KR20090023600A

KR20090023600A - 이동 통신망의 망에서 전송되는 데이터의 착신 지연 시간을 감소시키는 방법

Info

Publication number: KR20090023600A
Application number: KR1020087029855A
Authority: KR
Inventors: 하랄드 슈미트
Original assignee: 티-모바일 인터내셔널 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2006-05-05
Filing date: 2007-05-03
Publication date: 2009-03-05
Also published as: ES2333914T3; CN101473686B; CA2651351A1; SI2016783T1; US8121623B2; US20090197592A1; ATE442021T1; CN101473686A; EP2016783A1; DE102006021342A1; KR101356051B1; EP2016783B1; CA2651351C; WO2007128486A1; PL2016783T3; DE502007001450D1

Abstract

본 발명은, GPRS 이동 통신망의 망에서 전송되는 데이터의 착신 지연 시간을 감소시키는 방법으로서, 데이터가 요청 망 노드를 통해 준비 상태에 있는 이동 통신 단말 장치로 전송되고, 상기 요청 망 노드는 전송되어야할 제1 데이터 패킷을 페이징 요청 메시지와 함께 기지국 서브시스템으로 전송하는 방법에 관한 것이다.

GPRS 이동 통신망, 페이징 절차, 이동 통신 단말 장치, 기지국 서브시스템, SGSN, GGSN

Description

ＧＰＲＳ 이동 통신망의 망에서 개시되는 데이터 전송시 페이징 절차에 의한 지연 시간을 감소시키는 방법{METHOD FOR REDUCING THE DELAY TIME BY A PAGING PROCEDURE IN NETWORK-INITIATED DATA TRANSMISSION IN GPRS-MOBILE COMMUNICATION NETWORKS}

본 발명은 GPRS 이동 통신망, 특히 패킷 교환형 이동 통신망의 망에서 전송되는 데이터의 착신 지연 시간을 감소시키는 방법에 관한 것이다.

단말 장치는 패킷 교환형 이동 통신망(GPRS, UMTS 등)에서 다양한 이동성 상태(mobility state)에 놓일 수 있다. 일반적으로 이러한 이동성 상태는 단말 장치의 위치가 망에 알려져 있는 활성 상태(active state)와, 단말 장치의 정확한 위치가 망에 알려져 있지 않은 비활성 또는 대기 상태(standby state)로 나뉠 수 있다. 단말 장치가 활성 상태에 있다면, 데이터는 선행 절차 없이도 망과 단말 장치 사이에서 교환될 수 있다. 이러한 이동성 상태에서는 망과 단말 장치 사이에 전송 자원(transmission resource)이 할당된다. 비활성 또는 대기 상태에서는 전송 자원이 할당되지 않으므로, 망과 단말 장치 사이에서 데이터를 전송하기 전에, 단말 장치 의 위치를 망으로 업데이트하여 전송 자원을 할당하는 절차가 실행되어야 한다. 위치를 업데이트하고 전송 자원을 할당하는 상기 절차로 인해, 데이터가 전송될 때까지 착신 지연(incoming delay)이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 다운링크 데이터(data in the downlink)가 비활성 또는 대기 상태에 있는 단말 장치로 전송될 때까지의 착신 지연을 감소시키는 것이다.

이러한 과제는 본 발명의 청구항 제1항에 따른 방법에 의해 해결되며, 여기서는 그 특징들에 관해 설명될 것이다.

본 발명의 바람직한 실시형태와 이로운 특징들은 종속항에 기술되며, 여기서는 그 특징들에 관해 설명될 것이다.

본 발명은, 이동 통신망의 망에서 전송되는 데이터의 착신 지연 시간을 감소시키는 방법으로서, 데이터가 요청 망 노드에 의해 준비 상태(ready state) 또는 유휴 상태(idle state)에 있는 이동 통신 단말 장치로 전송되는 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 상기 요청 망 노드(requesting network node)는 전송되어야할 제1 데이터 패킷을 페이징 요청 메시지(Paging Request message)와 함께 기지국 서브시스템으로 전송한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 기지국 서브시스템(base station subsystem)은, 상기 이동 통신 단말 장치가 상기 페이징 요청 메시지에 대한 응답을 상기 기지국 서브시스템에게 보고하는 즉시, 상기 이동 통신 단말 장치로 상기 전송되어야할 제1 데이터 패킷을 전송한다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 상기 이동 통신 단말 장치의 확인응답(acknowledgment)이 상기 기지국 서브시스템에 의해 상기 요청 망 노드로 중계(relay)되어, 후속하는 데이터 패킷이 상기 이동 통신 단말 장치의 수정된 위치로 전송될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 기지국 서브시스템에서 실행되는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 상기 방법을 실행하는 장치는 하나 이상의 처리 유닛(CPU)과 메모리를 포함할 수 있다.

아래에서는 GPRS 이동 통신망을 참조하여 설명하지만, 개선을 위해 UMTS, CDMA 등과 같은 다른 이동 통신망으로 대체할 수도 있다.

도 1은 GPRS 망 구조를 간략하게 도시한 도면이다.

도 2는 이동 통신 단말 장치의 GPRS 이동성 상태를 도시한 도면이다(3 GPP 03.60에 따름).

도 3은 GPRS 페이징 절차의 신호 시퀀스를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 최적화된 GPRS 페이징 절차의 신호 시퀀스를 도시한 도면이다.

< 도면부호에 관한 설명 >

10 이동 통신 단말 장치

12 기지국 서브시스템

14 SGSN

16 GGSN

18 HLR

20 인터넷

도 1에는 GPRS 이동 통신망의 간략화된 망 구조가 도시되어 있다. 이동 통신 단말 장치(10, UE)는 무선 인터페이스를 통해 (GPRS)이동 통신망의 기지국 서브시스템(12, BSS)과 통신할 수 있다. 상기 기지국 서브시스템은 송수신 장치와 기지국 제어 장치를 포함하고, 망 노드, 즉 SGSN(패킷 교환 지원 노드, 14)와 GGSN(패킷 관문 지원 노드, 16)를 통해, 다른 망 노드, 예컨대 홈 위치 레지스터(HLR, 18), 통신 장치, 및 또 다른 망(예컨대 인터넷(20))에 접속된다.

도 2에는 이동 통신 장치의 GPRS 이동성 상태가 도시되어 있다(3GPP 03.60). 준비 상태에서는 단말 장치의 위치(무선 셀)가 SGSN에 알려져 있으므로, 상기 SGSN은 다운링크로(즉, 망으로부터 단말 장치로) 착신되는 데이터를 대응하는 단말 장치에 직접 전송할 수 있다. 그러나, 단말 장치가 대기 상태 및 유휴 상태에 있다면 그렇지 않다. 단말 장치가 대기 상태에 있다면, SGSN은 다운링크로 착신되는 데이 터(incoming data in the downlink)를 단말 장치로 직접 전송할 수는 없고, 먼저 상기 단말 장치의 위치(단말 장치가 현재 머무르고 있는 서비스 영역의 전송국)를 결정해야 한다. 이는 일명 페이징 절차(Paging procedure)를 통해 이루어진다. 페이징 절차에서는 라우팅 영역(표준규격 3GPP 43.064 참조)의 이동 통신망이 단말 장치의 식별자를 전송한다. 상기 단말 장치가 자신의 식별자를 인식한다면, 상기 단말 장치는 대응하는 메시지로 응답하고, 이에 따라 단말 장치의 위치가 SGSN에 알려진다. 이후, SGSN은 상기 단말 장치로 데이터를 전송할 수 있다.

도 3에는 GPRS 페이징 절차가 도시되어 있으며, 여기서는 먼저 이동 통신 장치(MS, 10)로 전송되어야할 제1 데이터 패킷(PDP PDU)이 해당 SGSN에 도달하게 된다(제1 단계). 이동 통신 장치(10)의 위치는 망에 (정확히) 알려져 있지 않은데, 이는 상기 이동 통신 장치가 예컨대 대기 상태 또는 유휴 상태에 있기 때문이다. 상기 SGSN(14)은 일명 페이징 요청 메시지를 BSS(12)로 중계한다(제2 단계). 상기 BSS(12)는 페이징 요청 메시지를 전송하고, 이는 상기 이동 통신 장치(10)에 의해 수신된다(제3 단계). 상기 이동 통신 장치(10)는 BSS에게 메시지(임의의 LLC 프레임)로 응답한다(제4 단계). 이 메시지는 BSS(12)에 의해 상기 SGSN(14)로 포워딩되고, 상기 SGSN은 이로부터 이동 통신 단말 장치(10)의 위치를 추론할 수 있다(제5 단계). 상기 SGSN(14)은 이제 제1 데이터 패킷(PDP PDU)을 BSS(12)로 중계할 수 있고(제6 단계), 상기 BSS는 데이터 패킷(PDP PDU)을 이동 통신 단말 장치(10)로 포워딩한다(제7 단계). 상기 GPRS 페이징 절차에 따르면, 다운링크 방향으로 데이터 패킷(PDP PDU)을 전송할 때 초기 지연 시간(전송 지연)이 발생한다. 이러한 지연 시간은 페이징 절차를 최적화함으로써 감소될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 목적은 상기 페이징 절차에서 특히 제5 단계 및 제6 단계(도 3 참조)로 인해 유발되는 시간을 절약하는 것이다.

도 4에는 최적화된 페이징 절차가 도시되어 있다. 본 발명에 따르면, 전송되어야할 제1 데이터 패킷(PDP PDU)은 상기 SGSN(14)에 의해 페이징 요청 메시지와 함께 상기 BSS(12)로 전송된다(제2 단계). 상술한 바와 같이 이때 이동 통신 단말 장치(10)의 위치는 아직 알려져 있지 않다. 이 경우 상기 이동 통신 단말 장치(10)가 페이징 절차에 응답하여 BSS(12)에게 보고한다면(제3 단계 및 제4 단계), 상기 BSS(12)는 제1 데이터 패킷(PDP PDU)을 상기 이동 통신 단말 장치로 즉시 전송할 수 있다(제5 단계). 그러나, 페이징 절차에서 제7 단계(BSS로부터 SGSN으로 "임의의 LLC 프레임" 메시지를 중계)는 후속하는 데이터 패킷을 수정된 위치로 전송하기 위해 계속될 필요가 있다.

상술한 GPRS 페이징 절차의 최적화를 통해, 먼저 BSS-SGSN 인터페이스에서 "임의의 LLC 프레임" 메시지 및 제1 데이터 패킷(PDP PDU)을 전송하는 시간이 절약된다. 다음으로, 상기 SGSN가 이들 두 메시지를 처리하는 시간이 절약된다.

최적화된 페이징 절차의 또 다른 이점은 상기 BSS(12)가 전송 자원을 할당하기 전에 상기 전송되어야할 제1 데이터 패킷(PDP PDU)을 수신한다는 점이다. 따라서, 상기 BSS(12)는 전송되어야할 데이터의 용량을 지시(indication)할 수 있고, 전송 자원을 최초로 할당하는 경우에 이러한 지시를 고려할 수 있다. 데이터 패킷이 대량인 경우, 상기 BSS(12)는 데이터 패킷이 소량인 경우보다 더 많은 전송 자 원을 할당한다. 최적화된 페이징 절차가 없다면 데이터 부피의 크기를 알 수 없으므로, 전송 자원의 최초 할당은 단지 추정에 불과하고 최적화될 수 없다. 따라서, 전송 자원이 낮게 할당된 경우에는 전송 자원을 후속적으로 변경할 필요가 있다. 이는 전송 시간의 지연을 초래한다. 할당된 자원이 데이터 용량에 의해 완전히 사용되지 않는 경우라면, 이러한 전송 자원을 사용할 수 있다.

Claims

이동 통신망의 망에서 전송되는 데이터의 착신 지연 시간을 감소시키는 방법으로서, 데이터가 요청 망 노드(14)를 통해 준비 상태 또는 유휴 상태에 있는 이동 통신 단말 장치(10)로 전송되고, 상기 요청 망 노드(14)는 전송되어야할 제1 데이터 패킷을 페이징 요청 메시지(페이징 요청)와 함께 기지국 서브시스템(12)으로 전송하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 기지국 서브시스템(12)은, 상기 이동 통신 단말 장치(10)가 상기 페이징 요청 메시지에 대한 응답을 상기 기지국 서브시스템(12)에게 보고하는 즉시, 상기 이동 통신 단말 장치(10)로 상기 전송되어야할 제1 데이터 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 이동 통신 단말 장치(10)의 확인응답이 상기 기지국 서브시스템(12)에 의해 상기 요청 망 노드(14)로 중계되어, 후속하는 데이터 패킷이 상기 이동 통신 단말 장치의 수정된 위치로 전송될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기지국 서브시스템(12)은 통신 인터페이스에서 전송 자원을 할당하기 전에 상기 전송되어야할 제1 데이터 패킷(PDP PDU)을 수신함으로써, 상기 기지국 서브시스템(12)은 전송되어야할 제1 데이터 패킷의 용량을 지시할 수 있고, 전송 자원을 최초로 할당하는 경우 이러한 지시를 고려할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기지국 서브시스템(12)은 데이터 용량이 큰 경우 데이터 용량이 작은 경우보다 더 많은 전송 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
기지국 서브시스템(12)에서 실행되는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법 중 하나 이상의 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램.
하나 이상의 처리 유닛(CPU)과 하나 이상의 메모리로 구성되는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법 중 하나 이상의 방법을 실행하는 장치.