KR100757702B1

KR100757702B1 - 무선 통신 시스템에서 호 셋업 시간을 감소시키는 방법 및장치

Info

Publication number: KR100757702B1
Application number: KR1020067001235A
Authority: KR
Inventors: 딘 이. 토르손; 타케시 모리시마; 사머 에이. 나불시; 아날 알. 샤
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2007-09-13
Also published as: US7096026B2; CN100544382C; KR20060040695A; WO2005015888A1; WO2005015888B1; US20050014506A1; CN1826795A

Abstract

무선 통신 시스템(100)에서 호 셋업에 필요한 시간을 감소시키는 필요성이 여기서 해결된다. 기지국(BS, 104)은 이동국(MS, 102)에 채널 할당 메시지를 보내어 MS와 트래픽 채널 초기화 절차들을 수행한다. 트래픽 채널 초기화 절차들을 완료한 후에, BS는 MS에 기지국 응답 확인 메시지를 보내고 기지국의 응답 확인 메시지에 응답한 MS 응답 확인 수신을 기다리지 않고 MS에 시그널링 전송을 진행한다. 이에 따라, MS 응답 확인을 수신하는데 일반적으로 걸리는 시간이 절약되어 호 셋업 시간이 감소된다.

응답 확인 메시지, 호 셋업 시간, 시그널링

Description

무선 통신 시스템에서 호 셋업 시간을 감소시키는 방법 및 장치{Method and apparatus for reducing call setup time in a wireless communication system}

이 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템들에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템에서 호 셋업 시간을 감소시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래 기술의 무선 통신 시스템들은 기지국과 이동국간의 접속을 초기화(initialize)하기 위해서 특정한 메시징 시퀀스들을 채용한다. 그러나, 이들 메시징 시퀀스들을 전달하는데 걸리는 시간은 행해지는 각 호마다 사용자가 겪는 총 호 셋업 시간에 기여한다. PTT(push-to-talk)와 같은 낮은 지연 서비스들은 이러한 총 호 셋업 시간에 더욱 민감할 수 있다. 사용자들은 예를 들면 PTT 서비스를 사용할 때 "즉각적인(instantaneous)" 통신을 기대한다. 수 초 이상을 기다려야 하는 것은 사용자들에 확실히 흥미를 잃게 할 수 있다. 그러므로, 긴 호 셋업 시간들은 잘 알려진 셀룰러 통신 서비스들에 비해 즉각적인 통신 서비스인 PTT의 가치를 감소시킨다. 따라서, 무선 통신 시스템에서 호 셋업에 필요한 시간을 감소시키는 장치 및 방법의 필요성이 존재한다.

도면에서 동일 구성요소들에 동일 참조부호를 사용하고 다음의 상세한 설명과 더불어 명세서의 일부를 이루는 첨부한 도면들은 각종의 실시예들을 예시하고 본 발명에 따른 다양한 원리 및 이점을 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 무선 통신 시스템의 전기적인 블록도.

도 2는 종래 기술의 호 셋업 메시징 시퀀스를 도시한 도면.

도 3은 무선 통신 시스템에서 본 발명의 제1 실시예를 도시한 도면.

도 4는 무선 통신 시스템에서 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면.

도 5는 종래 기술의 호 셋업 시퀀스의 논리 흐름도.

도 6은 향상된 호 셋업 시퀀스의 실시예의 논리 흐름도.

무선 통신 시스템에서 호 셋업에 필요한 시간을 감소시키는 필요성이 여기서 해결된다. 기지국(BS)은 이동국(MS)에 채널 할당 메시지를 보내어 MS와 트래픽 채널 초기화 절차들을 수행한다. 트래픽 채널 초기화 절차들을 완료한 후에, BS는 MS에 기지국 응답 확인(acknowledgement) 메시지를 보내고 기지국의 응답 확인 메시지에 응답한 MS 응답 확인 수신을 기다리지 않고 MS에 시그널링 전송을 진행한다. 이에 따라, MS 응답 확인을 수신하는데 일반적으로 걸리는 시간이 절약되어 호 셋업 시간이 감소된다.

개괄하면 본 개시되는 바는 무선 통신 시스템에서 동작하는 통신유닛들 특히 이의 사용자에게 서비스를 제공하는 무선 통신 시스템들에 관한 것이다. 특히, 무선 통신 시스템에서 호 셋업에 필요한 시간을 감소시키는 방법 및 장치로서 실현된 각종의 발명적 개념들 및 원리들을 논하고 기술한다. 본 개시된 바는 본 발명에 따라 각종 실시예들을 제작 및 사용하는 최상의 모드를 실시가능한 형태로 설명하기 위해 제공된 것이다. 본 개시된 바는 본 발명의 한정하는 것이 아니라, 발명적 원리 및 이점을 더욱 잘 이해하고 알 수 있게 하기 위해 제공된 것이다. 본 발명은 이 출원의 계속 중에 행해진 어떤 보정들 및 허여된 청구범위의 모든 등가물을 포함하는 첨부한 청구항들에 의해서만 정의된다.

개시되는 실시예들은 도 1-6을 참조로 더욱 완전히 이해될 수 있다. 도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 무선 통신 시스템(100)의 블록도이다. 시스템(100)은 TIA/EIA(Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Association) 표준 IS-2000 및 TIA-2001에 기초하고, 본 발명을 구현하기 위해서 적합하게 수정된, 잘 알려진 부호 분할 다중 접속(CDMA) 시스템, 특히 CDMA2000 시스템이다. (TIA/EIA는 2001 Pennsylvania Ave. NW, Washington, D. C. 20006로 연락될 수 있다). 본 발명의 대안적인 실시예들은 이외 다른 기술들, 이를테면, 이들로 한정되는 것은 아니나, IS-95, WCDMA (Wideband CDMA), HRPD (TIA-878-1 및 TIA-1878), "iDEN", "WiDEN", GSM, GPRS, UMTS, 및 EDGE를 채용하는 통신 시스템들에 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 무선 통신 기반구조(108) 및 이동국(MS)(102)을 포함한다. 이들은 또한 예를 들면 각각이 이동 교환센터 및 공중교환 전화 네트워크를 포함할 수 있는 스위치(106) 및 네트워크(112)와 같은 실체들을 포함한다. 이동전화들로서 언급하였지만, 본 발명에서 MS들은 이동전화들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, MS는 컴퓨터들(예를 들면, 데스크탑들 및 랩탑들), PDA들(personal data assistants), 게이밍 디바이스들 등과 같은 무선 통신 기반구조에 접속되는 모든 종류의 디바이스들을 포함할 수 있다.

무선 통신 기반구조(108)는 CDMA2000 공중 인터페이스 자원(101)을 통해 MS(102)와 통신한다. 자원(101)은 이를테면 액세스 채널들, 페이징 채널들, 및 트래픽 채널들과 같은 잘 알려진 다양한 채널 유형들을 포함한다. 트래픽 채널들과 같은 이들 채널들 중 일부는 요청된 서비스들을 사용자에게 제공하기 위해 동적으로 할당 및 해제된다.

당업자들은 시스템(100)이 동작하는데 필요한 모든 네트워크 장비를 도시하고 있지 않고 본 발명의 실시예들의 설명에 특히 관련된 시스템 성분들 및 논리적 실체들만을 도시한 것임을 알 것이다. 예를 들면, 기지국(104)은 무선 트랜시버 장치(WTE)(103) 및 제어기(105)를 포함한 것으로서 도시되었다. 무선 통신 기반구조(108)에 일관된 어떤 실시예들에서, WTE(103)은 하나 이상의 트랜시버 기지국들(BTS) 내에 포함된다.

제어기(106)는 프로세서들, 메모리, 및/또는 컴퓨터 지시들 및/또는 회로로 표현된 알고리즘들을 구현하게 설계된 논리 회로와 같은 잘 알려진 성분들을 사용하여 구현될 수 있다. 알고리즘 혹은 논리 흐름이 주어졌을 때, 당업자들은 주어진 논리를 수행하는 제어기를 구현하는데 사용할 수 있는 많은 설계 및 개발기술들을 알고 있다. 예를 들면, 본 발명에 일관된 제어기는 잘 알려진 시스템 성분들(이를테면 BTS들)에 내장되거나 잘 알려진 시스템 성분들(이를테면 BTS들 및/또는 기지 사이트 제어기들)에 분산될 수 있다.

도 2는 무선 통신 시스템에서 이동유닛과 기지국간의 접속을 초기화하는데 사용되는 종래 기술의 호 셋업 메시징 시퀀스(200)를 도시한 도면이다. 수직축은 시간을 나타내나 균일하지도 스케일에 맞게 도시되지 않았다. 종래 기술의 호 셋업 메시징 시퀀스(200)는 통상적으로, 이동유닛으로부터 수신된 개시 요청(202)에 응하여 하나 이상의 기지국들에 의해 포워드 링크로 보내진다. 종래 기술의 메시징 시퀀스(200)는 보통 일련의 시퀀스이고, 이는 채널 할당(206), 트래픽 채널 초기화 절차들(208), 및 포워드 트래픽 채널과 리버스 트래픽 채널 상의 BS ACK 지시(210) 및 MS ACK 지시(212)의 교환을 포함한다. 종래 기술에서, 트래픽 채널 초기화 절차들은 기지국에 의한 포워드 링크 프레임들의 전송, 이동국에 의해 연속적으로 이들 프레임들 중 적어도 2개의 수신, 이동국을 "획득(acquire)"하기 위해 기지국이 수신하는 이동국에 의한 프리앰블 시퀀스(혹은 리버스 파일럿 혹은 널(null) 프레임들)의 전송을 포함할 수 있다.

BS ACK 지시(210)와 MS ACK 지시(212)의 교환은 잔여 시그널링(214)을 진행하기에 앞서 시그널링 메커니즘들이 작용하고 있음을 확실하게 하기 위해서 잔여 시그널링(214)에 앞서 호 셋업 메시징 시퀀스(200)에 포함한다. 이러한 확증은 이동국이 기지국 전송들을 수신할 수 있음을 기지국에 입증시킨다. 그러나, BS ACK 지시(210)와 MS ACK 지시(212)의 교환은 호 셋업 프로세스 동안에 예를 들면 240ms만큼이나 현저한 시간량을 취할 수 있다.

도 3은 무선 통신 시스템에서 이동유닛과 기지국간에 접속을 초기화하는데 사용될 수 있는 향상된 호 셋업 메시징 시퀀스(300)의 제1 실시예를 도시한 도면이다. 수직축은 시간을 나타내나 균일하지도 스케일에 맞게 도시되지 않았다. 바람직하게, 향상된 호 셋업 메시징 시퀀스(300)는 이동유닛(102)으로부터 수신된 개시요청(302)에 응하여 기지국(104)에 의해 포워드 링크로 보내진다. 향상된 호 셋업 메시징 시퀀스(300)에서, 잔여 시그널링(314)의 전송은 바람직하게, BS ACK 지시 바로 직후, 즉 MS ACK 지시(312)의 수신을 기다리지 않고 진행한다. 제1 실시예에서, 잔여 시그널링(314)은 서비스 교섭, 데이터 버스트 핸들링, 핸드오프 처리, 및/또는 인증에 관련된 시그널링을 포함한다. 예를 들면, 이동국(102)의 상태에 따라, 시그널링은 서비스 요청 메시징, 서비스 접속 메시징, 상태 요청 메시징, 및/또는 핸드오프 메시징을 포함할 수 있다.

향상된 호 셋업 메시징 시퀀스(300)는 잔여 시그널링(314)의 전송의 유발이 MS ACK 지시(312)의 수신에서 BS ACK 지시(310)의 전송으로 변경된다는 점에서 종래 기술의 호 셋업 메시징 시퀀스(200)를 개선한다. 이 개선은 BS ACK 지시(310)의 전송 및 MS ACK 지시(312)의 수신에 일반적으로 걸리는 시간을 절약한다. 절약은 240ms일 수 있다.

이러한 개선은 트래픽 채널 초기화 절차들(308)의 완료가 BS ACK 지시(310) 전송을 유발하는 것이기 때문에 가능하다. 종래 기술의 트래픽 채널 초기화 절차들(308) 동안에, 기지국(104)은 이동국(102)이 기지국(104)에 의해 전송되는 충분한 포워드 링크 프레임들을 수신하였다는 것을 나타내는 이동국(102)으로부터의 전송을 기다린다. 이에 따라, 트래픽 채널 초기화 절차들(308)의 부수적 효과는 기지국(104)이 BS ACK 지시(310)를 전송하기에 앞서 이동국(102)이 기지국(104)으로부터 포워드 링크 전송들을 수신할 수 있음을 이동국(102)이 확증한다는 것이다. 그러므로, 트래픽 채널 초기화 절차들(308) 중에 기지국(104)으로부터 이동국(102)이 포워드 링크 프레임들을 수신할 수 있다는 것을 이동국(102)이 이미 확증하였기 때문에, 기지국(104)은 BS ACK 지시(310)의 전송에 바로 이어 잔여 시그널링(314)의 전송을 시작할 수 있고 이동국(102)은 정보를 수신하게 될 것을 기대할 수 있다.

도 4는 무선 통신 시스템에서 이동유닛과 기지국간에 접속을 초기화하는데 사용될 수 있는 향상된 호 셋업 메시징 시퀀스(400)의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 수직축은 시간을 나타내나 균일하지도 스케일에 맞게 도시되지 않았다. 향상된 호 셋업 메시징 시퀀스(400)는 바람직하게는 이동유닛(102)으로부터 수신된 페이지 응답(404)에 응하여 기지국(104)에 의해 포워드 링크로 보내진다. 향상된 호 셋업 메시징 시퀀스(300)에서, 잔여 시그널링(314)의 전송은 BS ACK 지시(310)에 바로 이어서, 즉 MS ACK 지시(312)의 수신을 기다리지 않고, 시작된다.

향상된 호 셋업 메시징 시퀀스(300)와는 반대로, 향상된 호 셋업 메시징 시퀀스(400)는 기지국(104)으로부터 이동국(102)이 페이지 메시지(402)를 수신하는 것부터 시작한다. 이동국은 페이지 응답(404)으로 응답한다. 이 때, 메시징 시퀀스는 위에 기술된 메시징 시퀀스(300)와 유사한 방식으로 계속된다.

도 5는 무선 통신 시스템에서 이동유닛과 기지국간의 접속을 초기화하는데 사용되는 종래 기술의 호 셋업 시퀀스를 도시한 논리 흐름도이다. 논리 흐름(500)은 이동국(102) 및 기지국(104)이 단계(502)에서 트래픽 채널 초기화 절차들(208)을 수행하는 것부터 시작한다. 판정 단계(504)에서는 기지국(104)이 이동국(102)으로부터 전송들을 획득하였는지를 체크한다. 기지국(104)이 이동국(104)으로부터 이들 전송들을 수신하였다면, 흐름은 단계(506)로 진행한다. 단계(506)에서, 기지국(104)은 이동국(102)에 BS ACK 지시(210)를 전송하고 이어서 판정 단계(508)로 진행한다. 판정 단계(508)에서, 이동국(102)은 기지국(104)으로부터 BS ACK 지시(210)를 수신할 때까지 기다린다. 이동국(102)이 기지국(104)으로부터 BS ACK 지시(210)를 수신하였다면, 흐름은 단계(510)로 진행한다. 단계(510)에서, 이동국(102)은 기지국(104)에 MS ACK 지시(2120)를 전송하고 이어서 판정 단계(512)로 진행한다. 판정 단계(512)에서, 기지국(104)은 이동국(102)으로부터 MS ACK 지시(212)를 수신할 때까지 기다린다. 기지국(104)이 이동국(102)으로부터 MS ACK 지시(212)를 수신하였다면, 흐름은 단계(514)로 간다. 단계(514)에서, 기지국은 잔여 시그널링(214)의 전송을 시작한다.

도 6은 무선 통신 시스템에서, 이동유닛과 기지국간에 접속을 초기화하는데 사용될 수 있는 호 셋업 시퀀스의 실시예를 도시한 논리 흐름도이다. 논리 흐름(600)은 이동국(102) 및 기지국(104)이 단계(602)에서 트래픽 채널 초기화 절차들(308)을 수행하는 것부터 시작한다. 판정 단계(604)에서는 기지국(104)이 이동국(102)으로부터 전송들을 획득하였는지를 체크한다. 기지국(104)이 이동국(104)으로부터 이들 전송들을 수신하였다면, 흐름은 단계(606)로 진행한다. 단계(606)에서, 기지국(104)은 BS ACK 지시(310)를 이동국(102)에 전송하고 흐름은 단계(608)로 진행한다. 단계(608)에서, 기지국은 이동국(102)으로부터 MS ACK 지시(212)를 수신할 때까지 기다리지 않고, 잔여 시그널링(314)의 전송을 시작한다. 흐름은 판정 단계(610)로 진행한다. 판정 단계(610)에서, 이동국은 기지국(104)으로부터 BS ACK 지시(310)를 수신할 때까지 기다린다. 이동국(102)이 기지국(104)으로부터 BS ACK 지시(310)를 수신하였다면, 흐름은 단계(612)로 진행한다. 단계(612)에서, 이동국은 MS ACK 지시(312)를 기지국(104)에 전송한다.

이 개시된 바가 페이지 메시지라는 용어를 사용하는 경우, 이 메시지는 페이지 메시지, 일반 페이지 메시지, 혹은 페이징 기능을 수행하는 그 외 다른 어떤 메시지를 나타낼 수 있는 것에 유의한다. 유사하게, 본 개시된 바가 개시 메시지라는 용어를 사용하는 경우, 이 메시지는 개시 메시지, 향상된 개시 메시지, 혹은 통신 개시 기능을 수행하는 그 외 어떤 다른 메시지를 나타낼 수도 있다. 또한, 본 개시된 바가 채널 할당 메시지라는 용어를 사용하는 경우, 이 메시지는 채널 할당 메시지, 향상된 채널 할당 메시지, 혹은 통신 채널 할당 기능을 수행하는 그 외 어떤 다른 메시지를 나타낼 수도 있다. 마지막으로, 본 개시된 바가 MS ACK 지시 및 BS ACK 지시라는 용어들을 사용하는 경우, 이들 메시지들은 실제 지시 메시지들, 대표적인 링크 액세스 제어 핑 메시지들, 혹은 이들 응답 확인 기능들을 수행하는 그 외 어떤 다른 메시지들일 수 있다.

본 개시된 바는 본 발명의 진정한 의도하는 정당한 범위 및 정신을 한정하기보다는 본 발명에 따른 각종 실시예들을 작성하고 사용하는 방법을 설명하기 위한 것이다. 전술한 기술된 바는 개시된 상세한 형태로 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 위에 교시된 바에 비추어 수정 혹은 변형들이 가능하다. 실시예들은 본 발명의 원리 및 이의 실제적인 적용의 최상의 예시를 제공하고, 당업자가 각종 실시예들 및 고찰된 특정 사용에 적합하게 한 각종 수정예들로 본 발명을 이용할 수 있게 하기 위해 선택하여 기술된 것이다. 모든 이러한 수정예들 및 변형예들은, 공정하고, 합법적이고 공정하게 취득된 권리범위에 따라 해석되었을 때, 특허를 위한 본원의 계속 중에 보정될 수 있는 첨부한 청구항들 및 이의 모든 등가물들에 의해 결정되는 본 발명의 범위 내에 있다.

Claims

기지국에 의해 호 셋업 시간을 감소시키는 방법에 있어서:

이동국(MS)에 채널 할당 메시지를 보내는 단계;

상기 MS와 트래픽 채널 초기화 절차들을 수행하는 단계;

상기 트래픽 채널 초기화 절차들을 완료한 후에, 기지국 응답 확인 메시지를 상기 MS에 보내는 단계;

상기 기지국 응답 확인 메시지에 응답한 MS 응답 확인의 수신을 기다리지 않고 상기 MS에 시그널링(signaling) 전송을 진행하는 단계; 및

상기 MS에 시그널링 전송을 진행한 후에, 상기 기지국 응답 확인 메시지에 응답한 MS 응답 확인을 수신하는 단계를 포함하는, 호 셋업 시간 감소 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 MS에 페이지를 전송하는 단계;

상기 페이지에 응답하여 상기 채널 할당 메시지를 보내기 전에, 상기 MS로부터 페이지 응답을 수신하는 단계를 더 포함하는, 호 셋업 시간 감소 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 MS에 시그널링 전송을 진행하는 단계는, 서비스 요청 메시징, 서비스 접속 메시징, 상태 요청 메시징, 및 핸드오프 메시징으로 구성된 그룹으로부터의 시그널링을 상기 MS에 전송하는 단계를 포함하는, 호 셋업 시간 감소 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 MS에 시그널링 전송을 진행하는 단계는, 서비스 교섭, 데이터 버스트 핸들링, 핸드오프 처리, 및 인증으로 구성된 그룹으로부터의 기능들에 관련된 시그널링을 상기 MS에 전송하는 단계를 포함하는, 호 셋업 시간 감소 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 기지국 응답 확인 메시지는 BS ACK 지시 메시지 및 링크 액세스 제어 핑 메시지로 구성된 그룹으로부터의 메시지를 포함하는, 호 셋업 시간 감소 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 MS 응답 확인은 MS ACK 지시 메시지 및 링크 액세스 제어 핑 메시지로 구성된 그룹으로부터의 메시지를 포함하는, 호 셋업 시간 감소 방법.
기지국에 있어서:

이동국(MS)에 메시징을 전송 및 수신하도록 구성된 무선 트랜시버 장비(WTE); 및

상기 WTE에 통신가능하게 결합된 제어기를 포함하고, 상기 제어기는

상기 WTE를 통해 상기 MS에 채널 할당 메시지를 보내고,

상기 WTE를 통해 상기 MS와의 트래픽 채널 초기화 절차들을 수행하고,

상기 WTE를 통해 상기 MS에 기지국 응답 확인 메시지를 보내며,

트래픽 채널 초기화 절차들을 완료한 후에, 상기 기지국 응답 확인 메시지에 응답한 MS 응답 확인을 수신하는 것을 기다리지 않고, 상기 WTE를 통해, 상기 MS에 시그널링 전송을 진행하고,

상기 MS에 시그널링 전송을 진행한 후에, 상기 기지국 응답 확인 메시지에 응답한 MS 응답 확인을 상기 WTE를 통해 수신하도록 구성되는, 기지국.
삭제
제 8 항에 있어서,

상기 제어기는 상기 WTE를 통해 상기 MS에 페이지를 전송하고,

상기 페이지에 응답하여 상기 채널 할당 메시지를 보내기 전에, 상기 WTE를 통해 상기 MS로부터 페이지 응답을 수신하도록 더 구성되는, 기지국.
제 8 항에 있어서,

상기 제어기는 상기 채널 할당 메시지를 보내기 전에, 상기 WTE를 통해 상기 MS로부터 개시 메시지를 수신하도록 더 구성되는, 기지국.
제 8 항에 있어서,

상기 MS에 시그널링 전송을 진행하는 단계는, 서비스 요청 메시징, 서비스 접속 메시징, 상태 요청 메시징, 및 핸드오프 메시징으로 구성된 그룹으로부터의 시그널링을 상기 MS에 전송하는 단계를 포함하는, 기지국.
제 8 항에 있어서,

상기 MS에 시그널링 전송을 진행하는 단계는, 서비스 교섭, 데이터 버스트 핸들링, 핸드오프 처리, 및 인증으로 구성된 그룹으로부터의 기능들에 관련된 시그널링을 상기 MS에 전송하는 단계를 포함하는, 기지국.
제 8 항에 있어서,

상기 트래픽 채널 초기화 절차들을 수행하는 단계는, 상기 MS가 상기 MS로의 기지국 메시징을 성공적으로 수신하고 있다는 표시를 수신하는 단계를 포함하는, 기지국.