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KR102054566B1 - 릴레이된 디바이스의 빌링 - Google Patents

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KR102054566B1
KR102054566B1 KR1020177024522A KR20177024522A KR102054566B1 KR 102054566 B1 KR102054566 B1 KR 102054566B1 KR 1020177024522 A KR1020177024522 A KR 1020177024522A KR 20177024522 A KR20177024522 A KR 20177024522A KR 102054566 B1 KR102054566 B1 KR 102054566B1
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마이클 에프. 스타시닉
수레쉬 팔라니사미
종루이 딩
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콘비다 와이어리스, 엘엘씨
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Abstract

모세관 네트워크 디바이스가 사용자 장비에 연결되고 사용자 장비가 모세관 디바이스로부터의 트래픽을 지원하기 위해 베어러를 확립하거나 수정할 때, 사용자 장비는 네트워크가, 사용자 장비가 트래픽에 대해 요금을 청구하지 않을 것이라는 일부 지시를 제공할 것을 요청할 수 있다. 네트워크는 흐름이 후원 받거나 그렇지 않으면 사용자 장비가 흐름에 대해 요금을 청구하지 않는다는 것을 사용자 장비에게 나타낼 수 있다. UE/GW, P-GW, PCRF 및 애플리케이션 서버(AS) 사이의 기존 메시지들은 수정될 수 있고, 새로운 메시지들은 사용자 장비가 후원 또는 비-요금청구의 보장을 요청할 수 있고 AS가, 흐름이 후원 받은 것을 사용자 장비에게 나타낼 수 있도록 사용될 수 있다. 메시지들은 또한 사용자 장비에 의해서 그 자신을 위해 사용될 수 있다.

Description

릴레이된 디바이스의 빌링{BILLING OF RELAYED DEVICE}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2013년 7월 18일자로 "Charging Capillary Network Devices who have no relationship with the gateway or network operator"라는 명칭으로 출원된 미국 특허 가출원 제61/847,671호의 우선권을 주장하며, 이는 본 명세서에 참고로 포함된다.
M2M(Machine-to-Machine) 기술들은, 디바이스들이 유선 및 무선 통신 시스템들을 사용하여 상호 더 직접적으로 통신하게 한다. M2M 기술들은 사물 인터넷(IoT)(Internet of Things), 고유하게 식별 가능한 객체들의 시스템, 및 인터넷과 같은, 네트워크를 통해 통신하는 이러한 객체들의 가상 표현들의 추가 실현을 가능하게 한다. IoT는, 심지어 식료품점의 제품들과 같은 일상적인 객체들과의 통신을 촉진할 수 있고, 이에 따라 이러한 객체들의 지식을 향상시킴으로써 비용과 낭비를 절감할 수 있다. 예를 들어, 가게들은 재고에 있을 수 있거나 또는 판매되었을 수 있는 객체들과 통신할 수 있거나, 또는 이들로부터 데이터를 얻을 수 있는 것에 의해 매우 정확한 재고 데이터를 유지할 수 있다.
사용자 또는 사용자 디바이스의 관점에서, 모세관 네트워크(capillary network)는 링크의 유형에 상관없는 인터넷과의 링크이다. 그런 네트워크들의 엔지니어들과 사업자들에게, 모세관 네트워크는 사용자 디바이스가 인터넷에 대한 액세스를 제공할 수 있는 네트워크에 액세스하기 위해 이용할 수 있는 모든 상이한 가능한 경로들을 나타낸다. 따라서, 모세관 네트워크를 이용하여 인터넷에 액세스하는 디바이스들은 모세관 네트워크 디바이스들이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)는 수많은 통신 표준 개발 조직들을 통합시키고, 무선 액세스, 코어 전송 네트워크 및 서비스 능력들을 포함하는 셀룰러 통신 네트워크 기술들을 위한 사양들을 개발하기 위한 환경을 그들의 멤버에게 제공한다. 3GPP 사양들은 또한 코어 네트워크에 대한 비-무선 액세스, 및 다른 네트워크들과의 상호 연동을 위한 후크(hook)들을 제공한다.
무선 통신을 위한 3GPP 코어 네트워크 아키텍처의 최근 진화는 EPC(Evolved Packet Core)로서 언급된다. EPC는 표준의 릴리스 8에서 3GPP에 의해 처음 소개되었다. 이것은 성능과 비용 관점에서 데이터 트래픽을 효율적으로 핸들링하기 위해 "플랫 아키텍처(flat architecture)"를 갖도록 설계되었고, 소수의 네트워크 노드들이 트래픽의 핸들링에 수반된다. 프로토콜 변환은 또한 일반적으로 회피된다. 또한, 시그널링(또한, "제어 평면"으로 알려짐)으로부터 사용자 데이터(또한 "사용자 평면"으로 알려짐)를 분리하는 것이 결정되었으며, 이는 네트워크 사업자들이 쉽게 그들의 네트워크들을 치수화하고 적응시킬 수 있게 한다.
본 명세서에는, 모세관 디바이스들과 관련되고, 과금 능력에 기초하여 이런 디바이스들에게 서비스를 제공할지 결정하는, 방법들, 디바이스들 및 시스템들이 개시된다. 모세관 네트워크 디바이스가 3GPP GW(예를 들어, GW의 역할을 하는 UE는 UE/GW로서 지칭될 수 있다)에 연결되고 GW가 모세관 디바이스로부터의 트래픽을 지원하기 위해 베어러를 확립하거나 수정할 때, GW는 GW가 트래픽에 대한 요금을 청구받지 않을 것이라는 소정의 지시를 네트워크가 제공하기를 요청할 수 있다. 네트워크는 GW에게, 흐름(flow)이 후원 받거나 GW가 흐름에 대한 요금을 청구받지 않을 것이라는 것을 지시할 수 있다.
GW가 후원 또는 비과금의 보장을 요청할 수 있고 AS(SCS)가 UE에게 흐름이 후원 받고 있다는 것을 지시할 수 있도록, UE/GW, P-GW, PCRF, 및 애플리케이션 서버(AS)(Application Server)(예를 들어, SCS) 사이의 기존 메시지들이 수정될 수 있고, 새로운 메시지들이 사용될 수 있다. 실시예들에서, UE 또는 GW는 흐름이 후원 받은 것인지 문의하는 메시지를 송신할 수 있다. 이 요청은 UE 또는 GW를 통해 애플리케이션 서버에 액세스하기를 원하는 모세관 디바이스를 위한 것일 수 있다. 대안적으로, UE와 같은 디바이스에서의 동작은 흐름이 후원 받은 것인지 문의하기 위한 메시지를 송신할 수 있다. 예를 들어, UE 상의 컴포넌트는 비디오 광고와 같은 고 대역폭 미디어 흐름이 이를 UE에 제공하는 서비스에 의해 후원 받은 것인지 확인할 수 있다.
이런 발명의 내용 부분은 이하의 상세한 설명에서 더 구체적으로 설명되는 개념들의 선택을 간략한 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이런 발명의 내용 부분은 청구 발명의 요지의 주요 특징들 또는 본질적인 특징을 식별하고자 의도되지 않고, 또한 청구 발명의 요지의 범위를 제한하기 위해 사용되는 것으로 의도되지 않는다. 게다가, 청구 발명의 요지는 본 개시 내용의 임의의 부분에서 언급된 어느 하나 또는 모든 단점들을 해결하는 한정들로 제한되지 않는다.
도 1은 서비스 능력 서버(SCS)(Service Capability Server)를 가진 예시적인 비제한적 시스템의 블록도이다.
도 2는 UE가 비-셀룰러 기술들을 사용하여 EPC에 액세스할 수 있게 하는 신뢰된 비-3GPP 액세스 포인트들과 비신뢰된 비-3GPP 액세스 포인트들을 포함하는, 예시적인 비제한적 아키텍처를 도시하는 도면이다.
도 3은 비-셀룰러 의료 디바이스와 M2M 게이트웨이를 가진 예시적인 비제한적 구현의 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 예시적인 비제한적 IP-CAN 세션 수정(GW(PCEF)에 의해 개시됨) 신호 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 실시예들과 함께 사용될 수 있는 예시적 인터페이스를 도시한 도면이다.
도 6a는 하나 이상의 개시된 실시예가 구현될 수 있는 예시적 M2M 또는 사물 인터넷(IoT) 통신 시스템의 시스템 도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 M2M/IoT 통신 시스템 내에서 사용될 수 있는 예시적 아키텍처의 시스템 도이다.
도 6c는 도 6a에 도시된 통신 시스템 내에 사용될 수 있는 예시적 M2M/IoT 단말 또는 게이트웨이 디바이스의 시스템 도이다.
도 6d는 도 6a의 통신 시스템의 양태들이 구현될 수 있는 예시적 컴퓨팅 시스템의 블록도이다.
도 1은, 서비스 능력 서버(SCS)(102)가 EPC(Evolved Packet Core)의 소유자일 수 있는 이동 네트워크 사업자(MNO)(Mobile Network Operator)(106)와 사업 관계를 가질 수 있는 예시적인 비제한적 시스템(100)의 블록도이다. 사업 관계는 SCS(102) 및 MNO(106)가 SCS(102)를 EPC에 효과적으로 통합시키는 여러 기준점을 통해 인터페이싱하는 것을 허용할 수 있다. 도 1에서, SGi 인터페이스는 표준 인터넷 트래픽을 나타낸다. Rx 인터페이스는 SCS(102)가 데이터 흐름에 대한 정보를 PCRF(Policy and Charging Rules Function)(104)에 제공하게 한다. 예를 들어, SCS(102)는 특정 데이터 흐름이 QoS(Quality of Service)의 소정 레벨을 요구한다는 것을 PCRF(104)에게 지시할 수 있다. SCS(102)는 또한, 그가 특정 흐름을 후원하길 원한다는 것을 PCRF(104)에게 나타내기 위해 RX 인터페이스를 사용할 수 있다. 흐름을 후원하는 것은 흐름과 연관된 트래픽이 최종 사용자 디바이스(예를 들어, 사용자 장비(UE)(User Equipment))에게 요금 청구되지 않을 것이라는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 흐름은 SCS(102)에게 요금 청구될 수 있다.
디바이스(116)는 사용자 장비(UE), 게이트웨이 또는 게이트웨이로서의 역할을 하는 UE일 수 있다. 디바이스(116)는 모세관 네트워크(114)에 연결되거나, 스스로 작동할 수 있다. UE는, M2M 또는 MTC 디바이스 또는 게이트웨이와 같이 3GPP 또는 다른 무선 네트워크에서 통신할 수 있고, 예를 들어 머신들, 센서들, 기기들, 또는 그와 유사한 것, 이동국, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 페이저, PDA(Personal Digital Assistant), 컴퓨터, 이동 전화 또는 스마트폰, 또는 유선 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 다른 유형의 디바이스를 포함할 수 있는 임의의 무선 디바이스를 포함할 수 있다. UE(402)의 예시적 아키텍처는 도 6c와 관련하여 아래 기술된다. SCS(102) 네트워크 애플리케이션들, 모바일 코어 네트워크 및 관련된 로직 엔티티를 포함하는 도 1의 다른 엘리먼트들은 도 6d와 관련하여 아래 기술되는 예시적 컴퓨팅 시스템 또는 서버와 같은, 컴퓨팅 시스템 또는 서버상에서 구현될 수 있다.
디바이스(116), MTC 서버(102), 네트워크 애플리케이션들, 모세관 디바이스들, 및 모바일 코어 네트워크에서의 기능은 또한 독립형 노드 또는 서버상에서 실행되는 로직 엔티티(예를 들어, 소프트웨어)로서, 또는 기존 노드 또는 서버의 일부로서 구현될 수 있다.
도 1의 Mo 인터페이스는 SCS(102)가 MNO의 온라인 과금 시스템(OCS)(Online Charging System)(108)에 인터페이싱하게 한다. Mf 인터페이스는 SCS(102)가 MNO의 오프라인 과금 시스템(OFCS)(Offline Charging System)(110)에 인터페이싱하게 한다. Tsp 인터페이스는 SCS(102)가 디바이스들을 향하여 트리거들을 송신하게 한다. Mh 인터페이스는 SCS(102)가 MNO의 사용자 데이터 저장소(UDR)(User Data Repository)(112)에 액세스하게 한다. UDR(112)은 모든 가입자 정보를 포함할 수 있는 중앙 엔티티일 수 있다. 이것은 본질적으로 홈 가입자 서버(HSS)(Home Subscriber Server), 홈 위치 레지스터(HLR)(Home Location Register) 및/또는 가입 프로필 저장소(SPR)(Subscription Profile Repository)에 대한 대안의 역할을 할 수 있다.
게이트웨이들(서빙 GW(124) 및 PDN GW(118))은 사용자 평면을 다룬다. 이들은 사용자 장비(UE)와 외부 네트워크들 사이에서 IP 데이터 트래픽을 전송한다. 서빙 GW(124)는 무선 측과 EPC 간의 상호접속의 포인트이다. 그 명칭이 나타내는 바와 같이, 이러한 게이트웨이는 인입(incoming) 및 인출(outgoing) IP 패킷들을 라우팅하는 것에 의해 UE를 서빙한다. 이것은 LTE 내 이동성(intra-LTE mobility)(즉, eNodeB들 간의 핸드오버의 경우)를 위한 그리고 LTE와 다른 3GPP 액세스 간의 앵커 포인트이다. 이는 다른 게이트웨이, PDN GW(118)에 논리적으로 연결된다.
PDN GW(118)는 EPC와, 인터넷과 같은 외부 IP 네트워크 사이의 상호접속의 포인트이다. 이들 네트워크는 PDN(Packet Data Network)으로 불리며, 그래서 이렇게 명명된다. PDN GW(118)는 패킷을 PDN으로/으로부터 라우팅한다. PDN GW(118)는 또한 IP 어드레스/IP 프리픽스 할당 또는 정책 제어 및 과금과 같은 다양한 기능들을 수행한다. 3GPP는 이들 게이트웨이를 독립적으로 특정하지만, 실제로 이들은 네트워크 벤더들에 의해 단일 "박스(box)"에 결합될 수 있다.
MME(Mobility Management Entity)(120)는 제어 평면을 다룬다. 이는 E-UTRAN 액세스에 대한 이동도 및 보안과 관련되는 시그널링을 처리한다. MME(120)는 유휴-모드에서 사용자 장비(UE)의 트래킹과 페이징을 담당한다. 이는 또한 NAS(Non-Access Stratum)의 종료 포인트이다.
MTC 연동 기능(MTC-IWF)(MTC Interworking Function)(126)은 SCS(102)를 지원하고, SCS(102)로부터의 제어 평면 요청들을 인가한다. MTC-IWF(126)는 또한 메시지들을 SCS(102)에서 MTC 디바이스들로 전달한다.
부트스트래핑 서버 기능(BSF)(Bootstrapping Server Function)(128)은 서로에게 알려지지 않은 사용자 장비 및 서버들의 상호 인증과, 이후 비밀 세션 키들의 교환을 "부트스트래핑"하기 위한 애플리케이션 독립 기능들을 제공하는 셀룰러 네트워크들 내의 중간 엘리먼트이다.
도 2는 UE가 비-셀룰러 기술들을 사용하여 EPC에 액세스할 수 있게 하는, 신뢰된 비-3GPP 액세스 포인트(202)와 비신뢰된 비-3GPP 액세스 포인트(204)를 포함하는, 예시적인 비제한적 아키텍처(200)를 도시한 도면이다. EPC에 액세스하기 위해 이러한 액세스 포인트들을 이용하는 임의의 디바이스는 가입자 신원 모듈(SIM)(Subscriber Identity Module)을 구비하는 것이 요구될 수 있다. 그러나 MNO 또는 3GPP GW와 전혀 관계가 없는 모세관 네트워크 디바이스들이 EPC에 연결될 때, 예를 들어 3GPP GW 또는 MNO와 전혀 관계가 없는 비-셀룰러 모세관 네트워크 디바이스들이 3GPP GW를 통해 SCS와 같은 애플리케이션 서버(AS)에 연결하려고 시도할 때, 적절한 과금 스킴을 결정하는 것이 어려울 수 있다.
예를 들어, 예시적인 비제한적 구현(300)으로 도 3에 도시된 바와 같이, 비-셀룰러 의료 디바이스(302)를 장착한 사람이 M2M 게이트웨이(예를 들어, 3GPP GW(304))에 의해 서빙되는 영역을 배회할 때, 의료 디바이스와 3GPP GW(304)는 IEEE 802.15.4, 블루투스 또는 일부 다른 로컬 무선 또는 유선 액세스 기술을 사용하여 통신할 수 있다. 3GPP GW(304)와 의료 디바이스(302)는 임의의 기존 관계를 갖지 않을 수 있고, 의료 디바이스는 네트워크 사업자와 관계를 갖지 않을 수 있다. 그러나 의료 디바이스는 이것이 일부 진단 정보를 보고할 수 있도록 네트워크 어플리케이션(예를 들어, SCS(306))에 액세스하기 위해 3GPP GW(304))를 이용하고 싶을 수 있다. 구현(300)의 디바이스들은 표 1에 예시된 바와 같은 사업 관계를 가질 수 있다. 개시된 실시예들에 의해 해결될 수 있는 문제들은, 도 3의 의료 디바이스 및 유사한 디바이스들이 네트워크 애플리케이션에 액세스하는 방법, 3GPP GW(304) 소유자를 보상하는 방법, 및 3GPP GW(304) 소유자가 보상받지 않은 경우 3GPP GW(304) 소유자에게 요금 청구가 없을 것임을 나타내고 네트워크 사업자를 보상하는 방법을 포함한다. 3GPP GW(304)가, 그 소유자가 보상을 수신하거나 또는 적어도 요금 청구되지 않을 것이라는 일부 지시 또는 보장을 제공받지 못한 경우, 3GPP GW(304)는 이 디바이스에 대한 액세스를 제공할 것으로 기대해서는 안 된다. 본 명세서에서 예로서 사용되거나 또는 임의의 실시예에서 사용되는 모세관 네트워크 디바이스들이 셀룰러 가능할 수 있으나, 대부분의 실시예들에서는 디바이스의 셀룰러 라디오는 설명된 서비스를 획득하기 위해 사용되지 않는다.
Figure 112017084618290-pat00001
표 1. 예시적인 제3자 모세관 네트워크 디바이스 사용 사례 - 관계 정의
일 실시예에서, 모세관 네트워크 디바이스(302)가 3GPP GW(304)(예를 들어, GW(UE/GW)로서 작용하는 UE)에 연결될 때, GW(304)는 모세관의 디바이스로부터의 트래픽을 지원하기 위해 베어러를 확립하고/하거나 수정할 수 있다. UE/GW(304)는 네트워크가, UE/GW(304)가 트래픽에 대해 요금 청구되지 않을 것이라는 일부 표시를 제공하기를 요청할 수 있다. 일부 실시예들에서, 네트워크는 모세관 네트워크 디바이스에 의해 사용될 흐름이 후원 받은 것임을(예를 들어, 다른 엔티티에 의해 요금 지불될 것을) UE/GW(304)에 나타낼 수 있다. 이를 달성하기 위해, 일 실시예에서 UE/GW(304), P-GW(306), PCRF(104) 및/또는 AS(SCS(308)) 사이의 기존 메시지들은 UE/GW(304)가 후원의 보장을 요청할 수 있고 AS(SCS(308))가 흐름이 후원 받은 것임을 UE/GW(304)에게 나타낼 수 있도록, 수정될 수 있다.
후원 서비스들은 서비스 제공자들(예를 들어, AS 또는 SCS)이 언제 IP 흐름이 후원 받았는지 PCRF에게 나타내게 할 수 있다. 이 지시는 RX 인터페이스(다이어미터(Diameter))을 통해 PCRF에 송신될 수 있다. 후원 받은 흐름은 사용자에게 요금 청구되지 않을 것이다. 오히려, 그들은 서비스 제공자에게 요금 청구할 것이다. 후원 받은 흐름이 사용자의 계산서에 나타나지 않을지라도, 사용자의 UE는 그와는 달리 후원 연결을 알지 못할 수 있다.
대안적으로, 사용자 장비는 흐름이 모세관의 디바이스보다는 오히려 그 자신을 위해 후원 받거나 보상되는 것인지 확인하는 메시지들을 송신할 수 있다.
도 1에서는, SCS(102)가 RX 기준점을 통해 PCRF(104)에 연결되는 것이 도시됨에 유의한다. 3GPP 사양들이 RX 기준점에 연결된 SCS(102)를 명시적으로 도시하지 않을지라도, 이는 그렇게 연결될 수 있다. RX 기준점은 특히, MNO 또는 제3자 애플리케이션 제공자(예를 들어, 3GPP TS 23.862 참고)가 소유한 AS가 QoS 및 후원을 위한 데이터 흐름을 구성하기 위해 PCRF에 연결되는 것을 허용하도록 생성되었다. SCS(102)는 이 시나리오에서 AS일 수 있다. 제3자 모세관 네트워크 디바이스(114)가 SCS(102)를 연결하려고 시도할 수 있는 실시예들을 지원하기 위해, UE/GW(116)는 서비스 데이터 흐름이 언제 제3자 디바이스에 속하는지 코어 네트워크에 나타낼 수 있다. UE/GW(116)는 또한 UE/GW(116)가, 이것이 후원 받은 경우(즉, UE/GW(116)에 대한 요금 청구가 없을 경우) 또는 UE/GW(116)가 액세싱 서비스를 코어 네트워크를 통해 서비스 제공자에게 제공하기 위해 보상되는 경우 서비스 데이터 흐름을 허용하는 것만을 원한다는 것을 코어 네트워크에게 나타낼 수 있다. 보상은 서비스 제공자로부터 MNO로 흐른 후 UE/GW(116)로 흐를 수 있다. 코어 네트워크는, 흐름이 후원 받은 것이라는(즉, UE/GW(116)에 대한 요금 청구가 없을 것이라는) 일부 지시, 또는 UE/GW(116)가 흐름을 위해 보상될 것이고 얼마나 보상될지를 나타내는 일부 지시를 UE/GW(116)에 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기존 IP 연결 액세스 네트워크(IP-CAN)(IP Connectivity Access Network) 세션 수정 절차에 대한 수정들은 본 명세서에 설명되는 바와 같이, 이들 기능을 가능하게 할 수 있다.
제3자 모세관 네트워크 디바이스는 방문 "d'"(d-프라임) 디바이스로서 지칭될 수 있다. UE/GW(116)가 방문 d' 디바이스가 네트워크에 연결되게 할 때, UE/GW(116)는 방문 d' 디바이스로부터의 트래픽을 IP 어드레스와 하나 이상의 포트 번호에 매핑할 수 있다. UE/GW(116)는 IP 어드레스가, UE/GW(116)와 관계를 갖는 다른 디바이스들 및 2 이상의 방문 d' 디바이스 사이에서 공유될 수 있는 모든 트래픽을 위해 단일 IP 어드레스를 이용할 수 있다. 대안적으로, UE/GW(116)는 방문 d' 디바이스들 및/또는 다른 디바이스들로부터의 트래픽이 UE/GW(116) 그 자체에 속하는 트래픽에 사용되는 IP 어드레스와 상이한 하나 이상의 IP 어드레스에 매핑될 수 있도록 다수의 IP 어드레스를 획득하기 위해 다수의 패킷 데이터 네트워크(PDN)(Packet Data Network) 연결(들)을 사용할 수 있다. 통상의 기술자는 단일 PDN 연결과 결국 하나의 IP 어드레스를 이용하는 UE/GW(116)에 대해 본 명세서에 개시된 실시예들이, UE/GW(116)가 다수의 PDN 연결과 다수의 IP 어드레스를 갖는 다른 실시예들에 적용될 수 있음을 인식할 것이다.
일 실시예에서, UE/GW(116)가 방문 디바이스로부터의 트래픽이 이를 통과하게 할 때, UE/GW(116)는 UE/GW(116)가 방문 디바이스에 대해 개방할 하나 이상의 포트 번호, 및 그 포트들에 요구되는 QoS를 정의하는 패킷 필터들을 정의할 수 있다. UE/GW(116)가 새로운 패킷 필터들을 생성하도록 선택될 때, 이것은 기존 베어러에 그들을 추가하도록 요청하거나 또는 새로운 베어러를 요청할 수 있다. UE/GW(116)는 새로운 흐름이 기존 베어러와 동일한 QoS 처리를 요청하는 경우 기존 베어러를 요청할 수 있다. "베어러 리소스 수정" 커맨드는 필터들을 추가하는데 사용될 수 있고, 대안적으로 GBR(Guaranteed But Rate)를 조절하는데 사용될 수 있다. "베어러 리소스 수정" 커맨드는 이것이 "수정" 동작인 것을 나타낼 수 있고, 이것은 수정될 필요가 있는 베어러의 EPS 베어러 아이덴티티를 포함할 수 있다.
UE/GW(116)는 새로운 흐름이 기존 베어러들 중 임의의 베어러와 상이한 QoS 처리를 요구하는 경우 새로운 베어러를 요청할 수 있다. "베어러 리소스 수정" 커맨드는 새로운 베어러를 요청하는데 사용될 수 있다. "베어러 리소스 수정" 커맨드는 이것이 "추가" 동작인 것을 나타낼 수 있고, 이것은 어느 PDN 연결이 수정되어야 하는지를 나타내기 위해 링크 베어러 ID를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, "베어러 리소스 수정" 사용된 메시지는 3GPP TS 24.301에서 정의된 바와 같은 메시지일 수 있다.
일 실시예에서, 필터들과 연관된 흐름이 후원 받을 경우 UE(402)가 새로운 패킷 필터들을 가능하게 하기만을 원한다고 PCRF(408)에게 나타내기 위한 새로운 필드가 "리소스 베어러 리소스 수정" 메시지에 추가된다. 이들 흐름은 모세관 디바이스를 위한 것일 수 있거나, 또는 UE(402)를 위한 것일 수 있다. 메시지들은 또한 게이트웨이, 또는 자신을 위해 또는 모세관 디바이스를 위해 게이트웨이로서의 역할을 하는 UE에 의해 송신될 수 있다. PCRF(408)가 요청된 흐름에 대한 후원이 없다는 것을 알게 되면, PCRF(408)는 PDN-GW(410)에게 통지할 것이고, "베어러 리소스 장애 지시"는 요청된 흐름이 후원 받지 않는 것을 나타내는 근거로 UE(402)에게 송신될 수 있다. 도 4는 일 실시예에 따른 예시적인 비제한적 IP-CAN 세션 수정(개시된 GW(PCEF)) 신호 흐름(400)을 예시하는 흐름도이다. 이 흐름이 현재 사용 중인 신호 흐름과 유사할지라도, 메시지들의 콘텐츠들은 본 명세서에 설명된 바와 같은 후원 질의들, 지시들 및 인스턴트 주제의 다른 양태들을 지원하기 위해 하나 이상의 개시된 실시예에 따라 수정될 수 있다.
도 4의 단계 1에서, "베어러 리소스 수정 요청" 메시지는 UE(402)에서 MME(404)로 송신된다. "베어러 리소스 수정 요청" 메시지는 트래픽 흐름 수집 기술(TAD)(Traffic flow Aggregate Description) 정보 엘리먼트를 포함할 수 있다. 이 정보 엘리먼트는 추가되는 패킷 필터들을 기술할 수 있다. TAD는 각각의 패킷 필터를 기술하는 패킷 필터 리스트를 포함할 수 있다. 각각의 패킷 필터는 하나의 옥텟(octet) "패킷 필터 식별자 및 방향" 필드를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이 필드는 이 필터와 연관된 흐름이 후원 받아야만 하는 것을 나타내기 위해 UE(402)에 의해 이용될 수 있다. 대안적으로, 이 필드는 UE(402)가 흐름을 허용하기 위한 보상을 요구하는 것을 나타내는데 사용될 수 있다. 이런 목적들을 위해 이런 필드의 사용에 대한 추가 설명은 이하에서 개시된다. 일부 실시예들에서, 패킷 필터들은 방문 모세관 네트워크 디바이스가 접촉하려고 시도하고 있는 서비스의 IP 어드레스와 포트 번호를 포함할 것이다.
도 4의 단계 2에서, 이동도 관리 엔티티(MME)(404)는 "베어러 리소스 커맨드" 메시지를 선택된 서빙 게이트웨이(S-GW)(406)로 송신할 수 있다. 이 메시지는 S11 기준점 상에서 송신될 수 있다. 이것은 전술한 "베어러 리소스 수정 요청" 메시지로부터의 TAD를 포함할 수 있고, 이는 각각의 필터에 대한 후원 요건(들)을 포함할 수 있다.
도 4의 단계 3에서, S-GW(406)는 일 실시예에서 S5 기준점을 통해 "베어러 리소스 커맨드" 메시지를 선택된 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(P-GW)(406)에 송신할 수 있다. 이 메시지는 전술한 "베어러 리소스 수정 요청" 메시지로부터의 TAD로부터의 TAD를 포함할 수 있고, 이는 각각의 필터에 대한 후원 요건들을 포함할 수 있다.
도 4의 단계 4에서, P-GW(406)는 IP-CAN 세션을 개시하거나 수정하는 메시지를 송신할 수 있다. P-GW(406)는 Gx 인터페이스를 통해 크레디트 제어 요청(CCR)(Credit Control Request) 커맨드를 송신함으로써 이런 프로세스를 시작할 수 있다. CCR 커맨드 메시지는 각각의 요청된 패킷 필터에 대한 TFT-패킷-필터-정보 속성값 쌍(AVP)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이런 그룹화된 AVP는 흐름의 후원 요건들을 나타내는 AVP를 포함하도록 업데이트될 수 있다. 후원 요건들을 나타내는데 사용될 수 있는 후원-요건 AVP의 설명은 이하에 개시된다. 일부 실시예들에서, PCRF(408)는, UE(402)가 접촉하길 원하는 IP 어드레스가 흐름을 후원할 의향이 있는 애플리케이션 기능(AF)(Application Function)(예를 들어, SCS)과 연관되는지 확인할 것이라는 것에 유의한다. 그렇지 않다면, PCRF(408)는 흐름을 후원할 의향이 있는지 확인하기 위해 AF(예를 들어, SCS)를 동적으로 접촉하도록 선택될 수 있다.
PCRF(408)는 Gx 인터페이스를 통해 크레디트 제어 응답(CCA)(Credit Control Answer) 커맨드를 송신함으로써 IP-CAN 세션 수정 요청에 응답할 수 있다. 이 메시지는 각각의 패킷 필터에 대한 과금-규칙-인스톨 AVP를 포함한다. 과금-규칙-인스톨 AVP는 과금-규칙-정의 AVP를 포함할 수 있는 그룹화된 AVP일 수 있다. 과금-규칙-정의는 흐름의 후원 상태를 나타내는 AVP를 포함하도록 업데이트되는 그룹화된 AVP일 수 있다. 과금-규칙-인스톨 AVP 및 과금-규칙-정의 AVP는, 후원 요건들을 나타내는데 사용될 수 있는 새로운 후원-상태 AVP로서, 이하에 더욱 상세히 설명된다.
도 4의 단계 5에서, 후원 요건들이 충족되면, P-GW(410)는 "전용 베어러 활성화 절차" 또는 "베어러 수정 절차"를 개시할 수 있다. 후원 요건들이 충족되지 않으면, P-GW(410)는 UE(402)에게 전달될 "베어러 리소스 수정 거부" 메시지를 송신할 수 있다. "베어러 리소스 수정 거부" 메시지는 요청이 왜 거절된 것인지를 나타내는데 사용되는 ESM_CAUSE 정보 엘리먼트를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, ESM_CAUSE의 인코딩은 요청된 후원 요건이 충족될 수 없기 때문에 네트워크가 요청이 거절된 것을 UE(402)에게 나타낼 수 있도록 업데이트될 수 있다. ESM_CAUSE 인코딩에 대한 업데이트들은 이하에 더욱 상세히 설명된다.
일 실시예에서, Gx 메시지들과 커맨드들은 개시된 주제를 지원하도록 구성될 수 있다. 크레디트 제어 요청(CCR) 메시지는 후원-요건으로서 지칭될 수 있는 AVP를 포함할 수 있다. 후원-요건 AVP는 TFT-패킷-필터-정보 AVP에 포함될 수 있고, 이는 이하에 더욱 상세히 설명된다. 크레디트 제어 응답(CCA) 메시지는 후원-상태로서 지칭될 수 있는 AVP를 포함할 수 있다. 후원-상태 AVP는 과금-규칙-정의 AVP에 포함될 수 있다. 과금-규칙-정의 AVP는 과금-규칙-인스톨 AVP 내에 포함되고, 이는 또한 그룹화된 AVP이다. 후원-상태 AVP는 이하에 더욱 상세히 설명된다.
CCR 메시지는 후원 요건이 각각의 패킷 필터에 표시될 수 있도록 업데이트될 수 있다. 후원-요건은 TFT-패킷-필터-정보 AVP에 포함될 수 있고, 이는 CCR 메시지의 일부인 그룹화된 AVP이다. 후원-요건 AVP는 다음의 값들을 지원할 수 있다:
- NO_SPONSOR_REQUIRED 0
o UE(402)가 이 흐름을 위한 후원을 요구하지 않는다고 나타낸다.
- SPONSOR_REQUIRED 1
o UE(402)가 이 흐름이 후원 받을 것을 요구한다고 나타낸다. 그렇지 않으면, 흐름은 허용돼서는 안 된다.
- COMPENSATION_REQUIRED 2
o UE(402)가 이 흐름을 허용하기 위한 보상을 요구한다고 나타낸다. 그렇지 않으면, 흐름은 허용돼서는 안 된다.
CCA 메시지는 후원 상태가 과금 규칙에 표시될 수 있도록 업데이트될 수 있다. 후원-상태 AVP는 CCA 메시지의 일부인 그룹화된 AVP인 과금-규칙-정의 AVP에 포함될 수 있다. 후원-상태 AVP는 다음의 값들을 지원할 수 있다:
- NO_SPONSOR 0
o 흐름이 후원을 갖지 않는다고 나타낸다.
- SPONSORED_WITHOUT_COMPENSATION 1
o 흐름이 후원을 받지만 UE(402)가 흐름을 허용하기 위해 보상되지 않을 것임을 나타낸다.
- SPONSORED_WITH_COMPENSATION 2
o 흐름이 후원을 받고 UE(402)가 흐름을 허용하기 위해 보상될 것임을 나타낸다.
일부 실시예들에서, 기존 GPRS 세션 관리 정보 엘리먼트들이 업데이트될 수 있고, 새로운 GPRS 세션 관리 정보 엘리먼트가 이용될 수 있다. 또한, 기존 EPS 세션 관리 정보 엘리먼트들이 업데이트될 수 있고, 새로운 EPS 세션 관리 정보 엘리먼트들이 이용될 수 있다. 예를 들어, GPRS 세션 관리 트래픽 흐름 템플릿 정보는 TFT에서 패킷 필터들의 모두를 기술하는 패킷 필터 리스트를 포함할 수 있다. 아래 표 2는 TFT가 언제 생성, 추가 또는 삭제되는지에 관한 데이터를 포함하는 표의 예시적인 형태를 보여준다.
Figure 112017084618290-pat00002
표 2. TFT 동작이 "새로운 TFT 생성하고", "패킷 필터들을 기존 TFT에 추가하고", 또는 "기존 TFT에서 패킷 필터들을 대체하는" 것일 때의 예시적인 패킷 필터 리스트
일 실시예에서, 각각의 패킷 필터의 제1 옥텟은 UE/GW가 이 필터를 통한 트래픽이 후원 받을 것을 요구하는지 나타낼 수 있다. 제1 옥텟의 비트들 8-7은, 일 실시예에서 이하의 매핑에 따르는, 네트워크에 대한 흐름 후원 요건들을 나타내는데 사용될 수 있는 미사용 스페어 비트들이다:
- 00: 흐름이 후원 받을 것이 요구되지 않음을 나타낸다.
- 01: 흐름이 후원 받은 경우에만 허용되는 것을 나타낸다.
- 10: UE의 계좌가 흐름을 촉진하기 위해 보상될 경우에만 흐름이 허용되는 것을 나타낸다.
- 11: 미사용
일 실시예에서, 표준들에서 현재 사용되지 않는, 계층 3 세션 관리 정보 엘리먼트 ESM 근거 값 0x71은, "베어러 리소스 수정" 요청의 후원 요건들이 충족될 수 없는 것을 나타내는데 사용될 수 있다.
도 5는 실시예들과 함께 사용될 수 있는 예시적 인터페이스(502)를 도시한다. 인터페이스(502)는 어느 흐름이 후원 받거나 보상된 흐름을 요청할지 선택하기 위해 사용자에 의해 이용될 수 있다. 그러한 인터페이스는 예를 들어, 이동 전화의 설정 페이지의 일부일 수 있다. 도 5의 예에서, 인터페이스(502)는 제3자 연결이 항상 허용되거나, 절대 허용되지 않거나, 후원 받거나 보상된 경우에만 허용되는지 선택하기 위해 이용될 수 있다. 유사하게, 인터페이스(502)는 고속 데이터(high data rate) 연결, 게임들, 미디어 또는 다른 연결이 항상 허용되는 것인지, 또는 후원 받거나 보상되는 경우에만 허용되는 것인지를 선택하기 위해 이용될 수 있다. 사용자가, 소정 상황이 후원 받거나 보상될 흐름을 요구한다고 선택한다면, 그때 전술한 방법들이 이용될 수 있다.
도 6a는 하나 이상의 개시된 실시예가 구현될 수 있는 예시적 M2M, 사물 인터넷(IoT) 또는 사물 웹(WoT)(Web of Things) 통신 시스템(10)의 도면이다. 일반적으로, M2M 기술들은 빌딩 블록들을 IoT/WoT에 제공하고, 임의의 M2M 디바이스, 게이트웨이, 또는 서비스 플랫폼은 IoT/WoT 외에 IoT/WoT 서비스 계층 등의 컴포넌트일 수 있다. 통신 시스템(10)은 개시된 실시예들의 기능을 구현하는데 사용될 수 있고, UE/GW(116), P-GW(118), PCRF(104), 서비스 계층 엔티티들, 애플리케이션 서버 엔티티들, 및 도 5의 사용자 인터페이스를 만들기 위한 로직과 같은 모세관 디바이스 과금 기능 및 로직 엔티티들을 포함할 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)은 통신 네트워크(12)를 포함한다. 통신 네트워크(12)는 고정형 네트워크(예를 들어, 이더넷, 파이버, ISDN, PLC 등) 또는 무선 네트워크(예를 들어, WLAN, 셀룰러 등) 또는 이종 네트워크들의 네트워크일 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크(12)는, 음성, 데이터, 비디오, 메시징, 브로드캐스트 등과 같은 콘텐츠를 다수의 사용자에게 제공하는 다수의 액세스 네트워크로 구성될 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크(12)는, CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal FDMA), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA) 등과 같은 하나 이상의 채널 액세스 방법을 채택할 수 있다. 또한, 통신 네트워크(12)는, 예를 들어 코어 네트워크, 인터넷, 센서 네트워크, 산업 제어 네트워크, 개인 영역 네트워크, 융합된 개인 네트워크, 위성 네트워크, 홈 네트워크, 또는 기업 네트워크와 같은 다른 네트워크들을 포함할 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)은 인프라 도메인(Infrastructure Domain) 및 필드 도메인(Field Domain)을 포함할 수 있다. 인프라 도메인은 종단 대 종단 M2M 배치의 네트워크 측을 지칭하며, 필드 도메인은 통상적으로 M2M 게이트웨이 뒤의 영역 네트워크들을 지칭한다. 필드 도메인은 M2M 게이트웨이들(14) 및 단말 디바이스들(18)을 포함할 수 있다. 임의의 수의 M2M 게이트웨이 디바이스들(14)과 M2M 단말 디바이스들(18)이 원하는 바에 따라 M2M/IoT/WoT 통신 시스템(10)에 포함될 수 있다는 점이 이해될 것이다. M2M 게이트웨이 디바이스들(14) 및 M2M 단말 디바이스들(18) 각각은 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크를 통해 신호들을 송신 및 수신하도록 구성된다. M2M 게이트웨이 디바이스(14)는 고정 네트워크 M2M 디바이스들(예를 들어, PLC) 뿐만아니라 무선 M2M 디바이스들(예를 들어, 셀룰러 및 비-셀룰러)이, 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크와 같은, 오퍼레이터 네트워크들을 통해 통신하게 한다. 예를 들어, M2M 디바이스들(18)은 통신 네트워크(12) 또는 직접 무선 링크를 통해 데이터를 수집할 수 있고 이를 M2M 애플리케이션(20) 또는 M2M 디바이스들(18)에 송신할 수 있다. M2M 디바이스들(18)은 또한 M2M 애플리케이션(20) 또는 M2M 디바이스(18)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 데이터와 신호들은 전술한 바와 같이 M2M 서비스 계층(22)를 통해 M2M 애플리케이션(20)으로 송신되고 이로부터 수신될 수 있다. M2M 디바이스들(18) 및 게이트웨이들(14)은, 예를 들어 셀룰러, WLAN, WPAN(예를 들어, 지그비(Zigbee), 6LoWPAN, 블루투스), 직접 무선 링크, 및 유선을 포함하는 다양한 네트워크들을 통해 통신할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 필드 도메인 내의 예시된 M2M 서비스 계층(22)은, M2M 애플리케이션(20), M2M 게이트웨이 디바이스들(14), 및 M2M 단말 디바이스들(18) 및 통신 네트워크(12)에 대한 서비스들을 제공한다. 통신 네트워크(12)는 개시된 실시예들의 기능을 구현하는데 사용될 수 있고, UE/GW(116), P-GW(118), PCRF(104), 서비스 계층 엔티티들, 애플리케이션 서버 엔티티들, 및 도 5의 사용자 인터페이스를 만들기 위한 로직과 같은 모세관 디바이스 과금 기능 및 로직 엔티티들을 포함할 수 있다.
M2M 서비스 계층(22)은 원하는 바에 따라 임의의 수의 M2M 애플리케이션들, M2M 게이트웨이 디바이스들(14), M2M 단말 디바이스들(18), 및 통신 네트워크들(12)과 통신할 수 있다는 점이 이해될 것이다. M2M 서비스 계층(22)은, 하나 이상의 서버, 컴퓨터 등에 의해 구현될 수 있다. M2M 서비스 계층(22)은 M2M 단말 디바이스들(18), M2M 게이트웨이 디바이스들(14) 및 M2M 애플리케이션들(20)에 적용되는 서비스 능력들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22)의 기능들은, 예를 들어 웹 서버로서, 셀룰러 코어 네트워크, 클라우드 등에서 다양한 방식들로 구현될 수 있다. 예시된 M2M 서비스 계층(22)과 유사하게, 인프라 도메인에는 M2M 서비스 계층(22')이 있다. M2M 서비스 계층(22')은 인프라 도메인 내의 M2M 애플리케이션(20') 및 기본 통신 네트워크(12')에 대한 서비스들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22')은 필드 도메인 내의 M2M 게이트웨이 디바이스들(14) 및 M2M 단말 디바이스들(18)에 대한 서비스들을 제공한다. M2M 서비스 계층(22')은 임의의 수의 M2M 애플리케이션, M2M 게이트웨이 디바이스 및 M2M 단말 디바이스와 통신할 수 있다는 것을 이해할 것이다. M2M 서비스 계층(22')은 상이한 서비스 제공자에 의해 서비스 계층과 상호작용할 수 있다. M2M 서비스 계층(22')은 하나 이상의 서버, 컴퓨터, 가상 머신(예를 들어, 클라우드/컴퓨터/스토리지 팜 등) 등에 의해 구현될 수 있다.
또한, 도 6b를 참조하면, M2M 서비스 계층(22 및 22')은, 다양한 애플리케이션들 및 버티컬들(verticals)이 레버리지(leverage)화할 수 있는 서비스 전달 능력들의 코어 세트를 제공한다. 이러한 서비스 능력들은 M2M 애플리케이션들(20 및 20')이 디바이스들과 상호 작용하고 데이터 수집, 데이터 분석, 디바이스 관리, 보안, 빌링, 서비스/디바이스 발견 등과 같은 기능들을 수행할 수 있게 한다. 본질적으로, 이러한 서비스 능력들은 이들 기능을 구현하는데 부담이 되는 애플리케이션들을 무료로 하고, 이에 따라 애플리케이션 개발을 단순화하고 시장의 비용 및 시간을 줄인다. 서비스 계층(22 및 22')은 또한, M2M 애플리케이션들(20 및 20')이, 서비스 계층(22 및 22')이 제공하는 서비스들과 관련하여 다양한 네트워크들(12 및 12')을 통해 통신하는 것을 가능하게 한다. 본 출원의 연결 방법들은 서비스 계층(22 및 22')의 일부로서 구현될 수 있다. 서비스 계층(22 및 22')은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(Application Programming Interface)들 및 기본 네트워킹 인터페이스들의 세트를 통해 부가 가치 서비스 능력들을 지원하는 소프트웨어 미들웨어이다. ETSI M2M 및 oneM2M 둘 모두는 본 출원의 연결 방법을 포함할 수 있는 서비스 계층을 사용한다. ETSI M2M의 서비스 계층은 SCL(Service Capability Layer)로서 지칭된다. SCL은, M2M 디바이스(이 경우 DSCL(Device SCL)로서 지칭됨), 게이트웨이(이 경우 GSCL(Gateway SCL)로서 지칭됨) 및/또는 네트워크 노드(이 경우 NSCL(Network SCL)로서 지칭됨) 내에서 구현될 수 있다. oneM2M 서비스 계층은 CSF(Common Service Function)(즉, 서비스 능력)들의 세트를 지원한다. CSF들의 하나 이상의 특정 유형의 세트의 인스턴스화(instantiation)는 상이한 유형들의 네트워크 노드들(예를 들어, 인프라 노드, 미들 노드, 애플리케이션-특정 노드)상에서 호스팅될 수 있는 CSE(Common Services Entity)로서 지칭될 수 있다. 또한, 본 출원의 연결 방법은 본 출원의 연결 방법과 같은 서비스들을 액세스하기 위해 SOA(Service Oriented Architecture) 및/또는 ROA(Resource-Oriented Architecture)를 사용하는 M2M 네트워크의 일부로서 구현될 수 있다.
일부 실시예들에서, M2M 애플리케이션들(20 및 20')은 모세관 디바이스들과 상호 작용하는 애플리케이션들을 포함할 수 있고, 그러므로 모세관 디바이스 과금을 위한 공지된 시스템들 및 방법들과 함께 사용될 수 있다. M2M 애플리케이션들(20 및 20')은 UE 또는 게이트웨이와 상호 작용할 수 있는 애플리케이션을 포함할 수 있고, 또한 다른 개시된 과금 시스템들 및 방법들과 함께 사용될 수 있다. M2M 애플리케이션들(20 및 20')은 예를 들어, 제한 없이, 운송, 건강 및 복지, 연결된 집, 에너지 관리, 자산 추적, 및 보안 및 감시와 같은 다양한 산업에서의 애플리케이션들을 포함할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 시스템의 디바이스들, 게이트웨이들 및 다른 서버들에 걸쳐 실행되는 M2M 서비스 계층은 예를 들어, 데이터 수집, 디바이스 관리, 보안, 빌링, 위치 추적/지오펜싱(geofencing), 디바이스/서비스 발견, 및 레거시 시스템들 통합과 같은 기능들을 지원하고, 이러한 기능들을 서비스들로서 M2M 애플리케이션들(20 및 20')에 제공한다.
본 명세서의 로직 엔티티들은 서비스 계층(22 및 22')의 일부로 구현될 수 있다. 서비스 계층은 API들 및 기본 네트워킹 인터페이스들의 세트를 통해 부가 가치 서비스 능력들을 지원하는 소프트웨어 미들웨어 계층일 수 있다. 서비스 계층은 도 6c 및 6d에 개시된 바와 같이 프로세서 및 메모리를 가진 하나 이상의 디바이스상에서 로직 엔티티로서 구현될 수 있다. ETSI M2M 및 oneM2M 둘 모두는 본 출원의 로직 엔티티를 포함할 수 있는 서비스 계층을 사용한다. ETSI M2M의 서비스 계층은 SCL(Service Capability Layer)로서 지칭된다. 이러한 SCL은, M2M 디바이스(이경우, DSCL(Device SCL)로서 지칭됨), 게이트웨이(이 경우 GSCL(Gateway SCL)로서 지칭됨) 및/또는 네트워크 노드(이 경우 NSCL(Network SCL)로서 지칭됨) 내에서 구현될 수 있다. oneM2M 서비스 계층은 CSF(Common Service Function)(즉, 서비스 능력)들의 세트를 지원한다. CSF들의 하나 이상의 특정 유형의 세트의 인스턴스화는 상이한 유형들의 네트워크 노드들(예를 들어, 인프라 노드, 미들 노드, 애플리케이션-특정 노드)상에서 호스팅될 수 있는 CSE(Common Services Entity)로서 지칭될 수 있다. 또한, 본 출원의 로직 엔티티들은 본 출원의 서비스들에 액세스하기 위해 SOA(Service Oriented Architecture) 및/또는 ROA(Resource-Oriented Architecture)를 사용하는 M2M 네트워크의 일부로서 구현될 수 있다.
도 6c는 예를 들어, M2M 디바이스, 사용자 장비, 게이트웨이, 모바일 케어 네트워크의 노드들을 포함하는 임의의 다른 노드들 또는 UE/GW, 서비스 계층 네트워크 애플리케이션 제공자, 단말 디바이스(18), 또는 M2M 게이트웨이 디바이스(14)일 수 있는 예시적 디바이스(30)의 시스템 도이다. 디바이스(30)는 UE/GW(116), P-GW(118), PCRF(104), 서비스 계층 엔티티들, 애플리케이션 서버 엔티티들, 및 도 5의 사용자 인터페이스를 만들기 위한 로직과 같은 로직 엔티티들을 실행하거나 포함할 수 있다.
디바이스(30)는 도 6a-b에 도시된 바와 같은 M2M 네트워크의 일부 또는 비-M2M 네트워크의 일부일 수 있다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 디바이스(30)는, 프로세서(32), 송수신기(34), 송신/수신 엘리먼트(36), 스피커/마이크로폰(38), 키패드(40), 디스플레이/터치패드/지시자(들)(42), 비이동식 메모리(44), 이동식 메모리(46), 전원(48), GPS(Global Positioning System) 칩셋(50), 및 다른 주변장치들(52)을 포함할 수 있다. 디바이스(30)는 일 실시예에 부합하도록 유지되면서 전술한 엘리먼트들의 임의의 서브 조합을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이 디바이스는 모세관 디바이스 과금을 위한 개시된 시스템 및 방법, 또는 다른 개시된 과금 시스템 및 방법을 이용하고/하거나 구현하는 디바이스일 수 있다.
프로세서(32)는 범용 프로세서, 특수 목적 프로세서, 종래의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관되는 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Array) 회로, 임의의 다른 유형과 수의 집적 회로(IC)들, 상태 머신 등일 수 있다. 프로세서(32)는, 신호 코딩, 데이터 처리, 전력 제어, 입출력 처리, 및/또는 디바이스(30)가 무선 환경에서 동작할 수 있게 하는 임의의 다른 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(32)는 송신/수신 엘리먼트(36)에 결합될 수 있는 송수신기(34)에 결합될 수 있다. 도 6c가 프로세서(32) 및 송수신기(34)를 별도의 컴포넌트들로서 도시하지만, 프로세서(32)와 송수신기(34)는 전자 패키지 또는 칩 내에 함께 통합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 프로세서(32)는 애플리케이션-계층 프로그램(예를 들어, 브라우저)들 및/또는 RAN(Radio Access-Layer) 프로그램들 및/또는 통신을 수행할 수 있다. 프로세서(32)는 예를 들어, 액세스-계층 및/또는 애플리케이션 계층 등에서의 인증, 보안 키 일치, 및/또는 암호화 연산들 등과 같은 보안 동작을 수행할 수 있다.
송신/수신 엘리먼트(36)는 신호들을 M2M 서비스 플랫폼(22)에 송신하고/송신하거나 이로부터 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 송신/수신 엘리먼트(36)는 RF 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 안테나일 수 있다. 송신/수신 엘리먼트(36)는, WLAN, WPAN, 셀룰러 등과 같은, 다양한 네트워크들 및 에어 인터페이스들을 지원할 수 있다. 일 실시예에서, 송신/수신 엘리먼트(36)는, 예를 들어 IR, UV, 또는 가시광 신호들을 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 방출기/검출기일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 송신/수신 엘리먼트(36)는 RF 신호 및 광신호 둘 모두를 송신 및 수신하도록 구성될 수 있다. 송신/수신 엘리먼트(36)는 무선 또는 유선 신호들의 임의의 조합을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다는 점이 이해될 것이다.
또한, 송신/수신 엘리먼트(36)가 단일 엘리먼트로서 도 6c에 도시되지만, 디바이스(30)는 임의의 수의 송신/수신 엘리먼트들(36)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 디바이스(30)는 MIMO 기술을 채택할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 디바이스(30)는 무선 신호들을 송신 및 수신하기 위한 2개 이상의 송신/수신 엘리먼트(36)(예를 들어, 다수의 안테나)를 포함할 수 있다.
송수신기(34)는, 송신/수신 엘리먼트(36)에 의해 송신될 신호들을 변조하고, 송신/수신 엘리먼트(36)에 의해 수신되는 신호들을 복조하도록 구성될 수 있다. 앞서 논의한 바와 같이, 디바이스(30)는 다중 모드 능력들을 가질 수 있다. 따라서, 송수신기(34)는, 디바이스(30)가, 예를 들어 UTRA 및 IEEE 802.11과 같은 다수의 RAT를 통해 통신할 수 있게 하는 다수의 송수신기를 포함할 수 있다.
프로세서(32)는, 비이동식 메모리(44) 및/또는 이동식 메모리(46)와 같은 임의의 유형의 적절한 메모리로부터 정보를 액세스할 수 있고, 거기에 데이터를 저장할 수 있다. 비이동식 메모리(44)는, RAM(Random-Access Memory), ROM(Read- Only Memory), 하드 디스크, 또는 임의의 다른 유형의 메모리 저장 디바이스를 포함할 수 있다. 이동식 메모리(46)는, SIM(Subscriber Identity Module) 카드, 메모리 스틱, SD(Secure Digital) 메모리 카드 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 프로세서(32)는, 서버 또는 가정용 컴퓨터와 같은, 디바이스(30) 상에 물리적으로 위치되지 않는 메모리로부터 정보를 액세스할 수 있고, 거기에 데이터를 저장할 수 있다.
프로세서(32)는 전원(48)으로부터 전력을 수신할 수 있고, 디바이스(30) 내의 다른 컴포넌트들에게 전력을 분배하고/하거나 전력을 제어하도록 구성될 수 있다. 전원(48)은 디바이스(30)에 전력을 공급하기 위한 임의의 적절한 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전원(48)은, 하나 이상의 드라이 셀 배터리(예를 들어, 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈-아연(NiZn), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬-이온(Li-이온) 등), 태양광 전지들, 연료 전지들 등을 포함할 수 있다.
프로세서(32)는 또한 디바이스(30)의 현재 위치에 관한 위치 정보(예를 들어, 경도와 위도)를 제공하도록 구성될 수 있는 GPS 칩셋(50)에 결합될 수 있다. 디바이스(30)는, 일 실시예에 부합하면서, 임의의 적절한 위치-결정 방법에 의해 위치 정보를 취득할 수 있다는 점이 이해될 것이다.
프로세서(32)는 다른 주변장치들(52)에 더 결합될 수 있는데, 이러한 주변장치들은, 추가 특징, 기능, 및/또는 유선 또는 무선 연결을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 주변장치들(52)은, 가속도계, e-컴파스, 위성 송수신기, 센서, (사진 또는 비디오를 위한) 디지털 카메라, USB(Universal Serial Bus) 포트, 진동 디바이스, 텔레비전 트랜시버, 핸즈프리 헤드셋, Bluetooth® 모듈, FM(Frequency Modulated) 무선 유닛, 디지털 음악 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저 등을 포함할 수 있다.
도 6d는, 예를 들어 도 6a 및 도 6b의 M2M 서비스 플랫폼(22)이 구현될 수 있는 예시적 컴퓨팅 시스템(90)의 블록도이다. 컴퓨팅 시스템(90)은, 컴퓨터 또는 서버를 포함할 수 있고, 주로 컴퓨터 판독가능 명령어들에 의해 제어될 수 있으며, 이는 소프트웨어의 형태로 어느 곳이나 있을 수 있거나, 이러한 소프트웨어가 저장되거나 액세스되는 것이면 무엇이든 가능하다. 컴퓨팅 시스템(90)은 UE/GW(116), P-GW(118), PCRF(104), 서비스 계층 엔티티들, 애플리케이션 서버 엔티티들, 및 도 5의 사용자 인터페이스를 만들기 위한 로직과 같은 로직 엔티티들을 실행하거나 포함할 수 있다. 컴퓨팅 시스템(90)은 예를 들어, M2M 디바이스, 사용자 장비, 게이트웨이, 모바일 케어 네트워크의 노드들을 포함하는 임의의 다른 노드들 또는 UE/GW, 서비스 계층 네트워크 애플리케이션 제공자, 단말 디바이스(18), 또는 M2M 게이트웨이 디바이스(14)일 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독가능 명령어들은, 컴퓨팅 시스템(90)이 동작하게 하기 위해 CPU(Central Processing Unit)(91) 내에서 실행될 수 있다. 다수의 알려진 워크스테이션들, 서버들, 및 개인용 컴퓨터들에서, 중앙 처리 유닛(91)은 마이크로프로세서라 불리는 단일 칩 CPU에 의해 구현된다. 다른 머신들에서, 중앙 처리 유닛(91)은 다수의 프로세서를 포함할 수 있다. 코프로세서(81)는 메인 CPU(91)와는 구별되고, 부가 기능들을 실행하거나 CPU(91)를 조력하는 선택적인 프로세서이다. CPU(91) 및/또는 코프로세서(81)은 모세관 디바이스 과금을 위한 개시된 시스템들과 방법들, 또는 다른 개시된 과금 시스템들과 방법들의 다양한 실시예들에 사용되는 데이터를 수신하고, 생성하고 처리할 수 있다.
동작 시에, CPU(91)는, 명령어들을, 페치, 디코딩 및 실행하고, 컴퓨터의 메인 데이터 전송 경로, 시스템 버스(80)를 통해 다른 리소스로/로부터 정보를 전송한다. 이러한 시스템 버스는, 컴퓨팅 시스템(90) 내의 컴포넌트들을 연결하고, 데이터 교환을 위한 매체를 정의한다. 시스템 버스(80)는, 데이터를 송신하기 위한 데이터 라인들, 어드레스들을 송신하기 위한 어드레스 라인들, 인터럽트들을 송신하고 시스템 버스를 동작시키기 위한 제어 라인들을 전형적으로 포함한다. 이러한 시스템 버스(80)의 일 예는 PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스이다.
시스템 버스(80)에 결합되는 메모리 디바이스들은 RAM(Random Access Memory)(82) 및 ROM(Read Only Memory)(93)을 포함한다. 이러한 메모리들은 정보가 저장 및 검색되게 하는 회로를 포함한다. ROM들(93)은 쉽게 수정될 수 없는 저장된 데이터를 일반적으로 포함한다. RAM(82)에 저장된 데이터는 CPU(91) 또는 다른 하드웨어 디바이스들에 의해 판독 또는 변경될 수 있다. RAM(82) 및/또는 ROM(93)에 대한 액세스는 메모리 제어기(92)에 의해 제어될 수 있다. 메모리 제어기(92)는 명령어들이 실행될 때 가상 어드레스들을 물리적 어드레스들로 변환하는 어드레스 변환 기능을 제공할 수 있다. 메모리 제어기(92)는 또한, 시스템 내의 프로세스들을 격리시키고, 시스템 프로세스들을 사용자 프로세스들로부터 격리시키는 메모리 보호 기능을 제공할 수 있다. 따라서, 제1 모드에서 실행하는 프로그램은 자기 자신의 프로세스 가상 어드레스 공간에 의해 매핑되는 메모리만을 액세스할 수 있다; 프로세스들 사이에 공유하는 메모리가 셋업되지 않는 한 다른 프로세스의 가상 어드레스 공간 내의 메모리에 액세스할 수 없다.
또한, 컴퓨팅 시스템(90)은, 프린터(94), 키보드(84), 마우스(95), 및 디스크 드라이브(85)와 같은, 주변장치들에 CPU(91)로부터의 명령어들을 통신하는 것을 담당하는 주변장치 제어기(83)를 포함할 수 있다.
디스플레이 제어기(96)에 의해 제어되는 디스플레이(86)는, 컴퓨팅 시스템(90)에 의해 생성되는 가시적 출력을 표시하는데 사용된다. 이러한 가시적 출력은, 텍스트, 그래픽, 애니메이션된 그래픽, 및 비디오를 포함할 수 있다. 디스플레이(86)는 CRT 기반 비디오 디스플레이, LCD 기반 평면 패널 디스플레이, 가스 플라즈마 기반 평면 패널 디스플레이, 또는 터치 패널로 구현될 수 있다. 디스플레이 제어기(96)는 디스플레이(86)에 송신되는 비디오 신호를 생성하는데 요구되는 전자 컴포넌트들을 포함한다.
또한, 컴퓨팅 시스템(90)은, 도 6a 및 도 6b의 네트워크(12)와 같은, 외부 통신 네트워크에 컴퓨팅 시스템(90)을 연결하는 데 사용될 수 있는 네트워크 어댑터(97)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 네트워크 어댑터(97)는 모세관 디바이스 과금을 위한 다양한 개시된 시스템들과 방법들 또는 다른 개시된 과금 시스템들과 방법들에 의해 이용되는 데이터를 수신하고 송신할 수 있다.
본 명세서에서 기술되는 시스템들, 방법들 및 프로세스들 모두 또는 일부가 컴퓨터 판독 가능 저장 매체상에 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령어들(즉, 프로그램 코드)의 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해된다. 그와 같은 명령어들은 컴퓨터, 서버, M2M 단말 디바이스, M2M 게이트웨이 디바이스 등과 같은 머신에 의해 실행될 때, 본 명세서에 기술된 시스템들, 방법들, 및 프로세스들을 수행한다. 특히, 게이트웨이, UE, UE/GW, 또는 모바일 코어 네트워크, 서비스 계층 또는 네트워크 애플리케이션 제공자의 노드들 중 어느 노드의 동작을 포함하는, 전술한 단계들, 동작, 또는 기능들 중 어느 하나는 그런 컴퓨터 실행 가능 명령어들의 형태로 구현될 수 있다. UE/GW(116), P-GW(118), PCRF(104), 서비스 계층 엔티티들, 애플리케이션 서버 엔티티들, 및 도 5의 사용자 인터페이스를 만들기 위한 로직과 같은 로직 엔티티들은 컴퓨터 실행 가능 명령어들의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성, 이동식 및 비이동식 매체 모두를 포함하지만, 그러한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 신호들을 포함하지 않는다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CDROM, DVD(digital versatile disk) 또는 다른 광디스크 스토리지, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 또는 원하는 정보를 저장하는데 이용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 물리적 매체를 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다.
도면들에 예시된 바와 같이, 본 개시 내용의 요지의 바람직한 실시예들을 설명함에 있어서, 특정 용어가 명료성을 위해 채택된다. 그러나, 청구 발명의 요지는, 그렇게 선택되는 특정 용어에 제한되는 것으로 의도되지 않고, 각각의 특정 엘리먼트가 유사한 목적을 달성하기 위해 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술적 등가물을 포함한다는 점을 이해해야 한다.
이같이 작성된 설명은, 최상의 모드를 포함하는, 본 발명을 개시하는 예들과, 또한 통상의 기술자가 임의의 디바이스들 또는 시스템들을 제조하고 사용하고, 임의의 통합된 방법들을 실행하는 것을 포함하는, 본 발명을 실시할 수 있게 하는 예들을 사용한다. 본 발명의 특허 가능 범위는 청구항들에 의해 정의되며, 통상의 기술자에게 착안되는 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은, 이들이 청구항들의 기재와 다르지 않은 구조 엘리먼트들을 가지든 또는 이들이 청구항들의 기재와 미미한 차이를 갖는 등가의 구조 엘리먼트들을 포함하든지 간에, 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (12)

  1. 프로세서 및 메모리를 포함하는 사용자 장비로서,
    상기 메모리는 컴퓨터 실행가능 명령어들을 저장하고, 상기 컴퓨터 실행가능 명령어들은, 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 사용자 장비로 하여금:
    상기 사용자 장비에 청구되지 않아야 하는 관련된 제안된 흐름(proposed flow)에 기초하여 새로운 패킷 필터를 추가함으로써 베어러를 변경 또는 설정하도록 요청하는 메시지를 네트워크에 전송하고;
    상기 메시지 요청에 기초한 지시(indication)를 상기 네트워크로부터 수신하고; 그리고
    상기 지시에 기초하여 상기 제안된 흐름을 생성할지 여부를 결정하게 하도록 하는, 사용자 장비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결정하게 하는 명령어는 상기 수신된 지시에 기초하여 상기 새로운 패킷 필터가 상기 사용자 장비에 청구되지 않을 것임을 확인하는 것을 포함하는, 사용자 장비.
  3. 제1항에 있어서, 상기 사용자 장비는 모세관(capillary) 디바이스를 위한 게이트웨이로서 동작하는, 사용자 장비.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제안된 흐름으로부터 데이터를 상기 모세관 디바이스로부터 상기 네트워크로 전송하는 명령어를 또한 수행하는, 사용자 장비.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제안된 흐름은 상기 네트워크에 접속하는 상기 사용자 장비를 대신하는, 사용자 장비.
  6. 제1항에 있어서, 상기 요청된 새로운 패킷 필터는 기존의 베어러에 추가되는, 사용자 장비.
  7. 제6항에 있어서, 상기 메시지는 상기 기존의 베어러의 GBR(guaranteed bit rate)를 조절하는, 사용자 장비.
  8. 제1항에 있어서, 상기 메시지는 상기 새로운 패킷 필터를 설명하는 트래픽 흐름 수집 기술(Traffic flow Aggregate Description; TAD) 정보 엘리먼트를 포함하는, 사용자 장비.
  9. 제1항에 있어서, 상기 수신된 지시는 거절 메시지를 포함하는, 사용자 장비.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제안된 흐름을 생성하지 않는다는 결론을 내리는 명령어들을 또한 수행하는, 사용자 장비.
  11. 프로세서 및 메모리를 포함하는 네트워크 장치로서,
    상기 메모리는 컴퓨터 실행가능 명령어들을 저장하고, 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 네트워크 장치로 하여금; 사용자 장비에 청구되지 않아야 하는 관련된 제안된 흐름에 기초하여 새로운 패킷 필터를 추가함으로써 베어러를 변경 또는 설정하도록 요청하는 메시지를 상기 사용자 장비로부터 수신하고;
    상기 메시지 요청에 기초한 지시(indication)를 상기 사용자 장비에 전송하고; 그리고
    상기 사용자 장비는 상기 지시에 기초하여 상기 제안된 흐름을 생성할지 여부를 결정하게 하도록 구성되는, 네트워크 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 결정하게 하는 명령어는 상기 수신된 지시에 기초하여 상기 새로운 패킷 필터가 상기 사용자 장비로 청구되지 않을 것임을 확인하는 것을 포함하는, 네트워크 장치.
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