KR20120071676A - 소량의 상향 링크 데이터 전송 방법 및 소량의 상향 링크 데이터 수신 방법 - Google Patents

소량의 상향 링크 데이터 전송 방법 및 소량의 상향 링크 데이터 수신 방법 Download PDF

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KR20120071676A
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Abstract

소량의 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법이 개시된다. 상향링크 데이터를 전송하는 방법은 전송할 상향링크 데이터를 감지하는 단계, 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한지를 판단하는 단계, 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한 경우, 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 포함한 서비스 요청 메시지를 전송하는 단계, RRC(Radio Resource Control) 연결 설정 절차를 시작하는 단계 및 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한 경우, RRC 연결 설정 절차 내에서, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 참조하여, 데이터 라디오 베어러의 생성 없이 시그널링 라디오 베어러를 이용하여 상향링크 데이터 전송을 수행하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법을 이용할 경우에는, 3GPP LTE-Advanced 시스템에서 상향링크 데이터 전송 시간 및 절차를 대폭 단축시킬 수 있고, 자원의 효율적인 운용을 꾀할 수 있으며, 다수의 단말 접속에 의한 네트워크 부하를 최소화 하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

소량의 상향 링크 데이터 전송 방법 및 소량의 상향 링크 데이터 수신 방법{Method of transmitting small amount of up-link data and method of receiving small amount of up-link data}
본 발명은 상향 링크 데이터 전송 및 수신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는3GPP LTE-advanced 시스템에서 사물 통신(Machine Type Communication)과 같은 응용에서 짧은 상향링크 데이터를 전송하고 수신하는 데에 적합한 효율적인 상향링크 전송 및 수신 방법에 관한 것이다.
종래의 LTE-Advanced 시스템에서 무선 베어러(bearer)는 RRC(Radio Resource Control)나 EMM(Enhanced Mobility Management)과 같은 각 제어 요소(Control Entity)들의 신호처리 통신을 위한 신호용 무선 베어러(SRB: Signaling Radio Bearer)와 사용자 데이터 전송을 위한 데이터 무선 베어러(DRB: Data Radio Bearer)로 구성되어 있으며, RRC 연결 설정 절차를 통하여 SRB1을 생성하고, 이후 RRC Reconfiguration 절차를 통하여 SRB2와 DRB를 생성하는 절차로 동작하게 되어있다.
즉 종래의 3GPP LTE/LTE-Advanced 시스템에서는 유휴(Idle) 상태의 단말이 상향 패킷을 전송하기 위해서는 RRC(Radio Resource Control) 연결을 설정하고, 데이터 무선 베어러(DRB: Data Radio Bearer) 설정을 위한 RRC Reconfiguration 절차 등을 수행한 후에 패킷을 전송할 수 있다.
도 1은 종래 3GPP LTE/LTE-advanced 시스템의 상향링크 패킷 전송 절차를 설명하기 위한 시퀀스 차트이다.
도 1을 참조하면, 단말(UE)의 어플리케이션 데이터(Application Data) 관리 블록에서 상향 패킷을 감지하게 되면 이동성 관리(EMM: Enhanced Mobility Management) 블록에 이를 통지(S101)하고, EMM 블록은 RRC 블록에 Service Request 메시지를 전송(S102)하고, 이를 통해 RRC 연결 설정(S110)을 시작한다.
이후 RRC Reconfiguration 메시지를 통해 데이터 무선 베어러를 생성한다(S120). 이 절차가 완료 되면 어플리케이션 데이터 관리 블록에서 네트워크 쪽으로 상향 데이터를 전송할 수 있다.
그러나 사물통신(IEEE에서 연구 중인 M2M; Machine-to-Machine 또는 3GPP에서 연구중인 MTC; Machine-Type Communication)과 같이 단말이 짧은 상향 데이터를 전송하는 경우, 특히 하향 데이터 없이 한번의 상향 데이터 전송만 필요한 MTC 단말의 경우에는 도 1과 같은 절차를 모두 수행하는 것은 매우 비효율적이며, 또한 여러 사물 통신 장치들이 동시 접속 요구 시 그 부하를 감당하기 어려운 상태이므로 이에 대한 해결책의 제시가 필요하다
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 3GPP LTE-advanced 시스템에서 데이터 전송 시간 및 절차를 단축시키고, 자원의 효율적인 사용 및 다수의 단말 접속에 의한 네트워크 부하를 최소화시킬 수 있는, 단말의 상향링크 데이터 전송 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 3GPP LTE-advanced 시스템에서 데이터 전송 시간 및 절차를 단축시키고, 자원의 효율적인 사용 및 다수의 단말 접속에 의한 네트워크 부하를 최소화시킬 수 있는, 기지국의 상향링크 데이터 수신 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, 3GPP LTE-advanced 시스템에서 데이터 전송 시간 및 절차를 단축시키고, 자원의 효율적인 사용 및 다수의 단말 접속에 의한 네트워크 부하를 최소화시킬 수 있는, 패킷 코어망 구성요소의 상향링크 데이터 수신 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단말의 상향링크 데이터 전송을 수행하는 방법으로서, 전송할 상향링크 데이터를 감지하는 단계, 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한지를 판단하는 단계, 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한 경우, 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 포함한 서비스 요청 메시지를 전송하는 단계, RRC 연결 설정 절차를 시작하는 단계 및 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한 경우, 상기 RRC 연결 설정 절차 내에서, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 참조하여, 데이터 라디오 베어러의 생성 없이 시그널링 라디오 베어러를 이용하여 상기 한번의 상향링크 데이터 전송을 수행하는 단계를 포함한 단말의 상향링크 데이터 전송 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 포함한 서비스 요청 메시지는 상기 단말의 EMM 기능 블록에서 RRC 기능 블록으로 전달되는 서비스 요청(Service Request) 메시지일 수 있다. 이때, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보는 상기 Service Request에 포함되는 적어도 1 비트로 구성된 필드의 값에 의하여 전달되도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 상향링크 데이터 전송을 수행하는 단계는, 상기 RRC 연결 설정 절차 내에서 RRC 연결 설정 완료 메시지(RRC Connection Setup Complete)에 상기 전송할 상향링크 데이터를 포함시켜서 전송하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 상향링크 데이터 전송을 수행하는 단계는, 상기 서비스 요청 메시지를 포함한 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 기지국(eNB)로 전송하는 단계, RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 수신하는 단계 및RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지에 상기 전송할 상향링크 데이터를 포함시켜서 전송하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기지국의 상향링크 데이터 수신을 수행하는 방법으로서, 단말로부터 RRC 연결 요청을 수신하는 단계, 상기 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함되었는지를 판별하는 단계, 상기 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 경우, 데이터 라디오 베어러의 비생성을 알리는 정보를 포함한 초기 단말 메시지(initial UE Message)를 패킷 코어망(ePC)로 전송하는 단계 및 상기 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 경우, 상기 RRC 연결 요청에 대응된 RRC 연결 설정 절차 내에서, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 참조하여, 데이터 라디오 베어러의 생성 없이 시그널링 라디오 베어러를 이용하여 단말로부터의 데이터 수신을 수행하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 기지국의 상향링크 데이터 수신 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 데이터 수신을 수행하는 단계는, 상기 RRC 연결 설정 절차 내에서 RRC 연결 설정 완료 메시지(RRC Connection Setup Complete)를 통하여 상기 단말로부터의 데이터 수신을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 패킷 코어망(ePC) 구성요소의 상향링크 데이터 수신을 수행하는 방법으로서, 기지국(eNB)으로부터 초기 단말 메시지를 수신하는 단계, 상기 초기 단말 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 경우, 상기 기지국(eNB)에 데이터 라디오 베어러를 생성할 것을 지시하는 메시지를 전송하지 않고, 상기 기지국(eNB)로부터 EMM 어플리케이션 데이터(EMM Application Data) 메시지를 통하여 데이터를 수신하는 단계 및 단말 콘텍스트 해제 요청을 상기 기지국(eNB)로 전송하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 패킷 코어망 구성요소의 상향링크 데이터 수신 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 기지국에 대한 데이터 라디오 베어러를 생성할 것을 지시하는 메시지는 초기 콘텍스트 설정 요청(Initial Context Setup Request) 메시지일 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법을 이용할 경우에는, 3GPP LTE-Advanced 시스템에서 RRC 연결 설정 완료 메시지에 상향링크 데이터를 포함함으로써 데이터 전송 시간 및 절차를 대폭 단축 시킬 수 있다.
특히, 단말이 만약 한번의 상향링크 데이터만 보내고자 하는 경우, 추가적인 데이터 무선 베어러 생성 절차의 수행을 생략하여, 자원의 효율적인 운용을 꾀할 수 있으며, 다수의 단말 접속에 의한 네트워크 부하를 최소화 하는 효과가 있다. 또한 상향 데이터 전송 후 RRC 연결을 해제함으로써 무선 연결 상의 자원 절약 효과도 가질 수 있다.
도 1은 종래 3GPP LTE/LTE-advanced 시스템의 상향링크 패킷 전송 절차를 설명하기 위한 시퀀스 차트이다.
도 2는 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트이다.
도 3은 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법에서 단말 측의 상향링크 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법에서 기지국 측의 상향링크 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법에서 패킷 코어망 구성요소 측의 상향링크 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신을 위한 서비스 요청(Service Request) 메시지의 추가 정보 요소(IE)를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
도 7은 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신을 위한 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지의 추가 정보 요소(IE)를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
도 8은 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신을 위한 EMM 어플리케이션 데이터(EMM Application Data) 메시지의 추가 정보 요소(IE)를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 '단말'은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용하는 '기지국'은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어일 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지에 사용자의 어플리케이션 데이터(Application Data)를 전송하여 패킷 전송 절차에 대한 효율성을 높이고, 또한 한번의 짧은 상향링크 데이터만 보내고자 하는 경우에는, 서비스 요청(Service Request) 메시지에 해당 정보를 설정하여 추가적인 데이터 무선 베어러를 생성하지 않도록 하여 무선 자원 운용에 대한 효율성을 높이는 것을 목적으로 한다. 또한 RRC 연결 설정 완료 메시지는 단말이 올리는 최초의 DCCH(전용 채널) 메시지이므로 이전의 CCCH(공용채널) 메시지에 비해 크기의 제약사항이 없고 재전송 및 분할(segmentation) 등을 지원하므로 융통성 있고 신뢰성 있는 패킷 전송을 할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법의 전체 흐름을 먼저 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법을 설명하기 위한 시퀀스 차트이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법은 단말의 어플리케이션 블록에서 단말의 EMM(Enhanced Mobility Management) 블록에 사용자 데이터를 전달하는 단계(S201), 단말의 EMM에서 RRC(Radio Resource Control) 블록으로 사용자 데이터를 전송하는 단계(S202), 단말의 RRC 블록과 기지국(eNB; enhanced Node B)간의 RRC 연결 설정 절차(S220), 기지국(eNB)에서 패킷 코어망(ePC; enhanced Packet Core)으로 사용자 데이터를 전달하는 단계(S230), 단말 콘텍스트(context)를 해제(release)하는 단계(S240) 및 RRC 연결을 해제하는 단계(S250)를 포함하여 구성될 수 있다.
이하, 상기 단계들을 상술한다.
단계(S201)는 먼저 단말이 사물통신(Machine-type communication; MTC) 디바이스인 경우와 같이 소량의 상향 데이터를 전송하고자 하는 경우 단말의 어플리케이션 블록에서 단말 EMM 블록에 전송의 대상이 되는 사용자 데이터를 직접 전달하는 단계이다.
다음으로, 단계(S202)는 단말의 EMM 블록에서 RRC 블록으로 사용자 데이터를 전송하는 단계로서, 이때, EMM 블록은 RRC 블록에 서비스 요청(Service Request) 메시지와 함께 사용자 데이터를 전송하도록 구성된다. 이때 만약 한번의 소량 상향 데이터 전송만 필요한 경우라면, 서비스 요청(Service Request) 메시지에는 추가적인 데이터 무선 베어러(DRB: Data Radio Bearer)가 필요 없음을 알리는 정보를 설정하도록 구성된다.
다음으로, 단계(S220)는 RRC 연결 설정 절차로서, RRC 연결 요청(RRC Connection Request; S221), 초기 단말 메시지 (Initial UE Message) 전송(S222), RRC 연결 설정(RRC Connection Setup; S223) 및 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete; S224) 절차를 포함하여 구성될 수 있다.
RRC 블록은 EMM 블록으로부터 수신한 사용자 데이터(EMM PDU)는 저장해 둔 채로, 기지국(eNB)과의 RRC 연결 설정을 요청하는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지에 EMM 블록으로부터 수신한 서비스 요청(Service Request) 만을 포함한 채로 기지국에 송신하여 RRC 연결 설정 절차를 시작한다(S221).
기지국(eNB)은 패킷 코어망(ePC) 구성요소로 초기 단말 메시지(initial UE Message(Service Request))를 전송(S222)하는 한편, RRC 연결 설정 메시지(RRC Connection Setup)를 단말로 응답한다(S223)
단말 RRC 블록은 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지가 수신되면 저장해 두었던 사용자 데이터(EMM PDU)를 포함하여 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 기지국(eNB)로 전송한다(S224).
기지국(eNB)은 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 전송 받아 RRC 연결 설정 절차를 완료한 다음, RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지에 포함되어 수신된 상향링크 데이터(EMM PDU)를 패킷 코어망(ePC)으로 전송한다(S230).
한편, 패킷 코어망(ePC) 구성요소는 초기 단말 메시지(Initial UE Message)를 수신 받고 데이터 라디오 베어러를 생성하지 말 것을 지시하는 정보가 있는 경우 초기 콘텍스트 설정 요청(Initial Context Setup Request) 메시지를 기지국(eNB)로 송신하지 않음으로써 데이터 라디오 베어러 설정을 하지 않는다(도 1에서 예시한 종래 3GPP LTE/LTE-advanced 시스템의 상향링크 패킷 전송 절차 상의 S120과 비교).
패킷 코어망(ePC)는 EMM-PDU를 통해 Application 데이터를 전송 받은 다음에, 무선 자원 절약을 위해 단말 콘텍스트 해제(UE Context Release)절차를 수행(S240)하고, 기지국은 단말과의 RRC 연결을 해제하는 절차(S250)를 수행할 수 있다. 이를 통해 상향링크 데이터의 전송 직후에 바로 RRC 연결을 해제할 수 있으므로 무선 연결 상의 자원 절약 효과를 가질 수 있다.
이하에서는, 도 2를 통하여 상술된 본 발명에 따른 상향링크 데이터의 송수신 방법에 있어서, 상기 상향링크 데이터 송수신에 참여하는 구성요소 단말, 기지국(eNB) 및 패킷 코어망(ePC) 구성요소의 개별적 동작을 기술하기로 한다.
본 발명에 따른 단말 측의 상향링크 데이터 전송 방법
도 3은 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법에서 단말 측의 상향링크 데이터 전송 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 단말 측의 상향링크 데이터 전송 방법은 전송할 상향링크 데이터를 감지하는 단계(S310), 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한지를 판단하는 단계(S320), 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한 경우, 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 포함한 서비스 요청 메시지를 전송하는 단계(S331), RRC 연결 설정 절차를 시작하는 단계(S340) 및 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한 경우, 상기 RRC 연결 설정 절차 내에서, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 참조하여, 데이터 라디오 베어러의 생성 없이 시그널링 라디오 베어러를 이용하여 상기 한번의 상향링크 데이터 전송을 수행하는 단계(S350)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 전송할 상향링크 데이터를 감지하는 단계(S310)는 단말의 어플리케이션 블록에서 전송할 상향링크 데이터를 단말의 EMM 블록으로 전달하는 것에 의해 이루어질 수 있다. 여기에서 단말은 사물통신 단말과 같이 소량의 데이터를 간헐적으로 전송하는 단말일 수 있다.
다음으로, 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한지를 판단하는 단계(S320)는 단말의 EMM 블록에서 이루어지는 동작으로서, 어플리케이션 블록으로부터 수신한 사용자 데이터가 그 속성상 긴 주기를 가지고 간헐적으로 전송되는 소량의 데이터인지를 판단하는 단계이다. 즉, 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요하다는 의미는 단말의 어플리케이션 블록으로부터 전달된 사용자 데이터가 연속적인 흐름을 가지는 데이터가 아니라 소량의 데이터, 즉 그 자체로서 완결성을 가지는 데이터인 경우를 의미하는 것일 수 있다.
상기 EMM 블록에서의 판단 결과 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한 것으로 판별된 경우에는, 단말의 EMM 블록은 RRC 블록으로 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 포함한 서비스 요청 메시지를 전송하는 단계(S331)를 진행하게 된다.
이때, 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보는 서비스 요청(Service Request) 메시지 내에 적어도 1비트의 필드를 가지는 추가적인 정보 요소(IE; Information Element)를 정의하여 전송될 수 있다. 이러한 추가적인 정보요소의 구성예는 도 6을 통하여 후술된다.
한편, 상기 EMM 블록에서의 판단 결과 한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한 것으로 판별되지 않은 경우에는, 단계(S332)로 진행하게 된다. 이 경우는 도 1에서 예시한 종래 3GPP LTE/LTE-advanced 시스템의 상향링크 패킷 전송 절차에서의 서비스 요청 메시지와 동일한 메시지를 EMM 블록이 RRC 블록으로 전송하거나, 상기 단계(S331)에서 설명된 서비스 요청 메시지 내에 존재하는 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 상기 단계(S331)의 경우와는 반대로 설정하여 전송하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 서비스 요청 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 1비트의 필드로 구성된다면, 해당 필드가 '1'의 값을 가질 경우는 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 의미이며, '0'의 값을 가질 경우는 데이터 라디오 베어러의 생성을 지시하는 의미를 가지도록 구성될 수 있다. 또는, 서비스 요청 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 추가적인 정보 요소(IE)를 포함시키지 않는 것에 의해서도 데이터 라디오 베어러의 생성을 지시하는 의미를 전달하도록 구성될 수 있을 것이다.
한편, 단계(S331)에서 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 포함한 서비스 요청 메시지를 전송하는 것과 동시에 단말의 EMM 블록은 RRC 블록으로 상기 어플리케이션 블록으로부터 수신한 사용자 데이터를 수신하여 저장하는 동작을 수행하게 된다.
다음으로, RRC 연결 설정 절차를 시작하는 단계(S340)가 진행된다. RRC 연결 설정 절차의 시작은 단말의 RRC 블록에서 기지국(eNB)로 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 전송하는 것에 의해서 이루어질 수 있다. 이때, 단말의 RRC 블록은 EMM 블록으로부터 단계(S331)에서 수신한 서비스 요청(Service Request) 메시지를 기지국(eNB)로 전송하고, EMM 블록으로부터 단계(S331)에서 함께 수신한 사용자 데이터는 저장 공간에 일단 유보하도록 구성될 수 있다.
이후에, 단계(S350)에서는 상기 RRC 연결 설정 절차 내에서, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 참조하여, 데이터 라디오 베어러의 생성 없이 시그널링 라디오 베어러를 이용하여 상기 한번의 상향링크 데이터 전송을 수행하도록 구성될 수 있다.
즉, 단말의 RRC 블록은 기지국으로부터 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 수신하면, RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지에 상기 단계(S331)에서 EMM 블록으로부터 수신하여 저장하여둔 사용자 데이터를 포함시켜 기지국(eNB)로 전송하게 된다.
한편, 참고적으로 기지국 측의 상응하는 동작을 설명하면, RRC 연결 설정 절차 시작 단계(S340)에서 기지국(eNB)는 단말로부터 RRC 연결 요청 메시지 내에 데이터 베어러 비생성을 지시하는 정보를 참조하고, 마찬가지로 데이터 베어러 비생성을 지시하는 정보를 포함한 초기 단말 메시지(Initial UE Message)를 패킷 코어망(ePC)으로 전송하게 되는데, 패킷 코어망(ePC)은 초기 단말 메시지 내에 데이터 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 확인한 경우, 초기 콘텍스트 설정 요청(Initial Context Setup Request)를 기지국(eNB)로 송신하지 않음으로써 데이터 무선 베어러 설정을 하지 않게 된다(도 2의 S222 단계와 도 1의 S112 및 S120 단계를 비교).
본 발명에 따른 기지국측의 상향링크 데이터 수신 방법
도 4는 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법에서 기지국 측의 상향링크 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 기지국측의 상향링크 데이터 수신 방법은 단말로부터 RRC 연결 요청을 수신하는 단계(S410), 상기 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함되었는지를 판별하는 단계(S420), 상기 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 경우, 데이터 라디오 베어러의 비생성을 알리는 정보를 포함한 초기 단말 메시지(initial UE Message)를 패킷 코어망(ePC)로 전송하는 단계(S431) 및 상기 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 경우, 상기 RRC 연결 요청에 대응된 RRC 연결 설정 절차 내에서, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 참조하여, 데이터 라디오 베어러의 생성 없이 시그널링 라디오 베어러를 이용하여 단말로부터의 데이터 수신을 수행하는 단계(S432)를 포함한 것을 특징으로 하는 기지국의 상향링크 데이터 수신 방법을 제공한다.
먼저 단계(S410)에서는 단말로부터 RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection Request)를 수신하게 된다.
다음으로, 단계(S420)에서는 상기 단계(S410)에서 수신된 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함되었는지를 판별하게 된다.
즉, 단말로부터 수신되는 RRC 연결 요청 메시지는 상기 도 3을 통하여 설명된 RRC 연결 설정 절차를 시작하는 단계(S340)에서 단말이 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 포함시켜서 전송하도록 구성될 수 있다.
예컨대, RRC 연결 요청 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 1비트의 필드로 구성된다면, 해당 필드가 '1'의 값을 가질 경우는 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 의미이며, '0'의 값을 가질 경우는 데이터 라디오 베어러의 생성을 지시하는 의미를 가지도록 구성될 수 있다. 또한, RRC 연결 요청 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 기록되는 필드 자체(추가적 정보요소)의 유무에 의해서 데이터 라디오 베어러의 비생성의 지시 여부를 판별할 수도 있을 것이다.
단계(S420)에서 상기 단계(S410)에서 수신된 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 것으로 판별한 경우는, 데이터 라디오 베어러의 비생성을 알리는 정보를 포함한 초기 단말 메시지(initial UE Message)를 패킷 코어망(ePC)으로 전송하는 단계(S431)를 거치게 된다.
이때에도, 상술된 RRC 연결 요청 메시지의 경우와 유사하게, 초기 단말 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성 또는 생성을 지시하는 ‘1’ 또는 ‘0’값을 가지는 적어도 1비트의 필드(정보요소)를 정의하여 전송하거나, 초기 단말 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 기록되는 필드 자체(추가적 정보요소)의 유무에 의해서 데이터 라디오 베어러의 비생성의 지시를 패킷 코어망에 전달하도록 구성될 수 있을 것이다.
다음으로, 단계(S420)에서 상기 단계(S410)에서 수신된 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 것으로 판별한 경우는, 상기 RRC 연결 요청에 대응된 RRC 연결 설정 절차 내에서, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 참조하여, 데이터 라디오 베어러의 생성 없이 시그널링 라디오 베어러를 이용하여 단말로부터의 데이터 수신을 수행하는 단계(S432)를 진행한다.
이때, 기지국은 데이터 라디오 베어러의 생성 없이 상기 RRC 연결 설정 절차 내에서 RRC 연결 설정 완료 메시지(RRC Connection Setup Complete)를 통하여 상기 단말로부터의 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 단계(S420)에서 상기 단계(S410)에서 수신된 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 것으로 판별되지 않은 경우에는, 단계(S441)로 진행하게 된다. 이 경우는 도 1에서 예시한 종래 3GPP LTE/LTE-advanced 시스템의 상향링크 패킷 전송 절차에서와 같이, 데이터 라디오 베어러를 생성하고(S441), 생성된 데이터 라디오 베어러를 통하여 단말로부터 전송되는 상향링크 데이터를 수신하게 된다(S442).
본 발명에 따른 패킷 코어망 구성요소의 상향링크 데이터 수신 방법
도 5는 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신 방법에서 패킷 코어망 구성요소 측의 상향링크 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 패킷 코어망 구성요소의 상향링크 데이터 수신 방법은, 기지국(eNB)으로부터 초기 단말 메시지를 수신하는 단계(S510), 상기 초기 단말 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 경우, 상기 기지국(eNB)에 데이터 라디오 베어러를 생성할 것을 지시하는 메시지를 전송하지 않고, 상기 기지국(eNB)로부터 EMM 어플리케이션 데이터(EMM Application Data) 메시지를 통하여 데이터를 수신하는 단계(S520) 및 단말 콘텍스트 해제 요청을 상기 기지국(eNB)로 전송하는 단계(S530)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 단계(S510)는 기지국(eNB)으로부터 초기 단말 메시지를 수신하는 단계로서, 도 2를 통하여 설명된 S222 절차에 대응되는 단계이다.
이때, 초기 단말 메시지에는 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함될 수 있는데, 초기 단말 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성 또는 생성을 지시하는 ‘1’ 또는 ‘0’값을 가지는 적어도 1비트의 필드(정보요소)가 정의되어 패킷 코어망으로 수신되거나, 초기 단말 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 기록되는 필드 자체(추가적 정보요소)의 유무에 의해서 데이터 라디오 베어러의 비생성의 지시가 패킷 코어망으로 수신되도록 구성될 수 있다.
다음으로, 단계(S520)에서는 상기 단계(S510)에서 기지국으로부터 수신된 초기 단말 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함되었는지를 판별하고, 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 경우에는 상기 기지국(eNB)에 데이터 라디오 베어러를 생성할 것을 지시하는 메시지를 전송하지 않고, 상기 기지국(eNB)로부터 EMM 어플리케이션 데이터(EMM Application Data) 메시지를 통하여 데이터를 수신하게 된다.
이때, 기지국에 대한 데이터 라디오 베어러를 생성할 것을 지시하는 메시지는 도 1을 참조하면 초기 콘텍스트 설정 요청(Initial Context Setup Request) 메시지에 해당될 수 있다. 따라서, 단계(S520)에서 기지국으로부터 수신된 초기 단말 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 것으로 판별한 경우에는 도 1에서 예시한 종래 절차와는 달리 상기 초기 콘텍스트 설정 요청 메시지를 기지국으로 전송하지 않는 것에 의해서 데이터 라디오 베어러를 생성하지 않도록 할 수 있을 것이다.
또한, 단계(S520)에서는 기지국(eNB)로부터 EMM 어플리케이션 데이터(EMM Application Data) 메시지를 통하여 데이터를 수신하게 된다. 이때, 기지국으로부터 수신되는 EMM 어플리케이션 데이터는 도 4를 통하여 설명된 단계(S352)에서 단말로부터 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지에 포함되어 전송된 사용자 상향링크 데이터에 해당된다.
마지막으로, 단계(S530)에서는 단말 콘텍스트 해제 요청(UE Context Release Request)을 기지국(eNB)로 전송하게 된다.
이하에서는, 상술된 본 발명에 따른 상향링크 데이터 송수신 방법에 이용되는 메시지들에 정의될 수 있는 추가 정보 요소(IE; Information Element)에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신을 위한 서비스 요청(Service Request) 메시지의 추가 정보 요소(IE)를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
도 6을 참조하면, 서비스 요청(Service Request) 메시지(도 2에서 S202 절차의 메시지)내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하기 위한 적어도 1비트(도 6에서 예시된 구성에서는 1비트의 Optional 필드로 구성)의 플래그 필드(‘No Data Bearer Flag’; 610)를 포함시키는 것에 의해서 단말의 EMM 블록은 RRC 블록으로 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시할 수 있다. 또한, 도 6에서 예시한 서비스 요청(Service Request) 메시지는 도 2에서 예시된 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지(S221 절차의 메시지)에도 포함되어 전송될 수 있다.
이때, 상기 필드(‘No Data Bearer Flag’)가 ‘1’ 또는 ‘0’값을 가지는 것에 따라서, 데이터 라디오 베어러의 비생성 또는 생성을 지시하는 의미를 가지도록 구성될 수도 있으나, 상기 필드 자체의 존재 자체에 의해서 데이터 라디오 베어러를 생성하지 말 것을 지시하는 의미가 전달되도록 구성될 수도 있을 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신을 위한 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지의 추가 정보 요소(IE)를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
도 7을 참조하면, RRC 연결 설정 완료 메시지는 추가 정보 요소로서 필드('DedicatedInfoNAS'; 710)를 가질 수 있다.
RRC 연결 설정 완료 메시지는 단말에서 기지국(eNB)으로 상향링크 데이터를 전송하기 위해서 상향링크 데이터를 포함시켜 전송하는데 이용되는 메시지(도 2의 S224 절차의 메시지)로서, 상기 필드(710)에 어플리케이션 블록 및 EMM 블록으로부터 수신한 상향링크 데이터를 포함시켜 단말에서 기지국으로 전송하게 된다.
마지막으로, 도 8은 본 발명에 따른 상향링크 데이터 전송 및 수신을 위한 EMM 어플리케이션 데이터(EMM Application Data) 메시지의 추가 정보 요소(IE)를 설명하기 위한 데이터 구조도이다.
도 8을 참조하면, EMM 어플리케이션 데이터 메시지는 필드(‘EMM Application Data’; 810)를 포함하여 구성될 수 있고, 기지국(eNB)으로부터 패킷 코어망(ePC) 구성요소로 상향링크 데이터를 전달하기 위해 이용될 수 있다(도 2에서 절차 S230에 이용되는 메시지).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 단말의 상향링크 데이터 전송을 수행하는 방법으로서,
    전송할 상향링크 데이터를 감지하는 단계;
    한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한지를 판단하는 단계;
    한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한 경우, 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 포함한 서비스 요청 메시지를 전송하는 단계;
    RRC(Radio Resource Control) 연결 설정 절차를 시작하는 단계; 및
    한번의 상향링크 데이터 전송만 필요한 경우, 상기 RRC 연결 설정 절차 내에서, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 참조하여, 데이터 라디오 베어러의 생성 없이 시그널링 라디오 베어러를 이용하여 상기 한번의 상향링크 데이터 전송을 수행하는 단계를 포함한 단말의 상향링크 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 포함한 서비스 요청 메시지는 상기 단말의 EMM(Enhanced Mobility Management) 기능 블록에서 RRC 기능 블록으로 전달되는 서비스 요청(Service Request) 메시지인 것을 특징으로 하는 단말의 상향링크 데이터 전송 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보는 상기 Service Request에 포함되는 적어도 1 비트로 구성된 필드의 값에 의하여 전달되는 것을 특징으로 하는 단말의 상향링크 데이터 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터 전송을 수행하는 단계는, 상기 RRC 연결 설정 절차 내에서 RRC 연결 설정 완료 메시지(RRC Connection Setup Complete)에 상기 전송할 상향링크 데이터를 포함시켜서 전송하는 것을 특징으로 하는 단말의 상향링크 데이터 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터 전송을 수행하는 단계는,
    상기 서비스 요청 메시지를 포함한 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 기지국(eNB)로 전송하는 단계;
    RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 수신하는 단계; 및
    RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지에 상기 전송할 상향링크 데이터를 포함시켜서 전송하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단말의 상향링크 데이터 전송 방법.
  6. 기지국의 상향링크 데이터 수신을 수행하는 방법으로서,
    단말로부터 RRC 연결 요청을 수신하는 단계;
    상기 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함되었는지를 판별하는 단계;
    상기 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 경우, 데이터 라디오 베어러의 비생성을 알리는 정보를 포함한 초기 단말 메시지(initial UE Message)를 패킷 코어망(ePC)으로 전송하는 단계; 및
    상기 RRC 연결 요청에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 경우, 상기 RRC 연결 요청에 대응된 RRC 연결 설정 절차 내에서, 상기 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보를 참조하여, 데이터 라디오 베어러의 생성 없이 시그널링 라디오 베어러를 이용하여 단말로부터의 데이터 수신을 수행하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 기지국의 상향링크 데이터 수신 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터 수신을 수행하는 단계는, 상기 RRC 연결 설정 절차 내에서 RRC 연결 설정 완료 메시지(RRC Connection Setup Complete)를 통하여 상기 단말로부터의 데이터 수신을 수행하는 것을 특징으로 하는 기지국의 상향링크 데이터 수신 방법.
  8. 패킷 코어망(ePC) 구성요소의 상향링크 데이터 수신을 수행하는 방법으로서,
    기지국(eNB)으로부터 초기 단말 메시지를 수신하는 단계;
    상기 초기 단말 메시지 내에 데이터 라디오 베어러의 비생성을 지시하는 정보가 포함된 경우, 상기 기지국(eNB)에 데이터 라디오 베어러를 생성할 것을 지시하는 메시지를 전송하지 않고, 상기 기지국(eNB)로부터 EMM 어플리케이션 데이터(EMM Application Data) 메시지를 통하여 데이터를 수신하는 단계; 및
    단말 콘텍스트(context) 해제 요청을 상기 기지국(eNB)로 전송하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 패킷 코어망 구성요소의 상향링크 데이터 수신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기지국에 대한 데이터 라디오 베어러를 생성할 것을 지시하는 메시지는 초기 콘텍스트 설정 요청(Initial Context Setup Request) 메시지인 것을 특징으로 하는 패킷 코어망 구성요소의 상향링크 데이터 수신 방법.
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