KR20020037646A

KR20020037646A - 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국위치 등록 방법

Info

Publication number: KR20020037646A
Application number: KR1020000067848A
Authority: KR
Inventors: 이종우; 김미경; 윤원식
Original assignee: 박순; (주) 콘텔라
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2002-05-22
Also published as: KR100376911B1

Abstract

본 발명은 특정 지역 내에 사설망 기지국을 설치하였을 때 기존 공중망 시스템의 별도 조정없이 효과적으로 이동국을 해당 사설망 기지국에 등록시킴으로써, 공중망과 구별되는 국부 호 처리(Local Call Routing) 및 특정한 국부 서비스를 제공할 수 있도록 하는 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법에 관한 것으로서, 사설망 기지국의 페이지 채널의 시스템 파라미터 메시지내의 등록 주기 값을 공중망 기지국의 그것보다 상대적으로 작게 설정하여 방송하는 제 1 단계(S301,S302); 임의의 이동국으로부터 등록 또는 해지 요구 메시지의 수신 시 기 설정된 가입자 정보에 근거하여 가입자인가를 판단하는 제 2 단계(S303,S304,S305); 및 상기 판단 결과 가입자라면 등록 또는 해지 후 응답하고, 비 가입자라면 등록 또는 해지 없이 응답만하는 제 3 단계(S306)로 구성된다.

Description

셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법{Registration method of mobile station for private network BTS in cellular system}

본 발명은 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정 지역 내에 사설망 기지국을 설치하였을 때 기존 공중망 시스템의 별도 조정없이 효과적으로 이동국을 해당 사설망 기지국에 등록시킴으로써, 공중망과 구별되는 국부 호 처리(Local Call Routing) 및 특정한 국부 서비스를 제공할 수 있도록 하는 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법을 제공하고자 하는 것이다.

일반적으로, 셀룰러 이동통신 시스템은 전체 서비스 지역을 다수의 기지국(BTS)으로 나누어진 셀들로 구성하고, 이러한 기지국들은 이동 교환국(MSC)의 집중 제어를 받아, 이동국이 셀 간을 이동하면서도 계속 적인 통화를 할 수 있도록 지원한다.

이것은 셀룰러 시스템의 이동국 정보 저장장치인 홈 위치 등록기(HLR)와 방문자 위치 등록기(VLR)에 이동국의 위치 정보를 저장함으로써 이루어지게 되는데, 이동국이 셀룰러 시스템에 최초 서비스를 신청하게 되었을 때, 이 가입자의 정보는 서비스를 신청한 영역의 홈 위치 등록기에 저장이 된다.

이동국이 움직이게 되면, 이동국이 속해있는 방문자 위치 등록기에 이동국의 위치 정보를 등록하게되고, 이 정보를 홈 위치 등록기에 알려 주게 됨으로써 외부로부터 전화가 걸려 왔을 때, 홈 위치 등록기에서 이동국의 위치를 찾는 작업만으로 이동국이 어느 방문자 위치 등록기의 영역내에 있는 지를 알게 되며, 따라서 착신 호를 성공적으로 수행 할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동국의 위치 등록 방법 설명하기 위한 도면으로서, 동 도면에 도시된 바와 같이, 이동국(11)이 방문자 위치 등록기(VLR1)(12)의 해당 영역(ZONE 1)(13)에 등록되어 있는 상태에서, 방문자 위치 등록기(VLR2)(14)의 해당 영역(ZONE 2)(15)으로 이동 하였을 때, 상기 방문자 위치 등록기(14)는 상기 이동국(11)으로부터 위치 등록 요구 메시지를 받아 이를 홈 위치 등록기(HLR)(16)로 전송한다.

상기 홈 위치 등록기(16)는 기존에 저장되어 있던 상기 방문자 위치 등록기(12)의 위치 정보를 삭제하고, 상기 방문자 위치 등록기(12)로 상기 이동국(11)의 위치 등록 정보의 삭제를 요구한다.

상기 방문자 위치 등록기(12)로부터 등록 삭제요구 응답이 오면, 상기 홈 위치 등록기(16)는 새로운 방문자 위치 등록기(14)로 위치 등록 요구 응답 메시지를 보내게 되고, 상기 이동국(11)의 위치는 갱신된다.

도 2는 기존 셀룰러 시스템에 사설망 기지국을 운용하였을 때의 일반적인 구조를 나타낸 것으로서, 기존 셀룰러 공중망 시스템은 공중망 기지국(21), 기지국 제어기(22), 이동 교환국(23), 방문자 위치 등록기(24), 홈 위치 등록기(25)로 구성되어 있고, 상기 기지국 제어기(22)에 사설망 기지국(26)이 연결되어 있다.

상기 사설망 기지국(26)은 한 빌딩 내와 같이 특정한 영역(26a)의 서비스를 담당하게 되고, 호처리기(Call Agent)기능과 가입자 이동국의 위치 정보를 저장하기 위한 자체 데이터 베이스 (Data Base)를 가지고 있으며, 이 빌딩 내(26a)에서 상기 사설망 기지국(26)에 가입한 가입자는 비 가입자와는 차별화 된 서비스를 제공받게 된다. 또한, 상기 공중망 기지국(21)의 서비스 영역인 공중 셀(Public Macro Cell)(21a)로부터의 상기 빌딩 내(26a) 음영 지역을 보상하기 위해 비가입자에게는 그 공중 셀(21a)의 중계기 역할도 함께 수행한다.

가입자가 기존 셀룰러 시스템과 차별화 된 서비스를 제공받기 위해서는 가입자만이 비 가입자와 구별되어 상기 사설망 기지국(26)으로 등록이 되어야 하며, 등록된 가입자만이 상기 사설망 기지국(26)의 새로운 서비스 대상이 된다.

상기와 같은 구조에서 상기 사설망 기지국(26)을 기존의 공중 셀(21a)과 다른 새로운 등록 영역으로 구성하게 되면, 하나의 공중 셀 안에서도 빌딩의 개수, 즉 상기와 같은 사설망 기지국(26)의 숫자에 따라 이동국의 등록 정보를 수 없이 등록/해지 하는 일련의 과정이 발생하게 되고, 따라서 이동국의 밧데리 수명 뿐 만 아니라 기존 셀룰러 시스템에도 많은 양의 과부하가 발생하는 문제가 생기게 된다.공중셀과 사설망 기지국의 서비스 영역을 같은 등록 영역으로 설정하면 상기한 바와 같은 공중셀과 다른 새로운 등록 영역으로 구성했을 때의 문제를 해결하게 된다. 따라서 본 발명에서는 공중셀과 사설망 기지국의 등록 영역을 같게 설정하고, 그에 따르는 문제들을 해결하여 사설망 기지국의 운용시 발생되는 등록의 문제를해결하도록 한다.

현재의 셀룰러 시스템을 구성하고 있는 IS-95 A/B의 표준안을 살펴보면, 이동국의 등록 방법으로 다음과 같은 9개의 방법을 병행하여 사용하고 있다.

① 전원을 켰을 때의 등록 (Power Up Registration)

② 전원을 껐을 때의 등록 (Power Down Registration)

③ 시간 기준 등록 (Timer Based Registration)

④ 거리 기준 등록 (Distance Based Registration)

⑤ 지역 기준 등록 (Zone Based Registration)

⑥ 기지국 명령에 의한 등록 (Ordered Registration)

⑦ 묵시적 등록 (Implicit Registration)

⑧ 통화 중 등록 (Traffic Channel Registration)

⑨ 이동국의 변수 변화에 의한 등록 (Parameter Change Registration)

그러나, 상기와 같은 기존의 이동국 등록 방법을 기존의 셀룰러 시스템에서 사설망 기지국의 운용 시 적용할 경우에는, 다음과 같은 일련의 문제점들이 발생하게 된다.

첫째, 유휴 상태(Idle State)의 이동국이 공중 셀에서 사설망 기지국 지역으로 이동하였을 경우 발생하는 문제는 다음과 같다.

유휴 상태의 이동국은 사설망 기지국으로 아무런 정보를 전송하지 않은채로 기지국의 파일럿(Pilot) 세기에 따라 더 큰 파일럿 세기를 가진 사설망 기지국으로 유휴 상태의 핸드오프(Idle Handoff)를 수행하게 된다. 이때 사설망 기지국은 공중셀과 구분되는 새로운 등록 영역으로서가 아니라 단지 공중 셀에 포함되어 있는 형태이기 때문에 이동국은 새로운 기지국인 사설망 기지국으로 동조를 하게 되나, 새로이 등록은 하지 않게 된다.

따라서 사설망 기지국은 가입자가 서비스 영역으로 들어오게 되더라도, 가입자 이동국이 등록을 하지 않는 한 가입자의 진입을 판단할 수 없게 되며, 이러한 상황은 시간 기준 등록(Timer Based Registration)에 의해 일정 시간이 지난 후, 공중망으로부터 전달된 이동국의 등록 주기에 따라 이동국이 등록 신청을 할 때까지 계속되게 된다.

일반적으로 기존 셀룰러 시스템의 시간 기준 등록 주기는 길게 책정되어 있고, 이것은 지역 기준 등록(Zone Based Registration)을 기본으로 한 셀룰러 시스템에서, 주기적으로 이동국의 위치를 재확인하기 위한 방법으로 쓰이고 있기 때문이다.

최악의 경우, 가입자 이동국이 사설망 기지국의 영역으로 진입한 후에 다시 공중 셀 (Public Macro Cell)로 나가게 될 때 까지의 시간동안 시간 기준 등록주기가 만료되지 않는다면, 이 가입자는 비록 사설망 기지국의 서비스를 받기 위해 가입을 했지만 한번도 그 서비스를 받을 수 없는 일이 벌어 질 수도 있다.

또한, 시간 기준 등록 주기가 만료되어 사설망 기지국으로 등록을 했다고 하더라도, 새로이 등록 요구를 할 때까지는 많은 시간이 소요되어, 오랜 시간동안 가입자가 사설망 기지국의 새로운 서비스를 제공받지 못하는 문제가 발생한다.

둘째, 유휴 상태의 이동국이 사설망 기지국에서 공중 셀로 이동 했을 경우 발생하는 문제는 다음과 같다.

유휴 상태의 이동국은 공중망 기지국으로 아무런 정보를 전송하지 않은채로 기지국의 파일럿 (Pilot) 세기에 따라 더 큰 파일럿 세기를 가진 공중 셀 기지국으로 휴지상태의 핸드오프(Idle Handoff)를 수행하게 된다. 이때 이동국은 공중 셀로 동조를 하게 되나 사설망 기지국이 공중 셀의 등록 영역과 같으므로 새로이 공중 셀로의 등록은 하지 않게 된다. 하지만 이미 공중 셀에 이동국의 정보가 저장되어 있는 상태이므로, 공중 셀로 부터의 서비스 제공에는 아무런 문제도 없게 된다. 이것은 초기 이동국이 공중 셀의 방문자 위치 등록기에 등록을 한 후에, 사설망 기지국으로 진입 후 사설망 기지국에 등록을 한다하더라도, 이동국이 새로운 등록 영역으로 이동한 것이 아니기 때문에 현재 방문자 위치 등록기의 정보를 삭제할 아무런 근거가 없기 때문이다. 이러한 등록 방법은 사실상 공중 셀과 사설망 기지국으로 이중 등록을 하게 되지만, 사설망 기지국의 서비스 영역내에서는 가입자와 비가입자가 차별화된 서비스를 받으면서도 모두 사설망 기지국만을 이용하여 동작을 하기 때문에 문제가 발생하지 않는다.

다만 여기서 문제가 되는 것은 사설망 기지국의 서비스 지역내에 있는 가입자가, 사설망 기지국에서 공중 셀로 이동한 다른 가입자에게 호를 신청했을 경우인 데, 이때에도 역시 공중 셀에서의 동작과 같은 이유로 사설망 기지국의 가입자 정보를 삭제하지 않고 있기 때문에, 사설망 기지국은 가입자가 공중 셀로 이동한 사실을 알지 못한다. 따라서, 사설망 기지국은 가입자가 아직 내부에 있는 것으로 판단하고, 외부로 보내어 연결해야 할 호를 계속 내부에서 연결하려는 시도를 하게 된다. 이것은 가입자의 위치 등록 정보가 사설망 기지국에서 삭제 될 때 까지 계속되며, 가입자의 위치 등록 정보가 삭제 되기 전까지는 계속되는 호 연결의 실패를 가져오는 문제를 일으키게 된다.

셋째, 전원이 꺼져있는 이동국이 사설망 기지국의 서비스 지역으로 들어와서 전원을 켠 경우 발생하는 문제는 다음과 같다.

이동국이 전원을 켜게 되면, IS-95 A/B의 표준안에 제시된 전원을 켰을 때의 등록(Power Up Registration)에 따라 사설망 기지국으로 동조를 하고 등록을 하게 된다. 하지만 이때 외부 공중 전화 교환망(PSTN)이나, 공중셀 기지국을 이용하는 다른 이동국으로부터의 착신호가 들어오게 되면, 홈 위치 등록기와 방문자 위치등록기에는 이동국의 위치 정보가 들어 있지 않기 때문에 착신호 연결을 할 수 없다는 문제가 생기게 된다.

넷째, 유휴 상태의 이동국이 사설망 기지국의 서비스 지역으로 들어와서 전원을 끈 경우 발생하는 문제는 다음과 같다.

이동국이 사설망 기지국의 서비스 지역내에서 전원을 끄게 되면, IS-95 A/B의 표준안에 제시된 전원을 껐을 때의 등록(Power Down Registration)에 따라 사설망 기지국으로 등록정보 삭제 요청을 하게 된다. 하지만 이때 공중 셀로의 위치 등록 삭제 요청은 하지 않으므로, 공중 셀의 홈 위치 등록기나 방문자 위치 등록기에는 여전히 이동국이 전원을 켠 상태 그대로의 위치 등록 정보가 저장되어 있으며, 이 때 외부 공중 전화 교환망이나 공중셀 기지국을 이용하는 다른 이동국으로부터의 착신호가 들어오게 되면, 페이지 채널(Page Channel)을 통해서 계속해서 이동국을 호출하게 된다. 여기서 문제가 되는 것은 이동국이 전원을 끈 상태이기 때문에 공중 셀의 이동국 위치 등록 정보가 삭제되어 있었다면 수행하지 않아도 될 페이지 채널을 통한 호출을 하게 됨으로써 공중 셀의 부하를 증가시키고, 채널을 낭비하게 된다는 것에 있다.

본 발명은 상기와 같이 공중 셀의 일부분으로써 사설망 기지국을 운용할 경우 발생하는 종래 이동국 등록 방법의 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 그 목적은 IS-95 표준안의 시간 기준 등록을 기반으로하여 이동국의 다양한 통신 상황에 맞추어 최적의 등록 방법을 제공하도록 된 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 공중 셀의 일부분으로써 사설망 기지국을 운용할 경우, 별도로 가입자의 정보를 사설망 기지국에 저장함으로써, 사설망 기지국 서비스 지역내에서는 공중 셀의 기지국을 이용하지 않고, 사설망 기지국 자체에서 국부 호 처리를 가능하게 하도록 된 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 사설망 기지국의 운용시, 이동국의 등록 정보를이용하여 공중 셀과 구분되는 특정 서비스들을 제공 가능하게 하도록 된 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 이동국의 위치 등록 방법 설명하기 위한 도면이고,

도 2는 기존 셀룰러 시스템에 사설망 기지국이 운용되는 일반적인 구조를 나타낸 도면이고,

도 3은 유휴 상태의 이동국(31)이 사설망 기지국(32)의 서비스 지역으로 진입했을 경우 본 발명에 따른 해당 이동국의 등록 방법을 설명하는 흐름도이고,

도 4는 유휴 상태의 이동국이 사설망 기지국에서 공중 셀로 이동 했을 경우 본 발명에 따른 해당 이동국의 등록 방법을 나타낸 흐름도이고,

도 5는 전원이 꺼져있는 이동국이 사설망 기지국의 서비스 지역으로 들어와서 전원을 켠 경우의 본 발명에 따른 이동국 등록 방법을 나타낸 흐름도이고,

도 6은 유휴 상태의 이동국이 사설망 기지국의 서비스 지역으로 들어와서 전원을 끈 경우의 본 발명에 따른 이동국 등록 방법을 나타낸 흐름도이고,

도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 호처리 과정의 일 예를 나타낸 흐름도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

22 : 기지국 제어기 23 : 이동 교환국

24 : 방문자 위치 등록기 25 : 홈위치 등록기

31,41,51,61 : 이동국 26, 32,42,52,62 : 사설망 기지국

21,43,53,63 : 공중망 기지국 44,54,64 : 공중망 시스템

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법은, 이동 통신 시스템의 일부로서 사설망 기지국을 운용할 시 이동국의 위치 등록 방법에 있어서, 상기 사설망 기지국의 페이지 채널의 시스템 파라미터 메시지내의 등록 주기 값을 공중망 기지국의 그것보다 상대적으로 작게 설정하여 방송하는 제 1 단계; 임의의 이동국으로부터 등록 또는 해지 요구 메시지의 수신 시 기 설정된 가입자 정보에 근거하여 가입자인가를 판단하는 제 2 단계; 및 상기 판단 결과 가입자라면 등록 또는 해지 후 응답하고, 비 가입자라면 등록 또는 해지 없이 응답만하는 제 3 단계로 구성된다.

또한, 상기 설정된 등록 주기 값에 의거하여 상기 등록된 가입자별 등록 주기를 기산하고, 그 기산 결과 상기 설정된 등록 주기 값을 경과하여도 등록 요청이 없는 가입자가 있을 경우 해당 가입자 이동국에게 명령에 의한 등록을 이용하여 등록 요청 명령을 송신한 후, 아무런 응답이 없을 경우 상기 해당 가입자의 위치 정보를 삭제하도록 한다.

또한, 수신된 등록 요구 메시지의 등록 형태 필드를 조사하여, 그 메시지가 전원을 켰을 때 또는 껐을 때의 등록이라면 해당 이동국의 정보를 공중망 시스템에제공하여 갱신토록 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 유휴 상태의 이동국(31)이 사설망 기지국(32)의 서비스 지역으로 진입했을 경우 본 발명에 따른 해당 이동국의 등록 방법을 설명하는 흐름도이다.

이경우, 초기 유휴 상태의 이동국(31)은 공중망 기지국으로는 아무런 정보도 전송하지 않은채로 파일럿(Pilot) 세기에 따라 더 큰 파일럿 세기를 가진 사설망 기지국(32)으로 유휴 상태의 핸드오프(Idle Handoff)를 수행하게 된다. 이 때 상기 사설망 기지국(32)은 공중 셀과 구분되는 새로운 등록 영역으로서가 아니라 단지 공중 셀 내에 포함되어 있는 형태이기 때문에 상기 이동국(31)은 새로운 기지국인 사설망 기지국(32)으로 동조를 하게 되나, 새로이 등록은 하지 않게 된다(S301).

상기 사설망 기지국(32)은 공중망 기지국과 마찬가지로 페이지 채널을 통해서 같은 영역 안에 있는 이동국들에게 메시지를 보내게 되고, 이때 페이지 채널의 시스템 파라미터 메시지(System Parameter Message)내의 등록 주기 파라미터(REG_PRD)의 값을 공중망에서의 그것보다 작은 값으로 조정하여 방송함으로써, 해당 사설망 기지국(32)의 서비스 지역으로 들어온 이동국(31)은 짧은 주기 안에 등록을 하도록 유도한다(S302).

이 메시지를 받은 이동국(31)은 자신의 등록 주기 파라미터의 값을변경하고(S303), 등록 주기가 만료되면 상기 사설망 기지국(32)으로 위치 등록 요구를 한다(S304).

상기 이동국(31)으로부터 위치 등록 요구를 받은 상기 사설망 기지국(32)은 내부 데이터 베이스에 있는 가입자 리스트와 비교해서 가입자라면 그 정보를 저장하고, 가입자가 아니라면 정보를 저장하지 않고서(S305), 상기 이동국(31)에게 등록 요구 응답(ACK)을 보낸다(S306).

상기한 바와 같이, 이동국의 등록 주기를 짧게 변경시킴으로써, 오랜 시간 동안 이동국이 사설망 기지국에 등록을 하지 않는 문제를 해결 할 수 있다. 이동국의 등록 주기가 만료되기 전, 즉 아직 사설망 기지국에 등록 요청을 하지 않은 상태라 하더라도, 착신호가 발생 하여 사설망 기지국의 페이지 채널로부터 메시지를 받았을 경우는, 페이지 응답(Page Response)을 통해서, 사설망 기지국이 이동국이 서비스 지역내로 들어 온 것을 인식할 수 있고, 따라서 묵시적 등록(Implicit Registration)을 통해서 성공적으로 이동국의 위치 정보를 저장 할 수 있다. 비 가입자의 경우도 사설망 기지국의 서비스 지역내에 들어오게 되면 마찬가지로 시스템 파라미터 메시지에 따라 등록 주기를 조정을 하게 된다.

이 경우에 비 가입자는 사설망 기지국을 이용하여 빌딩 내 음영 지역을 보상받게 되나, 가입자와 마찬가지로 잦은 등록 요구를 수행하게 된다. 이러한 비 가입자의 잦은 등록 요구에 대한 것은 문제가 되지 않는데, 그것은 일반적으로 사설망 기지국의 등록 주기를 10분으로 잡았을 경우, 한 시간에 단지 6번 등록 요구를 수행 할 뿐이며, 가입자에 비해 비 가입자가 빌딩 내에서 머무르는 시간은 그리 길지않을 것으로 예상되므로 배터리 소모에도 큰 영향을 주지 않을 것이기 때문이다. 오히려 사설망 기지국을 운용함으로써, 비 가입자는 빌딩 내 음영지역을 보상받게 되어 더 나은 공중 셀로부터의 서비스를 제공받게 된다.

도 4는 유휴 상태의 이동국이 사설망 기지국에서 공중 셀로 이동 했을 경우 본 발명에 따른 해당 이동국의 등록 방법을 나타낸 흐름도이다.

이 경우, 초기 유휴 상태의 이동국(41)은 공중셀 기지국으로 아무런 정보를 전송하지 않은 채로 파일럿 세기에 따라 더 큰 파일럿 세기를 가진 공중망 기지국(43)으로 유휴 상태의 핸드오프(Idle Handoff)를 수행하게 된다. 이 때 사설망 기지국(42)은 공중 셀과 구분되는 새로운 등록 영역으로서가 아니라 단지 공중 셀에 포함되어 있는 형태이기 때문에 상기 이동국(41)은 새로운 기지국인 공중망 기지국(43)으로 동조를 하게 되나, 새로이 등록은 하지 않게 된다(S401).

상기 공중망 기지국(43)은 페이징 채널의 시스템 파라미터 메시지를 통하여, 상기 이동국(41)의 등록 주기를 공중 셀의 등록 주기로 조정한다(S402).

상기 이동국(41)은 공중 셀로부터 받은 시스템 파라미터 메시지에 따라, 기존의 사설망 기지국(42)으로부터 받은 등록 주기를 공중 셀의 등록 주기로 갱신한다(S403).

가입자의 경우 상기 사설망 기지국(42)은 저장된 가입자 정보에 따라, 이동국 등록 주기에 따른 타이머를 작동시키게 되는 데. 이 규정된 등록 주기가 지나도 상기 사설망 기지국(42)에 등록된 가입자가 새로 등록 요구를 하지 않게되면(S404), 상기 사설망 기지국(42)은 기지국 명령에 의한 등록(Ordered Registration)을 이용하여 등록 주기가 지난 해당 가입자에게 등록 요청 명령을 보내게 되고(S405), 그래도 가입자로부터 아무런 응답이 없으면, 서비스 지역을 이탈한 것으로 판단하고, 데이터 베이스의 가입자 리스트로부터 가입자의 정보를 삭제한다(S406). 이때 비 가입자의 경우는 사설망 기지국의 데이터 베이스에 저장을 하고 있지 않으므로 문제가 되지 않는다.

공중 셀로 이동한 상기 이동국(41)은 공중 셀에 의해 조정된 등록주기가 지나게 되면(S407), 공중망 기지국(43)으로 등록 요구를 하게된다(S408).

상기 이동국(41)의 등록 요구를 받은 공중망 기지국(43)은 해당 이동국의 정보를 공중 망 시스템(Public Macro Cell System Network)(44)의 방문자 위치 등록기와 홈 위치 등록기로 전송한다(S409).

상기 공중 망 시스템(44)은 이 이동국(41)에 대한 위치 정보를 삭제하지 않고 저장하고 있었으므로(S410), 등록 요구에 대한 응답을 보내게 된다(S411).

등록 요구 응답을 받은 상기 공중망 기지국(43)은 상기 이동국(41)에게 성공적으로 등록요구가 수행되었음을 알린다(S412). 이후의 과정은 기존 시스템과 동일하다.

도 5는 전원이 꺼져있는 이동국이 사설망 기지국의 서비스 지역으로 들어와서 전원을 켠 경우의 본 발명에 따른 이동국 등록 방법을 나타낸 흐름도이다.

사설망 기지국(52)의 서비스 지역으로 들어온 이동국(51)이 전원을 켜게 되면(S501), 해당 사설망 기지국(52)으로 동조한 뒤(S502), 엑세스 채널(Access Channel)을 통해서 그 사설망 기지국(52)으로 등록 요구 메시지를 보낸다(S503).

등록요구 메시지를 받은 상기 사설망 기지국(52)은 가입자 리스트와 비교해서 가입자라면 이 가입자 이동국에 대한 정보를 저장하고 가입자가 아니라면 저장하지 않은 후(S504), 등록 요구 응답 메시지를 보낸다(S505).

상기 사설망 기지국(52)은 상기 이동국(51)으로부터 온 등록 요구 메시지의 등록형태(REG_TYPE) 필드를 조사하여 이 메시지가 전원을 켰을 때의 등록(Power Up Registration)이라면(S506), 즉 0001이라면 그 이동국의 정보를 공중망 시스템(54)에 전송한다(S507).

이동국의 정보를 받은 공중 망 시스템(54)은 그 이동국의 정보를 저장하고(S508), 등록 요구에 대한 응답 메시지를 보낸다(S509).

상기와 같은 방법으로 전원이 꺼져 있는 이동국이 사설망 기지국의 서비스 영역에서 전원을 켬으로 해서 공중 망 시스템에서 발생하는 이동국의 미등록 상황을 방지 할 수 있게된다.

도 6은 유휴 상태의 이동국이 사설망 기지국의 서비스 지역으로 들어와서 전원을 끈 경우의 본 발명에 따른 이동국 등록 방법을 나타낸 흐름도이다.

휴지 상태의 이동국(61)이 사설망 기지국(62)의 서비스 지역으로 들어와서 전원 오프 스위치를 누르면(S601), 전원을 껐을 때의 등록(Power Off Registration)에 의해 그 사설망 기지국(62)에게 이동국(61)의 정보 삭제 요구를한다(S602)

이 등록 메시지를 받은 상기 사설망 기지국(62)은 가입자 이동국이라면, 가입자 정보 리스트에서 정보를 삭제하고(S603), 가입자가 아니라면 지울 정보가 없으므로 이동국의 정보를 삭제할 필요없이 등록 삭제 요구에 대한 응답을 보낸다(S604).

등록 삭제 요구 응답을 받은 상기 이동국(61)의 전원은 꺼지게 되고(S605), 상기 사설망 기지국(62)은 등록 메시지의 등록 형태(REG_TYPE) 필드를 조사하여 이 메시지가 전원을 껐을 때의 등록이라면 즉, 0011이라면(S606) 공중 망 시스템(64)에게 이동국의 정보 삭제 요구를 한다(S607)

상기 공중 망 시스템(64)은 상기 요구받은 이동국의 위치 정보를 삭제한 후(S608), 위치 정보 삭제 요구에 대한 응답을 한다(S609)

상기와 같은 방법으로 유휴 상태의 이동국이 사설망 기지국의 서비스 영역에서 전원을 껐을 경우에 공중 망 시스템에서 이를 감지하지 못해 생기는 불필요한 페이지 채널 자원의 낭비를 막을 수 있다.

상술된 바와 같이 본 발명이 적용된 사설망 기지국이 있는 지역에서는 사설망과 인접 공중망 사이에서 이동국의 이동 특성 때문에 여러 가지 호처리 경우가 발생하게 된다. 또한 사설망 시스템은 가입자냐 비가입자냐에 따라 호처리를 다르게 해야 하는 특성을 가지므로 여러 가지 경우에 따른 시나리오가 존재해야 한다.

사설망 기지국의 서비스 영역에서 이동국이 호를 요구하는 경우에는 이동국이 호 발신 메시지(Call Origination Message)를 보낼 때 사설망 기지국은 이동국 정보에 따라 가입자인 경우는 묵시적 위치 등록(Implicit Registration)으로 처리하고 적절한 호처리 과정을 수행할 수 있다. 따라서 여기서는 이동국이 착신하는 경우만 고려한다. 한편 비가입자인 경우는 사설망 서비스 영역내에 진입했다 하더라도 그 영역 안에서 국부 호처리(local routing)를 수행하지 않고 공중망에서와 같은 방식의 호처리만 수행하게 되므로 사설망 시스템에 의한 호처리 방식에는 변화가 없다.

사설망내에서 사설망 가입 단말기로부터 걸려 온 통화를 착신하는 경우, 사설망 기지국 내에 진입하고서 최초의 등록 과정을 수행한 후에는 비가입자인 경우는 사설망 기지국의 국부 데이터베이스에 기록을 안하므로 보통의 소형 기지국 서비스만 받게 되고 가입자인 경우는 국부 호처리를 비롯한 사설망 기지국 고유의 서비스를 받게 된다.

그러나 사설망 기지국에 진입하면서 최초 등록을 하기 이전에 국부 이동 단말기로부터 통화 요청을 받게 되면 가입자인 경우는 일반적인 국부 호처리 과정을 수행할 수 없게 되어 특별한 처리가 필요하게 되는 데, 도 7은 이러한 경우의 본 발명에 의한 호처리 과정을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 사설망 기지국(72)의 영역 안에 있는 이동국(71)이 같은 영역 안의 다른 가입자 이동국(77)과 통화하기 위해 사설망 기지국(72)에게 호를 요구한다(S700).

사설망 기지국(72)은 호 발신 이동국(71)에게 채널을 할당하고(S701) 호를착신할 이동국(77)의 정보가 사설망 기지국(72)의 데이터베이스에 기록되어 있는 지 확인한다. 이 경우는 사설망 기지국(72)의 데이터베이스에 기록되어 있지 않은 경우이므로 공중망으로 호처리를 요구하고(S702,S703) 호 발신 이동국(71)에게는 착신 이동국(77)이 아직 등록되지 않아서 국부 호처리 서비스를 받을 수 없음을 멘트로 알려 준다(S704). 또한 호 발신 이동국(71)이 유료로라도 서비스 받을 것인지 물어 보고 해당 사용자는 화면에 표시되는 멘트에 따라 결정을 하게 된다(S705).

한편, 멘트를 보내고 처리하는 상기 과정과 동시에 공중망에서는 호처리 과정을 수행하게 되는 데, 상기 단계 S703에 의해 상기 사설망 기지국(72)으로부터 호 발신 메시지를 받은 이동교환기(73)는 홈 위치 등록기(75)에게 착신 이동국(77)의 위치를 묻고(S707) 홈 위치 등록기(75)는 상기 이동 교환기(73)에게 착신 이동국(77)이 포함된 방문자 위치 등록기(74)를 알려 준다(S108).

상기 이동 교환기(73)는 방문자 위치 등록기(74)를 통해 착신 이동국(77)의 위치를 알아내고(S709) 해당 공중망 기지국(76)에 페이징을 요구한다(S710).

이하 과정은 공중망에서의 호처리와 같은 방식으로 수행되고(S711-S718) 이러한 일련의 과정은 호 발신 이동국(71)이 유료 통화를 수용하겠다고 했을 경우에만 수행될 수 있는 과정이다. 그렇지 않을 경우에는 호 발신 이동국(71)으로부터 유료 통화 송신 거부에 대한 메시지를 받자마자 통화가 종료된다(S706) .

이러한 통화 과정이 수행된 후에는 사설망 기지국이 영역 내에 가입자 이동 단말기가 진입했음을 인지할 수 있게 되므로 사설망 기지국의 데이터베이스 안에 기록이 되고 가입자 이동국은 다음 통화부터는 정상적으로 국부 호처리 서비스를받을 수 있게 된다.

또한, 국부 이동국으로부터 통화 요구를 받는 사설망 가입자 이동국 중, 사설망에서 공중망으로 이동중인 이동국의 경우 사설망 기지국에 기록된 내용을 지우기 전에 통화 요청을 받는 경우가 발생할 수 있는 데, 도 8은 이러한 경우의 본 발명에 의한 호처리 과정을 나타낸 흐름도이다.

먼저 사설망 기지국(82)의 영역 안에 있는 이동국(81)이 같은 영역 안의 다른 가입자 이동국(87)과 통화하기 위해 사설망 기지국(82)에게 호를 요구한다(S800).

사설망 기지국(82)은 호 발신 이동국(81)에게 채널을 할당하고(S801) 호를 착신할 이동국(87)을 찾기 위해 페이징을 보내되, 이 경우와 같이 미리 설정된 타이머가 종료될 때까지 페이징 응답이 오지 않는 경우에는(802) 국부 호처리가 불가능한 상태이므로 상기 사설망 기지국(82)의 데이터베이스에서 정보를 삭제하고(S803) 상기 호 발신 이동국(81)에게는 착신 이동국(87)이 상기 사설망 기지국(82)을 이탈했음을 알림가 동시에(S804) 공중망으로 호처리를 요구한다(S805).

이때 타이머가 종료했다고 해서 무조건 해당 이동국의 정보를 지우게 되면 환경 요인 등에 의한 일시적인 응답 불가일 수도 있으므로 착신 이동국(87)을 찾기 위해 한번 더 페이징을 해 보고 그래도 응답이 없으면 기록에서 지우는 방법도 있다. 그러나 호처리 하는 동안에 등록에 의한 지연이 길어질 수는 없으므로 타이머를 짧게 하고 한 번 더 체크하는 식의 방식으로 이용되어야 한다. 또한 호 발신 이동국(81)이 유료로라도 서비스 받을 것인지 물어 보고 해당 사용자는 화면에 표시되는 멘트에 따라 결정을 하게 된다(S806).

한편, 멘트를 보내고 처리하는 상기 과정과 동시에 공중망에서는 호처리 과정을 수행하게 되는 데, 상기 단계 S805에서 상기 사설망 기지국(82)으로부터 호 발신 메시지를 받은 이동 교환기(83)는 홈 위치 등록기(85)에게 착신 이동국(87)의 위치를 묻고(S808) 홈 위치 등록기(85)는 상기 이동 교환기(83)에게 착신 이동국(87)이 포함된 방문자 위치 등록기(84)를 알려 준다(S809).

상기 이동 교환기(83)는 방문자 위치 등록기(84)를 통해 착신 이동국(87)의 위치를 알아내고(S810) 해당 공중망 기지국(86)에 페이징을 요구한다(S811).

이하 과정은 공중망에서의 호처리와 같은 방식으로 수행되고(S812-S819), 이러한 일련의 과정은 호 발신 이동국(81)이 유료 통화를 수용하겠다고 했을 경우에만 수행될 수 있는 과정이다. 그렇지 않을 경우에는 호 발신 이동국(81)으로부터 유료 통화 송신 거부에 대한 메시지를 받자마자 통화가 종료된다(S807)

이러한 통화 과정이 수행된 후에는 사설 무선망 기지국의 데이터베이스에서 이탈한 가입자 이동국의 정보가 삭제되므로 가입자 이동국은 다음 통화부터는 정상적으로 호처리를 받을 수 있게 된다.

공중망의 이동국으로부터 통화 요구를 받게 되는 경우는 사설망 기지국이 소형 기지국의 역할만 수행하게 되므로, 호처리 과정은 기존의 공중망에서의 호처리 과정과 동일하게 처리하면 된다.

한편, 사설망 기지국 서비스 영역 내에서 국부 통화(local call)가 진행되고 있는 도중에 공중망으로부터 전화가 걸려 올 경우도 있다. 이 경우에는 사설망 기지국이 응답을 안 함으로써 페이징 실패로 처리할 수 있다. 반복적으로 계속해서 호를 요구할 수도 있으나 호 발신 이동국에게는 공중망에 의해 착신 불가 멘트가 보내지게 될 것이고 이에 따라 호 발신 이동국이 송신을 중단할 것이므로 크게 문제될 것은 없다. 다만 완벽한 서비스를 위해서는 이동 교환기에게도 국부 통화가 진행되고 있음을 알리는 실패 요인(Cause of Failure)을 제공해 주는 부분을 만들거나, 더 나아가서는 사설망 기지국에서 호를 셋업(setup)할 때 이동 교환기에게 통화중이라는 것을 알려 주어 이동 교환기가 통화중으로 처리할 수 있게 하고 호가 종료되면 유휴 상태(idle state)라고 알려줄 수 있도록 이동 교환기를 설계함이 바람직하다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 본 발명에 따른 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법에 의하면, 기존 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용시 발생하는 문제를 모두 해결함과 동시에, 공중망 시스템에는 별도의 조정을 (어떠한 조정도..삭제) 가하지 않고서도 현재의 시스템에 새로운 특정 서비스의 제공을 가능토록 한 새로운 사설망 기지국을 구축할 수 있으며, 또한 본발명의 이동국 등록 방법은 사설망 기지국이 기존의 공중망 기지국과 비교하여 시스템 파라미터의 일부분만을 변형시키고 각 이동국의 상황에 따라 주어진 파라미터를 적용하여 대처함으로써 구현방법에도 매우 용이한 장점이 있다.

Claims

이동 통신 시스템의 일부로서 사설망 기지국을 운용할 시 이동국의 위치 등록 방법에 있어서,

상기 사설망 기지국의 페이지 채널의 시스템 파라미터 메시지내의 등록 주기 파라미터 값을 공중망 기지국의 그것보다 상대적으로 작게 조정하여 방송하는 제 1 단계;

임의의 이동국으로부터 등록 또는 해지 요구 메시지의 수신 시 기 설정된 가입자 정보에 근거하여 가입자인가를 판단하는 제 2 단계; 및

상기 판단 결과 가입자라면 등록 또는 해지 후 응답하고, 비 가입자라면 등록 또는 해지 없이 응답만하는 제 3 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 등록된 가입자별로 상기 등록 주기에 따른 시간을 기산하는 단계;

상기 기산 결과 상기 등록 주기를 경과하는 가입자가 있을 경우 해당 가입자 이동국에게 등록 요청 명령을 송신한 후, 아무런 응답이 없을 경우 상기 해당 가입자의 위치 정보를 삭제하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 수신된 등록 요구 메시지의 등록 형태 필드를 조사하여 이 메시지가 전원을 켰을 때의 등록이라면 해당 이동국의 정보를 공중망 시스템에 제공하여 갱신토록 하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 수신된 해지 요구 메시지의 등록 형태 필드를 조사하여 이 메시지가 전원을 껐을 때의 등록이라면 해당 이동국의 정보를 공중망 시스템에 제공하여 갱신토록 하는 단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 셀룰러 시스템에서의 사설망 기지국의 운용을 위한 이동국 위치 등록 방법.