KR100631381B1 - 이동 무선 통신 시스템의 사용자 장치 - Google Patents

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본 발명은 UMTS(Universal Mobile Telephone System) 유형의 이동 무선 통신 시스템의 사용자 장치에 관한 것이다. 사용자 장치(UE)는 시스템 자원이 사용자 장치와의 접속을 확립하도록 할당되는 접속 모드 및 유휴 모드의 두 가지 동작 모드에서 선택적으로 동작한다. 사용자 장치는 제 1 식별(IMSI; TMSI; PTMSI)에 의해 유휴 모드인 것으로 식별되고, 제 2 식별에 의해 접속 모드인 것으로 식별된다. 본 발명에 따르면, 접속 모드인 사용자 장치는 자신의 제 1 식별(IMSI; TMSI; PTMSI)에 의해 식별되는 메시지를 프로세싱할 수 있다.

Description

이동 무선 통신 시스템의 사용자 장치{USER EQUIPMENT DEVICE FOR A UMTS MOBILE TELEPHONE COMMUNICATIONS SYSTEM}
도 1은 UMTS 시스템의 표준 아키텍처를 도시하는 도면,
도 2는 무선 네트워크 제어기의 고장 후의 본 발명에 따른 사용자 장치의 동작을 도시하는 도면.
본 발명은 UMTS(Universal Mobile Telephone System) 유형의 이동 무선 통신 시스템(mobile radio telecommunications system)에 관한 것이다.
UMTS 유형의 시스템은 UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network) 유형의 네트워크, 일반적으로, 사용자 장치(User Equipment : UE)라고 알려진 이동 단말기 및 공중 교환 전화 네트워크(public switched telephone network)와 인터넷에 연결된 코어 네트워크(core network)로 구성된다. 이런 유형의 시스템이 도 1에 도시되어 있다. UTRAN 네트워크는 인터페이스(lu)를 통해 코어 네트워크에 연결된 한 세트의 무선 네트워크 서브시스템(Radio Network Sub-system : RNS)으로 구성된다. 각각의 무선 네트워크 서브시스템(RNS)은 인터페이스(lub)를 통해 노드(B)로 알려진 논리 소자 세트를 제어하는 무선 네트워크 제어기(RNC)를 포함한다. 무선 네트워크 제어기(RNC)는 인터페이스(lur)를 통해 서로 연결된다. 각각의 노드(B)는 네트워크의 하나 이상의 셀로서 기능한다. 마지막으로, 각각의 사용자 장치(UE)는 무선 인터페이스(Uu)를 통해 하나 이상의 노드(B)에 연결된다.
도 1의 예에서, UTRAN 네트워크는 3개의 무선 네트워크 제어기(RNC1, RNC2 및 RNC3)를 포함하며, 이들 무선 네트워크 제어기 각각은 2개의 노드(B)를 제어한다. 4개의 사용자 장치(UE1, UE2, UE3 및 UE4)는 이들 노드(B)에 연결되어 있다.
사용자 장치는 두 가지 동작 모드, 즉 유휴 모드(idle mode)와 접속 모드(connected mode)를 갖는다. 유휴 모드 동안에는, 어떠한 시스템 자원도 사용자 장치로의 데이터 전송 및 사용자 장치로부터의 데이터 전송에 특별히 할당되지 않는다. 사용자 장치는 예를 들어, 파워 온 후에 유휴 모드일 수 있다. 이 유휴 모드에서, 각각의 사용자 장치는 회로 스위치 서비스용의 (UMTS 시스템으로의 사용자 장치의 제 1 접속 동안에 코어 네트워크에 전송되는) 사용자 장치의 IMSI(International Mobile Subscriber Identity) 혹은 TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity), 또는 패킷 스위치 서비스용의 PTMSI(Packet Temporary Mobile Subscriber Identity) 중 어느 하나일 수 있는 코어 네트워크 식별(core network identity)에 의해 식별된다.
사용자 장치는 시스템에의 접속 요청이 있을 때 접속 모드로 진행한다. 따라서, 정보가 유휴 모드인 사용자 장치에 전송되는 즉시, 코어 네트워크는 UTRAN 네트워크를 이용하여 사용자 장치가 접속 모드로 진행하도록 요청하는 것에 관계되는 페이징 메시지(paging message)를 사용자 장치에 전송한다.
접속 모드에서, 사용자 장치는 이동 상태(mobility state)로 알려진 4가지 상태, 즉
- 셀 전용 채널(Cell Dedicated Channel)용의 Cell_DCH ;
- 셀 순방향 액세스 채널(Cell Forward Access Channel)용의 Cell_FACH ;
- UTRAN 등록 영역 페이징 채널용의 URA_PCH ;
- 셀 페이징 채널용의 Cell_PCH 상태를 취할 수 있다.
이러한 4가지 이동 상태는 2000년 12월에 갱신된 무선 액세스 네트워크 그룹 기술 사양서(radio access network group technical specification)의 "3GPP TS 25.331 V3.5.0", 섹션 7, 페이지 30 - 32 및 부록 B, 페이지 615 - 622에 상세히 개시되어 있다.
요컨대, 접속 모드의 네 가지 모빌리티 상태에서, 시스템 자원은 업링크 및/또는 다운링크에서의 데이터 전송에 할당된다. 이러한 무선 자원은 여러 사용자 장치간에 공유되거나 혹은 공유되지 않을 수도 있다.
접속 모드에서, 사용자 장치는 서빙 무선 네트워크 제어기(Serving Radio Network Controller : SRNC) 중 하나에 의해 할당되는 URNTI(UTRAN Radio Network Temporary Identity)에 의해 식별된다. 접속 모드인 사용자 장치의 서빙 무선 네트워크 제어기는 해당 접속의 코어 네트워크와 링크되는 무선 네트워크 제어기에 대응한다. 예를 들어, 도 1에서 사용자 장치(UE3)가 먼저 무선 네트워크 제어기(RNC2)를 거친 후 무선 네트워크 제어기(RNC1)를 통해 코어 네트워크에 데이터를 전송한다고 가정하면, 무선 네트워크 제어기(RNC1)가 사용자 장치(UE3)와 연관된 서빙 무선 네트워크 제어기이다.
무선 네트워크 제어기 중 하나의 고장으로 인해, 이런 무선 네트워크 제어기와 코어 네트워크 사이의 접속(lu)의 차단 및 사용자 장치에 관계되는 데이터, 예컨대 URNTI와 같은 데이터의 전부 혹은 일부가 손실된 경우에, 이런 무선 네트워크 제어기를 서빙 무선 네트워크 제어기로서 구비한 모든 사용자 장치는 코어 네트워크에 의해 유휴 모드인 것으로 인지된다. 장애가 발생한 무선 네트워크 제어기가 다시 정상적으로 동작을 개시할 때에도, 코어 네트워크는 모든 사용자 장치를 유휴 모드인 것으로 인지한다는 점에 유의해야 한다. 코어 네트워크가 이들 사용자 장치에게 데이터를 전송하기 위해 사용자 장치와의 접속을 확립하려고 시도하면, 무선 네트워크 제어기는 사용자 장치의 코어 네트워크 식별을 이용하여 접속시키려 할 것이다. 사용자 장치가 접속 모드이기 때문에, 사용자 장치는 이러한 접속 시도를 알지 못할 것이다. 따라서, 이러한 사용자 장치 모두는 예를 들어 갱신 동작에 의해 그 존재를 네트워크에 알리기 전까지는 액세스하는 것은 불가능하다. 이런 사용자 장치의 액세스 불능 기간(period of non-accessibility)은 상당히 길어져 수 시간 지속될 수도 있다.
현재, 이런 문제에 대한 유일한 해결 방안은 이들 식별 중 하나를 갖는 접속 모드인 모든 사용자 장치와 접속하고, 사용자 장치에게 그 존재를 네트워크에 알리도록 요청하기 위해서 모든 가능한 URNTI를 테스트함으로써 페이징 메시지를 전송하는 것이다. 이런 방안은 시스템 자원(페이징 채널(PCH)에서) 및 시간의 관점에서 매우 고가이기 때문에 매우 만족할 수 있는 것이 아니다. 실제로, 100,000 이상의 사용자 장치가 각각의 무선 네트워크 제어기에 연결될 수도 있다.
따라서, 사용자 장치의 이런 액세스 불능 기간을 가능한 최대로 억제하는 방안을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
또한, 본 발명의 목적은 이동 무선 통신 시스템의 사용자 장치를 제공하는 것으로, 이 사용자 장치는 시스템 자원이 사용자 장치와의 접속을 확립하도록 할당되는 접속 모드 및 유휴 모드의 두 가지 동작 모드에서 선택적으로 동작하고, 이 사용자 장치는 제 1 식별에 의해 유휴 모드인 것으로 식별되고, 제 2 식별에 의해 접속 모드인 것으로 식별되며, 접속 모드인 사용자 장치는 자신의 제 1 식별에 의해 식별되는 메시지를 프로세싱할 수 있다는 점을 특징으로 한다.
첨부한 도면과 다음의 상세한 설명을 참조하면 본 발명의 이런 특징 및 이점을 더욱 명확히 알 것이다.
본 발명에 따르면, 접속 모드의 시스템의 각 사용자 장치는 자신이 코어 네트워크 식별에 의해 식별되는 메시지를 프로세싱할 수 있다.
도 2는 무선 네트워크 제어기(RNC)를 포함하는 무선 네트워크 서브시스템과 무선으로 링크되는 접속 모드의 사용자 장치(UE)를 도시한다. 이 무선 네트워크 서브시스템은 시스템의 코어 네트워크(CN)와 링크된다. 코어 네트워크에서, 사용자 장치는 IMSI 또는 회선 교환 서비스용의 TMSI, 또는 패킷 교환 서비스용의 PTMSI 중 어느 하나에 의해 식별된다.
이와 다른 실시예에서, 사용자 장치는 예를 들어, GSM-MAP 네트워크 혹은 DS-41 네트워크와 같은 임의 유형의 공중 이동 네트워크에서 이용되는 식별에 의해 코어 네트워크에서 식별될 수 있다.
시간(t0)에서, 사용자 장치는 무선 네트워크 서브시스템(RNS) 및 코어 네트워크(CN)에 의해 접속 모드중인 것으로 인지된다.
시간(t1)에서, 무선 네트워크 제어기(RNC)에서 고장이 발생한다. 이 RNC는 동작 복귀하고, 시간(t2)에서 재초기화된다. 그 후 사용자 장치(UE)는 실제로는 접속 모드인데도 무선 네트워크 제어기(RNC) 및 코어 네트워크(CN)에 의해 유휴 모드중인 것으로 인지된다.
시간(t3)에서, 코어 네트워크(CN)는 페이징 메시지를 UTRAN 네트워크에 전송하여 데이터 전송 동작을 재초기화한다. 이 메시지에서, 사용자 장치는 자신의 코어 네트워크 식별 중 하나, 즉 IMSI, TMSI 혹은 PTMSI에 의해 식별된다.
UTRAN 네트워크에 있어서, 사용자 장치(UE)는 유휴 모드중이다. 따라서, UTRAN 네트워크는 이 메시지에 포함된 코어 네트워크 식별을 URNTI로 변환하지 않고 시간 t4에서 페이징 메시지를 사용자 장치에 전송한다.
본 발명에 따르면, 접속 모드인 사용자 장치(UE)는 이 메시지에서 자신의 코어 네트워크 식별을 인식하여 이 메시지를 프로세싱할 것이다. 이 메시지에 응답하여, 사용자 장치(UE)는 예를 들어, 자신이 접속 모드중이라는 것을 UTRAN 네트워크에 알리기 위해 갱신 메시지를 UTRAN 네트워크에 전송할 것이다.
무선 네트워크 제어기(RNC)의 고장 전에 확립된 사용자 장치(UE)와 코어 네트워크 사이의 접속 파라미터 모두 또는 일부가 이 고장 동안에 손실되었다면, UTRAN 네트워크는 사용자 장치(UE)에게 유휴 모드로 복귀하도록 요청할 수 있다.
본 발명은 이동 무선 통신 시스템의 사용자 장치에 관한 것으로 사용자 장치의 액세스 불능 기간을 가능한 한 최대로 억제하는 방안을 제공하는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 이동 무선 통신 시스템(a mobile radio telecommunications system)의 사용자 장치(user equipment device)에 있어서,
    상기 사용자 장치(UE)는 상기 시스템의 자원이 상기 사용자 장치와의 접속을 확립하도록 할당되는 접속 모드(a connected mode) 및 유휴 모드(an idle mode)의 두 가지 동작 모드에서 선택적으로 동작하고, 상기 사용자 장치(UE)는 제 1 식별(a first identity)(IMSI; TMSI; PTMSI)에 의해 유휴 모드인 것으로 식별되고, 제 2 식별에 의해 접속 모드인 것으로 식별되며, 접속 모드인 상기 사용자 장치(UE)는 자신의 제 1 식별(IMSI; TMSI; PTMSI)에 의해 식별되는 메시지를 프로세싱할 수 있는 것을 특징으로 하는
    이동 무선 통신 시스템의 사용자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 장치의 제 1 식별은 국제 이동가입자 식별(the International Mobile Subscriber Identity : IMSI) 또는 회선 교환 서비스(a circuit switch service)용의 임시 이동가입자 식별(a Temporary Mobile Subscriber Identity : TMSI), 또는 패킷 임시 이동가입자 식별(a Packet Temporary Mobile Subscriber Identity : PTMSI)인 것을 특징으로 하는 이동 무선 통신 시스템의 사용자 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 식별은 UTRAN 네트워크 임시 식별(a UTRAN network temporary identity : URNTI)인 것을 특징으로 하는 이동 무선 통신 시스템의 사용자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 장치의 제 1 식별은 GSM-MAP 혹은 DS-41과 같은 임의 유형의 공중 이동 네트워크(any type of public land mobile network)에 적용할 수 있는 식별인 것을 특징으로 하는 이동 무선 통신 시스템의 사용자 장치.
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