KR100798191B1

KR100798191B1 - 다차원 이동통신망에서의 부하분담을 위한 이동 단말의 호설정 방법

Info

Publication number: KR100798191B1
Application number: KR1020060132605A
Authority: KR
Inventors: 김영준
Original assignee: 엘지노텔 주식회사
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-01-24

Abstract

비동기, 동기망이 혼재된 다차원 망 내에서 비동기망의 혼잡이 발생시 동기망을 활용하여 부하를 분담할 수 있는 비동기, 동기망이 혼재한 이동통신망과 무선망 제어기 및 이를 위한 부하 분담 및 이동 단말의 호 설정 방법이 개시된다. 일 실시예에 의하면, 비동기망의 이동 단말로부터 전송된 RRC 연결 메시지를 수신시, 해당 셀이 혼잡하면 RRC 연결 거절 메시지내에 동기망으로 호를 재접속을 요청하는 내용을 추가하여 이동 단말로 전송함으로써, 이동 단말이 동기망으로 호 재접속을 시도하게 할 수 있다. 이러한 기능을 통하여, 비동기, 동기망이 혼재된 듀얼모드 망에서 비동기망의 혼잡 발생시 이동 단말의 RRC 연결 요청에 대해 호 연결을 동기망으로 유도함으로써 동기망을 활용하여 부하를 분담할 수 있으며, 이동 단말의 RRC 연결 시간을 단축할 수 있다.

WCDMA, CDMA, 혼재, RRC, 연결, 거절, 메시지

Description

다차원 이동통신망에서의 부하분담을 위한 이동 단말의 호 설정 방법{CALL SETUP METHOD FOR LOAD BALANCING IN MULTI-DIMENSIONAL MOBILE COMMUNICATION NETWORK}

도 1은 일반적인 다차원 이동통신망의 구조도,

도 2는 도 1의 비동기 이동통신망의 프로토콜 구조도,

도 3a 및 도 3b는 일반적인 RRC 연결과정 및 거절과정의 메시지 흐름도,

도 4a 내지 도 4e는 RRC 연결 거절 메시지의 형식 테이블,

도 5는 도 1의 RNC의 부하 분담을 위한 RRC 연결 설정 제어 순서도,

도 6은 일 실시예에 따른 RNC의 내부 구성도,

도 7a 및 도 7b는 일 실시예가 적용되는 듀얼모드 이동 단말의 구성을 설명하기 위한 블록도,

도 8a는 일 실시예에 따른 RRC 연결 거절 메시지의 포맷,

도 8b는 망 접속 정보 참조 항목 형식 테이블,

도 9는 일 실시예에 따른 RNC의 부하 분담 방법의 순서도,

도 10은 일 실시예에 따른 이동 단말의 호 재접속 방법의 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 이동 단말 20 : 비동기 이동통신망

30 : 동기 이동통신망 610 : RNC

611 : RRC 제어부 613 : 송수신부

615 : 운영자 DB 616 : 중첩셀 정보

618 : 우선 재접속 정보

본 발명은 다차원 이동통신망에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비동기, 동기망이 혼재된 다차원 망 내에서 비동기망의 혼잡이 발생시 동기망을 활용하여 부하를 분담할 수 있는 비동기, 동기망이 혼재한 이동통신망과 무선망 제어기 및 이를 위한 부하 분담 및 이동 단말의 호 설정 방법에 관한 것이다.

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)는 유럽 및 기타 지역에서 광범위하게 사용되는 GSM(Global System for Mobile communication) 및 GPRS(General Packet Radio Services)를 기반으로 하며 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템이라고도 칭해진다. CDMA-2000은 한국, 미국, 일본 등에서 사용되는 IS-95나 J-STD008 등 2세대 CDMA 시스템을 기반으로 한다. 현재는 상기 두 시스템들을 화합(harmonization)하는 추세이며, 이에 따라 상기 두 시스템들 간의 호환을 위한 여러 가지 기술이 연구되고 있다.

일반적인 다차원 이동통신망의 구성은, 도 1에 도시된 바와 같다. 이하에서WCDMA 기술을 기반으로 하는 이동통신 시스템을 비동기 이동통신망이라 하고, CDMA 기술을 기반으로 하는 이동통신 시스템을 동기 이동통신망이라 칭한다. 비동기 이동통신망(20)은 이동 단말(10)과의 무선 구간 통신을 위한 기지국으로서의 노드 B(200), 노드 B(200)의 제어를 위한 기지국 제어기인 무선망 제어기(RNC: Radio Network Controller)(210), RNC(210)와 연결되어 이동 단말(10)로 서비스를 제공하기 위한 호 교환을 수행하는 비동기 교환기(MSC:Mobile Switching Controller)(220), MSC(220)와 No.7 공통신호망(230)을 통해 연결되는 단문 서비스 센터(SMSC, 240), 지능망 제어기(SCP, 250) 및 홈위치 등록기(HLR, 260), RNC(210)와 GPRS(General Packet Radio Service)망(280) 사이에 연결되어 이동 단말(10)의 위치를 감시하고 보안 및 접근 제어 기능을 수행하는 SGSN(Serving GPRS Support 노드, 270), SGSN(104)와 GPRS(General Packet Radio Service)망(280)을 통해 연결되고, 인터넷(40)에 접속되어 외부 패킷과의 연동을 지원하는 GGSN(Gateway GPRS Support 노드, 290)을 포함한다. 그리고, 비동기 이동통신망(20)에서 MSC(220), GPRS망(280), SGSN(270) 및 GGSN(290) 등은 코어망을 형성한다.

또한, 동기 이동통신망(30)은 이동 단말(10)과 무선 구간 통신을 지원하는 기지국(300), 기지국(300)을 제어하기 위한 기지국 제어기(BSC: Base Station Controller)(310), 하나 이상의 기지국 제어기와 연결되어 호 교환을 수행하기 위한 교환기(MSC, 320), 교환기(320)와 No.7 공통신호망(330)을 통해 연결되는 단문 서비스 센터(SMSC, 340), 지능망 제어기(SCP, 350) 및 홈위치 등록기(HLR, 360), 기지국 제어기와 접속되어 가입자에게 패킷 데이터 서비스를 제공하기 위한 패킷 데이터 서비스 노드(PDSN, 370), 패킷 데이터 서비스 노드(370)와 인터넷(40) 간의 접속을 지원하기 위한 데이터 코어망(DCN, 380)을 포함하여 구성된다. 비동기 이동통신망(20) 및 동기 이동통신망(30)의 교환기(220, 320)간의 핸드오버 관련 MAP을 상호 변환을 수행하는 역할을 하는 상호 연동부(IWF; 50)가 No.7 공통신호망(230, 330)을 통해 상호 접속되어 이동 단말(10)의 핸드오버 등에 필요한 정보를 송수신하게 된다.

이동 단말(10)은 듀얼 밴드 듀얼 모드(이하, 'DBDM'이라 함) 이동 단말로서, 비동기 이동통신 서비스와 동기 이동통신 서비스를 모두 제공 가능한 형태이며, 비동기 이동통신망(20) 및 동기 이동통신망(30)과 각각 무선 접속하여 음성 및 데이터 서비스를 이용할 수 있다. 노드 B(200)는, RNC(210)에 의해서 관리되며, 상향 링크로는 이동 단말(10)의 물리 계층이 보내는 정보를 수신하고 하향링크로는 이동 단말(10)로 데이터를 송신함으로써 이동 단말(10)에 대한 비동기망의 접속점(Access Point) 역할을 담당한다. RNC(210)는 무선 자원의 할당 및 관리를 담당하고 코어망과의 접속점 역할을 담당한다.

도 2는 WCDMA의 무선 접속망 규격을 기반으로 한 이동 단말과 비동기망 사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조이다. 도 2의 무선인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자 평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)의 전달을 위한 제어 평면(Control Plane)으로 구분된다. 그리고, 도 2의 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층) 및 L3(제3계층)로 구분될 수 있다.

제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층으로 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control)계층과 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되며, 전송채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이에서는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control: MAC)는 논리채널 (Logical Channel)을 통하여 상위 계층인 무선링크제어(Radio Link Control) 계층으로 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control: RLC계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원하며, 상위계층으로부터 내려온 RLC 서비스데이터단위 (Service Data Unit: SDU)의 분할 및 연결(Segmentation and Concatenation) 기능을 수행할 수 있다. 제3계층의 가장 하부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control: RRC)계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선 베어러(Radio Bearer: RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 RNC간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미하고, 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. 특정 단말의 RRC계층과 RNC의 RRC 계층 이 서로 RRC 메시지를 주고 받을 수 있도록 연결되어 있을 때 해당 단말은 RRC 연결상태에 있게 되며, 연결되어 있지 않을 때 해당 단말은 휴지상태에 있게 된다.

RRC연결 과정의 시작은 단말의 RRC의 상위단이 명령한다. 즉 단말의 RRC는 임의적으로 RRC연결 과정을 시작할 수는 없으며, 항상 상위단이 지시를 할 경우에만 수행한다. 그리고, RRC의 상위단은 RRC연결이 무엇을 위해서 이루어진다는 것을 알려주기 위해 RRC에게 설정 이유값(establishment cause) 값을 알려준다. 이하 단말의 RRC 상태(RRC state)와 RRC 연결 방법에 대하여 상술한다. RRC 상태란 단말의 RRC가 RNC의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 나타내며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결상태(connected state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 휴지상태(idle state)라고 부른다.

사용자가 단말의 전원을 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 휴지상태로 유지된다. 휴지상태를 유지하던 단말은 RRC 연결할 필요가 있을 때, RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 RNC의 RRC와 RRC 연결을 함으로써 RRC 연결상태로 천이한다. 휴지상태에 있던 단말이 RRC 연결할 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있다. 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하거나, RNC로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다. 휴지상태의 단말이 RNC와 RRC 연결을 맺기 위해서는 상기한 바와 같이 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 진행해야 한다. RRC 연결 과정은 크게 단말이 RNC로 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지 전송하고, 이에 응답하여 RNC가 단말로 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 전송하며, 다시 단말이 RNC로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 세 단계로 이루어진다.

도 3a에는 일반적인 RRC 연결과정이 도시된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 휴지상태의 단말은 통화 시도 또는 RNC의 페이징에 대한 응답 등의 이유로 RRC 연결을 맺고자 할 경우, 먼저 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 RNC로 전송한다. 상기 RRC 연결 요청 메시지에는 단말의 초기 단말 식별자(Initial UE identity)와 RRC 연결이유(Establishment cause) 등(도 4a 참조)이 포함되며, 상기 초기단말식별자는 전세계 어느 지역에서도 해당 단말을 식별할 수 있는 단말 고유의 식별자를 의미한다. 상기 RRC 연결 이유는 여러 가지가 있는데, 예를 들면 통화 시도라던가 페이징에 대한 응답 등의 이유가 있다. 단말은 RRC 연결 요청 메시지를 전송함과 동시에 타이머를 구동하고, 타이머가 만료될 때까지 RNC로부터 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지 또는 RRC 연결 거절(RRC connection reject) 메시지를 수신하지 못하면, RRC 연결 요청 메시지를 재전송한다. 상기 RRC 연결 요청 메시지의 최대 전송 회수는 특정 값으로 제한되어 있다.

단말로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신한 RNC는 무선 자원이 충분한 경우에는 단말의 RRC 연결 요청을 수락한 후 단말로 응답 메시지인 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 전송한다. 상기 RRC 연결 설정 메시지에는 초기단말 식별자, 무선망 임시식별자(Radio Network Temporary Identity: RNTI) 및 무선 베어러 설정 정보 등이 포함된다. 상기 무선망 임시식별자는 RNC가 연결상태 단말을 식별하기 위해 할당하는 단말 식별자로서, RRC 연결이 존재하는 경우에만 사용되 며, 또한 RNC 내에서만 사용된다. 따라서, RRC 연결이 설정된 이후에 단말은 RNC와 초기 단말식별자 대신에 무선망 임시식별자를 사용하여 통신한다.

RRC 연결 설정 메시지를 수신한 단말은 먼저 해당 메시지에 포함되어 있는 초기 단말식별자와 자신의 식별자를 비교하여, 수신한 메시지가 자신에게 전송된 메시지인지 확인한다. 확인 결과 자신에게 전송된 메시지인 경우, 단말은 RNC가 할당한 무선망 임시식별자를 저장하고, 이를 이용하여 RNC로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송한다. 이때, RRC 연결 설정 완료 메시지에는 단말의 성능 정보 등이 포함된다. 단말이 RRC 연결 설정 메시지를 성공적으로 전송하면, 단말은 RNC와 RRC 연결을 설정하고 RRC 연결상태로 천이한다. 도 3a에 도시된 RRC 연결과정은 RNC가 단말의 RRC 연결 요청을 수락한 경우에 진행되는 과정이지만, RNC는 예를 들어 무선 자원이 충분하지 않은 경우 단말의 RRC 연결 요청을 거절할 수도 있다.

도 3b는 RNC에 의한 종래의 RRC연결 거절과정을 나타낸 도면이다. 도 3b를 참조하면, 먼저 휴지상태의 단말은 RNC로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하고, RRC 연결 요청 메시지를 수신한 RNC는 RRC 연결을 거절할 필요가 있을 경우 단말로 RRC 연결 거절 메시지를 전송한다. 이 경우, RND는 RRC 연결 거절 메시지에 초기단말 식별자와 거절이유를 포함시켜, 단말로 하여금 어떤 이유로 RRC 연결 요청이 거절되었는지 알 수 있도록 한다. RRC 연결 거절 메시지를 수신한 단말은 초기단말 식별자를 통해 자신의 메시지임을 확인한 후 RRC 연결 시도를 중단한다. 만약, RRC 연결 거절 메시지에 포함된 초기단말식별자가 자신의 초기단말 식별자와 다를 경 우, 단말은 수신한 메시지를 폐기하고, 계속하여 RRC 연결 설정 메시지 또는 RRC 연결 거절 메시지를 수신 대기한다.

RNC(210)의 RRC 연결 거절 메시지의 형식은 도 4a에 도시된 바와 같이, 거절 이유(Rejection cause) 참조 항목과, 대기 시간(Wait time) 참조 항목, 호 재접속 정보(Redirection info) 참조 항목을 포함한다. 도 4b에 도시된, 거절 이유 참조 항목의 거절이유는 셀 혼잡(congestion)을 나타낸다.

호 재접속 정보 참조 항목은, 도 4c에 도시된 바와 같이, 다른 주파수 재접속을 위한 주파수 정보(Frequency info) 참조 항목과 다른 망 접속을 위한 망 접속 정보(Inter-RAT(Radio Access Technology) info) 참조 항목을 포함한다. 그리고, 망 접속 정보(Inter-RAT info) 참조 항목은 도 4d에 도시된 바와 같이, GSM망으로 접속을 나타낸다. 도 4e는 도 4a 내지 도 4d의 RRC 거절 메시지 형식을 간략화한 것이며, 셀의 혼잡으로 인해 다른 주파수 또는 GSM망으로 재접속을 지시하는 내용의 테이블이다. RNC(210)는 RRC 연결 요청 메시지 수신시 셀 용량이 과부하인 경우 부하 분담을 위해, 상술한 도 4a 내지 도 4d의 메시지 형식에 기초하여 RRC 연결 거절 메시지를 작성하여 이동 단말(10)로 전송한다.

RNC(210)가 RRC 연결 요청 메시지를 수신시, 부하 분담을 위해 다음과 같은 동작을 한다. 도 5에 도시된 바와 같이, RNC(210)는 RRC 연결 요청 메시지를 수신하면(S101), 메시지를 수신한 셀의 용량이 충분한지 확인한다(S103). 해당 셀에 용량이 충분할 경우, RNC(210)는 RRC 연결 요청 메시지가 수신된 셀로 호 설정을 한다(S104). 그러나, 해당 셀에 용량이 불충분하면, RNC(210)는 중첩된 다른 주파수 셀의 용량을 분석하여(S105), 중첩된 다른 주파수 셀의 용량이 충분한지 확인한다(S107). 확인 결과, 다른 주파수 셀의 용량이 충분한 경우, RNC(210)는 다른 주파수 셀로 재접속하라는 내용을 포함한 RRC 연결 거절 메시지를 전송하여 다른 주파수 셀로 호를 유도한다(S108). 그러나, 중첩된 다른 주파수 셀의 용량이 불충분한 경우에는, 중첩된 GSM망이 있는지 여부를 확인한다. 중첩된 GSM망이 존재하는 경우(S109), 중첩된 다른 GSM망으로 재접속하라는 내용을 포함한 RRC 연결 거절 메시지를 전송하여 중첩된 GSM망으로 호를 유도한다(S111). 그러나, 중첩된 GSM망이 없는 경우에는 일정 대기 시간 이후에 호를 재시도한다(S110).

따라서, 종래에는 다차원 이동통신망에서 셀의 과부하가 발생해도 부하 분담을 위한 RRC 연결 거절 메시지를 통해 비동기망내의 다른 주파수 셀이나 GSM망으로 호를 유도하는 스펙만이 존재할 뿐이므로, 동기망으로 호를 유도할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 다차원 이동통신망에서 비동기망의 혼잡 발생시 비동기 모드에서 동작하던 이동 단말의 RRC 연결 요청에 대해 호 연결을 동기망으로 유도함으로써 동기망을 활용하여 부하를 분담할 수 있으며, 이동 단말의 RRC 연결 시간을 단축가능한 다차원 이동통신망과 무선망 제어기 및 이를 위한 부하 분담 및 이동 단말의 호 설정 방법을 제공하는 것이다.

일 실시예에 의하면, 비동기모드에서 동작하는 이동 단말로부터 비동기망에접속하기 위해 전송된 RRC 연결 메시지를 수신시, 해당 셀이 혼잡하면 RRC 연결 거 절 메시지내에 동기망으로 호를 재접속을 요청하는 내용을 추가하여 이동 단말로 전송함으로써, 이동 단말이 동기망으로 호 재접속을 시도하게 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우에는 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.

도 6은 일 실시예에 따른, 다차원 이동통신망에서 WCDMA의 무선망 제어기인 RNC(610)의 내부 구성도이다. 도 6에서는 RNC(610)의 RRC 연결에 관련된 구성요소만을 도시하지만, 본 실시예에 따른 RNC(610)은 도 1에 도시된 바와 같은 일반적인 다차원 이동통신망에서 예를 들어 RNC(210)을 대신하여 사용될 수 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시예에 따른 RNC(610)의 구성과 동작을 설명하는데 있어서 도 1의 이동통신망의 구성을 참조하도록 한다. 도 6에 도시된 바와 같이, RNC(610)는 RRC 제어부(611)와, 노드 B(200) 및 코어망과 통신하기 위한 송수신부(613)와, 중첩셀 정보와 우선 재접속 셀 정보가 저장되는 운영자 DB(615)를 포함한다.

운영자 DB(615)에 저장되는 우선 재접속 정보는 이동 단말이 속한 WCDMA셀 과부하시 GSM망과 동기망 중 어느 것으로 우선적으로 재접속을 지시하기 위한 정보로서, 운영자에 의해 설정된다. 본 실시예에 따라, 우선 재접속 정보를 CDMA로 설정함으로써 WCDMA셀 과부하시 이동 단말이 동기망으로 재접속하게 할 수 있다.

RNC(610)는 이동 단말(10)로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신하면, 비동기망의 부하 분담을 위해, 이동 단말(10)이 위치한 현재 셀의 용량이 충분한지 분석 한다. RNC(610)는 예를 들어, 공통 측정(Common measurement) 방식을 이용하여 노드 B(200)의 TX 파워와 RX 파워를 이용하여 분석할 수 있다. RNC(610)는 상기 분석 결과, 다른 주파수 셀의 용량이 충분하면 다른 주파수 셀로 호를 유도한다. 이를 위해, RNC(610)는 후술할 도 8b의 포맷 1에 따라 RRC 연결 거절 메시지에 다른 주파수 정보를 포함하여 이동 단말(10)로 전송한다. 그러나, 다른 주파수 셀의 용량이 충분하지 않으면, RNC(610)는 중첩된 GSM/CDMA 망이 존재하는지 확인한다. 예를 들어, RNC(610)는 운영자 DB(610)에 저장된 중첩셀 정보(516)에 기초하여 중첩셀이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. RNC(610)는 GSM망과 동기망이 모두 존재하면, 운영자 DB(615)에 저장된 운영자 파라미터의 우선(Priority) 재접속 정보(518)에 따라 도 1의 GSM망(20) 또는 동기망(30)으로 호를 유도한다. 즉, 본 실시예에 따라, RNC(610)는 후술할 도 8b의 포맷 3에 따라, RRC 연결 거절 메시지에 GSM망과 동기망과 같은 타망으로 접속을 유도하는 내용을 추가하여 이동 단말(10)로 전송한다.

도 7a 및 도 7b는 일 실시예에 따른 이동 단말의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 7a를 참조하면, 해당 이동 단말(10)은 동기식 이동통신과 비동기식 이동통신 모두를 지원하기 위한 것으로 각각의 프로토콜 스택을 구현하기 위한 구성요소들을 포함한다. 구체적으로, 이동 단말(10)은 크게 나누어 동기 이동통신망(200) 및 비동기 이동통신망(100)과의 전파 송수신을 위한 안테나(100)와, 동기식 통신을 위한 동기 무선장치(110)와, 비동기식 통신을 위한 비동기 무선장치(120)와, 동기식 및 비동기식 통신시 공통된 자원을 제공하기 위한 공통모 듈(140)을 포함한다.

동기 무선장치(110)는 무선송수신을 위한 동기 무선 송수신부(112)와, 동기 모뎀부(113)를 포함하며, 동기 무선송수신부(112)의 일측은 듀플렉서(111)를 통하여 안테나(100)와 접속되고 타측은 동기 모뎀부(113)와 접속된다.

또한, 비동기 무선장치(120) 또한 무선송수신을 위한 비동기 무선송수신부(122)와, 비동기 모뎀부(123)를 포함하며, 비동기 무선송수신부(122)의 일측은 듀플렉서(121)를 통하여 안테나(100)와 접속되고 타측은 비동기 모뎀부(123)와 접속된다.

도 7b는 일 실시예에 따른 이동 단말의 공통모듈의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 7b를 참조하면, 이동 단말의 공통 모듈(140)은, 동기 무선장치(110) 및 비동기 무선장치(120)의 각 모뎀부(113 및 123)와 접속되는 복수개의 듀얼포트램(Dual Port RAM, 이하 'DPRAM'이라 칭함)(141 및 142)과, DPRAM(141 및 142)과 접속되며 이동 단말(10)의 동기 및 비동기 통신의 전반적인 제어와 어플리케이션 실행을 수행하는 메인 프로세서(143)를 포함한다.

메인 프로세서(143)에는 데이터 저장을 위한 메모리(144)와, 주변장치의 접속을 위한 I/O장치(145) 및 전력제어를 위한 전력제어모듈(이하 'PWM'이라 칭함)(146)과, 음성처리를 위한 코덱(미도시)이 접속된다. I/O장치(145)로서, 사용자로부터 키명령을 입력받기 위한 키입력부(미도시)와, 사운드 출력부(미도시) 및 표시부(미도시) 등의 주변장치가 접속된다. 상술한 구성을 가지는 메인 프로세서(143)는 동기 무선장치(110)와 비동기 무선장치(120)를 선택적으로 활성화/파킹 모드로 설정한다.

이동 단말은, 초기 전원이 투입되면 메인 프로세서(143)는 우선적으로 비동기 통신을 선택한다. 이에 따라서 메인 프로세서(143)는 동기 무선장치(110)를 파킹모드로 설정하고, 비동기 무선장치(120)를 활성화상태로 설정한다. 비동기 이동통신망(100)의 신호가 수신되었다고 판단되면 메인 프로세서(443)는 비동기 이동통신망(20)의 노드B(200)로부터 전송되는 신호의 강도에 따라 PLMN 및 셀 선택을 수행한다. 그리고 메인 프로세서(143)는 비동기 이동통신망(20)으로 등록요청 메시지를 전송하여, 비동기 MSC(220)를 통하여 HLR(260)로 위치등록을 수행한다.

일 실시예에 따라, 메인 프로세서(143)는 호 셋업을 위해 RRC 연결 요청 메시지를 비동기망에 전송한 후, 비동기망의 RNC(210)로부터 후술할 RRC 연결 거절 메시지를 수신하면, RRC 연결 거절 메시지내에 포함된 CDMA 망 재접속 정보를 독출하여, CDMA 망으로 재접속을 수행한다. 이를 위해, 이동 단말의 메인 프로세서(443)는 현재 활성화 되어있는 비동기 무선장치(120)를 파킹모드로 설정하고, 파킹모드인 동기 무선장치(110)를 활성화상태로 설정하여 CDMA 망(30)으로 접속한다. 그리고 메인 프로세서(143)는 등록요청메시지를 CDMA 망(30)으로 전송하여 HLR(360)로의 위치등록을 수행하고, 아이들 상태로 대기한다.

도 8a는 일 실시예에 따른 RRC 연결 거절 메시지의 포맷이고, 도 8b는 망 접속 정보 참조 항목 형식이다. 도 8a에 도시된 바와 같이, RRC 연결 거절 메시지의 거절 이유(Rejection Cause) 항목에 '혼잡(congestion)'을 명시하고, 제1 포맷으로서 다른 주파수 정보 접속을 위한 일정 주파수 [FA]와, 제2 포맷으로서 GSM망 접속 을 위한 [GSM]와, 제3 포맷으로서 동기망 접속을 위한 [CDMA]을 명시한다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따라 망 접속 정보(Inter-RAT info) 참조 항목에, 동기망을 추가하여, 이동 단말이 동기망에 접속할 수 있도록 한다. 이러한 RRC 연결 거절 메시지에 의해 이동 단말은 동기망으로 호 재접속을 시도하게 된다.

도 9는 일 실시예에 따른 RNC(610)의 부하 분담 방법의 순서도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 이동 단말(10)로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신하면(S1), RNC(610)는 RRC 연결 요청 메시지를 수신한 셀에 용량이 충분한지 분석한다. 예를 들어, RNC(610)가 공통 측정(Common measurement) 방식을 이용하여 노드B(200)의 TX 파워와 RX 파워를 이용하여 분석한다. 분석 결과, 다른 주파수 셀의 용량이 충분하면 다른 주파수 셀로 호를 유도하고(S8), 다른 주파수 셀의 용량이 충분하지 않으면, 중첩된 GSM/CDMA 망이 존재하는지 확인한다(S11). 예를 들어, RNC(610)는 운영자 DB(615)내에 중첩셀 정보에 기초하여 중첩셀이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다. GSM망과 동기망이 모두 존재하면, RNC(610)는 운영자 DB(615)내의 운영자 파라미터의 우선(Priority) 재접속 설정에 따라 도 1의 GSM망(20) 또는 동기망(30)으로 호를 유도한다. 이를 위해, RRC 연결 거절 메시지에 GSM망과 동기망과 같은 타망으로 접속을 유도하는 내용을 추가하여 이동 단말로 전송한다. 본 실시예에서, 운영자 DB(615)의 우선 재접속 설정을 동기망(30)으로 함으로써, 동기망의 활용도를 높일 수 있다. 또한, GSMA망(20)과 GSM망(30) 중 어느 하나만 존재하는 경우에는, 존재하는 GSMA망(20) 또는 동기망(30)으로 접속을 유도하는 내용을 추가하여 이동 단말(10)로 전송한다.

도 10은 일 실시예에 따른 이동 단말의 호 접속 방법의 순서도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 이동 단말(10)이 RRC 연결 요청 메시지를 전송한 후(S21), RNC(610)로부터 RRC 연결 거절 메시지를 수신하면(S23), RRC 연결 거절 메시지내에 포함된 CDMA 망 재접속 정보를 독출한다(S25). 그리고, 이동 단말(10)은 CDMA 망(30)으로 호 재접속을 시도한다.

본 발명 및 그 다양한 기능적 구성요소들은 특정 실시예들로 설명되었으나, 본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있으며, 시스템, 서브시스템, 구성요소들 또는 이들의 서브 구성요소들로 활용될 수 있음을 이해해야 한다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 본 발명의 요소들은 필요한 작업들을 수행하기 위한 명령어들/코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체와 같은 머신 판독 가능 매체, 컴퓨터 프로그램 제품 내에 저장될 수 있으며, 또는 캐리어 웨이브로 구체화되는 컴퓨터 데이터 신호 또는 캐리어에 의해 변조된 신호에 의해 전송 매체 또는 통신 링크를 통해 전송될 수 있다. 머신 판독 가능 매체 또는 프로세서 판독 가능 매체는 머신(예컨대, 프로세서, 컴퓨터 등)에 의해 판독되고 실행 가능한 형태로 정보를 저장 또는 전송할 수 있는 임의의 매체를 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내 에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

이상 실시예들에 따르면, 비동기망과 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망에서 비동기망의 혼잡 발생시 이동 단말의 RRC 연결 요청을 동기망으로 유도함으로써 동기망을 활용하여 부하를 분담할 수 있으며, 이동 단말의 RRC 연결 시간을 단축가능할 수 있다.

Claims

비동기망과 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망에서 이동 단말과 기지국 사이의 무선 통신을 제어하는 무선망 제어기로서,

상기 비동기망에서 동기, 비동기망에 접속이 가능한 단말기로부터의 요청에 따라 호 설정 처리시 과부하가 걸리면, 비동기망과 동기망 중 어느 하나로의 접속을 시도하기 위한 접속 설정에 관련된 적어도 하나의 파라미터 정보를 포함하는 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하고, 상기 이동 단말은 상기 접속 거절 메시지 내에 포함된 파라미터 정보에 근거하여 동기망으로 호 재접속을 수행하는, 무선망 제어기.
제1항에 있어서,

중첩셀 정보와 우선 재접속 셀 정보가 저장되는 운영자 데이터 베이스를 포함하며,

상기 이동 단말이 속한 셀 용량을 감지하여 충분하지 않은 경우, 중첩된 비동셀과 동기셀 중 적어도 하나가 있는지 여부를 상기 중첩셀 정보에 근거하여 판단하고, 상기 판단결과, 중첩된 비동기셀 및 동기셀이 모두 있는 경우, 상기 우선 재접속 셀 정보에 근거하여, 중첩 동기셀과 중첩 비동기셀 중 어느 하나로 호를 재접속하도록 중첩셀 정보를 삽입한 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는, 무선망 제어기.
제2항에 있어서,

중첩 비동기셀만 있는 경우 상기 중첩 비동기셀로 호를 재접속하도록 상기 중첩된 비동기셀 정보를 삽입한 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하고,

중첩 동기셀만 있는 경우 중첩된 동기셀로 호를 재접속하도록 상기 중첩된 동기셀 정보를 삽입한 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는, 무선망 제어기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접속 거절 메세지는 RRC(Radio Resource Control) 연결 거절 메시지인, 무선망 제어기.
비동기망과 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망으로서,

상기 비동기망에 마련되어, 이동 단말로부터의 요청에 따라 호 설정시 과부하가 감지되면, 비동기망과 동기망 중 어느 하나로의 접속을 시도하기 위한 접속 설정에 관련된 적어도 하나의 파라미터 정보를 포함하는 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 무선망 제어기를 포함하는, 비동기, 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망.
제5항에 있어서,

상기 무선망 제어기는 중첩셀 정보와 우선 재접속 셀 정보가 저장되는 운영자 데이터베이스를 포함하며,

상기 무선망 제어기는 상기 이동 단말이 속한 셀 용량이 충분하지 않은 경우, 중첩된 비동셀과 동기셀 중 적어도 하나가 있는지 여부를 상기 중첩셀 정보에 근거하여 판단하고,

상기 판단결과, 중첩된 비동기셀 및 동기셀이 모두 있는 경우, 상기 우선 재접속 셀 정보에 근거하여, 중첩 동기셀과 중첩 비동기셀 중 어느 하나로 호를 재접속하도록 중첩셀 정보가 포함된 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는, 비동기, 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망.
제6항에 있어서,

상기 무선망 제어기는, 상기 판단 결과,

중첩 비동기셀만 있는 경우에는 상기 중첩 비동기셀로 호를 재접속하도록 중첩 비동기셀 정보가 포함된 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하고,

중첩 동기셀만 있는 경우에는 중첩된 동기셀로 호를 재접속하도록 중첩 동기셀 정보가 포함된 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는, 비동기, 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접속 거절 메세지는 RRC 연결 거절 메시지인, 비동기, 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망.
비동기망과 동기망이 혼재된 이동통신망의 부하 분담 방법으로서,

상기 비동기망이 이동 단말로부터의 호 설정 메시지를 수신하는 단계와,

상기 호 설정을 수행하는 상기 비동기망의 적어도 하나의 네트워크 요소의 과부하를 감지하는 단계와,

상기 비동기망과 상기 동기망 중 어느 하나로의 접속을 시도하기 위한 접속 설정에 관련된 적어도 하나의 파라미터 정보를 포함하는 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 비동기, 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망의 부하 분담 방법.
제9항에 있어서,

상기 네트워크 요소는 상기 비동기망의 무선망 제어기이며,

상기 무선망 제어기는 상기 이동 단말이 속한 셀 용량이 충분하지 않은 경우 중첩된 비동기셀과 동기셀 중 적어도 하나가 있는지 여부를 상기 무선망 제어기의 운영자 데이터베이스에 저장된 중첩셀 정보에 근거하여 판단하는 단계와,

상기 판단 결과, 중첩된 비동기셀 및 동기셀이 모두 있는 경우, 상기 운용자 데이터베이스에 저장된 우선 재접속 셀 정보에 근거하여, 중첩 비동기셀과 중첩 동기셀 중 어느 하나로 호를 재접속하도록 하는 중첩셀 정보가 포함된 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는, 비동기, 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망의 부하 분담 방법.
제10항에 있어서,

상기 판단결과, 중첩된 비동기셀만 있는 경우 중첩된 비동기셀로 호를 재접속하도록 상기 중첩된 비동기셀 정보가 포함된 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 단계와,

상기 판단 결과, 중첩된 동기셀만 있는 경우 중첩된 동기셀로 호를 재접속하도록 상기 중첩된 동기셀 정보가 포함된 접속 거절 메시지를 상기 이동 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는, 비동기, 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망의 부하 분담 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 접속 거절 메세지는 RRC 연결 거절 메시지인, 비동기, 동기망이 혼재된 다차원 이동통신망의 부하 분담 방법.
비동기망과 동기망의 중첩셀에 존재하는 해당 망에 모두 접속가능한 이동 단말의 호 설정 방법으로서,

상기 비동기망으로 호 접속을 요청하는 단계와,

접속 거절 메시지를 수신하는 단계와,

상기 접속 거절 메시지에 포함된, 동기망과 비동기망 중 어느 하나의 재접속 설정에 관련된 파라미터 정보를 추출하는 단계와,

상기 접속 거절 메시지의 상기 파라미터 정보에 기초하여 새로운 접속 시도를 위한 적어도 하나의 파라미터값을 설정하는 단계를 포함하는, 이동 단말의 호 설정 방법.
제13항에 있어서,

상기 접속 거절 메시지는 RRC 연결 거절 메시지인, 이동 단말의 호 설정 방법.