KR20040028294A - 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 가입자가 서비스를 받고자 하는 제어국에 유효 자원이 없을 경우 또는 자원 할당에 문제가 있을 경우 이웃 제어국을 탐색하여 유효 자원이 존재하는 제어국으로 연결해서 서비스를 제공함으로써, IS-95B 또는 IS-95C 규격으로 IOS4.x 규격에서 제시되고 있는 PACA 서비스 기능을 기지국에서의 자원 할당 문제에 국한시키지 않고 제어국 단까지 향상시킬 수 있는 제어국 소프트 핸드오프(BS soft handoff)를 응용한 PACA 서비스의 기능 향상 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 제어국 단에서 bottleneck이 걸려서 이동국에게 PACA 서비스를 제공하게 될 경우, 대기 시간이 길어지는 것을 방지하기 위해 제어국 주위에 유효 자원이 남아 있는 제어국이 있을 경우, 주위의 제어국 단으로 기지국 소프트 핸드오프 방식을 응용해서 유효 자원이 남아 있는 제어국으로 연결한 후, 바로 서비스를 받을 수 있도록 함으로써, PACA 서비스 사용을 대체 할 수 있도록 하고, 이를 통해 신속한 서비스를 제공할 수 있도록 하며, 제어국 자원을 효율적으로 이용할 수 있도록 한 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 방법에 관한 것이다.

Description

이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 방법{Method for call setup using neighbor communication system in mobile communication system}
본 발명은 이동 가입자가 서비스를 받고자 하는 제어국에 유효 자원이 없을 경우 이웃 제어국을 탐색하여 유효 자원이 존재하는 제어국으로 연결해서 서비스를 제공함으로써, IS-95B 또는 IS-95C 규격으로 IOS4.x 규격에서 제시되고 있는 PACA 서비스 기능을 향상시킬 수 있도록 한 기지국 소프트 핸드오프(BS soft handoff)를 응용한 PACA 서비스의 기능 향상 방법에 관한 것으로, 특히 제어국 단에서 bottleneck이 걸려서 이동국에게 PACA 서비스를 제공하게 될 경우, 대기 시간이 길어지는 것을 방지하기 위해 제어국 주위에 유효 자원이 남아 있는 제어국이 있을 경우, 주위의 제어국 단으로 소프트 핸드오프 방식을 응용해서 유효 자원이 남아 있는 제어국으로 연결한 후, 바로 서비스를 받을 수 있도록 함으로써, PACA 서비스 사용을 대체 할 수 있도록 하고, 이를 통해 신속한 서비스를 제공할 수 있도록 하며, 제어국 자원을 효율적으로 이용할 수 있도록 한 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 방법에 관한 것이다.
일반적으로, IS-95B와 IS-95C의 규격으로 IOS4.x(Inter Operablity Specification 4.x)에서 제시되고 있는 PACA(Priority Access and Channel Assignment) 서비스 방안은 현재 서비스되고 있는 기술이다.
상기한 PACA 서비스는 이동 가입자가 서비스를 받고자 하는 제어국(BSC, Base Station Controller)단에 유효 자원이 없을 경우 PACA 커맨드(command) 메시지를 교환기(MSC, Mobile Switching Center)에서 제어국 단에 내리면서 이동 가입자에게 우선 순위를 부과하고 그에 따라 호를 대기시키는 방식으로, 이후에는 바로 유효 자원이 생길 경우 호를 셋업(setup) 시켜서 연결시켜 주는 방식을 취하고 있다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 IOS4.x PACA 서비스의 모바일 발신 과정을 나타낸 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, IOS4.x의 PACA 서비스의 모바일 발신(Mobile Origination) 과정을 살펴보면, 초기 이동국(MS, Mobile Station)(10)은 발신 메시지(Origination Message)를 기지국(제어국)(20) 단으로 전송한다. 이를 수신한 기지국(20) 단에서는 이동국(10)으로 기지국 응답 명령 메시지(Base Station Ack Order Message)를 전송하고, 또한, 교환기(30)로 역탐지 서비스 요청(CM Service Request)을 전송할 때, 제어국(20) 단의 유효 자원이 있는지 없는지를 판단하여 이 내용을 담아서 전송한다.
한편, 상기 교환기(30)에서는 PACA 커맨드를 전송한 후 그에 대한 응답(ACK)을 수신하게 된다.
이때부터 기지국(20)은 유효 자원이 생길 때까지 PACA 메시지를 계속해서 이동국(10) 단으로 전송함으로써 호(Call)를 대기 상태로 놓아둔다. 이는 호 자원이 생길 때까지 이동국(10)의 발신에 대한 우선 순위를 부과한 뒤에 자원이 생기면 우선 순위대로 호 자원을 할당해서 서비스를 해주게 되는 것이다.
여기서, 상기한 바는 기지국 단에서 생기는 문제이며 본발명에서는 제어국 단에서 문제가 생길 경우를 다루고 있다.
한편, 상기한 바와 같은 방법은, 공중 전화 박스에서 전화를 하기 위해 사용자가 줄을 서서 차례가 될 때까지 기다리는 것과 같은 방식을 취하고 있다. 이는 서비스 차원에서 볼 때 신속한 서비스를 제공하지 못하는 문제점을 가지고 있다.
즉, 기지국 또는 제어국에서 유효 자원이 없을 경우 제공되지 못하는 문제점이 발생하게 되는데, 제어국 단에서 오버로드(overload)가 집중 될 경우 그 시스템이 담당하는 지역은 bottleneck이 될 수 있으며, 이 경우 시스템이 담당하는 지역에서는 시스템의 다운(down) 현상으로 서비스가 불가능하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
또한, 상기와 같이 서비스가 불가능해 질 경우에는 상기 기지국 쪽으로 서비스를 받고자 하는 이동국은 제어국 쪽에 유효 자원이 생길 때까지 계속해서 대기 상태로 있어야 하는 문제점이 발생하게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,
본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 이동 가입자가 서비스를 받고자 하는 기지국에 유효 자원이 없을 경우 이웃 기지국을 탐색하여 유효 자원이 존재하는 기지국으로 연결해서 서비스를 제공함으로써, PACA 서비스 사용을 대체 할 수 있도록 하고, 이를 통해 신속한 서비스를 제공할 수 있도록 하며, 기지국(제어국) 자원을 효율적으로 이용할 수 있도록 한 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한호 셋업 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
이동국(MS, Mobile Station), 기지국(BTS, Base station Transceiver Subsystem), 제어국(BSC, Base Station Controller), 교환기(MSC, Mobile Switching Center)를 포함하는 이동통신 시스템에 있어서,
상기 이동국에서 음성호 또는 데이터 서비스를 받기 위해 상기 기지국으로 액세스(access)를 수행하면, 상기 기지국에서 제어국으로 발신 메시지(Origination Message)를 전송하는 단계와,
상기 발신 메시지를 수신한 제어국에서 유효 자원이 있는지 탐색하고, 그 결과 유효 자원이 없을 경우 이웃 제어국으로 유효 자원 존재 여부를 확인하기 위한 메시지를 전송하는 단계와,
상기 메시지 전송 후, 이웃 제어국으로부터 응답 메시지가 수신되면, 상기 이웃 제어국과 호 셋업 절차를 수행하는 단계와,
상기 호 셋업이 이루어지면 상기 이웃 제어국으로 트래픽을 요청하고, 이를 수신한 이웃 제어국에서 교환기로 트래픽을 요청한 후 통신을 수행하는 단계로 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 IOS4.x PACA 서비스의 모바일 발신 과정을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서 제어국 소프트 핸드오프를 응용한 새로운 PACA 방법을 통해 호를 셋업하는 과정을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 과정을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 ..... 이동국(MS)
201, 202, 203 ..... 제1 및 제2 및 제3 기지국(BTS)
300 ..... 교환기(MSC)
이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 「이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 방법」의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서 기지국 소프트 핸드오프를 응용한 새로운 PACA 방법을 통해 호를 셋업하는 과정을 나타낸 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 도 2는 PACA 대신 적용할 방안을 제시한 것으로서, 여기서 전제 조건은 제어국(BSC, Base Station Controller) 쪽의 자원이 없을 경우 PACA(Priority Access and Channel Assignment) 서비스가 시작되며, 이때 상기 PACA 서비스의 판단 조건은 제어국에서 결정한다.
먼저, 이동국(MS, Mobile Station)에서 음성호(또는 데이터) 서비스를 받기 위해 기지국(BTS, Base station Transceiver Subsystem)으로 액세스(access)(S1)를 수행하면, 상기 기지국에서는 제어국 쪽으로 발신 메시지(Origination Message)를 전송(S2)하게 된다.
이때, 상기 제어국 쪽에서 유효 자원이 없을 경우에는 상기한 발신 메시지(S2)를 전송하더라도 이에 대한 응답을 받지 못하게 된다.
여기서, IOS4.x(Inter Operablity Specification 4.x) 규격에서는 상기 과정에서 PACA 서비스가 시작되기 위한 절차가 진행되지만, 여기서는 대신에 핸드오프(handoff) 준비를 수행하게 된다.
즉, 상기 제어국은 유효 자원이 없을 경우 이웃 제어국 쪽으로 유효 자원이 있는지를 묻는 메시지를 브로드캐스팅(broadcasting) 형식으로 전송하게 된다(S3).
이때, 이웃 제어국 중 하나가 자기에게 유효 자원이 있음을 응답 메시지를 전송함로써 알린다(S4).
여기서, 상기 제어국에서는 상기 이웃 제어국으로부터 전송되는 응답 메시지중 가장 먼저 도착하는 것을 선택하게 되며, 그 뒤에 오는 메시지는 무시한다.
한편, 상기 응답 메시지를 수신한 후, 이웃 제어국과 호 설정에 대한 절차를 수행하는데, 이때의 절차는 이동국 소프트 핸드오프와 유사하다.
단, 기지국 소프트 핸드오프 방식은 이동국이 이웃 제어국이 관할하는 기지국 영역으로 옮겨 갈 때, 자기 제어국이 이웃 제어국의 기지국과 호를 설정하는 과정이 제공되지만, 여기서는 그 반대로 제어국이 자기가 관할하는 기지국을 이웃 제어국으로 연결하여 호 설정 과정을 도와주는 역할을 한다.
상기에서와 같이 호가 셋업(setup)이 이루어지면 S5, S6의 순서를 따라서 통신을 수행하게 되는 것이다.
여기서, 상기 상술된 동작 과정은 통신 시스템을 제어국과 기지국으로 구분하였으며, 상기 제어국에서 유효 자원이 없을 경우를 전제로 해서 이웃 제어국 및 자기 기지국과의 통신을 수행하는 것을 전제로 한다. 따라서 실제 호 처리 과정은 두 개의 통신 시스템(예를 들어, 제1 및 제2 통신 시스템)을 거쳐서 호 셋업이 일어나는 과정이 표현된다.
상기의 두 개의 통신 시스템을 거쳐서 호 셋업이 일어나는 과정을 좀 더 상세히 나타내면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 과정을 나타낸 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 이동국(100)에서 발신 메시지(Origination Message)를 해당 통신 시스템(제1 통신 시스템)(201)의 기지국으로 전송한다(S101).
이를 수신한 상기 제1 통신 시스템(201)에서는 상기 이동국(100)으로 발신 메시지에 대한 응답 메시지(Base Station Ack Order)를 전송한다(S102). 이때, 상기 제1 통신 시스템은 유효 자원이 없음을 판단한다.
여기서, 상기 유효 자원이 없다고 판단되면, 이웃하는 제2 통신 시스템(202) 및 제3 통신 시스템(203)에 핸드오프 요청(Handoff_Request) 메시지를 전송하게 되며(S103), 이때, 상기 메시지의 형식은 IOS4.x에서 규정한 A7 메시지 형식을 따르며, 실제 내용은 유효 자원이 있는지 묻는 내용을 담는다.
한편, 상기 제2 통신 시스템(202)과 제3 통신 시스템(203)은 자체 유효 자원이 있는지를 판단하여 있을 경우 연결(Connect) 메시지를 제1 통신 시스템(201)으로 전송한다(S104). 상기의 메시지 형식 역시 IOS4.x의 A3 형식을 따르게 된다.
이때, 상기 제1 통신 시스템(201)에서는 상기 이웃 통신 시스템(제2 및 제3 통신 시스템)(202)(203)으로부터 전달되는 메시지 중 가장 먼저 도착하는 메시지만을 수신하게 되고, 그 뒤에 오는 메시지는 무시한다(S104').
즉, 본 발명의 상세 설명에서는 제2 통신 시스템(202)의 메시지만을 수신하는 전제로 설명된다.
한편, 상기 제1 통신 시스템(201)에서는 상기 연결 메시지가 수신되면, 이에 대한 연결 응답(Connect_Ack) 메시지로 제2 통신 시스템(202)에 응답(S105)을 하게 되는데, 이때 호 셋업이 시작된다.
상기 제2 통신 시스템(202)에서는 상기 제1 통신 시스템(201)으로부터 연결응답 메시지를 수신한 후, 교환기(300)로 역탐지 서비스 요청(CM Service Request) 메시지를 전송한다(S106).
이를 수신한 교환기(300)에서는 할당 요청 메시지(Assignment Request Message)를 제2 통신 시스템(202)으로 전송하고, 상기 제2 통신 시스템(202)은 이를 수신하여 제1 통신 시스템(201)으로 전송한다(S107).
이를 수신한 제1 통신 시스템(201)에서는 채널 할당 메시지(Channel Assignment Message)를 이동국(100)으로 전송한다(S107').
상기 이동국(100)에서는 상기 채널 할당 메시지가 수신되면, 트래픽 채널 프리앰블(Traffic Channel Preamble)을 제1 통신 시스템(201)으로 보내게 된다(S108).
상기 제1 통신 시스템(201)으로 트래픽 채널 프리앰블이 전송된 후, 제2 통신 시스템(202)과 이동국(100)간 메시지 절차가 오가며(S109)(S110)(S111), 이는 IOS4.x 규격을 따른다.
다음으로, 상기 제2 통신 시스템(202)에서는 상기 이동국(100)이 제1 통신 시스템(100)을 거쳐서 호가 셋업되면 교환기(300)로 할당 완료(Assignment Complete) 메시지를 전송한다(S112).
상기 할당 완료 메시지가 전송되면, 호가 셋업되면서 통신이 시작된다(S113).
한편, 상기 상술된 구성은 실제 구현 과정에서는 제1 통신 시스템(201)의 기지국이 관여하고, 제2 통신 시스템(202)에서는 제어국이 관여하여 교환기로 통신이첨부한 도면 도 2에서와 같이 이루어지는 것이다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, IS-95B, IS-95C 규격으로 IOS4.x에서 제시되고 있는 PACA 서비스 기능을 향상시키기 위한 것으로 여러 기지국으로 구성된 망 자원을 좀 더 효율적으로 이용하는데 있는 것이며, 본 발명에서 제시하는 이동통신 시스템에서 기지국을 이용한 호 셋업 방법은 신속한 음성 및 데이터 서비스를 가능하게 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 이동통신 시스템에서 기지국을 이용한 호 셋업 방법에 대한 구체적인 실시 예에 대하여 설명하도록 하지만, 본 발명은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술되는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상술한 본 발명 "이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 방법"에 따르면, 이동통신 시스템에서 이동 가입자가 서비스를 받고자 하는 기지국에 유효 자원이 없을 경우, 이웃 기지국을 탐색하여 유효 자원이 존재하는 기지국으로 연결해서 서비스를 제공함으로써, PACA 서비스 사용을 대체할 수 있으며, 이를 통해 신속한 음성 및 데이터 서비스를 제공할 수 있는 이점을 가진다.
또한, IS-95B 및 IS-95C 규격으로 IOS4.x에서 제시되고 있는 PACA 서비스의 기능을 향상시킴으로써, 여러 기지국으로 구성된 망 자원을 좀 더 효율적으로 이용하여 호 셋업 절차를 수행할 수 있는 이점을 가진다.
또한, 상기한 본 발명을 통해 어느 한 곳으로 집중되는 자원을 효율적으로 분배할 수 있으며, 이를 통해 망 운용을 보다 효율적이고 안정된 이동통신 시스템 운용으로 인해 이동 가입자에게 최상의 서비스를 제공할 수 있는 이점을 가진다.

Claims (5)

  1. 이동국(MS, Mobile Station), 기지국(BTS, Base station Transceiver Subsystem), 제어국(BSC, Base Station Controller), 교환기(MSC, Mobile Switching Center)를 포함하는 이동통신 시스템에 있어서,
    상기 이동국에서 음성호 또는 데이터 서비스를 받기 위해 상기 기지국으로 액세스(access)를 수행하면, 상기 기지국에서 제어국으로 발신 메시지(Origination Message)를 전송하는 단계와;
    상기 발신 메시지를 수신한 제어국에서 유효 자원이 있는지 탐색하고, 그 결과 유효 자원이 없을 경우 이웃 제어국으로 유효 자원 존재 여부를 확인하기 위한 메시지를 전송하는 단계와;
    상기 메시지 전송 후, 이웃 제어국으로부터 응답 메시지가 수신되면, 상기 이웃 제어국과 호 셋업 절차를 수행하는 단계와;
    상기 호 셋업이 이루어지면 상기 이웃 제어국으로 트래픽을 요청하고, 이를 수신한 이웃 제어국에서 교환기로 트래픽을 요청한 후 통신을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 방법.
  2. 이동국, 기지국, 제어국, 교환기를 포함하는 이동통신 시스템에서 호 셋업방법에 있어서,
    상기 이동국에서 발신 메시지(Origination Message)를 해당 통신 시스템(제1 통신 시스템)으로 전송하면, 상기 제1 통신 시스템에서 상기 이동국으로 발신 메시지에 대한 응답 메시지(Base Station Ack Order)를 전송하고, 유효 자원 존재 여부를 판단하는 단계와;
    상기 판단결과, 유효 자원이 없다고 판단되면 이웃하는 통신 시스템(제2 및 제3 통신 시스템)에 핸드오프 요청(Handoff_Request) 메시지를 전송하는 단계와;
    상기 메시지를 수신한 이웃 통신 시스템에서 자체 유효 자원이 있는지를 판단하고, 그 결과 유효 자원이 있을 경우 연결(Connect) 메시지를 제1 통신 시스템으로 전송하는 단계와;
    상기 제1 통신 시스템에서 상기 이웃 통신 시스템으로부터 메시지가 수신되면, 이에 대한 연결 응답(Connect_Ack) 메시지를 이웃한 통신 시스템에 전송 후, 호 셋업을 수행하는 단계와;
    상기 응답 메시지를 수신한 이웃 통신 시스템에서 교환기로 역탐지 서비스 요청(CM Service Request) 메시지를 전송하면, 상기 교환기에서 할당 요청 메시지(Assignment Request Message)를 이웃 통신 시스템으로 전송하고, 이를 수신한 이웃 통신 시스템에서 상기 메시지를 제1 통신 시스템으로 전송하는 단계와;
    상기 제1 통신 시스템에서 메시지를 수신한 후 채널 할당 메시지(Channel Assignment Message)를 이동국으로 전송하고, 상기 이동국에서 상기 채널 할당 메시지가 수신되면 트래픽 채널 프리앰블(Traffic Channel Preamble)을 제1 통신 시스템으로 전송하는 단계와;
    상기 트래픽 채널 프리앰블이 전송되면, 이웃 통신 시스템과 이동국간 통신을 수행하고, 상기 이웃 통신 시스템에서는 이동국이 제1 통신 시스템을 거쳐서 호가 셋업되면 교환기로 할당 성공(Assignment Complete) 메시지를 전송하는 단계와;
    상기 메시지가 전송되면, 호가 셋업되면서 통신을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 통신 시스템은, 제어국과 기지국으로 구분되며, 상기 제어국에서 유효 자원이 없을 경우에 자신이 관할하는 기지국을 이웃 통신 시스템의 제어국과 연결하여 호 설정을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 방법.
  4. 제1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 이웃하는 통신 시스템(제2 및 제3 통신 시스템)에 핸드오프 요청 메시지 전송 후, 상기 제1 통신 시스템에서는 상기 이웃 통신 시스템으로부터 전달되는 메시지 중 가장 먼저 도착하는 메시지만을 수신하고, 그 뒤에 오는 메시지는 무시하는 것을 특징으로 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어국에서 자원이 없을 경우에는 PACA(Priority Access and Channel Assignment) 서비스가 시작되며, 상기 PACA 서비스의 판단은 제어국에서 결정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서 이웃 통신 시스템을 이용한 호 셋업 방법.
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