KR101458209B1 - 무선 통신 시스템에서 위치 업데이트 수행 방법 - Google Patents

Abstract

무선 통신 시스템에서 위치 업데이트 수행 방법을 제공한다. 상기 방법은 위치 업데이트 수행을 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것을 요청하는 요청 메시지를 전송하는 단계 및 아이들 모드에서 상기 페이징 메시지를 주기적으로 수신하는 단계를 포함한다. 아이들 모드 단말이 주기적으로 위치 업데이트를 수행할 수 있어, 페이징 컨트롤러가 상기 단말의 아이들 모드 보유 정보를 계속해서 저장하도록 할 수 있다. 따라서, 향후 단말의 네트워크 재진입을 신속하게 처리할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 위치 업데이트 수행 방법{METHOD OF PERFORMING LOCATION UPDATE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주기적인 위치 업데이트를 수행하는 방법에 관한 것이다.

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준은 광대역 무선 접속(broadband wireless access)을 지원하기 위한 기술과 프로토콜을 제공한다. 1999년부터 표준화가 진행되어 2001년 IEEE 802.16-2001이 승인되었다. 이는 'WirelessMAN-SC'라는 단일 반송파(single carrier) 물리계층(physical layer)에 기반을 둔다. 이후 2003년에 승인된 IEEE 802.16a 표준에서는 물리계층에 'WirelssMAN-SC'외에 'WirelessMAN-OFDM'과 'WirelessMAN-OFDMA'가 더 추가되었다. IEEE 802.16a 표준이 완료된 후 개정된(revised) IEEE 802.16-2004 표준이 2004년 승인되었다. IEEE 802.16-2004 표준의 결함(bug)과 오류(error)를 수정하기 위해 'corrigendum'이라는 형식으로 IEEE 802.16-2004/Cor1 이 2005년에 완료되었다.

기지국과 단말과의 통신 채널은 크게 기지국에서 단말로 향하는 하향링크(DL, downlink) 채널과 단말에서 기지국으로 향하는 상향링크(UL, uplink) 채널 로 구성된다.

일반적으로 단말의 상태(state) 모드는 액티브 모드(active mode)와 아이들 모드(idle mode)로 나눌 수 있다. 액티브 모드는 단말이 기지국과 데이터를 주고 받으며 계속해서 통신하는 상태이다.

아이들 모드는 단말이 광범위한 지역에 걸쳐 복수의 기지국이 있는 무선 링크 환경을 배회하더라도, 특정 기지국에 등록 없이 주기적으로 하향링크 브로드캐스트(broadcast) 메시지를 수신할 수 있는 메커니즘이다. 아이들 모드는 핸드오버(handover; HO)뿐만 아니라 모든 정상 동작(normal operation)을 정지하고, 일정 구간에서만 브로드캐스트 메시지인 페이징 메시지(paging message)를 수신할 수 있도록 하향링크 동기화(downlink synchronization)만을 맞춰 놓은 상태이다. 페이징 메시지는 단말에게 페이징 동작(paging action)을 지시하는 메시지이다. 예를 들어, 페이징 동작에는 레인징 수행, 네트워크 재진입(network reentry) 등이 있다.

아이들 모드로 진입한 단말은 불용 구간(unavailable interval) 또는 청취 구간(listening interval)에서 동작한다. 불용 구간 동안, 단말은 하향링크 메시지를 수신할 수 없다. 다만, 단말은 전력을 낮추거나(power down), 주변 기지국(neighbor BS)을 스캔하거나, 선호하는(preferred) 기지국을 재선택하거나, 레인징(ranging)을 수행할 수 있다. 여기서, 주변 기지국(neighbor BS)은 서빙 기지국이 아닌 기지국을 말한다. 단말은 일정한 청취 구간(listening interval)에서 깨어나 페이징 메시지를 수신하거나 자신에게 해당하는 동작(action)을 취한다. 아이들 모드는 단말이 기지국과의 통신이 거의 없을 때 기지국의 전력(power) 및 자 원(resource)을 절약하기 위해 제공된다.

페이징 컨트롤러(paging controller)는 아이들 모드로 진입한 단말에 관한 정보인 아이들 모드 보유 정보(Idle Mode Retain Information)를 저장하고, 상기 단말에 대한 페이징 관련 동작을 제어한다. 아이들 모드 보유 정보는 아이들 모드 단말이 네트워크 재진입을 수행할 때, 상태 전이 지연(state trasition delay)를 최소화시켜 네트워크 재진입을 신속히 처리하기 위한 것이다. 아이들 모드 보유 정보에는 단말 서비스(MS service), 단말의 동작 정보(operational information), 단말의 위치 정보(location imformation) 등이 있다. 예를 들어, 페이징 컨트롤러는 서빙 기지국(serving BS)에 포함되거나 또는 별도의 네트워크 개체(entity)일 수 있다. 여기서, 서빙 기지국은 이동국이 가장 최근에 등록을 완료한 기지국을 말한다. 페이징 컨트롤러는 아이들 모드 보유 정보를 저장할 수 있는 최대 시간인 아이들 모드 시스템 타이머(Idle mode system timer)를 동작시킨다. 아이들 모드 시스템 타이머가 만료(expiration)하면, 페이징 컨트롤러는 저장하고 있던 아이들 모드 보유 정보를 삭제하고, 해당 단말에 대한 페이징 관련 제어를 중지한다. 페이징 컨트롤러는 기지국과 백본(backbone) 네트워크를 통해 단말에 관한 정보를 주고 받는다.

아이들 모드 단말은 페이징 컨트롤러에 저장된 자신의 위치 정보를 갱신하기 위해 위치 업데이트(location update)를 수행할 수 있다. 위치 업데이트를 수행하면, 페이징 컨트롤러의 아이들 모드 시스템 타이머는 초기화(reset)된다. 단말은 특별한 상황을 제외하면 페이징 컨트롤러가 상기 단말의 아이들 모드 보유 정보를 삭제하기를 원하지 않을 것이다. 따라서, 단말은 페이징 컨트롤러가 상기 단말의 아이들 모드 보유 정보를 계속 저장할 수 있도록, 아이들 모드 시스템 타이머를 초기화시키기 위해 위치 업데이트를 해야한다. 그런데, 아이들 모드 시스템 타이머는 일정 시간 후에 만료되므로, 위치 업데이트를 주기적으로 수행하면 아이들 모드 시스템 타이머를 계속 초기화시킬 수 있다. 즉, 주기적으로 위치 업데이트를 수행하면, 페이징 컨트롤러는 단말의 아이들 모드 보유 정보를 계속해서 저장하도록 할 수 있다. 따라서, 주기적인 위치 업데이트를 효율적으로 수행할 수 있는 방법이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 주기적인 위치 업데이트를 효율적으로 수행하는 방법을 제공함에 있다.

일 양태에서, 무선 통신 시스템에서 위치 업데이트 수행 방법을 제공한다. 상기 방법은 위치 업데이트 수행을 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것을 요청하는 요청 메시지를 전송하는 단계 및 아이들 모드에서 상기 페이징 메시지를 주기적으로 수신하는 단계를 포함한다.

다른 양태에서, 무선 통신 시스템에서 위치 업데이트 수행 방법을 제공한다. 상기 방법은 위치 업데이트 수행을 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것을 요청하는 요청 메시지를 수신하는 단계 및 상기 페이징 메시지를 주기적으로 전송하는 단계를 포함한다.

아이들 모드 단말이 주기적으로 위치 업데이트를 수행할 수 있어, 페이징 컨트롤러가 상기 단말의 아이들 모드 보유 정보를 계속해서 저장하도록 할 수 있다. 따라서, 향후 단말의 네트워크 재진입을 신속하게 처리할 수 있다. 또한, 페이징 메시지에 전용 코드(dedicated code)를 포함시켜, 전용 레인징(dedicated ranging)을 통해 주기적 위치 업데이트를 수행할 수 있다. 이 경우, 경합 기반의 초기 레인징(initial ranging)으로 인해 발생할 수 있는 충돌을 제거할 수 있고, 자원 낭비 를 최소화하고, 위치 업데이트를 신속하게 수행할 수 있어 효율적이다. 또한, 충돌이 발생할 경우 레인징을 위한 제어 메시지를 재전송할 필요가 없기 때문에, 제어 메시지 재전송 횟수 감소로 인해 전체 시스템의 성능 향상을 기대할 수 있다.

이하의 기술은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(base station; BS)에서 단말(mobile station; MS)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(node-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(user equipment), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

무선 통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) /OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스템일 수 있다. OFDM은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)와 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 전송기에서 데이터는 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기에서 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 전송기는 다중 부반송파들을 결합하기 위 해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다.

도 1은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 단말(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)를 포함한다. 프로세서(51)는 물리계층(physical layer) 또는 MAC(Medium Access Control) 메시지의 전송 및 수신을 담당한다. 이하의 데이터 송신 및 수신 방법은 프로세서(51)를 통해 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)를 송신 및/또는 수신한다.

도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 프레임은 물리적 사양에 의해 사용되는 고정된 시간 동안의 데이터 시퀀스이다. 이는 IEEE 표준 802.16-2004 "Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems" (이하, 참조 문헌 1)의 8.4.4.2절을 참조할 수 있다.

도 2를 참조하면, 프레임은 하향링크(DL) 서브프레임과 상향링크(UL) 서브프레임을 포함한다. 시간 분할 이중(time division duplex; TDD)은 상향링크와 하향 링크 전송이 동일 주파수를 공유하지만 서로 다른 시간에 일어나는 방식이다. 하향링크 서브프레임은 상향링크 서브프레임보다 시간적으로 앞선다. 하향링크 서브프레임은 프리앰블(preamble), FCH(Frame Control Header), DL(Downlink)-MAP, UL(Uplink)-MAP, 버스트(burst) 영역의 순서로 시작된다. 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 구분하기 위한 보호시간(guard time)이 프레임의 중간 부분(하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임 사이)과 마지막 부분(상향링크 서브프레임 다음)에 삽입된다. TTG(transmit/receive transition gap)는 하향링크 버스트와 계속되는(subsequent) 상향링크 버스트 사이의 갭이다. RTG(receive/transmit transition gap)는 상향링크 버스트와 계속되는 하향링크 버스트 사이의 갭이다.

프리앰블은 기지국과 단말 간의 초기 동기, 셀 탐색, 주파수 오프셋 및 채널추정에 사용된다. FCH는 DL-MAP 메시지의 길이와 DL-MAP의 코딩 방식(coding scheme) 정보를 포함한다.

DL-MAP은 DL-MAP 메시지가 전송되는 영역이다. DL-MAP 메시지는 하향링크 채널에의 접속(access)을 정의한다. 이는 DL-MAP 메시지는 하향링크 채널에 대한 지시 및/또는 제어정보를 정의함을 의미한다. DL-MAP 메시지는 DCD(downlink channel descriptor)의 구성 변화 카운트 및 기지국 ID(identifier)를 포함한다. DCD는 현재 맵에 적용되는 하향링크 버스트 프로파일(downlink burst profile)을 기술한다. 하향링크 버스트 프로파일은 하향링크 물리채널의 특성을 말하며, DCD는 DCD 메시지를 통해 주기적으로 기지국에 의해 전송된다.

UL-MAP은 UL-MAP 메시지가 전송되는 영역이다. UL-MAP 메시지는 상향링크 채널에의 접속을 정의한다. 이는 UL-MAP 메시지는 상향링크 채널에 대한 지시 및/또는 제어정보를 정의함을 의미한다. UL-MAP 메시지는 UCD(uplink channel descriptor)의 구성 변화 카운트, UL-MAP에 의해 정의되는 상향링크 할당의 유효 시작 시각(allocation start time)을 포함한다. UCD는 상향링크 버스트 프로파일(uplink burst profile)을 기술한다. 상향링크 버스트 프로파일은 상향링크 물리채널의 특성을 말하며, UCD는 UCD 메시지를 통해 주기적으로 기지국에 의해 전송된다.

하향링크 버스트는 기지국이 단말에게 보내는 데이터가 전송되는 영역이고, 상향링크 버스트는 단말이 기지국에 보내는 데이터가 전송되는 영역이다.

상향링크 서브프레임은 레인징 서브채널(Ranging subchannel)을 포함할 수 있다. 레인징 서브채널은 단말의 레인징 요청을 위해 할당되는 레인징 영역(ranging region)이다. 레인징 영역은 UL-MAP 메시지에 의해 할당된다.

이하에서, 슬롯(slot)은 최소한의 가능한 데이터 할당 유닛으로, 시간과 서브채널(subchannel)로 정의된다. 서브채널의 수는 FFT 크기와 시간-주파수 맵핑에 종속한다. 서브채널은 복수의 부반송파를 포함하고, 서브채널 당 부반송파의 수는 순열(permutation) 방식에 따라 다르다. 순열은 논리적인 서브채널을 물리적인 부반송파로 맵핑을 의미한다. IEEE 802.16 표준은 FUSC(Full Usage of Subchannels), PUSC(Partial Usage of Subchannels), O-FUSC(optinal-FUSC), O-PUSC(optional-PUSC), AMC(Adaptive modulation and Coding) 등의 순열 방식을 개시한다. 동일한 순열 방식이 사용되는 OFDMA 심벌의 집합을 순열 영역(permutation zone)이라고 하고, 하나의 프레임은 적어도 하나의 순열 영역을 포함한다. 슬롯의 정의는 순열 방식에 따라 다르다. 예를 들어, PUSC 순열이 사용될 때, 레인징 영역 내 슬롯인 레인징 슬롯은 1 서브채널에 3 OFDMA 심벌이다.

도 3은 페이징 그룹(paging group)의 일 예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 기지국은 6각형의 그리드(grid) 내에 배열된다. 복수의 기지국은 페이징 그룹이라는 논리적 그룹(logical gruop)으로 나누어진다. 하나의 기지국은 하나 이상의 페이징 그룹에 속할 수 있다. 페이징 그룹의 목적은 단말이 상향링크 전송을 할 필요는 없으나, 브로드캐스트 메시지인 페이징 메시지를 수신할 수 있도록 인접하는 방송 영역(contiguous coverage region)을 제공하는 것이다. 페이징 그룹의 크기는 일정 시간 동안 대부분의 단말이 동일한 페이징 그룹에 남겨질 만큼 충분히 커야 하고, 페이징 오버헤드(overhead)의 발생이 적당할 만큼 충분히 작아야 한다. 다른 그룹에 속하는 기지국들은 다른 주기로 페이징 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 동일한 그룹에 속하는 기지국들은 동일한 페이징 메시지를 동일한 구간 동안, 해당 그룹에 속한 모든 단말에게 브로드캐스팅(broadcasting)한다.

도 4는 아이들 모드 단말 동작의 예를 나타낸 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 등록해제(deregistration)되고, 아이들 모드로 진입한다(S110). 상기 기지국은 페이징 컨트롤러일 수 있다. 만일, 페이징 컨트롤러가 별도의 네트워크 개체인 경우, 기지국은 페이징 컨트롤러와 백본 네트워크를 통해 정보를 주고 받는다. 아이들 모드가 개시(initiation)되면, 페이 징 컨트롤러는 아이들 모드 시스템 타이머(Idle mode system timer)를 동작시킨다. 아이들 모드 시스템 타이머는 페이징 컨트롤러가 아이들 모드 보유 정보를 저장하고 있을 수 있는 최대 시간이다. 단말은 아이들 모드 시스템 타이머에 대응하는 아이들 모드 타이머(Idle mode timer)를 동작시킨다.

청취 구간 동안, 단말은 DL-MAP/UL-MAP 메시지, DCD/UCD 메시지를 수신한다(S120). 단말은 페이징 메시지의 디코딩을 위해, DL-MAP 메시지, DCD 메시지를 디코딩하고, 선호하는 기지국의 하향링크에 동기화해야한다. DCD 메시지는 기지국이 속한 페이징 그룹을 식별하는 페이징 그룹 ID(Identifier)를 포함한다.

청취 구간 동안, 단말은 페이징 메시지인 MOB_PAG-ADV(BS broadcast paging) 메시지를 수신한다(S130). MOB_PAG-ADV 메시지는 단말이 수행할 페이징 동작(paging action)을 지시한다.

아이들 모드 단말은 다양한 원인으로 인해 위치 업데이트를 수행한다(S140). 위치 업데이트가 성공하면, 아이들 모드 타이머, 아이들 모드 시스템 타이머는 초기화(reset)된다. 만일, 아이들 모드 시스템 타이머가 만료(expiration)하면, 페이징 컨트롤러는 저장하고 있던 아이들 모드 보유 정보를 삭제하고, 해당 단말에 대한 페이징 관련 제어를 중지한다. 아이들 모드 타이머가 만료하면, 단말은 페이징 컨트롤러가 아이들 모드 보유 정보를 삭제한 것으로 간주한다.

이하, 아이들 모드 단말과 기지국의 각각의 동작에 대해 상세하게 기술한다.

이제, 단말의 아이들 모드 진입 과정에 대해 기술한다.

아이들 모드는 단말이 기지국에게 DREG-REQ(Deregistration request) 메시지 를 전송하거나, 기지국으로부터 DREG-CMD(De/Reregister command) 메시지를 수신함으로써 개시된다. DREG-REQ 메시지는 단말이 기지국의 정상 동작(normal operation) 서비스로부터 등록해제(deregistration)됨을 통지하기 위해 전송된다. DREG-CMD 메시지는 기지국이 단말의 접근 상태(access state)를 변경하기 위해 전송된다. DREG-CMD 메시지는 DREG-REQ 메시지에 대한 응답으로 전송되거나, 요청 없이도(unsolicited) 전송될 수 있다.

다음 표는 DREG-REQ 메시지의 포맷의 일 예를 나타낸다.

관리 메시지 유형(Management Message Type)은 관리 메시지의 유형을 식별하는 것이다. 관리 메시지 유형이 '49'인 경우, DREQ-REQ 메시지임을 의미한다. 등록해제 요청 코드(De-registration_Request_Code)는 등록해제 요청의 유형을 식별하는 코드이다. 등록해제 요청 코드가 '0x00'인 경우, 기지국 및 네트워크로부터 등록해제 요청이다. 등록해제 요청 코드가 '0x01'인 경우, 서빙 기지국으로부터 등록해제 및 아이들 모드 개시 요청이다. 등록해제 요청 코드가 '0x02'인 경우, 기지국으로부터 개시된 등록해제에 대한 응답이다. 등록해제 요청 코드가 '0x03'인 경우, 기지국으로부터의 아이들 모드 요청에 대한 거절이다.

아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x01')는 아이들 모드 보유 정보(Idle Mode Retain Information) 파라미터, MAC(Medium Access Control) 해시 생략 임계치(MAC Hash Skip Threshold) 파라미터 등을 포함할 수 있다. 아이들 모드 보유 정보 파라미터는 단말이 페이징 컨트롤러에게 보유할 것을 요청하는 아이들 모드 보유 정보이다. 예를 들어, 아이들 모드 보유 정보 파라미터는 SBC-REQ/RSP(SS basic capability-Request/Response) 메시지와 연관된 단말 서비스 및 동작 정보, PKM-REQ/RSP(Privacy key management-Request/Response) 메시지와 연관된 단말 서비스 및 동작 정보, REG-REQ/RSP(Registration-Request/Response) 메시지와 연관된 단말 서비스 및 동작 정보 등이 있다. MAC 해시 생략 임계치 파라미터는 단말 MAC 주소 해시를 생략한 MOB_PAG-ADV 메시지를 연속으로 전송할 수 있는 최대 횟수이다. 단말 MAC 주소 해시는 단말 MAC 주소를 해시(hash)한 것이다. 여기서, 단말 MAC 주소는 제조 단계에서 할당되어 단말의 식별을 위해 사용되는 고유 식별자이다. 예를 들어, 단말 MAC 주소의 크기가 48 비트인 경우, 단말 MAC 주소 해시의 크기는 24 비트일 수 있다.

다음 표는 DREG-CMD 메시지의 포맷의 일 예를 나타낸다.

관리 메시지 유형은 관리 메시지의 유형을 식별하는 것이다. 관리 메시지 유형이 '29'인 경우, DREQ-CMD 메시지임을 의미한다. 액션 코드(Action Code)는 단말이 수행할 동작을 지시하는 것이다. 다음 표는 액션 코드의 일 예를 나타낸다.

액션 코드가 '0x00'인 경우, 단말은 기지국과의 서비스를 즉시 종료하고, 다른 기지국에 네트워크 진입(network entry)을 시도해야 한다. 액션 코드가 '0x01'인 경우, 단말은 기지국을 청취하지만, 상향링크를 전송하지 않는다. 액션 코드가 '0x02'인 경우, 단말은 기지국을 청취하지만, 오직 기본 연결(basic connection) 또는 제1 관리 연결(primry management connection)을 통해 상향링크를 전송해야 한다. 액션 코드가 '0x03'인 경우, 단말은 정상 동작으로 회복한다. 액션 코드가 '0x04'인 경우, 등록해제 요청 코드가 '0x00'인 DREG-REQ 메시지에 대한 응답으로, 단말은 기지국과의 정상 동작을 종료해야 한다. 액션 코드가 '0x05'인 경우, 단말은 즉시 기지국으로부터 등록해제를 하고, 아이들 모드 개시를 요청해야 한다. 액션 코드가 '0x06'인 경우, 아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x01')에 대한 응답이다.

DREG-CMD 메시지는 요청 구간(REQ-duration) 파라미터를 포함할 수 있다. 이 경우, 단말은 요청 구간 만료 시에 DREG-REQ 메시지를 재전송할 수 있다.

아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-CMD 메시지(액션 코드='0x05')는 페이징 정보(Paging Informtation) 파라미터, 페이징 컨트롤러 ID 파라미터, 아이들 모드 보유 정보 파라미터, MAC 해시 생략 임계치 파라미터 등을 포함할 수 있다. 페이징 정보 파라미터는 페이징 메시지의 전송 주기인 페이징 사이클, 페이징 사이클 내 페이징 메시지가 전송되는 프레임을 지시하는 페이징 오프셋, 페이징 그룹 ID 등을 포함한다. 페이징 컨트롤러 ID는 페이징 컨트롤러 식별자이다. 아이들 모드 보유 정보 파라미터는 페이징 컨트롤러가 보유 및 관리하는 아이들 모드 보유 정보를 지시하는 것이다.

아이들 모드는 단말에 의해 개시되거나, 기지국에 의해 개시될 수 있다.

단말에 의해 개시되는 경우, 단말은 아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x01')를 전송하고, 이에 대한 응답으로 기지국이 DREG-CMD 메시지를 전송함으로써 개시될 수 있다.

기지국에 의해 개시되는 경우는 다음과 같다. 기지국이 아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-CMD 메시지(액션 코드='0x05')를 전송하고, 이에 대한 응답으로 단말이 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x02')를 전송함으로써 개시될 수 있다. 만일, 펜딩(pending) 중인 상향링크 데이터가 있으면, 단말은 기지국의 아이들 모드 개시 요청을 거절하는 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x03')을 전송할 수 있다. 이 경우, 아이들 모드가 개시되지 않는다.

기지국에 의해 개시되는 다른 방법으로, 기지국은 요청 구간 파라미터를 포함하는 아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-CMD 메시지(액션 코드='0x05')를 전송할 수 있다. 이때, 단말은 요청 구간 만료 시에 단말이 아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x01')를 전송함으로써 아이들 모드를 개시하도록 할 수 있다.

이제, 청취 구간 동안, 단말이 수신하는 페이징 메시지인 MOB_PAG-ADV 메시지에 대해 기술한다.

다음 표는 MOB_PAG-ADV 메시지 포맷의 일 예를 나타낸다.

MOB_PAG-ADV 메시지는 관리 메시지 유형, 페이징 그룹 ID의 개수(Num_Paging_Group_IDs), 페이징 그룹 ID, 단말 MAC 주소의 개수(Num_MACs), 단말 MAC 주소 해시(MS MAC Address hash), 액션 코드 등을 포함한다. 관리 메시지 유형은 관리 메시지의 유형을 식별하는 것이다. 관리 메시지 유형이 '61'인 경우, MOB_PAG-ADV 메시지임을 의미한다. 페이징 그룹 ID의 개수 및 페이징 그룹 ID는 기지국이 속한 페이징 그룹을 식별한다. 단말 MAC 주소의 개수 및 단말 MAC 주소 해시는 단말을 식별한다. 액션 코드는 단말이 수행할 페이징 동작을 지시하는 것이다.

액션 코드가 '0b00'인 경우, 단말에게 아무런 페이징 동작이 요구되지 않는다. 액션 코드가 '0b01'인 경우, 단말은 위치 업데이트를 위해 레인징을 수행하고, 메시지를 수신했음을 알린다. 액션 코드가 '0b10'인 경우, 단말은 네트워크에 진입한다.

이제, 아이들 모드 단말의 위치 업데이트에 대해 기술한다.

위치 업데이트는 기지국에 의해 유발되거나, 단말에 의해 유발될 수 있다. 기지국에 의해 유발되는 경우로, 기지국이 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 전송하는 경우가 있다. 단말에 의해 유발되는 경우로는, 페이징 그룹 업데이트, 전력 감소(Power down) 업데이트, MAC 해시 생략 임계치 업데이트 등이 있다.

페이징 그룹 업데이트는 단말이 다른 페이징 그룹에 속한 기지국을 선호하는 기지국으로 재선택할 때 수행된다. 예를 들어, 단말이 제1 페이징 그룹에 속한 제1 기지국에서, 제2 페이징 그룹에 속한 제2 기지국을 선호하는 기지국으로 재선택하는 경우이다. 단말은 DCD 메시지 또는 MOB_PAG-ADV 메시지에 포함된 페이징 그룹 ID를 통해 페이징 그룹이 변경되었음을 인지한다. 페이징 그룹 변경 사실을 인지한 단말은 페이징 컨트롤러에 저장된 상기 단말의 위치 정보를 갱신하기 위해 위치 업데이트를 수행한다.

전력 감소 업데이트는 단말이 전력 감소 전에 페이징 컨트롤러가 상기 단말의 아이들 모드 보유 정보를 삭제하도록 요청하는 것이다. 만일, 단말이 전력 감소 업데이트를 하지 않으면, 페이징 컨트롤러는 불필요하게 아이들 모드 시스템 타이머가 만료할 때까지 아이들 모드 보유 정보를 저장하게 된다. 따라서, 단말은 전력 감소 업데이트를 통해 단말의 정확한 상태 정보를 페이징 컨트롤러에게 제공함으로써, 페이징 컨트롤러가 단말의 아이들 모드 보유 정보를 저장하고 있지 않고 바로 삭제할 수 있도록 한다.

MAC 해시 생략 임계치 업데이트는 단말의 MAC 해시 생략 카운터(MAC hash skip counter)가 MAC 해시 생략 임계치를 초과할 때, 수행하는 것이다. 위치 업데이트 후, 단말과 기지국은 각각의 MAC 해시 생략 카운터를 다시 초기화한다. MAC 해시 생략 임계치는 DREG-REQ/CMD 메시지 또는 RNG-REQ/RSP(Ranging-Request/Response) 메시지 등에 포함되어 전송될 수 있다.

이 외에도, 아이들 모드 단말은 아이들 모드 시스템 타이머를 초기화시키기 위해 주기적으로 위치 업데이트를 수행할 수 있다.

도 5는 주기적인 위치 업데이트 수행 방법의 일 예를 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 단말은 DREG-REQ/CMD 메시지를 통해 아이들 모드로 진입한다. 아이들 모드가 개시되면, 페이징 컨트롤러는 아이들 모드 시스템 타이머를 동작시키고, 단말은 아이들 모드 타이머를 동작시킨다. 단말은 페이징 사이클을 주기로 페이징 메시지인 MOB_PAG-ADV 메시지를 수신한다. 예를 들어, MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b00')는 단말에게 아무런 페이징 동작을 요구하지 않는 페이징 메시지이다. 단말은 아이들 모드 타이머 만료 이전에 초기 레인징(initial ranging)d을 통해 주기적으로 위치 업데이트를 수행한다. 위치 업데이트가 성공하면, 페이징 컨트롤러의 아이들 모드 시스템 타이머, 단말의 아이들 모드 타이머는 초기화된다. 따라서, 페이징 컨트롤러는 아이들 모드 보유 정보를 계속 저장한다. 만일, 위치 업데이트를 수행하지 않아, 아이들 모드 시스템 타이머, 아이들 모드 타이머가 만료하면, 페이징 컨트롤러는 아이들 모드 보유 정보를 삭제한다.

여기서, 초기 레인징을 통해 위치 업데이트를 수행하였다. 초기 레인징은 단말이 레인징 영역 내 레인징 슬롯을 임의로 선택하고, CDMA(Code Division Multiple Access) 코드를 임의로 선택하여, 상기 레인징 슬롯을 통해 상기 CDMA 코드를 전송하는 방식으로 이루어진다. 따라서, 초기 레인징은 복수의 단말이 동일한 레인징 슬롯을 통해 동일한 레인징 코드를 전송하여 충돌(collision)이 발생할 수 있는 경합(contention) 기반 과정이다. 충돌이 발생한 경우, 단말은 다시 레인징 슬롯, 레인징 코드를 임의로 선택하여 초기 레인징을 시도해야 한다. 이 경우, 많은 시간과 무선 자원을 소모하게 된다.

그런데, 페이징 그룹 업데이트, 전력 감소 업데이트, MAC 해시 생략 임계치 업데이트 등은 이벤트에 의해 유발(event trigger)되나, 아이들 모드 시스템 타이머를 초기화시키기 위한 위치 업데이트는 주기적으로 유발(periodic trigger)된다. 주기적인 위치 업데이트의 경우, 아이들 모드 타이머가 만료되기 전에 주기적으로 수행됨에도 불구하고 경합 기반의 초기 레인징을 사용할 경우, 충돌이 발생할 확률이 높아져 비효율적이다. 따라서, 주기적인 위치 업데이트의 경우, 비경합(non-contention) 기반의 전용 레인징(dedicated ranging)을 통해 위치 업데이트하는 방법이 필요하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 업데이트 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 단말은 기지국에게 아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x01')를 전송하고(S210), 기지국은 단말에게 DREG-CMD 메시지를 전송함으로써(S220) 아이들 모드가 개시된다. 상기 기지국은 페이징 컨트롤러일 수 있다. 만일, 페이징 컨트롤러가 별도의 네트워크 개체인 경우, 기지국은 페이징 컨트롤러와 백본 네트워크를 통해 정보를 주고 받는다. 아이들 모드가 개시되면, 단말은 아이들 모드 타이머를 동작시키고, 기지국은 아이들 모드 시스템 타이머를 동작시킨다.

아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x01')는 주기적 위치 업데이트 지시(Periodic Location Update Indication) 파라미터를 더 포함할 수 있다. 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터는 기지국에게 위치 업데이트 수행을 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것을 요청하는 것이다. 예를 들어, 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터의 크기가 1 비트인 경우, '0'은 기지국에게 위치 업데이트 수행을 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것을 요청하지 않는 것이고, '1'은 기지국에게 위치 업데이트 수행을 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것을 요청하는 것이다. 예를 들어, 기지국이 위치 업데이트 수행을 지시하는 페이징 메시지로는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')가 있다.

DREG-CMD 메시지는 DREG-REQ 메시지가 주기적 위치 업데이트를 지시한 경우, 그에 대한 수락 또는 거절을 알리는 응답 비트를 포함할 수 있다. DREG-CMD 메시지는 주기적 위치 업데이트 지시를 수락한 경우, 위치 업데이트 주기(location update period) 파라미터를 포함할 수 있다. 위치 업데이트 주기 파라미터는 기지국이 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지를 전송할 주기를 의미한다. 위치 업데이트 주기는 아이들 모드 시스템 타이머보다 작은 시간 간격이다. 예를 들어, 위치 업데이트 주기는 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')의 전송 주기일 수 있다. 위치 업데이트 주기 파라미터는 페이징 메시지의 전송 주기이므로, 단위로 페이징 사이클(paging cycle) 또는 초(seconds)를 사용할 수 있다.

다른 방법으로, DREG-CMD 메시지는 DREG-REQ 메시지가 주기적 위치 업데이트를 지시한 경우, 응답 비트를 포함하지 않고, 위치 업데이트 주기 파라미터만을 포함할 수 있다. 이 경우, 주기적 위치 업데이트 지시에 대한 수락 여부는 위치 업데이트 주기 파라미터를 통해 묵시적으로(implicitly) 알려줄 수 있다. 예를 들어, 위치 업데이트 주기 파라미터의 값이 '0' 경우, 주기적 위치 업데이트 지시에 대한 거절이 된다.

기지국은 페이징 메시지인 MOB_PAG-ADV 메시지를 전송한다(S230). MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b00')는 단말에게 아무런 페이징 동작을 요구하지 않는 페이징 메시지이다.

기지국은 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 주기적으로 전송한다(S240). 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지는 아이들 모드 시스템 타이머보다 작은 시간 간격을 전송 주기로 하여 주기적으로 전송된다. 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지는 위치 업데이트를 위한 전용 코드를 포함할 수 있다.

단말은 위치 업데이트를 수행한다(S250). 이때, 단말은 MOB_PAG-ADV 메시지를 통해 받은 전용 코드를 이용하는 전용 레인징을 통해 위치 업데이트를 수행할 수 있다. 전용 레인징을 통한 위치 업데이트의 상세한 과정은 후술한다.

아이들 모드 시스템 타이머보다 작은 시간 간격을 전송 주기로 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지가 전송되고, 위치 업데이트가 수행되기 때문에, 아이들 모드 시스템 타이머가 만료하기 전에 초기화된다. 또한, 아이들 모드 시스템 타이머에 대응하는 아이들 모드 타이머도 초기화된다. 따라서, 페이징 컨트롤러는 상기 단말은 갱신된 단말의 위치 정보를 포함한 아이들 모드 보유 정보를 계속 저장하게 되고, 향후 단말의 네트워크 재진입을 신속하게 처리할 수 있다.

아이들 모드가 종료(terminationi)될 때까지, 기지국의 단말에게 아무런 페이징 동작을 요구하지 않는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b00') 전송(S260), 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')의 주기적인 전송(S270), 전용 레인징을 통한 위치 업데이트 수행(S280) 등의 과정이 반복된다.

위치 업데이트 수행 방법은 기지국에 의해 아이들 모드가 개시되는 경우에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-CMD 메시지(액션 코드='0x05')를 전송하고, 이에 대한 응답으로 단말이 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x02')를 전송함으로써 개시되는 경우이다.

이때, DREG-CMD 메시지는 위치 업데이트 주기 파라미터를 포함할 수 있다. 위치 업데이트 주기 파라미터는 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지의 전송 주기이다. 위치 업데이트 주기 파라미터를 통해, 기지국은 단말에게 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것임을 묵시적으로 알려줄 수 있다. 위치 업데이트 주기 파라미터를 포함하는 DREG-CMD 메시지 수신한 단말은, DREG-REQ 메시지에 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터를 포함할 수 있다. 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터는 주기적 위치 업데이트에 대한 수락 여부를 의미한다. 예를 들어, 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터의 크기가 1 비트인 경우, '0'은 기지국의 주기적 업데이트 지시를 거절하고, '1'은 기지국의 주기적 업데이트 지시를 수락한다. 단말이 기지국의 주기적 업데이트 지시를 수락한 경우, 기지국은 위치 업데이트 주기에 따라 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송한다. 예를 들어, 위치 업데이트를 지시하는 메시지로는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')가 있다.

이제, 전용 레인징을 통한 위치 업데이트의 상세한 과정을 기술한다. 전용 레인징을 통해 위치 업데이트를 수행하기 위해서, 기지국은 전용 레인징 정보(dedicated ranging information)를 제공한다. 전용 레인징 정보에는 레인징 영역, 전용 코드(dedicated code), 전송 기회(trasmission opportunity) 등이 있다.

도 7은 전용 레인징을 통한 위치 업데이트 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 기지국은 UL-MAP 메시지를 전송한다(S310). 상기 기지국은 페이징 컨트롤러일 수 있다. 만일, 페이징 컨트롤러가 별도의 네트워크 개체인 경우, 기지국은 페이징 컨트롤러와 백본 네트워크를 통해 정보를 주고 받는다.

UL-MAP 메시지는 레인징 영역을 할당하고, 전용 레인징 지시자(Dedicated ranging indicator)를 더 포함할 수 있다. 레인징 영역은 OFDMA 심벌 오프셋(OFDMA symbol offset), 서브채널 오프셋(subchannel offset), OFDMA 심벌 개수(No. OFDMA symobs), 서브채널 개수(No. subchannels)로 할당될 수 있다. OFDMA 심벌 오프셋은 레인징 영역이 시작되는 OFDMA 심벌의 오프셋이다. 서브채널 오프셋은 레인징 영역 서브채널의 가장 낮은 인덱스이다. OFDMA 심벌 개수는 레인징 영역에 사용되는 OFDMA 심벌의 개수이다. 서브채널 개수는 레인징 영역에 사용되는 서브채널의 개수이다. 전용 레인징 지시자는 전용 레인징 수행 여부를 지시하는 것이다. 예를 들어, 전용 레인징 지시자의 크기가 1 비트인 경우, '0'은 단말에게 전용 레인징이 아닌 초기 레인징을 수행할 것을 지시하고, '1'은 단말에게 전용 레인징을 수행할 것을 지시한다.

기지국은 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지인 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 주기적으로 전송한다(S320). 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지는 위치 업데이트를 위한 전용 코드, 전송 기회를 포함할 수 있다. 전용 코드는 PRBS(pseudo-random binary sequence)에 의해 생성되는 의사잡음(pseudonoise) 코드인 CDMA 코드이다. 전송 기회는 UL-MAP 메시지가 할당한 레인징 영역 내에서 전용 코드를 전송할 수 있는 기회이다. 전송 기회는 레인징 영역으로부터 오프셋으로 표현될 수 있다.

단말은 기지국에게 전용 코드인 CDMA 코드를 전송한다(S330). 단말은 레인징 영역 내의 전송 기회에 전용 코드를 전송함으로써 전용 레인징을 수행한다. 전용 코드는 BPSK(binary phase shift keying) 변조되어 전송된다.

기지국은 단말에게 RNG-RSP(Ranging-Response) 메시지를 전송한다(S340).

다음 표는 RNG-RSP 메시지의 포맷의 일 예를 나타낸다.

관리 메시지 유형은 관리 메시지의 유형을 식별하는 것이다. 관리 메시지 유형이 '5'인 경우, RNG-RSP 메시지임을 의미한다.

또한, RNG-RSP 메시지는 레인징 상태(Ranging Status) 파라미터, MAC 해시 생략 임계치 파라미터 등을 포함할 수 있다.

레인징 상태 파라미터는 기지국이 수신한 상향링크 메시지 용인 여부에 대한 지시자이다. 레인징 상태 파라미터가 ‘1=계속(continue)’인 경우, 단말은 전용 코드인 CDMA 코드를 다시 전송한다. 레인징 상태 파라미터가 ‘2=중단(abort)’인 경우, 단말은 다시 하향링크 동기를 획득해야한다.

레인징 상태 파라미터가 ‘3=성공(success)’인 경우, 기지국은 CDMA 할당(allocation) 메시지를 전송한다(S350). CDMA 할당 메시지는 단말에게 대역폭(bandwidth)을 할당하는 것으로, UL-MAP 메시지에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 대역폭 할당은 OFDMA 슬롯 단위로 할 수 있다.

단말은 기지국에게 RNG-REQ(Ranging Request) 메시지를 전송한다(S360). RNG-REQ 메시지는 CDMA 할당 메시지에서 할당된 대역폭을 통해 RNG-REQ 메시지를 전송한다.

다음 표는 RNG-REQ 메시지의 포맷의 일 예를 나타낸다.

관리 메시지 유형은 관리 메시지의 유형을 식별하는 것이다. 관리 메시지 유형이 '4'인 경우, RNG-REQ 메시지임을 의미한다. RNG-REQ 메시지는 레인징 목적 지시(Ranging Purpose Indication) 파라미터, 페이징 컨트롤러를 식별하는 페이징 컨트롤러 ID 파라미터, MAC 해시 생략 임계치 파라미터 등을 포함할 수 있다. 또한, RNG-REQ 메시지는 단말이 전력 감소로 인한 위치 업데이트를 시도할 때, 전력 감소 지시자(Power Down Indicator) 파라미터를 더 포함할 수 있다.

레인징 목적 지시 파라미터는 단말이 네트워크 재진입, 핸드오버(handover; HO) 또는 위치 업데이트를 시도할 때 포함될 수 있다.

다음 표는 레인징 목적 지시 파라미터의 일 예를 나타낸다.

Name	Type (1byte)	Length	Value (Variable-length)	PHY Scope
Ranging Purpose Indication	6	1	Bit 0: HO indication (when this bit is set to 1 in combination with other included information elements indicates the MS is currently attempting to HO or network reentry from idle mode to the BS) Bit 1: Location update request (when this bit is set to 1, it indicates MS action of idle mode location update process) Bits 2-7: Reserved	-

레인징 목적 지시 파라미터의 '비트 0'이 '1'인 경우, 단말이 핸드오버를 시도하거나 아이들 모드로부터 네트워크 재진입을 시도함을 지시한다. 레인징 목적 지시의 '비트 1'이 '1'인 경우, 아이들 모드 단말이 위치 업데이트를 시도함을 지시한다. 아이들 모드 단말이 위치 업데이트를 수행하는 중이므로, RNG-REQ 메시지의 레인징 목적 지시 파라미터의 '비트 1'은 '1'이다.

기지국은 단말에게 RNG-RSP 메시지를 전송한다(S370).

RNG-RSP 메시지는 RNG-REQ 메시지에 대한 응답으로 전송된다. 레인징 목적 지시 파라미터의 '비트 1'이 '1'인, 위치 업데이트를 요청하는 RNG-REQ 메시지에 대한 응답인 경우, RNG-RSP 메시지는 위치 업데이트 응답(Location Update Response) 파라미터를 더 포함할 수 있다.

다음 표는 위치 업데이트 응답 파라미터의 일 예를 나타낸다.

Name	Type (1byte)	Length	Value (Variable-length)	PHY Scope
Location Update Response	6	1	0x00 = Success of Location Update 0x01 = Failure of Location Update 0x02 = Reserved 0x03 = Success of location update and DL traffic pending 0x04~0xFF: Reserved	All

위치 업데이트 응답이 '0x00'인 경우, 위치 업데이트가 성공했음을 지시한고, 위치 업데이트 응답이 '0x01'인 경우, 위치 업데이트가 실패했음을 지시한다. 주기적 위치 업데이트 지시가 '0x03'인 경우, 위치 업데이트가 성공했고, 펜딩 중인 하향링크 트래픽이 존재함을 지시한다.

위치 업데이트가 성공하면, 페이징 컨트롤러의 아이들 모드 시스템 타이머가 초기화된다. 따라서, 페이징 컨트롤러는 상기 단말은 갱신된 단말의 위치 정보를 포함한 아이들 모드 보유 정보를 계속 저장하게 되고, 향후 단말의 네트워크 재진입을 신속하게 처리할 수 있다.

살펴본 바와 같이, 전용 레인징을 통해 위치 업데이트를 수행하기 위해서, 레인징 영역은 UL-MAP 메시지에서 할당되고, 전용 코드 및 전송 기회는 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')에서 할당될 수 있다. 전용 레인징을 통해 주기적 위치 업데이트를 수행하게 되면, 경합 기반의 초기 레인징으로 인해 발생할 수 있는 충돌을 제거할 수 있다. 따라서, 자원 낭비를 최소화하고, 위치 업데이트를 신속하게 수행할 수 있어 효율적이다. 또한, 충돌이 발생할 경우 레인징을 위한 제어 메시지를 재전송할 필요가 없기 때문에, 제어 메시지 재전송 횟수 감소로 인해 전체 시스템의 성능 향상을 기대할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 업데이트 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 단말은 기지국에게 아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x01')를 전송하고(S410), 기지국은 단말에게 DREG-CMD 메시지를 전송함으로써(S420) 아이들 모드가 개시된다. 상기 기지국은 페이징 컨트롤러일 수 있다. 만일, 페이징 컨트롤러가 별도의 네트워크 개체인 경우, 기지국은 페이징 컨트롤러와 백본 네트워크를 통해 정보를 주고 받는다. 아이들 모드가 개시되면, 단말은 아이들 모드 타이머를 동작시키고, 기지국은 아이들 모드 시스템 타이머를 동작시킨다.

아이들 모드 개시를 요청하는 DREG-REQ 메시지(등록해제 요청 코드='0x01')는 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터를 더 포함할 수 있다. 또한, DREG-CMD 메시지는 DREG-REQ 메시지가 주기적 위치 업데이트를 지시한 경우, 그에 대한 수락 또는 거절을 알리는 응답 비트를 포함할 수 있다. 또한, DREG-CMD 메시지는 주기적 위치 업데이트 지시를 수락 경우, 위치 업데이트 주기 파라미터를 포함할 수 있다.

다른 방법으로, DREG-CMD 메시지는 DREG-REQ 메시지가 주기적 위치 업데이트를 지시한 경우, 응답 비트를 포함하지 않고, 위치 업데이트 주기 파라미터만을 포함할 수 있다. 이 경우, 주기적 위치 업데이트 지시에 대한 수락 여부는 위치 업데이트 주기 파라미터를 통해 묵시적으로 알려줄 수 있다.

기지국은 페이징 메시지인 MOB_PAG-ADV 메시지를 전송한다(S430). MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b00')는 단말에게 아무런 페이징 동작을 요구하지 않는 페이징 메시지이다.

기지국은 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 주기적으로 전송한다(S440). 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지는 아이들 모드 시스템 타이머보다 작은 시간 간격을 전송 주기로 하여 주기적으로 전송된다. 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지는 위치 업데이트를 위한 전용 코드를 포함할 수 있다.

단말은 위치 업데이트를 수행한다. 이때, 단말은 MOB_PAG-ADV 메시지를 통해 받은 전용 코드를 이용하는 전용 레인징을 통해 위치 업데이트를 수행할 수 있다.

단말은 전용 코드를 전송한다. 기지국은 전용 코드 전송에 대한 응답으로 RNG-RSP 메시지를 전송하고, 단말이 RNG-REQ 메시지를 전송할 수 있는 대역폭을 CDMA 할당 메시지를 통해 할당한다.

단말은 RNG-REQ 메시지를 전송한다(S450). RNG-REQ 메시지는 주기적 위치 업데이트 지시(Periodic Location Update Indication) 파라미터를 더 포함할 수 있다. 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터는 기지국에게 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지의 주기적 전송 여부를 변경하는 것이다.

다음 표는 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터의 일 예를 나타낸다. 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터는 TLV(Type/Length/Value) 형식으로 인코딩될 수 있다.

Name	Type (1byte)	Length	Value (Variable-length)	PHY Scope
Periodic Location Update Indication	variable	1	This parameter indicates the availability of the periodic location update performed by the BS. 0x00 : not perform the periodic location update 0x01 : perform the periodic location update 0x02-0xFF : reserved	OFDMA

주기적 위치 업데이트 지시 파라미터가 '0x00'인 경우, 기지국에게 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것을 요청하지 않는 것이고, '0x01'인 경우, 기지국에게 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것을 요청하는 것이다.

즉, RNG-REQ 메시지의 주기적 업데이트 지시 파라미터를 통하여 주기적 위치 업데이트 여부를 유지하거나, 변경할 수 있다. 주기적 위치 업데이트를 수행하던 기지국이 위치 업데이트 지시 파라미터가 '0x01'인 RNG-REQ 메시지를 수신한 경우, 주기적 위치 업데이트를 유지하고, 위치 업데이트 지시 파라미터가 '0x00'인 RNG-REQ 메시지를 수신한 경우, 기지국은 주기적 위치 업데이트를 중지해야 한다.

기지국은 RNG-RSP 메시지를 전송한다(S455). RNG-RSP 메시지는 RNG-REQ 메시지에 대한 응답으로 전송된다. RNG-RSP 메시지는 RNG-REQ 메시지가 주기적 위치 업데이트를 지시한 경우, 그에 대한 수락 또는 거절을 알리는 응답 비트를 포함할 수 있다. 또한, RNG-RSP 메시지는 주기적 위치 업데이트 지시를 수락한 경우, 위치 업데이트 주기(location update period) 파라미터를 포함할 수 있다.

다음 표는 위치 업데이트 주기 파라미터의 일 예를 나타낸다. 위치 업데이트 주기 파라미터는 TLV 형식으로 인코딩될 수 있다.

Name	Type (1byte)	Length	Value (Variable-length)	PHY Scope
Location Update Interval	variable	variable	This parameter indicates the time interval (explicit value: seconds or paging cycles) of the periodic location update performed by the BS.	OFDMA

위치 업데이트 주기 파라미터는 기지국이 위치 업데이트를 지시하는 메시지를 전송할 주기를 의미한다. 예를 들어, 위치 업데이트 주기는 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')의 전송 주기일 수 있다. 위치 업데이트 주기는 아이들 모드 시스템 타이머보다 작은 시간 간격이다. 위치 업데이트 주기 파라미터는 페이징 메시지의 전송 주기이므로, 단위로 페이징 사이클(paging cycle) 또는 초(seconds)를 사용할 수 있다. 즉, RNG-RSP 메시지의 위치 업데이트 주기 파라미터를 통하여 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지의 전송 주기를 유지하거나, 변경할 수 있다.

다른 방법으로, RNG-RSP 메시지는 RNG-REQ 메시지가 주기적 위치 업데이트를 지시한 경우, 응답 비트를 포함하지 않고, 위치 업데이트 주기 파라미터만을 포함할 수 있다. 이 경우, 주기적 위치 업데이트 지시에 대한 수락 여부는 위치 업데이트 주기 파라미터를 통해 묵시적으로 알려줄 수 있다. 예를 들어, 위치 업데이트 주기 파라미터의 값(value)이 '0' 경우, 주기적 위치 업데이트 지시에 대한 거절일 수 있다.

RNG-REQ/RSP 메시지를 통해 기지국의 주기적 위치 업데이트를 유지한 경우(S450, S455), 기지국의 단말에게 아무런 페이징 동작을 요구하지 않는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b00') 전송(S460), 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')의 주기적인 전송(S470), 전용 레인징을 통한 위치 업데이트 수행 과정은 반복된다. 또한, 전용 레인징 과정 중, RNG-REQ/RSP 메시지를 통해 주기적 위치 업데이트 여부를 변경할 수 있다(S480, S485). 만일, RNG-REQ/RSP 메시지를 통해 주기적 위치 업데이트를 중지한 경우, 기지국은 더 이상, 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 주기적으로 전송하지 않는다.

위치 업데이트 수행 방법은 기지국에 의해 아이들 모드가 개시되는 경우에도 적용될 수 있다.

이와 같이, RNG-REQ 메시지에 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터를 포함하고, RMG-RSP 메시지에 위치 업데이트 주기 파라미터를 포함함으로써, DREG-REQ/CMD 메시지를 통해 아이들 모드가 개시될 때뿐 아니라, 위치 업데이트 과정 중에도 후속하는 위치 업데이트를 주기적으로 수행할지 여부를 결정하거나, 변경할 수 있다.

도 9는 아이들 모드 단말과 기지국의 동작의 일 예를 나타낸 것이다.

도 9를 참조하면, 단말은 주기적 업데이트 지시를 포함한 DREG-REQ 메시지를 전송하고, DREG-CMD 메시지를 수신함으로써 아이들 모드를 개시한다. 아이들 모드가 개시되면, 단말은 아이들 모드 타이머를 동작시키고, 기지국은 아이들 모드 시스템 타이머를 동작시킨다.

기지국은 페이징 청취구간 동안 액션 코드가 '0b00'인 MOB_PAG-ADV 메시지를 전송한다. 또한, 기지국은 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 주기적으로 전송한다. 이때, MOB_PAG-ADV 메시지는 전용 코드를 포함한다. 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 수신한 단말은 전용 코드를 이용한 전용 레인징을 통해 위치 업데이트를 수행한다. 전용 레인징은 RNG-REQ/RSP를 통하여 이루어진다. 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')의 전송 주기는 아이들 모드 타이머, 아이들 모드 시스템 타이머의 만료 주기보다 짧은 주기이다. 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 전송으로 아이들 모드 타이머, 아이들 모드 시스템 타이머는 초기화된다. 다시, 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 주기적으로 전송되고, 전용 레인징을 통해 위치 업데이트를 수행한다.

도 10은 아이들 모드 단말 동작의 다른 예를 나타낸 것이다.

도 10을 참조하면, 단말은 주기적 업데이트 지시를 포함한 DREG-REQ 메시지를 전송하고, DREG-CMD 메시지를 수신함으로써 아이들 모드를 개시한다. 아이들 모드가 개시되면, 단말은 아이들 모드 타이머를 동작시키고, 기지국은 아이들 모드 시스템 타이머를 동작시킨다.

기지국은 페이징 청취구간 동안 액션 코드가 '0b00'인 MOB_PAG-ADV 메시지를 전송한다. 또한, 기지국은 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 주기적으로 전송한다. 이때, MOB_PAG-ADV 메시지는 전용 코드를 포함한다. 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')를 수신한 단말은 전용 코드를 이용한 전용 레인징을 통해 위치 업데이트를 수행한다. 전용 레인징은 RNG-REQ/RSP를 통하여 이루어진다. 위치 업데이트 구간은 아이들 모드 타이머, 아이들 모드 시스템 타이머의 만료 주기보다 짧은 주기이다. 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')의 전송으로 아이들 모드 타이머, 아이들 모드 시스템 타이머는 초기화된다. 다음 주기에 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')가 전송되기 전, 페이징 그룹 업데이트, 전력 감소 업데이트 또는 MAC 해시 생략 임계치 업데이트 등을 원인으로 하는 위치 업데이트가 있는 경우, 아이들 모드 타이머, 아이들 모드 시스템 타이머는 초기화된다. 이후 다시, 위치 업데이트를 지시하는 MOB_PAG-ADV 메시지(액션 코드='0b01')가 주기적으로 전송된다.

상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.

도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.

도 3은 페이징 그룹의 일 예를 나타낸다.

도 4는 아이들 모드 단말 동작의 예를 나타낸 흐름도이다.

도 5는 주기적인 위치 업데이트 수행 방법의 일 예를 나타낸 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 업데이트 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 7은 전용 레인징을 통한 위치 업데이트 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 업데이트 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 9는 아이들 모드 단말 동작의 일 예를 나타낸 것이다.

도 10은 아이들 모드 단말 동작의 다른 예를 나타낸 것이다.

Claims (9)

1. 무선 통신 시스템에서 단말의 위치를 업데이트하는 방법에 있어서,

   상기 단말이 아이들 모드의 개시를 요청하는 아이들 모드 개시 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계; 및

   상기 단말이 상기 기지국으로부터 아이들 모드 개시 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,

   상기 아이들 모드 개시 요청 메시지는 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터를 포함하고,

   상기 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터는 상기 단말의 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것을 요청하기 위한 파라미터이고,

   상기 아이들 모드 개시 응답 메시지는 위치 업데이트 주기 파라미터를 포함하고,

   상기 위치 업데이트 주기 파라미터는 상기 페이징 메시지의 전송 주기에 대한 정보를 포함하는 무선 통신 시스템에서 위치 업데이트 수행 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단말이 상기 기지국으로부터 상기 페이징 메시지를 수신하되, 상기 페이징 메시지는 상기 위치 업데이트를 수행하기 위한 레인징 영역에 대한 정보를 포함하는, 단계; 및

   상기 단말이 상기 레인징 영역을 기반으로 상기 위치 업데이트를 수행하는 단계를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서 위치 업데이트 수행 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 위치 업데이트를 수행하는 단계는,

   상기 단말이 UL(uplink)-MAP를 기반으로 할당된 상기 레인징 영역을 통해 CDMA(Code Division Multiple Access) 코드를 상기 기지국으로 전송하는 단계;

   상기 단말이 상기 기지국으로부터 상기 CDMA 코드에 대한 응답으로 CDMA 할당 메시지를 수신하는 단계;

   상기 단말이 상기 CDMA 할당 메시지를 기반으로 할당된 대역폭을 기반으로 상기 위치 업데이트의 수행 여부를 지시하는 위치 업데이트 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및

   상기 단말이 상기 기지국으로부터 상기 위치 업데이트 요청 메시지에 대한 응답으로 위치 업데이트 응답 메시지를 수신하되, 상기 위치 업데이트 응답 메시지는 상기 위치 업데이트가 성공하였는지 여부를 지시하는, 단계를 포함하되,

   상기 레인징 영역은 OFDMA 심벌 오프셋(orthogonal frequency division multiple access symbol offset), 서브채널 오프셋(subchannel offset), OFDMA 심벌 개수, 서브채널 개수를 기반으로 결정되는 무선 통신 시스템에서 위치 업데이트 방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 단말이 위치 업데이트 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하되, 상기 위치 업데이트 요청 메시지는 상기 페이징 메시지의 주기적 전송의 유지 또는 변경을 요청하는, 단계; 및

   상기 단말이 상기 기지국으로부터 상기 위치 업데이트 응답 메시지를 수신하되, 상기 위치 업데이트 응답 메시지는 상기 페이징 메시지의 주기적 전송의 유지 또는 변경을 요청이 수락되었는지 여부를 지시하는, 단계를 포함하는 무선 통신 시스템에서 위치 업데이트 방법.
5. 무선 통신 시스템에서 위치를 업데이트하는 단말에 있어서, 상기 단말은,

   아이들 모드의 개시를 요청하는 아이들 모드 개시 요청 메시지를 기지국으로 전송하고,

   상기 기지국으로부터 아이들 모드 개시 응답 메시지를 수신하도록 구현되되,

   상기 아이들 모드 개시 요청 메시지는 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터를 포함하고,

   상기 주기적 위치 업데이트 지시 파라미터는 상기 단말의 위치 업데이트를 지시하는 페이징 메시지를 주기적으로 전송할 것을 요청하기 위한 파라미터이고,

   상기 아이들 모드 개시 응답 메시지는 위치 업데이트 주기 파라미터를 포함하고,

   상기 위치 업데이트 주기 파라미터는 상기 페이징 메시지의 전송 주기에 대한 정보를 포함하는 단말.
6. 제5항에 있어서, 상기 단말은,

   상기 기지국으로부터 상기 페이징 메시지를 수신하고, 레인징 영역을 기반으로 상기 위치 업데이트를 수행하도록 구현되되,

   상기 페이징 메시지는 상기 위치 업데이트를 수행하기 위한 상기 레인징 영역에 대한 정보를 포함하는 단말.
7. 제6항에 있어서,

   상기 단말은 상기 위치 업데이트를 수행하기 위해 UL(uplink)-MAP를 기반으로 할당된 상기 레인징 영역을 통해 CDMA(Code Division Multiple Access) 코드를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 CDMA 코드에 대한 응답으로 CDMA 할당 메시지를 수신하고, 상기 CDMA 할당 메시지를 기반으로 할당된 대역폭을 기반으로 상기 위치 업데이트의 수행 여부를 지시하는 위치 업데이트 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 위치 업데이트 요청 메시지에 대한 응답으로 위치 업데이트 응답 메시지를 수신하도록 구현되되,

   상기 위치 업데이트 응답 메시지는 상기 위치 업데이트가 성공하였는지 여부를 지시하고,

   상기 레인징 영역은 OFDMA 심벌 오프셋(orthogonal frequency division multiple access symbol offset), 서브채널 오프셋(subchannel offset), OFDMA 심벌 개수, 서브채널 개수를 기반으로 결정되는 단말.
8. 제6항에 있어서, 상기 단말은,

   위치 업데이트 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 위치 업데이트 응답 메시지를 수신하되,

   상기 위치 업데이트 요청 메시지는 상기 페이징 메시지의 주기적 전송의 유지 또는 변경을 요청하고,

   상기 위치 업데이트 응답 메시지는 상기 페이징 메시지의 주기적 전송의 유지 또는 변경을 요청이 수락되었는지 여부를 지시하는 단말.
9. 삭제

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