(57)【要約】  本発明は、シグナリングオーバーヘッドを低減しながら小さいサイズのデータパケットを効果的に伝送するための方法及び装置に関する。本発明による方法は、保安を緩和した伝送過程適用を決定する段階と；ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用しない臨時ＤＲＭ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）要請を含むＲＲＣ連結要請メッセージを基地局に伝送する段階と；Ｔｅｍｐ  ＤＲＭ設定を含むＲＲＣ連結セットアップメッセージを前記基地局から受信する段階と；前記Ｔｅｍｐ  ＤＲＭを介してＩＰパケットを前記基地局に伝送する段階と；を含む。
2014522207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末がデータを伝送する方法において、
保安を緩和した伝送過程適用を決定する段階と；ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用しない臨時ＤＲＭ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）要請を含むＲＲＣ連結要請メッセージを基地局に伝送する段階と；Ｔｅｍｐ  ＤＲＭ設定を含むＲＲＣ連結セットアップメッセージを前記基地局から受信する段階と；前記Ｔｅｍｐ  ＤＲＭを介してＩＰパケットを前記基地局に伝送する段階と；を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＩＰパケットを伝送する段階は、前記ＩＰパケットとともにＮＡＳルーティング情報及びＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ情報を伝送する段階であり、前記ＮＡＳルーティング情報は、前記基地局が前記ＩＰパケットを伝送するゲートウェイ情報及びＧＵＴＩ情報を含み、前記ＧＵＴＩ情報は、ＭＣＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｕｎｔｒｙ  Ｃｏｄｅ）、ＭＮＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｄｅ）、ＭＭＥＧＩ（ＭＭＥ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＭＭＥＣ（ＭＭＥ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）またはＭ−ＴＭＳＩ（ＭＭＥ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のうち少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＩＰパケットを伝送する段階後に、
単位時間当たり発生するＩＰパケットの数があらかじめ設定された値以上である場合、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用したＤＲＢを設定し、前記ＤＲＢを介して前記ＩＰパケットを前記基地局に伝送する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記決定する段階は、
アイドル状態で前記ＩＰパケットを生成する段階と；
前記ＩＰパケットがあらかじめ設定された基準サイズ以下である場合、前記ＩＰパケットのアドレス、ポート及びＴＯＳ（Ｔｅｒｍ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）があらかじめ設定された値と一致する場合、または前記ＩＰパケットがあらかじめ設定されたアプリケーションで生成された場合のうち少なくとも１つ以上に該当すれば、前記保安を緩和した伝送過程を適用することに決定する段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
端末がデータを伝送する方法において、
保安を緩和した伝送過程適用を決定する段階と；
ランダムアクセスプリアンブルを基地局に伝送し、前記基地局からＲＡＲメッセージを受信する段階と；分割されたＵＰ  ＰＤＵを含むＭＡＣ  ＰＵＤを介してＩＰパケットを前記基地局に伝送する段階と；を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記ＭＡＣ  ＰＵＤは、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩ及び前記Ｃ−ＲＮＴＩのサブヘッダーを含み、ＢＳＲ、ＰＨＲ（Ｐｏｗｅｒ  Ｈｅａｄｒｏｏｍ  Ｒｅｐｏｒｔ）またはＵＰ  ＰＤＵのうち少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ＩＰパケットを伝送する段階後に、基地局からＵＬ  ｇｒａｎｔを受信する段階と；
前記ＭＡＣ  ＰＵＤで伝送しない前記ＵＰ  ＰＤＵのセグメントを伝送する段階と；をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
基地局がデータを受信する方法において、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用しない臨時ＤＲＭ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）要請を含むＲＲＣ連結要請メッセージを端末から受信する段階と；Ｔｅｍｐ  ＤＲＭ設定を含むＲＲＣ連結セットアップメッセージを前記端末に伝送する段階と；前記Ｔｅｍｐ  ＤＲＭを介してＩＰパケットを前記端末から受信する段階と；を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記ＩＰパケットを受信する段階は、前記ＩＰパケットとともにＮＡＳルーティング情報及びＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ情報を受信する段階であり、前記ＮＡＳルーティング情報は、前記基地局が前記ＩＰパケットを伝送するゲートウェイ情報及びＧＵＴＩ情報を含み、前記ＧＵＴＩ情報は、ＭＣＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｕｎｔｒｙ  Ｃｏｄｅ）、ＭＮＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｄｅ）、ＭＭＥＧＩ（ＭＭＥ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＭＭＥＣ（ＭＭＥ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）またはＭ−ＴＭＳＩ（ＭＭＥ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のうち少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ＩＰパケットを受信する段階後に、単位時間当たり発生するＩＰパケットの数があらかじめ設定された値以上である場合、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用したＤＲＢを設定し、前記ＤＲＢを介して前記ＩＰパケットを前記端末から受信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
基地局がデータを受信する方法において、ランダムアクセスプリアンブルを端末に受信し、前記端末にＲＡＲメッセージを伝送する段階と；
分割されたＵＰ  ＰＤＵを含むＭＡＣ  ＰＵＤを介してＩＰパケットを前記端末から受信する段階と；を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記ＭＡＣ  ＰＵＤは、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩ及び前記Ｃ−ＲＮＴＩのサブヘッダーを含み、ＢＳＲ、ＰＨＲ（Ｐｏｗｅｒ  Ｈｅａｄｒｏｏｍ  Ｒｅｐｏｒｔ）またはＵＰ  ＰＤＵのうち少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＩＰパケットを受信する段階後に、前記ＢＳＲを利用して前記ＭＡＣ  ＰＵＤで受信しないＩＰパケットの存在有無を確認する段階と；端末にＵＬ  ｇｒａｎｔを伝送する段階と；前記ＭＡＣ  ＰＵＤで受信しない前記ＵＰ  ＰＤＵのセグメントを受信する段階と；をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
データを伝送する端末において、基地局と信号を送受信する送受信部と；保安を緩和した伝送過程適用を決定し、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用しない臨時ＤＲＭ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）要請を含むＲＲＣ連結要請メッセージを基地局に伝送し、Ｔｅｍｐ  ＤＲＭ設定を含むＲＲＣ連結セットアップメッセージを前記基地局から受信し、前記Ｔｅｍｐ  ＤＲＭを介してＩＰパケットを前記基地局に伝送するように制御する制御部と；を含むことを特徴とする端末。
【請求項１５】
前記制御部は、前記ＩＰパケットとともにＮＡＳルーティング情報及びＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ情報を伝送するように制御し、前記ＮＡＳルーティング情報は、前記基地局が前記ＩＰパケットを伝送するゲートウェイ情報及びＧＵＴＩ情報を含み、前記ＧＵＴＩ情報は、ＭＣＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｕｎｔｒｙ  Ｃｏｄｅ）、ＭＮＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｄｅ）、ＭＭＥＧＩ（ＭＭＥ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＭＭＥＣ（ＭＭＥ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）またはＭ−ＴＭＳＩ（ＭＭＥ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のうち少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１４に記載の端末。
【請求項１６】
データを伝送する端末において、基地局と信号を送受信する送受信部と；保安を緩和した伝送過程適用を決定し、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に伝送し、前記基地局からＲＡＲメッセージを受信し、分割されたＵＰ  ＰＤＵを含むＭＡＣ  ＰＵＤを介してＩＰパケットを前記基地局に伝送するように制御する制御部と；を含むことを特徴とする端末。
【請求項１７】
前記ＭＡＣ  ＰＵＤは、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩ及び前記Ｃ−ＲＮＴＩのサブヘッダーを含み、ＢＳＲ、ＰＨＲ（Ｐｏｗｅｒ  Ｈｅａｄｒｏｏｍ  Ｒｅｐｏｒｔ）またはＵＰ  ＰＤＵのうち少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１６に記載の端末。
【請求項１８】
データを受信する基地局において、端末と信号を送受信する送受信部と；ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用しない臨時ＤＲＭ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）要請を含むＲＲＣ連結要請メッセージを前記端末から受信し、Ｔｅｍｐ  ＤＲＭ設定を含むＲＲＣ連結セットアップメッセージを前記端末に伝送し、前記Ｔｅｍｐ  ＤＲＭを介してＩＰパケットを前記端末から受信するように制御する制御部と；を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１９】
前記制御部は、前記ＩＰパケットとともにＮＡＳルーティング情報及びＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ情報を受信するように制御し、前記ＮＡＳルーティング情報は、前記基地局が前記ＩＰパケットを伝送するゲートウェイ情報及びＧＵＴＩ情報を含み、前記ＧＵＴＩ情報は、ＭＣＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｕｎｔｒｙ  Ｃｏｄｅ）、ＭＮＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｄｅ）、ＭＭＥＧＩ（ＭＭＥ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、ＭＭＥＣ（ＭＭＥ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）またはＭ−ＴＭＳＩ（ＭＭＥ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のうち少なくとも１つ以上を含むことを特徴とする請求項１８に記載の基地局。
【請求項２０】
データを受信する基地局において、端末と信号を送受信する送受信部と；ランダムアクセスプリアンブルを端末に受信し、前記端末にＲＡＲメッセージを伝送し、分割されたＵＰ  ＰＤＵを含むＭＡＣ  ＰＵＤを介してＩＰパケットを前記端末から受信するように制御する制御部と；を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムに関する。より具体的に、本発明は、シグナリングオーバーヘッドを低減しながら小さいサイズのデータパケットを効果的に伝送するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、移動通信システムは、ユーザの移動性を確保しながら通信を提供するための目的で開発された。このような移動通信システムは、技術の飛躍的な発展に伴い、音声通信はもちろん、高速のデータ通信サービスを提供することができる段階に至った。
【０００３】
近年、次世代移動通信システムのうち１つとして３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）でＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムに対する規格作業が進行中にある。前記ＬＴＥシステムは、２０１０年程度を商用化目標にして、現在提供されているデータ伝送率より高い最大１００Ｍｂｐｓ程度の伝送速度を有する高速パケット基盤通信を具現する技術であり、現在規格化がほぼ完了した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近、多様なパケットサービスが商用化されながら、サイズの小さいパケットが断続的に発生する場合が頻繁に発生する。ＬＴＥを含めた一般的な移動通信システムでは、いくらサイズが小さいパケットであるとしても、パケットを伝送するためには、ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎとｄａｔａ  ｂｅａｒｅｒを設定しなければならない。前記過程で多数の制御メッセージ交換が隋伴され、多くの端末がサイズの小さいデータを送受信するために連結設定過程を行う場合、網に深刻な負荷をもたらすができると共に、多量の制御メッセージ交換は、端末のバッテリー性能を低下させることがある。
【０００５】
より具体的に、本発明は、シグナリングオーバーヘッドを低減しながら間歇的に発生する小さいサイズのデータパケットを伝送することができる方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、前記言及された問題点及び不利な点を改善することができ、以下で説明している利点を提供できる。本発明の実施形態によれば、移動通信システムにおいて小さいサイズのデータパケットを効果的に伝送するための方法及び装置を提供する。
【０００７】
前記のような問題点を解決するための本発明の一実施形態は、端末がデータを伝送する方法は、保安を緩和した伝送過程適用を決定する段階と；ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用しない臨時ＤＲＭ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）要請を含むＲＲＣ連結要請メッセージを基地局に伝送する段階と；Ｔｅｍｐ  ＤＲＭ設定を含むＲＲＣ連結セットアップメッセージを前記基地局から受信する段階と；前記Ｔｅｍｐ  ＤＲＭを介してＩＰパケットを前記基地局に伝送する段階と；を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一実施形態は、端末がデータを伝送する方法において、保安を緩和した伝送過程適用を決定する段階と；ランダムアクセスプリアンブルを基地局に伝送し、前記基地局からＲＡＲメッセージを受信する段階と；分割されたＵＰ  ＰＤＵを含むＭＡＣ  ＰＵＤを介してＩＰパケットを前記基地局に伝送する段階と；を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一実施形態は、基地局がデータを受信する方法において、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用しない臨時ＤＲＭ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）要請を含むＲＲＣ連結要請メッセージを端末から受信する段階と；Ｔｅｍｐ  ＤＲＭ設定を含むＲＲＣ連結セットアップメッセージを前記端末に伝送する段階と；前記Ｔｅｍｐ  ＤＲＭを介してＩＰパケットを前記端末から受信する段階と；を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の実施形態は、基地局がデータを受信する方法において、ランダムアクセスプリアンブルを端末に受信し、前記端末にＲＡＲメッセージを伝送する段階と；分割されたＵＰ  ＰＤＵを含むＭＡＣ  ＰＵＤを介してＩＰパケットを前記端末から受信する段階と；を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一実施形態は、データを伝送する端末において、基地局と信号を送受信する送受信部と；保安を緩和した伝送過程適用を決定し、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用しない臨時ＤＲＭ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）要請を含むＲＲＣ連結要請メッセージを基地局に伝送し、Ｔｅｍｐ  ＤＲＭ設定を含むＲＲＣ連結セットアップメッセージを前記基地局から受信し、前記Ｔｅｍｐ  ＤＲＭを介してＩＰパケットを前記基地局に伝送するように制御する制御部と；を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一実施形態は、データを伝送する端末において、基地局と信号を送受信する送受信部と；保安を緩和した伝送過程適用を決定し、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に伝送し、前記基地局からＲＡＲメッセージを受信し、分割されたＵＰ  ＰＤＵを含むＭＡＣ  ＰＵＤを介してＩＰパケットを前記基地局に伝送するように制御する制御部と；を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、データを受信する基地局において、端末と信号を送受信する送受信部と；ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用しない臨時ＤＲＭ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）要請を含むＲＲＣ連結要請メッセージを前記端末から受信し、Ｔｅｍｐ  ＤＲＭ設定を含むＲＲＣ連結セットアップメッセージを前記端末に伝送し、前記Ｔｅｍｐ  ＤＲＭを介してＩＰパケットを前記端末から受信するように制御する制御部と；を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一実施形態は、データを受信する基地局において、端末と信号を送受信する送受信部と；ランダムアクセスプリアンブルを端末に受信し、前記端末にＲＡＲメッセージを伝送し、分割されたＵＰ  ＰＤＵを含むＭＡＣ  ＰＵＤを介してＩＰパケットを前記端末から受信するように制御する制御部と；を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の実施形態は、データを受信する基地局を提供する。前記基地局は、端末と信号を取り交わす送受信部と、端末からランダム接続プリアンブルを受信し、ＲＡＲメッセージを送信し、分割されたＵＰ  ＰＤＵを含むＭＡＣ  ＰＵＤを介してＩＰパケットを前記端末から受信するように制御する制御部とを含む基地局を提供することができる。
【００１６】
本発明によれば、シグナリングオーバーヘッドを最小限にして間歇的に発生する小さいサイズのデータパケットを伝送することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明が適用されるＬＴＥシステムの構造を示す図である。
【図２】図２は、本発明が適用されるＬＴＥシステムで無線プロトコル構造を示す図である。
【図３】図３は、端末がデータを送受信するために網と連結を設定する手続を説明する図である。
【図４】図４は、本発明で小さいサイズのパケットを間歇的に送受信する場合に適した新しいｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ過程をトリガーする過程を説明する図である。
【図５】図５は、第１実施形態を説明するための動作流れ図である。
【図６】図６は、第１実施形態で使用されるＩＰパケットフォーマットである。
【図７】図７は、ＧＵＴＩの構成を説明するための図である。
【図８】図８は、第１実施形態で端末動作ブロック図である。
【図９】図９は、第１実施形態で基地局動作ブロック図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態での端末プロトコル構造図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態での基地局及びＳ−ＧＷプロトコル構造図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態の伝送過程から従来伝送過程に遷移する方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態の代案のうち１つであって、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰ  ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージにＴｅｍｐ  ＤＲＢ  ｒｅｑｕｅｓｔ情報とＳ−ＧＷ  ｉｄ情報を収納する方法を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態の代案のうち１つであって、端末動作変更はなく、最小の情報を有するｃｏｎｔｅｘｔ  ｓｅｔｕｐ過程を適用する方法を説明するための図である。
【図１５】図１５は、従来技術でのＲＡＣＨ過程を示す図である。
【図１６】図１６は、第２実施形態を説明するための動作流れ図である。
【図１７】図１７は、第２実施形態で使用されるＭＡＣ  ＰＤＵフォーマットである。
【図１８】図１８は、第２実施形態で端末動作ブロック図である。
【図１９】図１９は、第２実施形態で基地局動作ブロック図である。
【図２０】図２０は、第２実施形態の伝送過程で従来伝送過程で遷移する方法を説明するための図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施形態による端末の構成を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、本発明の実施形態による基地局、ＭＭＥ及びＳ−ＧＷの構成を示すブロック図である。
【図２３】図２３は、ＥＰＳ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅを説明するための図である。
【図２４】図２４は、Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ過程を説明するための図である。
【図２５】図２５は、ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ過程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、移動通信システムで小さいサイズのデータパケットを間歇的に伝送しなければならないとき、シグナリングオーバーヘッドを低減しながら、これを効果的に伝送するための方法及び装置に関する。
【００１９】
本発明を説明するに先立って、ＬＴＥシステムについて簡略に説明する。
【００２０】
図１は、本発明が適用されるＬＴＥシステムの構造を示す図である。
【００２１】
図１を参照すれば、図示のように、ＬＴＥシステムの無線アクセスネットワークは、次世代基地局（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂ、以下、ＥＮＢ、Ｎｏｄｅ  Ｂまたは基地局）１０５、１１０、１１５、１２０とＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）１２５及びＳ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）１３０で構成される。ユーザ端末（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、以下、ＵＥまたは端末）１３５は、ＥＮＢ  １０５〜１２０及びＳ−ＧＷ  １３０を介して外部ネットワークに接続する。
【００２２】
図１で、ＥＮＢ  １０５〜１２０は、ＵＭＴＳシステムの既存ノードＢに対応する。ＥＮＢは、ＵＥ  １３５と無線チャネルで連結され、既存ノードＢより複雑な役目を行う。ＬＴＥシステムでは、インターネットプロトコルを介したＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ）のようなリアルタイムサービスを含めたすべてのユーザトラフィックが共用チャネル（ｓｈａｒｅｄ  ｃｈａｎｎｅｌ）を介してサービスされるので、ＵＥのバッファー状態、可用伝送電力状態、チャネル状態などの状態情報を取り集めてスケジューリングをする装置が必要であり、これをＥＮＢ  １０５〜１２０が担当する。
【００２３】
１つのＥＮＢは、通常、多数のセルを制御する。例えば、１００Ｍｂｐｓの伝送速度を具現するために、ＬＴＥシステムは、例えば、２０ＭＨｚ帯域幅で直交周波数分割多重方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下、ＯＦＤＭという）を無線接続技術として使用する。また、端末のチャネル状態に合わせて変調方式（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｓｃｈｅｍｅ）とチャネルコーディング率（ｃｈａｎｎｅｌ  ｃｏｄｉｎｇ  ｒａｔｅ）を決定する適応変調コーディング（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ＆  Ｃｏｄｉｎｇ、以下、ＡＭＣという）方式を適用する。Ｓ−ＧＷ  １３０は、データベアラーを提供する装置であり、ＭＭＥ  １２５の制御によってデータベアラーを生成するかまたは除去する。ＭＭＥは、端末に対する移動性管理機能はもちろん、各種制御機能を担当する装置であって、多数の基地局と連結される。
【００２４】
図２は、本発明が適用されるＬＴＥシステムにおいて無線プロトコル構造を示す図である。
【００２５】
図２を参照すれば、ＬＴＥシステムの無線プロトコルは、端末とＥＮＢでそれぞれＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）２０５、２４０、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）２１０、２３５、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）２１５、２３０よりなる。ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）２０５、２４０は、ＩＰヘッダー圧縮／復元などの動作を担当し、無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、ＲＬＣという）２１０、２３５は、ＰＤＣＰ  ＰＤＵ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｕｎｉｔ）を適切なサイズに再構成し、ＡＲＱ動作などを行う。ＭＡＣ  ２１５、２３０は、１つの端末に構成された様々なＲＬＣ階層装置と連結され、ＲＬＣ  ＰＤＵをＭＡＣ  ＰＤＵに多重化し、ＭＡＣ  ＰＤＵからＲＬＣ  ＰＤＵを逆多重化する動作を行う。物理階層２２０、２２５は、上位階層データをチャネルコーディング及び変調し、ＯＦＤＭシンボルに作って、無線チャネルで伝送するか、または無線チャネルを介して受信したＯＦＤＭシンボルを復調し、チャネルデコーディングし、上位階層に伝達する動作をする。
【００２６】
図３は、端末がデータを送受信するために網と連結を設定する手続を説明する図である。
【００２７】
現在連結が設定されていない端末（以下、ｉｄｌｅ  ｍｏｄｅ  ＵＥ）は、伝送すべきデータが発生すれば、基地局とＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＭＥＮＴ過程を行う。端末は、ランダムアクセス過程を通じて基地局と逆方向伝送同期を樹立し、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを基地局に伝送する（３０５）。前記メッセージには、端末の識別子と連結を設定しようとする理由などが収納される。基地局は、端末がＲＲＣ連結を設定するようにＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰメッセージを伝送する（３１０）。前記メッセージには、ＲＲＣ連結構成情報などが収納される。ＲＲＣ連結は、ＳＲＢ（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）とも言い、端末と基地局との間の制御メッセージであるＲＲＣメッセージ送受信に使用される。
【００２８】
ＲＲＣ連結を設定した端末は、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰ  ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを基地局に伝送する（３１５）。前記メッセージには、端末が所定のサービスのためのベアラー設定をＭＭＥに要請するＳＥＲＶＩＣＥ  ＲＥＱＵＥＳＴという制御メッセージが含まれている。基地局は、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰ  ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージに収納されたＳＥＲＶＩＣＥ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージをＭＭＥに伝送し（３２０）、ＭＭＥは、端末が要請したサービスを提供するか否かを判断する。判断結果、端末が要請したサービスを提供することに決定したら、ＭＭＥは、基地局にＩＮＩＴＩＡＬ  ＣＯＮＴＥＸＴ  ＳＥＴＵＰ  ＲＥＱＵＥＳＴというメッセージを伝送する（３２５）。前記メッセージには、ＤＲＢ（Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）設定時に適用するＱｏＳ情報、そしてＤＲＢに適用するｓｅｃｕｒｉｔｙ関連情報（例えば、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｋｅｙ、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）などの情報が含まれる。基地局は、端末とｓｅｃｕｒｉｔｙを設定するために、ＳＥＣＵＲＩＴＹ  ＭＯＤＥ  ＣＯＭＭＡＮＤメッセージ３３０とＳＥＣＵＲＩＴＹ  ＭＯＤＥ  ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージ３３５を交換する。ｓｅｃｕｒｉｔｙ設定が完了すれば、基地局は、端末にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮメッセージを伝送する（３４０）。前記メッセージには、ユーザデータが処理されるＤＲＢの設定情報が含まれ、端末は、前記情報を適用してＤＲＢを設定し、基地局にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ  ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを伝送する（３４５）。端末とＤＲＢ設定を完了した基地局は、ＭＭＥにＩＮＩＴＩＡＬ  ＣＯＮＴＥＸＴ  ＳＥＴＵＰ  ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを伝送し（３５０）、これを受信したＭＭＥは、Ｓ−ＧＷとＳ１  ｂｅａｒｅｒを設定するためにＳ１  ＢＥＡＲＥＲ  ＳＥＴＵＰメッセージとＳ１  ＢＥＡＲＥＲ  ＳＥＴＵＰ  ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージを交換する。Ｓ１  ＢＥＡＲＥＲは、Ｓ−ＧＷと基地局との間に設定されるデータ伝送用ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎであり、ＤＲＢと１対１でマッピングされる。前記過程がすべて完了すれば、端末は、基地局とＳ−ＧＷを介してデータを送受信する（３６５、３７０）。
【００２９】
一方、端末と網は、基本的に２つの種類の保安設定を維持する。端末とＭＭＥとの間の保安を保安１と言い、端末と基地局との間の保安を保安２と言うとき、これらは、下記のような特徴を有する。
【００３０】
保安１：所定の保安キーと所定の保安アルゴリズム及びＣＯＵＮＴを利用して端末とＭＭＥとの間の制御メッセージ（以下、端末とＭＭＥとの間の制御メッセージをＮＡＳメッセージという）に対して提供される保安である。保安１は、端末が網に最初に接続した後には、端末がアイドルモードに遷移しても維持される。保安１は、ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎとｃｉｐｈｅｒｉｎｇを提供する機能を行う。
ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎは、初期接続メッセージを除いたすべてのＮＡＳメッセージに適用され、ｃｉｐｈｅｒｉｎｇは、端末に一番目のＤＲＢを設定された後から適用される。端末は、ＳＥＲＶＩＣＥ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージにどんな保安キーを適用したかを指示する情報を含ませて伝送し、ＭＭＥは、前記情報及びＳＥＲＶＩＣＥ  ＲＥＱＵＥＳＴの所定の一連番号などを利用してｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  ｃｈｅｃｋを行う。
【００３１】
そして、ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  ｃｈｅｃｋがｖｅｒｉｆｙされれば、以後のＮＡＳメッセージからはｃｉｐｈｅｒｉｎｇを適用する。ＣＯＵＮＴは、パケットごとに単調増加する変数であり、ＮＡＳ一連番号から誘導される。本発明では、保安１のＣＯＵＮＴをＣＯＵＮＴ１と言う。
【００３２】
保安２：所定のさらに他の保安キーと所定の保安アルゴリズム及びＣＯＵＮＴを利用して端末と基地局との間のデータ交換に対して提供される保安である。保安２は、端末がＲＲＣ連結を設定し、ＳＥＣＵＲＩＴＹ  ＭＯＤＥ  ＣＯＭＭＡＮＤ／ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを基地局と交換した後から適用され、端末のＰＤＣＰ階層によって行われる。
【００３３】
保安キーとアルゴリズム情報などは、前記ＳＥＣＵＲＩＴＹ  ＭＯＤＥ設定過程で決定される。ＣＯＵＮＴは、パケットごとに単調増加する変数であり、ＰＤＣＰ一連番号から誘導される。本発明では、保安２のＣＯＵＮＴをＣＯＵＮＴ２と言う。
【００３４】
図３の過程は、大きく、ＲＲＣ連結設定、保安２設定、ＤＲＢ設定の３段階で構成される。一般的なｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒなら、このような過程を行うことが問題になることがないが、間歇的に発生する小さいサイズの数個のパケットを送受信するための連結である場合に、前記過程をすべて行うと、相対的なシグナリングオーバーヘッドが急激に増加する問題が惹起されることができる。
【００３５】
本発明では、前記問題を解決するために、小さいサイズのパケットを間歇的に送受信する場合には、適合な新しいｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ過程（以下、ｓｍａｌｌ  ｐａｃｋｅｔ  ｔｒａｎｓｆｅｒ過程）を定義する。
【００３６】
図４は、本発明を概略的に説明するための図である。
【００３７】
図４に示されたように、本発明によれば、アイドル状態の端末（ＲＲＣ連結が設定されていない端末）が新しいデータを生成する場合（４０５）、端末は、前記新しく発生したデータがｓｍａｌｌ  ｐａｃｋｅｔ  ｔｒａｎｓｆｅｒ条件を満足させるか否かを判断する（４１０）。段階４１０で、端末が当該条件を満足させないと判断した場合、（すなわち一般的なデータ送受信手続を適用することが好ましいものと判断されたら）、４１５段階に進行し、ｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  １を行う。この際、ｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  １は、従来の方法として、図３に示した手続を例示することができる。
【００３８】
一方、ｓｍａｌｌ  ｐａｃｋｅｔ伝送送受信手続を適用することが好ましいものと判断されれば、４２０段階に進行し、ｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ２を行う。  ｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ２は、本発明で提案した方法であって、以下、添付の図面とともに詳しく後述される。
（第１実施形態）
【００３９】
第１実施形態によれば、前記保安２設定によるシグナリングオーバーヘッドを低減することができる。具体的には、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用しないことを特徴とするＤＲＢを利用して、低容量を有するパケットを伝送することができる。
【００４０】
このために、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ以前（すなわち、図３での３３０段階以前）に設定することができるＤＲＢを提案し、前記ＤＲＢを以下ではＴｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢまたはＴｅｍｐ  ＤＲＢと言う。前記Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢは、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ以前に設定されるので、ＰＤＣＰ階層では、ＲＯＨＣ及びＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを行わないことがある。第１実施形態では、前記Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢ設定のための端末及びＮＷ動作を提案し、Ｔｅｍｐ  ＤＲＢの保安のためにＳ−ＧＷでＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用する方案を説明する。また、パケット伝送が続く場合も考慮して、本発明の伝送過程から従来伝送過程に遷移する方法も一緒に提示する。パケット伝送が続く場合なら、従来のｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  １に切り替えた後、パケットを伝送することがさらに好ましいからである。
【００４１】
第１実施形態を説明するに先立って、本発明の理解を助けるためにＤＲＢ（Ｄａｔａ  Ｒａｄｉｏ  Ｂｅａｒｅｒ）について説明する。
図２３は、ＥＰＳ  Ｂｅａｒｅｒ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅを示す。
【００４２】
図２３で、ＤＲＢ  ２３１５は、Ｅ−ＵＴＲＡＮで端末２３０５と基地局２３１０との間でユーザデータを交換するのに利用される。一般的に、ＩＮＩＴＩＡＬ  ＳＥＣＵＲＩＴＹ  ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮの過程後、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮメッセージを利用してＤＲＢ設定が行われ、ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ及びｃｉｐｈｅｒｉｎｇの保安動作が適用される。Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎは、当該パケットが誰かによって、汚染されたかを判断するために利用される。一方、ｃｉｐｈｅｒｉｎｇは、他人が見られないようにパケットを暗号化するものである。
【００４３】
図２４は、Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ過程を説明するための図である。
【００４４】
送信装置は、所定のＫｅｙ  ２４２５と所定の変数及びＩｎｔｅｇｒｉｔｙ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎを適用したメッセージ２４１５を所定の保安アルゴリズムを具備した装置に入力し、ＭＡＣを算出する。前記所定の変数としては、ＣＯＵＮＴ  ８０５、ＤＩＲＥＣＴＩＯＮ  ２４１０、ＢＥＡＲＥＲ  ２４２０などがある。ＣＯＵＮＴは、ＮＡＳ一連番号から誘導される変数であり、ＤＩＲＥＣＴＩＯＮは、逆方向／順方向によって決定される変数であり、ＢＥＡＲＥＲは、あらかじめ定義された所定の値である。
【００４５】
図２５は、ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ過程を説明するための図である。
【００４６】
Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇは、ｃｉｐｈｅｒｉｎｇが適用されるビットストリーム（ＰＬＡＩＮＴＥＸＴ  ２５３５）と同一の長さを有するＫＥＹＳＴＲＥＡＭ  ＢＬＯＣＫ  ２５３０に対して所定の演算（例えばｅｘｃｌｕｓｉｖｅ  ＯＲ演算）を適用して完了する。ＫＥＹＳＴＲＥＡＭＢＬＯＣＫは、所定のキーと所定のアルゴリズムと所定の変数によって生成され、前記所定の変数としては、ＣＯＵＮＴ  ２５０５、ＢＥＡＲＥＲ  ２５１０、ＤＩＲＥＣＴＩＯＮ  ２５１５、ＬＥＮＧＴＨ  ２５２０などがある。
【００４７】
ＬＥＮＧＴＨは、ＰＬＡＩＮＴＥＸＴ／ＫＥＹＳＴＲＥＡＭ  ＢＬＯＣＫの長さを指示する変数である。Ｄｅｃｉｐｈｅｒｉｎｇは、ｃｉｐｈｅｒｉｎｇに適用された同一のキー、同一のアルゴリズム及び同一の変数によって生成されたＫＥＹＳＴＲＥＡＭ  ＢＬＯＣＫとＣＩＰＨＥＲＴＥＸＴ  ＢＬＯＣＫに対して所定の演算を適用することによって完了する。
【００４８】
図５は、第１実施形態を説明するための動作流れ図である。
５０５段階で、端末が低容量のパケットを生成した場合、５１０段階で、端末は、低容量パケットを本発明の第１実施形態を通じて伝送するか否かを決定することができる。端末が段階５１０で適用する決定規則は、下記のように例示することができる。
【００４９】
第１決定規則：現在ＲＲＣ連結が行われないとき、伝送すべきＩＰパケットが発生し、当該ＩＰパケットのサイズが一定のサイズ以下であるとき（ＩＰ  ｐａｃｋｅｔ  ｏｃｃｕｒｓ  ｗｈｅｎ  ｔｈｅｒｅ  ｉｓｎｏ  ＲＲＣ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ａｎｄ  ｔｈｅ  ｓｉｚｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＰ  ｐａｃｋｅｔ  ｉｓ  ｓｍａｌｌｅｒ  ｔｈａｎ  ａ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）；
【００５０】
第２決定規則：現在ＲＲＣ連結が行われないとき、伝送すべきＩＰパケットが発生し、当該ＩＰパケットアドレス／ポート／ＴＯＳ（Ｔｅｒｍ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）があらかじめ定められたものと一致するとき（ＩＰ  ｐａｃｋｅｔ  ｏｃｃｕｒｓ  ｗｈｅｎ  ｔｈｅｒｅ  ｉｓ  ｎｏ  ＲＲＣ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｉｔ；ａｎｄ  ＩＰ  ａｄｄｒｅｓｓ／ｐｏｒｔ／ＴＯＳ  ｍａｔｃｈｅｓ  ｗｉｔｈ  ａｎ  ｐｒｅｄｅｆｉｎｅｄ  ｏｎｅ）；
【００５１】
第３決定規則：現在ＲＲＣ連結が行われないとき、伝送すべきＩＰパケットが発生し、当該ＩＰパケットがあらかじめ定められたアプリケーションと関連するとき（ＩＰ  ｐａｃｋｅｔ  ｏｃｃｕｒｓ  ｗｈｅｎ  ｔｈｅｒｅ  ｉｓ  ｎｏ  ＲＲＣ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｉｔ；ａｎｄ  ＩＰ  ａｄｄｒｅｓｓ  ｉｓ  ｃｏｍｉｎｇ  ｆｒｏｍ  ｔｈｅ  ｐｒｅｄｅｆｉｎｅｄ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）。
【００５２】
前記所定のアプリケーション（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）やＩＰ  ａｄｄｒｅｓｓ／ｐｏｒｔ／ＴＯＳなどは、事業者によってあらかじめ設定されることができると仮定することができる。前記３つの決定規則のうち、いずれか１つだけを決定規則に設定するか、または３つの決定規則がすべて適用され、いずれか１つでも条件が満足したら、本発明でのｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅを使用することができると設定することができる。上記羅列されたもの以外の決定規則が本発明に適用されることができる。
【００５３】
その後、５１５段階で、端末は、基地局にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを通じて、Ｔｅｍｐ  ＤＲＢを要請する。５２０段階で、基地局は、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰメッセージを通じて、ＳＲＢ及びＴｅｍｐ  ＤＲＢを設定する。５２５段階で、端末は、低容量パケットを伝達するために、本発明で定義したフォーマットを有するＩＰパケットを基地局に伝送する。前記加工されたＩＰパケットは、ＮＡＳルーティング情報（ＮＡＳ  ＵＰ  ｒｏｕｔ．）、ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ情報、ＩＰパケットを含むことができる。
【００５４】
前記ＩＰパケットに対する説明は、添付の図６と図７に対する説明で詳しく後述される。５３０段階で、基地局は、前記ＩＰパケットの受信を完了した後、前記ＩＰパケットに含まれたＳ−ＧＷ  ｉｄを確認する。基地局は、Ｓ−ＧＷ  ｉｄが指示するＳ−ＧＷに共通ｂｅａｒｅｒを利用して当該ＩＰパケットを伝達することができる。
【００５５】
その後、前記ＩＰパケットを受信したＳ−ＧＷは、共通ｂｅａｒｅｒ（すなわち、ｃｏｍｍｏｎ  ＧＴＰ  ｔｕｎｎｅｌ）を通じて特定Ｓ−ＴＭＳＩがｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｃｏｎｔｅｘｔを含んでいるかを確認する。Ｓ−ＴＭＳＩ（ＳＡＥ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）は、１つのＭＭＥ  ｐｏｏｌ（１つ以上のＭＭＥで構成された）内で特定端末を指示するのに使用される識別子である。もし存在しなければ、Ｓ−ＧＷは、ＭＭＥから前記ｃｏｎｔｅｘｔを要請する。Ｓ−ＧＷが前記Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｃｏｎｔｅｘｔを獲得すれば、前記ｃｏｎｔｅｘｔを利用して、ＩＰパケットをｄｅｃｉｐｈｅｒｉｎｇする。
【００５６】
図６は、第１実施形態で使用されるＩＰパケットフォーマットである。
【００５７】
前記加工されたＩＰパケットは、ＮＡＳルーティング情報６０５、ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ情報６１０、ＩＰパケット６１５で構成される。ここで、ルーティング情報は、Ｓ−ＧＷ  ｉｄとＧＵＴＩ値になることができる。Ｓ−ＧＷ  ｉｄは、基地局が前記ＩＰパケットをフォワーディングする特定Ｓ−ＧＷを指示するのに利用される。
【００５８】
ＧＵＴＩは、図７のように、ＭＭＥ  ｉｄ（ＧＵＭＭＥＩ）７３０と端末ｉｄ（Ｍ−ＴＭＳＩ）７２５で構成される。ＧＵＭＭＥＩは、ｕｎｉｑｕｅなＭＭＥ  ｉｄであり、Ｍ−ＴＭＳＩは、特定ＭＭＥ内で使用される端末ｉｄである。ＧＵＴＩが含まれる理由は、ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを行うためにＵＥ  ｃｏｎｔｅｘｔが必要であり、これをＭＭＥから提供されるためである。したがって、これを受け取るためには、関連ＭＭＥ  ｉｄと端末ｉｄをＳ−ＧＷに通知しなければならない。ＧＵＴＩを構成する各ＩＤに対する説明は、次の通りである。
【００５９】
ＭＣＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｕｎｔｒｙ  Ｃｏｄｅ）７０５：ＩＴＵで割り当てた国家コードであって、１２ビットで構成される。
【００６０】
ＭＮＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｄｅ）７１０：各国の関連国家機関で割り当てたネットワークコードであって、８〜１２ビットで構成される。
【００６１】
ＭＭＥＧＩ（ＭＭＥ  Ｇｒｏｕｐ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）７１５：１つのＰＬＭＮ内で１つのＭＭＥグループを指示するのに利用され、１６ビットで構成される。
【００６２】
ＭＭＥＣ（ＭＭＥ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）７２０：１つのＰＬＭＮ内で１つのＭＭＥを指示するのに利用され、８ビットで構成される。
【００６３】
Ｍ−ＴＭＳＩ（ＭＭＥ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）７２５：１つのＭＭＥで１つの端末を指示するのに利用され、３２ビットで構成される。
【００６４】
ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ情報としては、ＫＳＩ、ＭＡＣ−Ｉ、ＮＡＳ  ＳＮなどになることができる。ＵＥが伝送するＩＰパケット６１５は、ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ６１０を適用してｃｉｐｈｅｒｉｎｇされることができる。
【００６５】
図８は、第１実施形態で端末動作ブロック図である。
【００６６】
８０５段階で、端末は、小さいサイズのパケットを伝送するために、本発明で提案したｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ方法を初期化する。８１０段階で、端末は、基地局にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを伝達する。前記ＲＲＣメッセージは、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢの設定を要請するのに利用される。８１５段階で、端末は、基地局から伝送されたＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰメッセージを受信する。前記ＲＲＣメッセージには、ＳＲＢとＴｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢ設定情報を含んでいる。８２０段階で、端末は、設定されたＴｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢを利用して、前記ＩＰパケットを伝送する。
【００６７】
図９は、第１実施形態で基地局動作ブロック図である。
【００６８】
９０５段階で、基地局は、端末からＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを受信する。９１０段階で、基地局は、前記ＲＲＣメッセージにＴｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢに対する要請内容が含まれているか否かを判断する。もし前記要請がなければ、９１５段階で、図３で記述されたもののように従来の過程を行う。
【００６９】
ＲＲＣメッセージにＴｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢに対する要請が含まれた場合には、９２０段階で、前記基地局は、第１実施形態での小さいサイズのパケットを伝送するためのｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅを支援するかを決定する。支援しなければ、９１５段階を行う。支援する場合なら、９２５段階で、ＳＲＢとＴｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢを設定するために、端末にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰメッセージを伝送する。９３０段階で、基地局は、端末からＴｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢを利用したＩＰパケットを受信する。９３５段階で、基地局は、前記受信したパケットをＳ−ＧＷにフォワーディングする。
【００７０】
図１０は、第１実施形態での端末プロトコル構造である。
【００７１】
ＩＰ階層１００５で端末が伝達すべきＩＰパケットが発生する。端末プロトコル構造でｐａｃｋｅｔ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  １０１０は、本発明の伝送過程を行うべきかを決定する。本発明の伝送過程を行う場合、従来のＰＤＣＰ階層１０１５とＲＬＣ階層１０２０は、適用されず、あらかじめ定められたＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ  １０３５、ＵＰ  ｒｏｕｔｉｎｇ  １０４０、ＲＬＣ  ＡＭ  ｅｎｔｉｔｙ  １０４５を行う。ＭＡＣ階層１０２５でもあらかじめ定められたフォーマットによってＭＡＣ  ＰＤＵを構成する。ＰＨＹ階層１０３０を介してＩＰパケットが基地局に伝達される。
【００７２】
図１１は、第１実施形態での基地局及びＳ−ＧＷプロトコル構造である。
【００７３】
ＰＨＹ階層１１４０で受信したパケットは、前記上位階層であるＭＡＣ階層１１３５に伝達される。前記ＭＡＣ階層は、パケットフォーマットを見て、従来技術の方法を適用すべきか、または本発明の方法を適用すべきかを決定する。受信したパケットのフォーマットが従来技術と対応すれば、ＲＬＣ階層１１３０、ＰＤＣＰ階層１１２５、ＧＴＰ  １１２０を介して従来技術の方法でパケットを処理する。もし本発明と連関したパケットなら、ＲＬＣ  ＡＭ  １１６０、ＵＰ  ｒｏｕｔｉｎｇ  １１５５、共通ＧＴＰ  １１５０を介してパケットを処理する。この際、ルーティング情報をデコーディングし、一致するＳ−ＧＷにｃｏｍｍｏｎ  ＧＴＰ  ｔｕｎｎｅｌを利用してＩＰパケットを伝達する。Ｓ−ＧＷでは、ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ１１４５を利用して、前記パケットをデコーディングし、Ｐ−ＧＷ  １１０５に伝達する。
【００７４】
図１２は、第１実施形態の伝送過程から従来伝送過程に遷移する方法を説明するための図である。
【００７５】
１２０５段階で、前記記述した決定規則に従って低容量伝送過程をトリガーする。１２１０段階で、低容量伝送過程を行う。しかし、１２１５段階で、単位時間当り発生するパケットの数が一定水準以上発生すれば、Ｓ−ＧＷは、一般伝送過程に切り替えることに決定する。
【００７６】
この場合、各エンティティーは、１２２０段階で、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＭＥＮＴ過程を行い、端末は、基地局にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを伝送する。１２２５段階で、基地局とＭＭＥは、ｃｏｎｔｅｘｔ  ｓｅｔｕｐを行う。１２３０段階で、端末と基地局は、ＳＥＣＵＲＩＴＹ  ＭＯＤＥ  Ｃｏｍｍａｎｄ過程を通じて、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用し、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮメッセージを通じて、ＤＲＢを設定する。端末は、ＤＲＢが正常にｓｅｔｕｐされれば（またはＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ手続が完了すれば）、ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅの適用を中止する。１２３５段階で、従来技術でのＤＲＢを通じて、ＩＰパケット伝送する。１２４０段階で、従来技術でのＳ１−Ｕ  ｂｅａｒｅｒを通じて、ＩＰパケット伝送する。
【００７７】
第１実施形態において様々な代案が存在することができる。図１３及び図１４は、このような代案を説明するための図である。
【００７８】
図１３は、第１実施形態の代案のうち１つであって、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰ  ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージにＴｅｍｐ  ＤＲＢ  ｒｅｑｕｅｓｔ情報とＳ−ＧＷ  ｉｄ情報を収納する方法を説明するための図である。
【００７９】
１３０５段階で、端末は、低容量のパケットを発生させる。１３１０段階で、端末は、あらかじめ定められた所定の規則に従って本発明の動作過程を行い、低容量パケットを伝送すべきかを決定する。１３１５段階で、端末は、基地局にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを伝送する。この際、図５とは異なって、前記ＲＲＣメッセージは、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢ要請情報を含まない。このような理由は、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージは、非常に制限されたサイズを有するので、Ｔｅｍｐ  ＤＲＢ要請情報が負担になることができる。したがって、前記ｔｅｍｐ  ＤＲＢ要請をＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージの代わりに、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰ  ＣＯＭＰＬＥＴＥに含ませるものである。１３２０段階で、基地局は、端末にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰメッセージを伝送する。１３２５段階で、端末は、基地局にｔｅｍｐ  ＤＲＢ要請情報を含むＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰ  ＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージを伝達する。この際、基地局は、Ｓ−ＧＷ  ｉｄ情報を端末がＭＭＥとＮＡＳ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅを行う過程で獲得することができる。例えば、ＴＡＵ  ｕｐｄａｔｅ過程で提供可能である。これは、第１実施形態で各ＩＰパケットごとにＳ−ＧＷ  ｉｄを収納し、オーバーヘッドが増加することを防止するためである。１３３０段階で、基地局は、端末にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮメッセージを利用して、ｔｅｍｐ  ＤＲＢを設定する。１３３５段階で、端末は、ｔｅｍｐ  ＤＲＢを利用してパケットを伝送する。１３４０段階で、基地局は、Ｓ−ＧＷにｃｏｍｍｏｎ  ｂｅａｒｅｒを利用して前記パケットをフォワーディングする。
【００８０】
図１４は、第１実施形態の代案のうち１つであって、端末動作変更はなく、最小の情報を有するｃｏｎｔｅｘｔ  ｓｅｔｕｐ過程を適用する方法を説明するための図である。
【００８１】
１４０５段階で、端末は、低容量のパケットを発生させる。１４１０段階で、端末は、ＭＭＥにＲＥＱＵＥＳＴを行いながら、ｓｅｃｕｒｉｔｙに必要な情報を伝達する。１４１５段階で、ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを設定する。１４２０段階で、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙは、ｓｅｔｕｐし、ｒｏｕｔｉｎｇ情報をｃｏｎｔｅｘｔに通知し、端末がＩＰ  ｐａｃｋｅｔにｒｏｕｔｉｎｇ情報を含ませる必要がないようにする。
【００８２】
１４２５段階で、端末と基地局は、ＳＥＣＵＲＩＴＹ  ＭＯＤＥ  Ｃｏｍｍａｎｄ過程を通じて、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用し、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮメッセージを通じて、ＤＲＢを設定する。１４３０段階で、ｓｅｃｕｒｉｔｙ動作を行う。１４３５段階で、従来の一般的なＤＲＢを利用してＩＰパケットを基地局に伝送する。１４４０段階で、基地局は、従来の一般的なＥＰＳ  ｂｅａｒｅｒを利用して前記パケットをフォワーディングする。従来の技術で行った過程をすべて行うので、シグナリング数を大きく低減することはできないが、端末の影響は最小化しながら、ＭＭＥが最小限のｃｏｎｔｅｘｔだけを送るようにして、シグナリングオーバーヘッドを低減することができる。
【００８３】
（第２実施形態）
第２実施形態での特徴は、従来のＲＡＣＨ過程を改善し、低容量を有するパケットを伝送するのに利用するのにある。ＲＡＣＨ過程を活用することによって、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用することができない問題をＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用して解決する。
【００８４】
第２実施形態では、ＲＡＲ受信後に、端末から基地局に伝達される、ルーターヘッダー、ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ情報、ＩＰパケットなどで構成されたメッセージの形式を提案する。当該発明を支援するための新しいｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｓｔａｃｋ構成及び各ｌａｙｅｒ別機能は、第１実施形態と同一であり、既に図１０と図１１で詳しく説明した。また、パケット伝送が続く場合、本実施形態の伝送過程から従来伝送過程に遷移する方法を提示する。
【００８５】
本実施形態に対する説明に先立って、発明の理解を助けるために、従来のＲＡＣＨ過程を説明する。
【００８６】
図１５は、従来技術でのＲＡＣＨ過程を示す図である。
端末は、１５０５段階で、基地局からｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ実行のために必要な情報（ｐｒａｃｈ−ｃｏｎｆｉｇ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）をシステム情報ブロック（ＳＩＢ；Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂｌｏｃｋ）２を介して伝達される。この際、情報は、プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）選択基準、ＲＡ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｗｉｎｄｏｗサイズ、ｐｒｅａｍｂｌｅ送信電力情報などを含んでいる。端末は、１５１０段階で、連結が必要であると判断されれば、１５１５段階で、初期ランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ（ＲＡ）ｐｒｅａｍｂｌｅ）を基地局に伝送する。
【００８７】
次に、端末は、１５２０段階で、初期ＲＡ  ｐｒｅａｍｂｌｅを伝送するのに使用された資源の時間及び周波数位置情報に基づいてＲＡ−ＲＮＴＩ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ−Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を計算する。このＲＡ−ＲＮＴＩ値は、下向きリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して端末に伝達されるランダムアクセス応答（ＲＡＲ；Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）のスケジューリング情報を捜すのに利用される。端末は、１５２５段階で、計算されたＲＡ−ＲＮＴＩを利用して、ＰＤＣＣＨをデコーディングする。そして、端末は、１５３０段階で、デコーディングされたＰＤＣＣＨからＲＡＲのスケジューリング情報を獲得する。端末は、１５４０段階で、獲得したＲＡＲスケジューリング情報を利用して、ＲＡＲを受信する。ＲＡＲは、バックオフ指示子（ＢＩ；Ｂａｃｋｏｆｆ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含む。そして、ＲＡＲ受信試みは、特定時間区間内だけで行われ、この時間区間をＲＡ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ  ｗｉｎｄｏｗ  １５３５と言う。この時間区間が終わるようにＲＡＲが受信されなければ、端末は、当該ランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ）が失敗したと判断する。また、ＲＡＲが受信されても、前記端末が伝送したプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）のＲＡＰＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  ＰｒｅａｍｂｌｅＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を当該ＲＡＲが有していなければ、端末は、１５４５段階で、ランダムアクセスが失敗したと判断する。そして、端末は、受信されたＢＩ情報を格納する。Ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓが失敗と判断されれば、端末は、１５５０段階で、０からＢＩ情報が指示する値との間のランダム値を選択し、バックオフを行う。バックオフ時間以後、端末は、ランダムアクセスを再び試みる。前記端末が伝送したプリアンブルのＲＡＰＩＤを当該ＲＡＲが有していれば、１５５５段階で、前記端末は、ｍｓｇ３メッセージを基地局に伝送する。Ｍｓｇ３は、ＲＡＲメッセージを受信した後、６サブフレーム以後に伝送される。前記ｍｓｇ３は、前記ＲＡＣＨを行う目的によって、関連ＲＲＣメッセージを含む。例えば、初期アクセスのために、ＲＡＣＨを行ったら、前記ｍｓｇ３メッセージにＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを含ませる。ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＥＳＴＡＢＬＩＳＨＭＥＮＴ過程のためにＲＡＣＨを行ったら、前記ｍｓｇ３メッセージにＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＥＳＴＡＢＬＩＳＨＭＥＮＴ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを含ませる。ハンドオーバー実行後、ｍｓｇ３メッセージは、目的セル（Ｔａｒｇｅｔ  ｃｅｌｌ）にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮメッセージを伝送するのに利用される。端末は、前記ｍｓｇ３メッセージが伝送した後、ｍａｃ−ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＴｉｍｅｒタイマーを始める。１５６０段階で、基地局は、端末にＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎメッセージを伝送する。前記メッセージは、最終的に前記端末がアクセス競争で成功したことを確認させるの��利用される。また、前記ｍｓｇ３メッセージに含まれたＲＲＣメッセージによってこれに対応する応答ＲＲＣメッセージを含む。前記端末は、前記Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎメッセージを受信するようになれば、ｍａｃ−ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＴｉｍｅｒタイマーを終了する。もし端末が前記タイマーが満了するまで（１５６５）前記Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎメッセージを受信しなければ、ＲＡＣＨ過程をはじめからさらに始まる。
【００８８】
図１６は、第２実施形態を説明するための動作流れ図である。
【００８９】
１６０５段階で、端末は、低容量のパケットを発生させる。１６１０段階で、端末は、あらかじめ定められた所定の規則に従って本発明の動作過程を行い、低容量パケットを伝送すべきかを決定する。前記所定の規則の例は、既に図５で説明した。
【００９０】
１６１５段階で、端末は、基地局にＲａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｅａｍｂｌｅを伝送する。１６２０段階で、基地局は、ＲＡＲを端末に伝送する。１６２５段階で、端末は、低容量パケットを伝達するために本実例で定義したフォーマットを有するＭＡＣ  ＰＤＵを従来のｍｓｇ３の代わりに基地局に伝送する。当該ＭＡＣ  ＰＤＵは、添付の図１７に対する説明とともに後述される。
【００９１】
１６３０段階で、ＵＰ  ＰＤＵを一度に伝達しない場合、様々なセグメント（Ｓｅｇｍｅｎｔ）に送らなければならないし、このために、基地局は、ＵＬ  ｇｒａｎｔを端末に伝送する。前記ＵＬ  ｇｒａｎｔを伝送すべきか否かは、１６２５段階で、端末から受信したＢＳＲ（Ｂｕｆｆｅｒ  Ｓｔａｔｕｓ  Ｒｅｐｏｒｔ）を参考して決定する。
【００９２】
１６３５段階で、端末は、ＵＰ  ＰＤＵの残りセグメントを基地局に伝送する。１６４０段階で、基地局は、ＵＰ  ＰＤＵの受信を完了した後、ＵＰ  ＰＤＵに含まれたＳ−ＧＷｉｄを確認する。Ｓ−ＧＷｉｄが指示するＳ−ＧＷであって、共通ｂｅａｒｅｒを利用して当該ＩＰパケットを伝達する。
【００９３】
図１７は、第２実施形態で使用されるＭＡＣ  ＰＤＵフォーマットである。
【００９４】
前記加工されたＩＰパケットは、ＮＡＳルーティング情報１７０５、ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ情報１７１０、ＩＰパケット１７１５で構成される。ルーティング情報には、Ｓ−ＧＷ  ｉｄ  １７２０とＧＵＴＩ  １７２５値になることができる。Ｓ−ＧＷ  ｉｄは、基地局が前記ＩＰパケットをフォワーディングする特定Ｓ−ＧＷを指示するのに利用される。ＧＵＴＩは、図７で既に詳しく説明した。
【００９５】
ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ情報としては、ＫＳＩ、ＭＡＣ−Ｉ、ＮＡＳ  ＳＮなどになることができる。伝送されるＩＰパケット１７１５は、ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ  １７１０を適用してｃｉｐｈｅｒｉｎｇされる。前記加工されたＩＰパケットは、ＭＡＣ  ＰＤＵに収納することができるように適切に分割される。分割されたＵＰ  ＰＤＵ  １７３０は、本実施形態で定義した新しいＭＡＣ  ＰＤＵに収納される。前記ＭＡＣ  ＰＤＵのフォーマットは、ＢＳＲ  １７６０、ＰＨＲ（Ｐｏｗｅｒ  Ｈｅａｄｒｏｏｍ  Ｒｅｐｏｒｔ）１７６５、ＵＰ  ＰＤＵ  １７３０、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩ  １７５５と各ＩＥに対応するサブヘッダー１７３５、１７４０、１７４５、１７５０で構成される。前記Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩは、当該ＭＡＣ  ＰＤＵが低容量パケットを伝送するときに使用する。可用のＣ−ＲＮＴＩのうちあらかじめ定められた数個のＣ−ＲＮＴＩを当該目的のために専用する。端末は、低容量パケットを伝送することに決定すれば、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩのセットのうち任意の１つを選択し、ＭＡＣ  ＰＤＵに含ませる。
【００９６】
前記Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩ  １７５５は、端末が特定Ｃ−ＲＮＴＩ集合から１つを任意に選択するものなので、多数の端末が同一のＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩを選択する場合、衝突が発生することができる。このような場合、当該端末は、何回の試みにもかかわらず、パケット伝送に失敗する。
【００９７】
したがって、定められた試み中にパケット伝送に失敗する場合、端末は、当該過程を終了し、過程を初期化し、さらに始める。また、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩを選択して使用するとき、１つのｖａｌｉｄｉｔｙ  ｔｉｍｅｒを適用する。一方、１６２５段階で、端末と基地局は、１つのｖａｌｉｄｉｔｙ  ｔｉｍｅｒを始める。当該ｖａｌｉｄｉｔｙ  ｔｉｍｅｒが満了した後にも、端末または基地局が送るパケットが存在すれば、ｖａｌｉｄｉｔｙ  ｔｉｍｅｒを更新する。これは、使用中のＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩを管理するのに有用である。
【００９８】
前記ＢＳＲ  １７６０は、ＵＬ  ｇｒａｎｔが追加的に必要であるかを判断するのに使用する。一度の伝送でＩＰパケットをすべて伝達することができなければ、端末は、ＢＳＲを伝達する。基地局は、当該ＢＳＲを受信した後、追加的に資源が必要であるかを判断する。必要であると判断される場合、端末にＵＬ  ｇｒａｎｔを伝送する。
【００９９】
前記ＰＨＲ  １７６５は、電力制御を助けるために追加することができる。ＢＳＲとＰＨＲは、追加パケット伝送有無、有用性によって選択事項として追加することができる。
【０１００】
前記ＵＰ  ＰＤＵ  １７３０は、本実施形態でのＲＬＣ  ＰＤＵを称する。
【０１０１】
Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌｅｓｓ  Ｃ−ＲＮＴＩ、ＢＳＲ、ＰＨＲ、ＵＰ  ＰＤＵに対応する各サブヘッダー１７３５、１７４０、１７４５、１７５０は、前記ＭＡＣ  ＰＤＵに前記ＩＥがどの手順に含まれたかを指示し、可変的なサイズを有するＩＥの場合には、当該ＩＥのサイズ情報も一緒に含んでいる。
【０１０２】
図１８は、第２実施形態で端末動作ブロック図である。
【０１０３】
１８０５段階で、端末は、小さいサイズのパケットを伝送するために、本発明で提案したｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ方法を初期化する。１８１０段階で、端末は、基地局にＲａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｅａｍｂｌｅを伝送する。１８１５段階で、端末は、基地局からＲＡＲメッセージを受信する。１８２０段階で、端末は、ＢＳＲ、ＰＨＲ、ＵＰ  ＰＤＵで構成されたＭＡＣ  ＰＤＵを構成し、基地局に伝送する。１８２５段階で、端末は、基地局からＵＬｇｒａｎｔを受信する。１８３０段階で、端末は、さらに伝送しないＵＰ  ＰＤＵを伝送する。
【０１０４】
図１９は、第２実施形態で基地局動作ブロック図である。
【０１０５】
１９０５段階で、基地局は、端末からｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｅａｍｂｌｅを受信する。１９１０段階で、基地局は、端末にＲＡＲメッセージを伝送する。１９１５段階で、基地局は、端末からｍｓｇ３を受信し、前記メッセージが従来のｍｓｇ３であるかまたは本実施形態で定義したＭＡＣ  ＰＤＵであるかを判断する。もし従来のｍｓｇ３なら、１９２０段階で、従来の過程を行う。従来のＲＡＣＨ過程は、既に図１５で詳しく説明した。
【０１０６】
そうではなければ、１９２５段階で、基地局は、新しいＭＡＣ  ＰＤＵを格納する。１９３０段階で、基地局は、前記ＭＡＣ  ＰＤＵに含まれたＢＳＲを確認し、前記端末が送るべきデータがさらにあるか否かを判断する。もし送るべきデータがさらにあれば、１９３５段階で、基地局は、端末にＵＬ  ｇｒａｎｔを伝送する。
【０１０７】
１９４０段階で、基地局は、端末から追加的にデータを受信する。もし端末がこれ以上伝送するデータがなければ、１９４５段階で、基地局は、受信したデータを結合する。１９５０段階で、基地局は、前記結合されたデータをＳ−ＧＷに伝送する。
【０１０８】
図２０は、第２実施形態の伝送過程から従来伝送過程に遷移する方法を説明するための図である。
【０１０９】
２００５段階で、前記記述した決定規則に従って低容量伝送過程をトリガーする。２０１０段階で、低容量伝送過程を行う。２０１５段階で、単位時間当り発生するパケットの数が一定水準以上発生すれば、端末は、一般伝送過程に切り替える。２０２０段階で、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＭＥＮＴ過程を行い、端末は、基地局にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを伝送する。２０２５段階で、端末は、基地局にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰメッセージを伝送する。２０３０段階で、端末は、基地局にＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを伝送する。２０３５段階で、基地局は、ＭＭＥにＳＥＲＶＩＣＥ  ＲＥＱＵＥＳＴメッセージを伝送する。２０４０段階で、基地局とＭＭＥは、ｃｏｎｔｅｘｔ  ｓｅｔｕｐを行う。
【０１１０】
２０４５段階で、端末と基地局は、ＳＥＣＵＲＩＴＹ  ＭＯＤＥ  Ｃｏｍｍａｎｄ過程を通じて、ＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙを適用し、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮメッセージを通じて、一般的なＤＲＢを設定する。２０５０段階で、従来技術でのＤＲＢを通じて、ＩＰパケットを伝送する。２０５５段階で、従来技術でのＳ１−Ｕ  ｂｅａｒｅｒを通じて、ＩＰパケットを伝送する。
【０１１１】
図２１は、本発明の実施形態による端末の構成を示すブロック図である。
【０１１２】
図２１を参照すれば、本発明の実施形態による端末は、送受信部２１０５、制御部２１１０、多重化及び逆多重化部２１１５、制御メッセージ処理部２１３０、各種上位階層処理部２１２０、２１２５、ＥＰＳ  ｂｅａｒｅｒ  ｍａｎａｇｅｒ  ２１４０及びＮＡＳ階層装置２１４５を含む。
【０１１３】
前記送受信部２１０５は、サービングセルの順方向チャネルを介してデータ及び所定の制御信号を受信し、逆方向チャネルを介してデータ及び所定の制御信号を伝送する。多数のサービングセルが設定された場合、送受信部２１０５は、前記多数のサービングセルを介したデータ送受信及び制御信号送受信を行う。多重化及び逆多重化部２１１５は、上位階層処理部２１２０、２１２５や制御メッセージ処理部２１３０で発生したデータを多重化するか、または送受信部２１０５で受信されたデータを逆多重化し、適切な上位階層処理部２１２０、２１２５や制御メッセージ処理部２１３０に伝達する役目をする。
【０１１４】
制御メッセージ処理部２１３０は、ＲＲＣ階層装置であり、基地局から受信された制御メッセージを処理し、必要な動作を取る。例えば、ＲＲＣ  ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ  ＳＥＴＵＰメッセージを受信すればＳＲＢ１とＴｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢを設定する。
【０１１５】
上位階層処理部２１２０、２１２５は、ＤＲＢ装置を意味し、サービス別に構成されることができる。ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのようなユーザサービスで発生するデータを処理し、多重化及び逆多重化部２１１５に伝達するか、または前記多重化及び逆多重化部２１１５から伝達したデータを処理し、上位階層のサービスアプリケーションに伝達する。１つのサービスは、１つのＥＰＳ  ｂｅａｒｅｒ及び１つの上位階層処理部と一対一でマッピングされることができる。もし任意のＥＰＳ  ｂｅａｒｅｒが本発明で提案したｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ２（第１実施形態または第２実施形態）を使用すれば、当該ＥＰＳ  ｂｅａｒｅｒに対しては、上位階層処理部が設定されない。
【０１１６】
制御部２１１０は、送受信部２１０５を介して受信されたスケジューリング命令、例えば逆方向グラントを確認し、適切な時点に適切な伝送資源で逆方向伝送が行われるように送受信部２１０５と多重化及び逆多重化部２１１５を制御する。
【０１１７】
ＥＰＳ  ｂｅａｒｅｒ  ｍａｎａｇｅｒは、ｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  ２を適用するか否かを判断し、もしこのようなｄａｔａ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅを適用したら、ＩＰ  ｐａｃｋｅｔをＲＲＣ階層装置あるいはＴｅｍｐｏｒａｒｙ  ＤＲＢ装置に伝達する。
【０１１８】
図２２は、本発明の実施形態による基地局、ＭＭＥ及びＳ−ＧＷの構成を示すブロック図である。
【０１１９】
図２２の基地局装置は、送受信部２２０５、制御部２２１０、多重化及び逆多重化部２２２０、制御メッセージ処理部２２３５、各種上位階層処理部２２２５、２２３０、スケジューラ２２１５、ＥＰＳ  ｂｅａｒｅｒ装置２２４０、２２４５及びＮＡＳ階層装置２２５０を含む。ＥＰＳ  ｂｅａｒｅｒ装置２２４０、２２４５は、Ｓ−ＧＷに位置し、ＮＡＳ階層装置２２５０は、ＭＭＥに位置する。
【０１２０】
送受信部２２０５は、順方向キャリアでデータ及び所定の制御信号を伝送し、逆方向キャリアでデータ及び所定の制御信号を受信する。多数のキャリアが設定された場合、送受信部２２０５は、前記多数のキャリアでデータ送受信及び制御信号送受信を行う。
【０１２１】
多重化及び逆多重化部２２２０は、上位階層処理部２２２５、２２３０や制御メッセージ処理部２２３５で発生したデータを多重化するか、または送受信部２２０５で受信されたデータを逆多重化し、適切な上位階層処理部２２２５、２２３０や制御メッセージ処理部２２３５、あるいは制御部２２１０に伝達する役目をする。制御メッセージ処理部２２３５は、端末が伝送した制御メッセージを処理し、必要な動作を取るか、または端末に伝達する制御メッセージを生成し、下位階層に伝達する。
【０１２２】
上位階層処理部２２２５、２２３０は、ＥＰＳベアラー装置２２４０、２２４５別に構成されることができ、ＥＰＳベアラー装置２２４０、２２４５から伝達されたデータをＲＬＣ  ＰＤＵで構成し、多重化及び逆多重化部２２２０に伝達するか、または多重化及び逆多重化部２２２０から伝達されたＲＬＣ  ＰＤＵをＰＤＣＰＳＤＵで構成し、ＥＰＳベアラー装置２２４０、２２４５に伝達する。
【０１２３】
スケジューラ２２１５は、端末のバッファー状態、チャネル状態などを考慮して端末に適切な時点に伝送資源を割り当てて、送受信部２２０５に端末が伝送した信号を処理するか、または端末に信号を伝送するように処理する。
【０１２４】
ＥＰＳベアラー装置２２４０、２２４５は、上位階層処理部２２２５、２２３０別に構成され、上位階層処理部２２２５、２２３０から伝達されたデータを処理し、次のネットワークノードに伝達する。
【０１２５】
上位階層処理部２２２５、２２３０とＥＰＳベアラー装置２２４０、２２４５は、Ｓ１−Ｕベアラーによって相互連結される。ｃｏｍｍｏｎ  ＤＲＢに該当る上位階層処理部２２２５、２２３０は、ｃｏｍｍｏｎ  ＤＲＢのためのＥＰＳベアラーとｃｏｍｍｏｎ  Ｓ１−Ｕベアラーによって連結される。
【０１２６】
ＮＡＳ階層装置２２５０は、ＮＡＳメッセージに収納されたＩＰパケットを処理し、Ｓ−ＧＷに伝達する。
【符号の説明】
【０１２７】
１０５、１１０、１１５、１２０  次世代基地局（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）
１２５  ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）
１３０  Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）
１３５  ユーザ端末（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）
２０５、２４０  ＰＤＣＰ
２１０、２３５  ＲＬＣ
２１５、２３０  ＭＡＣ
２２０、２２５  ＰＨＹ
１００５  ＩＰ階層
１０１０  ｐａｃｋｅｔ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ
１０１５  ＰＤＣＰ階層
１０２０  ＲＬＣ階層
１０２５  ＭＡＣ階層
１０３０  ＰＨＹ階層
１０３５  ＵＰ  ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ
１０４０  ＵＰ  ｒｏｕｔｉｎｇ
１０４５  ＲＬＣ  ＡＭ
１１０５  Ｐ−ＧＷ
１１１０  ＧＴＰ  ｔｕｎｎｅｌ
１１２０  ＧＴＰ
１１２５  ＰＤＣＰ階層
１１３０  ＲＬＣ階層
１１３５  ＭＡＣ階層
１１４０  ＰＨＹ階層
１１４５  ＵＰ  ＮＡＳ  ｓｅｃｕｒｉｔｙ
１１５５  ＵＰ  ｒｏｕｔｉｎｇ
１１６０  ＲＬＣ  ＡＭ
２１０５  送受信部
２１１０  制御部
２１１５  多重化および逆多重化部
２１２０、２１２５  上位階層処理部
２１３０  制御メッセージ処理部
２１４０  ＥＰＳ  ｂｅａｒｅｒ  ｍａｎａｇｅｒ
２１４５  ＮＡＳ階層装置
２２０５  送受信部
２２１０  制御部
２２１５  スケジューラ
２２２０  多重化および逆多重化部
２２２５、２２３０  上位階層処理部
２２３５  制御メッセージ処理部
２２４０、２２４５  ＥＰＳ  ｂｅａｒｅｒ装置
２２５０  ＮＡＳ階層装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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