KR20050028254A - 비동기 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 단말과네트워크간의 상태를 일치시키는 방법 - Google Patents

비동기 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 단말과네트워크간의 상태를 일치시키는 방법 Download PDF

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    • H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states

Abstract

본 발명은 단말이 서비스 가능 상태에서 상태 보고 메시지를 네트워크에게 주기적으로 보고하는 비동기 광대역 코드분할 다중접속(WCDMA) 시스템에서 사용자 단말과 네트워크 간 무선자원 제어(RRC) 상태를 일치시키는 방법에 대한 것이다. 일 실시예에 따르면 단말은, 서비스 가능 상태에서 미리 정해지는 주기마다 상기 네트워크로 상태 보고 메시지를 전송하고 소정 타이머를 시동하고, 상기 타이머가 만기되기까지 상기 상태 보고 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않으면 아이들 모드로 천이하고, 상기 타이머가 만기되기 이전에 상기 응답 메시지가 수신되면 상기 타이머를 중지시킨다. 다른 실시예에 따르면 단말은, 서비스 가능 상태에서 미리 정해지는 주기마다 상기 네트워크로 상태 보고 메시지를 전송하고 제1 타이머를 시동하고, 상기 제1 타이머가 만기되기까지 상기 상태 보고 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않으면 서비스 불가능 상태인지를 확인하여 상기 확인 결과 서비스 불가능 상태이면 제2 타이머를 시동하고, 상기 제2 타이머가 만기되기까지 서비스 가능 상태로 복귀하지 못하면 아이들 모드로 천이한다. 이러한 본 발명은 네트워크와 단말 사이에 발생할 수 있는 RRC 상태의 불일치를 방지할 수 있다.

Description

비동기 광대역 코드분할 다중접속 시스템에서 단말과 네트워크간의 상태를 일치시키는 방법{METHOD FOR IDENTIFYING STATES BETWEEN USER TERMINAL AND NETWORK IN ASYNCHRONOUS WCDMA SYSTEM}
본 발명은 비동기 광대역 코드분할 다중접속(Wide Code Division Multiplexing Access: 이하 WCDMA라 칭함) 시스템에 관한 것으로서, 특히 사용자 단말과 네트워크 사이에 발생할 수 있는 무선자원 제어(Radio Resource Control: 이하 RRC라 칭함) 상태를 일치시키는 방법에 대한 것이다.
전형적으로 셀룰러 통신 시스템은 전체 서비스지역을 다수의 기지국(Base Station) 영역으로 분할하여 소규모의 서비스영역인 셀(cell)들로 구성하고, 이러한 기지국들을 이동 교환국(Mobile Switching Center: MSC)으로 집중 제어하여 사용자 단말이 셀들간을 이동하면서도 통화를 계속할 수 있도록 한다. 통상 기지국은 자신의 셀 영역에서 통신하는 단말들에게 고유한 식별자들을 할당하고, 상기 식별자들을 사용하여 단말들과 송수신하는 패킷 데이터를 구분한다.
단말은 기지국을 통해 네트워크와 지속적으로 데이터를 주고받고 있지 않은 상황에서도 연결을 유지하고 있을 수 있다. 이런 상황 하에서, 한 측에서 다른 측에 통보하지 않고 갑자기 연결이 종료되는 경우, 예를 들어 단말에서 배터리가 분리된다든지, 단말이 네트워크 음영지역으로 진입하는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 상황에서 통신의 한 측은 연결이 해제된 것으로 간주하지만 다른 측은 여전히 연결이 유지되고 있는 것으로 간주하기 때문에, 통신 불능 상태가 발생할 수 있다.
이와 같은 문제를 방지하기 위해 일반적으로 연결이 유지되는 상황에서는 통신의 한 측이 다른 측에 주기적으로 여전히 연결을 유지하고 있음을 알리는 상태 보고 메시지를 전송하는 방법이 일반적으로 널리 사용되고 있다. 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access: 이하 CDMA라 칭함) 기술을 사용하는 제3 세대 이동통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 이러한 용도로 셀 갱신(CELL UPDATE)라는 메시지를 사용한다. 단말과 네트워크 사이에 연결이 설정되면, 단말은 주기적으로 CELL UPDATE 메시지를 전송한다. 네트워크는 자신과 연결을 설정하고 있는 단말로부터 적어도 해당하는 주기마다 CELL UPDATE 메시지를 수신함으로써, 상기 단말이 여전히 연결을 유지하고 있다는 사실을 확인하고, 이에 대한 응답 메시지를 전송한다.
도 1은 전형적인 UMTS 시스템에서 CELL UPDATE 메시지의 송수신을 나타낸 메시지 흐름도이다. 여기에서는 단말과 네트워크 사이에는 RRC 연결이 설정되어 있는 것으로 한다. RRC 연결은 단말과 네트워크 사이에서 제어 메시지를 교환할 수 있는 경로이며, CELL_DCH(Dediacted Channel), CELL_FACH(Forward Access channel), CELL_PCH(Paging Channel), URA_PCH 상태로 구분된다. 이 중 CELL_DCH는 네트워크와 단말 사이에 전용 채널(DCH)이 구성되어 있는 상태로서, 지속적인 데이터 교환이 진행되므로 CELL UPDATE 메시지를 사용할 필요가 없다. 나머지 상태들에서는 앞서 언급한 바와 같은 CELL UPDATE 메시지를 사용한다.
상기 도 1을 참조하면, 단말과 네트워크는 RRC 연결 상태로 천이하면서 CELL UPDATE의 전송을 위한 T305 타이머의 동작을 시작한다.(105) 상기 T305 타이머가 만료되면 단말은 네트워크와 양호한 무선 채널을 유지할 수 있는지를 판단한다. 상기 양호한 무선 채널을 유지할 수 있는 상황을 UMTS 통신 시스템에서는 단말이 서비스 가능(In Service: IS) 상태에 있다고 있다고 표현하며, 무선 채널 상황이 열악해서 통신이 불가능한 상황을 서비스 불가능(Out of service: OOS) 상태에 있다고 표현한다.
단말은 일정 시간 동안 현재 셀의 파일럿 신호 수신 강도가 기준치 이하로 유지되면, 시스템 정보를 통해 취득한 주변셀 정보를 이용해서, 파일럿 신호 수신 강도가 기준치 이상인 주변 셀을 미리 정해진 시간(예를 들어 CELL_PCH, URA_PCH 상태의 경우 12초, CELL_FACH 상태의 경우 4초) 동안 검색한다. 만일 주변 셀의 검색에 실패할 경우, 단말은 자신이 서비스 불가능 상태에 있는 것으로 간주한다.
T305 타이머가 만료되었을 때 서비스 불가능 상태에 있는 것이 아니라면, 단말은 서비스 불가능 상태에 있다고 판단하여 CELL UPDATE 메시지를 네트워크로 전송한다.(110)
통상 네트워크의 T305는 단말의 T305 타이머보다 큰 값으로 설정된다. 따라서 110 단계에서 전송된 CELL UPDATE 메시지는 네트워크의 T305 타이머가 만료되기 이전에 네트워크 측에 도착한다.(115) 네트워크는 상기 CELL UPDATE 메시지에 의해 단말이 여전히 연결을 설정하고 있다는 사실을 인지하면, CELL UPDATE CONFIRM 이라는 응답 메시지를 단말에게 전송하고, T305 타이머를 다시 시작한다 (120). 단말 역시 상기 응답 메시지를 수신한 시점에 T305 타이머를 다시 시작한다.(125)
도 2는 전형적인 UMTS 시스템에서 단말이 서비스 불가능 상태에 있는 경우의 동작을 나타낸 메시지 흐름도이다.
상기 도 2를 참조하면, 마찬가지로 단말과 네트워크는 CELL_PCH, URA_PCH, CELL_FACH 상태로 진입하면 T305 타이머를 시동한다.(205) T305 타이머가 만료된 시점에 단말이 서비스 불가능 상태에 있다면, 단말은 CELL UPDATE 메시지를 전송할 수 없으며 T307이라는 다른 타이머를 시동한다.(210) 마찬가지로 네트워크는 T305 타이머가 만기되기까지 CELL UPDATE 메시지를 수신하지 못하면 T307 타이머를 시작한다.(215)
T307 타이머는 단말이 서비스 가능 상태로 진입할 경우 중지된다. 만일 T307 타이머가 만료될 때까지 단말이 서비스 가능 상태로 진입하지 않을 경우, 단말은 RRC 연결을 해지하고 아이들 모드로 천이한다.(220) 여기서 단말이 서비스 가능 상태로 진입한다는 것은, 하나 이상의 셀의 파일럿 신호가 기준치 이상의 수신강도로 수신하였음을 의미한다. 또한 네트워크는 T307 타이머가 만료될 때까지 CELL UPDATE 메시지가 도착하지 않을 경우, 단말이 아이들 모드에 있는 것으로 간주하여 RRC 연결을 해제한다.
이상과 같이 단말과 네트워크가 타이머를 개별적으로 운영함으로써, 단말이 서비스 불가능 상태에 있는 경우 별도의 제어메시지를 사용하지 않고도 아이들상태로 천이하여 무선자원의 낭비를 방지할 수 있다. 그런데 어떠한 경우 단말과 네트워크 사이에는 RRC 상태의 불일치가 나타날 수 있다.
도 3은 전형적인 UMTS 시스템에서 단말과 네트워크 사이에 RRC 상태의 불일치가 나타나는 경우의 동작을 나타낸 메시지 흐름도이다.
상기 도 3을 참조하면, 마찬가지로 단말과 네트워크는 CELL_PCH, URA_PCH, CELL_FACH 상태에서 RRC 접속을 설정하고 T305 타이머를 시동한다.(305) 단말의 T305가 만료되면, 단말은 먼저 자신이 서비스 불가능 상태에 있는지 확인한다(310).
단말은 서비스 불가능 상태에 있는 것으로 간주하기 전까지는 자신이 서비스 가능 상태에 있는 것으로 간주한다. 만약 단말이 서비스 불가능 상태에 있다면, 전술한 바와 같이 T307 타이머를 시작하고 셀 선택을 시도한다. 반면 단말이 서비스 가능 상태에 있다면, 단말은 CELL UPDATE 메시지를 전송한다.(515)
그런데 상기 CELL UPDATE 메시지가 무선 채널 상에서 유실된다면, 네트워크는 상기 메시지를 수신하지 못하고 T307 타이머를 시동하게 된다.(320) 즉, 단말이 무선 채널 상태가 열악한 위치에 있지만 서비스 불가능 상태라고 간주하기 전인 상태라면 단말은 CELL UPDATE 메시지를 전송하지만, 실제 무선 채널 상태는 열악하기 때문에 네트워크는 상기 CELL UPDATE 메시지를 수신하지 못한다.
예를 들어 CELL_FACH 상태의 단말에서 T305가 만료되기 3초 전에 현재 셀 및 주변 셀들의 파일럿 신호의 수신 강도가 기준치 이하인 상태가 시작되어서, T305가 만료된 1 초 후까지 지속된다면, 단말은 T305가 만료된 이후에서야 서비스 불가능 상태임을 감지할 것이다.(325) 그러므로 상기 CELL UPDATE 메시지는 무선 채널상에서 유실될 가능성이 높다. 상기 325 단계에서 단말은 서비스 불가능 상태임을 인식하지 못하기 때문에 T307 타이머를 시작하지 않는다.
자신이 서비스 불가능 상태에 있음을 감지한 단말은 CELL_PCH, URA_PCH, CELL_FACH 상태를 유지하면서 셀 선택이 가능한 셀이 있는지 검사한다.(330) 이때 단말은 서비스 불가능 상태에 있으므로 더 이상 CELL UPDATE 메시지를 전송하지 않는다. 반면, 네트워크는 320 단계에서 활성화된 T307 타이머가 만료되기까지 CELL UPDATE 메시지가 도착하지 않으면, 단말이 아이들 모드로 진입한 것으로 간주하고 RRC 연결을 해제한다.(335) 그러나 단말은 여전히 연결 상태에 머물러 있으므로, 단말과 네트워크 사이에 RRC 상태의 불일치가 발생한다.
단말이 다시 CELL UPDATE 메시지를 전송하게 되는 것은 T305 타이머가 만기하는 다음 시점이 되는데 통상 T305는 30분 정도의 매우 큰 값으로 설정되기 때문에 그 이전에 네트워크의 T307 타이머가 만기되어 RRC 연결이 해제될 가능성이 매우 높다. 따라서 이러한 상태의 불일치로 인해 단말의 무선 채널 상황이 개선되어 CELL UPDATE 메시지를 전송하기 시작하게 되더라도 네트워크가 이를 수신할 수 없게 되고, 또한 단말이 실제로 데이터를 수신할 수 있음에도 불구하고 네트워크가 단말을 위한 데이터를 전송하지 않게 된다는 문제점이 있었다.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, UMTS 통신 시스템에서 단말과 네트워크간의 상태를 일치시키는 방법에 대한 것이다.
본 발명은 UMTS 통신 시스템에서 단말이 네트워크로 상태 보고 메시지를 전송한 이후 응답 메시지를 수신하지 못하면 아이들 모드로 천이하도록 하는 방법에 대한 것이다.
본 발명은 UMTS 통신 시스템에서 단말이 네트워크로 상태 보고 메시지를 전송한 이후 응답 메시지를 수신하지 못한 채 서비스 불가능 상태가 유지되면 아이들 모드로 천이하도록 하는 방법에 대한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 바람직한 일 실시예는, 단말이 서비스 가능 상태에서 상태 보고 메시지를 네트워크에게 주기적으로 보고하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 상기 단말이 상기 네트워크와의 상태를 일치시키는 방법에 있어서,
서비스 가능 상태에서 미리 정해지는 주기마다 상기 네트워크로 상태 보고 메시지를 전송하고 소정 타이머를 시동하는 과정과,
상기 타이머가 만기되기까지 상기 상태 보고 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않으면 아이들 모드로 천이하는 과정과,
상기 타이머가 만기되기 이전에 상기 응답 메시지가 수신되면 상기 타이머를 중지시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예는, 단말이 서비스 가능 상태에서 상태 보고 메시지를 네트워크에게 주기적으로 보고하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 상기 단말이 상기 네트워크와의 상태를 일치시키는 방법에 있어서,
서비스 가능 상태에서 미리 정해지는 주기마다 상기 네트워크로 상태 보고 메시지를 전송하고 제1 타이머를 시동하는 과정과,
상기 제1 타이머가 만기되기까지 상기 상태 보고 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않으면 서비스 불가능 상태인지를 확인하는 과정과,
상기 확인 결과 서비스 불가능 상태이면 제2 타이머를 시동하는 과정과,
상기 제2 타이머가 만기되기까지 서비스 가능 상태로 복귀하지 못하면 아이들 모드로 천이하는 과정과,
상기 제2 타이머가 만기되기 이전에 서비스 가능 상태로 복귀하면 상기 제2 타이머를 중지시키고 상기 상태 보고 메시지를 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동작을 설명하기에 앞서 본 발명이 적용될 수 있는 UMTS 통신 시스템의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 UMTS 시스템의 무선접속 네트워크(UMTS Terrestrial Radio Access Network: 이하 UTRAN이라 칭함)를 나타낸 구성도이다.
상기 도 4를 참조하면, UTRAN(12)은 무선망 제어기들(Radio Network Controller: 이하 RNC라 칭함)(16a,16b)과 노드 B들(Node B's)(18a,18b,18c,18d)로 구성되어, 사용자 단말(User Equipment: 이하 UE라 칭함)(20)을 핵심 네트워크(Core Network)(10)로 연결한다. 노드 B들(18a,18b,18c,18d)의 하위에는 복수의 셀들이 존재할 수 있으며, 각각의 RNC(16a,16b)는 해당하는 하위의 노드 B들(18a,18b,18c,18d)을 제어하고, 각각의 노드 B(18a,18b,18c,18d)는 해당하는 하위의 셀들을 제어한다. 하나의 RNC와 상기 RNC에 의해서 제어를 받는 노드 B들과 셀들을 합쳐서 무선망 서브시스템(Radio Network Subsystem: 이하 RNS라 칭함)(14a,14b)이라고 한다.
RNC는 자신이 제어하는 노드 B들의 무선자원을 할당하거나 관리하며. 노드 B는 실제 무선자원을 제공하는 역할을 한다. 무선 자원은 셀별로 구성되어 있으며, 노드 B가 제공하는 무선자원은 자신이 관리하는 셀들의 무선 자원들을 의미한다. 단말은 특정 노드 B의 특정 셀이 제공하는 무선 자원을 이용해서 무선 채널을 구성하고 통신을 수행할 수 있다.
상기한 바와 같이 구성되는 UMTS 시스템에서 단말은 셀들 간을 이동하면서 통신을 수행하는 도중에 자신이 서비스 가능 상태에 있음을 알리는 CELL UPDATE 메시지를 주기적으로 전송한다.
그런데, 단말이 열악한 무선채널 상황에 처하는 시점에서 서비스 불가능 상태에 있음을 인지할 때까지는 통상 4초 또는 12초 정도의 시간이 소요된다. 이러한 경우 CELL UPDATE 메시지를 전송하는 시점에 무선 채널 상황은 열악하지만 단말이 자신이 서비스 불가능 상태에 있음을 인지하지 못할 수 있다. 이러한 경우 네트워크가 CELL UPDATE 메시지를 수신하지 못하고 단말의 RRC 연결을 해제할 수 있다. 다시 말해서 단말이 전송 또는 재전송하는 CELL UPDATE 메시지들이 네트워크로 수신되지 못하게 될 수 있으며, 이러한 경우 단말과 네트워크간에 상태 불일치가 발생하여 단말의 RRC 연결이 해제되었다.
도 5는 UMTS 통신 시스템에서 단말의 상태 변화를 나타낸 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 단말은 셀1을 통해 네트워크와 통신하면서 셀1로부터의 파일럿 신호의 수신 강도를 지속적으로 감시한다. P1 시점에서 셀 1의 파일럿 수신 강도가 소정 기준치 Th 이하가 되면 인접 셀들(여기에서는 셀 1과 셀 2)의 파일럿 수신 강도가 상기 기준치 Th 이상이 되는지를 검색한다. 어느 셀의 파일럿 수신 강도도 Th 이상이 되지 않으면, P2 시점에서 단말은 서비스 불가능 상태에 있는 것으로 판단한다.
그런데 P1와 P2의 사이인 P3 시점에서 T305 타이머가 만료되면 단말은 현재 서비스 가능 상태인 것으로 판단하고 CELL UPDATE 메시지를 네트워크로 전송한다. 그러나 도시한 바와 같이 셀1의 파일럿 수신 강도는 매우 낮기 때문에 네트워크가 상기 CELL UPDATE 메시지를 수신하지 못하게 될 수 있다. 이 경우 단말이 RRC 연결 상태에 머물러 있다는 것을 네트워크가 알기 위해서는 T305 타이머가 다시 만료하는 시점이 되어야 하지만, 네트워크는 상기 CELL UPDATE 메시지를 수신하지 못하면 T307 타이머에 의해 단말의 RRC 연결을 해제해 버리게 된다.
이러한 문제점을 방지하기 위하여 단말은, T305가 종료되고 단말이 서비스 가능 상태에 있을 경우 시작되어서, CELL UPDATE에 대한 응답 메시지를 수신하면 정지하는 추가의 타이머를 사용한다. 이하 상기 타이머는 서비스 가능 상태를 나타낸다는 의미에서 T_IS라 칭할 것이다. T_IS가 만료할 때까지 CELL UPDATE에 대한 응답 메시지를 수신하지 못할 경우, 단말은 아이들 모드로 천이한다. 상기 T_IS 타이머의 값을 설정함에 있어서, 단말과 네트워크가 거의 동시에 아이들 모드로 천이할 수 있도록, 단말은 T305와 T_IS 값의 합이 네트워크의 T305와 T307 값의 합과 비슷하도록 설정할 수 있다.
단말이 CELL UPDATE 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하지 못한다는 것은 네트워크가 상기 CELL UPDATE 메시지를 수신하지 못하고 단말의 RRC 연결을 해제하였거나 해제할 것임을 의미한다. 그러므로, CELL UPDATE 메시지에 대한 응답메시지를 수신하지 못한 채 적어도 T307 이상의 시간이 흐른 경우, 단말 역시 RRC 연결을 해제하고 아이들 모드로 천이하여 단말과 네트워크 간에 RRC 상태가 불일치되는 것을 방지한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말과 네트워크간의 동작을 나타낸 메시지 흐름도이다. 여기에서 단말은 T_IS 타이머를 사용하고 있다.
상기 도 6을 참조하면, 단말과 네트워크는 RRC 연결을 설정하고 CELL_PCH, URA_PCH, CELL_FACH 상태로 진입하면 T305 타이머를 시동한다.(605) T305 타이머가 만료되면, 단말은 자신이 서비스 가능 상태에 있는지 확인하고, 서비스 가능 상태에 있을 경우 T_IS 타이머를 시작하며(610) CELL UPDATE 메시지를 전송한다.(615)
이 후 CELL UPDATE 메시지에 대한 응답인 CELL UPDATE CONFIRM 메시지를 수신하지 못한 채 서비스 불가능 상태에 있다는 사실을 인지하면,(625) 단말은 RRC 연결을 유지하면서 셀 탐색을 계속하여 수행한다.(630) 만일 네트워크가 상기 CELL UPDATE 메시지를 정상적으로 수신하여 CELL UPDATE CONFIRM 메시지를 전송하고, 단말이 상기 CELL UPDATE CONFIRM 메시지를 수신하면 단말은 T_IS 타이머를 중지시키고 정상적인 동작을 지속한다.
그러나 네트워크의 T305 타이머가 만기될 때까지 상기 CELL UPDATE 메시지가 네트워크에 도달하지 못한다면 네트워크는 T307 타이머를 시작한다.(620) 상기 T307 타이머가 만료되면 네트워크는 단말이 아이들 모드에 있다고 판단하여 RRC 연결을 해제한다.(640) 단말에서는 네트워크로부터 CELL UPDATE CONFIRM 메시지가 수신되지 않은 채 T_IS 타이머가 만료되면, RRC 연결을 해제하고 아이들 모드로 천이한다.(635)
그러므로 단말의 경우 T_IS 타이머가 종료되는 시점에, 네트워크의 경우 T307 타이머가 종료되는 시점에 RRC 연결을 해제하므로, RRC 상태의 불일치가 일어나는 시간을 최소화할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.
상기 도 7을 참조하면, 700 단계에서 단말은 RRC 연결을 설정하고 CELL_PCH, URA_PCH, CELL_FACH 상태 중 어느 하나로 진입하면 T305 타이머를 시작한다. 705 단계에서 상기 T305 타이머가 만료되면, 710 단계에서 단말은 자신이 서비스 불가능 상태에 있는지의 여부를 검사한다. 만약 서비스 불가능 상태에 있다면 720 단계로 진행하여 정상적인 동작을 수행한다. 즉 720 단계에서 단말은 T307 타이머를 시작하고 T307 타이머가 만기될 때까지 서비스 가능 상태로 진입하지 않으면 아이들 모드로 천이한다.
반면 서비스 가능 상태에 있다면 715 단계로 진행한다. 단말은 715 단계에서 T_IS 타이머를 시작하고, 725 단계에서 CELL UPDATE 메시지를 전송한다. 여기어 단말은 CELL UPDATE 메시지를 전송하면서 T302 타이머를 시작한다. 상기 T302 타이머는 CELL UPDATE 메시지의 재전송을 제어하기 위한 것으로서 단말이 CELL UPDATE 메시지를 무선채널 상에서 전송할 때 시작되고 CELL UPDATE 메시지에 대한 응답인 CELL UPDATE CONFIRM 메시지가 수신될 때 중지된다.
단말은 730 단계에서 T_IS 타이머가 만료되었는지 검사한다. 상기 730 단계는 725 단계와 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어 단말이 서비스 불가능 상태에 있기 때문에 CELL UPDATE메시지를 전송 또는 재전송하지 못하였다 하더라도, 단말은 T_IS 타이머의 만료 여부를 항상 확인하여야 한다. T_IS 타이머가 만료되었다면 단말은 735 단계로 진행해서 아이들 모드로 천이하고, T_IS 타이머가 만료되지 않았다면 740 단계로 진행한다.
740 단계에서 단말은 CELL UPDATE CONFIRM 메시지가 T302 타이머가 만료되기 이전에 수신되었는지를 확인한다. 만약 T302 타이머가 만료되기 전에 응답 메시지를 수신하였다면, 745 단계로 진행한다. 만약 T302 타이머가 만료될 때까지 응답 메시지를 수신하지 못하였다면, 단말은 725 단계로 복귀하여 CELL UPDATE 메시지의 재전송 동작을 진행한다. 즉, CELL UPDATE 메시지를 재전송하고 T302 타이머를 다시 시작한다. 이 때 단말은 CELL UPDATE 메시지를 재전송하기 전에 자신이 서비스 불가능 상태에 있는지를 먼저 확인하며 서비스 불가능 상태에 있다면, CELL UPDATE 메시지의 전송을, 서비스 가능 상태가 될 때까지 연기한다. 마찬가지로 단말은 서비스 불가능 상태에서 있는 동안에도 T_IS 타이머의 만료 여부를 계속 확인한다.
한편 단말은 745 단계에서 T_IS 타이머를 정지시키고, 750 단계에서 다음번 CELL UPDATE 메시지 전송을 위해 T305 타이머를 다시 시작한 뒤 705 단계로 복귀한다.
이상과 같이 본 발명은 T305 타이머가 만료된 상태에서 일정 기간(T_IS) 내에 CELL UPDATE CONFIRM 메시지를 수신하지 못할 경우, 단말은 자체적으로 아이들 모드로 천이함으로써 네트워크와의 RRC 상태 불일치를 방지할 수 있다.
이하 설명하는 본 발명의 다른 실시예에서, 단말은 CELL UPDATE 메시지를 전송한 이후 T302 타이머가 만료될 때까지 응답 메시지를 수신하지 못한 상태에서 서비스 불가능 상태에 있는 경우 추가적인 타이머를 시동한다. 여기서 사용되는 타이머는 T_CON이라 칭해질 것이다. T_CON 타이머는 단말이 서비스 가능 상태로 재진입하였을 때 종료된다. T_CON 타이머의 만료시 단말은 아이들 모드로 천이한다. 상기 T_CON 타이머의 값을 설정함에 있어서, 단말과 네트워크가 거의 동시에 아이들 모드로 천이할 수 있도록, 단말의 T305와 T302와 T_CON 값의 합이 네트워크의 T305와 T307 값의 합과 비슷하도록 설정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말과 네트워크간의 동작을 나타낸 메시지 흐름도이다.
상기 도 8을 참조하면, 단말과 네트워크는 RRC 연결을 설정하고 CELL_PCH, URA_PCH, CELL_FACH 상태로 진입하면 T305 타이머를 시동한다.(805) 단말의 T305가 만료되는 시점에서 단말이 서비스 가능 상태에 있을 경우, 단말은 CELL UPDATE 메시지를 전송하고 T302 타이머를 동작시킨다.(810) 이 후 CELL UPDATE 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하지 못한 상황에서 서비스 불가능 상태에 있다는 사실을 인지한다.(820)
T302 타이머가 만료되면, 단말은 CELL UPDATE 메시지를 재전송하기 위해 자신이 서비스 불가능 상태에 있는지 확인한다. 여기에서 단말은 서비스 불가능 상태에 있으므로, CELL UPDATE 메시지 재전송을 서비스 가능 상태에 진입하게 될 때까지 연기한다. 또한 T302 타이머가 만료된 상태에서 서비스 불가능 상태에 있으면, 단말은 T_CON 타이머를 시작한다.(830)
이 후 단말이 서비스 가능 상태에 진입하게 되면, T_CON 타이머는 정지되고 CELL UPDATE 메시지가 재전송된다. 그러나 T_CON 타이머가 만료될 때까지 단말이 서비스 가능 상태에 복귀하지 못할 경우, 단말은 아이들 모드로 천이한다.(835)
네트워크는 T305 타이머가 만기될 때까지 상기 CELL UPDATE 메시지를 수신하지 못한다면 T307 타이머를 시작한다.(815) 상기 T307 타이머가 만료되면 네트워크는 단말이 아이들 모드에 있다고 판단하여 RRC 연결을 해제한다.(825)
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.
상기 도 9를 참조하면, 900 단계에서 단말은 RRC 연결을 설정하고 CELL_PCH, URA_PCH, CELL_FACH 상태 중 어느 하나로 진입하면 T305 타이머를 시작한다. 905 단계에서 상기 T305 타이머가 만료되면, 910 단계에서 단말은 자신이 서비스 불가능 상태에 있는지 여부를 검사한다. 만약 서비스 불가능 상태에 있다면 920 단계로 진행하며 정상적인 동작을 수행한다. 즉 920 단계에서 단말은 T307 타이머를 시작하고 상기 T307 타이머가 만료될 때까지 서비스 불가능 상태에서 벗어나지 못하면 아이들 모드로 천이한다.
반면 서비스 가능 상태에 있다면 915 단계로 진행한다. 단말은 915 단계에서 CELL UPDATE 메시지를 전송하고 T302 타이머를 시작한다. 925 단계에서 단말은 상기 CELL UPDATE 메시지에 대한 응답인 CELL UPDATE CONFIRM 메시지가 상기 T302 타이머가 만료되기 이전에 수신되는지를 확인한다. 만약 T302 타이머가 만료되기 전에 CELL UPDATE CONFIRM 메시지가 수신되었으면, 단말은 930 단계로 진행해서 T305 타이머를 재시작한 뒤 905 단계로 복귀한다.
만약 T302 타이머가 만료될 때까지 응답 메시지를 수신하지 못하였다면, 단말은 935 단계로 진행해서 자신이 서비스 불가능 상태에 있는지 확인한다. 만약 서비스 불가능 상태에 있다면 940 단계로 진행해서 T_CON 타이머를 시작한다. 반면 서비스 가능 상태라면, 915 단계로 복귀해서 CELL UPDATE 메시지를 재전송한다.
단말은 945 단계에서 T_CON 타이머가 만료되기 전에 서비스 가능 상태에 재진입하였는지를 확인한다. 만약 T_CON 타이머가 만료되기 전에 서비스 가능 상태에 재진입하였을 경우, 단말은 955 단계에서 T_CON 타이머를 중지시키고 915 단계로 복귀하여 CELL UPDATE 메시지를 재전송한다. 만약 서비스 불가능 상태에 머물러 있는 상태에서 T_CON 타이머가 만료되었다면, 950 단계에서 단말은 아이들 모드로 천이한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 주기적인 상태 보고 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하지 못한 상태에서 서비스 불가능 상태에 있는 단말이 아이들 모드로 천이하게 함으로써, 네트워크와 단말 사이에 발생할 수 있는 RRC 상태의 불일치를 방지할 수 있다.
도 1은 전형적인 UMTS 시스템에서 CELL UPDATE 메시지의 송수신을 나타낸 메시지 흐름도.
도 2는 전형적인 UMTS 시스템에서 단말이 서비스 불가능 상태에 있는 경우의 동작을 나타낸 메시지 흐름도.
도 3은 전형적인 UMTS 시스템에서 단말과 네트워크 사이에 RRC 상태의 불일치가 나타나는 경우의 동작을 나타낸 메시지 흐름도.
도 4는 UMTS 시스템의 무선접속 네트워크(UTRAN)를 나타낸 구성도.
도 5는 UMTS 통신 시스템에서 단말의 상태 변화를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말과 네트워크간의 동작을 나타낸 메시지 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 흐름도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말과 네트워크간의 동작을 나타낸 메시지 흐름도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 흐름도.

Claims (7)

  1. 단말이 서비스 가능 상태에서 상태 보고 메시지를 네트워크에게 주기적으로 보고하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 상기 단말이 상기 네트워크와의 상태를 일치시키는 방법에 있어서,
    서비스 가능 상태에서 미리 정해지는 주기마다 상기 네트워크로 상태 보고 메시지를 전송하고 소정 타이머를 시동하는 과정과,
    상기 타이머가 만기되기까지 상기 상태 보고 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않으면 아이들 모드로 천이하는 과정과,
    상기 타이머가 만기되기 이전에 상기 응답 메시지가 수신되면 상기 타이머를 중지시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 타이머를 중지시키는 과정은,
    상기 상태 보고 메시지를 전송한 이후 소정 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되는지를 확인하고, 상기 소정 시간 이내에 상기 응답 메시지가 수신되면 상기 타이머를 중지시키는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 미리 정해지는 주기에서 서비스 불가능 상태이고 소정 시간 동안 계속하여 서비스 불가능 상태가 유지되는 경우 아이들 모드로 천이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 단말이 서비스 가능 상태에서 상태 보고 메시지를 네트워크에게 주기적으로 보고하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 상기 단말이 상기 네트워크와의 상태를 일치시키는 방법에 있어서,
    서비스 가능 상태에서 미리 정해지는 주기마다 상기 네트워크로 상태 보고 메시지를 전송하고 제1 타이머를 시동하는 과정과,
    상기 제1 타이머가 만기되기까지 상기 상태 보고 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않으면 서비스 불가능 상태인지를 확인하는 과정과,
    상기 확인 결과 서비스 불가능 상태이면 제2 타이머를 시동하는 과정과,
    상기 제2 타이머가 만기되기까지 서비스 가능 상태로 복귀하지 못하면 아이들 모드로 천이하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2 타이머가 만기되기 이전에 서비스 가능 상태로 복귀하면 상기 제2 타이머를 중지시키고 상기 상태 보고 메시지를 재전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 미리 정해지는 주기에서 서비스 불가능 상태이고 소정 시간 동안 계속하여 서비스 불가능 상태가 유지되는 경우 아이들 모드로 천이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 확인 결과 서비스 가능 상태이면 상기 상태 보고 메시지를 재전송하고 상기 제1 타이머를 재시동하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
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