KR20030061830A - 휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들을 용이하게하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들을 용이하게하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들을 더욱 효과적으로 용이하게 하기 위한 방법 및 장치에 대한 필요성을 다루기 위해, 본 발명은 핸드오프에 포함되는 BS(130)와 MSC(115) 사이의 더욱 효과적인 메시징을 제공한다. MS(140)에 대해 트래픽 채널의 개설을 위해 제공하는 종래 기술의 메시징은 트래픽 채널이 필요하지 않는 경우들에서 능률적이다. 또한, 무접속 메시지들은 BS와 MSC 사이에 연결을 개설하기 위해 요구되는 처리를 절약하기 위해 사용된다. 그러므로, 본 발명을 사용하면, 휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들이 종래 기술을 사용하는 것보다 신호를 덜 보내고 더 적은 시스템 자원들로 처리될 수 있다.

Description

휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들을 용이하게 하기 위한 방법 및 장치{Method and apparatus for facilitating dormant mode, packet data mobile handoffs}
IS-2000 모바일 스테이션(MS)이 패킷 데이터 콜을 위해 새로운 베이스 사이트 제어기(BSC)로 휴지 모드 핸드오프를 요청할 때, IS-2000 트래픽 채널이 핸드오프를 위해 개설된다. MS 또는 패킷 데이터 서빙 노드(PDSN)가 전송할 새로운 데이터를 가질 때 트래픽 채널이 요구된다. 휴지 모드 핸드오프가 서빙 PDSN에서 변경을 요구할 때 트래픽 채널은 또한 포인트-투-포인트 프로토콜(PPP) 연결과 모바일 IP 등록 절차를 위해 요구된다.
IS-2001에서, MS를 위한 트래픽 채널의 개설은, 먼저 핸드오프에서 목표가 된 BSC와 모바일 스위칭 센터(MSC) 사이에 개설되기 위해, 전송 레이어 연결, 신호 연결 제어 부분(SCCP ; Signaling Connection Control Part) 연결, 을 요구한다.트래픽 채널과 연결은 BSC와 MSC 사이의 다음의 IS-2000 메시지 교환의 방식으로 개설된다:
1. IS-2000 개시 메시지를 수신하자 마자, 목표 BSC는 MSC에CM 서비스 요청메시지를 보낸다. CM 서비스 요청 메시지는 모바일의 인증 파라메터들을 포함하고 SCCP 연결 요청 메시지 내에 캡슐화된다.
2. MSC는 핸드오프를 위한 무선 자원들을 요청하기 위해 BSC에할당 요청 메시지로 응답한다. 이 메시지는 MS의 성공적인 인증과 허가 후에 일반적으로 보내진다. 할당 요청 메시지는 SCCP 연결 확인 메시지 내에 캡슐화된다. 이제 SCCP 연결이 콜을 위해 존재한다.
3. 서빙 PDSN과 새로운 PCF 사이의 A10/A11 연결이 성공적으로 개설되면, BSC는 무선 자원의 할당이 완성되지 않았다는 것을 나타내기 위해 MSC에할당 실패메시지를 보낼 것이다. 이 메시지가 보내질 때, 이것은 트래픽 채널 할당 절차가 실패했기 때문이 아니라, 트래픽 채널이 이 특정 휴지 모드 핸드오프를 위해 요구되지 않는다고 BSC가 결정했기 때문에 보내지는 것이다. 이것은 전송될 데이터가 없을 때 또는 서빙 PDSN이 변경되지 않을 때 발생할 것이다.
4. MSC는 콜에 대한 전용 자원들의 해제를 요청하는클리어 명령메시지(Clear Command message)를 BSC에 보낸다.
5. BSC는 콜에 대한 전용 자원들의 해제를 확인하는클리어 완료메시지로 MSC에 응답한다. 그후 MSC는 콜에 대한 SCCP 연결을 해제 한다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것이며, 특히 휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 통신 시스템의 블록 다이어그램 도면이다.
도 2는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 BSC에 의해 수행되는 단계들의 논리 흐름 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 양호한 실시예에 따라 MSC에 의해 수행되는 단계들의 논리 흐름 다이어그램이다.
비록 휴지 모드 패킷 데이터 핸드오프가 트래픽 채널을 실제로 필요로 하지 않는다 해도, 위의 메시지 교환은 IS-2001-A가 BSC 및 MSC의 무엇을 현재 요구하는지를 설명한다. 트래픽 채널이 필요하지 않을 때 휴지 모드 핸드오프들을 더욱 효과적으로 어드레스하는 메시징 해법은 MSC/BSC 통신을 더욱 효과적으로 만들 것이고 통신 자원들을 보존할 것이다. 그러므로, 휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들을 더욱 효과적으로 용이하게 하기 위한 방법 및 장치가 필요하다.
휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들을 더욱 효과적으로 용이하게 하는 방법 및 장치에 대한 필요성을 다루기 위해, 본 발명은 핸드오프에 포함되는 BS와 MSC 사이의 더욱 효과적인 메시징을 제공한다. MS에 대해 트래픽 채널의 개설을 위해 제공하는 종래 기술의 메시징은 트래픽 채널이 필요없는 경우들에서 능률적이다. 또한, 무접속 메시지들(connectionless messages)은 BS와 MSC 사이에 연결이 요구되는 처리를 절약하는데 사용된다. 그러므로, 본 발명을 사용하면, 휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들이 종래 기술을 사용하는 것 보다 낮은 신호하기(signaling)와 더 적은 시스템 자원들로 처리될 수 있다.
본 발명은 도면들 1-3을 참조하여 더욱 완전히 이해될 수 있다. 도 1은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 통신 시스템(100)의 블록 다이어그램 도면이다. 양호하게, 통신 시스템(100)은 본 발명을 구현하기 위해 아래에 설명된 바와 같이 변경된 잘 알려진 통신 산업 연합/전자 산업 기업들 협회 임시 표준 2001-A(TIA/EIA IS-2001-A 또는 IS-2001-A)에 따른 시스템이다. 시스템(100)은 고정된 네트워크 장비와 모바일 통신 유닛을 포함한다. 이 고정된 네트워크 장비 또는 통신 하부구조는 베이스 스테이션들(BS들 ; 120 및 130), MSC(115), PCF들(110 및 111), 및 PDSN들(105 및 106)을 포함한다. 당업계에 잘 알려진 바와 같이, BS는 BSC(예를 들어 121 및 131)과 하나 또는 그 이상의 트랜스시버 시스템들(BTS들 ; 예를 들어 122,123,132 및 133)을 포함하고, MSC는 스위치(예를 들어 116) 및 콜 제어기/이동성 관리기(예를 들어 117)를 포함한다. 통신 하부구조는 또한 인터넷(101) 또는 대안적인 일부 다른 인터넷 또는 인트라넷에 양호하게 네트워크된다. MS(140)는 각각 IS-2001-A 무선 인터페이스들(141 및 142)을 통해 BS(120 및 130)와 통신하는 CDMA-가능 무선 전화를 포함한다. 간결성을 위해, 도 1에는 단지 두 BS들과 하나의 MS가 도시된다. 그러나, 그러한 통신 시스템들은 도시된 것 보다 더 많은 MS들, BS들 및 다른 하부 구조 장치들을 포함하는 것으로 알고 있다.
본 발명은 당분야에 잘 알려진 기술들과 소프트웨어 기법들을 사용하여 양호하게 구현된다. 양호한 실시예에서, 본 발명은 메모리 장치들 상에 저장된 소프트웨어로 구현되고 BSC들(121 및 131)과 콜 제어기/이동성 관리기(117)가 포함하는 프로세서들에 의해 실행된다. 예를 들어, 도 2와 관련하여 설명되는 방법은 BSC 소프트웨어로 양호하게 구현되고, 도 3과 관련하여 설명되는 방법은 MSC 소프트웨어로 양호하게 구현된다.
본 발명에 따라, 통신 시스템(100)의 양호한 동작은 아래와 같이 실질적으로 발생한다. MS(140)는, BSC(121)에서 BSC(131)로 핸드오프를 시작할 때, 패킷 데이터 휴지 상태에 있다. IS-2001-A에 따라, MS(140)는 무선 인터페이스(142)와 BTS(예를 들어 132 또는 133)를 통해 BSC(131)에 개시 메시지를 보낸다. BSC는 MS(140)가 보낼 준비된 데이터를 갖는지를 나타내는(그 DRS 필드를 통해) 개시 메시지를 수신한다. MS(140)가 보낼 준비된 데이터를 갖는다면, 그후 트래픽 채널이 요구될 것이고 종래 기술의 메시징이 MS에 대해 이 채널을 개설하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 이 개시 메시지가 보낼 준비된 데이터가 없음을 나타내는 경우, 그후 MS는 트래픽 채널을 요구하지 않을 것이며, 본 발명의 메시징이 사용된다.
이 개시 메시지에 응답하여, BSC(131)는 MS(140)의 인증을 요구하는 A1 인터페이스를 통해 콜 제어기/이동성 관리기(117)에 응용 데이터 분배 서비스(ADDS ; Application Data Delivery Service) 전송 메시지를 보낸다. 이 ADDS 전송 메시지는 MS로 부터의 인증 파라메터들, BS에 의해 계산된 인증 데이터 요소, 및 ADDS 전송 메시지의 데이터 버스트 타입이 비동기 데이터 서비스들과 동일하다는 것을 나타내는 지시를 포함한다. 또한, ADDS 전송 메시지는 트랜스포트 레이어 연결과 결합(associate)되지 않음을 의미하는 무접속 메시지이다. 대조적으로, 종래 기술 메시징은 BSC(131)와 관리기(117) 사이의 SCCP 연결의 개설에 의존한다.
관리기(117)는 ADDS 전송 메시지를 수신하고 MS(140)에 대한 인증 상태를 결정한다. 이 상태는 인증 절차들이 수행되는 동안 알려진 인증 절차들의 결과 또는 단순히 통과 상태를 반영할 것이다. 그후 관리기(117)는 이 인증 상태를 나타내는 ADDS 전송 ACK(확인) 메시지를 BSC(131)에 보낸다. ADDS 전송 메시지와 같이, ADDS 전송 ACK 메시지는 트랜스포트 레이어 연결과 결합되지 않는 무접속 메시지이다.
ADDS 전송 ACK 메시지를 수신한 후에, BSC(131)는, 통과 인증 상태가 MS(140)에 대해 지시된 것을 가정하여, A9-셋업-A8 메시지를 PCF(111)에 보내어 핸드오프 처리를 진행한다. (BSC와 PCF가 같이 병치된 대안적인 시스템 구성들에서, 독점적인 메시징이 A9 메시징 대신에 선호하여 사용될 것이다.) 이제, 인증 절차들이 계속되었던 동안, 관리기(117)가 MS(140)에 대해 예비적인 통과 상태를 나타냈고, 최종 실패 인증 결과가 MS(140)에 대해 결정된 경우에, BSC(131)는 이 실패 결과를 나타내는 MS(140)에 대한 제 2 ADDS 전송 ACK 메시지를 수신할 것이다. 그후 BSC(131)는 MS(140)가 인증될 것이라는 가정에 의해 취해진 이들 동작들을 적절히 제거(clean up)해야 한다. BSC(131)가 ADDS 전송 ACK 메시지를 통해 실패를 통보 받았으나, 이 제거는 종래 기술의 메시징에 따라 진행한다.
MS(140)가 적절하게 인증되는 경우로 돌아가서, 핸드오프 처리를 진행하는동안 BSC(131)는 트래픽 채널이 결국 MS(140)에 대해 요청되는 것을 나타내는 지시를 수신할 것이다. 예를 들어, 그러한 지시가 PDSN(106)이 MS(140)로 보내질 준비된 데이터를 가지고 있음을 나타내는 지시의 형식을 취할 것이다. 트래픽 채널이 이제 MS(140)에 대해 요구되기 때문에, 핸드오프를 완료하고 트래픽 채널을 개설하기 위해, 하나를 제외하고, 종래 기술의 메시징이 사용된다. BSC(131)는 관리기(117)에 변경된 연결 관리(CM ; Connection Management) 서비스 요청 메시지를 보낸다. 이 CM 서비스 요청 메시지는 MS(140)가 이미 인증되었다는 것을 지시하여 IS-2001-A CM 서비스 요청 메시지와 다르다. 그러므로, 인증 처리는 회피될 수 있으며, 시스템 자원들은 MS(140)를 다시 인증하는 낭비가 없다.
본 발명의 양호한 실시예의 사용은 휴지 모드 핸드오프 동안 상당한 수행 개선들의 결과가 될 것이다. 특히, MS가 트래픽 채널없이 핸드오프를 할 수 있을 때, BSC와 MSC 사이에서 교환된 메시지들을 신호하는데서 60% 감소된다. 더욱이, 트래픽 채널이 그러한 핸드오프 동안 MS에 의해 요구되는 시나리오들은 드물다. (MS로부터 또는 MS로) 전송 준비된 데이터가 휴지 모드 핸드오프 동안 정확하게 나타날 가능성은 거의 없다. 트래픽 채널이 필요한 다른 경우는 MS가 다른 PDSN으로 핸드오프할 때이다. 이것은 또한 전형적인 시스템 구성들에서 드문 경우이다. 더욱이, ADDS 전송 ACK 메시지들이 SCCP 트랜스포트 연결을 요구하지 않는 무접속 메시지들이기 때문에, 부가적인 SCCP 자원들이 콜들을 지원하기 위해 활용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 양호한 실시예에 따라 BSC에 의해 실행되는 단계들의 논리 흐름 다이어그램이다. 논리 흐름(200)은 휴지 패킷 데이터 상태에 있는 동안 핸드오프를 원하는 MS로부터 BTS를 통해 개시 메시지를 BSC가 수신(204)할 때 시작(202)된다. 개시 메시지가 MS가 보낼 준비된 데이터를 갖는다고 지시하는 경우(206), 트래픽 채널이 MS에 대해 요구될 것이고 종래 기술의 메시징(IS-2001-A 마다)이 사용(208)될 것이다.
그러나, MS가 보낼 준비된 데이터를 갖지 않는 경우, BSC는 ADDS 전송 ACK 메시지를 MS의 인증을 요청하는 MSC에 보낸다(210). 응답으로, BSC는 MS의 인증 상태를 나타내는 ADDS 전송 ACK 메시지를 수신(212)한다. MS가 통과 인증 상태를 갖는 다고 가정하면, 다른 종래 기술 휴지 핸드오프 메시징이 진행한다. 논리 흐름은 BSC가 핸드오프 처리의 나머지 동안 트래픽 채널에 대한 필요를 통보 받지 않는 한 종료(218)한다. 그러나, BSC가 그러한 지시를 수신하면(214), 종래 기술의 메시징(IS-2001-A)이, MS가 이미 인증되었음을 BSC가 지시하면서, 복귀된다(216). 특히, BSC는 인증이 이미 수행되었음을 나타내는 변경된 CM 서비스 요청 메시지를 MSC에 보낼 것이다. 이 방식으로, 재-인증이 방지되고 논리 흐름(200)이 종료한다.
도 3은 본 발명의 양호한 실시예에 따라 MSC에 의해 실행되는 단계들의 논리 흐름 다이어그램이다. 논리 흐름(300)은 MSC가 BSC로부터 메시지를 수신(304)할 때 시작(302)한다. 메시지가 CM 서비스 요청 메시지이면(306), IS-2001-A에 따라 처리되고(312), 그렇지 않으면 메시지는 인증이 이미 수행되었음을 나타낸다(308). 메시지가 그렇게 지시되면, 아무 인증이 수행되지 않는 것을 제외하고 IS-2001-A에 따라 처리된다(310).
수신된 메시지가 CM 서비스 요청 대신에 ADDS 전송 메시지인 경우(314)에,MSC는 MS에 대한 인증 상태를 결정하고(316) 이 상태를 나타내는 ADDS 전송 ACK 메시지를 BSC에 되돌려 보낸다(318). 수신된 메시지가 CM 서비스 요청도 아니고 ADDS 전송 메시지도 아니면(314), IS-2001-A에 따라 처리된다(312). 따라서 논리 흐름(300)이 종료한다(320).
본 발명이 위에 자세히 도시되고 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 형식에서의 다양한 변경들과 상세한 설명들이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다.

Claims (10)

  1. 휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들(dormant mode, packet data mobile handoffs)을 용이하게 하기 위한 방법에 있어서,
    베이스 스테이션(BS)에 의해, 모바일 스테이션(MS)이 보낼 준비된 데이터를 갖는지를 나타내는 개시 메시지(origination message)를 수신하는 단계로서, 상기 MS는 휴지 패킷 데이터 상태에서 상기 BS에 핸드오프하는, 상기 개시 메시지를 수신하는 단계;
    상기 MS가 보낼 준비된 데이터를 갖지 않음을 상기 개시 메시지가 지시할 때,
    상기 BS에 의해, 상기 개시 메시지에 응답하여 상기 MS의 무접속 메시지 요청 인증(connectionless message requesting authentication)을 보내는 단계로서, 상기 무접속 메시지는 트랜스포트 레이어 연결(transport layer connection)과 결합되지 않는, 상기 무접속 메시지 요청 인증을 보내는 단계; 및
    상기 무접속 메시지에 응답하여 상기 BS에 의해, 상기 MS에 대한 인증 상태를 나타내는 무접속 확인 메시지(connectionless acknowledgement message)를 수신하는 단계로서, 상기 무접속 확인 메시지는 트랜스포트 레이어 연결과 결합되지 않는, 상기 무접속 확인 메시지를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무접속 확인 메시지는 상기 MS에 대한 통과 인증 상태를 나타내는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    베이스 사이트 제어기(BSC)에 의해, 상기 무접속 확인 메시지를 수신한 다음 A9-셋업-A8 메시지를 상기 MS에 대한 패킷 제어 펑션(PCF ; packet control function)에 보내는 단계를 더 포함하며, 상기 BS는 상기 BSC를 포함하는, 방법
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 무접속 메시지에 응답하며 상기 무접속 확인 메시지를 수신한 다음 상기 BS에 의해, 상기 MS에 대한 실패 인증 결과를 나타내는 제 2 무접속 확인 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 2 무접속 확인 메시지는 트랜스포트 레이어 연결과 결합되지 않는, 방법.
  5. 베이스 스테이션(BS)에 있어서,
    모바일 가입기(MS)가 보낼 준비된 데이터를 갖는지를 나타내는 개시 메시지를 수신하도록 배열되는 베이스 트랜스시버 시스템(BTS)으로서, 상기 MS는 휴지 패킷 데이터 상태에서 상기 BS에 핸드오프를 시도하는, 상기 베이스 트랜스시버 시스템;
    상기 BTS에 연결된 베이스 사이트 제어기(BSC)로서, 상기 MS가 보낼 준비된데이터를 갖지 않음을 상기 개시 메시지가 지시할 때, 상기 개시 메시지에 응답하여 상기 MS의 무접속 메시지 요청 인증을 보내도록 배열되고, 상기 무접속 메시지에 응답하여, 상기 MS에 대한 인증 상태를 나타내는 무접속 확인 메시지를 수신하도록 배열되는, 상기 베이스 사이트 제어기를 포함하며, 상기 무접속 메시지와 상기 무접속 확인 메시지는 트랜스포트 레이어 연결과 결합되지 않는, 베이스 스테이션.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 무접속 확인 메시지는 상기 MS에 대한 통과 인증 상태를 나타내며, 상기 BSC는 상기 무접속 확인 메시지를 수신한 다음 A9-셋업-A8 메시지를 상기 MS에 대한 PCF에 보내도록 더 배열되는, 베이스 스테이션.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 무접속 확인 메시지는 상기 MS에 대한 통과 인증 상태를 나타내며, 상기 무접속 메시지에 응답하며 상기 무접속 확인 메시지를 수신한 다음, 상기 MS에 대한 실패 인증 결과를 나타내는 제 2 무접속 확인 메시지를 수신하도록 더 배열되며, 상기 제 2 무접속 확인 메시지는 트랜스포트 레이어 연결과 결합되지 않는, 베이스 스테이션.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 무접속 확인 메시지는 상기 MS에 대한 통과 인증 상태를 나타내며, 상기 BSC는 상기 MS에 대한 트래픽 채널이 요구됨을 나타내는 지시를 PCF를 통해 PDSN으로부터 수신하도록 더 배열되며, 상기 BSC는 상기 MS가 이미 인증되었음을 나타내는 서비스 요청 메시지를 MSC에 보내도록 더 배열되는, 베이스 스테이션.
  9. 휴지 모드 패킷 데이터 모바일 핸드오프들을 용이하게 하기 위한 방법에 있어서,
    MSC에 의해, MS의 휴지 패킷 데이터 모드 핸드오프 동안 상기 MS의 무접속 메시지 요청 인증을 수신하는 단계로서, 상기 무접속 메시지는 트랜스포트 레이어 연결과 결합되지 않는, 상기 수신하는 단계;
    상기 MSC에 의해, 상기 MS에 대한 인증 상태를 결정하는 단계; 및
    상기 MSC에 의해 상기 무접속 메시지에 응답하여, 상기 인증 상태를 나타내는 무접속 확인 메시지를 보내는 단계로서, 상기 무접속 확인 메시지는 트랜스포트 레이어 연결과 결합되지 않는, 상기 보내는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 모바일 스위칭 센터(MSC)에 있어서,
    콜 제어기/이동성 관리기로서, MS의 휴지 패킷 데이터 모드 핸드오프 동안 상기 MS의 무접속 메시지 요청 인증을 수신하도록 배열되며, 상기 MS에 대한 인증 상태를 결정하도록 배열되며, 상기 무접속 메시지에 응답하여 상기 인증 상태를 나타내는 무접속 확인 메시지를 보내도록 배열되는, 상기 콜 제어기/이동성 관리기를포함하며, 상기 무접속 메시지 및 무접속 확인 메시지는 트랜스포트 레이어 연결과 결합되지 않는, 모바일 스위칭 센터.
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