KR20100021796A - 이동통신 단말기로 페이징 서비스를 제공하기 위한 페이징 제어 장치, 그를 포함한 페이징 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

불필요한 페이징 자원을 절약하여 페이징 자원의 낭비를 막고, 페이징 응답율을 높이며, 무선 환경 및 가입자들의 분포 변화를 반영하여 페이징 대상을 실시간으로 최적화할 수 있는 페이징 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법이 개시된다. 기지국이 아닌 접속노드 단위로 페이징 영역을 설정하되, 인접해 있는 접속노드들을 하나의 페이징 그룹으로 설정함으로써, 무선 자원의 낭비 및 페이징 실패율을 최소화하고, 시스템의 페이징 성능을 향상시킬 수 있다. 나아가, 교환노드가 일정 시점마다 페이징 응답율을 계산하고, 페이징 응답율에 따라 인접 접속노드 목록에서 각 접속노드의 인접 접속노드를 추가하거나 삭제하여 인접 접속노드 목록을 자동 갱신함으로써, 높은 수준의 페이징 응답율을 확보할 수 있다.

페이징, 교환노드, RNC, 멀티 페이징

Description

이동통신 단말기로 페이징 서비스를 제공하기 위한 페이징 제어 장치, 그를 포함한 페이징 제어 시스템 및 그 방법{PAGING CONTROLLING DEVICE FOR PROVIDING PAGING SERVICE TO MOBILE COMMUNICATION TERMINAL, SYSTEM USING THE SAME AND METHOD THEREOF}

본 발명은 이동통신 단말기로 페이징 서비스를 제공하기 위한 페이징 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 불필요한 페이징 자원을 절약하여 페이징 자원의 낭비를 막고, 페이징 응답율을 높이며, 무선 환경 및 가입자들의 분포 변화를 반영하여 페이징 대상을 실시간으로 최적화할 수 있는 페이징 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

이동통신서비스는 1980년대 후반부터 서비스되기 시작한 아날로그 셀룰러 방식의 AMPS(Advanced Mobile Phone Service)에서 제공하는 낮은 품질의 음성 통화 위주의 1세대 이동통신 서비스로부터 시작하여 지속적으로 발전하고 있다.

디지털 셀룰러 방식의 GSM(Global System for Mobile), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access) 등의 2세대 이동통신 서비스에서는, 향상된 음성 통화 및 저속(14.4 Kbps)의 데이터 서비스가 가능하였다.

2세대 이동통신 서비스는 인터넷 서비스, 동영상을 포함한 멀티미디어 서비스가 가능한 3세대 이동통신 서비스로 발전하였다. 3세대 이동통신 서비스로는, TD-SCDMA(Time Division Synchronous), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA 2000 등이 있다. 2세대 이동통신 서비스는 회선 교환 중심의 음성 서비스 제공을 목표로 하는데 반해, 3세대 이동통신 서비스는 회선 교환 서비스뿐만 아니라 패킷 데이터 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다.

이동통신 시스템의 한정된 무선 자원으로 많은 가입자에게 이동통신 서비스를 제공하기 위해서는 무선 자원의 효율이 높아져야 한다. 최근에는, 무선 자원의 효율을 높이기 위한 방법의 일환으로 가입자 위치를 효율적으로 추적할 수 있는 위치등록 방법과, 페이징 방법의 개선이 지속적으로 모색되고 있다.

페이징(paging)이란, 이동통신망에서 착신 가입자의 이동통신 단말기로 착신 호가 발생하면 이를 해당 가입자에게 연결해주기 위해 이동통신 시스템이 위치영역(Location Area) 내의 기지국(Base Station)을 통하여 페이징 메시지를 보내고, 페이징 메시지를 수신한 해당 가입자의 이동통신 단말기에서는 페이징 응답을 보내 호를 연결시켜 주는 일련의 과정을 말한다.

이동통신 시스템에서는, 발신 가입자가 착신 가입자와 통화하기 위해 착신 가입자에게 착신 호를 요구하는 경우, 우선 페이징 절차를 통해 해당 착신 가입자를 찾은 다음 호를 연결함으로써 발·착신 가입자 간의 통화가 이루어지도록 하고 있다.

시스템 전체, 즉, 시스템 내에 있는 모든 기지국들을 대상으로 페이징이 수행되면, 높은 성공률을 달성할 수 있으나, 이러한 방식의 경우 착신 가입자와 떨어져 있는 불필요한 기지국까지 모두 페이징되므로, 무선 자원이 낭비되고, 페이징 과부하가 유발되는 문제점이 있다. 한편, 무선 자원을 절약하기 위하여, 착신 가입자가 있는 기지국으로만 페이징을 수행할 경우에는, 여러 기지국들의 경계 지역에 있는 착신 가입자들에 대한 페이징 응답율과 완료율이 낮아지고, 페이징 실패율이 높아져 전체 시스템의 페이징 성능이 저하되는 문제점이 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위해, 착신 가입자에 대한 페이징 절차에 있어서, 몇 개의 기지국들을 하나의 페이징 그룹으로 묶어 기지국 단위의 페이징 그룹들을 설정하고, 각 페이징 그룹을 기준으로 페이징을 수행하는 페이징 방식이 제안된 바 있다.

그런데, 기지국 단위의 페이징 그룹들을 적용하게 되면, 시스템 내에 있는 각각의 교환기가 페이징 그룹 설정을 위해 너무 많은 수의 기지국들을 일일이 등록/관리하여야 하므로, 실제 운용이 어렵고, 페이징 처리 시 부하가 많아지게 된다.

또한, 시간에 따라 필드의 무선 환경 및 가입자들의 분포가 변화하므로, 가입자가 응답할 확률이 높은 영역의 범위는 시간에 따라서 달라질 수 있는데, 종래 페이징 방식은 이러한 변수를 반영하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기지국이 아닌 접속노드 단위로 페이징 영역을 설정하되, 인접해 있는 접속노드들을 하나의 페이징 그룹으로 설정함으로써, 무선 자원의 낭비 및 페이징 실패율을 최소화하고, 시스템의 페이징 성능을 향상시킬 수 있도록 한 착신 이동국으로의 멀티 페이징 방법을 제공하는데에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 시간에 따라서 변화하는 필드의 무선 환경 및 가입자들의 분포 변화를 접속노드 단위의 페이징 그룹 설정에 실시간으로 반영하여 높은 수준의 페이징 응답율을 확보할 수 있도록 페이징 대상을 최적화하는 페이징 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 페이징 제어 장치는, 각 접속노드별 인접 접속노드 목록이 등록되어 있는 인접 정보 데이터베이스; 착신 호가 발생하는 경우, 상기 인접 정보 데이터베이스로부터 착신 가입자가 속하는 기준 접 속노드의 인접 접속노드들을 검색하고, 상기 기준 접속노드 및 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 페이징 범위로 지정하는 페이징 대상 설정부; 상기 페이징 대상 설정부에서 지정된 페이징 범위를 대상으로 페이징 절차를 수행하여 착신 가입자가 위치한 실제 접속노드로부터 페이징 응답을 수신하는 페이징 처리부; 및 상기 페이징 처리부와 연동하여 접속노드들의 페이징 응답율을 계산하고, 페이징 응답율을 기준으로 상기 인접 정보 데이터베이스에서 각 접속노드별 인접 접속노드 목록을 자동 갱신하는 인접 정보 관리부를 포함한다.

본 발명에 따른 페이징 제어 시스템은, 착신 가입자의 이동통신 단말기로 페이징 서비스를 제공하기 위한 시스템에 있어서, 복수의 접속노드; 및 상기 복수의 접속노드를 대상으로 각 접속노드별 인접 접속노드 목록을 관리하고, 상기 이동통신 단말기로 착신 호가 발생하는 경우, 인접 접속노드 목록을 참조로 상기 복수의 접속노드 중 착신 가입자가 속하는 기준 접속노드와, 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 페이징 범위로 하여 페이징 절차를 수행하며, 각 접속노드의 페이징 응답율에 따라 접속노드별 인접 접속노드 목록을 자동 갱신하는 교환노드를 포함한다.

한편, 본 발명에 따른 페이징 제어 방법은, 이동통신 단말기로 페이징 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서, 복수의 접속노드를 관리하는 교환노드에서 각 접속노드별로 인접 접속노드 목록을 등록하는 단계(a); 상기 이동통신 단말기로 착신 호가 발생하는 경우, 상기 교환노드가 상기 이동통신 단말기의 착신 가입자가 이용하는 기준 접속노드 및 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 페이징 범위 로 하여 페이징 절차를 수행하는 단계(b); 및 상기 교환노드가 각 접속노드의 페이징 응답율을 계산하고, 상기 페이징 응답율에 따라 인접 접속노드 목록에서 각 접속노드의 인접 접속노드를 추가하거나 삭제하여 인접 접속노드 목록을 자동 갱신하는 단계(c)를 포함한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 페이징 제어 시스템 및 그 방법은, 기지국이 아닌 접속노드 단위로 페이징 영역을 설정하되, 인접해 있는 접속노드들을 하나의 페이징 그룹으로 설정함으로써, 무선 자원의 낭비 및 페이징 실패율을 최소화하고, 시스템의 페이징 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 페이징 제어 시스템 및 그 방법은, 시간에 따라서 변화하는 필드의 무선 환경 및 가입자들의 분포 변화를 접속노드 단위의 페이징 그룹 설정에 실시간으로 반영하여 높은 수준의 페이징 응답율을 확보할 수 있도록 페이징 대상을 최적화할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페이징 제어 시스템에 대하여 첨부된 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페이징 제어 시스템의 개략적인 전체 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 페이징 제어 시스템은 발, 착신 이동통신 단말기(110, 120), 발, 착신측의 무선 접속망(210, 230), 코어망(310)을 포함한다.

이동통신 단말기(110, 120)는 음성 통화, 데이터 통신, 메시지 송수신 등을 포함한 이동통신 서비스를 제공하기 위한 장치이다. 이동통신 단말기(110, 120)로는 PDA(Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, PCS(Personal Communication Service)폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), GSM(Global System for Mobile)폰, W-CDMA(Wideband CDMA)폰, CDMA-2000폰 등이 사용될 수 있다.

여기서, 이동통신 단말기(110, 120)의 종류는 무선 접속망(210, 230)과 코어망(310)을 아우르는 이동통신망의 종류에 따라 결정될 수 있다. 이동통신망은 WCDMA망, HSDPA망, WiBro망, 4G망 등 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 무선 접속망(210, 230)과 코어망(310)에 포함되는 장치는 망의 종류나 호(Call)의 경로, 이동통신 단말기(110, 120)의 종류 등에 따라 달라질 수 있다.

발, 착신측의 무선 접속망(210, 230) 내에는 기지국과 접속노드가 포함되며, BSC(Base Station Controller)나 RNC(Radio Network Controller) 등이 접속노드로 동작할 수 있다.

무선 접속망(210, 230)은 발신측과 착신측에 각각 위치하여 발신 이동통신 단말기(110) 및 착신 이동통신 단말기(120)를 코어망(310)에 연결시켜 주는 네트워크 단으로, 기지국과 접속노드 등을 포함하여 이동통신 단말기(110, 120)의 위치 정보, 가입자 정보 및 이동통신 단말기(110, 120)로부터의 데이터 통신 요청을 코 어망(310)으로 전송한다.

기지국은 각기 셀(Cell) 단위로 배치되어 있고, 신호 채널 중 트래픽(Traffic) 채널을 통해 이동통신 단말기(110, 120)로부터의 데이터 통신 요청을 수신하고, 수신된 통화 요청을 접속노드로 전송하거나, 자신이 관할하는 셀 영역에 존재하는 이동통신 단말기(110, 120)의 위치를 파악하는 위치 등록을 수행한다. 또한, 기지국은 이동통신 단말기(110, 120)와 직접적으로 연결되는 망 종단(Endpoint) 장치로서, 기저 대역 신호 처리, 유무선 변환, 무선 신호의 송수신 등을 수행한다.

이동통신 단말기(110, 120)는 자신이 속해 있는 셀에 위치한 기지국의 위치 정보를 이용하여 자신의 이동 거리를 계산하는 방식으로 새로운 위치 정보를 등록할 수 있다. 위치 등록은 이동통신 단말기(110, 120)의 위치, 상태, 식별자, 슬롯 주기 및 그 밖의 다른 특징들을 기지국을 통하여 코어망(310) 내 교환노드에 알리는 처리 절차이다. 이동통신 단말기(110, 120)의 위치 등록은 이동통신 단말기(110, 120)의 전원을 온(On) 또는 오프(Off)하는 경우, 이동통신 단말기(110, 120)가 여러 교환노드 간을 이동하는 경우, 그리고, 이동통신 단말기(110, 120)의 파라미터가 변경되는 경우 등에 실시된다.

무선 접속망(210, 230)에서, 접속노드는 기지국을 제어하며, 이동통신 단말기(110, 120)에 대한 무선 채널의 할당 및 해제, 이동통신 단말기(110, 120) 및 기지국의 송신 출력 제어, 셀간 소프트 핸드오프(Soft Handoff) 및 하드 핸드오프(Hard Handoff) 결정, 트랜스코딩(Transcoding) 및 보코딩(Vocoding), GPS(Global Positioning System) 클럭 분배, 기지국에 대한 운용 및 유지 보수 기능 등을 수행한다. 또한, 접속노드는 위치 등록된 이동통신 단말기(110, 120)의 가입자 정보를 코어망(310)의 교환노드로 전송한다.

코어망(310)은 발신측과 착신측 간 트래픽의 전송 및 교환, 외부 망과의 연동을 담당하는 서비스 단으로서, 발신측 및 착신측의 무선 접속망(210, 230)을 서로 연동하여 발신 가입자 및 착신 가입자에게 통화 기능을 비롯한 이동통신 서비스를 제공한다.

코어망(310) 내에는 교환노드와 홈 위치 등록기(HLR: Home Location Register)(330) 등이 포함되며, 통화 경로를 구축하는 MSC(Mobile Switching Center), 무선 데이터 경로를 구축하는 SGSN(Serving GPRS Support Node) 등이 교환노드로 동작할 수 있다.

발신 이동통신 단말기(110)가 발신측 무선 접속망(210)을 통해 이동통신 사업자의 코어망(310)에 접속하여 착신 이동통신 단말기(120)로 통화 호 연결을 요청하면, 착신 이동통신 단말기(120)는 착신측 무선 접속망(230) 내에 위치한 교환노드의 제어에 따라 페이징 절차를 수행하여 발신 이동통신 단말기(110)와의 통화 호를 연결하고 통화를 개시한다.

교환노드는 기본 서비스 및 부가 서비스 처리, 가입자의 착신 및 발신 호 처리, 위치 등록 절차 및 핸드오프 절차 처리, 타 망과의 연동 기능 등을 수행한다.

기지국을 통하여 이동통신 단말기(110, 120)의 위치 등록이 수행되면, 교환노드는 방문자 위치 등록기(VLR: Visitor Location Register)(미도시)에 이동통신 단말기(110, 120)의 가입자 정보를 임시 저장한 후, 홈 위치 등록기(330)로 이동통신 단말기(110, 120)의 위치 등록을 요청한다.

홈 위치 등록기(330)는 이동통신 서비스 가입자 정보에 관한 서비스 프로파일을 저장하고 있는 데이터베이스로서, 가입자의 전화번호를 비롯하여 이동통신 단말기(110, 120)의 단말 식별번호(MIN: Mobile Identification Number), 서비스 종류에 대한 정보 등을 가지고 있다. 홈 위치 등록기(330)에는 이동통신 단말기(110, 120)가 위치한 기지국과 교환노드의 정보를 포함하는 가입자 정보가 저장된다.

방문자 위치 등록기(미도시)는 이동통신 단말기(110, 120)가 위치 등록을 실행할 때, 가입자 정보를 임시로 저장하여 홈 위치 등록기(330)로 통보하며, 홈 위치 등록기(330)로부터 이동통신 단말기(110, 120)의 단말 식별 번호, 단말기 고유 번호 및 서비스 정보 등의 복사본을 넘겨받아 관리하면서 이동통신 단말기(110, 120)의 위치 제어, 호 처리, 외부 동작 처리 등에 활용하는 기능을 수행한다.

도 1에서, RNC_A(220)는 발신측의 접속노드를 예시한 것이고, 발신 MSC(320)와 착신 MSC(340)는 발, 착신측의 교환노드를 예시한 것이다. 또한, 착신측 무선 접속망(230)에 있는 착신 RNC(240), RNC_B(241), RNC_C(242), RNC_D(243)는 복수의 착신측 접속노드로서, RNC_D(243)는 착신 가입자가 속해 있는 기준 접속노드를, RNC_C(242)는 RNC_D(243)와 인접한 접속노드를, RNC_B(241)는 RNC_D(243)와 떨어져 있는 비인접 접속노드를 각각 예시한 것이다.

도 1을 참조하여, 페이징 절차를 예시적으로 설명하면 다음과 같다.

발신 이동통신 단말기(110)가 착신 가입자의 이동통신 단말기(120)로 호 발 신을 시도하면, 발신 MSC(320)가 방문자 위치 등록기(미도시) 및 홈 위치 등록기(330)로부터 착신 가입자의 위치를 조회한 후, 착신 MSC(340)로 중계 호를 연결하게 된다. 이후, 착신 MSC(340)는 착신 가입자가 속한 RNC_D(243)와 RNC_D(243)의 인접 RNC로 지정된 RNC_C(242)로 페이징 메시지를 내려 보내게 된다. 이때, RNC_D(243)와 RNC_C(242)로부터 페이징 응답이 없으면, 시스템 전체를 대상으로 한 페이징이 수행되어 비인접 RNC인 RNC_B(241)에도 페이징 메시지가 전달된다. 착신 MSC(340)는 이러한 페이징 절차를 통해 착신 가입자의 위치를 파악하며, 페이징 응답이 전달되는 RNC를 통해 통화 경로를 설정하여 발신 가입자 및 착신 가입자 간에 통화를 개시할 수 있다.

발신 가입자는 음성 통화 또는 데이터 통신 등의 이동통신 서비스를 이용하기 위해 발신 이동통신 단말기(110)를 통해 발신측 무선 접속망(210)과 코어망(310)을 거쳐 착신측 무선 접속망(230)으로 접속하게 된다. 착신측 무선 접속망(230) 내에는 여러 접속노드들이 포함되며, 착신측 교환노드는 착신 가입자가 속해 있는 기준 접속노드를 기준으로 인접 접속노드와 비인접 접속노드를 구분한다.

착신 가입자의 이동통신 단말기(120)로 착신 호가 발생하는 경우, 이동통신 단말기(120)가 이용하는 기준 접속노드와, 해당 접속노드의 인접 접속노드들을 페이징 범위로 하여 페이징 절차가 수행된다.

예컨대, 착신 MSC(340)는 착신 가입자가 속하는 RNC_D(243)와 함께 인접 접속노드 목록에서 RNC_D의 인접 접속노드로 지정되어 있는 RNC_C(242)에게 페이징 메시지를 내려 보낸다.

인접 접속노드 목록은 호 단위로 갱신되거나, 주기적으로 갱신될 수 있다.

특히, 착신 MSC(340)는 페이징 제어 장치로 동작하여 시스템 내에 있는 복수의 접속노드를 대상으로 각 접속노드별 인접 접속노드 목록을 관리하고, 착신 가입자의 이동통신 단말기(120)로 착신 호가 발생하는 경우, 인접 접속노드 목록을 참조로 복수의 접속노드 중 착신 가입자가 속하는 기준 접속노드와, 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 페이징 범위로 하여 페이징 절차를 수행한다.

전술한 교환노드는 페이징 절차 수행 시 페이징 응답을 올린 접속노드의 페이징 응답율을 증가시키며, 착신 호가 발생할 때마다, 혹은 주기적으로 각 접속노드의 페이징 응답율을 확인하여 인접 접속노드 목록에서 각 접속노드의 인접 접속노드를 추가 또는 삭제하는 자동 갱신 작업을 수행함으로써, 무선 환경이나 가입자 분포 등의 변수를 반영하여 인접 접속노드 목록을 실시간으로 최적화한다.

교환노드는 인접 접속노드 목록에 속하지 않는 비인접 접속노드의 페이징 응답율이 미리 지정된 등록 임계치 응답율보다 높은 경우, 해당 접속노드를 인접 접속노드 목록에 추가 등록한다. 인접 접속노드 목록에 속하는 인접 접속노드의 페이징 응답율이 미리 지정된 해제 임계치 응답율보다 낮은 경우에는, 교환노드가 해당 접속노드를 이전에 속해있던 인접 접속노드 목록에서 삭제하게 된다.

이와 같이, 착신측 교환노드는 착신 가입자가 있는 기준 접속노드로 페이징 절차를 수행할 때, 해당 접속노드와 인접해 있는 인접 접속노드들을 같이 페이징함으로써, 기준 접속노드만을 대상으로 페이징하는 경우에 비해 페이징 응답율을 높이고, 시스템 전체를 대상으로(즉, 모든 접속노드들을 대상으로) 페이징을 수행하 는 경우에 비해 페이징 자원을 절약할 수 있다.

이때, 교환노드는 시간에 따라서 변화하는 필드의 무선 환경 및 가입자들의 분포 변화를 반영하기 위해서, 인접 교환노드들과 비인접 교환노드들의 응답 성공율에 따라 각 교환노드들의 인접 교환노드 목록을 최적의 교환노드들로 변경하여 페이징함으로써, 페이징 응답율을 최상의 상태로 유지할 수 있다. 또한, 이러한 방식에 따르면, 시스템 운용자가 인접 교환노드 목록을 사전에 일일이 지정해 두지 않아도, 최적화된 인접 교환노드 목록이 일정 시점마다 혹은 주기적으로 자동 생성될 수 있다.

기준 접속노드와 그 접속노드의 인접 접속노드들을 대상으로 한 페이징 절차는 멀티 페이징 절차의 일부로서 활용 가능하다. 예컨대, 교환노드는 착신 가입자가 속한 기준 접속노드 및 해당 접속노드의 인접 접속노드들로 페이징 절차를 수행한 후, 페이징 응답이 없으면 시스템 전체, 즉, 자신이 관리하는 복수의 접속노드 전체를 대상으로 페이징 메시지를 다시 보내는 멀티 페이징 절차를 수행하여 착신 가입자의 위치를 파악할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페이징 제어 장치의 내부 구성도이다. 착신측에 위치하는 MSC나 SGSN 등의 교환노드가 페이징 제어 장치로 동작할 수 있으며, 도 2에서는, 페이징 제어 장치로 동작하는 착신측 MSC(340)의 내부 구성을 예시하고 있다.

도 2를 참조하면, 착신측 MSC(340)는 페이징 대상 설정부(341), 페이징 처리부(342), 인접 정보 관리부(343), 인접 정보 데이터베이스(344)를 포함한다.

발신 가입자가 착신 가입자에게 호를 발신하여 착신측 MSC(340)로 착신 호가 발생하는 경우, 페이징 대상 설정부(341)는 접속노드 단위의 페이징 그룹을 설정하기 위하여, 인접 정보 데이터베이스(344)로부터 착신 가입자가 속하는 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 검색하고, 착신 가입자가 있는 기준 접속노드 및 그 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 페이징 범위로 지정한다.

페이징 처리부(342)는 페이징 대상 설정부(341)에서 지정된 페이징 범위를 대상으로 페이징 절차를 수행하여 착신 가입자가 위치한 실제 접속노드로부터 페이징 응답을 수신한다.

인접 정보 관리부(343)는 페이징 처리부(342)와 연동하여 접속노드들의 페이징 응답율을 계산하고, 페이징 응답율을 기준으로 인접 정보 데이터베이스(344)에서 각 접속노드별 인접 접속노드 목록을 자동 갱신하는 기능을 한다.

구체적으로, 인접 정보 관리부(343)는 페이징 응답을 올리는 실제 접속노드의 페이징 응답율을 증가시켜 가면서, 착신 호가 발생할 때마다, 혹은 주기적으로 페이징 응답율에 따라 인접 접속노드 목록에서 각 접속노드의 인접 접속노드를 추가 또는 삭제한다.

기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 속하지 않는 비인접 접속노드의 페이징 응답율이 미리 지정된 등록 임계치 응답율보다 높은 경우, 인접 정보 관리부(343)가 해당 비인접 접속노드를 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 추가로 등록한다.

반면, 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 속하는 인접 접속노드의 페이 징 응답율이 미리 지정된 해제 임계치 응답율보다 낮은 경우, 인접 정보 관리부(343)가 해당 인접 접속노드를 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에서 삭제하게 된다.

인접 정보 데이터베이스(344)는 시스템 내에 있는 복수의 접속노드들을 대상으로 각 접속노드별 인접 접속노드 목록을 등록/관리한다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페이징 제어 방법에 대하여 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 페이징 제어 방법의 흐름도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 페이징 방식을 설명하기 위한 참조도이다.

전술한 바와 같이, 인접 접속노드 목록을 이용한 페이징 방식은 멀티 페이징 절차의 일부로 적용될 수 있다. 예컨대, 착신 가입자가 속한 기준 접속노드로 먼저 1차 페이징한 후, 응답이 없으면 페이징 대상을 해당 접속노드의 인접 접속노드들로 확대하여 2차 페이징을 수행하거나, 기준 접속노드와 그 인접 접속노드들로 1차 페이징한 후, 응답이 없으면 페이징 대상을 시스템 전체로 확대하여 2차 페이징을 수행하는 등 여러 형태의 멀티 페이징 절차가 적용될 수 있다.

도 3에서는, 기준 접속노드 및 그의 인접 접속노드들에 대한 페이징 절차가 수행된 후, 응답이 없는 경우 시스템 전체로 페이징 대상을 확대하는 경우를 예시하고 있다.

먼저, 착신 이동통신 단말기(120)로 페이징 절차를 수행하는 주체인 교환노 드, 예컨대, MSC나 SGSN에서 인접 접속노드 목록을 저장 관리한다. 인접 접속노드 목록에는, 교환노드가 관리하는 복수의 접속노드를 대상으로, 각 접속노드별로 인접한 접속노드들이 지정, 등록된다(S110).

운용자는 교환노드에서, 멀티 페이징, 예컨대, 1차, 2차, 3차 페이징 절차 중 특정 차수의 페이징 방법을 인접 접속노드를 활용하는 페이징 방법으로 사전에 지정할 수 있다(S120). 도 3의 경우, 기준 접속노드 및 그 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 대상으로 하는 페이징이 1차 페이징 절차로, 시스템 전체를 대상으로 한 페이징이 2차 페이징 절차로 지정된다.

발신 가입자에 의해 착신 가입자의 이동통신 단말기(120)로 착신 호가 발생하면(S130), 교환노드가 이동통신 단말기(120)의 착신 가입자가 속하는 기준 접속노드 및 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 페이징 범위로 하여 페이징 절차를 수행하게 된다(S140, S150).

즉, 교환노드는, 1차 페이징 절차에 따라, 착신 가입자가 속한 접속노드와 함께, 인접 접속노드 목록에서 해당 접속노드의 인접 접속노드로 지정된 접속노드들에게 페이징 메시지를 내려 보낸다. 그러면, 가입자가 속한 접속노드와, 그 접속노드에 인접한 접속노드들로만 페이징 메시지가 내려가게 되므로, 불필요한 페이징 자원의 낭비를 막고, 페이징 응답 성공율을 향상시킬 수 있다.

페이징 서비스의 수행 시, 교환노드는 인접 접속노드 목록에서 착신 가입자가 속한 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 검색하여 기준 접속노드와 검색된 인접 접속노드들을 페이징 범위로 지정한 후(S140), 지정된 페이징 범위를 대상으로 하여 페이징 절차를 수행한다(S150).

이후, 교환노드는 페이징 응답이 수신될 때까지 일정 시간 대기하게 되며(S160), 기준 접속노드나 인접 접속노드들로부터 페이징 응답이 올라오지 않는 경우 페이징 절차를 다시 수행하여 전체 접속노드들을 대상으로 페이징 메시지를 내려 보낸다(S170).

교환노드는 인접 접속노드들을 대상으로 한 페이징 혹은 시스템 전체 페이징 시에, 착신 이동통신 단말기(120)로부터 페이징 응답이 올라오면, 페이징 메시지가 전달된 각각의 인접 접속노드들과 비인접 접속노드들에 대해서, 페이징 응답율을 계산한다(S180). 페이징 응답율은 페이징 메시지의 전체 개수에 대한 페이징 응답의 개수의 비율이며, (페이징 응답 개수)/(총 페이징 요구 수)로 표현될 수 있다.

교환노드는 페이징 응답율을 반영하여 인접 접속노드 목록에서 각 접속노드의 인접 접속노드를 추가하거나 삭제함으로써, 각 접속노드별 인접 접속노드 목록을 일정 시점마다 자동 갱신할 수 있다(S210 내지 S240). 즉, 교환노드가 등록하여 저장 관리하는 인접 접속노드 목록은 호 단위로, 혹은 주기적으로 갱신될 수 있다.

교환노드는 인접 접속노드의 갱신 시, 다음과 같은 방식으로 새로운 인접 접속노드를 추가하거나 기존에 지정된 인접 접속노드를 삭제할 수 있다.

먼저, 페이징 방식을 지정하는 단계(S120)에서, 교환노드는 인접 접속노드 목록에 등록되기 위한 기준이 되는 등록 임계치 응답율과, 인접 접속노드 목록에서 해제되기 위한 기준이 되는 해제 임계치 응답율을 각각 지정한다.

기준 접속노드나 인접 접속노드들로부터 페이징 응답이 있는 경우, 교환노드 는 페이징 응답이 온 실제 접속노드의 페이징 응답 카운트를 1만큼 증가시키는 방식으로 실제 접속노드의 페이징 응답율을 계산하고(S180), 계산된 페이징 응답율을 적용하여 교환노드의 인접 접속노드 목록을 갱신한다(S210 내지 S240).

여기서, 특정 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 속하지 않는 비인접 접속노드의 페이징 응답율과 미리 지정된 등록 임계치 응답율이 비교되며, 비인접 접속노드의 페이징 응답율이 등록 임계치 응답율보다 높은 경우(S210), 교환노드가 해당 비인접 접속노드를 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 새롭게 추가 등록한다(S220). 그리고, 인접 접속노드 목록에 속하는 인접 접속노드의 페이징 응답율이 미리 지정된 해제 임계치 응답율보다 낮은 경우(S230), 교환노드가 해당 인접 접속노드를 이전에 속해있던 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에서 삭제한다(S240).

이러한 인접 접속노드 목록의 가변 기능을 사용하는 경우에는, 사전에 인접 접속노드 목록을 구성하지 않아도, 등록 임계치 응답율에 의해서 인접 접속노드 목록이 자동으로 생성된 후 실시간으로 최적화될 수 있고, 최적화된 상태의 인접 접속노드 목록을 통해 효율적인 페이징이 진행될 수 있다.

이와 같이, 현재의 무선 환경 및 가입자의 분포 등에 따른 최적의 인접 접속노드들로 이루어진 인접 접속노드 목록이 구성될 수 있으며, 실시간으로 최적화되는 인접 접속노드 목록에 의해서 보다 효율적인 페이징 서비스를 제공할 수 있다.

전술한 페이징 절차를 통해 착신 가입자의 위치가 파악되면, 교환노드가 착신 가입자와 발신 가입자 간에 호 연결을 설정하여 통화를 개시하게 된다(S250).

도 4 및 도 5를 참조하면, 교환노드는 RNC 단위의 인접 페이징 영역을 관리하고, 실시간 혹은 주기적으로 자동 갱신되는 인접 RNC 목록을 저장한다.

예컨대, 교환노드 MSC#1에 속하는 여러 접속노드들, RNC#0 내지 RNC#11 중 하나인 RNC#2를 착신 가입자가 있는 기준 접속노드라고 가정할 때, 도 4의 인접 RNC 목록에서, RNC#1,6,5,3,9,10이 RNC#2의 인접 접속노드들로 지정되어 있다. 이러한 경우, MSC#1이 RNC#2를 페이징하면서 굳이 멀리 떨어져 있는 RNC#7,0,11,4,8까지 페이징해야 할 필요성은 적으므로, MSC#1은 RNC#2와, 그의 인접 RNC로 지정된 RNC#1,6,5,3,9,10에만 페이징 메시지를 내려 보낸다.

도 3과 도 4를 함께 참조하여, 페이징 응답율의 계산 과정(S150 내지 S180)과 인접 RNC 목록의 갱신 과정(S210 내지 S240)을 설명하면 다음과 같다.

페이징 응답율은 '(페이징 응답 개수)/(총 페이징 요구 수)'로 정의된다. 착신 가입자에게 페이징 시, 페이징 제어 장치로 동작하게 되는 MSC#1은 방문자 위치 등록기에 등록된 기준 RNC(RNC#2)와, 기준 RNC(RNC#2)의 인접 RNC들(RNC#1,6,5,3,9,10)로 페이징 메시지를 내려보내 페이징을 시작한다(S150). 여기서, 기준 RNC(RNC#2)는 방문자 위치 등록기 상에서 착신 가입자가 속해 있는 RNC이다.

해당 가입자의 이동통신 단말기(120)로부터 페이징 응답이 전송되면(S160), MSC#1은 S150 단계에서 페이징한 복수의 인접 RNC들(RNC#1,6,5,3,9,10) 중에서 응답이 올라온 실제 RNC(예컨대, RNC#6)에 대해서 페이징 응답율의 분자, 즉, 페이징 응답 개수(페이징 응답 카운트)를 1만큼 증가시킨다(S180). 인접 RNC 들(RNC#1,6,5,3,9,10)이 아닌 착신 가입자가 속한 기준 RNC(RNC#2)에서 응답이 올라온 경우에는, 페이징 응답율을 계산하기 위한 S180 단계가 수행되지 않는다.

S150 단계를 통해 페이징 응답을 수신하지 못한 경우, MSC#1은 멀티 페이징을 수행하기 위해 페이징 범위를 넓혀 전체 RNC들을 대상으로 페이징 메시지를 내려보낸다(S170). S170 단계를 거쳐 기준 RNC(RNC#2)의 비인접 RNC 중 하나인 실제 RNC(예를 들면, RNC#7)에서 페이징 응답이 올라오는 경우, MSC#1은 해당 RNC의 페이징 응답 카운트를 1만큼 증가시킨다(S180).

이러한 방식으로, 일정 시간 동안에 걸쳐, 임의의 기준 RNC(RNC#2)에 대한 인접 RNC들(RNC#1,6,5,3,9,10) 각각의 페이징 응답율이 계산된다.

인접 RNC 목록을 최적화하기 위한 인접 RNC 목록의 갱신 과정(S210 내지 S240)은 다음과 같으며, 이러한 인접 RNC 목록의 갱신 과정은 호 발생 시점마다, 또는 주기적으로 수행될 수 있다.

먼저, 인접 RNC 삭제 시, MSC#1은 기준 RNC(RNC#2)의 인접 RNC들(RNC#1,6,5,3,9,10) 중에서 페이징 응답율이 미리 지정된 해제 임계치 응답율보다 낮은 RNC가 있는 경우(S210), 해당 RNC를 기존에 속해있던 기준 RNC(RNC#2)의 인접 RNC 목록에서 삭제한다(S220).

인접 RNC 추가 시, MSC#1은 기준 RNC(RNC#2)의 인접 RNC로 등록되지 않은 비인접 RNC들 중에서 페이징 응답율이 미리 지정된 등록 임계치 응답율보다 높은 RNC가 있는 경우(S230), 해당 RNC를 새롭게 기준 RNC(RNC#2)의 인접 RNC 목록에 추가 등록한다(S240).

전술한 방식에 따르면, 최초에는, 기준 RNC와 지리적으로 가까이 있는 RN들이 기준 RNC의 인접 RNC들로 지정되나, 일정 시간에 걸쳐 여러 차례의 호가 발생하면서 인접 RNC들의 페이징 응답율에 대한 데이터가 누적되고, 페이징 응답을 전송하는 횟수가 많은 RNC가 인접 RNC로 추가되는 반면, 페이징 응답을 전송하는 횟수가 드문 RNC가 인접 RNC에서 삭제되므로, 실제적인 페이징 응답율에 따라 최적화된 각 RNC의 인접 RNC들을 지정할 수 있다.

마찬가지로, 도 5에서, MSC#1이 RNC#0을 페이징하면서 멀리 떨어져 있는 RNC#5,6,7,8,9까지 페이징할 필요성은 거의 없으므로, MSC#1은 착신 가입자가 속한 RNC#0을 페이징하면서 그 인접 RNC인 RNC#1,2,3,4만을 페이징 대상으로 한다.

이와 같이, 교환노드가 인접 RNC 목록의 관리를 통해 인접해 있는 RNC 단위로 페이징을 수행하게 되면, 높은 수준의 페이징 응답율을 유지하면서도, 기지국 단위의 세세한 관리가 불필요해지고, 페이징 처리 시 부하가 감소하게 된다.

또한, 교환노드는 현재의 인접 RNC 목록을 이용해 페이징 절차를 수행한 후 페이징 응답 성공율이 높고, 낮음에 따라 실시간(주기적)으로 인접 RNC 목록의 정보를 수정, 관리해 나감으로써, 페이징 서비스의 효율성을 높일 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명은 이동통신 시스템의 페이징 서비스에 유용하게 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 페이징 제어 시스템 및 그 방법은, 불필요한 페이징 자원을 절약하여 페이징 자원의 낭비를 막고, 페이징 응답율을 높일 수 있으며, 무선 환경 및 가입자들의 분포 변화를 반영하여 페이징 대상을 실시간으로 최적화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페이징 제어 시스템의 개략적인 전체 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페이징 제어 장치의 내부 구성도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 페이징 제어 방법의 흐름도.

도 4 및 도 5는 도 3의 페이징 방식을 설명하기 위한 참조도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

110, 120: 이동통신 단말기 210, 230: 무선 접속망

220, 240: 접속노드 310: 코어망

320, 340: 교환노드 330: 홈 위치 등록기

Claims (13)

1. 각 접속노드별 인접 접속노드 목록이 등록되어 있는 인접 정보 데이터베이스;

   착신 호가 발생하는 경우, 상기 인접 정보 데이터베이스로부터 착신 가입자가 속하는 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 검색하고, 상기 기준 접속노드 및 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 페이징 범위로 지정하는 페이징 대상 설정부;

   상기 페이징 대상 설정부에서 지정된 페이징 범위를 대상으로 페이징 절차를 수행하여 착신 가입자가 위치한 실제 접속노드로부터 페이징 응답을 수신하는 페이징 처리부; 및

   상기 페이징 처리부와 연동하여 접속노드들의 페이징 응답율을 계산하고, 페이징 응답율을 기준으로 상기 인접 정보 데이터베이스에서 각 접속노드별 인접 접속노드 목록을 자동 갱신하는 인접 정보 관리부를 포함하는 페이징 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 인접 정보 관리부는,

   상기 실제 접속노드로부터 페이징 응답을 수신하면 상기 실제 접속노드의 페이징 응답율 수치를 증가시켜 가면서, 착신 호가 발생할 때마다, 혹은 주기적으로 페이징 응답율에 따라 인접 접속노드 목록에서 각 접속노드의 인접 접속노드를 추 가 또는 삭제하는 것을 특징으로 하는 페이징 제어 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 인접 정보 관리부는,

   기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 속하지 않는 비인접 접속노드의 페이징 응답율이 미리 지정된 등록 임계치 응답율보다 높은 경우, 상기 비인접 접속노드를 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 추가 등록하는 것을 특징으로 하는 페이징 제어 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 인접 정보 관리부는,

   기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 속하는 인접 접속노드의 페이징 응답율이 미리 지정된 해제 임계치 응답율보다 낮은 경우, 상기 인접 접속노드를 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에서 삭제하는 것을 특징으로 하는 페이징 제어 장치.
5. 착신 가입자의 이동통신 단말기로 페이징 서비스를 제공하기 위한 시스템에 있어서,

   복수의 접속노드; 및

   상기 복수의 접속노드를 대상으로 각 접속노드별 인접 접속노드 목록을 관리하고, 상기 이동통신 단말기로 착신 호가 발생하는 경우, 인접 접속노드 목록을 참조로 상기 복수의 접속노드 중 착신 가입자가 속하는 기준 접속노드와, 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 페이징 범위로 하여 페이징 절차를 수행하며, 각 접속노드의 페이징 응답율에 따라 접속노드별 인접 접속노드 목록을 자동 갱신하는 교환노드를 포함하는 페이징 제어 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 교환노드는,

   각 접속노드의 페이징 응답율을 계산하고, 상기 계산된 페이징 응답율을 반영하여 착신 호가 발생할 때마다, 혹은 주기적으로, 각 접속노드별 인접 접속노드 목록에서 인접 접속노드를 추가 또는 삭제하는 것을 특징으로 하는 페이징 제어 시스템.
7. 제5항에 있어서, 상기 교환노드는,

   상기 기준 접속노드 및 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드들로 페이징 절차를 수행한 후, 페이징 응답이 없으면 상기 복수의 접속노드 전체를 대상으로 페이징 메시지를 다시 보내는 멀티 페이징 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 페이징 제어 시스템.
8. 제5항에 있어서, 상기 복수의 접속노드 각각은,

   BSC(Base Station Controller) 또는 RNC(Radio Network Controller)인 것을 특징으로 하는 페이징 제어 시스템.
9. 제5항에 있어서, 상기 교환노드는,

   MSC(Mobile Switching Center) 또는 SGSN(Serving GPRS Support Node)인 것을 특징으로 하는 페이징 제어 시스템.
10. 이동통신 단말기로 페이징 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서,

    복수의 접속노드를 관리하는 교환노드에서 각 접속노드별로 인접 접속노드 목록을 등록하는 단계(a);

    상기 이동통신 단말기로 착신 호가 발생하는 경우, 상기 교환노드가 상기 이동통신 단말기의 착신 가입자가 속하는 기준 접속노드 및 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 페이징 범위로 하여 페이징 절차를 수행하는 단계(b); 및

    상기 교환노드가 각 접속노드의 페이징 응답율을 계산하고, 상기 페이징 응답율에 따라 인접 접속노드 목록에서 각 접속노드의 인접 접속노드를 추가하거나 삭제하여 인접 접속노드 목록을 자동 갱신하는 단계(c)를 포함하는 페이징 제어 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 (c) 단계에서,

    인접 접속노드 목록의 갱신은 호 단위로 수행되거나, 주기적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 페이징 제어 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

    상기 교환노드가 인접 접속노드 목록에서 착신 가입자가 속한 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드들을 검색하여 상기 기준 접속노드와 상기 검색된 인접 접속노드들을 페이징 범위로 지정하는 단계(b1);

    상기 교환노드가 상기 지정된 페이징 범위를 대상으로 하여 1차 페이징 절차를 수행하는 단계(b2); 및

    페이징 응답이 없으면 상기 복수의 접속노드 전체를 대상으로 페이징 메시지를 다시 보내 2차 페이징 절차를 수행하는 단계(b3)를 포함하는 페이징 제어 방법.
13. 제10항에 있어서, 상기 (c) 단계는,

    상기 교환노드가 페이징 응답이 온 실제 접속노드의 페이징 응답 카운트를 반영하여 상기 실제 접속노드의 페이징 응답율을 계산하는 단계(c1);

    상기 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 속하지 않는 비인접 접속노드의 페이징 응답율이 미리 지정된 등록 임계치 응답율보다 높은 경우, 상기 교환노드가 상기 비인접 접속노드를 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 추가 등록하는 단계(c2); 및

    상기 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에 속하는 인접 접속노드의 페이징 응답율이 미리 지정된 해제 임계치 응답율보다 낮은 경우, 상기 교환노드가 상기 인접 접속노드를 상기 기준 접속노드의 인접 접속노드 목록에서 삭제하는 단계(c3)를 포함하는 페이징 제어 방법.

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