KR20080095516A - 이동통신 시스템에서 단말의 아이들 상태 동작을 위한 방법및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 단말의 아이들 상태 동작을 위한 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명은 단말의 효율적인 아이들 동작을 위해서 모든 특성 식별자들에 대해서 아이들 동작과 관련된 연결 계층 프로토콜의 설정 값들을 동일하게 유지한다. 이를 위해서 단말과 기지국이 하나의 특성 식별자에 대해서 아이들 동작 관련 설정 값을 새로이 협상하는 경우, 저장하고 있는 모든 특성 식별자들에 해당하는 아이들 동작을 갱신한다. 또한 본 발명은 단말이 모든 기지국들에 대응하여 생성하는 프로토콜 스택들에 있어서 아이들 동작과 관련된 연결 계층 프로토콜의 설정 값들을 동일하게 유지한다. 모든 특성 식별자들이 동일한 아이들 동작을 정의하므로, 동일한 특성 식별자를 기반으로 생성된 프로토콜 스택들은 모두 동일한 아이들 동작을 지시하게 된다.

LTE, idle protocol stack, protocol stack

Description

이동통신 시스템에서 단말의 아이들 상태 동작을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR IDLE MODE OPERATION OF ACCESS TERMINAL IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 분산 네트워크 구조의 일 예를 도시한 도면.

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말과 기지국이 프로토콜 별로 사용할 설정 값들을 협상하여 생성된 특성 식별자와 그 내용의 한 예를 도시한 도면.

도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 서로 다른 기지국들에 대해서 생성한 프로토콜 스택들을 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 아이들 프로토콜 스택을 최초로 설정하는 동작을 도시한 메시지 흐름도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 아이들 상태에서 연결 상태로 천이하여 위치 등록을 수행하는 동작을 도시한 메시지 흐름도.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 아이들 상태에서 페이지 메시지를 감시하는 동작의 다른 예를 도시한 메시지 흐름도.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 연결 상태에서 아이들 상 태로 천이하는 경우 아이들 프로토콜 스택을 설정하는 동작의 일 예를 도시한 메시지 흐름도.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 연결 상태에서 아이들 상태로 천이하는 경우 아이들 프로토콜 스택을 설정하는 동작의 다른 예를 도시한 메시지 흐름도

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말과 기지국의 장치 블록도.

본 발명은 이동통신 시스템에서 아이들 상태의 단말 동작에 대한 것으로서, 특히 서로 다른 통신 설정이나 서로 다른 프로토콜 버전을 가진 기지국들이 혼재한 이동 통신 시스템에서, 단말과 기지국 사이에 단말에 대한 자원 할당이나 무선 연결이 존재하지 않는 아이들 상태의 단말에 대한 동작 방법 및 장치에 대한 것이다.

최근 무선 통신 시스템에서는 보다 확장성이 용이한 분산 네트워크 구조 혹은 플랫 네트워크 구조가 제안되었다. 일반적으로 이와 같은 분산 네트워크 구조는 기지국 - 데이터 제어기 - 게이트웨이로 이루어진 종래의 무선 통신 시스템에 비해 보다 간단한 기지국과 게이트웨이로 구성되는 2 단계 구조를 가진다.

도 1은 전형적인 분산 네트워크 구조의 한 예를 나타낸 것이다. 여기서 참조 기호 101은 무선 접속 네트워크와 외부 네트워크를 연결하는 게이트웨이를 나타내고 참조 기호 102와 103은 무선 접속 네트워크를 구성하는 기지국(Access Node: AN)을 나타내며 참조 기호 104는 무선 단말(Access Terminal: AT)을 나타낸다.

이와 같은 분산 네트워크 구조는 종래의 데이터 제어기에 위치했던 많은 제어 기능들이 기지국 혹은 게이트웨이에 포함되는 것을 특징으로 한다. 분산 네트워크 구조의 기지국들은 종래의 네트워크 구조와 달리 기지국 노드들 사이에 더 많은 독립성을 허용한다. 즉, 각 기지국들은 자신의 자원을 독립적으로 관리하는 것이 허용되며 또한 서로 다른 프로토콜 버전이나 통신 설정이 상이한 기지국들이 하나의 시스템에서 혼재하는 것이 허용된다.

도 1을 예로 들면, 기지국(102)과 기지국(103)이 무선 접속을 위해 사용하는 프로토콜의 버전 혹은 설정 값들이 서로 다를 수 있다. 또한 상기 서로 다른 프로토콜을 이용하여, 두 기지국들(102, 103)이 하나의 단말(104)에게 서로 독립적으로 자원을 할당하거나 독립적으로 단말(104)과 제어 메시지를 주고받을 수 있다.

이와 같이 서로 프로토콜 버전이 다르며 독립적인 동작이 가능한 기지국들이 하나의 시스템 내에 혼재해 있는 경우, 단말과 기지국 사이에 무선 자원이 할당되지 않은 아이들 상태에서 단말이 어떤 프로토콜이나 설정 값을 기준으로 아이들 상태의 동작, 예를 들어 페이지 수신을 위한 주기적인 시그널 수신 동작이나 단말의 위치 이동에 따른 위치 등록 동작, 등을 수행할지 결정하기 어렵다.

예를 들어 단말(104)이 기지국(102)과 마지막 통신을 수행하고 기지국(102)에서 지정한 아이들 동작에 따라 페이지 수신 동작을 수행한다. 단말(104)은 기지 국 (102)에서 지정한 특정 시간만큼 대기 상태에 있다가 페이지 수신을 위해 깨어났을 때(wake-up), 새로운 기지국, 예를 들어 기지국(103)의 영역에 위치할 수 있다. 이 때, 단말(104)은 기지국(103)에 대한 설정 정보가 없으므로 기지국(103)이 지원하는 프로토콜 버전이나 아이들 상태의 동작 설정이 기지국(102)와 동일한지 알 수 없다. 따라서 단말(104)은 기지국(102)가 지정한 대로 동작하는 것이 바른지, 어떤 기준으로 동작을 수행할 것인지를 결정하기가 어렵다. 단말(104)이 기지국(103)의 프로토콜 버전이 기지국(102)와 다르다는 것을 기지국(103)이 전송하는 별도의 정보를 통해 알 수 있을 경우라 하더라도, 단말(104)은 기지국(102)가 설정한 아이들 상태에 관련된 설정 값들을 사용하는 것이 바른지 판단할 수 없다.

따라서 상기 설명한 것과 같이 서로 다른 통신 설정이나 서로 다른 프로토콜 버전을 가진 기지국들이 혼재한 이동 통신 시스템에서 효율적인 아이들 상태의 단말 동작에 대한 필요성이 제기되었다

본 발명은 단말과 기지국 사이에 단말에 대한 자원 할당이나 무선 연결이 존재하지 않는 아이들 상태(Idle State)에서 효율적인 단말의 동작 및 그를 위한 장치를 제공한다.

본 발명은 서로 다른 통신 설정이나 서로 다른 프로토콜 버전(Protocol Version)을 가진 기지국들이 혼재한 이동 통신 시스템에서 효율적인 아이들 상태의 단말 동작 및 그를 위한 장치를 제공한다.

본 발명에서는 분산 네트워크 혹은 플랫 네트웍(Flat Network) 구조에서 기지국 별로 독립적으로 통신 설정을 결정하거나 서로 다른 프로토콜 버전을 사용하는 것이 가능할 때, 효율적인 아이들 상태의 단말 동작 및 그를 위한 장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예는, 독립적인 프로토콜 버전들을 사용하는 복수의 기지국들을 포함하는 이동통신 시스템에서 아이들 상태의 단말 동작을 위한 방법에 있어서,

단말이 아이들 상태의 동작시에 사용하기 위한 아이들 프로토콜 스택을 설정하고, 상기 아이들 프로토콜 스택의 설정 값들을 사용하여 아이들 동작을 수행하는 과정과

상기 단말이 적어도 하나의 기지국과의 연결 상태로 천이하면, 상기 아이들 프로토콜 스택을 상기 연결 상태에서 사용되기 위한 프로토콜 스택으로 지정하고, 상기 프로토콜 스택의 설정 값들을 이용하여 상기 기지국과 통신하는 과정과,

상기 단말이 상기 연결 상태에서 아이들 상태로 천이하면, 상기 프로토콜 스택을 상기 아이들 프로토콜 스택으로서 지정하고 상기 아이들 프로토콜 스택을 사용하여 아이들 동작을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예는, 독립적인 프로토콜 버전들을 사용하는 복수의 기지국들을 포함하는 이동통신 시스템에서 아이들 상태의 동작을 위한 단말 장치에 있어서,

단말이 아이들 상태의 동작시에 사용하기 위한 아이들 프로토콜 스택을 설정 하며, 상기 단말이 적어도 하나의 기지국과의 연결 상태로 천이하면, 상기 아이들 프로토콜 스택을 상기 연결 상태에서 사용되기 위한 프로토콜 스택으로 지정하고, 상기 단말이 상기 연결 상태에서 아이들 상태로 천이하면, 상기 프로토콜 스택을 상기 아이들 프로토콜 스택으로서 지정하는 제어부와,

상기 아이들 상태에서 상기 아이들 프로토콜 스택의 설정 값들을 사용하여 아이들 동작을 수행하며, 상기 연결 상태로 천이하면 상기 프로토콜 스택의 설정 값들을 이용하여 상기 기지국과 통신하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 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.

각 기지국은 해당 기지국이 지원하는 초기 프로토콜 집합 식별자(Initial Protocol Set Identifier, 이하 IPSI로 표기) 리스트를 주기적으로 상기 기지국 내의 모든 단말들에게 전송한다. 초기 프로토콜 집합 식별자는 기지국과 통신하기 위 해 반드시 지원해야 하는 프로토콜들에 관련된 정보(예를 들어 물리 계층 프로토콜의 버전 정보)를 지시한다. 단말은 기지국이 전송한 IPSI 리스트를 수신한 뒤 단말과 기지국이 공통으로 지원하는 IPSI들이 무엇인지 알 수 있다.

상기 단말은 단말과 기지국이 공통으로 지원하는 IPSI들 중 하나를 골라 그에 해당하는 프로토콜 스택을 생성하고 해당 기지국과 무선 통신 채널을 설정한다. 상기 단말이 IPSI를 이용하여 초기 프로토콜 스택을 생성할 때 각 프로토콜 별로 정의된 기본 설정 값을 이용하여 통신을 시작한다.

기본 설정 값들은 통신을 가능케 하기 위해서 단말과 기지국이 지원해야 하는 최소한의 설정들을 정의한 것이므로 단말 혹은 기지국이 실제 지원하고 사용하고자 하는 동작들을 제대로 반영하지 못할 수 있다. 이와 같은 경우 단말 혹은 기지국은 무선 채널이 설정된 이후에 상기 기지국 혹은 상기 단말과 실제 각 프로토콜 별로 사용할 설정 값들을 협상하여 프로토콜 스택을 업데이트할 수 있다. 이런 협상이 끝난 후에 단말과 기지국은 협상한 설정 값들을 특성 식별자(Personality Identifier)를 붙여 저장하고, IPSI를 기반으로 설정된 초기 프로토콜 스택에 상기 협상한 설정 값들을 적용하여 실제 사용할 프로토콜 스택을 생성하게 된다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말과 기지국이 프로토콜 별로 사용할 설정 값들을 협상하여 생성된 특성 식별자와 그 내용의 한 예를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이 참조 기호 201은 특성 식별자를 나타내며, 도 2a에서는 특성 식별자 0x00에 해당하는 설정 값들을 나타내고 있다. 특성 식별자는 크게 물리 계층, 연결 계층(Connection Layer), 상위 계층(Upper Layer)에 해당하는 프로토콜 계층 각각에 대한 설정 값들(202, 203, 204)을 지시한다.

기지국 별로 독립적인 통신관련 설정이나 프로토콜 버전을 사용하는 것을 지원하기 위해서 단말은 각 기지국과 통신할 때 기지국 별로 그 기지국의 프로토콜 버전에 해당하는 설정 값들을 정의하는 통신 프로토콜 스택을 생성하고 그 프로토콜 스택을 이용하여 해당 기지국과 통신한다. 예를 들어 단말이 두 기지국, 기지국 a와 b에서 자원을 할당 받아 물리 계층 채널을 수신하고 있을 경우, 상기 단말은 두 기지국 a, b 각각에 대응되는 프로토콜 스택 a, b를 생성하여 기지국 a와 통신할 때는 프로토콜 스택 a에서 정의하는 방법을 이용하여 통신하고, 기지국 b와 통신할 때는 프로토콜 스택 b에서 정의하는 방법을 이용하여 통신한다. 여기서 프로토콜 스택 a와 b는 서로 다른 특성 식별자를 기반으로 생성되거나, 혹은 기지국 a 혹은 b가 지원하는 IPSI에 해당하는 기본 설정 값을 이용하여 생성된다.

도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 서로 다른 네 기지국들 1~4에 대해서 생성한 서로 다른 네 개의 프로토콜 스택들 1~4를 도시한 것이다.

도 2b를 참조하면, 프로토콜 스택 1(201)은 단말과 기지국 1이 협상하여 저장하고 있는 특성 식별자 0x00을 이용하여 생성된 것이고, 프로토콜 스택 2(205)는 특성 식별자 0x01을 이용하여 생성된 것이고, 프로토콜 스택 3(206)은 특성 식별자 0x02를 이용하여 생성된 것이고, 프로토콜 스택 4(207)는 기지국 4가 전송한 IPSI 0x00을 기반으로 생성된 것이다. 각각의 프로토콜 스택(201 ~ 207)은 상위 계층, 연결 계층 및 물리 계층 각각에 대한 설정 값들(202, 203, 204)을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 단말의 효율적인 아이들 동작을 위해서 모든 특성 식별자들에 대해서 아이들 동작과 관련된 연결 계층 프로토콜의 설정 값들(203)을 동일하게 유지한다. 이를 위해서 단말과 기지국이 하나의 특성 식별자에 대해서 아이들 동작 관련 설정 값을 새로이 협상하는 경우, 저장하고 있는 모든 특성 식별자들에 해당하는 아이들 동작을 갱신한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 단말이 모든 기지국들에 대응하여 생성하는 프로토콜 스택들에 있어서 아이들 동작과 관련된 연결 계층 프로토콜의 설정 값들을 동일하게 유지한다. 모든 특성 식별자들이 동일한 아이들 동작을 정의하므로, 동일한 특성 식별자를 기반으로 생성된 프로토콜 스택들은 모두 동일한 아이들 동작을 지시하게 된다.

단말이 특성 식별자가 아니라 IPSI를 기반으로 프로토콜 스택을 생성할 경우, 상기 단말은 상기 IPSI를 기반으로 하는 프로토콜 스택을 생성한 후, 단말이 저장하고 있는 특성 식별자들 중 임의의 하나에 대한 아이들 동작 관련 설정 값들을 상기 생성된 프로토콜 스택으로 복사하여 사용한다. 이후 단말은 프로토콜 스택에 해당하는 기지국으로 자신의 식별자와 프로토콜 스택 생성에 사용한 IPSI를 포함하는 연결 요청을 전달한다.

상기 단말의 연결 요청을 수신한 기지국은 단말의 식별자를 이용하여 모든 단말들의 특성 식별자들을 저장하고 있는 저장 매체에서 해당 단말의 특성 식별자들을 획득한다. 이후 기지국은 상기 단말이 사용한 IPSI와 동일한 IPSI를 이용하여 프로토콜 스택을 생성하고 앞서 획득한 단말의 특성 식별자들 중 임의의 하나에 대 한 아이들 동작 관련 설정 값들을 상기 생성된 프로토콜 스택으로 복사하여 사용한다.

다시 말해서 본 발명의 바람직한 실시예에서는 서로 다른 통신 설정이나 서로 다른 프로토콜 버전을 가진 기지국들이 혼재한 이동 통신 시스템에서 효율적인 아이들 동작을 수행하기 위해서, 아이들 프로토콜 스택(Idle Protocol Stack)을 정의한다. 아이들 프로토콜 스택은 단말이 아이들 상태에 있을 때 유일하게 존재하는 프로토콜 스택으로 아이들 상태에서 수행하여야 하는 동작을 정의하는 프로토콜 집합 및 설정 값들을 의미한다. 아이들 프로토콜 스택은 단말이 아이들 상태에 있을 때만 존재하며, 단말이 생성한 어느 하나의 프로토콜 스택이라도 연결 상태에 있을 경우 아이들 프로토콜 스택은 제거된다.

단말은 처음 전원을 켜서 아이들 상태로 진입한 경우, 혹은 아이들 상태나 연결 상태에 있는 프로토콜 스택이 존재하지 않는 경우, 최초로 아이들 상태로 천이된 프로토콜 스택을 아이들 프로토콜 스택으로 설정한다. 단말이 기지국들로부터 자원을 할당받아 연결 상태(Connected State)에 있다가 아이들 상태로 천이한 경우, 단말은 연결 상태에 존재하던 프로토콜 스택들 중에서 임의의 하나를 아이들 프로토콜 스택으로 설정한다. 예를 들어 단말은 연결 상태에서 아이들 상태로 천이한 경우, 마지막으로 연결이 종료된 프로토콜 스택 혹은 최초로 아이들 상태로 천이한 프로토콜 스택을 아이들 프로토콜 스택으로 설정한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 전원을 켜서 아이들 상태로 처음 진입한 경우, 혹은 아이들 상태나 연결 상태에 있는 프로토콜 스택이 존재 하지 않는 경우, 아이들 프로토콜 스택을 설정하는 동작을 도시한 메시지 흐름도이다. 여기서 참조번호 301은 단말을 나타내고 참조번호 302는 단말(301)과 통신을 수행하는 기지국을 나타낸다.

도 3을 참조하면, 단말은 304 과정에서 초기화된 후 자신이 지원하는 IPSI들 중 하나를 선택하고 상기 선택된 IPSI에 해당하는 기본 설정 값들을 이용하여 프로토콜 스택을 구성한다. 단말은 상기 프로토콜 스택 즉, 전원을 켠 후 최초로 아이들 상태로 천이된 프로토콜 스택을 아이들 프로토콜 스택으로 설정한다. 305 과정에서 단말은 상기 아이들 프로토콜 스택을 이용하여 기지국이 전송하는 정보들 중, 프로토콜 버전과 관계 없이 수신할 수 있는 정보, 예를 들어 기지국이 지원하는 IPSI 리스트 등을 수신한다.

상기 IPSI 리스트의 IPSI들 중에서 단말이 사용하고 있는 프로토콜 스택과 호환이 되는 IPSI가 있다면, 단말은 상기 프로토콜 스택을 계속 사용하여 기지국과 통신한다. 반면 단말이 단말과 기지국이 공통으로 지원하는 다른 IPSI를 이용하여 프로토콜 스택을 생성하고자 하는 경우, 단말은 상기 305 과정에서 상기 프로토콜 스택을 소멸하고 상기 다른 IPSI를 이용하여 새로운 프로토콜 스택을 생성한다.

이후 단말은 306 과정에서 기지국과의 연결 설정을 위해 역방향 공통 채널을 통해 억세스를 시도하고, 성공적인 억세스 후에 307 과정에서 기지국과 연결을 설정한다. 기지국의 억세스에 성공한 단말은 연결 상태로 천이하므로, 상기 아이들 프로토콜 스택을 아이들 프로토콜 스택 지정에서 해지하고 상기 연결 상태에서 사용될 수 있도록 새로운 프로토콜 스택으로서 지정한다. 상기 307 과정에서 단말은 기지국에게 연결을 요청할 때, 단말의 식별자와 프로토콜 스택의 생성에 사용한 IPSI나 특성 식별자를 포함하는 연결 요청을 전달한다. 단말의 연결 요청을 수신한 기지국은 단말의 식별자를 이용하여 모든 단말들의 특성 식별자들을 저장하고 있는 저장 매체에서 상기 단말의 특성 식별자들을 획득한다. 이후 기지국은 단말이 사용한 것과 동일한 IPSI나 특성 식별자를 이용하여 상기 단말과 통신하기 위한 프로토콜 스택을 생성한 후 단말에게 연결이 설정되었음을 알린다. 기지국과 연결을 설정한 단말은 공통 자원이 아니라 단말에게 할당된 전용 자원을 이용하여 기지국과 통신을 수행한다.

상기 단말은 308 과정에서 상기 사용 중인 IPSI 기반의 프로토콜 스택을 대신하여 사용할 설정 값들을 기지국과 협상하고 특성 식별자, 예를 들어 0x01을 부여하여 상기 설정 값들에 대해 저장한다. 이후 309 과정에서 단말과 기지국은 상기 사용 중인 프로토콜 스택을 상기 특성 식별자 0x01을 기반으로 생성한 프로토콜 스택으로 전환하고, 상기 특성 식별자 0x01을 기반으로 하는 프로토콜 스택을 사용하여 통신을 수행한다. 통신을 수행하는 도중 단말의 액티브 셋에 새로운 기지국이 추가되면, 단말은 새로운 기지국을 위한 프로토콜 스택을 추가로 생성하고, 상기 프로토콜 스택들을 사용하여 상기 기지국들과 각각 통신한다.

더 이상 통신할 데이터가 없을 경우 단말은 310 과정에서 기지국과의 연결을 종료한다. 상기 310 과정과 같이 연결 상태(Connected State)에 있다가 아이들 상태로 천이하는 경우, 단말은 연결 상태에 존재하던 적어도 하나의 프로토콜 스택 중에서 임의의 하나를 골라 아이들 프로토콜 스택으로 설정한다. 연결을 종료하기 이전에 단말에게 하나의 프로토콜 스택만이 존재하였다면 상기 하나의 프로토콜 스택이 아이들 프로토콜 스택으로 설정된다. 연결 종료 후에 기지국(들)은 상기 단말에 대한 프로토콜 스택을 소멸시킬 수 있다. 단말은 연결이 종료된 후 아이들 프로토콜 스택이 지시하는 바에 따라 아이들 상태의 동작을 수행한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 아이들 프로토콜 스택을 이용하여 주기적 혹은 비주기적으로 아이들 상태에서 깨어나 현재 위치의 기지국을 찾고 상기 기지국이 단말이 마지막으로 위치 등록을 수행한 기지국에서 특정 거리 이상 떨어져 있을 경우 등록을 수행하는 동작을 도시한 메시지 흐름도이다. 여기서 참조번호 401은 단말을 나타내고 참조번호 402는 단말(401)과 통신을 수행하는 기지국을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 단말은 403 과정에서 아이들 프로토콜 스택이 정의하고 있는 아이들 동작에 따라 주기적 혹은 비주기적으로 아이들 상태에서 깨어나 현재 위치의 기지국을 찾는다. 이후 단말은 404 과정에서 상기 찾아낸 기지국이 전송하는 정보들 중, 프로토콜 버전과 관계 없이 수신할 수 있는 정보, 예를 들어 기지국이 지원하는 IPSI 리스트 등을 상기 아이들 프로토콜 스택을 이용하여 수신한다. 상기 IPSI 리스트에 단말이 사용중인 아이들 프로토콜 스택과 호환되는 IPSI가 없을 경우, 단말은 단말과 기지국이 공통으로 지원하는 IPSI들 중 하나를 선택하고 상기 선택된 IPSI를 기반으로 새로운 프로토콜 스택을 생성한다. 앞서 설명한 바와 같이 모든 프로토콜 스택들은 아이들 동작 관련 설정 값들을 동일하게 유지하도록 구성되어야 하므로, 단말은 상기 선택된 IPSI를 기반으로 프로토콜 스택을 생성한 후, 단말이 저장하고 있는 특성 식별자들 중 임의의 하나가 지시하는 아이들 동작 관련 설정 값들을 상기 새로운 프로토콜 스택으로 복사한다. 따라서 상기 새로운 프로토콜 스택은 상기 아이들 프로토콜 스택과 동일한 아이들 동작 관련 설정 값들을 가지게 된다.

상기 새로운 프로토콜 스택을 생성할 때, 단말과 기지국이 공통으로 지원하는 IPSI에 대해서 호환되는 특성 식별자를 이미 협상한 적이 있다면 단말은 상기 기 협상된 특성 식별자를 바탕으로 하여 상기 새로운 프로토콜 스택을 생성한다. 앞서 설명한 바와 같이 모든 특성 식별자들은 공통된 아이들 동작 관련 설정 값들을 지시하므로, 상기 기 협상된 특성 식별자를 바탕으로 생성된 프로토콜 스택은, 상기 아이들 프로토콜 스택과 동일한 아이들 관련 동작 설정 값을 가지게 된다.

새로운 프로토콜 스택을 생성한 후 단말은 현재 아이들 프로토콜 스택을 소멸시키고 새로이 생성한 프로토콜 스택을 아이들 프로토콜 스택으로 설정하고 상기 찾아낸 기지국이 전송하는 오버헤드 메시지를 수신하여 기지국의 위치 정보 등을 획득한다. 상기 단말은 상기 획득한 기지국의 위치 정보를 이용하여 상기 기지국이 단말이 마지막으로 위치 등록을 수행한 이전 기지국에서 특정 거리 이상 떨어져 있는 지를 판단하여 상기 기지국으로의 위치 등록이 필요한지의 여부를 결정한다.

위치 등록이 필요하다고 판단한 경우, 단말은 405 과정에서 상기 기지국과 연결 설정을 위해 역방향 공통 채널을 통해 억세스를 시도한다. 상기 억세스에 성공한 단말은 연결 상태로 천이하므로, 상기 아이들 프로토콜 스택으로 지정된 프로토콜 스택을 아이들 프로토콜 스택 지정에서 해지한다. 성공적인 억세스 후에 406 과정에서 단말은 기지국에게 위치 등록 메시지를 전송한다. 상기 위치 등록 메시지를 수신한 기지국은 407 과정에서 단말의 새로운 위치 정보를 저장 매체에 기록하고 408 과정에서 위치 등록이 성공적으로 완료되었음을 단말에게 알린다.

위치 등록 과정을 완료한 단말은 전송해야 할 데이터가 없을 경우 409 과정에서 기지국과의 연결을 종료한다. 상기 409 과정 이전에 단말이 복수의 기지국들에 대한 프로토콜 스택들을 가지고 있으면서 상기 기지국들로부터 자원을 할당 받아 연결 상태(Connected State)에 있은 경우라면, 단말은 상기 프로토콜 스택들 중에서 임의의 하나를 골라 아이들 프로토콜 스택으로 설정한다. 연결을 종료하기 이전에 단말에게 하나의 프로토콜 스택만이 존재하였다면 상기 하나의 프로토콜 스택이 아이들 프로토콜 스택으로 설정된다. 연결 종료 후에 기지국(들)은 상기 단말에 대한 프로토콜 스택을 소멸시킬 수 있다. 단말은 연결이 종료된 후에는 아이들 프로토콜 스택이 지시하는 바에 따라 (410)에서부터 아이들 동작을 수행한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 아이들 프로토콜 스택을 이용하여 주기적 혹은 비주기적으로 아이들 상태에서 깨어나 현재 위치의 기지국을 찾고 기지국이 단말에게 전송한 페이지(Page) 메시지가 있는지 결정하는 동작을 도시한 메시지 흐름도이다. 여기서 참조번호 501은 단말을 나타내고 참조번호 502는 단말(501)과 통신을 수행하는 기지국을 나타낸다.

도 5를 참조하면, 단말은 503 과정에서 아이들 프로토콜 스택이 정의하고 있는 아이들 동작에 따라 주기적 혹은 비주기적으로 아이들 상태에서 깨어나 현재 위치의 기지국을 찾는다. 이후 단말은 504 과정에서 아이들 프로토콜 스택을 이용하 여 상기 찾아낸 기지국이 전송하는 정보들 중, 프로토콜 버전과 관계 없이 수신할 수 있는 정보, 예를 들어 기지국이 지원하는 IPSI 리스트 등을 수신한다. 상기 IPSI 리스트에 단말이 사용중인 아이들 프로토콜 스택과 호환되는 IPSI가 있을 경우, 단말은 상기 아이들 프로토콜 스택을 유지하거나 단말과 기지국이 공통으로 지원하는 IPSI들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 IPSI를 기반으로 새로운 프로토콜 스택을 생성한다. 도 5에는 단말이 상기 아이들 프로토콜 스택을 유지할 것으로 결정한 경우의 예를 나타내었다.

단말은 상기 아이들 프로토콜 스택을 계속 이용하여 상기 찾아낸 기지국이 전송하는 오버헤드 메시지를 수신하여 상기 기지국의 위치 정보와 페이지 메시지가 운반되는 물리 채널의 구조에 관한 정보 등을 획득한다. 505 과정에서 단말은 상기 정보들을 이용하여 상기 물리 채널을 감시하고 상기 단말에 대한 페이지 메시지가 전송되었는지 판단한다. 상기 단말에게 전송된 페이지 메시지가 상기 물리 채널 상에 존재하지 않는 경우, 상기 단말은 506 과정에서부터 상기 아이들 프로토콜 스택이 지시하는 바에 따라 아이들 동작을 계속하여 수행한다. 도 5의 예에서 단말은 기지국에 대한 성공적인 억세스가 없었고, 연결 설정 또한 없었으므로 계속해서 아이들 상태에서 머물며 도 5에서 설명한 동작을 수행한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 하나 이상의 기지국들과 연결들을 설정하고 있다가 모든 연결들을 차례로 종료하고 아이들 상태로 천이하는 경우 아이들 프로토콜 스택을 설정하는 동작을 도시한 메시지 흐름도이다. 여기서 참조번호 601은 단말을 나타내고 참조번호 602와 603은 단말(601)과 통신을 수행하 는 기지국들인 AN_a, AN_b를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 단말은 604 과정에서 아이들 프로토콜 스택이 정의하고 있는 아이들 동작에 따라 주기적 혹은 비주기적으로 아이들 상태에서 깨어나 현재 위치의 기지국인 AN_a를 찾는다. 단말은 605 과정에서 상기 아이들 프로토콜 스택을 이용하여 AN_a가 전송하는 정보들 중, 프로토콜 버전과 관계 없이 수신할 수 있는 정보, 예를 들어 AN_a가 지원하는 IPSI 리스트 등을 수신한다. 상기 IPSI 리스트에 단말이 사용중인 아이들 프로토콜 스택과 호환되는 IPSI가 없을 경우, 단말은 단말과 AN_a가 공통으로 지원하는 IPSI들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 IPSI를 기반으로 새로운 프로토콜 스택인 프로토콜 스택_a를 생성한다. 만일 상기 선택된 IPSI에 대해서 호환되는 특성 식별자를 AN_a와 이미 협상한 적이 있다면 단말은 상기 기 협상된 특성 식별자를 바탕으로 하여 프로토콜 스택_a를 생성한다. 마찬가지로 AN_a는 프로토콜 스택_a와 유사한 프로토콜 스택을 생성하여 상기 단말에 대해 관리한다. 상기 605 과정의 상세한 동작은 도 4의 404 과정에서 설명한 바와 유사하다.

AN_a와 통신을 수행할 수 있는 프로토콜 스택_a를 생성한 후, 단말은 606 과정에서 AN_a와의 연결 설정을 위해 역방향 공통 채널을 통해 억세스를 시도하고, 성공적인 억세스 후에 607 과정에서 AN_a와 연결을 설정한다. AN_a의 억세스에 성공한 단말은 연결 상태로 천이하므로 아이들 프로토콜 스택으로 지정되어 있던 프로토콜 스택을 아이들 프로토콜 스택 지정에서 해지한다. AN_a와 연결을 설정한 단말은 AN_a가 단말에게 할당한 무선 자원을 이용하여 AN_a와 통신을 수행한다.

AN_a와 무선 통신을 수행하는 도중 단말은 608 과정에서 인접한 다른 기지국인 AN_b의 신호가 충분히 강하게 수신되는 것을 검출한다. 단말은 AN_a에서 수신한 주변 기지국 정보를 이용하여 상기 신호가 AN_a에서 전송되는 것인지 아니면 다른 기지국에서 전송되는 것인지 판단할 수 있다. 상기 검출한 신호가 인접 기지국인 AN_b에서 전송한 것임을 판단한 경우, 단말은 609 과정에서 AN_b가 전송하는 정보들 중, 프로토콜 버전과 관계 없이 수신할 수 있는 정보, 예를 들어 AN_b가 지원하는 IPSI 리스트_b 등을 수신한다.

상기 IPSI 리스트_b를 참조하여 단말은 단말과 AN_b가 공통으로 지원하는 IPSI들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 IPSI_b를 기반으로 두 번째 프로토콜 스택인 프로토콜 스택_b를 생성하거나, 상기 선택된 IPSI_b에 대해서 호환되는 특성 식별자를 이미 협상한 적이 있다면 단말은 상기 기 협상된 특성 식별자를 바탕으로 하여 프로토콜 스택_b를 생성한다. 마찬가지로 AN_b는 프로토콜 스택_b와 유사한 프로토콜 스택을 생성하여 상기 단말에 대해 관리한다.

상기 프로토콜 스택_b는 단말이 AN_b와 통신할 때 사용되며, AN_a와 통신할 때에는 프로토콜 스택_a가 그대로 사용된다. AN_b와 통신을 수행할 수 있는 프로토콜 스택_b를 생성한 단말은 610 과정에서 AN_b와 연결을 설정하고 기지국 AN_b로부터 자원을 할당받는다. AN_b와 연결 설정 이후 단말은 두 기지국들인 AN_a, AN_b와 모두 통신을 수행한다. 단말이 데이터 전송을 위해 특정 시간에 하나의 기지국과만 통신을 수행하는 시스템의 경우, AN_b로 전송되는 트래픽은 AN_a를 거쳐서 AN_b로 전송될 수 있다. 이 경우 AN_a는 단말의 서빙 기지국이 된다.

611 과정에서 단말은 AN_b의 신호 크기가 AN_a보다 상대적으로 매우 커진 것을 검출한다. 이 때 단말은 AN_b로 핸드오프 과정을 수행할 수 있다. AN_b로 핸드오프를 수행하여 AN_b가 단말의 서빙 기지국이 된 이후에도 상기 단말은 AN_b를 통하여 AN_a와 통신을 수행한다.

612 과정에서 AN_a로부터 연결 종료 메시지가 수신되면, 단말은 AN_a와의 연결을 종료하고 AN_a에 해당하는 프로토콜 스택_a를 소멸시킨다. AN_a와의 연결 종료 후에 AN_a는 상기 단말에 대한 프로토콜 스택을 소멸시킬 수 있다. 613 과정에서 AN_b로부터 연결 종료 메시지가 수신되면, 단말은 AN_b와의 연결을 종료한다.이때 단말은 연결을 종료하기 이전에 마지막으로 사용된 프로토콜 스택인 프로토콜 스택_b를 아이들 프로토콜 스택으로 설정한다. AN_b와의 연결 종료 후에 AN_b는 상기 단말에 대한 프로토콜 스택을 소멸시킬 수 있다. 단말은 (613)에서 연결이 종료된 후에는 아이들 프로토콜 스택이 지시하는 바에 따라 아이들 동작을 수행한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 단말이 복수의 기지국과 연결들을 설정하고 있다가 모든 연결들을 동시에 종료하고 아이들 상태로 천이하는 경우 아이들 프로토콜 스택을 설정하는 동작을 도시한 메시지 흐름도이다. 여기서 참조번호 701은 단말을 나타내고 참조번호 702와 703은 단말(701)과 통신을 수행하는 기지국들인 AN_a, AN_b를 나타낸다. 하기에서 704~711 과정은 도 6의 604~611 과정과 동일하므로 설명을 생략한다. 711 과정에서 단말은 AN_a를 위한 프로토콜 스택_a와 AN_b를 위한 프로토콜 스택_b를 구비하고, 각각의 프로토콜 스택을 사용하여 기지국들과 통신한다.

도 7을 참조하면, 단말은 두 기지국들과 연결을 설정하고 있는 중에 더 이상 송수신할 데이터가 없을 경우 연결 상태의 모든 기지국들과 연결을 동시에 종료하기로 결정한다. 그러면 단말은 712 과정에서 기지국들과 모든 연결 종료를 위한 연결 종료 메시지를 주고 받는다. 기지국들로부터 자원을 할당 받아 연결 상태(Connected State)에 있다가 모든 기지국들과의 연결을 종료하고 아이들 상태로 천이하는 경우, 단말은 연결 상태에 존재하던 프로토콜 스택들 중에서 임의의 하나를 선택하여 상기 선택된 프로토콜 스택을 아이들 프로토콜 스택으로 설정한다. 712 단계에서는 연결들이 종료되기 이전에 AN_a, AN_b에 해당하는 프로토콜 스택들이 단말에 존재하므로, 단말은 둘 중의 하나를 골라 아이들 프로토콜 스택으로 설정하고 나머지 프로토콜 스택은 소멸시킨다. 예를 들어 단말은 서빙 기지국인 AN_b에 해당하는 프로토콜 스택_b를 아이들 프로토콜 스택으로 설정한다. 모든 연결들이 종료된 후 기지국 AN_a와 AN_b는 상기 단말에 대한 각자의 프로토콜 스택을 소멸시킬 수 있다. 이후 단말은 상기 아이들 프로토콜 스택이 지시하는 바에 따라 아이들 동작을 수행한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말과 기지국의 장치 블록도를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이, 단말에 대한 프로토콜 스택을 생성하고 단말과 데이터를 송수신하는 기지국 장치(800)는, 스케줄러 및 제어부(Scheduler & Controller)(802), 무선 주파수부(RF(Radio Frequency) unit)(804) 및 적어도 하나의 데이터 큐(Data Queue)(806)를 포함한다. 연결 상태에서 기지국 별로 프로토콜 스택을 생성하여 기지국과 데이터를 주고 받고, 아이들 상태에서 아이들 프로토콜 스택을 생성하여 그에 따라 동작을 수행하는 단말 장치(850)는 무선 송수신부(RF unit)(852), 복조부(Demod)(854), 복호화부(Decoder)(856), 제어부(Controller)(858), 부호화부(Encoder)(860) 및 변조부(Mod)(862)를 포함한다. 상기 단말 장치(850)에서 제어부(858)를 제외한 나머지 구성 요소들은 송수신부로서 통칭된다.

상기 기지국 장치(800)의 데이터 큐(806)는 상위 네트워크 노드로부터 수신한 데이터를 단말 별로 또는 서비스 별로 구분하여 저장하고, 스케쥴러 및 제어부(802)는 각 단말이 전송하는 순방향 채널 상황 정보, 서비스 특성, 공정성 등을 고려하여 특정 사용자 또는 특정 서비스에 해당하는 데이터 큐(806)의 데이터를 선별적으로 출력하도록 각 데이터 큐(806)를 제어하며, 무선 주파수부(804)는 데이터 큐(806)로부터 출력된 데이터를 무선 신호에 실어 상기 단말 장치(850)로 전송한다. 특히 스케쥴러 및 제어부(802)는 통신 중인 각 단말에 대한 프로토콜 스택을 생성하여 저장하고, 상기 단말의 연결이 종료되면 해당 프로토콜 스택을 제거한다.

상기 단말 장치(850)의 제어부(858)는 송수신할 데이터가 있는 경우 통신을 수행할 적어도 하나의 기지국에 대해 각각 프로토콜 스택을 생성하고 연결 상태로 천이한다. 각 프로토콜 스택이 정의하는 방식에 따라 무선 송수신부(852)에서 수신한 신호는 복조부(854)에서 복조되고, 복호화부(856)에서 복호된 후 제어부(858)로 전달된다. 제어부(858)는 복호화부(856)로부터 전달된 신호를 판단 및 처리한다. 또한 송신할 데이터가 발생한 경우 상기 데이터는 각 프로토콜 스택이 정의하는 방식에 따라 부호화부(860)에서 부호화된 후 변조부(862)에서 변조된 후 무선 송수신 부(852)를 통해 기지국으로 전송된다. 상기 제어부(858)는 송수신할 데이터가 없는 경우 앞서 설명한 동작들에 따라 아이들 프로토콜 스택을 생성하고 상기 아이들 프로토콜 스택에 따라 아이들 동작을 수행한다.

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 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 서로 다른 통신 설정이나 서로 다른 프로토콜 버전을 가진 기지국들이 혼재한 이동 통신 시스템에서 효율적인 아이들 동작을 수행하기 위한 아이들 프로토콜 스택(Idle Protocol Stack)의 관리를 정의함으로써, 시스템과 단말에서 아이들 상태의 동작을 위해 불필요하게 프로토콜 스택을 유지하지 않도록 한다.

Claims (7)

1. 독립적인 프로토콜 버전들을 사용하는 복수의 기지국들을 포함하는 이동통신 시스템에서 아이들 상태의 단말 동작을 위한 방법에 있어서,

   단말이 아이들 상태의 동작시에 사용하기 위한 아이들 프로토콜 스택을 설정하고, 상기 아이들 프로토콜 스택의 설정 값들을 사용하여 아이들 동작을 수행하는 과정과

   상기 단말이 적어도 하나의 기지국과의 연결 상태로 천이하면, 상기 아이들 프로토콜 스택을 상기 연결 상태에서 사용되기 위한 프로토콜 스택으로 지정하고, 상기 프로토콜 스택의 설정 값들을 이용하여 상기 기지국과 통신하는 과정과,

   상기 단말이 상기 연결 상태에서 아이들 상태로 천이하면, 상기 프로토콜 스택을 상기 아이들 프로토콜 스택으로서 지정하고 상기 아이들 프로토콜 스택을 사용하여 아이들 동작을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이들 상태의 단말 동작 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 아이들 프로토콜 스택은, 상기 단말이 상기 아이들 상태에 있을 때 유일하게 존재하는 것을 특징으로 하는 아이들 상태의 단말 동작 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 단말이 초기화된 후, 미리 저장된 기본 설정 값들에 따라 초기 프로토콜 스택을 구성하고, 상기 초기 프로토콜 스택을 상기 아이들 프로토콜 스택으로 지정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 아이들 상태의 단말 동작 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 단말이 상기 연결 상태에서 아이들 상태로 천이하면, 상기 적어도 하나의 기지국에 대응하는 적어도 하나의 프로토콜 스택 중 임의의 하나를 선택하여, 상기 선택된 프로토콜 스택을 상기 아이들 스택으로 지정하는 것을 특징으로 하는, 아이들 상태의 단말 동작 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 단말이 상기 연결 상태에서 아이들 상태로 천이하면, 상기 적어도 하나의 기지국에 대응하는 적어도 하나의 프로토콜 스택 중 임의의 하나를 선택하여, 상기 선택된 프로토콜 스택을 상기 아이들 스택으로 지정하고, 상기 선택된 프로토콜 스택 이외의 다른 프로토콜 스택을 소멸시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 아이들 상태의 단말 동작 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 단말이 상기 연결 상태로 천이하면, 상기 아이들 프로토콜 스택을 상기 연결 상태에서 사용되기 위한 프로토콜 스택으로 지정하고, 상기 기지국과 협상하여 상기 프로토콜의 설정 값들을 업데이트하는 과정과,

   상기 협상된 설정 값들에 대해 특성 식별자를 부여하여 저장하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 아이들 상태의 단말 동작 방법.
7. 독립적인 프로토콜 버전들을 사용하는 복수의 기지국들을 포함하는 이동통신 시스템에서 아이들 상태의 동작을 위한 단말 장치에 있어서,

   단말이 아이들 상태의 동작시에 사용하기 위한 아이들 프로토콜 스택을 설정하며, 상기 단말이 적어도 하나의 기지국과의 연결 상태로 천이하면, 상기 아이들 프로토콜 스택을 상기 연결 상태에서 사용되기 위한 프로토콜 스택으로 지정하고, 상기 단말이 상기 연결 상태에서 아이들 상태로 천이하면, 상기 프로토콜 스택을 상기 아이들 프로토콜 스택으로서 지정하는 제어부와,

   상기 아이들 상태에서 상기 아이들 프로토콜 스택의 설정 값들을 사용하여 아이들 동작을 수행하며, 상기 연결 상태로 천이하면 상기 프로토콜 스택의 설정 값들을 이용하여 상기 기지국과 통신하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.

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