KR100941755B1 - 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단말에서 개시하는 추적영역 갱신절차에 더하여 네트워크에서 개시하는 추적영역 갱신절차를 제공하도록 한 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법에 관한 것으로, 단말이 새로운 추적영역으로 이동할 때 핸드오버를 수행하는 이동통신시스템에서 추적영역을 갱신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 경로 스위치 요구 메시지를 수신받아 추적영역 식별자가 변경되었는지를 확인하며, 이에 추적영역 식별자가 변경된 경우에, 바로 추적영역 갱신 승인 메시지를 생성시켜 단말로 전송하여 추적영역을 갱신하도록 함으로써, 무선 상의 시그널링 부하를 감소시키고 단말의 전력소모를 줄일 수 있다.

이동통신시스템, 추적영역, 갱신, 아이들상태, 액티브상태

Description

이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법{METHOD OF UPDATING TRACKING AREA IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신시스템에서 이동성 관리를 위해 수행되는 절차로서 추적영역 갱신(Tracking Area Update) 방법에 관한 것으로, 특히 단말에서 개시하는 추적영역 갱신절차에 더하여 네트워크에서 개시하는 추적영역 갱신절차를 제공하도록 한 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-404-23, 과제명: 3G Evolution 액세스 시스템 개발].

일반적으로 이동통신시스템에서는 페이징 기능을 수행하기 위해 단말의 위치를 지속적으로 파악해야 한다. 이를 위해 기지국에서는 방송정보(Broadcasting Information)를 통해 현재 기지국이 속해 있는 추적영역(Tracking Area)의 식별자인 TA_ID(Tracking Area Identifier)를 전체 셀로 전송한다.

이 TA_ID를 수신한 단말은 이전 셀에서 수신했던 TA_ID와 비교하여 추적영역이 변경되었는지를 판단한다. 즉, 이전 셀에서 수신한 TA_ID와 새로운 셀에서 수신 한 TA_ID가 같으면 추적영역이 변경되지 않은 것이고, 다르면 변경된 것이다.

만약에 TA가 변경되었다면 추적영역 갱신절차를 수행하여 기지국에 단말의 현재 위치를 보고한다.

한편, 단말이 방송정보를 수신하는 것은, 단말이 아이들상태(LTE_IDLE)에 있을 때이다. 즉, 단말이 액티브상태(LTE_ACTIVE)에서는 방송정보를 수신하지 않고 이전에 수신했던 방송정보를 이용해서 동작하게 된다.

이러한 이유로 만일 단말이 핸드오버(Hand-over)를 수행하게 되면, 즉 액티브상태(LTE_ACTIVE)에서 셀을 이동하게 되면, 새로운 셀의 방송정보를 바로 수신하는 것이 아니라, 이전 셀에서 수신한 방송정보를 계속 사용하다가 아이들상태(LTE_IDLE)가 되었을 때 새로운 셀의 방송정보를 수신하게 된다.

따라서 액티브상태(LTE_ACTIVE)에서 이동한 단말은 새로운 셀로 이동하더라도 새로운 셀이 새로운 추적영역인지 아닌지를 바로 알 수 없고, 새로운 셀에서 액티브상태(LTE_ACTIVE)에서 아이들상태(LTE_IDLE)로 상태천이가 이루어져야 알 수 있다.

그리고 아이들상태(LTE_IDLE)로 상태천이를 수행하여 방송정보를 수신한 결과, 추적영역이 변경된 경우 다시 추적영역 갱신(Update)절차를 수행하기 위해서는 액티브상태(LTE_ACTIVE)로 천이해야 한다.

전술한 바와 같이 단말이 새로운 셀로 이동했을 때, 단말은 기지국으로부터 수신되는 방송정보에 포함되어 있는 TA_ID를 이용하여 추적영역이 변경되었는지를 판단하게 된다.

만일 새로운 셀에서 수신된 TA_ID가 이전 셀에서 수신된 TA_ID와 같으면 추적영역이 변경되지 않은 것이고, 이전 셀에서 수신된 TA_ID와 다르면 추적영역이 변경된 것이므로, 다른 경우에 추적영역 갱신절차를 수행한다.

문제는 단말이 액티브상태(LTE_ACTIVE)에서 방송정보를 수신하지 않고 아이들상태(LTE_IDLE)에 있을 때에만 방송정보를 수신한다는 것이다. 따라서 단말이 아이들상태(LTE_IDLE)에서 새로운 셀로 이동하는 경우는 문제가 없으나, 액티브상태(LTE_ACTIVE)에서 새로운 셀로 이동하는 경우, 즉 핸드오버가 발생하는 경우에는 추적영역 갱신절차가 비효율적으로 수행된다.

즉, 단말은 액티브상태(LTE_ACTIVE)에서 새로운 셀로 이동하기 때문에 새로운 셀에서 방송정보를 바로 수신하지 못하고, 따라서 새로운 셀의 TA_ID를 알지 못한다. 단말이 새로운 셀에서의 TA_ID를 알기 위해서는, 현재 설정되어 있는 무선접속(Radio Connection)을 해제시켜 액티브상태(LTE_ACTIVE)에서 아이들상태(LTE_IDLE)로 천이하여야 한다.

그리고 단말은 아이들상태(LTE_IDLE)에서 방송정보를 통해서 얻은 TA_ID가 기존 셀에서의 TA_ID와 다르면 추적영역 갱신절차를 위해서 다시 액티브상태(LTE_ACTIVE)로 천이해야 한다.

그러면, 기존 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 기존에 정의된 X2AP(즉, 셀(eNB)간 신호접속)를 통한 셀간 핸드오버 및 추적영역 갱신절차를 수행하는 메시지 흐름도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 단말이 신호의 세기를 측정(Measurement)하여 측정 리포트(Measurement Report)를 기존 셀로 전송하면, 기존 셀은 단말로부터 수신되는 측정 리포트를 확인하여 핸드오버 요구(Hand-over Request)를 새로운 셀로 전송하게 된다.

이에, 새로운 셀은 기존 셀로부터 핸드오버 요구를 수신받아 이에 필요한 자원을 할당하도록 하고 해당 수신받은 핸드오버 요구에 대한 응답을 기존 셀로 전송하게 된다.

그리고 기존 셀은 새로운 셀로부터 핸드오버 요구 응답을 수신받아 핸드오버 명령(Hand-over Command)을 단말로 전송하며, 이에 따라 단말은 새로운 셀로의 핸드오버를 수행하고 핸드오버 완료(Hand-over Complete)를 새로운 셀로 전송하게 된다.

이에, 새로운 셀은 단말로부터 핸드오버 완료를 수신받아 경로 스위치 요구(Path Switch Request)를 MME(Mobility Management Entity)(또는 게이트웨이)로 전송하며, 이에 따라 MME는 새로운 셀로부터 수신되는 경로 스위치 요구에 따라 단말의 경로를 스위칭시켜 주고 해당 수신받은 경로 스위치 요구에 대한 응답을 새로운 셀로 전송하게 된다.

이와 같은 단말과 기지국간의 신호절차에 의해 핸드오버가 수행되면, 단말은 액티브상태(LTE_ACTIVE)를 유지하여, 기존 셀에서 새로운 셀로 무선 접속을 이동하면서 기존의 서비스를 유지하게 된다.

그리고 단말이 기존의 서비스를 종료하면, 아이들상태(LTE_IDLE)로 천이하고 이때 단말은 새로운 셀의 방송정보를 수신하게 된다. 이 방송정보를 통하여 새로운 셀의 TA_ID를 얻으면, 기존 셀의 TA_ID와 비교하여 추적영역 갱신절차를 수행할지 말지를 판단한다.

만일 추적영역 갱신절차를 수행할 필요가 있다면, 단말은 아이들상태(LTE_IDLE)에서 액티브상태(LTE_ACTIVE)로 상태천이를 수행하고 추적영역 갱신 요구(Tracking Area Update Request)를 MME로 전송하게 된다.

이에, MME는 단말로부터 추적영역 갱신 요구를 수신받아 단말과의 인증(Authentication) 동작을 수행하고 추적영역 갱신 승인(Tracking Area Update Accept)을 단말로 전송하며, 이에 따라 단말은 MME로부터 수신되는 추적영역 갱신 승인에 따라 추적영역 갱신을 수행한 후에 추척영역 갱신 완료를 MME로 전송하게 된다.

그리고 단말은 이와 같은 추적영역 갱신절차를 수행한 후에 액티브상태(LTE_ACTIVE)에서 다시 아이들상태(LTE_IDLE)로 천이한다.

도 2는 기존에 정의된 S1AP(즉, 셀(eNB)과 MME간 신호접속)를 통한 셀간 핸드오버 및 추적영역 갱신절차를 수행하는 메시지 흐름도이다.

여기서, 3G LTE(Long Term Evolution)에서는 셀간 신호접속으로서 X2AP를 정의하고 있으나 X2AP를 사용할 수 없는 경우도 고려하고 있으므로, 이러한 경우를 고려하고자 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 단말이 신호의 세기를 측정하여 측정 리포트를 기존 셀로 전송하면, 기존 셀은 단말로부터 수신되는 측정 리포트를 확인하여 핸드오 버 요구를 MME(또는 게이트웨이)로 전송하게 된다.

이에, MME는 기존 셀로부터 핸드오버 요구를 수신받아 해당 수신받은 핸드오버 요구를 새로운 셀로 전달해 주며, 새로운 셀은 MME로부터 핸드오버 요구를 수신받아 이에 필요한 자원을 할당하도록 하고 해당 수신받은 핸드오버 요구에 대한 응답을 MME로 전송하게 된다.

이에 따라, MME는 새로운 셀로부터 핸드오버 요구 응답을 수신받아 핸드오버 명령을 기존 셀로 전송하며, 기존 셀은 MME로부터 핸드오버 명령을 수신받아 해당 수신받은 핸드오버 명령을 단말로 전달하게 된다.

그리고 단말은 기존 셀로부터 핸드오버 명령을 수신받아 새로운 셀로의 핸드오버를 수행하고 핸드오버 완료를 새로운 셀로 전송하게 된다.

이에, 새로운 셀은 단말로부터 핸드오버 완료를 수신받아 핸드오버 통지(Hand-over Notify)를 MME로 전송하며, 이에 따라 MME는 새로운 셀로부터 수신되는 핸드오버 통지에 따라 단말의 경로를 스위칭시켜 준다.

이와 같은 단말과 기지국간의 신호절차에 의해 핸드오버가 수행되면, 단말은 액티브상태(LTE_ACTIVE)를 유지하여, 기존 셀에서 새로운 셀로 무선 접속을 이동하면서 기존의 서비스를 유지하게 된다.

그리고 단말이 기존의 서비스를 종료하면, 아이들상태(LTE_IDLE)로 천이하고 이때 단말은 새로운 셀의 방송정보를 수신하게 된다. 이 방송정보를 통하여 새로운 셀의 TA_ID를 얻으면, 기존 셀의 TA_ID와 비교하여 추적영역 갱신절차를 수행할지 말지를 판단한다.

만일 추적영역 갱신절차를 수행할 필요가 있다면, 단말은 아이들상태(LTE_IDLE)에서 액티브상태(LTE_ACTIVE)로 상태천이를 수행하고 추적영역 갱신 요구를 MME로 전송하게 된다.

이에, MME는 단말로부터 추적영역 갱신 요구를 수신받아 단말과의 인증 동작을 수행하고 추적영역 갱신 승인을 단말로 전송하며, 이에 따라 단말은 MME로부터 수신되는 추적영역 갱신 승인에 따라 추적영역 갱신을 수행한 후에 추척영역 갱신 완료를 MME로 전송하게 된다.

그리고 단말은 이와 같은 추적영역 갱신절차를 수행한 후에 액티브상태(LTE_ACTIVE)에서 다시 아이들상태(LTE_IDLE)로 천이한다.

상술한 도 2가 도 1과 다른 점은 X2AP를 사용할 수 없기 때문에 모든 핸드오버 절차가 S1AP를 통해서 MME를 거쳐서 이루어진다는 것이다. 그러나 도 1과 마찬가지로 이 경우도 핸드오버가 수행된 이후에 단말이 아이들상태(LTE_IDLE)로 천이한 단말에서 방송정보를 수신한 이후에 추적영역 갱신절차가 수행된다.

이러한 단말의 동작절차는 무선 상의 시그널링 부하를 증가시킬 뿐만 아니라, 단말의 전력소모도 증가시키는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단말에서 개시하는 추적영역 갱신절차에 더하여 네트워크에서 개시하는 추적영역 갱신절차를 제공하도록 하는 것이다.

또한, 본 발명은 단말이 액티브상태에서 새로운 셀로 이동하고 이동에 따른 결과로서 추적영역 갱신절차가 수행되는 경우에 있어서 그 수행절차를 간단히 하고 신호절차도 줄임으로써, 무선에서의 시그널링 부하를 감소시키고 단말의 전력소모를 줄이도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따르면, 이동통신시스템에서 액티브상태에 있는 단말이 새로운 추적영역으로 이동할 때 네트워크에서 단말이 새로운 추적영역으로 이동했는지를 판단하여 추적영역 갱신절차를 개시함으로써, 기존의 방법에 의해 핸드오버와 추적영역 갱신절차가 독립적으로 수행되는 것에 비해서 무선의 시그널링 부하를 줄일 수 있으며 또한 단말의 전력소모도 줄일 수 있도록 한 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법을 구현한다. 이때, 본 발명은 단말이 위치등록을 해야 하는 시점에 핸드오버를 수행하게 된 상황이면 핸드오버와 위치등록을 함께 수행함으로써 효율적인 위치등록이 이루어지도록 한다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 단말이 새로운 추적영역으로 이동할 때 핸드오버를 수행하는 이동통신시스템에서 추적영역을 갱신하는 방법에 있어서, 기지국으 로부터 경로 스위치 요구 메시지를 수신받아 추적영역 식별자가 변경되었는지를 확인하는 단계, 그리고 상기 추적영역 식별자가 변경된 경우에, 추적영역 갱신 승인 메시지를 생성시켜 상기 단말로 전송하여 추적영역을 갱신하도록 하는 단계를 포함하는 추적영역 갱신 방법을 제공한다.

그리고 이러한 추적영역 갱신 방법은, 상기 핸드오버 수행 시에 상기 기지국이 상기 경로 스위치 요구 메시지에 자신의 식별자와 현재 기지국이 속해 있는 추적영역 식별자를 추가해서 MME(Mobility Management Entity)로 전송하는 단계를 더 포함한다.

여기서, 상기 추적영역 식별자가 변경되었는지를 확인하는 단계는, 상기 수신받은 경로 스위치 요구 메시지에 포함된 추적영역 식별자를 확인하는 단계, 상기 확인된 추적영역 식별자가 기존의 추적영역 식별자와 동일한지를 비교하는 단계, 그리고 상기 확인된 추적영역 식별자가 기존의 추적영역 식별자와 동일하지 않은 경우에 상기 추적영역 식별자가 변경되었음을 판단하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 추적영역을 갱신하도록 하는 단계는, 상기 추적영역 식별자가 변경된 경우에, 상기 경로 스위치 요구에 대한 응답 메시지를 생성시켜 상기 기지국으로 전송하는 단계, 그리고 상기 경로 스위치 요구 응답 메시지를 전송한 후에, 상기 추적영역 갱신 승인 메시지에 현재 기지국이 속해 있는 추적영역 식별자를 포함시켜 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 단말이 기존 셀에서 새로운 셀로 이동할 때 핸드오버를 수행하는 이동통신시스템에서 추적영역을 갱신하는 방법에 있어서, 상 기 새로운 셀로부터 핸드오버 통지 메시지를 수신받는 단계, 상기 수신받은 핸드오버 통지 메시지에 포함된 새로운 셀의 추적영역 식별자를 확인하는 단계, 상기 확인된 새로운 셀의 추적영역 식별자가 상기 기존 셀의 추적영역 식별자와 동일한지를 비교하는 단계, 그리고 상기 확인된 새로운 셀의 추적영역 식별자가 상기 기존 셀의 추적영역 식별자와 동일하지 않은 경우에, 추적영역 갱신 승인 메시지를 생성시켜 상기 단말로 전송하여 추적영역을 갱신하도록 하는 단계를 포함하는 추적영역 갱신 방법을 제공한다.

그리고 이러한 추적영역 갱신 방법은, 상기 핸드오버 수행 시에 상기 새로운 셀이 상기 핸드오버 통지 메시지에 상기 새로운 셀의 식별자와 상기 새로운 셀의 추적영역 식별자를 추가해서 MME(Mobility Management Entity)로 전송하는 단계를 더 포함한다.

여기서, 상기 추적영역을 갱신하도록 하는 단계는, 상기 추적영역 갱신 승인 메시지에 상기 새로운 셀의 추적영역 식별자를 포함시켜 상기 단말로 전송한다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 이동통신시스템에서 단말이 액티브상태에서 새로운 추적영역으로 이동할 때 네트워크에서 단말이 새로운 추적영역으로 이동했는지를 판단하여 추적영역 갱신절차를 개시함으로써, 무선 상의 시그널링 부하를 감소시키고 단말의 전력소모를 줄일 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명 이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 이동국(Mobile Station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 새로 제안된 X2AP(즉, 셀(eNB)간 신호접속)를 통한 셀간 핸드오버 및 추적영역 갱신절차를 수행하는 메시지 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법은 기존 추적영역 갱신절차와는 다르게 단말과 기지국간 핸드오버 절차에 추적영역 갱신절차가 포함되어 있다.

우선, 단말이 신호의 세기를 측정(Measurement)하여 측정 리포트(Measurement Report) 메시지를 기존 셀(즉, 기존 서비스를 제공하고 있는 기지국)로 전송하면, 기존 셀은 단말로부터 수신되는 측정 리포트 메시지를 확인하여 핸드오버를 수행해야 할 경우에 핸드오버 요구(Hand-over Request) 메시지를 새로운 셀(즉, 새로이 서비스를 제공할 기지국)로 전송하게 된다.

이에, 새로운 셀은 기존 셀로부터 핸드오버 요구 메시지를 수신받아 이에 필요한 자원을 할당하도록 하고 해당 수신받은 핸드오버 요구에 대한 응답 메시지를 기존 셀로 전송하게 된다.

그리고 기존 셀은 새로운 셀로부터 핸드오버 요구 응답 메시지를 수신받아 핸드오버 명령(Hand-over Command) 메시지를 단말로 전송하며, 이에 따라 단말은 새로운 셀로의 핸드오버를 수행하고 핸드오버 완료(Hand-over Complete) 메시지를 새로운 셀로 전송하게 된다.

그러면, 새로운 셀은 단말로부터 핸드오버 완료 메시지를 수신받아 경로 스위치 요구(Path Switch Request) 메시지에 자신의 식별자(즉, 새로운 셀의 eNB_ID)와 추적영역 식별자(즉, TA_ID(Tracking Area Identifier))를 추가해서 MME(Mobility Management Entity)(또는 게이트웨이)로 전송한다. 여기서, TA_ID는 현재 기지국이 속해 있는 추적영역(Tracking Area)의 식별자를 말한다.

이에, MME는 새로운 셀로부터 수신되는 경로 스위치 요구 메시지에 따라 단말의 경로를 스위칭시켜 주고 해당 수신받은 경로 스위치 요구에 대한 응답 메시지를 새로운 셀로 전송하게 된다.

이때, MME는 아이들상태(LTE_IDLE) 및 액티브상태(LTE_ACTIVE)에 있는 모든 단말의 위치 정보를 관리하고 있는데, 상술한 바와 같은 단말과 기지국간의 신호절차에 의해 핸드오버를 수행하도록 함과 동시에, MME는 새로운 셀로부터 수신되는 경로 스위치 요구 메시지에 포함되어 있는 새로운 셀 식별자 및 추적영역 식별자를 확인한다.

그리고 MME는 경로 스위치 요구 메시지에 포함된 추적영역 식별자(즉, 새로운 셀의 추적영역 식별자)가 기존에 이미 저장해 두었던 추적영역 식별자(즉, 기존 셀의 추적영역 식별자)와 비교해서 다른지를 확인한다. 이때, 추적영역 식별자가 기존 값과 다르면, MME는 추적영역 갱신절차를 수행할 필요가 있다고 판단하여 새로운 셀의 추적영역 식별자를 포함한 추적영역 갱신 승인(Tracking Area Update Accept) 메시지를 단말로 전송한다.

여기서, 추적영역 갱신 승인 메시지는, 기존의 추적영역 갱신절차에도 존재하던 메시지이나 기존에는 단말로부터 추적영역 갱신 요구 메시지를 수신받는 경우에만 단말로 전송되었다. 그러나 도 3과 같은 상황에서는 단말에서 보다 네트워크에서 단말의 이동 상황을 더 빨리 알게 되므로 네트워크에서 추적영역 갱신절차를 개시하는 것이 더 효과적임을 잘 알 수가 있다.

이에 따라, 추적영역 갱신 승인 메시지를 수신한 단말은 추적영역 갱신을 수행한 후에 (P-TMSI(Packet-Temporary Mobile Subscriber Identity)가 할당될 경우) 추척영역 갱신 완료(Tracking Area Update Complete) 메시지를 MME로 전송한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 새로 제안된 S1AP(즉, 셀(eNB)과 MME간 신호접속)를 통한 셀간 핸드오버 및 추적영역 갱신절차를 수행하는 메시지 흐름도이다.

여기서, 3G LTE(Long Term Evolution)에서는 셀간 신호접속으로서 X2AP를 정의하고 있으나 X2AP를 사용할 수 없는 경우도 고려하고 있으므로, 이러한 경우를 고려하고자 한다. 또한, 도 4도 도 3에서와 마찬가지로 단말과 기지국간 핸드오버 절차에 추적영역 갱신절차가 포함되어 있다. 즉, 새로운 셀에서 핸드오버 통지(Hand-over Notify) 메시지에 새로운 셀의 식별자와 추적영역 식별자를 추가해서 MME로 전송한다. 이후의 절차는 도 3과 동일하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 단말이 신호의 세기를 측정하여 측정 리포트 메시지를 기존 셀로 전송하면, 기존 셀은 단말로부터 수신되는 측정 리포트 메시지를 확인하여 핸드오버 요구 메시지를 MME(또는 게이트웨이)로 전송하게 된다.

이에, MME는 기존 셀로부터 핸드오버 요구 메시지를 수신받아 해당 수신받은 핸드오버 요구 메시지를 새로운 셀로 전달해 주며, 새로운 셀은 MME로부터 핸드오버 요구 메시지를 수신받아 이에 필요한 자원을 할당하도록 하고 해당 수신받은 핸드오버 요구에 대한 응답 메시지를 MME로 전송하게 된다.

이에 따라, MME는 새로운 셀로부터 핸드오버 요구 응답 메시지를 수신받아 핸드오버 명령 메시지를 기존 셀로 전송하며, 기존 셀은 MME로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신받아 해당 수신받은 핸드오버 명령 메시지를 단말로 전달하게 된다.

그러면, 단말은 기존 셀로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신받아 새로운 셀로의 핸드오버를 수행하고 핸드오버 완료 메시지를 새로운 셀로 전송하게 된다.

이에, 새로운 셀은 단말로부터 핸드오버 완료 메시지를 수신받아 핸드오버 통지 메시지에 자신의 식별자(즉, 새로운 셀의 eNB_ID)와 추적영역 식별자(즉, TA_ID)를 추가해서 MME로 전송한다. 여기서, TA_ID는 현재 기지국이 속해 있는 추적영역의 식별자를 말한다.

이에 따라, MME는 새로운 셀로부터 수신되는 핸드오버 통지 메시지에 따라 단말의 경로를 스위칭시켜 준다.

이때, MME는 아이들상태(LTE_IDLE) 및 액티브상태(LTE_ACTIVE)에 있는 모든 단말의 위치 정보를 관리하고 있는데, 상술한 바와 같은 단말과 기지국간의 신호절차에 의해 핸드오버를 수행하도록 함과 동시에, MME는 새로운 셀로부터 수신되는 핸드오버 통지 메시지에 포함되어 있는 새로운 셀 식별자 및 추적영역 식별자를 확 인한다.

그리고 MME는 핸드오버 통지 메시지에 포함된 추적영역 식별자(즉, 새로운 셀의 추적영역 식별자)가 기존에 이미 저장해 두었던 추적영역 식별자(즉, 기존 셀의 추적영역 식별자)와 비교해서 다른지를 확인한다. 이때, 추적영역 식별자가 기존 값과 다르면, MME는 추적영역 갱신절차를 수행할 필요가 있다고 판단하여 새로운 셀의 추적영역 식별자를 포함한 추적영역 갱신 승인 메시지를 단말로 전송한다.

그러면, 추적영역 갱신 승인 메시지를 수신한 단말은 추적영역 갱신을 수행한 후에 추척영역 갱신 완료 메시지를 MME로 전송한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 MME에서의 추적영역 갱신 방법을 나타낸 순서도이다. 즉, 도 5는 본 발명에서 제시하는 절차에 따라 핸드오버 및 추적영역 갱신절차를 수행하기 위한 MME에서의 동작절차를 순서도를 통해서 나타내고 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 셀 간 핸드오버 절차의 마지막 메시지로서 경로 스위치 요구 메시지(또는, 핸드오버 통지 메시지)가 올라오면(S501), 해당 경로 스위치 요구 메시지나 핸드오버 통지 메시지에 포함된 새로운 추적영역 식별자와 기존의 추적영역 식별자를 비교하여 추적영역 식별자가 변경되었는지를 확인한다(S502). 이때, MME는 첨부된 모든 단말의 위치 정보를 관리한다.

만약에, 상술한 단계 S502에서 새로운 추적영역 식별자가 기존의 추적영역 식별자와 같으면, 즉 추적영역 식별자가 변경되지 않으면, 경로 스위치 요구 응답 메시지만을 새로운 셀로 보내고 절차를 완료한다(S503).

반면에, 상술한 단계 S502에서 새로운 추적영역 식별자가 기존의 추적영역 식별자와 같지 않으면, 즉 추적영역 식별자가 변경되었으면, 경로 스위치 요구 응답 메시지를 보낸 후에(S504) 추적영역 갱신절차를 수행하도록 한다(S505).

이상, 본 발명의 실시 예는 이동통신시스템에서 단말과 기지국간 핸드오버 절차에 추적영역 갱신절차가 포함되도록 함으로써 액티브상태에 있는 단말이 새로운 추적영역으로 이동할 때 네트워크에서 단말이 새로운 추적영역으로 이동했는지를 판단하여 추적영역 갱신절차를 개시하도록 하는 것에 대해서 설명하였다. 이때, 본 발명의 실시 예는 현재 3GPP LTE 표준에서 제정된 경로 스위치 요구 메시지에 단말이 이동한 새로운 셀에 대한 eNB_ID와 TA_ID를 추가하여 새로운 경로 스위치 요구 메시지를 사용하도록 하며, 또한 현재 3GPP LTE 표준에서 제정된 핸드오버 통지 메시지에 eNB_ID와 TA_ID를 추가하여 새로운 핸드오버 통지 메시지를 사용하도록 한다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 기존 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.

도 2는 기존 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법의 이 예를 나타낸 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템에서의 추적영역 갱신 방법의 이 예를 나타낸 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 MME에서의 추적영역 갱신 방법을 나타낸 순서도이다.

Claims (7)

1. 단말이 새로운 추적영역으로 이동할 때 핸드오버를 수행하는 이동통신시스템에서 추적영역을 갱신하는 방법에 있어서,

   기지국으로부터 경로 스위치 요구 메시지를 수신받아, 상기 경로 스위치 요구 메시지에 포함된 추적영역 식별자가 변경되었는지를 확인하는 단계, 그리고

   상기 추적영역 식별자가 변경된 경우에, 추적영역 갱신 승인 메시지를 생성시켜 상기 단말로 전송하여 추적영역을 갱신하도록 하는 단계

   를 포함하는 추적영역 갱신 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 추적영역 식별자가 변경되었는지를 확인하는 단계는,

   상기 확인된 추적영역 식별자가 기존의 추적영역 식별자와 동일한지를 비교하는 단계, 그리고

   상기 확인된 추적영역 식별자가 기존의 추적영역 식별자와 동일하지 않은 경우에 상기 추적영역 식별자가 변경되었음을 판단하는 단계

   를 포함하는 추적영역 갱신 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 추적영역을 갱신하도록 하는 단계는,

   상기 추적영역 식별자가 변경된 경우에, 상기 경로 스위치 요구에 대한 응답 메시지를 생성시켜 상기 기지국으로 전송하는 단계, 그리고

   상기 경로 스위치 요구 응답 메시지를 전송한 후에, 상기 추적영역 갱신 승인 메시지에 현재 기지국이 속해 있는 추적영역 식별자를 포함시켜 상기 단말로 전송하는 단계

   를 포함하는 추적영역 갱신 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 핸드오버 수행 시에 상기 기지국이 상기 경로 스위치 요구 메시지에 자신의 식별자와 현재 기지국이 속해 있는 추적영역 식별자를 추가해서 MME(Mobility Management Entity)로 전송하는 단계를 더 포함하는 추적영역 갱신 방법.
5. 단말이 기존 셀에서 새로운 셀로 이동할 때 핸드오버를 수행하는 이동통신시스템에서 추적영역을 갱신하는 방법에 있어서,

   상기 새로운 셀로부터 핸드오버 통지 메시지를 수신받는 단계,

   상기 수신받은 핸드오버 통지 메시지에 포함된 새로운 셀의 추적영역 식별자를 확인하는 단계,

   상기 확인된 새로운 셀의 추적영역 식별자가 상기 기존 셀의 추적영역 식별 자와 동일한지를 비교하는 단계, 그리고

   상기 확인된 새로운 셀의 추적영역 식별자가 상기 기존 셀의 추적영역 식별자와 동일하지 않은 경우에, 추적영역 갱신 승인 메시지를 생성시켜 상기 단말로 전송하여 추적영역을 갱신하도록 하는 단계

   를 포함하는 추적영역 갱신 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 핸드오버 수행 시에 상기 새로운 셀이 상기 핸드오버 통지 메시지에 상기 새로운 셀의 식별자와 상기 새로운 셀의 추적영역 식별자를 추가해서 MME(Mobility Management Entity)로 전송하는 단계를 더 포함하는 추적영역 갱신 방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 추적영역을 갱신하도록 하는 단계는,

   상기 추적영역 갱신 승인 메시지에 상기 새로운 셀의 추적영역 식별자를 포함시켜 상기 단말로 전송하는 추적영역 갱신 방법.

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