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KR20040108506A - 이동통신 시스템에서 호 착신 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 호 착신 방법 Download PDF

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KR20040108506A
KR20040108506A KR1020030039258A KR20030039258A KR20040108506A KR 20040108506 A KR20040108506 A KR 20040108506A KR 1020030039258 A KR1020030039258 A KR 1020030039258A KR 20030039258 A KR20030039258 A KR 20030039258A KR 20040108506 A KR20040108506 A KR 20040108506A
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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 이동통신 시스템에서 호 착신 방법에 관한 것으로, 특히 도먼트(Dormant) 상태에서 호의 착신 방법에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
본 발명에서는 도먼트 상태에서 패킷 호 또는 SDB 호를 착신하고자 하는 경우에 시간을 줄여 패킷이나 SDB 데이터를 처리할 수 있으며, 패킷 호 또는 SDB 호 착신시 서비스 품질을 향상시킬 수 있고, 시스템 자원의 낭비를 방지할 수 있는 방법 및 시스템을 제공한다.
다. 발명의 해결방법의 요지
본 발명에 따른 방법은, 기지국으로부터 무선 채널을 통해 이동단말로 데이터 서비스 또는 피피티 서비스를 제공할 수 있으며, 상기 기지국은 패킷 호 기능부와 연결되는 이동통신 시스템에서 상기 패킷 호 기능부가 패킷 데이터 서비스 노드로부터 도먼트 상태의 이동단말로 전송될 프레임 패킷을 수신할 시 호의 착신 방법으로서, 상기 패킷 호 기능부는 상기 도먼트 상태의 이동단말이 위치한 기지국으로 상기 수신된 패킷 데이터와 페이징 데이터를 전달하는 과정과, 상기 기지국은 상기 수신된 페이징 데이터를 검사한 결과 상기 도먼트 상태의 이동단말이 고속 패킷 페이징을 요구하였고 현재 고속 패킷 페이징을 제공할 수 있는 경우 상기 이동단말로 상기 수신된 패킷 데이터를 에스디비(SDB)를 디비엠(DBM) 메시지 내에 실어 전송하는 과정을 포함한다.
라. 발명의 중요한 용도
이동통신 시스템에서 도먼트 상태의 호 착신 시에 사용한다.

Description

이동통신 시스템에서 호 착신 방법{METHOD FOR RECEIVING CALL IN A MOBILE COMMUNICATION}
본 발명은 이동통신 시스템에서 호 착신 방법 및 시스템에 관한 것으로, 특히 도먼트(Dormant) 상태에서 호의 착신 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 무선 채널을 통해 음성 통신을 수행하는 시스템이다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 발전에 힘입어 음성 서비스 뿐만 아니라 데이터 서비스를 지원하고 있으며, 보다 많은 양의 데이터를 빠르게 지원하기 위해 많은 개발이 이루어지고 있다.
이와 같이 이동통신 시스템에서 데이터 서비스를 제공하게 되면서 채널 자원을 보다 효율적으로 관리할 수 있는 방법이 요구되었다. 따라서 이동통신 시스템에서 패킷 데이터와 같은 데이터 서비스를 제공할 경우에 항상 트래픽 채널을 점유하게 되면 채널 자원의 낭비를 초래하게 된다. 왜냐하면 패킷 데이터와 같이 데이터 트래픽은 데이터 불연속적으로 갑자기(burst) 발생하며, 발생된 데이터의 전송이 완료되면 이후 오랜 시간 데이터 전송이 없는 상태를 유지하게 된다. 따라서 음성 통신과 같이 채널을 할당한 이후에 계속 그 채널을 유지하게 되면, 시스템에서 제공할 수 있는 채널 자원이 고갈되어 다른 사용자들의 새로운 접속을 제한하는 문제가 있었다.
따라서 이를 해결하기 위해 데이터 트래픽과 같이 불연속적으로 갑자기 짧은 시간동안 통신을 수행하고 이후 오랫동안 데이터 전송이 없는 경우를 위하여 "도먼트 상태(Dormant State)"를 정의하고, 사용하고 있다. 이러한 도먼트 상태란, 트래픽 채널을 최초 할당받은 이후에 소정의 시간 이상동안 데이터 트래픽이 존재하지 않는 경우 설정된 트래픽 채널만을 해제하고 있는 상태이다. 따라서 언제든 다시 트래픽을 재개하고자 하는 경우에는 트래픽 채널을 활성화시켜 통신을 수행할 수 있게 된다. 따라서 도먼트 상태를 두면, 보다 많은 사용자들에게 채널 자원을 할당하여 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 트래픽 채널을 해제하고 다시 설정하는 경우보다 시그널링 절차 등이 간단해지므로, 이동단말과 이동통신 시스템의 부하 및 채널 환경의 개선 효과를 가져올 수 있다.
그러면 도 1을 참조하여 호가 설정되고 도먼트 상태에서 발신이 이루어지는 경우에 대하여 살펴본다. 도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 도먼트 상태의 이동단말이 SDB를 발신하는 경우의 신호 흐름도이다.
이동단말(10)과 이동통신 시스템의 각 노드들(20, 30, 40, 50)은 100단계에서 도먼트(Dormant) 상태를 유지한다. 따라서 이동단말(10)과 이동통신 시스템의 각 노드들 중 특정한 노드들은 PPP 설정을 유지한 상태에 있다. 이때, 이동단말(10)이 SDB 호를 발신하고자 하는 경우에 101단계로 진행하여 에스디비(SDB : Short Data Burst)를 데이터 버스트 메시지(Data Burst Message)에 실어 액세스 채널(Access Channel) 또는 R-EACH 채널을 통해 기지국(BS : Base Station)으로 전송한다. 그러면 기지국(20)은 102단계에서 제2계층(layer 2) 응답(Ack : acknowledgement)을 생성하여 페이징 채널(Paging Channel) 또는 순방향 공통 제어 채널(F-CCCH : F-Common Control Channel)로 이동단말(10)에게 전송한다.
그리고 기지국(20)은 인증이 필요한 경우 103단계에서 이동단말(10)로부터 수신한 인증 파라미터(authentication parameters)를 응용 데이터 전달 서비스(Application Data Delivery Service : 이하 "ADDS"라 함) 전송(Transfer) 메시지에 실어 이동교환기(MSC)(30)로 전송한다. 이에 따라 이동 교환기(30)는 104단계에서 이동단말(10)의 인증을 수행하고, ADDS 전달 응답 메시지를 기지국(20)으로 전달한다. 이에 따라 인증이 성공한 경우 기지국(20)은 105단계에서 데이터 데이터 버스트 메시지(Data Burst Message)를 SDB 포맷(format)으로 패킷 제어 기능부(PCF : Packet Control Function)(40)로 전달한다. 그리고, 패킷 호 기능부(40)는 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN)(40)로 패킷 데이터를 전송한다.
그러면 상기한 방식에 따라 SDB 데이터의 착신이 이루어지는 경우에 대하여 도 2를 참조하여 살펴본다. 도 2는 일반적인 이동통신 시스템에서 도먼트 상태의 이동단말로 SDB 데이터의 착신이 이루어지는 경우의 신호 흐름도이다.
도먼트 상태에 있는 이동단말(10)로 패킷 데이터의 착신이 요구되는 경우 패킷 데이터 서비스 노드(50)는 201단계에서 패킷 호 기능부(40)로 PPP frame을 생성하여 전달한다. 그러면 패킷 호 기능부(40)는 202단계에서 상기 패킷을 SDB 형태로 재 가공하여 기지국(20)으로 전달한다. 상기 SDB 메시지를 수신한 기지국(20)은 203단계에서 응답(ACK) 신호를 패킷 호 기능부(40)로 전달한다. 그 후 기지국(20)은 204단계에서 상기 수신된 SDB를 이동단말(10)로 직접 전송하거나 또는 이동 교환기(30)와 ADDS 페이지(page) 절차를 수행하거나 또는 재활성화(Reactivation) 절차를 수행한다. 상기 도 2에는 이동단말(10)로 직접 SDB를 전달하는 예를 도시하였다. 만일 기지국(20)이 상기한 바와 같이 재활성화를 수행하면, 그 이후에 트래픽 채널(TCH : Traffic Channel)을 통해 SDB를 전송한다. 이동단말(10)은 SDB를 수신하면, 205단계에서 바로 제2계층 응답 신호를 생성하여 기지국(20)으로 전달한다.
이때 만일 기지국(20)이 제2계층 응답 신호를 수신하지 못하는 경우라면, 기지국(20)은 206단계에서 상기 이동단말(10)로 전송한 SDB를 기지국 서비스 요구 메시지(BS Service Request Message)에 실어서 이동 교환기(30)로 전송한다. 이에 따라 이동 교환기(30)는 기지국 서비스 요구 메시지를 수신하면, 그에 대한 응답 메시지(BS Service Response Message)를 생성하여 전달한다. 만일 기지국(20)과 이동 교환기(30)간 SDB를 전송하기 이전에 ADDS 페이지 절차를 수행하는 경우에는 상기 204단계 및 205단계는 생략된다. 기지국(20)은 207단계에서 이동 교환기(30)로부터 응답 메시지를 수신하면, 208단계에서 이동 교환기(30)와 ADDS 페이지 과정을 수행한다.
이와 같은 과정을 통해 기지국(20)은 페이지 절차의 결과에 따라 209단계에서 다시 SDB 메시지를 생성하여 이동단말(10)로 전송한다. 이에 따라 이동단말(10)은 SDB를 수신하면, 제2계층 응답 메시지를 기지국(20)으로 전달한다.
이상에서 상술한 과정을 통해 패킷 데이터가 이동단말(10)로 착신되므로, 패킷 데이터가 이동단말로 착신이 이루어지기까지 매우 많은 과정을 거치게 된다. 따라서 패킷 호의 발신 및 착신 시에 시간이 오래 걸리는 문제가 있다. 이는 시스템의 신호 처리를 위한 자원을 낭비할 뿐만 아니라, 시간의 지연으로 인하여 서비스 품질(QoS)의 저하를 초래하는 요인이 된다.
한편 현재의 이동통신 시스템에서 이동단말의 페이징을 검색하는 방법은 슬롯(slotted) 모드와 비 슬롯(nonslotted) 모드로 구분되어 진다. 상기 비 슬롯 모드는 이동단말이 모든 싸이클에서 페이징을 위한 슬롯을 모두 검색하여 페이징 신호가 수신되는가를 검사하는 모드를 말한다. 따라서 비 슬롯 모드는 이동단말의 배터리 소모량이 너무 많아지는 문제가 있다. 따라서 현재의 이동통신 시스템에서는이동단말이 슬롯 모드로 동작하도록 구성하고 있다. 이러한 슬롯 싸이클 인덱스 값은 최초 통신이 개시될 때, 이동단말이 기지국으로 알린다. 이동단말은 기지국으로 슬롯 싸이클 인덱스를 알리는 경우 개시(Origination) 메시지, 등록(Registration) 메시지 또는 페이징 응답(Paging Response) 메시지 등에 포함시켜서 전달한다.
현재 이동통신 사업자들은 대부분 Large Value 값(예를 들어, SCI = 2)을 슬롯 인덱스 값으로 사용하고 있다. 이러한 슬롯 인덱스 값은 이동단말이 상태(State)를 천이해도 슬롯 인덱스 값은 변하지 않는다. 이러한 슬롯 인덱스 값은 이동통신 시스템의 표준 규격에 정의되어 있는 것으로 CDMA2000 Release D의 예에서 살펴보면, 별도의 'SIGN_SLOT_CYCLE_INDEX' 필드가 정의되어 있다. 그리고, 상기 필드의 값이 '1'이면 슬롯 싸이클 인덱스는 양수이고, 상기 필드의 값이 '0'이면 슬롯 싸이클 인덱스의 값은 음수이다. 또한 이동단말의 슬롯 싸이클 인덱스 값은 -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 중 하나로 정할 수 있다.
그러면 상기한 바에 따라 도먼트 상태로 천이한 이동단말로 데이터 서비스를 착신시켜야 하는 경우에 대하여 설명하기로 한다. 기지국 및 패킷 호 기능부(BS/PCF)는 짧은 IP signal 메시지에 대하여는 트래픽 채널을 열지 않고 SDB로 데이터를 송신할 수 있다. 반면에 큰 크기(size)의 패킷 데이터는 이동단말로 우선 페이징을 하고 트래픽 채널을 열어 전송한다. 따라서 상기한 바에 따르면, 이동단말이 SDB를 전송할 때 이동 교환기의 인증절차를 거쳐야 하며, SDB 착신 시 이동단말로의 페이징을 위해 이동 교환기를 거치는 경우 지연이 발생한다.
이때 기지국은 이동 교환기에게 ADDS 메시지와 SDB 데이터를 함께 전달해야하므로 SDB 호가 빈번히 발생하는 경우에는 이동 교환기에 부하(load)가 부가될 우려가 있다. 또한 이동단말의 SCI 값을 Large Value 값으로 운용한다면 단말의 배터리 수명은 길어지지만, 이동단말이 페이징 슬롯(paging slot)을 검색하는 주기가 길어지므로 상대방 단말이 SDB를 수신하는 데 소요되는 시간이 길어지는 문제점이 있다. 따라서 이동단말로의 빠른 페이징을 위해 SCI 값을 음수(negative value) 값으로 운용하거나 비 슬롯 모드(non-slotted mode)로 운용하는 것을 보통 서스펜드 모드(suspended mode)라 한다.
이와 같이 이동단말이 계속해서 서스펜드 모드로 운용된다면 이동단말의 배터리 수명이 짧아지는 문제가 있다. 또한 통신 세션을 열어 놓고 제공되는 IP 서비스에서는 언제 단말로 착신 서비스가 발생할지 예측할 수 있는 반면 그 외의 서비스에 대해서는 예측이 불가능한 특성이 있다. 따라서 종래 시스템은 서스펜드 모드를 이러한 단말의 서비스 상황들을 구분하여 사용하지 못하는 문제가 있다.
한편, 이동통신 시스템의 발전에 힘입어 CDMA 이동통신 시스템은 음성과 데이터 서비스를 제공할 수 있는 형태와 고속의 데이터 서비스만을 제공하는 형태 및 음성 서비스와 고속 데이터 서비스를 제공할 수 있는 형태 등으로 다양하게 발전하고 있다. 이러한 이동통신 시스템의 다양화와 함께 음성 서비스에서도 1:1 통화 방식에서 탈피하여 그룹 회의 통화 및 피티티(PTT : Push To Talk) 서비스 등의 여러 방식의 통화 방식이 제안되고 있다.
이러한 통화 방식은 여러 명의 사용자들이 최초 호를 개시한 이후에 대화를 원하는 사용자가 이동단말에 구비된 푸시(push) 버튼을 눌러 음성 통화를 시도하는형태이다. 상기 PTT 서비스를 제공하는 이동통신 시스템은 이동단말로부터 호의 요구가 존재하게 되면, 다른 사용자들의 방향으로 음성 신호를 다른 사용자들에게 전송하도록 구성되어 있다. 그러면 음성을 전송하고자 하지 않는 다른 모든 사용자들은 송신되어 오는 음성 신호를 수신하게 된다.
이러한 PTT 통화는 일반적으로 특정한 단체의 사용자들간 사용하는 경우가 대부분이다. 현재까지 상기한 단문 데이터 메시지 통화가 사용되는 예로는 택시 조합의 조합원들간 전화를 이용한 예약 등의 서비스를 제공할 때, 예약을 접수하는 접수자와 택시 조합원간 단방향 통신 시에 사용되기도 한다. 또한 광범위한 공사 현장에서 무전기를 대체하기 위해 PTT 서비스를 사용하는 등으로 제한적인 부분에 사용되고 있다. 그러나, 이러한 서비스에 대하여 일반적인 이동통신 단말기의 서비스를 제공받는 사용자들에게도 확대하여 소규모의 그룹 통화 또는 극히 제한적인 1:1 통신 시에도 적용할 수 있기를 원하게 되었다. 따라서 현재 시스템의 개발자들은 상기한 패킷 데이터 서비스와 같은 방법으로 서비스를 제공할 수 있도록 개발을 진행 중에 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 이동단말이 데이터 서비스에 대하여 빠른 연결(Fast Connection)을 요구할 시 호의 착신이 이루어질 이동단말로 패킷 페이징에 소요되는 시간을 줄이는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 이동 교환기와 interaction 절차를 수행하지 않고, 착신 이동단말에게 SDB를 신속하게 제공할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 이동 교환기와 interaction 절차를 수행하지 않고 착신 이동단말에게 패킷 페이징 메시지를 신속하게 제공할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 발호 및 착호를 신속하게 처리함으로써 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 기지국으로부터 무선 채널을 통해 이동단말로 데이터 서비스 또는 피티티 서비스를 제공할 수 있으며, 상기 기지국은 패킷 호 기능부와 연결되는 이동통신 시스템에서 상기 패킷 호 기능부가 패킷 데이터 서비스 노드로부터 도먼트 상태의 이동단말로 전송될 프레임 패킷을 수신할 시 호의 착신 방법으로서, 상기 패킷 호 기능부는 상기 도먼트 상태의 이동단말이 위치한 기지국으로 상기 수신된 패킷 데이터와 페이징 데이터를 전달하는 과정과, 상기 기지국은 상기 수신된 페이징 데이터를 검사한 결과 상기 도먼트 상태의 이동단말이 고속 패킷 페이징을 요구하였고 현재 고속 패킷 페이징을 제공할 수 있는 경우 상기 이동단말로 상기 수신된 패킷 데이터를 에스디비(SDB)를 디비엠(DBM) 메시지 내에 실어 전송하는 과정을 포함한다.
또한 상기 페이징 데이터는,
상기 도먼트 이동단말의 위치 정보와 에스씨아이(SCI : Slot Cycle Index)와, 에스씨엠(SCM : Station Class Marker)을 적어도 포함하며, 상기 고속 패킷 페이징이 요구된 경우 상기 에스씨아이 값이 음수 또는 비 슬롯 모드로 동작하는 경우이다.
그리고, 상기 고속 페이징 요구는,
초기 협상 시 기지국은 이동단말에게 고속 페이징 지원 여부를 알려주며 고속 페이징은 데이터 통신 중에 상기 이동단말의 요구에 의해 이루어지고, 상기 고속 페이징 요구 메시지 내에 고속 페이징이 요구되는 시간을 알리는 구간 카운트 값을 포함하며, 상기 구간 카운트 값이 요구되는 시간동안 고속 페이징이 수행된다.
또한 상기 고속 페이징이 설정된 시간이 완료되면, 정상 모드로 동작하며,
상기 패킷 호 기능부는, 상기 패킷 데이터 서비스 노드로부터 수신된 프레임 패킷에 대하여 에스디비(SDB)로 전송이 요구되지 않은 경우 자체적으로 에스디비(SDB)로 전송 가능 여부를 판단하는 과정을 더 포함할 수 있다.
이러한 판단 시 상기 자체적 판단의 기준은,
상기 수신된 프레임의 크기가 미리 결정된 크기보다 작은 경우 에스디비 전송으로 결정하거나 상기 수신된 프레임이 미리 결정된 시간당 최대 전송의 허용 횟수 이하인 경우 짧은 데이터 전송으로 결정한다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 도먼트 상태의 이동단말이 SDB 호를 발신하는 경우의 신호 흐름도,
도 2는 일반적인 이동통신 시스템에서 도먼트 상태의 이동단말로 SDB 데이터의 착신이 이루어지는 경우의 신호 흐름도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 도먼트 상태에서 이동단말로 SDB 착신호가 이루어지는 경우의 신호 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 착신 호의 기본적인 신호 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
또한 하기 설명에서는 구체적인 메시지 또는 신호 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에서는 하기의 3가지 방법을 제공한다. 첫째로, 본 발명은 이동통신 시스템에서 데이터 서비스를 요구하는 이동단말이 빠른 연결을 요구하는 경우 패킷 페이징을 신속하게 처리할 수 있는 방법을 제공한다. 둘째로, 본 발명은 이동통신 시스템에서 이동 교환기와의 interaction 절차 없이 SDB 메시지를 이동단말에게 신속하게 제공할 수 있는 방법을 제공한다. 마지막으로 본 발명은 이동통신 시스템에서 이동 교환기와의 interaction 절차 없이 페이지 메시지를 이동단말에게 신속하게 제공할 수 있는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 패킷 호 기능부는 종래기술에서 설명된 바와 하기와 같은 점에서 차이를 가진다. 첫째로, 패킷 호 기능부는 SDB 발신 호에 대하여 인증 절차를 수행하지 않는다. 즉, 패킷 호 기능부는 SDB 데이터인 경우에 이동 교환국을 통한 인증을 수행하지 않고 바로 패킷 데이터 서비스 노드로 전달한다. 이를 통해 SDB 발호 서비스의 발호 시간을 줄일 수 있다.
둘째로, 패킷 호 기능부는 항상 이동단말의 위치를 추적(Tracking)해야만 한다. 패킷 호 기능부는 이를 통해 PPP 프레임이 수신되는 경우에 상기 이동단말의 추적된 위치로 이동 교환기와의 상호작용(interaction) 없이 페이징을 수행할 수 있다. 또한 상기한 바와 같은 과정을 수행하기 위해 패킷 호 기능부는 슬롯 싸이클 인덱스(Slot Cycle Index : SCI)와, SCM(Station Class Marker) 등의 데이터를 저장하여야 한다.
따라서 본 발명에서는 페이징에 소요되는 시간을 줄이기 위해 이동단말이 사용하는 슬롯 싸이클 인덱스 값을 음수(negative signed)로 사용하거나 non-slotted로 사용한다. 이를 위해서 이동단말과 이동통신 시스템과의 서비스 협상(Service Negotiation)시 음수의 슬롯 싸이클 인덱스를 사용할 것인지를 결정한다.
이동단말에서의(MS-terminated) SDB 및 네트워크에서의(network initiated) 재활성화(re-activation) 절차에 사용되는 패킷 페이징에 소요되는 시간을 줄이기 위해서 시스템과 이동단말은 특정 시간 동안 비 슬롯 모드 또는 슬롯 모드로 운용된다. 이때, 슬롯 모드일 경우에는 원래 사용하던 SCI 보다 작은 SCI 또는 음수의 SCI를 사용한다. 이러한 운용 모드를 이하에서 "패킷 서스펜드 모드(packet suspended mode)"라 정의한다. 상기 패킷 서스펜드 모드에서는 빠른 패킷 페이징 동작(Fast packet paging operation)이 가능하다.
이러한 빠른 패킷 페이징 동작의 지원을 위해 기지국 시스템은 서비스 협상(Service Negotiation)시에 이동단말로 빠른 패킷 페이징 절차를 지원하는지를 알려줘야만 한다. 이동단말은 SDB 메시지 타입 내의 이동단말이 원하는 빠른 패킷페이징과 관련한 정보를 실어 기지국(BS/PCF)으로 전송하며, 기지국(BS/PCF)은 그 값을 저장했다가 이동단말에게 패킷 페이징을 수행할 때 상기 저장된 값을 사용한다. 빠른 패킷 페이징 절차에서 이동단말과 기지국이 비 슬롯 모드 혹은 음수의 SCI를 운용하면, 이동단말이 페이징 슬롯을 검색하는 주기를 짧아지며, 따라서 빠른 패킷 페이징이 가능하다. 또한 일정 시간이 경과하면 이를 다시 "정규 동작 모드(normal operation mode)로 되돌릴 수 있다. 상기 <표 1>은 슬롯 싸이클 인덱스(slot cycle index)에 따른 단말의 슬롯(slot) 검색 주기를 도시하였다.
SLOT_CYCLE_INDEX SIGN_SLOT_CYCLE_INDEX Slot Cycle Length
111 0 Reserved
110 0 Reserved
101 0 Reserved
100 0 0.08s (1 slot)
011 0 0.16s (2 slot)
010 0 0.32s (4 slot)
001 0 0.64s (8 slot)
000 0 or 1 1.28s (16 slot)
001 1 2.56s (32 slot)
010 1 5.12s (64 slot)
011 1 10.24s (128 slot)
100 1 20.48s (256 slot)
101 1 40.96s (512 slot)
110 1 81.92s (1024 slot)
111 1 163.84s (2048 slot)
상기 <표 1>과 같은 SLOT_CYCLE_INDEX 및 SIGN_SLOT_CYCLE_ENDEX를 통해 PTT 서비스와 같은 그룹 호(Group Call) 서비스 또는 데이터 통신의 경우에 SDB 호에서 이동단말과 기지국이 음수의 슬롯 싸이클 인덱스를 운용하여, 이동단말의 페이징 슬롯을 검색하는 주기를 짧게 가져갈 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 도먼트 상태에서 SDB 착호가 이루어지는 경우의 신호 흐름도이다. 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 따라 도먼트상태에서 SDB 착호가 이루어지는 경우에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
이동단말(310)과 패킷 데이터 서비스 노드(340)간은 400단계에서 도먼트 상태에 존재하는 것으로 가정하여 설명한다. 즉, 이동단말과 패킷 데이터 서비스 노드(340)간은 최초 호의 설정이 이루어진 후 도먼트 상태로 천이하도록 미리 결정된 시간만큼 패킷 데이터의 전송이 이루어지지 않은 상태이다. 따라서 이동단말(310)과 패킷 데이터 서비스 노드(340)간은 PPP를 통한 연결만이 유지되고 있는 상태가 된다.
이와 같이 도먼트 상태를 유지하고 있는 중에 상기 도먼트 상태의 이동단말(310)로 패킷의 착신이 필요한 경우 패킷 데이터 서비스 노드(340)는 401단계로 진행하여 패킷 호 기능부(330)로 PPP 프레임 패킷을 전송한다. 이에 따라 상기 PPP 프레임 패킷을 수신한 상기 패킷 호 기능부(330)는 수신된 PPP 프레임을 SDB로 전송할 것인지 아니면, 트래픽 채널로 전송할 것인지를 결정해야만 한다. 이러한 결정 방법은 여러 가지 방법들이 사용될 수 있다. 첫째로, 패킷 데이터 서비스 노드(340)로부터 수신된 PPP 프레임 패킷에 대하여 SDB로 전송이 요구된 경우 패킷 호 기능부(330)는 SDB 메시지로 생성하여 전송하면 된다. 그러나 만일 패킷 데이터 서비스 노드(340)로부터 어떠한 방식으로 전송할 것인지에 대한 정보를 수신하지 못하는 경우에는 패킷의 크기에 따라 트래픽 채널 또는 SDB를 선택적으로 이용할 수 있다. 즉, 수신된 프레임 패킷이 미리 결정된 크기보다 작은 경우 SDB를 선택하여 전송하며, 미리 결정된 크기보다 큰 경우 트래픽 채널을 설정하여 수신된 프레임 패킷을 전송한다. 여기서 SDB로 전송하기 위한 최대 데이터의 크기를 예시하면 254 bytes가 될 수 있다.
SDB를 이용한 전송 또는 트래픽 채널의 설정에 대하여 상기한 방법과 다르게 주어진 시간당 SDB 최대 허용 횟수를 이용하여 전송할 수도 있다. 이 방법을 사용할 경우 패킷 호 기능부(330)는 SDB가 최대 허용 횟수를 초과하여 수신되는가를 검사하고, 최대 허용 횟수를 초과하는 경우 SDB 페이징을 요청하지 않고 트래픽 채널을 설정하도록 한다. 이러한 여러 가지 방법 중 하나의 방법을 통해 패킷 호 기능부(330)는 수신된 PPP 프레임 패킷에 대하여 SDB로 전송을 수행할 것인지 아니면 트래픽 채널을 설정하여 수신된 PPP 프레임 패킷을 전송할 것인지를 결정할 수 있다.
본 발명에서는 SDB 형태로 메시지가 전송되는 경우를 설명하고자 하므로 이하에서는 패킷 호 기능부(330)가 수신된 PPP 프레임 패킷을 SDB 형태로 전송하는 경우로 가정하여 설명하기로 한다. 또한 페이징에서도 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 패킷 호 기능부(330)가 이동단말의 위치 정보를 가지고 있으므로, 바로 페이징을 수행할 수 있다.
상기 패킷 호 기능부(330)는 402단계에서 상기한 바와 같이 결정된 바에 따라 Short data delivery 메시지를 기지국(320)으로 전달한다. 이와 같이 패킷 호 기능부(330)는 SDB 메시지를 기지국(320)으로 전송할 때, 패킷 호 기능부(330)에 저장한 페이징(paging) 정보 예를 들어, 위치 정보, SCM, SCI 등을 기지국(320)으로 함께 전달한다. 그러면 기지국(320)은 SDB 메시지를 수신하면, 403단계에서 응답 신호(Short Data Ack)를 생성하여 패킷 호 기능부(330)로 전달한다.
그러면 여기서 본 발명에 따라 페이징을 위한 슬롯 싸이클에 대하여 좀 더 살피기로 한다. 현재의 이동통신 시스템에서는 이동단말과 서비스 협상(Service Negotiation)시 이동단말이 사용할 비 협상 서비스 구성 파라미터(non-negotiable service configuration parameter)들을 정의한 비협상 서비스 구성 레코드(non-negotiable service configuration record : 이하 "NNSCR"이라 함)가 서비스 연결 메시지(Service Connect Message)에 실려 이동단말에게 전송된다. 즉, 데이터 서비스 또는 PTT 서비스와 같은 서비스에 대하여 상기 비 협상 서비스 구성 레코드를 이용하여 페이징에 소요되는 시간을 줄이도록 할 수 있다.
본 발명에서는 NNSCR의 레코드 비트 중 하나의 비트를 FAST_PKT_PAGE_ENABLE 비트로 정의한다. 그리고 기지국은 상기 고속 패킷 페이징 활성 비트를 이용하여 서비스 협상 시에 고속 패킷 페이징 절차를 지원하는지 여부를 이동단말에게 알린다. 이와 같이 본 발명에서 제안하는 NNSCR은 하기 <표 2>에 도시하였다.
Field Length (bits)
FPC_INCL 1
FPC_PRI_CHAN 0 or 1
FPC_MODE 0 or 3
FPC_OLPC_FCH_INCL 0 or 1
FPC_FCH_FER 0 or 5
SR_ID 3
SDB_SO_OMIT 1
FAST_PKT_PAGE_ENABLE 1
RESERVED 0 - 7 (as needed)
상기 <표 2>에서 도시한 바와 같은 NNSCR의 FAST_PKT_PAGE_ENABLE 필드가 '0'으로 세팅되어 있으면, 이동단말과 기지국은 항상 normal 모드로 동작해야만 한다. 그러나 NNSCR의 FAST_PKT_PAGE_ENABLE 필드가 '1'로 세팅되어 있으면, 고속 페이징 절차를 수행할 수 있음을 의미한다. 또한 이동단말은 패킷 호 기능부로 SDB를 전송할 때, SDB 메시지 타입 내에 FAST_PKT_PAGE_INFO 필드를 추가하여 전송함으로써 이동단말은 그때마다 원하는 운용모드를 지정할 수 있다. 본 발명에서는 이동단말이 SDB 메시지 타입 내에 FAST_PKT_PAGE_INFO 필드를 실어 보내기 위해서 다음과 같은 방법을 제안한다. 기존의 SDB 메시지 타입 내에 FAST_PKT_PAGE_INFO 필드를 추가하며, 상기 필드가 SDB 메시지 타입에 포함되어 있는지를 표시하는 한 비트의 지시 비트를 둔다. 따라서 현재의 SDB 데이터 내에는 RESERVED 4 bit가 존재하며 주로 '0000'으로 세팅된다. 그러나 본 발명에서 제안하는 방안은 RESERVED 4bit 중 첫 번째 비트를 FAST_PKT_PAGE_INCL 비트로 사용한다. 즉 SDB 메시지 타입 내 RESERVED 비트가 '1000'으로 세팅되어 있으면 FAST_PKT_PAGE_INFO라는 새로운 field가 추가되며 '0000'로 세팅되어 있으면 FAST_PKT_PAGE_INFO라는 field는 생략된다.
이와 같이 본 발명에 따른 SDB 포맷(format)을 하기 <표 3>에 도시하였다.
Field Length (bits)
SR_ID 3
SO_OMIT 1
FAST_PKT_PAGE_INCL 1
RESERVED 3
SO 16
FAST_PKT_PAGE_INFO 8
DATA BLOCK Variable (max.253 byte)
상기 <표 3>을 살펴보면, 새로 추가한 FAST_PKT_PAGE_INFO 필드는 총 8 비트로 구성됨을 알 수 있다. 상기 새로 추가한 FAST_PKT_PAGE_INFO 필드의 8비트의 그의미를 하기 <표 4>에 도시하였다.
Duration Counter3bits Slotted Class1bit SIGN_CLOT_CYCLE_INDEX1 bit SLOT_CYCLE_INDEX3 bits
상기 <표 4>에서 볼 수 있는 바와 같이 최초 3 비트는 구간 카운터(duration counter)를 의미하고, 다음 1 비트는 슬롯 클래스(slotted class)를 의미하며, 그 다음 1 비트는 SIGN_SLOT_CYCLE_INDEX를 의미하고, 마지막 3 비트는 SLOT_CYCLE_INDEX에 사용된다. SIGN_SLOT_CYCLE_INDEX 비트는 상기 <표 1>에서 살핀 바와 같이 '0' 또는 '1'로 세팅되며, '0'인 경우에는 SLOT_CYCLE_INDEX가 음수인 것을, '1'인 경우에는 양수인 것을 의미한다. 그리고 상기 <표 3>에서 RESERVED는 옥텟(octets)을 맞추기 위해 사용된다.
또한 상기 <표 4>와 같은 구간 카운터는 하기 <표 5>와 같이 예시할 수 있다.
field (3 bits) time
000 stop fast packet paging operation
001 30 sec
010 60 sec
011 120 sec
100 5min
101 10min
110 30 min
111 Infinity
상기 <표 5>에 예시한 바와 같이 3비트의 값과 구간 카운터의 설정 시간을 매칭하여 사용할 수 있다.
또한 상기 <표 4>의 슬롯 클래스 비트는 이동단말이 특정 서비스 동안 비 슬롯 모드 또는 슬롯 모드로 동작할 것인지를 알려 준다. 그리고 fast packet paging이 가능한 패킷 서스팬드 모드가 유지되는 시간은 구간 카운터 비트에 의해서 결정된다. 상기 기지국 및 패킷 호 기능부(BS/PCF)는 SDB 메시지를 받고 나서 구간 카운터에 지정한 타이머를 구동하고 있다가 이 timer가 만료(expire)되기 전까지는 고속 패킷 페이징 절차를 사용하며 타이머가 만료되면 원래 정상 모드로 돌아간다.
한편 서비스가 종료되거나 서비스 도중이라도 이동단말은 SDB 내의 FAST_PKT_PAGE_INFO 필드에 새로운 값을 세팅하여 기지국 시스템에 전송함으로써, SCI를 변경하거나 fast packet paging operation을 연장 또는 중지시키도록 구성할 수 있다. 즉, 이동통신 시스템은 새로운 SCI로 동작하다가 이동단말이 FAST_PKT_PAGE_INFO 필드 내에 구간 카운터를 '000'이 아닌 값으로 세팅하여 SDB를 전송하면, 구간 카운터를 다시 처음부터 기동함으로써 고속 패킷 페이징 동작을 연장한다. 만일 이동단말이 FAST_PKT_PAGE_INFO 필드 내에 구간 카운터를 '000'으로 세팅하여 SDB를 전송하면, 고속 패킷 페이징 동작 모드를 중지하고 원래 정상 모드로 전환된다.
또한 단말이 Inter-PCF Dormant Handoff를 수행하는 경우에는 정상 모드로 복귀한다. 왜냐하면 타겟(target) 지역의 PCF에는 이동단말에 대한 새로운 SCI 정보가 없기 때문이다.
다시 도 3을 참조하여 설명한다. 상기한 바와 같이 기지국(320)은 Short Data ACK를 송신한 이후에 404단계에서 DBM 메시지 내에 SDB를 실어 해당하는 이동단말에게 직접 전송한다. 그러면 이동단말(310)은 기지국(320)으로부터 SDB에 대한응답으로서 제2계층 응답(Ack) 신호를 생성하여 기지국(320)으로 전송한다. 만일 상기 기지국(320)은 제2계층 응답 신호를 수신하지 못하는 경우 기지국은 패킷 호 기능부(330)로 제2계층 응답 신호를 수신하지 못하였음을 알린다. 그러면 패킷 호 기능부(330)는 이동단말(310)과 재활성화(Reactivation) 절차를 시작하게 된다. 이러한 재활성화 절차는 트래픽 채널(TCH)을 설정함으로써 수행된다. 따라서 이동 교환기와의 상호작용(interaction) 없이 빠르게 SDB 호 착신 절차를 수행함으로써, 기지국 시스템은 수신한 PPP 프레임을 SDB 형태로 이동단마에게 신속히 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 착신 호의 기본적인 신호 흐름도이다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 착신 호의 기본적인 신호 흐름에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
패킷 데이터 서비스 노드(340)는 501단계에서 PPP frame을 패킷 호 기능부(330)로 보낸다. 이때 패킷 호 기능부(330)는 패킷 데이터 서비스 노드(340)로부터 수신한 PPP frame을 SDB로 보낼지 트래픽 채널로 보낼지 스스로 결정해야 한다. 이러한 결정은 상기 도 3에서 설명한 바와 동일한 방법으로 수행된다. 상기한 결정이 완료되면, 패킷 호 기능부(330)는 502단계에서 패킷을 버퍼링하고, 트래픽 채널을 열기 위해 기지국(320)에게 기지국 서비스 요구(BS Service Request) 메시지를 전달한다. 이때 패킷 호 기능부(330)는 패킷 호 기능부(330)에 저장한 단말의 페이징 정보 예를 들어 위치 정보, SCM, SCI 등을 기지국에게 함께 전달한다.
이에 따라 기지국(320)은 503단계에서 기지국 서비스 요구(BS ServiceRequest) 메시지를 받자마자 응답(Ack) 신호를 패킷 호 기능부(330)로 보낸다. 그런 후 기지국(330)은 페이지 메시지를 이동단말(310)에게 직접 전송한다. 이동단말은 기지국으로부터 받은 페이지 메시지에 대한 응답으로서 Page Response 메시지를 전송한다. 이와 같이 Page Response 메시지를 수신한 기지국(320)은 트래픽 채널 설정 절차를 기동한다. 이와 같이 동작함으로써 이동 교환기와 상호작용 없이 빠르게 데이터 착신 절차를 수행할 수 있다. 또한 기지국 시스템은 수신한 PPP frame을 이동 단말에게 신속히 전달할 수 있다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명을 적용하는 경우에 호의 착신이 매우 빨라지므로 통화 품질이 향상되는 이점이 있다. 또한 기지국과의 불필요한 상호작용을 줄임으로써 시스템의 부하를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (10)

  1. 기지국으로부터 무선 채널을 통해 이동단말로 데이터 서비스 또는 피티티 서비스를 제공할 수 있으며, 상기 기지국은 패킷 호 기능부와 연결되는 이동통신 시스템에서 상기 패킷 호 기능부가 패킷 데이터 서비스 노드로부터 도먼트 상태의 이동단말로 전송될 프레임 패킷을 수신할 시 호의 착신 방법에 있어서,
    상기 패킷 호 기능부는 상기 도먼트 상태의 이동단말이 위치한 기지국으로 상기 수신된 패킷 데이터와 페이징 데이터를 전달하는 과정과,
    상기 기지국은 상기 수신된 페이징 데이터를 검사한 결과 상기 도먼트 상태의 이동단말이 고속 패킷 페이징을 요구하였고 현재 고속 패킷 페이징을 제공할 수 있는 경우 상기 이동단말로 상기 수신된 패킷 데이터를 에스디비(SDB)를 디비엠(DBM) 메시지 내에 실어 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 호 착신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 페이징 데이터는,
    상기 도먼트 이동단말의 위치 정보와 에스씨아이(SCI : Slot Cycle Index)와, 에스씨엠(SCM : Station Class Marker)을 적어도 포함함을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 호 착신 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고속 패킷 페이징이 요구된 경우 상기 에스씨아이 값이 음수 또는 비 슬롯 모드로 동작하는 경우임을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 호 착신 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고속 페이징 요구는,
    데이터 통신 중에 상기 이동단말로부터 요구될 때 수행되며, 상기 패킷 제어 기능부에 저장된 이동단말의 위치 정보와 SCI와 SCM와 고속 패킷 페이징 활성 비트와 타이머 값을 이용하여 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 호 착신 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고속 페이징 요구 메시지 내에 고속 페이징이 요구되는 시간을 알리는 구간 카운트 값을 포함하며, 상기 구간 카운트 값이 요구되는 시간동안 고속 페이징이 수행됨을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 호 착신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고속 페이징이 설정된 시간이 완료되면, 정상 모드로 동작함을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 호 착신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 패킷 호 기능부는, 상기 패킷 데이터 서비스 노드로부터 수신된 프레임 패킷에 대하여 에스디비(SDB)로 전송이 요구되지 않은 경우 자체적으로 에스디비(SDB)로 전송 가능 여부를 판단하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 호 착신 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 자체적 판단의 기준은,
    상기 수신된 프레임의 크기가 미리 결정된 크기보다 작은 경우 에스디비 전송으로 결정함을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 호 착신 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 자체적 판단의 기준은,
    상기 수신된 프레임이 미리 결정된 시간당 최대 전송의 허용 횟수 이하인 경우 짧은 데이터 전송으로 결정함을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 호 착신 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 이동단말로 패킷 페이징 또는 SDB 페이징 시 상기 이동 교환기와 인터렉션 절차를 수행하지 않음을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 호 착신 방법.
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