 긴 명령어 워드 마이크로 프로세서(very long instruction word microprocessor)와, 명백한 병렬 명령어 컴퓨팅 마이크로 프로세서(explicitly parallel instruction computing microprocessor)와, 그래픽 프로세서(graphics processor)와, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 혹은 다른 어떤 형태의 프로세싱 회로와 같은, 그렇다고 그들에 한정되지는 않는 임의의 타입의 컴퓨팅 회로를 나타낸다. 또한, 상기 프로세서(802)는 일반 논리 디바이스들, 혹은 프로그램 가능 논리 디바이스들과, 혹은 어레이(array)들과, 주문형 반도체(application specific integrated circuit)들과, 단일 칩 컴퓨터(single-chip computer)들과, 스마트 카드(smart card)들 등과 같은 삽입된 제어기들을 포함할 수 있다.

상기 메모리(804)와 ROM(806)은 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리가 될 수 있다. 상기 메모리(804)는 상기에서 설명한 바와 같은 하나 이상의 실시예들에 따라 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 효율적으로 PDU들을 통신하는 오버로드 제어 모듈(overload control module)(820)을 포함한다. 다양한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(computer-readable storage media)가 상기 메모리 엘리먼트(memory element)들에 저장될 수 있고, 상기 메모리 엘리먼트들로부터 접속될 수 있다. 메모리 엘리먼트들은 데이터 및 머신 판독 가능 명령어(machine-readable instruction)들을 저장하는데 적합한 어떤 형태의 메모리 디바이스(들)이라도 포함할 수 있으며, 상기 적합 메모리 디바이스(들)는 랜덤 액세스 메모리(random access memory)와, 소거 가능 프로그램 읽기 전용 메모리(erasable programmable read only memory)와, 전기적 소거 가능 프로그램 읽기 전용 메모리(electrically erasable programmable read only memory)와, 하드 드라이브(hard drive)와, 콤팩트 디스크(compact disk)들을 처리하는 제거 가능 미디어 드라이브(removable media drive)와, 메모리 카드(memory card)들과, 메모리 스틱(Memory Stick)들TM 등이 될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 태스크(task)들을 수행하거나, 요약 데이터 타입들 혹은 low-level 하드웨어 컨텍스트(hardware context)들을 정의하기 위해 함수들과, 절차들과, 데이터 구조들과, 어플리케이션 프로그램(application program)들을 포함하는 모듈들과 함께 구현될 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같은 기록 매체에 저장된 머신 판독 가능 명령어들은 상기 프로세서(802)에 의해 실행될 수 있다. 일 예로, 컴퓨터 프로그램은 상기에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예들 및 그 교시에 따라 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 효율적으로 PDU들을 통신할 수 있는 머신 판독 가능 명령어들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 프로그램은 컴팩트 디스크-읽기 전용 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)에 포함될 수 있고, 상기 CD-ROM에서 상기 비휘발성 메모리의 하드 드라이브로 로딩될 수 있다. 상기 머신 판독 가능 명령어들은 본 발명의 다양한 실시예들에 상응하게 상기 기지국(106)이 인코딩하도록 할 수 있다.

상기 송수신기(808)는 레가시 디바이스들(102A-102N) 및 MTC 디바이스들(104A-104N)로부터 PDU들을 수신하고, 상기 Gb 인터페이스(110)를 통해 상기 LLC 데이터 패킷(들)을 사용하여 PDU들을 통신할 수 있다. 상기 버스(812)는 상기 기지국(106)의 다양한 구성 요소들 간의 상호 연결로서 동작한다. 상기 통신 인터페이스들(810)과, 디스플레이(814)와, 입력 디바이스(816)와, 커서 제어(818)와 같은 구성 요소들은 해당 기술 분야의 당업자에게 잘 알려져 있으며, 따라서 그 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 특정 실시예들을 참조하여 설명되고 있지만, 상기 다양한 실시예들의 범위와 사상을 벗어남이 없이 본 발명의 실시예들에 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있음은 자명할 수 있다. 또한, 본 발명에서 설명되는 상기 다양한 디바이스들과, 모듈(module)들과, 선택기들과, 추정기들 등은 활성화될 수 있고, 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수 있다. 일 예로, 상기 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.

Claims

무선 네트워크 시스템에서 기지국이 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU)들을 송신하는 방법에 있어서,
하나 이상의 머신 타입 통신(machine type communication: MTC) 디바이스들과 관련된 PDU들을 통합하는 과정과;
상기 통합된 PDU들을 패킹(packing)하여 적어도 하나의 논리 링크 제어(logical link control: LLC) 데이터 패킷을 생성하는 과정과;
상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷을 상기 기지국과 네트워크(network) 간 단일 세션(session)을 통해 상기 네트워크로 송신하는 과정을 포함하며,
상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷 각각은 해당 LLC 데이터 패킷이 상기 통합된 PDU들을 포함함을 나타내는 제1필드를 포함함을 특징으로 하는 PDU들을 송신하는 방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 MTC 디바이스들과 관련된 PDU들은 패킷 교환(packet switched: PS) 데이터를 포함함을 특징으로 하는 PDU들을 송신하는 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 MTC 디바이스들과 관련된 PDU들은 상기 하나 이상의 MTC 디바이스들로부터 상기 네트워크와의 데이터 송수신을 위한 서비스 요구 메시지가 수신된 경우 통합됨을 특징으로 하는 PDU들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 통합된 PDU들은 미리 정의된 기준을 기반으로 상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷에 포함됨을 특징으로 하는 PDU들을 송신하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 미리 정의된 기준은 상기 하나 이상의 MTC 디바이스들과 관련된 그룹 식별자와, 상기 통합된 PDU들과 관련된 우선 순위와, 상기 기지국과 상기 네트워크 간 통신을 위한 인터페이스와 관련된 부하(load) 상태와, 미리 결정되어 있는 시구간 중 적어도 하나를 기반으로 정의된 기준을 포함함을 특징으로 하는 PDU들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 통합된 PDU들은 적어도 하나의 레가시 디바이스와 관련된 하나 이상의 PDU들과 함께 패킹됨을 특징으로 하는 PDU들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 단일 세션은 상기 기지국과 상기 네트워크 간 네트워크 서비스 가상 연결(network service virtual connection)을 기반으로 함을 특징으로 하는 PDU들을 송신하는 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷 각각은 상기 통합된 PDU들이 연접하여 해당 LLC 데이터 패킷에 포함됨을 나타내는 제2필드를 더 포함함을 특징으로 하는 PDU들을 송신하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷 각각은 상기 통합된 PDU들이 적어도 하나의 레가시 디바이스와 관련된 하나 이상의 PDU들을 통해 피기백(piggyback)됨을 나타내는 제3필드를 더 포함함을 특징으로 하는 PDU들을 송신하는 방법.
무선 네트워크 시스템에서 기지국에 있어서,
하나 이상의 머신 타입 통신(machine type communication: MTC) 디바이스들과 관련된 패킷 데이터 유닛(packet data unit: PDU)들을 통합하고, 상기 통합된 PDU들을 패킹(packing)하여 적어도 하나의 논리 링크 제어(logical link control: LLC) 데이터 패킷을 생성하는 프로세서와,
상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷을 상기 기지국과 네트워크(network) 간 단일 세션(session)을 통해 상기 네트워크로 송신하는 트랜시버를 포함하며,
상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷 각각은 해당 LLC 데이터 패킷이 상기 통합된 PDU들을 포함함을 나타내는 제1필드를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
제14항에 있어서,
상기 하나 이상의 MTC 디바이스들과 관련된 PDU들은 패킷 교환(packet switched: PS) 데이터를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
제14항에 있어서,
상기 하나 이상의 MTC 디바이스들과 관련된 PDU들은 상기 하나 이상의 MTC 디바이스들로부터 상기 네트워크와의 데이터 송수신을 위한 서비스 요구 메시지가 수신된 경우 통합됨을 특징으로 하는 기지국.
제14항에 있어서,
상기 통합된 PDU들은 미리 정의된 기준을 기반으로 상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷에 포함됨을 특징으로 하는 기지국.
제17항에 있어서,
상기 미리 정의된 기준은 상기 하나 이상의 MTC 디바이스들과 관련된 그룹 식별자와, 상기 통합된 PDU들과 관련된 우선 순위와, 상기 기지국과 상기 네트워크 간 통신을 위한 인터페이스와 관련된 부하(load) 상태와, 미리 결정되어 있는 시구간 중 적어도 하나를 기반으로 정의된 기준을 포함함을 특징으로 하는 기지국.
제14항에 있어서,
상기 통합된 PDU들은 적어도 하나의 레가시 디바이스와 관련된 하나 이상의 PDU들과 함께 패킹됨을 특징으로 하는 기지국.
제14항에 있어서,
상기 단일 세션은 상기 기지국과 상기 네트워크 간 네트워크 서비스 가상 연결(network service virtual connection)을 기반으로 함을 특징으로 하는 기지국.
제14항에 있어서,
상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷 각각은 상기 통합된 PDU들이 연접하여 해당 LLC 데이터 패킷에 포함됨을 나타내는 제2필드를 더 포함함을 특징으로 하는 기지국.
제14항에 있어서,
상기 적어도 하나의 LLC 데이터 패킷 각각은 상기 통합된 PDU들이 적어도 하나의 레가시 디바이스와 관련된 하나 이상의 PDU들을 통해 피기백(piggyback)됨을 나타내는 제3필드를 더 포함함을 특징으로 하는 기지국.