KR20000070168A

KR20000070168A - 이동 통신 시스템의 집중형 무선 네트워크 제어

Info

Publication number: KR20000070168A
Application number: KR1019997006394A
Authority: KR
Inventors: 프라이드토마스
Original assignee: 클라스 노린, 쿨트 헬스트룀; 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 2000-11-25
Also published as: JP2001509352A; BR9806777A; CN1250579A; HUP0000844A2; CA2277438A1; EP0953264B1; JP3395978B2; DE69807041T2; WO1998032294A2; KR100415355B1; TW396700B; WO1998032294A3; CN1108719C; ZA98217B; AU5684598A; EP0953264A2; AU746818B2; CA2277438C; US5930241A; DE69807041D1

Abstract

둘 또는 그 이상의 중첩 서비스(14, 16)를 제공하는 이동 통신 시스템(10)에서 무선 네트워크 제어를 할당하는 방법 및 장치를 제공한다. 이동 네트워크(12)는 특정 이동 단말기(20)가 단말기 상의 통상 무선 네트워크 제어 결정의 사용을 중지하고 육상 이동 네트워크(12)로부터 무선 네트워크 제어 명령을 받으라고 명령하는 초기 제어 메시지를 전송한다. 그 다음의 제어 메시지는 단말기 상의 통상 무선 네트워크 제어 결정의 사용을 재개하라고 명령할 수 있다. 결과적으로, 수행되는 중첩 서비스(14, 16)의 방식과는 무관하게, 이동 네트워크(12)는 서비스 받는 모든 이동 단말기(18, 20)에 대해 가상적으로 동일한 제어 로직을 사용할 수 있다. 결국, 서로 다른 중첩 서비스(14, 16)를 실행하는 이동 단말기(18, 20) 사이의 무선 신호 간섭은 최소화될 수 있다

Description

이동 통신 시스템의 집중형 무선 네트워크 제어{Centralized Radio Network Control In A Mobile Communications System}

본 발명은 이동 전화 통신 분야에 관한 것으로서, 특히, 셀룰러 통신 시스템에서 무선 네트워크 자원을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이동 통신 시스템에서 패킷 교환 방식을 사용하면 운영자는 매우 다양하게 데이터를 적용할 수 있는 다용도의 플랫폼을 제공받을 수 있다. 사실, 통신 시스템 개발자들은 패킷 교환 통신이 장래에 이동 전화 통화의 중요한 부분을 차지할 것으로 예상하고 있다. 따라서, 장래에 패킷 교환 시스템이 광대역 통신 환경에 효과적으로 동작할 수 있을 것인가에 대한 확증은 중요하다. 또한, 장래에 패킷 교환 시스템이 네트워크의 설계에서 높은 유연성을 갖도록 개발될 것인가에 대한 확증도 중요하다.

기존의 패킷 교환 이동 시스템에서는 이동국의 프로세서가 수행하는 제어 로직(예를 들면, 소프트웨어 알고리즘)에 의해 무선 네트워크(예를 들면, 에어 인터페이스)의 제어가 실행되고 있다. 반대로 대부분의 회선 교환 이동 시스템에서는 네트워크에 있는 제어 로직에 의해 무선 네트워크 제어가 실행되고 있는데, 이 제어 로직은 전용 제어 메시지를 특정 이동국에 보내는 방법을 사용한다. 패킷 교환 시스템에서 이동국 무선 네트워크 제어를 하는 주된 이유는, 대기 모드에서 기다리는 많은 패킷 모드 이동국에 대해 네트워크에서 동시에 신호를 보냄에 따라 발생되는 상당한 신호 부하를 피하기 위해서이다.

한편, 집중형 무선 네트워크 제어(네트워크 측으로부터의)에서는 운영자가 네트워크를 더욱 넓고 포괄적이며 효과적으로 제어할 수 있는데, 더욱 복잡한 제어 알고리즘을 네트워크 제어 요소로 이용할 수 있는 것만으로도, 이동국이 무선 네트워크 제어를 실행하는 분산형 네트워크 보다 더욱 효과적인 방법으로 제어 데이터가 처리될 수 있다.

집중형 무선 네트워크 제어의 중요한 장점은 고품질의 통화 연결이 가능하고 이에 따라 네트워크 용량이 증가되는 것이다. 이러한 장점으로 인해 집중 네트워크 제어는 작동 모드에서 동작하는 회선 교환 시스템에 사용되고 있다. 그러나, 대기(또는 작동)모드에서 동작하는 현재의 패킷 교환 시스템에는 다수의 패킷 교환 데이터 전송이 상대적으로 짧은 시간 주기 동안에 발생하기 때문에 이와 같은 장점이 없다. 특히, 회선 교환 연결 기간과는 달리, 패킷 데이터 송신에서는 일반적으로 기간이 너무 짧아서 무선 네트워크에서 최적 조정(예를 들어, 개별 핸드오버, 파워 레벨 조절)을 위한 적절한 시간을 둘 수 없다.

만일 패킷 교환 시스템과 회선 교환 시스템이 동일 지역에서 하나의 주파수 대역을 공유한다면, 각 시스템의 이동국 이용자 수의 증가는 다른 통화와의 무선 신호 간섭을 증가시키게 될 것이다. 그러한 다중 서비스 환경에서는 상대적으로 큰 가입자 베이스를 가지는 기존의 회선 교환 시스템과 패킷 교환 시스템이 일반적으로 통합된다. 결과적으로 실행되는 패킷 교환 통화의 수는 회선 교환 통화와 비교하면 상대적으로 작다. 그러므로 회선 교환 통화보다 패킷 교환 통화가 더 높은 비율로 신호 간섭을 받을 것이다. 이러한 간섭은 주로 패킷 교환 통화의 셀 보더와 회선 교환 통화의 셀 보더가 서로 차이가 있기 때문에 발생되는데, 이러한 차이는 두 통화 방식에서 사용되는 셀 선택 알고리즘의 차이에 기인한다.

기존의 셀룰러 통신 시스템에서 무선 네트워크의 제어는 네트워크 요소(또는 요소들) 또는 이동국 둘 중의 하나에 의해 실행된다. 다시 말하면, 기존의 셀룰러 시스템 운영자는 둘(네트워크 또는 이동국) 중의 어느 것이 전체 무선 네트워크 제어를 실행할 것인지를 결정할 선택권이 없다. 특히, 셀 선택과 재선택과 같은 중요한 무선 네트워크 기능과 이동국의 파워 계산은 네트워크 요소 또는 관련된 이동국 중의 하나에 의해서 제어된다. 예를 들면, 북유럽 이동 전화(Nordic Mobile Telephone: NMT) 시스템, 토탈 접속 통신 시스템(Total Access Communications System: TACS), 어드밴스드 이동 전화 시스템(Advanced Mobile Phone System: AMPS), 디지털 어드밴스드 이동 전화 시스템(Digital Advanced Mobile Phone System: D-AMPS), 이동 통신용 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communications: GSM), 개인 디지털 셀룰러(Personal Digital Cellular: PDC) 시스템, IS-95 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 시스템에서는, 하나 또는 그 이상의 네트워크 요소가 작동 모드에서 무선 네트워크의 제어를 실행하는 반면에, 이동국에서는 유휴 모드에서 무선 네트워크의 제어가 실행된다. 한편, 디지털 유럽 무선 전화(Digital European Cordless Telephone: DECT) 회선 교환 시스템, 셀룰러 디지털 패킷 데이터(Cellular Digital Packet Data: CDPD) 및 모비텍스(Mobitex) 패킷 교환 시스템에서는, 이동국이 작동과 유휴 모드 둘 다에서 무선 네트워크의 제어를 실행한다. 다시 말하면, 상기한 모든 시스템에서, 유휴 모드에서는 이동국이 무선 네트워크를 실행한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 회선 교환 통화와 패킷 교환 통화 모두를 수행하는 셀룰러 이동 통신 시스템의 구성도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른, 하나 또는 그 이상의 무선 네트워크를 제어하기 위한 방법과 장치를 실행하는데 사용될 수 있는 메시지 포맷을 나타내는 다이아그램이고,

도 3은 본 발명의 제1 적용을 나타내는 구성도이고,

도 4는 본 발명의 제2 적용을 나타내는 구성도이고,

도 5는 본 발명의 실시예를 실행하는데 사용될 수 있는 이동 무선 단말기를 나타내는 블록 구성도이다.

종래의 시스템이 직면하는 문제는 유휴 모드에서 무선 네트워크의 제어는 항상 이동국에 의해서 실행된다는 것이다. 패킷 교환 시스템에서 패킷의 상향 회선 송신의 경우에, 이동국에서 전형적으로 이용 가능한 것 보다 더 개선된 무선 네트워크 제어(예를 들면, 셀 재선택 알고리즘)를 사용할 필요성이 가끔 요구된다.

그러므로, 본 발명의 목적은 적어도 하나의 제1 이동국에 대해서는 집중형 무선 네트워크 제어를 하고, 적어도 하나의 제2 이동국에 대해서는 집중형 무선 네트워크 제어를 하지 않는, 이동 통신 시스템에 있어서의 집중형 무선 네트워크 제어를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 중첩 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 모든 통화에 대한 용량과 신호 품질을 최대화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다양한 중첩 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 이동 단말기의 성능을 향상시켜야할 필요성을 최소화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 셀룰러 통신 시스템에서 패킷 교환과 회선 교환 통화간의 무선 신호 간섭을 최소화하는 것이다.

상술한 목적 및 다른 목적들은 본 발명에 따른 둘 또는 그 이상의 방식의 중첩 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 무선 네트워크 제어를 할당하는 방법 및 장치에 의해서 달성될 것이다. 이동 네트워크에서는 특정의 이동국이 통상의 무선 네트워크 제어 프로토콜의 사용을 중지하고 그 후에 이동 네트워크로부터의 무선 네트워크 제어 결정을 받도록 명령하는 초기 제어 메시지를 전송한다. 결과적으로, 실행중인 중첩 서비스의 방식에 상관없이, 이동 네트워크는 서비스하는 모든 이동단말기에 대해 가상적으로 동일한 제어 로직을 사용할 수 있다. 결국, 서로 다른 중첩 서비스를 실행하는 이동 단말기 사이에서 발생하는 무선 신호 간섭은 최소화되어 질 수 있다.

본 발명의 실시예와 그 장점은 첨부한 도 1부터 도 5까지를 참고로 하여 쉽게 이해될 수 있을 것이며, 각 구성 요소를 가리키는 숫자는 도면에 사용된 숫자와 동일하게 표시되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른, 회선 교환 및 패킷 교환 통화 모두를 실행하는 셀룰러 통신 시스템의 간략한 구성도이다. 예를 들면, 일반 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service: GPRS)는 회선 교환 방식인 디지털 GSM과 함께 사용하기 위해 정해진 새로운 패킷 데이터 서비스이다. GSM을 포괄적으로 보기 위해 참고할 수 있는 것으로는 M.Mouly와 M.B.Pautet의 "이동 통신용 GSM 시스템"(Cell & Sys., Copyright 1992 (ISBN: 2-9507190-0-7))이 있다. 현재의 GPRS 표준은 GSM 기술 사양서(GSM 04.60, Version 0.9.1, 26 September, 1996.)에 나타나있다. 도 1에 나타낸 실시예가 패킷 데이터 통화 및 회선 교환 통화(예를 들어, GPRS와 GSM) 모두를 실행할 수 있는 시스템에 초점이 맞추어져 있지만, 본 발명의 범위는 여기에 한정되지 않음에 주의해야 한다. 예를 들면, 이 발명의 개념은 하나 또는 그 이상의 네트워크 요소에 의하거나 하나 또는 그 이상의 이동국 이용자 수에 의해 유지되고 수행되는 무선 네트워크 제어 기능을 가지는 어떤 셀룰러 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

도 1에 나타낸 실시예에서, 시스템(10)은 공공 육상 이동 네트워크(Public Land Mobile Network: PLMN)(12)를 포함한다. 네트워크(12)는 제1 기지국/송수신부(14)와 제2 기지국/송수신부(16)를 포함할 수 있는데, 이 실시예에서는 제1 기지국/송수신부(14)는 회선 교환 통화(예를 들어, GSM)를 송수신하기 위한 것이며 제2 기지국/송수신부(16)는 패킷 교환 통화(예를 들어, GPRS)를 송수신하기 위한 것이다. 명료하게 하기 위해, 단지 기지국/송수신부(14, 16)만 나타냈지만, 네트워크(12)는 다른 이동 네트워크 구성요소, 예를 들면, 하나 또는 그 이상의 이동 서비스 교환 센터(MSCs), 홈 로케이션 레지스터(HLRs) 또는 비지터 로케이션 레지스터(VLRs)를 포함할 수도 있다.

이러한 실시예에서, 이동 단말기(예를 들어, 셀룰러 폰)(18)는 기지국/송수신부(14)와 무선 인터페이스를 통해 결합된다. 따라서, 이동 단말기(18)는 회선 교환 통화를 송수신하는 기능을 수행한다. 이동 단말기(18)는 하나 또는 복수의 회선 교환 이동 단말기를 의미할 수도 있다. 제2 이동 단말기(20)는 기지국/송수신부(16)와 무선 인터페이스로 결합된다. 따라서, 이동 단말기(20)는 패킷 교환 통화를 송수신하는 기능을 수행한다. 이동 단말기(20)는 패킷 교환 통화를 처리할 수 있는 하나 또는 복수의 이동 단말기를 의미할 수도 있다. 예를 들면, 기지국/송수신부(14)로부터의 송신은 회선 교환 가능 영역(예를 들면, 셀)(22)을 지정하고, 기지국/송수신부(16)로부터의 송신은 패킷 교환 가능 영역(또는 셀)(24)을 지정한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 회선 교환 가능 영역(22)은 패킷 교환 가능 영역(24)과 중첩되는 영역(26)을 가진다. 주목할 점은, 회선 교환과 패킷 교환 통화는 동일한 무선 네트워크 반송 주파수 대역을 공유할 수 있다는 것이다. 결과적으로, 이동 단말기(18, 20)가 통신 가능 영역(26)의 근처나 안에서 움직일 경우에는, 회선 교환 또는 패킷 교환 통화 각각을 송수신하면서 동일한 무선 네트워크 반송 주파수에서 동작한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 반드시 네트워크(12)는 초기 제어 메시지(하나 또는 그 이상의 기지국/송수신부(14, 16)를 통해)를 전송하는데, 이 초기 메시지는 패킷 교환 또는 회선 교환 및 패킷 교환이 통합된 이동 단말기(20)가 통상의(예를 들면, GPRS) 셀 제어 프로토콜을 중지하고 그 후에 네트워크(12)로부터 특정한 무선 네트워크 제어 결정을 받아들이라는 명령이다.

그러한 이동국이 알려지지 않은 지역에서 교환되고 육상 시스템을 접속할 때, 접촉을 위해 기지국의 초기 선택용 내부 알고리즘을 이동국이 사용하는 것이 필요하다(논리적 관점으로부터). 그러나 이 초기 접촉 후에, 셀의 재선택(예를 들어, 이동국이 움직이지는 않고 유휴 모드에 머물러 있는 경우)은 종래 시스템에서 수행된 것처럼 이동국에 있는 자동 알고리즘에 의해 제어되거나, 본 발명에 따라 이동국과 네트워크의 조합 알고리즘에 의해 제어될 수도 있다. 결과적으로, 패킷 교환과 회선 교환 이동 단말기 모두에 대하여 네트워크는 동일한(또는, 가상적으로 동일한) 제어 로직(예를 들어, 제어 알고리즘)을 사용할 수 있어서, 패킷 교환 통화를 회선 교환 통화와 가상적으로 같게(제어 관점에서) 동작하게 만든다. 그러므로, 본 발명에 따르면, 패킷 교환 및 회선 교환 이동 단말기 간의 신호 간섭은 최소화될 수 있다. 예를 들어, 패킷 교환 통화를 처리할 수 있는 모든 이동 단말기(20)가 통상의(예를 들어, 표준화된 이동 내부 GPRS) 무선 네트워크 셀 재선택 및 파워 요구량 계산을 중지하고, GSM 표준과 같은 기존의 표준을 어느 정도 능가하는 새로운 알고리즘인 네트워크 자신의 무선 네트워크 제어 알고리즘에 의한 계산 결과를 대신해서 사용하라고 명령하는 제어 메시지를, 네트워크(12)가 일반 전송 채널(예를 들어, GPRS에서의 패킷 전송 제어 채널 또는 PBCCH)을 통해 전송할 수 있다.

패킷 교환 단말기에 의해 네트워크(12)로 넘겨질 무선 네트워크 제어의 정확한 양은 전체 시스템의 사양(출력 또는 용량 등)에 따라 변할 수 있다. 상술한 바와 같이, 네트워크로부터의 초기 제어 명령은 단위 셀 또는 셀 그룹에 있는 이동 단말기(예를 들면, 패킷 교환 단말기)의 이용자들에게로 널리 전송될 수 있다.

따라서, 네트워크는 다음에 예시한 제어 명령 중 하나를 그러한 이동국에 보낼 수 있다. 지시 내용은 다음과 같다 : (1) 신호 측정 리포트를 네트워크에 송신할 것; (2) 다음의 셀 재선택을 위해 특정 셀 식별 정보를 받을 것(핸드오버의 정확한 타이밍이 개별 이동체에 의해 결정될 수 있다); (3) 현재의 셀 재선택을 위한 셀 식별 정보를 받을 것(이동체는 나중에 자신의 통상적인 셀 재선택 프로토콜로 복귀할 수 있다); (4) 자신의 셀 재선택 계산의 수행을 중지하고 다른 재선택을 위해 네트워크로부터 셀 식별 정보를 받을 것; (5) 네트워크로부터 받은 단일 파워 레벨 명령을 받을 것 ; 또는 (6) 자신의 파워 명령 계산을 중지하고 네트워크로부터 받은 파워 명령을 사용할 것.

덧붙여서, 네트워크(12)는 추가 제어 명령을 전용 메시지 송신이나 패킷 전송 중인 (패킷 교환)이동 단말기에 보낼 수 있다(예를 들어, GPRS에서 패킷 데이터 통화 채널 또는 PDTCH를 통해). 이러한 추가적인 제어 정보로는, 어떤 측정 주파수가 사용되는가에 대한 상세 정보, 시작과 종료 시간에 대한 측정 리포트, 우선 순위 정보, 특정 셀 또는 셀 그룹의 식별 또는 실행 특성에 관한 정보, 또는 특정 이동 단말기 그룹이 특정 방향에서 실행(제어의 관점에서)됨으로서 발생되는 제어 정보 등을 들 수 있다.

응답에서는, 각 이동국(20)은 전용 메시지 송신 또는 패킷 전송(예를 들어, GPRS에서 PDTCH를 통해)에서 네트워크(12)에 자신의 측정 리포트를 보낼 수 있다. 이동체가 수신하도록 명령받는 셀 식별자와 파워 명령 정보는 전용 메시지 송신 또는 패킷 전송에서 네트워크로부터 각 이동체에 개별 전송으로 보내질 수 있다.

도 2에 하나 또는 그 이상의 무선 네트워크 제어하기 위한 방법과 장치를 실행하는데 사용되어질 수 있는 프레임 포맷을 나타내었다. 상술한 바와 같이, 도 1에 있는 패킷 교환 이동 단말기를 위한 무선 네트워크의 네트워크 제어를 초기화하기 위하여, 네트워크(12)는 단위 셀 또는 셀 그룹에 있는 패킷 교환 이동 단말기에 의해 수신된 전송 메시지를 보낸다. 예를 들면, 전송 메시지는 네트워크 제어 정보 요소를 포함하는 하나의 시스템 정보 메시지도 될 수 있다. 도 2를 참고로 하여 예를 들면, 무선 네트워크 제어 정보 요소가 전형적인 GSM 시스템 정보 메시지에서 필드 위치(4)에 나타나 있다. 주목할 점은, 완전한 제어 메시지가 패킷 교환 단말기로 전송될 수 있을지라도, 그러한 메시지는 상당히 길기 때문에, 초기 제어 메시지에서 제어 "프래그"로서는 단일 비트를 사용하는 편이 좋다. 이러한 단일 무선 네트워크 제어 비트는 "1" 또는 "0" 중의 하나로 정해질 수 있다. 이 실시예에서, 비트 위치(4)에서 "1"은 수신 이동국이 수신하려고 하는 상태와 뒤이은 시스템 정보 메시지를 디코드하는 상태임을 나타낸다. 이러한 뒤이은 정보 메시지는 추가 제어 정보를 포함할 수도 있다. 비트 위치(4)에서 "0"은 수신 이동 단말기가 통상적인 동작을 계속하고 그 자신의 무선 네트워크 제어 프로토콜을 사용함을 나타낸다.

더욱 광범위하게는, "Network_Control" 정보 항목(1 비트가 좋음)은 네트워크로부터 메시지 전송을 송신하는데서 초기에 보내질 수 있다(예를 들어, 전송 제어 채널 또는 BCCH를 통해). 상술한 바와 같이, 만일 Network_Control 비트가 "1"인 경우, 그 때 수신 이동체는 추가적인 제어 명령을 수신할 수 있도록 대기하는 상태로 된다. 반대의 경우(예를 들어, Network_Control 비트가 "0"인 경우"), 수신 이동체는 추가적인 제어 명령의 수신을 위해 대기하지 않고 자신의 제어 프로토콜을 계속해서 사용한다. 이러한 추가적인 명령은 추가적인 시스템 정보 메시지에서 제공될 수 있는데, 예를 들면 Network_Control_Order(Cell_Re-selection_Order, Reporting_Period 등)와 같은 것이다.

"Cell_Re-Selection_Order" 정보 항목은, 이것은 길이가 1 비트인 것이 좋은데, "0" 또는 "1"로 될 수 있다. 만일 이 비트가 "0"이면, 즉각적인 셀 재선택을 위해 수신 이동체는 셀 식별 정보를 네트워크로부터 받을 것을 명령받는다. 이 경우에, 제어 메시지에서 제공하는 다른 추가적인 정보에 따라서 수신 이동 단말기는 네트워크에 측정 리포트를 보낸다. 네트워크로부터 새로운 식별 정보를 받을 때까지 각 수신 이동 단말기는 자신의 통상적인 셀 재선택 프로토콜을 계속해서 사용할 수 있다. 이때, 이동체는 새로운 셀을 선택한다.

한편, 만일 Cell_Re-selection_Order 비트가 "1"로 되면, 수신 이동체는 자신의 셀 재선택 계산을 중지할 수 있고, 셀 재선택을 위하여 네트워크로부터 새로운 식별 정보를 받을 수 있다. 이 경우에, 각 이동 단말기는 제어 메시지에서 제공된 정보 요구에 따라서 네트워크에 측정 리포트를 보낸다. 각 수신 이동 단말기는 자신에 대해 셀 재선택 평가를 하지 않고, 네트워크로부터 받은 셀 식별 정보를 근거로 다음 셀을 선택한다. 만일 네트워크가 이동체에 단지 측정 리포트만을 보내려고 한다면, Cell_Re-selection_Order 비트 또한 "0"이 될 수 있다. 이 경우에, 네트워크는 셀 식별 정보 또는 파워 레벨 요구 정보를 관련된 이동 단말기에 보내는 것을 중지한다.

네트워크로부터 보내진 Network_Control 메시지는 또한 "Reporting_Period" 정보 항목을 포함한다. 예를 들면, Reporting_Period 항목은 길이가 3 비트로 될 수 있다. Reporting_Period 필드의 이진값 내용은 코드화될 수 있는데, 예를 들면, 0.48(binary 0)에서 3.84(binary 7)까지 비례하게 하거나, 0.24(binary 0)에서 30.72(binary 7)까지 등비 수열로 하거나, 또는 다른 적절한 코드로 할 수 있다.

본 실시예에서, Network_Control 비트가 "1"의 값으로 전송되고 있는 한 네트워크 제어는 계속될 것이다. 예를 들어 시스템 운영자가 네트워크 제어가 더 이상 필요하지 않다고 결정하면, 기지국 제어기(BSC)에 대한 동작 및 유지(Operation & Maintenance) 메시지로서 수동적으로 Network_Control 비트가 "0"로 리셋될 수 있다. 이 비트는 또한 네트워크에 있는 장치에 의해서 자동적으로 "0"로 리셋될 수도 있다. Network_Control 비트가 "0"값으로 전송되면, 이동 단말기는 즉시 제어를 재개한다.

이동 단말기로부터 네트워크에 보내진 측정 리포트는 적절한 네트워크 요소에 어드레스 된다(예를 들어, GSM의 BSC). 이 측정 리포트가 포함하는 정보는 다음과 같다 : 현재 이동체에 서비스 중인 셀에 대한 rxlev(received signal strength;수신 신호 강도)와 품질 측정; 지정된 유효 인접국의 수까지 이르기 위한 rxlev와 송신 반송 주파수, 절대 출력 파워(이동체의 송신기)와 사용된 시간의 향상 정도, 추가적인 인접 신호 강도 측정 등이다. 네트워크로 보내진 품질 측정은 다음과 같다 : 사용되지 않은 시간 슬롯 동안 신호 강도의 기능으로서 측정된 간섭 레벨, 패킷 전달과 관련된 하향 회선으로부터 수신된 비트 오류율(BER)측정, 전송 채널 상으로 보내진 페이징 메시지로부터 받은 BER 측정을 포함한다.

수신 이동체가 받아야 할 식별 정보를 예를 들면, 셀 전체 식별자(Cell Global Identity: CGI), 이동 단말기에 본래 셀의 재선택을 금지시키는 "억제" 값(만일 Cell_Re-selection_Order 비트가 "0"인 경우라면) 등이 있다. GPRS에 대해서는 오히려, PDTCH에 대한 패킷 전송에서 셀 식별 정보가 네트워크로부터 개개의 이동 단말기에 보내진다.

본 발명의 모범적인 적용은 네트워크에서 사용되는 성능의 통계값을 얻는 것이다. 예를 들면, GPRS에서 네트워크로 측정 리포트를 보내라고 패킷 교환 이동 단말기에 명령함으로서, 운영자는 네트워크를 통한 하향 회선 상태에 관한 성능의 통계를 얻을 수 있다. 이러한 하향 회선 측정은 네트워크 튜닝, 트러블 슈팅, 포지션 서비스 및 자동 또는 반자동 주파수 할당 등과 같은 다수의 다른 적용을 위해 사용되어질 수 있다. 이러한 측정 리포트 적용을 위해, 선택된 리포트 기간은 상대적으로 길다. 결과적으로 패킷 채널의 부하는 지속되고, 그로 인해 상대적으로 많은 양의 패킷 데이터 통화를 실행하는 시스템에 대해서도 제어 상태가 유지된다.

도 3은 본 발명에 대한 하나의 적용을 나타내는 단순화된 구성도이다. 만일 패킷 교환 서비스가 기존의 회선 교환 시스템(GSM에 통합된 GPRS)에 도입되고, 패킷 교환 시스템이 회선 교환 시스템과 같은 주파수로 동작해야 하면, 패킷 교환 시스템이 회선 교환 시스템과 가상적으로 동일한 무선 네트워크 제어 로직을 사용함으로서 두 시스템 사이의 간섭은 최소화될 것이 보증된다. 한편, 회선 교환 시스템의 품질과 용량은 새로운 패킷 교환 통화에 의해 저하되며, 패킷 교환 서비스의 품질은 낮아질 것이다.

도 3에 나타난 경우를 참고로 하여 예를 들면, 이동 통신 시스템(30)은 회선 교환 데이터 및 패킷 교환 데이터 모두를 송수신하는 기지국/송수신부(32)를 포함한다. 이동 단말기(34)는 기지국/송수신부(32)에 패킷 교환 데이터를 주거나 받도록 구성되어 있다. 단말기(34)는 하나 또는 복수의 패킷 교환 이동 단말기를 의미할 수 있다. 시스템(30)은 또한 회선 교환 데이터를 주고받는 제2 기지국/송수신부(36)를 포함한다. 이동 단말기(38)는 기지국/송수신부(36)에 회선 교환 데이터를 주거나 받도록 구성되어 있다. 이와 같이, 송수신부(32, 36)는 무선 네트워크 반송 주파수를 공유하고 있다. 번호 "40"으로 표시한 꺾은 화살표는 회선 교환 시스템과 패킷 교환 시스템 사이에 존재하는 상호 채널 간섭을 지시하지만, 본 발명에 따른 집중형 네트워크 제어에서는 사용하지 않는다. 다시 말하면, 상호 채널 간섭(40)은 회선 교환과 패킷 교환 시스템이 동일한 네트워크 제어 로직(또는, 적어도 가상적으로 동일한 로직)을 사용함에 의해서 최소화되고, 따라서 두 셀 보더(35, 37)가 도 3에 나타낸 것과 다른 것보다는 더 일치하도록 해준다.

도 4는 본 발명의 또 다른 적용을 나타내는 단순화된 구성도이다. 가까운 장래에 소위 "마이크로 셀"이라 불리는 것이 패킷 데이터 서비스의 중요한 형태인 디스패치 서비스에 사용되어 질 것이다. 그러한 마이크로 셀 환경에서는, 원하는 셀 경계가 이동국에서 수신된 최대 하향 회선 신호 강도에 대응하는 "베스트 서버"에 의해서 항상 제공되어질 수 있는 것은 아니다. 그와 같이 배열된 셀 구조에서 셀 선택을 처리하기 위해 "계층적 기능성"의 개념이 사용되어져 왔다. "하부층" 셀이 "베스트 서버"에 의해 지정되지 않더라도, 계층 구조의 "하부층"에서 이동체와 셀의 연결을 시도하는 것이 하나의 접근 방법으로 사용되어져 왔고, 그로 인해 "하부층"에서 이용 가능한 통화 용량을 사용한다.

도 4에서, 이동 통신 시스템(50)은 소위 "마이크로 셀"이라는 것을 지정하는 패턴에서 에너지를 송수신하는 기지국/송수신부(52)를 포함한다. 제2 송수신부(54)는 제1 마이크로 셀을 지정하는 에너지를 송수신한다. 제3 송수신부(56)는 제2 마이크로 셀을 지정하는 에너지를 송수신한다. 송수신부(56)는 패킷 교환 및 회선 교환 통화를 수행한다. 계층적 기능성 구조는 회선 교환 통화를 위해 마이크로 셀을 지정하는데 사용된다. 회선 교환 시스템과 패킷 교환 시스템이 도 4에 나타낸 것과 같이 동일 지역 내에서 무선 네트워크 반송 주파수를 공유한다고 가정하면, 만일 패킷 교환 시스템이 계층적 기능성의 사용을 지원하지 않더라도, 본 발명에 따르면, 회선 교환 시스템은 시스템(50)에 있는 네트워크 관리자가 회선 교환 시스템과 동일한 제어 로직을 사용할 패킷 교환 시스템을 지시할 수 있도록 한다. (따라서, 예를 들면, 셀 경계(57)가 패킷 교환 통화를 위한 셀 경계(58)로 대치된다.) 이러한 동작은 상술한 적용례에서와 같이, 회선 교환과 패킷 교환 시스템 모두가 적절한 품질을 가지고, 서로 간섭이 발생되는 것을 억제하도록 해 줄 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예를 실행하기 위한 이동 무선 단말기를 나타내는 구성도이다. 이동 무선 단말기(300)는 송수신 안테나(310)를 포함한다. 송신부(320)(변조와 등화 장치를 포함)는 안테나(310)와 제1 신호처리부(340)와 연결되어 있다. 제1 신호처리부(340)는 회선 교환 호출 관련 기능의 출력(송신)을 제어한다. 송신부(320)는 또한 제2 신호처리부(352)와 연결되어 있고, 제2 신호처리부(352)는 패킷 교환 기능과 관련된 메시지의 출력을 제어한다 (예를 들어, GPRS 메시지).

이와 비슷하게, 이동 무선 단말기(300)는 수신부(330)가 포함되어 있다 (복조와 등화 장치를 포함). 이 수신부(330)는 안테나(310)와 제1 및 제2 신호처리부(340, 352)와 각각 연결되어 있다. 제1 신호처리부(340)는 회선 교환 호출 관련 기능의 입력(수신)을 제어하고, 제2 신호처리부(352)는 패킷 교환 기능과 관련된 메시지의 입력을 제어한다 (GPRS 메시지 입력).

부가적으로, 제1 신호처리부(340)는 채널 엔코딩과 디코딩을 할 수 있고, 입력과 출력 방향에서 모두 음성 신호 처리가 가능하다. 제1 신호처리부(340)는 또한 마이크로 폰이나 수화기(341)와 연결되어 있고, 제어 로직부(350)와도 연결되어 있다. 제2 신호처리부(352)는 제어 로직부(350)와 연결되어 있고, 채널의 코딩 및 디코딩을 할 수 있고, 입력과 출력 방향 모두에서 패킷 교환(예를 들어, GPRS) 메시지의 신호 처리가 가능하다.

음성과 패킷 교환 서비스(예를 들어, GPRS)에 대해 각각의 신호처리부(340, 352)로 분리해서 사용하는 주된 이유는 이러한 두 적용의 프로토콜이 상당히 다르기 때문이다. 또한, 제조와 비용의 관점에서, 음성 전용 이동 무선과 패킷 교환 서비스(GPRS)를 위해 부가적으로 설치된 무선 단말기 대해서 단지 한가지 형태의 회로 기판을 생산하는 것이 유익하다. 이와 같이, 음성 전용 이동 무선 단말기는 패킷 교환용 이동 무선 단말기에 필요한 추가적인 구성품을 제공받지 않는다. 덧붙여서, 본 발명의 변형된 실시예로서, 두 신호처리부(340, 352)를 하나의 더욱 강력한 신호처리부로 통합하는 것이 가능하다. 예를 들면, 도 5의 신호처리기(352)를 제거하고 신호처리부(340)로 대신할 수 있다.

제어 로직부(350)는 다른 것들 사이에서, 신호처리부(340, 352)를 높은 레벨로 제어하는 기능을 한다. 예를 들어, GPS 통화에 대한 셀 재선택을 제어하는 알고리즘은 제어 로직부(350)에서 수행된다. 사실, "셀 재선택" 항목은 GPRS와 결합하고, 회선 교환 GSM 서비스와 결합하는 "핸드오버" 항목에 대응한다.

동작에 있어서는, 네트워크 편에서 수행되는 알고리즘에 의해 제어될 때는, 핸드오버와 셀 재선택 동작 모두가 상향 회선으로 측정 리포트를 보내고, 하향 회선으로 명령한다. 예를 들면, GPRS 상향 회선 제어 메시지(예를 들어, 제어 로직부(350)에서 네트워크로의 측정 리포트)는 제2 신호처리부(352)를 통해서 제어 로직부(350)로부터 전달되어, 송신부(320)와 안테나(310)로 전달된다. GPRS 하향 회선 제어 메시지(네트워크로부터 제어 로직부(350)로의 측정 리포트)는 수신부(330)를 통해서 안테나(310)로부터 전달되고, 제2 신호처리부(352)와 제어 로직부(350)로 전달된다. 이와 같은 실시예를 위해서는, 제어 메시지와 측정 리포트 메시지의 포맷은 GPRS 프로토콜 표준을 기초로 할 수 있다. 더군다나, GPRS 통신이 음성 프로토콜과 다른 프로토콜을 사용할지라도, 통합된 음성과 패킷 서비스가 가능한(예를 들어, GPRS) 이동 무선 단말기에 대해 앞에서 언급한 것과, 유럽 전화통신 표준협회(ETSI)에서 발간한 일반 패킷 무선 서비스(GPRS)에 대한 GSM 기술 사양서(GSM 01.60, 02.60, 03.60, 04.60)에 언급된 것에 근거로 해서 본 발명에서는 쉽게 수행될 수 있다.

제어 로직부(350)는 또한 키셋 및 표시부(360) 사이의 인터페이스로 신호를 적용하는 입출력(I/O) 제어부(353)와 연결되어 있다. 추가적으로, 개인용 컴퓨터(PC)(표시되지는 않았지만)에 연결되는 플러그(361)에 입출력 제어부(353)가 연결된다. 이와 같은 경우에, GPRS 메시지의 송수신을 위해 사용되는 PC는 랩탑이 좋다.

본 발명에 따른 방법과 장치의 실시예가 상기한 내용과 도면으로 설명되었지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지는 않을 것이며, 다음의 청구범위에 따라서 본 발명의 다양한 재배열과 수정 및 내용이 본 발명의 범위 내에 있을 수 있다.

Claims

이동 통신 시스템에서 다수의 제1 이동 단말기와 다수의 제2 이동 단말기 사이의 무선 신호 간섭을 최소화하는 방법에 있어서,

무선 제어 메시지를 송신하기 전에, 상기 다수의 제1 및 제2 이동 단말기 중 적어도 하나의 단말기에 지시되는 경보 메시지를 상기 이동 통신 시스템의 고정 네트워크로부터 전송하는 단계;

상기 고정 네트워크로부터 상기 무선 제어 메시지를 송신하는 단계; 및

상기 무선 제어 메시지의 수신에 응답하고, 무선 통화를 위해 상기 다수의 제1 및 제2 이동 단말기 중 적어도 하나의 단말기가 상기 고정 네트워크로 무선 제어를 넘겨주는 단계를 포함하는

무선 신호 간섭 최소화 방법.
제1항에서, 상기 다수의 제1 및 제2 이동 단말기 중 적어도 하나의 단말기는 패킷 데이터를 송수신하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제1항에서, 상기 경보 메시지는 네트워크 제어 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제1항에서, 상기 경보 메시지는 제어 프래그를 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제1항에서, 상기 이동 통신 시스템에서 후속하는 무선 제어 메시지 없이, 상기 다수의 제1 및 제2 이동 단말기 중 적어도 하나의 단말기에 지시되는 제2 경보 메시지를 상기 고정 네트워크로부터 전송하는 단계를 더 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제1항에서, 상기 무선 제어 메시지는 측정 리포트를 송신하라는 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제1항에서, 상기 무선 제어 메시지는 연속적인 셀 재선택을 위해 상기 고정 네트워크로부터 셀 식별 정보를 받으라는 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제7항에서, 상기 무선 제어 명령은 연속적인 셀 재선택을 위해서 상기 고정 네트워크로부터 셀 식별 정보를 받으라는 상기 명령을 종료하는 제2 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제1항에서, 상기 무선 제어 메시지는 파워 레벨 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제1항에서, 상기한 다수의 제1 및 제2 이동 단말기 중 적어도 하나의 상기 단말기는 다수의 GPRS 이동 단말기를 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제1항에서, 상기 다수의 제1 및 제2 이동 단말기 중 적어도 하나의 단말기는 다수의 GPRS 이동 단말기를 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
셀룰러 통신 시스템에서 다수의 패킷 교환 이동 단말기와 다수의 회선 교환 이동 단말기 사이의 무선 신호 간섭을 최소화하는데 있어서,

상기 셀룰러 통신 시스템의 고정 네트워크로부터 제어 메시지를 송신하는 단계;

수신 동작 상태인 상기 다수의 패킷 교환 이동 단말기에서 상기 제어 메시지를 수신하는 단계; 및

상기 제어 메시지의 수신에 응답하고, 무선 통화를 위해 상기 다수의 패킷 교환 이동 단말기가 상기 고정 네트워크로 무선 제어를 넘겨주는 단계를 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제12항에서, 상기 다수의 회선 교환 이동 단말기와 통신하기 위해 사용하는 무선 네트워크 제어 로직과 기본적으로는 유사한 무선 네트워크 제어 로직을, 상기 고정 네트워크가 상기한 다수의 패킷 교환 이동 단말기와 통신하기 위한 무선 네트워크 제어 로직으로 사용하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제12항에서, 상기 제어 메시지는 패킷 데이터 송신을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제12항에서, 상기 제어 메시지는 셀 재선택 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제12항에서, 상기 제어 메시지는 파워 제어 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제12항에서, 상기 제어 메시지는 이동 단말기에게 측정 리포트를 송신하라는 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
셀룰러 통신 시스템에서 다수의 패킷 교환 이동 단말기와 다수의 회선 교환 이동 단말기 사이의 무선 신호 간섭을 최소화하는 방법에 있어서,

상기 셀룰러 통신 시스템의 고정 네트워크로부터 제어 메시지를 송신하는 단계;

수신 동작 상태인 상기 다수의 패킷 교환 이동 단말기 중 적어도 하나의 단말기에 의해 상기 제어 메시지를 수신하는 단계; 및

상기 제어 메시지에 응답하고, 무선 통화를 위해 상기 다수의 패킷 교환 이동 단말기 중 적어도 하나의 단말기가 상기 고정 네트워크로 무선 제어를 넘겨주는 단계를 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제18항에서, 상기 다수의 회선 교환 이동 단말기와 통신하기 위해 사용하는 무선 네트워크 제어 로직과 기본적으로는 유사한 무선 네트워크 제어 로직을, 상기 고정 네트워크는 상기한 다수의 패킷 교환 이동 단말기 중 적어도 하나의 상기 단말기와 통신하기 위한 무선 네트워크 제어 로직으로 사용하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제18항에서, 상기 제어 메시지는 패킷 데이터 송신을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제18항에서, 상기 제어 메시지는 셀 재선택 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제18항에서, 상기 제어 메시지는 이동 단말기에게 측정 리포트를 송신하라는 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제18항에서, 상기 제어 메시지는 상기한 적어도 하나의 단말기에게 측정 리포트를 송신하라는 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
제18항에서, 상기 무선 제어 메시지는 파워 제어 명령을 포함하는 무선 신호 간섭 최소화 방법.
무선 네트워크를 통해 적어도 제1 및 제2 방식의 서비스 통화를 송수신하는 고정 네트워크 수단;

상기 무선 네트워크를 통해 상기 제1 방식의 서비스 통화를 송수신하는 다수의 제1 이동 단말기;

상기 무선 네트워크를 통해 상기 제2 방식의 서비스 통화를 송수신하는 다수의 제2 이동 단말기;

상기 무선 네트워크를 통하여 상기 제1 방식 서비스 통화의 송수신에 대한 고정 네트워크 제어를 위해서, 상기한 고정 네트워크와 결합하는 제1 무선 네트워크 제어 수단;

상기 무선 네트워크를 통하여 상기 제2 방식 서비스 통화의 송수신에 대한 이동 단말기 제어를 위해서, 상기한 다수의 제2 이동 단말기와 결합하는 제2 무선 네트워크 제어 수단; 및

상기 무선 네트워크를 통하여 상기 제2 방식 서비스 통화의 상기 송수신에 대한 이동 단말기 제어를 상기 고정 네트워크 제어로 바꾸기 위해서, 상기한 고정 네트워크와 결합하는 네트워크 제어 수단을 포함하는

다중 서비스 이동 통신 시스템.
제25항에서, 상기 고정 네트워크와 결합하는 상기 네트워크 제어 수단은 상기 고정 네트워크 제어를 상기 이동 단말기 제어로 되바꾸는 것을 더 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템.
제25항에서, 상기 제1 방식 서비스 통화는 회선 교환 통화를 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템.
제25항에서, 상기 제2 방식 서비스 통화는 패킷 교환 통화를 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템.
제25항에서, 상기 다수의 제1 이동 단말기는 다수의 GSM 이동 단말기를 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템.
제25항에서, 상기 다수의 제2 이동 단말기는 다수의 GPRS 이동 단말기를 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템.
제25항에서, 상기 무선 네트워크를 통하여 상기 제1 및 제2 방식의 서비스 통화 중 적어도 하나의 방식으로 송수신하는 다수의 제3 이동 단말기를 더 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템.
제31항에서, 상기한 다수의 제3 이동 단말기 각각은 복합 서비스 이동 단말기를 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템.
제31항에서, 상기한 다수의 제3 이동 단말기 각각은 회선 교환 통화를 처리하는 제1 신호처리 수단과 패킷 교환 통화를 처리하는 제2 신호 처리 수단을 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템.
제33항에서, 상기한 다수의 제3 이동 단말기 각각은 상기 회선 교환 통화와 상기 패킷 교환 통화 중 적어도 하나를 선택적으로 처리하는 수단을 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템.
송신부;

수신부;

다중 서비스 이동 통신 시스템에서 적어도 한가지 방식의 서비스 통화를 처리하기 위해서, 상기 송신부 및 상기 수신부와 결합되는 신호처리 수단; 및

상기한 다중 서비스 이동 통신 시스템과 결합되는 네트워크로부터의 명령에 응답하는 제1 무선 제어 알고리즘과 제2 무선 제어 알고리즘 중 하나를 선택하는 제어 수단을 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템용 이동 무선 단말기.
제35항에서, 상기한 적어도 하나의 서비스 통화는 회선 교환 통화를 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템용 이동 무선 단말기.
제35항에서, 상기한 적어도 하나의 서비스 통화는 패킷 교환 통화를 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템용 이동 무선 단말기.
제35항에서, 상기한 제1 무선 제어 알고리즘은 네트워크 제어 알고리즘을 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템용 이동 무선 단말기.
제35항에서, 상기한 제2 이동 무선 알고리즘은 이동 단말기 제어 알고리즘을 포함하는 다중 서비스 이동 통신 시스템용 이동 무선 단말기.