KR20090085679A - 통신 네트워크의 동작 상태들 간의 효율적인 전이 - Google Patents

통신 네트워크의 동작 상태들 간의 효율적인 전이 Download PDF

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Abstract

통신 네트워크(100)의 동작 상태들 간의 효율적인 전이를 위한 장치 및 방법은 MS(118)를 휴지 또는 아이들 상태로 하는 예비 단계를 포함한다. 다음 단계는 MS(118)에 또는 MS로부터 데이터 전송을 요구하는 단계를 포함한다. 다음 단계는 MS(118)를 휴지 또는 아이들 상태에서 활성 상태로 전이하는 단계를 포함한다. 다음 단계는 데이터에 대한 베어러 경로 컨텍스트를 PCF(108)으로부터 RF 베어러 기능(110)으로 이전하는 단계를 포함한다. 이것은 PCF간 핸드오프 절차를 이용하여 터널을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 그 결과 PCF(108)가 데이터 경로 중에 있지 않고, RF 베어러 기능(110)과 IP 라우터(106) 사이가 직접적으로 연결되게 된다.
동작 상태들 간의 전이, 활성 상태, 휴지 상태, 핸드오프, 데이터 전송

Description

통신 네트워크의 동작 상태들 간의 효율적인 전이{EFFICIENT TRANSITIONS BETWEEN OPERATING STATES IN A COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 일반적으로 통신 시스템의 분야에 관한 것으로, 더욱 특히 통신 장비의 호 셋업에 관한 것이다.
다른 패킷 데이터 통신 시스템 중에서도, 3GPP2 패킷 데이터 표준 TIA/EIA/IS835 CDMA 2000 무선 IP 네트워크 표준(IS-835) 및 여기에서 WiMAX 통신 표준으로 언급되는 IEEE 802.16-2005 표준은 패킷 데이터 세션 동안, MS(Mobile Station)와 같은 무선 통신 장치에 대해 활성 상태 및 휴지(아이들(Idle)) 상태를 특정할 수 있다. 활성 상태에서, MS는 전용 RF 접속을 통해 인프라스트럭쳐 장비에 접속된다. 예를 들어, IS-835에서 인프라스트럭쳐는 BTS(Base Transceiver Station) 및 패킷 제어 기능(Packet Control Function: PCF) 간에 전용 접속을 제공한다. PCF는 PDSN(Packet Data Service Node)에 접속되고, 이 노드는 패킷 네트워크에 접속된다. 패킷 호는 전송할 패킷 데이터의 버스트가 있을 때 활성 상태로 이동하게 된다. 패킷 호는 데이터의 버스트 특성과 시주기 기간에 의존하여, 활성 상태와 휴지(아이들) 상태 사이에서 다수 회 전이할 수 있다.
휴지 상태에서, MS가 데이터를 송신하거나 수신하고 있지 않으면, 전용 RF(Radio Frequency) 접속 및 BTS와 PCF 간의 전용 접속은 해제된다. 패킷 호는 미리 정해진 시주기 동안 데이터 송신이 없을 때 활성 상태에서 휴지 상태로 전이하게 된다. 패킷 세션이 휴지 상태에 있는 동안, 베어러 데이터는 전송될 수 없으며 버퍼링되어야 한다. 네트워크 엘리먼트는 MS 이동성을 추적하고, 패킷 데이터를 수신하고, MS가 다시 활성 상태가 될 때 까지 버퍼링하는 역할을 한다. 예를 들어, PCF는 모바일이 휴지 상태일 때만 유용하다. 이는 휴지 상태의 모바일에 대한 컨택스트를 보유하고 PDSN과의 터널을 유지한다. 데이터가 네트워크측으로부터 전송되기 시작할 때, PDSN은 PCF가 MSC에게 BS 서비스 요청을 전송하게 하는 패킷을 PCF에 송신한다. 이 때 모바일은 페이지되고 응답하면 TCH(Traffic Channel)과 셀렉터가 모바일에 할당되고 이 모바일은 휴지 상태에서 활성 상태로 전이하게 된다. 요약하면, 버퍼링된 데이터를 MS로 전송하기 위해서, 호에는 전용 RF 접속이 할당되어야 하고, BTS와 PCF 간에 전용 접속이 재구축되어야(re-established) 한다. MS와 PCF 간의 전용 접속을 재구축하기 위해서 초래되는 딜레이(즉, A10과 A8 인터페이스를 통한 터널링 및 디터널링)는 데이터 서비스의 품질에 악영향을 준다. 더구나, 활성 상태 동안 PCF는 MS와 PDSN 간의 데이터의 연결관(conduit)으로만 작용한다. 따라서, PCF 리소스는 모바일이 활성 상태일 때는 불필요하다. 유사한 프로세스가 WiMAX 통신에 대해서도 발생한다.
현재의 표준은 휴지(아이들)에서 활성 상태로의 전이에 필요한 시간에 대해 중앙 처리 소자들에 높은 거래 비용(transaction cost)을 부과한다. 필요한 시간은 가입자의 데이터 서비스 인지에 잠재적으로 악영향을 줄 수 있다. 이들 문제는 RF 접속이 데이터 버스트의 송신 후 긴 시주기 동안 유지되는 경우의 구성을 조장하므로, 후속의 데이터 버스트가 바로 송신될 수 있다. 그러나, 불필요하게 긴 시주기 동안 접속을 유지하는 것은 RF 리소스의 비효율적인 이용을 가져온다. 예를 들어, 채널이 일련의 패킷 데이터 버스트의 전송을 위해 60초 동안 유지되면, 하나의 채널은 60회의 BHCA(Busy Hour Call Attempts)(일 채널*3600/60)를 제공할 수 있다. 그러나, 채널이 버스트의 전송을 위해 오직 5초 동안 유지되면, 하나의 채널은 720회의 BHCA(1 채널*3600/5)를 제공할 수 있다. 후자의 경우, 휴지에서 활성 상태로의 전이(즉, 호 시도)가 증가하게 되는데 채널이 더 짧은 시주기 동안 유지되기 때문이다. 전자의 경우에는, 긴 타임아웃 주기가 효율적인 전용 채널의 이용을 감소시키고, 패킷 데이터 서비스를 지원하는 데에 필요한 전용 채널의 수를 증가시킨다.
미국 특허 출원 6,965,588에 제공된 종래의 한 해결책으로는 이 문제를 해결하기 위해 반휴지 상태를 도입하고 있다. 이 문헌에서는, 휴지 상태에 대해, PDSN으로의 접속을 유지하는 네트워크 엘리먼트는 PCF이고, 반휴지 상태에 대해, PDSN로의 접속을 유지하는 네트워크 엘리먼트는 SDU(Selection and Distribution Unit)이다. 휴지 상태에서는, SDU가 해제되고, PCF는 PDSN로의 접속을 유지한다. MS가 반휴지 상태에 있을 때, 호에 대해 BS와 PDSN 간에 접속을 유지하는 네트워크 엘리먼트는 SDU이다. 모바일이 활성에서 반휴지 상태로 이동할 때, 트래픽 채널은 해제되지만 SDU는 할당유지된다. PCF를 거쳐 SDU와 PDSN 간에 경로가 존재한다. 모바일이 반휴지 상태에 있을 때, PCF로의 SDU와 PDSN으로의 PCF 간에 경로가 있게 된다. RF 접속을 통한 트래픽 채널은 존재하지 않는다. 일단 모바일이 휴지 상태에서 활성 상태로 전이하면, BTS를 거쳐 MS로부터 SDU로의 트래픽 채널이 존재하게 된다. 그러나, 이것은 결과적으로 PCF가 항상 존재하고 이용되어야 한다. 모바일은 서빙 소자의 주소로 보내지고 PCF와 SDU의 IP 주소는 모바일에 보내지므로, 모바일이 활성 상태가 되면 그 모바일을 서빙하는 SDU와 PCF 소자 둘다는 신속히 식별될 수 있다. 이 방법은 효율적이긴 하지만, 제3의 반휴지 상태의 결합을 필요로 하고 모바일이 활성 상태인 동안 통신 경로 내에 PCF를 필요로 하므로, RF 리소스의 낭비를 가져온다.
따라서, 통신 네트워크의 동작 상태들 간의 효율적인 전이를 위한 방법 및 장치, 특히 전송할 베어러 데이터가 있는지의 여부에 따라서 효율적인 RF 리소스의 접속으로 무선 통신 장치를 휴지 상태와 활성 상태 사이에서 전이하기 위한 방법 및 장치의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 첨부한 청구범위에서 특히 강조되고 있다. 그러나, 첨부한 도면과 관련한 다음 상세한 설명을 참조하여 본 발명의 다른 특성들이 더욱 명백하게 될 것이며 본 발명이 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 장치 및 방법을 구현하는 데에 이용될 수 있는 시스템의 기능 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 의해 도입된 제1 실시예의 동작 변경의 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 의해 도입된 제2 실시예의 동작 변경의 블럭도이다.
도 4는 데이터 전송이 네트워크에 의해 개시되는 본 발명의 제1 실시예의 플로우챠트이다.
도 5는 데이터 전송이 MS에 의해 개시되는 본 발명의 제1 실시예의 플로우챠트이다.
도 6은 활성에서 아이들 상태로의 전이를 설명하는 본 발명의 제2 실시예의 플로우챠트이다.
도 7은 아이들에서 활성 상태로의 전이를 설명하는 본 발명의 제2 실시예의 플로우챠트이다.
당업자라면 본 발명의 이들 여러 실시예의 덜 방해적인 도시를 위해서 상업적으로 이용 가능한 실시예에서 유용하거나 필수적인 일반적이지만 잘 알려진 요소들은 통상적으로 도시되거나 기재되지 않았다는 것을 이해할 것이다.
본 발명은 통신 네트워크의 동작 상태들 간의 효율적인 전이를 위한 방법 및 장치, 특히 전송할 베어러 데이터가 있는지의 여부에 따라서 효율적인 RF 리소스의 접속에 의해 무선 통신 장치를 휴지 또는 아이들 상태와 활성 상태 사이에서 전이하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
종래 기술에서, MS와 같은 무선 통신 장치는 BS(Base Station) 장비와 통화할 수 있다. 호 접속은 PCF(Packet Control Function)와 같은 페이징 제어 기능(Paging Contrl Function) 및 PDSN과 같은 IP 라우팅 기능을 통해, BS 및 셀렉터 와 같은 RF 베어러 기능에 의해 지원된다. 호(접속)가 MS와 BS 사이에서 해제되면, BS는 PDSN과의 접속을 유지하는 네트워크 엘리먼트의 장비 식별자를 MS에 공급하고, RF 베어러를 분리한다. MS는 재활성(활성 상태로의 전이)을 요청할 때 식별자를 보유하고 적합한 식별자를 BS에 보낸다. 휴지 또는 아이들 상태(여기에서 이용되는 비활성 상태)에서, PDSN로의 접속을 유지하는 네트워크 엘리먼트는 RF 베어러가 해제 또는 분리되어 있기 때문에 PCF이다. BS는 MS로부터 재활성 요청을 수신하면, MS로 설정되는 RF 베어러 경로에 PCF를 접속한다.
본 발명에 따르면, PCF는 활성 상태를 설정할 때 바이패스(bypass)된다. PCF를 통한 재접속 대신에, BS는 MS로부터 재활성 요청을 수신하면, RF 베어러 기능을 직접 IP 라우팅 기능에 접속한다. 바람직하게, 이것은 네트워크 하드웨어 수정 없이 행해질 수 있다. 본 발명의 상세 사항을 도면을 참조하여 이하 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 CDMA(Code Division Multiple Access) 실시예에 따른, 통신 네트워크의 기능 블럭도를 나타낸다. MS(118)는 애플리케이션 호스트(102)와 통신하기 위해 세 개의 BTS(112, 114, 116)과 소프트 핸드오프된다. 애플리케이션 호스트(102)는 정보를 업로딩하고 다운로딩하기 위해 패킷 네트워크(104)에 접속된다. 패킷 네트워크(104)은 IP 라우터(106)에 접속된다. IP 라우터(106)는 패킷 데이터 서비스를 위해 패킷 네트워크(104)과 BS 장비(109) 간에 인터페이스를 제공한다. IP 라우터(106)는 페이징 제어 기능(Paging Control Function: PCF)(108)에 접속되고, 다음에 셀렉터(110)에 접속된다. PCF는 이동성 등록기(Mobility Registrar) 및 네트워크로부터 들어오는 패킷을 큐잉하는 능력을 포함한다.
도시된 이 제1 실시예에서, 시스템(100)은 IS-835 통신 네트워크이고, 이 때 IP 라우터(106)는 PDSN이고, PCF(108)는 패킷 제어 기능이고 RF 베어러 기능(111)은 셀렉터(110) 및 BTS들(112, 114, 116)을 포함한다. 이 실시예에서, PDSN은 A10/A11 인터페이스를 통해 PCF에 통신한다. PCF는 PDSN으로부터 수신된 데이터에 대해 버퍼링을 제공한다. PCF는 A8/A9 인터페이에 의해 BTS에 대한 셀렉터에 접속된다. 이 실시예에서, 본 발명은 계층 3 베어러에 의해서 동작 가능하다.
제2 실시예에서, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 시스템(100)은 WiMAX 통신 네트워크일 수 있으며, 여기에서 IP 라우터 기능(106)은 라우터 또는 FA(Foreing Agent)(여기 예에서 사용됨)이고, PCF(108)는 CAPC(Cellular Access Point Controller)(107)의 페이징 제어기(108)이고 RF 베어러 기능(110)은 유저에 대한 하나 이상의 AP(Access Point)이다. 이 실시예에서, FA(106)는 페이징 제어기(108)에 통신하고, 이 제어기는 FA(106)으로부터 수신된 데이터에 대해 버퍼링을 제공한다. 페이징 제어기(108)는 AP와 통신한다. 이 실시예에서, 본 발명은 계층 2 교환 네트워크를 통해 동작 가능하다.
IP 라우팅 기능(106)은 FA일 수 있거나 비MS(non-Mobile Stations)에 대한 단순한 오프더셀프(off the shelf) 라우터일 수 있다. 페이징 제어기(108)는 MS가 아이들 상태일 때만 베어러 경로에 포함된다. 페이징 제어기(108)는 MS가 활성 상태일 때 베어러 경로에서 제거된다. 페이징 제어기(108)는 모바일이 아이들 상태가 되는 페이징 영역을 추적하는 CAPC에 위치 등록기를 포함시킨다. 페이징 제어 기는 네트워크로부터 들어오는 패킷을 큐잉하는 능력을 갖는다. 서빙 AP는 RF 베어러 기능(111)을 구성한다. AP는 페이징 영역들로 그룹화되고, 아이들 상태인 모바일은 CAPC 내의 위치 등록기로 위치 갱신을 실행하지 않고 페이징 영역 내의 어느 곳이나 이동할 수 있다.
도 1 및 도 2의 IS-835 네트워크에 대한 제1 실시예의 예로 돌아가면, RF 베어러 기능의 셀렉터(110)는 MS(118)와 BTS들(112, 114, 116) 간에 소프트 핸드오프를 유지한다. 셀렉터(110)는 또한 BTS(112, 114, 116)를 통해 MS(118)으로부터 수신된 최상의 데이터 송신을 선택하여 PCF(108)으로 송신하고 MS(118)에 대해 예정된 데이터 복사를 MS(118)과 소프트 핸드오프중에 있는 모든 BTS들(112, 114, 116)에 분배한다. MS(118)로의/로부터의 제어 메시지는 셀렉터(110)에서 발원/종료한다. BTS들(112, 114, 116)은 베어러 데이터 및 제어 정보를 전용 RF 트래픽 채널을 통해 MS(118)로 송신 및 수신한다.
셀렉터는 또한 제어 링크를 통해 MM(Mobility Manager)(120)에 접속된다. MM(120)는 BS 장비(109)에 접속된 호에 대해 제어 기능을 제공한다. 예를 들어, MM(120)는 호의 상태를 모니터하여 호가 해제되어야 할 때를 결정하고 소프트 핸드오프가 발생해야 할 때를 결정하고, 어느 BTS가 소프트 핸드오프에서 부가되거나 누락되어야 하는지를 결정하는 등을 행한다. MM(120)은 A1 인터페이스(IS-835에서 특정됨)를 통해 MSC(Mobile Switching Center)(122)에 접속된다. MSC(122)는 MM(120)를 PSTN(Public Switch Telephone Network)(126)으로 인터페이스한다. MSC(122)는 또한 IS-41 인터페이스를 통해 HLR/VLR(Home Location Register/Visitor Location Register)(124)에 접속된다. MS(118)가 홈 네트워크에 있을 때, HLR(124)는 MS(118)의 위치를 결정하여 정보를 MSC(122)에 제공한다. MS(118)가 방문자 네트워크에 있을 때, VLR(124)는 방문자 네트워크에서, HLR 정보의 카피를 취득하고 이를 MSC(123)와 같은 MSC에 제공한다. MSC(122) 및 MSC(123)은 IS-41 인터페이스를 통해 접속된다. 위치 등록기 및 페이징 기능은 기술과 네트워크 아키텍쳐에 기초하여 여러 네트워크 엘리먼트에서 구현될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. CDMA 네트워크에서, PCF는 모바일에 대한 데이터를 저장하는 능력을 가지며 모바일을 페이징하기 위해서 BSC와 MSC와 협력하여 작동한다.
도 1에 도시된 요소와 인터페이스들은 일반적으로 본 기술에 공지되어 있으므로, 여기에서 더 설명하지 않는다. 또한 본 발명은 도 3의 WiMAX 네트워크, 또는 그 외 여기 기재된 IS-835에 대해 기술된 것과 유사한 아날로그를 갖는 패킷 데이터 네트워크에 적용 가능하므로, 더욱 설명할 필요가 없다.
본 발명은 모바일이 활성 상태에 있을 때 PCF 리소스가 더이상 낭비되지 않도록 하는 딜레이를 터널링 및 디터널링하기 위한 방법을 제공한다. RF 베어러가 IP 라우터와 직접 접속되게 함으로써, 패킷 전달시의 딜레이가 크게 감소되고 이는 저 레이턴시를 필요로 하는 실시간 서비스에 상당히 바람직하다.
도 2 및 도 3과 관련하여, 모바일이 활성 상태가 될 때, 베어러 경로 컨텍스트는 PCF(108)로부터 RF 베어러 기능(111)로 이전된다. RF 베어러 기능(110)은 IP라우터 기능과의 PCF 간 핸드오프 절차를(Inter-PCF handoff procedures) 이용하여 그 자신과 IR 라우터 간에 터널을 형성한다. 특정 구현 네트워크에 대한 통신 표 준은 이 프로세스에 의해 영향을 받지 않지만, 본 발명에서는 RF 베어러 기능(111)이 IP 라우터 기능(106)에게 PCF(108)로 나타나고 제어 통신에 대한 보안 컨텍스트를 가지는 것이 필요하다.
예를 들어, IS-835 실시예에서, 모바일이 활성 상태일 때 베어러 경로 A10 컨텍스트는 PCF로부터 셀렉터로 이전된다. 다음에 셀럭터는 PDSN과의 A11 PCF간 핸드오프 절차를 이용하여 그 자신과 PDSN 사이에 A10 터널을 형성한다. A10/A11 표준은 영향을 받지 않는다. 셀렉터는 PDSN에게 PCF로 나타나고 A11 통신을 위한 보안 컨텍스트를 갖게 된다. 이 방법은 호가 종래 기술에서와 동일한 시퀀스로 처리되는 경우 보다 호 셋업 시간을 감소시키게 한다.
CDMA 경우, 본 발명은 다음 두 경우; a) 네트워크가 MS에 전송되는 패킷 데이터를 갖거나, b) MS가 패킷 데이터 전송을 개시하고 있는 경우에 적용될 수 있다. WiMAX 경우에, 본 발명은 MS가 a) 활성에서 아이들 모드로, 및 b) 아이들에서 활성 모드로 전이하는 경우에 적용 가능하다.
도 4는 IS-835 네트워크가 MS로 전송되는 패킷 데이터를 갖는 경우에 관한 것이다. 이 경우, PCF(108)는 휴지 MS(118)에 대한 데이터를 수신할 때, A1 인터페이스를 책임져야 할 BSC(Base Station Controller)에서 CC(Call Control) 기능을 발한다. BSC는 다음에 BS 서비스 요청을 CC에 보냄으로써 MSC(122)가 MS를 페이징할 것을 요구하게 된다. MSC는 A1 인터페이스에서 페이지 메시지를 보내게 되고 이로써 MS가 전파로 페이징되게 된다. MS가 응답하면, 셀렉터(110)는 MS에 대해 할당된다. PCF(108)는 모바일에 대한 호 컨텍스트와 버퍼링된 데이터를 그 셀렉터 에게 이전하게 된다. 다음에 셀렉터는 PDSN(106)과의 A10 터널을 셋업할 수 있다.
A10 터널의 구축은 종래의 A8의 구축과 거의 동시에 실현될 수 있는 반면, 셀렉터로의 컨텍스트 및 데이터 전송은 추가적인 단계이다. 따라서, PTT(Push-To-Talk)와 같이, 호 셋업 시간이 중대한 실시간 애플리케이션에 대해서, PCF가 휴지 MS에 대한 데이터를 MS로부터의 페이지 응답 이전에 수신한 후에 셀렉터는 할당되게 된다. MS가 휴지 모드에 진입하면, 셀렉터는 PCF에 통지하여 PCF가 터널을 다시 자신에게로 이동하게 한다. 다시 한번 PCF간 핸드오프 기술이 터널 이전을 실현하기 위해 이용된다.
도 4는 MS가 IS-835 네트워크에서 패킷 데이터 전송을 시작하길 원하는 경우에 관한 것이다. 이 경우, MS가 호 발신으로 인해 휴지 상태에서 활성 상태로 전이할 때, 본 발명은 셀렉터(110)가 PCF(108)를 바이패스하고 A10 터널을 그 자신쪽으로 이전하게 한다. 특히, MS는 BSC에서 호 제어 (CC) 기능을 발한다. 셀렉터(110)는 MS에 대해 할당되고, A10 터널을 PDSN(106)으로 그리고 그 자신쪽으로 이전하고, 여기에서 PDSN(106)은 구 A10 터널을 소거한다. 그 결과, 셀렉터(110)는 PCF를 바이패스하고 PDSN(106)과 직접 통신하게 된다.
도 6 및 도 7은 WiMAX 통신 시스템에서의 본 발명의 예를 나타낸다. IEEE 802.16-2005 (WiMAX)에서, 전송 접속은 AP에 의해 인에이블되고 데이터는 MS가 활성 상태일 때 IP 라우팅 기능으로부터 직접 AP로 이전된다. MS가 비활성일 때, 전송 접속은 아이들 상태이고 AP는 모든 RF 리소스를 내보내고 대신에 CAPC의 PCF는 네트워크로부터 들어오는 모바일에 대한 데이터를 해석하고 큐잉하는 책임을 갖는 다. 아이들 MS에 대한 패킷의 수신시, CAPC의 PCF는 마지막으로 MS를 포함하는 것으로 알려진 페이징 영역의 모든 AP를 페이징하게 된다. MS가 활동중일 때 (페이지에 응답할 때), 큐잉된 데이터는 활동중인 MS와 현재 관련된 AP에 보내지게 된다. 큐잉된 데이터는 AP와 IP 라우팅 기능 간의 베어러 경로가 바로 AP를 향하도록 재방향 설정되는(redirected) 동안 MS로 이전된다.
도 6은 WiBB 접속이 활성에서 아이들 모드로 전이하는 경우를 나타내며, 이 때 MS는 아이들 모드를 요청하고 네트워크는 RF 베어러 리소스를 내보낸다(release). 활성 모드에서, MS는 활성 상태이고 베어러 데이터는 MS에 대해 라우터/FA 및 AP 사이에서 흐르고 있다. MS는 다음에 AP에 요청을 보내어 아이들 모드에 들어가게 된다. AP는 다음에 위치 등록기에게 MS가 CAPC 내에서 아이들 모드 지원을 요청한 페이징 영역을 알려준다. CAPC 내의 PCF는 특정 MS에 대해서 베어러 경로를 그 자신에게로 재방향 설정한다. 예를 들어, 이것은 계층 2 패킷을 CAPC로부터 IP 라우팅 기능으로 보냄으로써 행해질 수 있으므로 인터리빙 계층 2 전환은 MS의 MAC(Media Access Control) 주소가 현재 도달 가능한 정확한 포트를 익히게 되고, 따라서 후속의 다운링크 패킷은 다시 CAPC 내의 PCF로 돌아가는 역 경로를 따르게 된다. 다음에 MS는 아이들 모드에 들어가게 된다. 이 시점에서, MS는 페이징 영역 내에서 임의의 AP 상의 페이징 채널을 조용히 재선택 및 모니터할 수 있다.
도 7은 WiMAX 접속이 아이들에서 활성 모드로 전환하는 경우를 나타내며, 이 때 MS에 대한 베어러 데이터는 라우터/FA에 도달하여 MS로 이전된다. 아이들 모드 에서, 라우터/FA는 데이터 패킷을 페이징 제어기에 이전한다 (위에서 상세히 기술하였음). CAPC는 패킷을 MS가 마지막으로 연관된 페이징 영역으로 매핑하여 패킷을 큐잉한다. CAPC는 페이징 영역의 일부인 모든 AP들에게 페이지를 보낸다. AP들 중 하나 상의 페이징 채널을 모니터링한 MS는 이 페이지에 응답하여 활성 상태로 전이하려고 시도한다. AP는 CAPC에게 MS를 위치 결정한 것을 알리고 또한 베어러 경로를 갱신하므로, 후속의 데이터 패킷은 라우터/FA에 의해 직접 AP로 보내지게 된다. MS에 의해 발신된 모든 패킷들은 AP에 보내지게 된다. CAPC는 모든 큐잉된 패킷을 AP에 이전한다. 이 때 CAPC는 더이상 베어러 경로에 있지 않다.
라우터/FA, CAPC 및 AP 간의 네트워크는 계층 2 이더넷 네트워크이다. 베어러는 AP 또는 CAPC로부터 라우터/FA로 이더넷 제어 패킷을 보냄으로써 쉽게 재방향 설정된다. 이더넷 프레임은 MS들의 MAC 주소를 포함하므로 각 MS는 계층 2 네트워크를 통해 그 자신의 데이터 경로를 갖는다. 계층 2 스위치는 임의의 MAC 주소를 갖는 어느 패킷으로부터 어느 포트에 도달하는지를 갱신하게 되므로 역방향에서의 패킷은 네트워크를 통해 다시 동일한 경로를 따르게 된다.
본 발명에서는, 시스템 조작자가 가입자 주관적인 데이터 서비스 품질, RF 채널 활용도, 배터리 전력 및 액세스 채널 용량 간에 최적의 균형을 취하기 위해서 활성 및 휴지 (또는 아이들) 상태 전이 동작을 조정할 수 있다. 이 조정은 MS가 휴지(아이들) 상태에 있는 시간을 수정하는 것으로 성취될 수 있다.
본 발명은 WiMAX, CDMA-1X 및 EvDO 아키텍쳐와 같이 IP 기반인 새로운 무선 아키텍쳐에서 폭넓게 응용되고 있다. 임의의 무선 네트워크에서, 모든 파워온 모 바일이 항상 유용한 RF 리소스를 이용하고 있을 수 있는 것은 아니다. 아이들, 휴지 및 활성 상태의 개념은 무선 네트워크에서는 범용적이다. 모바일은 휴지 상태일 때 세션 컨텍스트를 설정한다. 모바일이 활성 상태가 되면, BTS 및 BSC 리소스가 할당된다. 본 발명에서는, 이 세션 컨텍스트를 유지하는 네트워크 엔티티는 단지 컨텍스트를 유지하기 때문에 베어러 데이터의 경로에 있을 필요가 없다. 본 발명은 모바일이 활성 상태가 될 때 베어러 경로로부터 PCF를 제거하는 새로운 방법으로 이미 설정된 PCF간 핸드오프 기술을 이용한다.
여기에서 도시 및 기술된 시퀀스 및 방법은 기술된 것과 다른 순서로 실행될 수 있다. 도면에 도시된 특정 시퀀스, 기능 및 동작들은 본 발명의 하나 이상의 실시예를 단순히 설명하고자 하는 것으로, 당업자들에게는 다른 구현들이 명백하게 될 것이다. 도면들은 당업자에 의해 이해되며 적합하게 실행될 수 있는 본 발명의 여러 구현예를 설명하고자 하는 것이다. 동일한 목적을 성취하기에 적합한 구성들이 도시된 특정 실시예 대신에 대체될 수 있다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합을 포함하는 어느 적합한 유형으로도 구현될 수 있다. 본 발명은 선택적으로 하나 이상의 데이터 프로세서 및/또는 디지털 신호 프로세서에서 실행되는 컴퓨터 소프트웨어로서 부분적으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예의 요소 및 구성 성분들은 어느 적합한 방법으로 물리적, 기능적 및 논리적으로 구현될 수 있다. 실재 이 기능성은 하나의 유닛에서, 복수의 유닛에서, 또는 다른 기능 단위의 일부로서 구현될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 단일의 유닛에서 구현될 수 있거나 다른 유닛과 프로세서 간에 서 물리적 및 기능적으로 분배될 수 있다.
본 발명이 몇 실시예와 관련하여 기술되었지만, 이는 여기 기재된 특정 유형애만 제한되는 것은 아니다. 그보다, 본 발명의 영역은 첨부한 청구범위에 의해서만 제한되는 것이다. 부가적으로, 특성이 특정 실시예와 관련하여 기술되는 것으로 보이지만, 당업자라면 기재된 실시예의 다양한 특성들이 본 발명에 따라 조합될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 청구범위에서, 용어 포함은 다른 요소들이나 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
더구나, 개별적으로 목록화되었지만, 복수의 수단, 요소 또는 방법의 단계들은 예를 들어, 단일의 유닛이나 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 부가하여, 개별의 특성들이 여러 청구범위에서 포함되지만, 이들은 가능하게는 바람직하게 조합될 수 있으며, 여러 청구범위에서의 포함은 특성들의 조합이 가능 및/또는 바람직하지 않다는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한 청구범위의 일 카테고리에서의 특성의 포함은 이 카테고리의 제한을 의미하는 것이 아니고 특성이 적합하게 다른 청구범위 카테고리에도 동일하게 적용 가능하다는 것을 나타내는 것이다.
더욱, 청구범위들에서의 특성들의 순서는 이 특성들이 동작되어야 하는 특정 순서를 내포하지 않으며 특히 방법 청구범위에서의 개별 단계들의 순서는 이 단계들이 이 순서데로 실행되어야 한다는 것을 의미하지 않는다. 그보다, 이 단계들은 어느 적합한 순서로나 실행될 수 있다. 부가하여, 단일의 언급은 복수개를 배제하지 않는다. 따라서 "하나", "제1", "제2" 등의 언급은 복수개를 배제하지 않는다.

Claims (10)

  1. 통신 네트워크의 동작 상태들 간의 효율적인 전이(transition)를 위한 방법으로서,
    MS(Mobile Station)을 비활성 상태(inactive state)로 하는 단계,
    데이터 전송을 요구하는 단계,
    상기 MS를 상기 비활성 상태에서 활성 상태(active state)로 전이하는 단계, 및
    상기 데이터에 대한 베어러 경로 컨텍스트(bearer path context)를 PCF(Paging Control Function)에서 RF(Radio Frequency) 베어러 기능으로 이전하는(transfer) 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이전하는 단계는 PCF간 핸드오프 절차(Inter-PCF handoff procedure)를 이용하여 터널(tunnel)을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이전하는 단계는, 상기 PCF가 상기 데이터 경로에 있지 않은 상태에서, 상기 RF 베어러 기능을 IP 라우터 기능에 직접 연결하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 RF 베어러 기능은 상기 IP 라우터에게 상기 PCF로서 나타나는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 RF 베어러 기능은 셀렉터(selector) 및 적어도 하나의 BS(Base Station)이고, 상기 PCF는 패킷 제어 기능(packet control function)이고, 상기 IP 라우터는 PDSN(Packet Data Service Node)이고, 상기 이전하는 단계는 상기 패킷 제어 기능으로부터 상기 셀렉터로 베어러 경로 A10 컨텍스트 터널을 이전하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 RF 베어러 기능은 셀럭터이고, 상기 PCF는 패킷 제어 기능이고, 상기 IP 라우터는 PDSN이고, 상기 요구하는 단계는 상기 PCF가 상기 비활성 MS로의 이전을 위한 데이터를 수신하는 단계를 포함하고, 그 후에,
    Al 인터페이스를 담당하는 BSC(Base Station Controller)에서 CC(Call Control) 기능을 발하는(alerting) 단계,
    BS 서비스 요청을 상기 CC에 보내는 단계,
    상기 A1 인터페이스 상의 페이지 메시지를 상기 MS에 보내는 단계,
    상기 페이지 메시지에 응답하는 단계, 및
    상기 MS에 대해 셀렉터를 할당하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 이전하는 단계는 상기 MS에 대한 상기 호 컨텍스트 및 상기 버퍼링된 데이터를 그 셀렉터에게 이전하는 단계, 및 상기 PDSN과의 A10 터널을 셋업하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 MS에 의해 상기 비활성 상태에 들어가는 단계,
    상기 PCF에게 이를 통지하는 단계, 및
    상기 PCF가 상기 A10 터널을 다시 그 자신에게 이동시키게 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 RF 베어러 기능은 셀렉터 및 적어도 하나의 기지국이고, 상기 PCF는 패킷 제어 기능이고, 상기 IP 라우터는 PDSN이고, 상기 요구하는 단계는 상기 MS가 상기 MS로부터의 이전을 위한 데이터를 발신하는 단계를 포함하고, 상기 이전하는 단계는 상기 셀렉터가 상기 PCF를 바이패스(bypass)하고 상기 A10 터널을 그 자신쪽으로 이전하도록 하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 RF 베어러 기능은 AP(Access Point)이고, 상기 PCF는 페이징 제어 기능이고, 상기 IP 라우터는 표준 IP 라우터와 FA(Foreign Agent)의 그룹 중 하나이고, 상기 요구하는 단계는 상기 PCF가 들어오는 데이터를 비활성 MS로 이전하기 위해 큐잉하는 단계를 포함하고, 상기 이전하는 단계는 상기 AP가 상기 PCF를 바이패스하고 상기 IP 라우터에 직접 전송 연결을 이전하도록 하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 통신 네트워크의 동작 상태들 간의 효율적인 전이를 위한 시스템으로서,
    비활성 상태의 MS(Mobile Station) - 상기 MS는 상기 통신 네트워크과 상기 MS 간의 데이터 전송을 필요로 하고, 상기 MS는 상기 비활성 상태에서 활성 상태로 전이함 - ,
    RF 베어러 기능,
    IP 라우터 기능, 및
    상기 데이터에 대한 베어러 경로 컨텍스트를 상기 페이징 제어기로부터 상기 RF 베어러 기능으로 이전하는 페이징 제어기 - 상기 RF 베어러 기능은 상기 페이징 제어기가 상기 데이터 경로 내에 있지 않고 IP 라우터에 직접 연결됨 -
    를 포함하는 시스템.
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