KR100308029B1

KR100308029B1 - 이동통신의동적페이징그룹할당방법

Info

Publication number: KR100308029B1
Application number: KR1019980051493A
Authority: KR
Inventors: 이창건
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1998-11-28
Filing date: 1998-11-28
Publication date: 2001-10-20
Also published as: KR20000034217A

Abstract

본 발명은 동적 페이징 그룹 할당을 통해 페이징 채널의 효율적 이용을 도모하고, 나아가 페이징에 수반하는 지연시간을 줄일 수 있는 이동 통신 시스템에 있어서 이동통신의 동적 페이징 그룹 할당 방법을 제공하기 위한 것으로, 이동통신 시스템의 페이징 그룹 할당 방법에 있어서, 임의의 이동 단말 집합에 새로운 이동 단말을 등록하는 단계와, 상기 이동 단말 집합에 속한 이동 단말들이 현재 페이징 그룹 상태에 따라 고르게 분산될 수 있도록 상기 임의의 이동단말집합이 속하는 각 페이징 그룹에서 가장 작은수의 이동 단말이 속하는 그룹으로 상기 새로운 이동 단말이 속하는 페이징 그룹을 할당하는 단계와, 상기 할당된 페이징 그룹을 상기 새로운 이동 단말에 통보하는 단계를 구비함을 특징으로 한다.

Description

이동통신의 동적 페이징 그룹 할당 방법{method for dynamic paging group allocation in mobile communication}

본 발명은 이동 통신에서 페이징 채널 지원을 효율적으로 관리하기 위한 이동 통신의 동적 페이징 그룹 할당 방법에 관한 것이다.

최근의 이동 통신 시스템에서는 이동 단말로의 호 설정을 개시하기 위해 이동 단말을 복수의 페이징 그룹으로 나누어서 페이징을 수행한다.

이렇게 함으로써, 특정 이동 단말로의 페이징이 그 이동 단말이 속한 페이징 그룹에 해당하는 페이징 블록(페이징 채널을 시간 도메인으로 나누었을 때의 한 부분)을 통해서만 이루어지도록 할 수 있고, 따라서 이동 단말도 자신의 페이징 그룹에 해당하는 페이징 블록만을 모니터해도 충분히 페이징에 응답할 수 있게 되어, 결국 페이징 그룹핑은 이동 단말의 전력 소모를 줄이는데 큰 도움을 주게 된다.

종래의 페이징 그룹 할당방법은 GSM에서와 같은 정적 페이징 그룹 할당 방법이 알려져 있다.

이 정적 페이징 그룹 할당 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 페이징 채널이 N개의 페이징 블록으로 이루어져 있을 때 특정 이동 단말의 페이징 블록은 그 이동 단말의 고유번호 M을 N으로 모듈로 연산한 값으로 할당된다.

즉 페이징 블록 = M % N이다.

이렇게 함으로써 이동 단말은 N번마다 1번씩만 깨어나 페이징 여부를 모니터 해도 된다.

그러나 종래의 페이징 그룹 할당 방법은 페이징 그룹이 이동 단말의 고유 번호의 함수로 정적으로 결정하기 때문에 한 지역에 현재 위치하여 있는 이동 단말들을 효과적으로 그룹핑하지 못하는 경우가 있게 된다.

한 예로, 도 2에 도시된 바와 같이 페이징 채널 N이 10인 경우 고유 번호 끝자리가 0으로 끝나는 이동 단말 83420,77830,21000,56390 등이 같은 지역에 위치하게 된다면 이들은 모두 같은 페이징 그룹에 속하게 된다.

따라 다른 페이징 블록들(1,2,...9)은 사용되지 않고 한 페이징 블록 0만이 집중적으로 사용하게 되며, 이것에 의해 페이징 지원이 낭비될 뿐만 아니라 페이징 시간을 지연시킨 다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 이동 통신에서 동적 페이징 그룹 할당을 통해 페이징 채널의 효율적 이용을 도모하고, 나아가 페이징에 수반하는 지연시간을 줄일 수 있는 이동 통신의 동적 페이징 그룹 할당 방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1은 종래의 이동 단말의 정적 페이징 그룹 할당 방법을 모식적으로 도시한 도면,

도 2는 종래의 정적 페이징 그룹 할당 방법에 따른 페이징 채널의 비효율성을 모식적으로 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 의한 이동통신의 동적 페이징 방법을 모식적으로 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 가용의 임시번호 할당의 한 예를 나타낸 도면

도 5는 본 발명에 따른 가용의 임시번호 할당의 다른 예를 도시한 도면이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

M : 이동 단말 NW : 네트워크

Msg₁, Msg₂: 메시지 A₁, A₂: 지역

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 이동 통신의 동적 페이징 그룹 할당 방법은 이동통신 시스템의 페이징 그룹 할당 방법에 있어서, 임의의 이동 단말 집합에 새로운 이동 단말을 등록하는 단계와, 상기 임의의 이동 단말 집합에 속한 이동 단말들이 현재 페이징 그룹 상태에 따라 고르게 분산될 수 있도록 상기 임의의 이동 단말 집합이 속하는 각 페이징 그룹에서 가장 작은수의 이동단말이 속하는 그룹으로 상기 새로운 이동 단말이 속하는 페이징 그룹을 할당하는 단계와, 상기 할당된 페이징 그룹을 상기 이동 단말에 통보하는 단계를 구비함을 특징으로 한다.

상기 가장 작은 수의 이동 단말이 속한 페이징 그룹으로 상기 새로운 이동 단말의 할당은, 네트워크가 가장 작은 페이징 그룹번호를 명시적으로 상기 새로운 이동 단말에게 통보함을 또다른 특징으로 한다.

상기 가장 작은 수의 이동 단말이 속한 페이징 그룹으로 상기 새로운 이동 단말의 할당은, 상기 새로운 이동 단말에게 임시번호 T를 할당할 때 임시번호 T를 페이징 그룹의 수 N으로 모듈로 연산한 결과가 할당하고자 하는 페이징 그룹의 번호가 되는 임시번호 T를 결정하여 네트워크가 상기 새로운 이동 단말에 통보함을 또다른 특징으로 한다.

상기 가장 작은 수의 이동 단말이 속한 페이징 그룹으로 상기 새로운 이동 단말의 할당은, 상기 새로운 이동 단말이 이동하는 새로운 지역인 제 2 지역내에서 사용가능한 임시번호 공간을 작은 수부터 큰 수의 순으로 나열한 후, 상기 새로운 이동 단말의 임시번호를 상기 사용가능한 임시 번호 중 가장 작은 수인 T로 할당하고, 상기 할당된 임시번호 T를 제 2 지역의 페이징 그룹의 수 N으로 모듈로 연산한 결과값(T%N)을 상기 새로운 이동 단말의 페이징 블록으로 결정하여 할당함을 또다른 특징으로 한다.

상기 가장 작은 수의 이동 단말이 속한 페이징 그룹으로 상기 새로운 이동 단말의 할당은, 상위 노드의 각 비트가 바로 아래에 위치하는 하위 노드를 하나씩 묶도록 각각 M비트를 가지는 최상위 노드인 루트 노드에서 최하위 노드인 리프 노드까지 각 노드를 복수 계층의 n-ary 구조로 배열하는 단계와, 상기 최하위 노드의 각 비트가 상기 배열된 임시번호를 K개씩 묶도록 하는 단계와, 상기 각 노드의 비트가 그 아래 묶여 있는 임시번호가 가용인 것인지 아닌지를 나타내도록 설정하는 단계와, 상기 최상위 노드인 루트 노드의 일측 비트부터 검사하여 비트가 가용인 임시번호를 나타내는 비트가 아니면 그 노드의 다음 비트를 검사하고 가용한 임시번호를 나타내는 비트이면 그 비트에 연결된 하위 노드를 검사하는 방식으로 최하위 노드인 리프 노드까지 순차적으로 검사하여 리프 노드내의 가용한 임시번호를 나타내는 비트 아래에 묶여있는 임시번호들을 순차적으로 검색하는 단계를 구비함을 또다른 특징으로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 이동 통신의 동적 페이징 할당 방법을 구현하기 위한 모식도로서, 본 발명에 의한 이동 통신의 동적 페이징 할당 방법은 이동 단말(M)이 지역(A₁)으로부터 새로운 지역(A₂)으로 이동하면, 이 사실을 메시지(Msg₁)를 통해 네트워크(NW)에 통보하고, 이 네트워크(NW)가 상기 메시지(Msg₁)를 받으면 이동전 지역(A₁)의 이동 단말 집합에서 이동 단말(M)을 삭제하고 새로운 지역(A₂)의 이동 단말 집합에 M을 추가하여 등록한다.

이어 이동된 지역(A₂)의 이동 단말 집합에 속한 이동 단말들의 현재 페이징 그룹핑 상태에 따라 고르게 분산되도록 이동 단말(M)을 후술하는 방법으로 이동된 지역(A₂)의 이동 단말들이 속하여 있는 어느 한 페이징 그룹에 할당한다.

네트워크(NW)는 이렇게 할당된 이동 단말(M)의 새로운 페이징 그룹을 메시지(Msg₂)를 통하여 이동 단말(M)에 통보하도록 함으로써 동적으로 이동 단말의페이징 그룹을 할당한다.

상기 페이징 그룹으로의 이동 단말 할당은 이동 단말(M)이 새로운 지역(A₂)에 들어왔을 때 상기 네트워크(NW)는 현재 각 페이징 그룹에 속한 이동 단말의 숫자를 관리하며, 가장 작은 수의 이동 단말이 속한 페이징 그룹을 이동 단말(M)에게 할당하는 데, 그의 구체적인 예는 이동 단말(M)이 지역(A₁)에서 지역(A₂)으로 이동하는 경우, 지역(A₁)에서 이동 단말(M)에게 할당되었던 페이징 그룹에 속한 이동 단말의 숫자를 하나 감소시키고, 지역(A₂)에서 현재 가장 작은 수의 이동 단말이 속한 페이징 그룹을 이동 단말(M)에게 할당하며, 이때 해당 페이징 그룹번호를 명시적으로 이동 단말(M)에게 알려줄 수 있고, 또는 임시번호 T를 페이지 그룹의 수 N으로 모듈로 연산한 결과가 할당하고자 하는 페이징 그룹의 번호, 즉 소속하여 있는 이동 단말이 가장 작은 페이징 그룹의 번호가 되도록 하는 임시 번호 T를 이동 단말(M)에게 알려주도록 하여도 된다.

그러나 상기의 페이징 그룹 결정 방법은 페이징 그룹의 수가 변하는 환경에는 적응성이 떨어진다는 단점이 있다.

이와 같은 단점을 해소하기 위한 페이징 그룹을 할당하는 하나의 방법은 사용가능한 임시번호 공간(Number Space)을 작은 수부터 큰 수의 순으로 나열하고 새로운 이동 단말이 특정 지역으로 들어왔을 때 사용가능한 가장 작은 임시번호 T를 이동 단말에 할당하는 방법이다.

이 경우, 한 이동 단말이 그 지역 밖으로 빠져나가면 그 이동 단말이 사용하던 임시번호는 다시 사용 가능한 임시번호 공간으로 들어오게 된다.

그리고, 이동 단말은 자신에게 할당된 임시번호 T를 페이징 그룹의 수 N으로 모듈로 연산하여 그의 결과값 T%N을 구하고 이 결과값으로 자신이 모니터 해야할 페이징 블록을 결정한다.

도 4를 참조하여 구체적으로 예를 들어 설명하면, 한 지역에 16개의 이동 단말이 위치하고 그들이 임시번호 0에서 임시번호 15까지를 할당받는 경우, 페이징 블록의 수 N이 3인 경우 3으로의 모듈로 연산에 의해 페이징 그룹 0에 6개(0,3,6,9,12,15), 페이징 그룹 1에 5개(1,4,7,10,13), 페이징 그룹 2에 5개(2,5,8,11,14)의 이동 단말이 할당됨으로써 최적의 분산을 하게 됨을 알 수 있다.

그리고 페이징 블록의 수 N이 5인 경우에도 5로의 모듈로 연산함으로써 페이징 그룹 0에 4개(0,5,10,15), 페이징 그룹 1에 3개(1,6,11), 페이징 그룹 2에 3개(2,7,12), 페이징 그룹 3에 3개(3,8,13) 그리고 페이징 그룹 4에 3개(4,9,14)가 할당되어 역시 최적의 분산을 함을 알 수 있다.

이와 같이 페이징 블록을 결정하여 페이징 그룹에 이동 단말을 할당하게 되면 현재 한 지역의 이동 단말들의 임시번호의 최하위 숫자들(Lowest Digits)이 서로 달라지게 되며, 결국 페이징 블록의 수 N으로 모듈로 연산하여 페이징 블록을 결정하여 페이징 그룹에 할당하였을 때 각 페이징 그룹으로 고르게 분산하게 되며, 특히 이 경우에는 페이징 블록의 수 N이 변경되어도 최적의 분산을 유지하기 때문에 페이징 그룹의 수가 변하는 환경에서도 잘 적응할 수가 있다.

그러나 매우 큰 임시번호 공간상에서 가장 작은 사용 가능한 번호를 찾는데는 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다.

이와 같은 단점을 보완하기 위해 n-ary 탐색기법을 도입하여 페이징 블록을 결정한다.

도 5는 이 예를 구체적으로 도시한 것이다.

즉, 도 5는 n-ary 탐색의 한 예인 3-ary 탐색을 통한 가용의 임시번호 탐색 과정을 나타낸 것으로, 전체 임시번호 공간은 도 5에 도시된 바와 같이 3비트 노드들에 의해 계층적으로 묶여 있게 되고, 각 노드의 한 비트는 그 비트 아래에 묶여 있는 임시번호들 중 가용한 것인지의 여부를 나타낸다.

즉, 비트 1은 가용한 것이 있는 경우이고 비트 0은 그렇지 않는 경우이다.

가용한 임시번호를 찾을 때에는 우선 맨위쪽에 위치하는 최상의 노드인 루트(Root) 노드의 가장 왼쪽 비트부터 검사한다.

이 비트가 0이면 그 노드의 오른쪽 비트를 검사하고, 1이면 그 비트에 연결된 하위노드를 탐색한다.

하위 노드에 대하여서도 같은 방식으로 검사를 행하고 이와 같은 방식으로 리프(Leaf) 노드까지 검색하여 1인 비트를 찾으면 그 비트의 아래에 묶여있는 임시번호를 순차적으로 검색하여 가용한 것을 예를 들어 14를 찾아 탐색을 완료한다.

이러한 탐색 알고리즘의 성능은 각 노드의 비트수(n-ary), 계층구조의 단계수, 최하위 노드인 리프 노드의 한 비트 아래에 묶여있는 임시번호의 수 등의 인자에 따라 결정되는데, 이 인자들은 임시번호 공간의 크기, 요구되는 탐색 시간, 메모리 공간, CPU속도 등을 감안하여 결정된다.

이상과 같이, 본 발명은 이동 단말의 동적 위치 변화에 적응하여 이동 단말의 페이징 그룹을 동적으로 결정하므로, 항상 이동 단말들이 각 페이징 그룹에 고르게 분산되도록 유지할 수 있다.

따라서, 특정 페이징 블록들만 집중적으로 이용되고 나머지들은 낭비되는 상태를 방지하여 페이징 채널 자원을 효율적으로 이용하게 하는 효과가 있으며, 나아가 호 설정시 페이징에 소요되는 시간을 줄여 사용자에게 빠른 응답을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 페이징 채널뿐 아니라, 이동 통신 시스템 공유 자원의 효율적 이용을 위한 이동 사용자 그룹핑에 일반적으로 응용되어 보다 효율적으로 자원을 이용하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 GSM이나 CDMA방식, 또는 근래에 부각되고 있는 IMT-2000 등과 같은 많은 사용자를 수용하는 이동 통신 시스템에 광범위하게 적용되어 서비스를 개선하는 효과가 있다.

Claims

이동통신 시스템의 페이징 그룹 할당 방법에 있어서,

임의의 이동 단말 집합에 새로운 이동 단말을 등록하는 단계와,

상기 임의의 이동단말 집합에 속한 이동 단말들이 현재 페이징 그룹상태에 따라 고르게 분산되도록, 상기 임의의 이동 단말 집합에 속하는 각 페이징 그룹에서 가장 작은수의 이동 단말이 속하는 페이징 그룹으로 상기 새로운 이동 단말이 속하는 페이징 그룹을 할당하는 단계와,

상기 할당된 페이징 그룹을 상기 새로운 이동 단말에 통보하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 통신의 동적 페이징 그룹 할당 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 가장 작은 수의 이동 단말이 속한 페이징 그룹으로 상기 새로운 이동 단말의 할당은,

네트워크가 가장 작은 페이징 그룹번호를 명시적으로 상기 새로운 이동 단말에게 통보하도록 함을 특징으로 하는 이동 통신의 동적 페이징 그룹 할당 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 가장 작은 수의 이동 단말이 속한 페이징 그룹으로 상기 새로운 이동 단말의 할당은,

상기 새로운 이동 단말에게 임시번호 T를 할당할 때 임시번호 T를 페이징 그룹의 수 N으로 모듈로 연산한 결과가 할당하고자 하는 페이징 그룹의 번호가 되는 임시번호 T를 결정하여 네트워크가 상기 새로운 이동 단말에 통보하도록 함을 특징으로 하는 이동 통신의 동적 페이징 그룹 할당 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 가장 작은 수의 이동 단말이 속한 페이징 그룹으로 상기 새로운 이동 단말의 할당은,

상기 새로운 이동 단말이 이동하는 새로운 지역인 제 2 지역내에서 사용가능한 임시번호 공간을 작은 수부터 큰 수의 순으로 나열한 후, 상기 새로운 이동 단말의 임시번호를 상기 사용가능한 임시 번호 중 가장 작은 수인 T로 할당하고, 상기 할당된 임시번호 T를 제 2 지역의 페이징 그룹의 수 N으로 모듈로 연산한 결과값(T%N)을 상기 새로운 이동 단말의 페이징 블록으로 결정하여 할당하도록 함을 특징으로 하는 이동 통신의 동적 페이징 그룹 할당 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 가장 작은 수의 이동 단말이 속한 페이징 그룹으로 상기 새로운 이동 단말의 할당은,

상위 노드의 각 비트가 바로 아래에 위치하는 하위 노드를 하나씩 묶도록 각각 M비트를 가지는 최상위 노드인 루트 노드에서 최하위 노드인 리프 노드까지 각노드를 복수 계층의 n-ary 구조로 배열하는 단계와,

상기 최하위 노드의 각 비트가 상기 배열된 임시번호를 K개씩 묶도록 하는 단계와,

상기 각 노드의 비트가 그 아래 묶여 있는 임시번호가 가용인 것인지 아닌지를 나타내도록 설정하는 단계와,

상기 최상위 노드인 루트 노드의 일측 비트부터 검사하여 비트가 가용인 임시번호를 나타내는 비트가 아니면 그 노드의 다음 비트를 검사하고 가용한 임시번호를 나타내는 비트이면 그 비트에 연결된 하위 노드를 검사하는 방식으로 최하위 노드인 리프 노드까지 순차적으로 검사하여 리프 노드내의 가용한 임시번호를 나타내는 비트 아래에 묶여있는 임시번호들을 순차적으로 검색하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 이동 통신의 동적 페이징 그룹 할당 방법.