KR20070024351A - 단말의 상태를 제어하는 방법 및 장치, 그리고 페이징메시지를 전달하는 장치 - Google Patents

단말의 상태를 제어하는 방법 및 장치, 그리고 페이징메시지를 전달하는 장치 Download PDF

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Abstract

이동성 관리 측면에서 단말의 상태를 제어하는 방법 및 장치가 개시된다.
단말의 상태는 비연결 상태와 연결 상태를 포함하고, 연결 상태는 활성 상태와 휴지 상태를 포함하며, 활성 상태는 활성 부상태와 대기 부상태를 포함한다.
활성 상태의 단말은 셀 단위로 위치 정보를 갱신하고, 휴지 상태의 단말은 복수의 셀로 구성되는 위치 등록 영역 단위로 위치 정보를 갱신한다. 그리고, 활성 부상태의 단말은 현재의 셀을 이탈하는 경우 핸드오버를 수행한다. 그리고, 대기 부상태의 단말은 패킷 데이터의 서비스 품질을 확인하여 확인한 서비스 품질에 따라 핸드오버를 수행하거나 휴지 상태로 천이된다.
QoS, 상태 제어, 상태 천이, 페이징 메시지

Description

단말의 상태를 제어하는 방법 및 장치, 그리고 페이징 메시지를 전달하는 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING STATE OF TERMINAL, AND APPARATUS FOR TRANSMITTING PAGING MESSAGE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 개략적인 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 상태 제어 장치의 프로토콜 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템이 관리하는 단말의 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상태 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 GPRS 지원 노드를 페이징 메시지 전달 관점에서 도시한 블록도이다.
본 발명은 단말의 상태를 제어하는 방법 및 장치, 그리고 페이징 메시지를 전달하는 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 3GPP(3rd generation partnership project) 시스템에서 단말의 이동성 관리에 따라 단말의 상태를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
셀룰러 시스템에서 단말은 단말의 전력과 네트워크 자원의 절감 및 끊김없는 서비스 제공을 위한 휴지 상태(idle state)와 단말과 기지국 사이의 데이터 통신을 위한 활성 상태(active state)의 두 종류의 동작 상태(operational mode)로 운용된다. 이와 같은 두 동작 상태 사이의 천이(transistion)는 프로토콜 구조에 있어서 상위 계층인 네트워크 계층(network layer)에 속하는 무선 자원 제어(radio resource control, 이하 "RRC"라 함) 계층의 제어에 의하여 이루어지므로, 상태 천이를 위한 제어 명령의 전송에 있어서 지연이 발생할 수 있다. 그리고 이와 같은 전송 명령의 지연은 패킷 시스템에서의 데이터 전송을 위한 공용 채널(shared channel)의 할당 및 채널 할당과 관련된 제어 채널의 할당 및 회수의 지연을 유발할 수 있다. 또한, 활성 상태의 단말에 대한 채널 할당 및 회수 동작이 모든 단말에 대하여 동일한 방식으로 제공되므로 전송할 데이터 패킷의 수가 적거나 데이터 패킷이 요구하는 서비스 품질(Quality of Service, QoS)가 낮은 경우에도 제어용 물리 채널(control physical channel)이 지속적으로 유지되어 전력 소모를 유발할 수 있다. 그리고 종래에는 단말의 초기 접속 및 페이징(paging) 절차를 위한 접속에 있어서, 동일한 알고리즘을 통하여 랜덤 액세스(random access) 절차가 이루어지도록 하여 동일한 지연을 발생시켜 우선 순위에 따른 접속 동작을 수행할 수 없었다.
또한, 종래의 셀룰러 시스템에서 이동성 관리(mobility management)는 셀룰 러 시스템을 구성하는 모든 노드들을 거쳐 이루어지므로, 이동성 관리 과정이 복잡하고 각 노드들에서 중복된 기능이 수행되는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단말의 이동성 관리에 따라 단말의 상태를 제어하는 방법 및 장치, 그리고 페이징 메시지를 전달하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따라 단말의 상태를 제어하는 방법은 상기 단말의 상태를 활성 상태로 천이시키는 단계와, 상기 활성 상태의 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이하인 경우에, 상기 단말의 상태를 휴지 상태로 천이시키는 단계를 포함한다. 이때, 상기 활성 상태는 상기 단말이 셀 단위로 위치 정보를 갱신하는 상태이고, 상기 휴지 상태는 상기 단말이 복수의 셀로 구성되는 위치 등록 영역 단위로 위치 정보를 갱신하는 상태이다.
여기서, 상기 활성 상태는 상기 단말이 공유 무선 자원 중 일부를 전용으로 할당받아 패킷 데이터를 송수신하는 상태이고, 상기 휴지 상태는 상기 단말이 업링크 트래픽 채널에 대한 동기를 중단하는 상태일 수 있다.
또한, 상기 휴지 상태는 상기 단말이 공통 무선 자원을 이용하여 패킷 데이터를 송신하고 다운링크 트래픽 채널에 대하여 비연속 수신 방식을 사용하는 상태일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 단말의 상태를 제어하는 방법은 상기 단말의 상태를 활성 부상태로 천이시키는 단계와, 상기 활성 부상태의 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이하인 경우에, 상기 단말의 상태를 대기 부상태로 천이시키는 단계와, 상기 대기 부상태의 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이하인 경우에, 상기 단말의 상태를 휴지 상태로 천이시키는 단계를 포함한다. 이때, 상기 활성 부상태는 상기 단말이 현재의 셀을 이탈하는 경우 핸드오버를 수행하는 상태이고, 상기 대기 부상태는 상기 단말이 패킷 데이터의 서비스 품질을 확인하여 상기 확인한 서비스 품질이 소정의 수준 이상인 경우에 핸드오버를 수행하고, 상기 확인한 서비스 품질이 소정의 수준 이하인 경우에 상기 휴지 상태로 천이하는 상태이며, 상기 휴지 상태는 상기 단말이 복수의 셀로 구성되는 위치 등록 영역 단위로 위치 정보를 갱신하는 상태이다.
본 발명의 한 실시예에 따라 단말의 상태를 제어하는 장치는 상태 제어부와 부상태 제어부를 포함한다. 상기 상태 제어부는 상기 단말의 상태를 활성 상태로 설정하는 경우 상기 단말이 셀 단위로 위치 정보를 갱신하도록 하고, 상기 단말의 상태를 휴지 상태로 설정하는 경우 상기 단말이 복수의 셀로 구성되는 위치 등록 영역 단위로 위치 정보를 갱신하도록 한다. 그리고 상기 부상태 제어부는 상기 활성 상태의 상기 단말의 부상태를 활성 부상태 또는 대기 부상태로 설정한다. 이때, 상기 활성 부상태는 상기 단말이 현재의 셀을 이탈하는 경우 핸드오버를 수행하는 상태이고, 상기 대기 부상태는 상기 단말이 패킷 데이터의 서비스 품질을 확인하여 상기 확인한 서비스 품질이 소정의 수준 이상인 경우에 핸드오버를 수행하고, 상기 확인한 서비스 품질이 소정의 수준 이하인 경우에 상기 휴지 상태로 천이하는 상태 이다.
본 발명의 한 실시예에 따라 제1 위치 등록 영역에 위치하는 제1 단말에 페이징 메시지를 전달하는 장치는 단말 위치 관리부와 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 상기 페이징 메시지를 외부 네트워크로부터 수신하는 경우 상기 페이징 메시지를 상기 단말 위치 관리부에 전달한다. 그리고 상기 단말 위치 관리부는 상기 제1 위치 등록 영역을 포함하는 복수의 위치 등록 영역에 위치하는 단말의 위치 정보를 관리하는데, 활성 상태의 단말에 대하여는 셀 단위로 위치를 관리하고, 휴지 상태의 단말에 대하여는 복수의 셀로 구성되는 위치 등록 영역 단위로 단말의 위치를 관리한다. 그리고 상기 단말 위치 관리부는 상기 휴지 상태의 상기 제1 단말에 관한 상기 페이징 메시지를 수신하는 경우 상기 단말 위치 관리부가 관리하는 복수의 위치 등록 영역에 해당하는 복수의 기지국에 페이징 메시지를 상기 제1 위치 등록 영역에 대한 정보와 함께 전달하여, 상기 제1 위치 등록 영역에 해당하는 복수의 기지국이 상기 페이징 메시지를 무선 구간에 전송하도록 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되 는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 개략적인 개념도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템은 적어도 하나의 GPRS 지원 노드(general packet radio service supporting node)(110)를 포함하는 핵심망(100)과, 적어도 하나의 무선망 서브 시스템(radio network subsystem)(200)을 포함하며, 일련의 무선망 서브 시스템(200)은 서로 인터페이스를 통하여 연결되어 무선 접속망(radio access network)(200a)을 형성한다. 이러한 무선 접속망(200a)은 핵심망(100)에 연결되어 있으며, 무선망 서브 시스템(200)은 적어도 하나의 기지국(210)을 포함한다. GPRS 지원 노드(110)는 패킷 데이터의 변환 및 전송을 지원하며, 단말(300)의 이동성 관리를 지원한다. 그리고 각 기지국(210)은 적어도 하나의 셀(211a)을 관리하며, 각 무선망 서브 시스템(200) 내의 기지국(210)은 서로 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다. 적어도 하나의 기지국(210)의 제어 하에 있는 복수의 셀(211a)은 무선 접속망 등록 영역(radio access network registration area, RRA, 이하 위치 등록 영역이라고도 함)(211)을 형성한다. 각 기지국(210) 또는 GPRS 지원 노드(110)는 단말의 이동성 관리를 위하여 단말이 속한 셀(211a) 및 RRA(211)의 정보를 관리한다. 셀 내의 단말(300)은 해당하는 기지국(210)이 제공하는 무선 자원(radio resource)을 이용하여 무선 채널을 구성하고, 해당 기지국(210)을 통하여 무선 접속망(200a)에 연결되어 데이터 통신을 수행할 수 있다.
다음은 본 발명의 실시예에 따라 단말의 상태를 관리하는 상태 제어 장치(400)의 프로토콜 구조에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 상태 제어 장치의 프로토콜 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이러한 상태 제어 장치(400)는 무선망 서브 시스템(200)의 기지국(210)에 형성될 수 있으며, 상태 제어 장치(400)의 일부 기능이 GPRS 지원 노드(110)에 형성될 수도 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 상태 제어 장치(400)의 프로토콜 구조는 물리 계층(Ⅰ), 데이터 링크 계층(Ⅱ) 및 네트워크 계층(Ⅲ)을 포함한다.
물리 계층(Ⅰ)은 무선 채널의 상태를 측정하고 셀룰러 시스템의 무선 전송 기술을 지원한다. 데이터 링크 계층(II)은 물리 계층(Ⅰ)의 상부에 위치하여 물리 계층(Ⅰ)을 통하여 전달된 사용자 데이터의 분할 및 재조립을 수행하며, 전달된 데이터가 제공하는 패킷 서비스의 특성에 기초하여 단말(300)의 상태를 제어한다. 그리고 데이터 링크 계층(Ⅱ)은 매체 접근 제어 계층(media access control layer, 이하 "MAC 계층"이라 함)과 무선 링크 제어 계층(radio link control layer)을 포함한다. 네트워크 계층(III)은 무선 베어러를 설정하여 단말(300)과 핵심망(100) 사이의 제어 명령 및 사용자 데이터의 전달을 수행한다. 네트워크 계층(Ⅲ)은 무선 자원 제어 계층(radio resource control layer, 이하 "RRC 계층"이라 함)을 포함하며, RRC 계층은 단말(300)과 핵심망(100) 사이의 제어 정보 교환의 통로가 되는 RRC 접속(connection)의 설정 및 해지를 제어함으로써, 단말(300)의 동작 상태의 천이(transition)를 제어한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템이 관리하는 단말의 상태를 나타내는 도면이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단말의 상태는 연결 상태(connected state)(500) 및 비연결 상태(disconnected state)(600)를 포함한다.
단말(300)이 비연결 상태(600)에 있는 경우에는, 핵심망(100)의 GPRS 지원 노드(110)는 단말(300)의 위치 관리, 핸드오버(handover) 제어 등의 이동성 관리에 필요한 위치 정보와 단말에게 발생한 데이터의 전달을 위한 라우팅(routing) 제어에 필요한 라우팅 정보(routing information)을 보유하지 않고 있다. 따라서, 비연결 상태(600)의 단말(300)이 다양한 패킷 서비스를 제공받기 위해서는 정보 및 패킷 데이터의 교환을 위한 무선 연결(radio connection)이 설정되어야 한다. 무선 연결이 설정되어 연결 상태(500)로 천이된 단말(300)과 GPRS 지원 노드(110) 및 기지국(210)과의 사이에는, 사용자 데이터 트래픽의 전달에 필요한 여러 정보들의 집합인 패킷 데이터 프로토콜(packet data procotol, PDP) 컨텍스트(context)가 설정된다.
연결 상태(500)는 상태 제어 장치(400)의 RRC 계층에 의하여 RRC 접속이 형성되어 있는 상태로서, 연결 상태(500)에서는 형성된 RRC 접속을 통하여 제어 명령 신호들이 교환되고 단말(300)에 대하여 전용 또는 공용으로 할당된 물리 채널을 통하여 데이터의 전송이 이루어진다. 즉, 단말(300), 기지국(210) 및 GPRS 지원 노드(110) 사이에 데이터 트래픽의 전달을 위하여 필요한 PDP 컨텍스트가 설정되어 있는 상태로서, 단말(300)이 이미 GPRS 지원 노드(110)에 접속되어 있는 상태이다. 연결 상태(500)의 단말(300)의 위치 정보는 RRA(211) 또는 셀(211a) 단위로 관리될 수 있다.
연결 상태(connected state)(500)는 활성 상태(active state)(510) 및 휴지 상태(idle state)(520)를 포함한다.
휴지 상태(520)의 단말(300)은 패킷 데이터를 송신하기 위하여 기지국(210)이 관리하는 공통 무선 자원(common radio resource)을 사용한다. 여기서 공통 무선 자원은 다수의 단말(300)이 공통으로 사용하는 무선 자원으로서, 각 단말은 선점 등을 통해 공통 무선 자원을 사용한다. 공통 무선 자원의 대표적인 예로 임의 접근 채널(Random Access Channel)과 페이징 메시지 전달 채널(paging channel)이 있다. 한편 휴지 상태(520)의 단말(300)은 페이징 채널 수신 주기(paging cycle)에만 수신 동작을 수행하는 paging cycle operation을 수행하여 전력 소모를 줄일 수 있다. 즉, 기지국은 휴지 상태(520)의 단말(300)의 이동성 관리를 위하여 페이징 채널을 운용한다. 페이징 채널은 기지국이 휴지 상태(520)의 단말(300)에게 통보할 정보가 발생하였을 때 해당 정보가 전달되는 채널이다. 단말(300)이 기지국 신호의 수신 동작으로 인한 전력 소모를 감소시키기 위하여 페이징 채널은 페이징 채널 수신 주기를 가지고 단말(300)에 할당되며, 단말(300)은 페이징 메시지를 수신하지 않는 시간 동안 수신 동작을 중지할 수 있다. 한편, 휴지 상태(520)의 단말(300)은 상향 링크 동기(uplink synchronization)를 중단함으로써 전력 소모를 더 줄일 수 있다. 그리고 휴지 상태(520)의 단말(300)은 전력 소모를 더욱 더 절감하기 위하여 비연속 수신(discontinuous, 이하 "DRX"라 함) 방식을 사용할 수 있다. 즉, 휴지 상태(520)의 단말(300)은 업링크 트래픽 채널에 대한 동기 유지 동작을 중단하고, 다운링크 트래픽 채널에 대해서는 DRX 방식을 사용한다. 휴지 상태(520)에서 활성 상태(510)로의 천이는 경쟁 기반(contention-based) 방식의 임의 접근(random access) 절차에 의하여 이루어진다. 그리고 단말(300)에 대한 모든 패킷 서비스의 세션이 종료된 경우, 상태 제어 장치(400)는 단말(300)을 휴지 상태(520)로 천이할 수 있다. GPRS 지원 노드(110)는 휴지 상태(520)의 단말(300)에 대하여, 단말(300)이 현재 속한 RRA(211) 내에서만 구별 가능한 RRA 단위의 식별자(identifier, 이하 "ID"라 함)를 할당하고, 할당한 ID를 기준으로 이동성 및 공통 무선 자원을 제어하여 RRA(211) 단위의 이동성 관리를 수행한다. 휴지 상태(520)의 단말(300)이 현재의 RRA(211)를 이탈하는 경우, RRA 갱신(RRA update)을 수행한다. 즉, 휴지 상태(520)의 단말(300)은 RRA 단위로 GPRS 지원 노드(110)가 관리하는 위치 정보를 갱신한다. 한편, GPRS 지원 노드(110)는 휴지 상태(520)의 단말(300)에 대하여 RRC 접속 정보를 저장하고, 활성 상태(510)로 천이하는 단말(300)에 RRC 접속 정보를 제공하여 단말(300)이 활성 상태(510)로 빨리 천이하도록 한다.
활성 상태(510)의 단말(300)은 공유 무선 자원(shared radio resource) 중 일부를 전용으로 할당받아 패킷 데이터를 송수신한다. 그리고 활성 상태(510)의 단말(300)은 현재의 셀을 이탈하는 경우에 셀 갱신(cell update)을 수행한다. 즉, 활성 상태(510)의 단말(300)은 셀 단위로 GPRS 지원 노드(110)가 관리하는 위치 정보를 갱신한다. 그리고 활성 상태(510)의 단말(300)에 대해서는 해당 셀(211a) 내에 서만 구별 가능한 셀(211a) 단위의 식별자가 할당될 수 있으며, 셀룰러 시스템은 할당된 식별자를 기초로 하여 셀(211a) 단위의 이동성 관리를 수행한다. 또한, 활성 상태(510)의 단말(300)은 RRA 단위의 식별자가 더 할당될 수도 있다.
활성 상태(510)는 데이터 링크 계층(Ⅱ)에서의 제어에 의한 무선 자원의 점유 형태에 따라 활성 부상태(active sub-state)(511) 및 대기 부상태(standby sub-state)(512)로 나뉠 수 있다.
활성 부상태(511)는 단말(300)에 대한 패킷 서비스가 지속적으로 이루어지고 있는 상태로서 MAC 계층에서 무선 자원 관리 주체인 스케줄러(도시하지 않음)의 제어 하에 있는 상태이다. 활성 부상태(511)에서는 단말(300)에 대한 스케줄링을 위하여, 트래픽양(traffic volume), 채널 품질(channel quality) 등의 무선 환경의 품질 분석 및 그 결과의 보고를 위한 측정 채널(measurement channel)이 활성화된다. 즉, 기지국(210)은 측정 채널을 통해 활성 부상태(511)의 단말(300)이 요구하는 서비스 품질 수준을 측정하고 측정한 서비스 품질 수준에 따라 공유 무선 자원의 일부를 단말에 전용으로 할당한다. 한편, 활성 부상태(511)는 기지국(210)과 단말(300) 사이에 패킷 데이터의 송수신이 계속적으로 이루어지고 있는 상태이므로, 활성 부상태(511)의 단말(300)은 현재의 셀을 이탈하는 경우에 핸드오버를 수행한다.
대기 부상태(512)는 기지국(210)과 단말(300) 사이에 패킷 데이터의 송수신이 일정 수준 이하인 경우로서, 대기 부상태(512)의 단말은 스케줄링 대상에서 제외되고, 측정 채널은 비활성화된다. 기지국(210)은 대기 부상태(512)의 단말(300) 에 대하여 설정된 제어 채널(control channel)과 데이터 채널(data channel)을 비연속 전송(discontinuous transmission, DTX) 방식 또는 비연속 수신(discontinuous, DRX) 방식으로 운용한다. 그리고 대기 부상태(512)는 단말(300)이 활성 상태(510)에서 휴지 상태(520)로 천이되는 과정에서 거치게 되는 중간 단계로도 이용될 수 있다. 한편, 대기 부상태(512)의 단말은 패킷 데이터의 서비스 품질을 확인하고 확인한 서비스 품질의 수준이 일정 수준 이상인 경우에는 핸드오버를 수행하지만, 일정 수준 이하인 경우에는 상태 제어 장치(400)에 휴지 상태(520)로의 천이를 요청하여 휴지 상태(520)로 천이한다. 이와 같이, 셀룰러 시스템은 활성 부상태(511) 및 대기 부상태(512)로 나누어 단말(300)을 운용함으로써, 단말(300)에 제공되는 패킷 서비스에 적합한 자원 할당이 이루어질 수 있으며, 단말의 전력 소모가 절감될 수 있다.
다음은 본 발명의 실시예에 따른 상태 제어 장치(400)를 도 4를 참고하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상태 제어 장치(400)를 도시한 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 상태 제어 장치(400)는 네트워크 계층(III)에 존재하는 상태 제어부(410) 및 데이터 링크 계층(II)에 존재하는 부상태 제어부(430)를 포함한다.
상태 제어부(410)는 단말(300)의 상태를 연결 상태(500) 또는 비연결 상태(600)로 설정하고, 연결 상태(500)의 단말(300)의 상태를 활성 상태(510) 또는 휴지 상태(520)로 설정한다. 그리고 부상태 제어부(430)는 활성 상태(510)의 단 말(300)의 상태를 활성 부상태(511) 또는 대기 부상태(512)로 설정한다.
상태 제어부(410)는 활성 상태(510)의 단말(300)에 대하여 공유 무선 자원을 할당하고, 부상태 제어부(430)는 측정 채널을 통해 활성 부상태(511)의 단말(300)이 요구하는 서비스 품질 수준을 측정하고 측정한 서비스 품질 수준에 따라 공유 무선 자원의 일부를 단말(300)에 전용으로 할당한다. 그리고 부상태 제어부(430)는 대기 부상태(512)의 단말에 대하여 측정 채널을 비활성화시킨다. 또한, 부상태 제어부(430)는 대기 부상태(512)의 단말(300)에 대하여 설정하는 제어 채널과 데이터 채널을 DTX 방식 또는 DRX 방식으로 운용할 수 있다.
한편, 상태 제어부(410)는 휴지 상태(520)의 단말(300)에 대하여 업링크 트래픽 채널에 대한 동기를 중단하도록 하고, 공통 무선 자원을 할당한다. 또한 상태 제어부(410)는 휴지 상태(520)의 단말(300)에 설정하는 다운링크 트래픽 채널을 비연속 수신 방식으로 운용할 수 있다.
다음은 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 상태 제어 방법을 설명한다.
상태 제어부(410)는 단말(300)과 기지국(210) 사이에 무선 접속이 이루어지면, 단말(300)의 상태를 연결 상태(500)로 천이시킨다(S110). 이때, 상태 제어부(410)는 단말(300)의 상태를 활성 상태(510) 또는 휴지 상태(520)로 천이시킬 수 있다.
그리고 상태 제어부(410)는 활성 상태(510)의 단말(300)이 요구하는 서비스 품질의 수준이 일정 수준 이하인 경우에는 단말(300)의 상태를 휴지 상태(520)로 천이시키고(S120), 휴지 상태(520)의 단말(300)이 요구하는 서비스 품질의 수준이 일정 수준 이상인 경우에는 단말(300)의 상태를 활성 상태(510)로 천이시킨다(S130). 한편 상태 제어부(410)는 공통 무선 자원 또는 랜덤 액세스 채널을 통해 휴지 상태(520)의 단말(300)로부터 활성 상태(510)로의 천이를 요청받는 경우에 단말(300)의 상태를 활성 상태(510)로 천이시킬 수도 있다(S130). 상태 제어부(410)가 단말(300)의 상태를 활성 상태(510)로 천이시키는 경우에(S130), 부상태 제어부(430)는 단말(300)의 상태를 활성 부상태(511) 또는 대기 부상태(512)로 천이시킬 수 있다.
한편, 부상태 제어부(430)는 활성 부상태(511)의 단말(300)이 요구하는 서비스 품질의 수준이 일정 수준 이하인 경우에는 단말(300)의 상태를 대기 부상태(512)로 천이시키고(S140), 대기 부상태(512)의 단말(300)이 요구하는 서비스 품질의 수준이 일정 수준 이상인 경우에는 단말(300)의 상태를 활성 부상태(511)로 천이시킨다(S150). 한편, 부상태 제어부(430)는 대기 부상태(512)의 단말(300)로부터 활성 부상태(511)로의 천이를 요청받는 경우에 단말(300)의 상태를 활성 부상태(511)로 천이시킬 수도 있다(S150).
그리고, 상태 제어부는 단말(300)과 기지국(210) 사이의 무선 접속이 종료되면, 단말(300)의 상태를 비연결 상태(600)로 천이시킨다(S160).
다음은 GPRS 지원 노드(110)를 도 5를 참고하여 페이징 메시지 전달 관점에서 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 GPRS 지원 노드(110)를 페이징 메시지 전달 관점에서 도시한 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 GPRS 지원 노드(110)는 단말 위치 관리부(111)와 제어부(112)를 포함한다.
단말 위치 관리부(111)는 복수의 위치 등록 영역(RRA #1 내지 RRA #n)에 위치하는 단말의 위치 정보를 관리한다.
특히 단말 위치 관리부(111)는 활성 상태(510)의 단말에 대하여는 셀 단위의 위치 정보를 가지고 있고, 해당 단말이 위치하는 셀에서 구분되는 식별자를 해당 단말에 부여한다. 그리고 단말 위치 관리부(111)는 활성 상태(510)의 단말이 위치하는 위치 등록 영역 단위의 위치 정보를 더 가지고 있고, 해당 단말이 위치하는 위치 등록 영역에서 구분되는 식별자를 해당 단말에 더 부여할 수도 있다. 또한, 단말 위치 관리부(111)는 휴지 상태(520)의 단말에 대하여는 위치 등록 영역 단위의 위치 정보를 가지고 있고, 해당 단말이 위치하는 위치 등록 영역에서 구분되는 식별자를 해당 단말에 부여한다.
본 발명의 실시예에 따른 단말 위치 관리부(111)는 복수의 위치 등록 영역 관리부(111-1 내지 111-n)를 포함한다. 복수의 위치 등록 영역 관리부(111-1 내지 111-n)는 복수의 위치 등록 영역(RRA #1 내지 RRA #n)에 각각 대응하고, 대응하는 위치 등록 영역에 위치하는 단말의 위치 정보를 관리한다.
다음은, GPRS 지원 노드(110)가 휴지 상태(520)에 있는 단말(A)에 페이징 메시지를 전달하는 방법을 설명한다. 이때 단말(A)은 제1 위치 등록 영역(RRA #1)에 위치하고 있다고 가정한다.
제어부(112)는 외부 네트워크로부터 단말(A)에 관한 페이징 메시지를 수신하는 경우 수신한 페이징 메시지를 단말 위치 관리부(111)에 전달한다. 그러면 단말 위치 관리부(111)는 관리하는 복수의 위치 등록 영역(RRA #1 내지 RRA #n)에 해당하는 복수의 기지국(210) 모두에게 페이징 메시지를 전달한다. 이때, 단말 위치 관리부(111)는 단말(A)가 위치하는 위치 등록 영역(RRA #1)에 대한 정보를 함께 전달한다. 페이징 메시지를 수신한 기지국(210)은 함께 전달된 위치 등록 영역에 대한 정보를 분석하여 자신이 단말(A)가 위치하는 위치 등록 영역의 기지국인 경우에 수신한 페이징 메시지를 무선 구간에 송신한다. 즉, 제1 위치 등록 영역(RRA #1)에 해당하는 복수의 기지국(210)만이 수신한 페이징 메시지를 무선 구간에 송신하여 단말(A)이 해당 페이징 메시지를 수신하도록 한다.
이와 같이 하면, GPRS 지원 노드(110)에서 페이징 관련 기능을 제거할 수 있으므로 GPRS 지원 노드(110)의 기능을 단순화할 수 있다.
또한, GPRS 지원 노드(110)와 기지국(210) 사이에 IP(Internet Protocol) 방식의 백본(backbone)이 사용되면, GPRS 지원 노드(110)가 관리하는 복수의 위치 등록 영역에 해당하는 모든 기지국(210)에 부가적인 트래픽의 증가없이 페이징 메시지를 전달할 수 있다. 이는 GPRS 지원 노드(110)가 멀티캐스팅 주소를 통해 페이징 메시지를 전달할 수 있기 때문이다.
이와 같은 방법을 통해 GPRS 지원 노드(110)는 휴지 상태(520)의 단말(300)에 셀 단위의 식별자를 부여하지 않고 해당 단말(300)로부터 페이징 메시지에 대한 응답을 수신할 수 있게 된다. 이에 따라 셀 단위의 식별자의 활용도가 증가한다. 그리고 GPRS 지원 노드(110)는 휴지 상태(520)의 단말(300)로부터 페이징 메시지에 대한 응답을 수신하기 위하여 별도의 위치 정보를 갱신할 필요가 없다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 상태 제어 장치는 서비스 품질에 따라 단말의 상태 천이를 제어하고, 단말의 상태에 따라 단말에 대한 이동성 관리 방법을 달리하므로, 무선 자원의 효율적인 이용이 가능하고, 단말의 소모 전력를 줄일 수 있으며, 단말의 위치 관리가 용이하다.

Claims (29)

  1. 단말의 상태를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 상태를 활성 상태로 천이시키는 단계; 및
    상기 활성 상태의 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이하인 경우에, 상기 단말의 상태를 휴지 상태로 천이시키는 단계를 포함하고,
    상기 활성 상태는 상기 단말이 셀 단위로 위치 정보를 갱신하는 상태이고,
    상기 휴지 상태는 상기 단말이 복수의 셀로 구성되는 위치 등록 영역 단위로 위치 정보를 갱신하는 상태인 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 활성 상태는 상기 단말이 공유 무선 자원 중 일부를 전용으로 할당받아 패킷 데이터를 송수신하는 상태이고,
    상기 휴지 상태는 상기 단말이 업링크 트래픽 채널에 대한 동기를 중단하는 상태인 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 휴지 상태는 상기 단말이 공통 무선 자원을 이용하여 패킷 데이터를 송신하는 상태인 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 휴지 상태는 상기 단말이 다운링크 트래픽 채널에 대하여 비연속 수신 방식을 사용하는 상태인 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단말의 상태를 상기 활성 상태로 천이시키는 단계는
    상기 휴지 상태의 상기 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이상인 경우에 상기 단말의 상태를 상기 활성 상태로 천이시키는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 단말의 상태를 상기 활성 상태로 천이시키는 단계는
    상기 휴지 상태의 상기 단말로부터 상기 활성 상태로의 천이를 상기 공통 무선 자원을 통해 요청받는 경우에 상기 단말의 상태를 상기 활성 상태로 천이시키는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 활성 상태는
    상기 단말이 현재의 셀을 이탈하는 경우 핸드오버를 수행하는 활성 부상태와,
    상기 단말이 패킷 데이터의 서비스 품질을 확인하여 상기 확인한 서비스 품질이 소정의 수준 이상인 경우에 핸드오버를 수행하고, 상기 확인한 서비스 품질이 소정의 수준 이하인 경우에 상기 휴지 상태로 천이하는 대기 부상태를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 활성 부상태는 측정 채널을 통해 상기 단말이 요구하는 서비스 품질 수준을 측정하고 측정한 서비스 품질 수준에 따라 상기 공유 무선 자원의 일부를 상기 단말에 전용으로 할당하는 상태인 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 대기 부상태는 상기 측정 채널이 비활성화되는 상태인 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성 부상태의 상기 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이하인 경우, 상기 단말의 상태를 상기 대기 부상태로 천이시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 대기 부상태의 상기 단말이 소정의 수준 이상의 서비스 품질을 요구하 는 경우, 상기 단말의 상태를 상기 활성 부상태로 천이시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 대기 부상태의 상기 단말로부터 상기 활성 부상태로의 천이를 요청받는 경우, 상기 단말의 상태를 상기 활성 부상태로 천이시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 단말의 상태를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 상태를 활성 부상태로 천이시키는 단계;
    상기 활성 부상태의 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이하인 경우에, 상기 단말의 상태를 대기 부상태로 천이시키는 단계;
    상기 대기 부상태의 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이하인 경우에, 상기 단말의 상태를 휴지 상태로 천이시키는 단계를 포함하고,
    상기 활성 부상태는 상기 단말이 현재의 셀을 이탈하는 경우 핸드오버를 수행하는 상태이고,
    상기 대기 부상태는 상기 단말이 패킷 데이터의 서비스 품질을 확인하여 상기 확인한 서비스 품질이 소정의 수준 이상인 경우에 핸드오버를 수행하고, 상기 확인한 서비스 품질이 소정의 수준 이하인 경우에 상기 휴지 상태로 천이하는 상태이며,
    상기 휴지 상태는 상기 단말이 복수의 셀로 구성되는 위치 등록 영역 단위로 위치 정보를 갱신하는 상태인 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 활성 부상태는 측정 채널을 통해 상기 단말이 요구하는 서비스 품질 수준을 측정하고 측정한 서비스 품질 수준에 따라 공유 무선 자원의 일부를 상기 단말에 전용으로 할당하는 상태이고,
    상기 대기 부상태는 상기 측정 채널이 비활성화되는 상태이며,
    상기 휴지 상태는 상기 단말이 업링크 트래픽 채널에 대한 동기를 중단하는 상태인 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 휴지 상태는 상기 단말에 공통 무선 자원을 할당하는 상태이고,
    상기 단말의 상태를 상기 활성 부상태로 천이시키는 단계는
    상기 휴지 상태의 상기 단말로부터 상기 활성 부상태로의 천이를 상기 공통 무선 자원을 통해 요청받는 경우에 상기 단말의 상태를 상기 활성 부상태로 천이시키는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 단말의 상태를 상기 활성 부상태로 천이시키는 단계는
    상기 휴지 상태의 상기 단말이 소정의 수준 이상의 서비스 품질을 요구하는 경우, 상기 단말의 상태를 상기 활성 부상태로 천이시키는 단계를 포함하는 방법.
  17. 단말의 상태를 제어하는 장치에 있어서,
    상기 단말의 상태를 활성 상태로 설정하는 경우 상기 단말이 셀 단위로 위치 정보를 갱신하도록 하고, 상기 단말의 상태를 휴지 상태로 설정하는 경우 상기 단말이 복수의 셀로 구성되는 위치 등록 영역 단위로 위치 정보를 갱신하도록 하는 상태 제어부; 및
    상기 활성 상태의 상기 단말의 부상태를 활성 부상태 또는 대기 부상태로 설정하는 부상태 제어부를 포함하고,
    상기 활성 부상태는 상기 단말이 현재의 셀을 이탈하는 경우 핸드오버를 수행하는 상태이고,
    상기 대기 부상태는 상기 단말이 패킷 데이터의 서비스 품질을 확인하여 상기 확인한 서비스 품질이 소정의 수준 이상인 경우에 핸드오버를 수행하고, 상기 확인한 서비스 품질이 소정의 수준 이하인 경우에 상기 휴지 상태로 천이하는 상태인 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 상태 제어부는 상기 활성 상태의 상기 단말에 대하여 공유 무선 자원을 할당하는 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 부상태 제어부는 측정 채널을 통해 상기 활성 부상태의 상기 단말이 요구하는 서비스 품질 수준을 측정하고 측정한 서비스 품질 수준에 따라 상기 공유 무선 자원의 일부를 상기 단말에 전용으로 할당하는 장치.
  20. 제23항에 있어서,
    상기 부상태 제어부는 상기 대기 부상태의 상기 단말에 대하여 상기 측정 채널을 비활성화시키는 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 상태 제어부는 상기 휴지 상태의 상기 단말에 대하여 업링크 트래픽 채널에 대한 동기를 중단하도록 하는 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 상태 제어부는 상기 휴지 상태의 상기 단말에 대하여 공통 무선 자원을 할당하는 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 상태 제어부는 상기 휴지 상태의 상기 단말에 설정하는 다운링크 트래 픽 채널을 비연속 수신 방식으로 운용하는 장치.
  24. 제17항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상태 제어부는 상기 활성 상태의 상기 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이하인 경우에, 상기 단말의 상태를 상기 휴지 상태로 천이시키는 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 상태 제어부는 상기 휴지 상태의 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이상인 경우에, 상기 단말의 상태를 상기 활성 상태로 천이시키는 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 부상태 제어부는 상기 활성 부상태의 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이하인 경우에, 상기 단말의 상태를 상기 대기 부상태로 천이시키는 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 부상태 제어부는 상기 대기 부상태의 단말이 요구하는 서비스 품질의 수준이 소정의 수준 이상인 경우에, 상기 단말의 상태를 상기 활성 부상태로 천이 시키는 장치.
  28. 제1 위치 등록 영역에 위치하는 제1 단말에 페이징 메시지를 전달하는 장치에 있어서,
    상기 제1 위치 등록 영역을 포함하는 복수의 위치 등록 영역에 위치하는 단말의 위치 정보를 관리하는 단말 위치 관리부;
    상기 페이징 메시지를 외부 네트워크로부터 수신하는 경우 상기 페이징 메시지를 상기 단말 위치 관리부에 전달하는 제어부를 포함하고,
    상기 단말 위치 관리부는 활성 상태의 단말에 대하여는 셀 단위로 위치를 관리하고, 휴지 상태의 단말에 대하여는 복수의 셀로 구성되는 위치 등록 영역 단위로 단말의 위치를 관리하고,
    상기 단말 위치 관리부는 상기 휴지 상태의 상기 제1 단말에 관한 상기 페이징 메시지를 수신하는 경우 상기 단말 위치 관리부가 관리하는 복수의 위치 등록 영역에 해당하는 복수의 기지국에 페이징 메시지를 상기 제1 위치 등록 영역에 대한 정보와 함께 전달하여, 상기 제1 위치 등록 영역에 해당하는 복수의 기지국이 상기 페이징 메시지를 무선 구간에 전송하도록 하는 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 단말 위치 관리부는 상기 단말 위치 관리부가 관리하는 복수의 위치 등록 영역에 해당하는 복수의 기지국에 멀티캐스팅 주소를 통해 페이징 메시지를 전 달하는 장치.
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