KR20140022385A - 파라미터 업데이트 정보를 전송 및 수신하는 방법과 이를 위한 장치 - Google Patents

파라미터 업데이트 정보를 전송 및 수신하는 방법과 이를 위한 장치 Download PDF

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KR20140022385A
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파라미터 업데이트 정보를 전송 및 수신하는 방법과 이를 위한 장치가 개시된다, 본 발명에 따른 파라미터 업데이트 정보를 수신하는 M2M(Machine to Machine) 기기는, 기지국으로부터 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 M2M 기기가 위치 업데이트를 수행해야 함을 지시하는 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 수신기; 및 상기 기지국으로 위치 업데이트를 위한 제 2 메시지를 전송하는 송신기를 포함하되, 상기 수신기는 상기 기지국으로부터 상기 제 2 메시지에 대한 응답으로서 제 3 메시지를 더 수신하며, 상기 제 3 메시지는 상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기M2M 기기에 대한 새로운 M2M 그룹 식별자 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 메시지는 페이징 메시지이고 상기 제 2 메시지는 레인징 요청 메시지이며 상기 제 3 메시지는 레인징 응답 메시지일 수 있다.

Description

파라미터 업데이트 정보를 전송 및 수신하는 방법과 이를 위한 장치{METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING PARAMETER UPDATE INFORMATION, AND APPARATUS FOR SAME}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파라미터 업데이트 정보를 전송 및 수신하는 방법과 이를 위한 장치에 관한 것이다.
기기 간 통신(Machine to Machine, 이하 M2M)이란, 그 표현 그대로 전자 장치와 전자 장치 간의 통신을 의미한다. 광의로는 전자 장치 간의 유선 혹은 무선 통신이나, 사람이 제어하는 장치와 기계간의 통신을 의미한다. 하지만, 최근에는 전자 장치와 전자 장치 간 즉, 사람의 관여 없이 수행되는 기기 간 무선 통신을 지칭하는 것이 일반적이다.
M2M 통신의 개념이 처음 도입된 1990년대 초반에는 원격 조정이나 텔레매틱스 정도의 개념으로 인식되었고, 파생되는 시장자체도 매우 한정적이었으나, 지난 몇 년간 M2M 통신은 고속 성장을 거듭하며 전 세계적으로 주목 받는 시장으로 성장하였다. 특히, 판매 관리 시스템(POS, Point Of Sales)과 보안 관련 응용 시장에서 물류 관리(Fleet Management), 기계 및 설비의 원격 모니터링, 건설 기계 설비상의 작동시간 측정 및 열이나 전기 사용량을 자동 측정하는 지능 검침(Smart Meter) 등의 분야에서 큰 영향력을 발휘하였다. 앞으로의 M2M 통신은 기존 이동 통신 및 무선 초고속 인터넷이나 Wi-Fi 및 Zigbee 등 소출력 통신 솔루션과 연계하여 더욱 다양한 용도로 활용되어 더 이상 B2B(Business to Business) 시장에 국한하지 않고 B2C(Business to Consumer) 시장으로 영역을 확대할 수 있는 토대가 될 것이다.
M2M 통신시대에서, SIM(Subscriber Identity Module) 카드를 장착한 모든 기계는 데이터 송수신이 가능해 원격 관리 및 통제를 할 수 있다. 예를 들면, 자동차, 트럭, 기차, 컨테이너, 자동판매기, 가스탱크 등 수없이 많은 기기와 장비에 M2M 통신기술이 사용될 수 있는 등 적용 범위가 매우 광범위하다.
종래에는 단말을 개별 단위로 관리하는 것이 일반적이어서 기지국과 단말 간 통신은 일대일 통신 방식으로 수행되었다. 이러한 일대일 통신방식으로 수많은 M2M 기기들이 기지국과 통신한다고 가정하면, M2M 기기들 각각과 기지국 사이에 발생하는 시그널링으로 인한 네트워크 과부하가 예상된다. 상술한 바와 같이 M2M 통신이 급격히 확산되고 광범위화되는 경우, 이들 M2M 기기들 사이의 또는 M2M 기기들과 기지국 사이의 통신으로 인한 오버헤드(overhead)가 문제될 수 있다.
또한, 이러한 M2M 기기 통신을 지원하기 위한 무선통신 시스템에서 M2M 기기 또는 M2M 그룹의 M2M 기기들과 관련된 파라미터(혹은 제어 파라미터)들이 변경되었을 때 이를 효율적으로 제공해주기 위한 구체적인 방법에 대해서는 아직까지 제안된 바가 없었다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 기지국이 파라미터 업데이트 정보를 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 다른 이루고자 하는 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 M2M(Machine to Machine) 기기가 파라미터 업데이트 정보를 수신하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에서 또 다른 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 파라미터 업데이트 정보를 전송하는 기지국 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 파라미터 업데이트 정보를 수신하는 M2M(Machine to Machine) 기기를 제공하는 데 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 기지국이 파라미터 업데이트 정보를 전송하는 방법은, 특정 M2M(Machine to Machine) 그룹에 속하는 적어도 하나의 M2M 기기에게 위치 업데이트를 수행해야 함을 지시하는 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 적어도 하나의 M2M 기기로 전송하는 단계; 상기 적어도 하나의 M2M 기기로부터 위치 업데이트를 위한 제 2 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 메시지에 대한 응답으로서 제 3 메시지를 상기 적어도 하나의 M2M 기기로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제 3 메시지는 상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 적어도 하나의 M2M 기기에 대한 새로운 M2M 그룹 식별자 정보를 포함할 수 있다. 상기 제 1 메시지는 페이징 메시지이고 상기 제 2 메시지는 레인징 요청 메시지이며 상기 제 3 메시지는 레인징 응답 메시지일 수 있다. 또한, 상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 적어도 하나의 M2M 기기는 유휴모드(idle mode)로 동작중 일 수 있다. 상기 페이징 메시지는 M2M 그룹 기반 페이징에 해당할 수 있다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 M2M(Machine to Machine) 기기가 파라미터 업데이트 정보를 수신하는 방법은, 기지국으로부터 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 M2M 기기가 위치 업데이트를 수행해야 함을 지시하는 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계; 상기 기지국으로 위치 업데이트를 위한 제 2 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 제 2 메시지에 대한 응답으로서 제 3 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 제 3 메시지는 상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기M2M 기기에 대한 새로운 M2M 그룹 식별자 정보를 포함할 수 있다. 상기 제 1 메시지는 페이징 메시지이고 상기 제 2 메시지는 레인징 요청 메시지이며 상기 제 3 메시지는 레인징 응답 메시지일 수 있다.
상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 M2M 기기는 유휴모드(idle mode)로 동작중 일 수 있다. 상기 페이징 메시지는 M2M 그룹 기반 페이징에 해당할 수 있다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 파라미터 업데이트 정보를 전송하는 기지국은, 특정 M2M(Machine to Machine) 그룹에 속하는 적어도 하나의 M2M 기기에게 위치 업데이트를 수행해야 함을 지시하는 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 적어도 하나의 M2M 기기로 전송하는 송신기; 및 상기 적어도 하나의 M2M 기기로부터 위치 업데이트를 위한 제 2 메시지를 수신하는 수신기를 포함하되, 상기 송신기는 상기 제 2 메시지에 대한 응답으로서 제 3 메시지를 상기 적어도 하나의 M2M 기기로 더 전송하며, 상기 제 3 메시지는 상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 적어도 하나의 M2M 기기에 대한 새로운 M2M 그룹 식별자 정보를 포함할 수 있다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 파라미터 업데이트 정보를 수신하는 M2M(Machine to Machine) 기기는, 기지국으로부터 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 M2M 기기가 위치 업데이트를 수행해야 함을 지시하는 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 수신기; 및 상기 기지국으로 위치 업데이트를 위한 제 2 메시지를 전송하는 송신기를 포함하되, 상기 수신기는 상기 기지국으로부터 상기 제 2 메시지에 대한 응답으로서 제 3 메시지를 더 수신하며, 상기 제 3 메시지는 상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기M2M 기기에 대한 새로운 M2M 그룹 식별자 정보를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제 1 메시지는 페이징 메시지이고 상기 제 2 메시지는 레인징 요청 메시지이며 상기 제 3 메시지는 레인징 응답 메시지일 수 있다. 상기 페이징 메시지는 M2M 그룹 기반 페이징 메시지 일 수 있다.
본 발명에서 제안한 다양할 실시예에서 제시한 과정에 따라 M2M 기기는 업데이트된 파라미터 정보를 수신하여 업데이트 파라미터 값을 적용하여 효율적인 통신이 가능해진다. 또한, 기지국도 대량의 M2M 기기들을 위해 파라미터 업데이트를 효율적으로 제공해 줌으로써 오버헤드를 줄이고 네트워크 통신 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 M2M 기기 및 기지국 등의 장치 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는M2M 기기가 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우 페이징 메시지의 재전송을 요청하는 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 M2M 기기가 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우 페이징 메시지의 재전송을 요청하는 다른 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4는 M2M 기기가 위치 업데이트를 통해 AAI-PAG-ADV 메시지의 재전송을 요청하는 실시 예를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 상세한 설명은 이동통신(혹은 무선통신) 시스템이 IEEE 802.16 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, IEEE 802.16 시스템의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 3GPP LTE, LTE-A 시스템 등에도 적용 가능하다. 아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
이동통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
이하에서, M2M 기기 간의 통신은 기지국을 통한, 단말들 사이, 또는 사람의 개입 없이 기지국과 단말들 사이에서 수행하는 통신 형태를 의미한다. 따라서 M2M 기기(Device)는 상기와 같은 M2M 기기의 통신의 지원이 가능한 단말을 의미한다. M2M 서비스를 위한 접속 서비스 네트워크는 M2M ASN(M2M Access Service Network)으로 정의하고, M2M 기기들과 통신하는 네트워크 엔터티(entity)를 M2M 서버라 한다. M2M 서버는 M2M 어플리케이션을 수행하고, 하나 이상의 M2M 기기를 위한 M2M 특정 서비스를 제공한다. M2M 피쳐(feature)는 M2M 어플리케이션의 특징이고, 어플리케이션을 제공하는 데 하나 이상의 특징이 필요할 수 있다. M2M 기기 그룹은 공통의 하나 이상의 특징을 공유하는 M2M 기기의 그룹을 의미한다.
M2M 방식으로 통신하는 기기(M2M 기기, M2M 통신 기기, MTC(Machine Type Communication) 기기 등 다양하게 호칭될 수 있다)들은 그 기기 어플리케이션 타입(Machine Application Type)이 증가함에 따라 일정한 네트워크에서 그 수가 점차 증가할 것이다. 논의되고 있는 기기 어플리케이션 타입으로는 (1) 보안(security), (2) 치안(public safety), (3) 트래킹 및 트레이싱(tracking and tracing), (4) 지불(payment), (5) 건강관리(healthcare), (6) 원격 유지 및 제어(remote maintenance and control), (7)검침(metering), (8) 소비자 장치(consumer device), (9) 판매 관리 시스템(POS, Point Of Sales)과 보안 관련 응용 시장에서 물류 관리(Fleet Management), (10) 자동 판매기(Vending Machine)의 기기간 통신, (11) 기계 및 설비의 원격 모니터링, 건설 기계 설비상의 작동시간 측정 및 열이나 전기 사용량을 자동 측정하는 지능 검침(Smart Meter), (12) 감시 카메라의 감시 영상(Surveillance Video) 통신 등이 있으나 이에 한정될 필요는 없으며, 그 밖에 다양한 기기 어플리케이션 타입이 논의되고 있다.
이하에서는, M2M 통신이 무선통신 시스템(예를 들어, IEEE 802.16e/m)에 적용되는 경우를 예시하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예는 3GPP LTE 시스템 등 다른 시스템에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 M2M 기기 및 기지국 등의 장치 구성을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서 M2M 기기(100)(혹은 M2M 통신 기기라고 호칭할 수 있으나, 이하 M2M 기기라고 칭함) 및 기지국(150)은 각각 RF 유닛(110, 160), 프로세서(120, 170), 및 선택적으로 메모리(130, 180)를 포함할 수 있다. 그리고, 각 RF 유닛(110, 160)은 송신기(111, 161) 및 수신기(112, 162)를 포함할 수 있다. M2M 기기(100)의 예를 들면, 송신기(111) 및 수신기(112)는 기지국(150) 및 다른 M2M 기기들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(120)는 송신기(111) 및 수신기(112)와 기능적으로 연결되어, 송신기(111) 및 수신기(112)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 전송할 신호에 대한 각 종 처리를 수행한 후 송신기(111)로 전송하며, 수신기(112)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(120)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 M2M 기기(100)는 이하에서 설명한 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다. 한편, 도 1에 도시되지는 않았으나, M2M 기기(100)는 그 기기 어플리케이션 타입에 따라 다양한 추가 구성을 포함할 수 있을 것이다. 해당 M2M 기기(100)가 지능형 계량을 위한 것인 경우, 해당 M2M 기기(100)는 전력 측정 등을 위한 추가적인 구성을 포함할 수 있으며, 이와 같은 전력 측정 동작은 도 1에 도시된 프로세서(120)의 제어를 받을 수도, 별도로 구성된 프로세서(미도시)의 제어를 받을 수도 있다.
도 1은 M2M 기기(100)와 기지국(150) 사이에 통신이 이루어지는 경우를 예를 들어 도시하고 있으나, 본 발명에 따른 M2M 통신 방법은 M2M 기기들 사이에도 발생할 수 있으며, 각각의 기기들은 도 1에 도시된 각 장치 구성과 동일한 형태로 이하에서 설명한 다양한 실시형태들에 따른 방법을 수행할 수 있다.
기지국(150)의 송신기(161) 및 수신기(162)는 다른 기지국, M2M 서버, M2M 기기들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며, 프로세서(170)는 송신기(161) 및 수신기(162)와 기능적으로 연결되어, 송신기(161) 및 수신기(162)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(170)는 전송할 신호에 대한 각 종 처리를 수행한 후 송신기(161)로 전송하며, 수신기(162)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(170)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 기지국(150)은 상기에서 설명한 다양한 실시형태의 방법을 수행할 수 있다.
M2M 기기(110) 및 기지국(150) 각각의 프로세서(120, 170)는 각각 M2M 기기(110) 및 기지국(150)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(120, 170)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리(130, 180)들과 연결될 수 있다. 메모리(130, 180)는 프로세서(120, 170)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(120, 170)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(120, 170)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(120, 170)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(120, 170) 내에 구비되거나 메모리(130, 180)에 저장되어 프로세서(120, 170)에 의해 구동될 수 있다.
이하에서 IEEE 802.16e IEEE 802.16m, IEEE 802.16p 시스템 등에서의 유휴모드(Idle Mode)에 대해 설명한다. 유휴모드라 함은, 단말의 전력을 절약하기 위하여, 단말과 기지국 간의 시그널링을 통하여, 기지국이 승인한 페이징 그룹(Paging Group), 페이징 주기(Paging Cycle), 페이징 오프셋(Paging Offset)을 운용하는 모드이다. 즉, 단말이 광범위한 지역에 걸쳐 복수의 기지국이 있는 무선 링크 환경을 배회하더라도, 특정 기지국에 등록 없이 주기적으로 하향링크 브로드캐스트(broadcast) 메시지를 수신할 수 있는 메커니즘이다.
유휴모드는 핸드오버(handover, HO)뿐만 아니라 모든 정상 동작(normal operation)을 정지하고, 일정 구간에서만 브로드캐스트 메시지인 페이징 메시지(페이징 메시지)를 수신할 수 있도록 하향링크 동기화(downlink synchronization)만을 맞춰 놓은 상태이다. 페이징 메시지는 단말에게 페이징 동작(paging action)을 지시하는 메시지이다. 예를 들어, 페이징 동작에는 레인징 수행, 네트워크 재진입(네트워크 재진입) 등이 있다.
유휴모드는 단말에 의해 개시되거나, 기지국에 의해 개시될 수 있다. 즉, 단말은 등록해제 요청(예를 들어, DREG-REQ) 메시지를 기지국으로 전송하고 이에 대한 응답으로 등록해제 응답(예를 들어, DREG-RSP) 메시지를 기지국으로부터 수신함으로써, 유휴모드로 진입할 수 있다. 또한, 기지국이 단말로 비요청 등록해제 응답(예를 들어, DREG-RSP) 메시지 또는 등록해제 명령(예를 들어, DREG-CMD) 메시지를 전송함으로써, 유휴모드로 진입할 수 있다.
유휴모드에서 단말이 페이징 청취 구간 동안 자신에 해당하는 페이징 메시지(페이징 메시지)를 수신하는 경우, 기지국과 네트워크 엔트리 과정을 통해 연결 모드(connected mode)로 전환하여 데이터를 송수신한다.
유휴상태(Idle State) 또는 유휴모드(Idle Mode) 동작은 일반적으로 단말이 다중 기지국으로 구성된 무선링크 환경을 이동 시, 특정 기지국에 등록하지 않더라도 하향링크 브로드캐스트 트래픽 전송을 주기적으로 수행할 수 있도록 지원해주는 동작을 말한다. 단말은 일정 시간 동안 기지국으로부터 트래픽(traffic)을 수신하지 않는 경우, 전력을 절약(Power saving)하기 위해 유휴상태로 천이할 수 있다. 유휴모드로 천이한 단말은 청취 구간 동안 기지국이 방송하는 방송 메시지(예를 들어, 페이징 메시지)를 수신하여 일반모드(normal mode)로 천이할지 또는 유휴상태로 남아 있을지를 판단할 수 있다.
유휴상태는 핸드오버와 관련된 활성 요구 및 일반적인 운영 요구들을 제거함으로써 단말에 혜택을 줄 수 있다. 유휴상태는 단말 활동을 이산 주기에서 스캐닝하도록 제한함으로써, 단말이 사용하는 전력 및 운용 자원을 절약할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 유휴상태는 단말에 팬딩(pending) 중인 하향링크 트래픽에 대해 알릴 수 있는 간단하고 적절한 방식을 제공하고, 비활동적인 단말로부터 무선 인터페이스 및 네트워크 핸드오버(HandOver, HO) 트래픽을 제거함으로써 네트워크 및 기지국에 혜택을 줄 수 있다.
페이징이란 이동통신에서 착신호 발생시 해당하는 단말의 위치(예를 들어, 어느 기지국 또는 어느 교환국 등)를 파악하는 기능을 말한다. 유휴상태 또는 유휴모드를 지원하는 다수의 기지국들은 특정 페이징 그룹(Paging Group)에 소속되어 페이징 영역을 구성할 수 있다. 이때, 페이징 그룹은 논리적인 그룹을 나타낸다. 페이징 그룹의 목적은 단말을 타겟(target)으로 하는 트래픽이 있다면, 하향링크로 페이지(page)될 수 있는 인접범위 영역을 제공하기 위한 것이다. 페이징 그룹은 특정 단말이 동일 페이징 그룹 내에서 대부분의 시간 동안 존재할 수 있을 정도로 충분히 크고, 페이징 부하가 적정한 수준을 유지하기 위해 충분히 작아야 한다는 조건을 충족하도록 구성되는 것이 바람직하다.
페이징 그룹은 하나 이상의 기지국을 포함할 수 있으며, 하나의 기지국은 하나 또는 그 이상의 페이징 그룹에 포함될 수 있다. 페이징 그룹은 관리 시스템에서 정의한다. 페이징 그룹에서는 페이징 그룹-실행(action) 백본망 메시지를 사용할 수 있다. 또한, 페이징 제어기는 백본망 메시지 중 하나인 페이징 공지(paging-announce) 메시지를 이용하여 유휴상태인 단말들의 리스트를 관리하고, 페이징 그룹에 속하는 모든 기지국의 초기 페이징을 관리할 수 있다.
유휴모드(idle mode)에서의 페이징은 설명의 편의를 위하여 IEEE 802.16 시스템을 기준으로 기술한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 단말은 유휴모드로 진입하기 위해 기지국과의 등록해제를 요청하기 위해 기지국으로 등록해제 요청(예를 들어, DREG-REQ) 메시지를 전송한다. 이후, 기지국은 상기 DREG-REQ 메시지에 대한 응답으로 등록해제 응답(예를 들어, DREG-RSP) 메시지를 단말에게 전송한다. 이 때, 상기 DREG-RSP 메시지는 페이징 정보(Paging Information)를 포함한다. 여기서, 단말의 유휴모드로의 진입은 기지국의 요청에 의해 개시될 수도 있다. 이 경우, 기지국은 단말로 DREG-RSP 메시지를 전송한다.
상기 페이징 정보(Paging Information)는 페이징 주기(Paging Cycle), 페이징 오프셋(Paging Offset), 페이징 그룹 식별자(Paging Group Identifier, PGID) 및 페이징 청취 구간(Paging Listening Interval) 값 등을 포함할 수 있다.
기지국으로부터 DREG-RSP 메시지를 수신한 단말은 상기 페이징 정보를 참조하여 유휴모드로 진입한다. 유휴모드는 페이징 주기(Paging Cycle)를 가지며, 하나의 페이징 주기는 이용가능 구간(Available Interval) 및 이용불가능 구간(Unavailable Interval)으로 구성될 수 있다. 이때, 이용가능구간은 페이징 청취 구간 또는 페이징 구간(paging interval)과 동일한 개념이다. 페이징 오프셋은 페이징 주기 내에서 페이징 구간이 시작하는 시점(일 예로, 프레임 또는 서브프레임)을 나타낸다. 또한, 페이징 그룹 식별자는 단말에게 할당된 페이징 그룹의 식별자를 나타낸다. 또한, 상기 페이징 정보는 페이징 메시지 오프셋(paging message offset) 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 페이징 메시지 오프셋 정보는 기지국으로부터 페이징 메시지가 전송되는 시점을 나타낸다. 이후, 단말은 상기 페이징 정보를 이용하여 이용가능구간, 즉, 페이징 청취 기간(Paging Listening Interval)에서 자신에게 전달되는 페이징 메시지를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 페이징 메시지는 기지국 또는 페이징 제어기를 통해 전송될 수 있다. 즉, 단말은 페이징 메시지를 수신하기 위해 페이징 주기에 따라 무선채널을 모니터한다.
유휴모드에 있는 단말은, 자신의 페이징 청취 구간에서 페이징 메시지를 수신하여 자신에게 전달되는 하향링크(DL) 데이터가 있는지를 확인한다. 만약 하향링크 데이터가 있으면(즉, positive indication), 단말은 레인징(ranging) 과정을 포함한 네트워크 재진입(네트워크 재진입) 과정을 수행한다. 이 후, DSA(Dynamic Service Addition) 과정을 통해, 관련된 하향링크 서비스 플로우에 대한 연결을 설정하는 과정을 수행한다. 상기 서비스 플로우에 대한 연결이 설정된 후, 기지국은 단말에게 해당 서비스에 대한 하향링크 데이터를 전송한다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 IEEE 802.16e, 16m, 16p 시스템을 기준으로 기술한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
단말은 유휴모드로 진입하기 위해 기지국과의 등록 해제를 요청하기 위해 기지국으로 등록 해제 요청(DREG-REQ) 메시지를 전송한다. 이후, 기지국은 상기 DREG-REQ 메시지에 대한 응답으로 등록 해제 응답(DREG-RSP) 메시지를 단말에게 전송한다. 이 때, 상기 DREG-RSP 메시지는 페이징 정보(Paging Information)를 포함한다. 여기서, 단말의 유휴모드로의 진입은 기지국의 요청에 의해 개시될 수도 있다. 이 경우, 기지국은 단말로 DREG-RSP 메시지를 전송한다.
상기 페이징 정보(Paging Information)는 페이징 주기(Paging Cycle), 페이징 오프셋(Paging Offset), 페이징 그룹 식별자(PGID: Paging Group IDentifier) 및 페이징 청취 구간(Paging Listening Interval) 값 등을 포함할 수 있다. 기지국으로부터 DREG-RSP 메시지를 수신한 단말은 상기 페이징 정보를 참조하여 유휴모드로 진입한다.
유휴모드는 페이징 주기(Paging Cycle)를 가지며, 하나의 페이징 주기는 이용가능 구간(Available Interval) 및 이용불가능 구간(Unavailable Interval)으로 구성될 수 있다. 이때, 이용가능 구간은 페이징 청취 구간 또는 페이징 구간(paging interval)과 동일한 개념이다. 페이징 오프셋은 페이징 주기 내에서 페이징 구간이 시작하는 시점(일 예로, 프레임 또는 서브프레임)을 나타낸다. 또한, 페이징 페이징 그룹 식별자는 단말에게 할당된 페이징 그룹의 식별자를 나타낸다. 또한, 상기 페이징 정보는 페이징 메시지 오프셋(paging message offset) 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 페이징 메시지 오프셋 정보는 기지국으로부터 페이징 메시지가 전송되는 시점을 나타낸다.
이후, 단말은 상기 페이징 정보를 이용하여 이용가능 구간(즉, 페이징 청취 기간(Paging Listening Interval))에서 자신에게 전달되는 페이징 메시지를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 페이징 메시지는 기지국 또는 페이징 제어기를 통해 전송될 수 있다. 즉, 단말은 페이징 메시지를 수신하기 위해 페이징 주기에 따라 무선채널을 모니터한다.
＜페이징 메시지를 통해 M2M 기기를 위한 신뢰성 있는 제어 파라미터 업데이트 방법 1＞
본 발명에서는 기지국이 M2M 기기에게 표 1, 표 2처럼 페이징 메시지를 통해 제어 파라미터를 업데이트 할 수 방안을 제안한다. 그러나, 기지국이 페이징 메시지를 통해 제어 파라미터를 업데이트 하는 경우, M2M 기기가 페이징 메시지를 성공적으로 수신할 수 있도록 하는 방법이 제공되어야 하며, 또한 기지국에서는 M2M 기기가 제어 파라미터들을 제대로 업데이트하였는지를 알 수 있어야 한다.
다음 표 1은 그룹 기반 페이징을 위한 페이징 메시지(예를 들어, AAI-PAG-ADV 메시지) 포맷의 일 예를 나타내고 있다.
표 1
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
기지국은 멀티캐스트 그룹 내의 M2M기기들의 MGID를 변경할 필요가 있는 경우에 다음 표 1등과 같은 페이징 메시지를 M2M 기기에 전송해줘서 (그룹) 위치 업데이트를 트리거링 할 수 있다.
표 1을 참조하면, 페이징 메시지(AAI-PAG-ADV 메시지)는 페이징 그룹에 대한 페이징 정보가 포함되어 있는지 여부를 나타내는 필드(Paging_Group_IDs bitmap 필드)를 포함할 수 있다. 예를 들어, Paging_Group_IDs bitmap 필드가 0으로 설정되면 해당 페이징 그룹 식별자(PGID)에 대한 페이징 정보가 포함되지 않음을 지시하고, 이와 달리 1로 설정되면 PGID에 대한 페이징 정보가 포함되어 있음을 지시할 수 있다. 이외에, AAI-PAG-ADV 메시지는 페이징되는 M2M 그룹을 위한 M2M 그룹 ID를 나타내는 MGID 필드와 액션 타입을 지시하는 액션 비트맵(Action bitmap) 필드를 더 포함할 수 있다. 액션 비트맵 필드가 bit ＃2로 설정되면 이는 위치 업데이트를 위해 레인징을 수행할 것을 지시하는 것일 수 있다. 또한, 액션 비트맵 필드가bit ＃3으로 설정되면 이는 제어 파라미터를 업데이트해야 함을 지시하는 것일 수 있다. 액션 비트맵 필드가 bit ＃3으로 설정되면, AAI-PAG-ADV 메시지는 페이징 이용불가능 구간 필드, 페이징 사이클 필드, MGID 필드 등을 더 포함할 수 있다.
M2M 기기의 프로세서(120)는 수신한AAI-PAG-ADV 메시지에서 액션 비트맵 필드가 예를 들어bit ＃2로 설정되어 있으면 이는 위치 업데이트를 위한 레인징을 수행해야 하는 것으로 알 수 있다. 따라서, 이후 M2M 기기는 위치 업데이트를 위한 레인징 요청 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 위치 업데이트가 성공한 경우, 기지국은 레인징 응답 메시지(예를 들어, AAI-RNG-RSP 메시지) 등을 통해 위치 업데이트가 성공하였음을 알리면서 업데이트된 MGID 정보 등을 포함하여 M2M 기기에게 전송해 줄 수 있다. 즉, M2M 기기는 기지국으로부터 레인징 응답 메시지를 통해 업데이트된 MGID 정보를 수신할 수 있게 된다. 이러한 기지국의 위치 업데이트 응답 메시지인 레인징 응답 메시지의 자세한 내용은 이하의 표 14등에서 알 수 있다.
한편, M2M 기기의 프로세서(120)는 수신한AAI-PAG-ADV 메시지에서 액션 비트맵 필드가 bit ＃3으로 설정되어 있으면 제어 파라미터를 업데이트해야 함을 알 수 있고, 이후 제어 파라미터 업데이트 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
다음 표 2는 표 1과 다른 M2M 페이징 메시지의 포맷의 일 예를 나타내고 있다.
표 2
Figure pct00004
Figure pct00005
표 2를 참조하면, M2M 페이징 메시지는 MGID 필드, 액션 비트맵 필드 등을 포함할 수 있다. 여기서, 액션 비트맵 필드가 예를 들어 Bit ＃2로 설정되면 위치 업데이트를 위한 레인징 수행을 지시하는 것이고, Bit ＃3으로 설정되면 제어 파라미터를 업데이트해야 함을 지시하는 것 일 수 있다.
M2M 기기의 프로세서(120)는 수신한 M2M 페이징 메시지에서 액션 비트맵 필드가 bit ＃2로 설정되어 있으면 이는 위치 업데이트를 위한 레인징을 수행해야 하는 것으로 알 수 있다. 따라서, 이후 M2M 기기는 위치 업데이트를 위한 레인징 요청 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 위치 업데이트가 성공한 경우, 기지국은 레인징 응답 메시지(예를 들어, AAI-RNG-RSP 메시지) 등을 통해 위치 업데이트가 성공하였음을 알리면서 업데이트된 MGID 정보 등을 포함하여 M2M 기기에게 전송해 줄 수 있다. 즉, M2M 기기는 기지국으로부터 레인징 응답 메시지를 통해 업데이트된 MGID 정보를 수신할 수 있게 된다. 이러한 기지국의 위치 업데이트 응답 메시지인 레인징 응답 메시지의 자세한 내용은 이하의 표 14등에서 알 수 있다.
한편, M2M 기기의 프로세서(120)는 수신한AAI-PAG-ADV 메시지에서 액션 비트맵 필드가 bit ＃3으로 설정되어 있으면 제어 파라미터를 업데이트해야 함을 알 수 있고, 이후 제어 파라미터 업데이트 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
본 발명에서는 또한M2M 기기가 페이징 메시지를 통해 제어 파라미터를 업데이트 하고, 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우 오류 핸들링(error handling)하는 방법에 대해 제안한다.
M2M 기기는 자신의 페이징 이용가능 구간(paging available interval) 에서 수퍼프레임 헤더(SFH) 및 페이징 그룹 ID(PGID) 정보 메시지를 확인하여 자신의 페이징 그룹이 변경되었는지 아닌지를 확인할 수 있다. 또한 M2M 기기는 페이징 이용가능 구간에서 페이징 메시지를 수신한다. M2M 기기의 프로세서(120)는 자신의 페이징 청취 구간(paging listening interval)에서 수신한 PGID 정보 메시지에서 자신의 페이징 그룹 ID를 검출하지 못한 경우 페이징 그룹 이 변경되었다고 판단한 후, M2M 기기는 위치 업데이트(location update)를 수행하여 새로운 페이징 파라미터(예를 들어, paging cycle, paging offset, DID, 등)를 할당받을 수 있다.
또한, 기지국은 M2M 기기들의 페이징 청취 구간에 맞춰 PGID 정보 메시지 및 페이징 메시지를 M2M 기기에게 전송해 줄 수 있다. 만약 M2M 기기가 다른 기지국으로 이동하여 PGID 정보와 페이징 메시지를 자신의 페이징 이용가능 구간 동안 수신하지 못하면, M2M 기기의 프로세서(120)는 자신이 다른 페이징 그룹으로 이동하였다고 판단하고 위치 업데이트를 수행하도록 제어할 수 있다. 참고적으로, M2M 기기의 페이징 이용가능 구간 동안 PGID 정보는 항상 전달되며 M2M 기기에 페이징이 되지 않더라도 페이징 메시지 (M2M 기기의 paging group ID bitmap이 0으로 설정됨)는 전달된다.
상술한 M2M 기기의 페이징 메시지 수신 및 위치 업데이트 절차를 본 발명에서 제안하는 페이징 메시지를 통한 신뢰성 있는 제어 파라미터 업데이트와 관련지어 이하에서 설명한다.
일단 페이징 제어기(paging controller)는 유휴모드 M2M 기기들의 페이징 파라미터를 업데이트 하기 위해 자신의 페이징 그룹 영역 내에 있는 기지국에 알린다. 기지국은 유휴모드 M2M 기기들의 업데이트된 페이징 파라미터를 페이징 메시지에 포함시켜 M2M 기기들에게 방송한다. 자신의 페이징 이용가능 구간 동안 페이징 메시지를 수신한 M2M 기기는 업데이트 페이징 파라미터를 적용하여 유휴모드 동작을 수행한다.
페이징 메시지를 수신한 M2M 기기는 업데이트된 파라미터를 업데이트 한 사실을 기지국에 알릴 필요는 없다. 기지국이 방송하는 페이징 메시지는 충분히 강인한(robust) MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨로 전달되기 때문에 채널환경이 급격이 나빠지지 않는 이상 M2M 기기가 성공적으로 수신한다고 가정할 수 있다. 본 발명에서는 M2M 기기가 자신의 페이징 이용가능 구간 동안 업데이트된 페이징 파라미터(또는 다른 제어 파라미터) 를 포함하는 페이징 메시지를 수신한 경우에는 기지국에 확인(confirm) 메시지를 전달하지 않도록 한다.
그러나, M2M 기기의 프로세서(120)는 M2M 기기 자신의 페이징 이용가능 구간에서 수신된 수퍼프레임 헤더(SFH)를 확인하여 서빙 기지국 체크하였지만 PGID 정보 메시지와 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우, M2M 기기는 기지국에 페이징 메시지의 재전송을 요청할 수 있다. M2M 기기는 페이징 이용가능 구간이 종료된 순간 기지국으로 페이징 요청 메시지(예를 들어, AAI-PAG-ADV-REQ 메시지)를 전송하고 이에 대한 응답을 기다린다.
본 발명에서는 M2M 기기가 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우 페이징 메시지의 재전송을 요청하는 유니캐스트 MAC 제어 메시지(Unicast MAC Control) 메시지를 다음 표 3 및 표 4와 같이 정의할 수 있다. 표 3은 페이징 요청 메시지(AAI-PAG-ADV-REQ) 메시지 포맷의 일 예를, 표 4는 페이징 응답 메시지(AAI-PAG-ADV-RSP 메시지) 포맷의 일 예를 나타낸다.
표 3
Figure pct00006
표 4
Figure pct00007
기지국은 M2M 기기에게 AAI-PAG-ADV-RSP 메시지를 전송할 때 MCEH(MAC Control Extended header)에 폴(poll) bit 1로 설정하여 M2M 기기로부터 ACK (MAEH(MAC Control Ack Extended header) 또는 AAI-MSG-ACK 메시지)을 수신할 수 있다. 여기서, AAI-MSG-ACK 메시지는 MAC control message의 수신을 지시하기 사용되는 메시지이다.
도 2는M2M 기기가 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우 페이징 메시지의 재전송을 요청하는 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 M2M 기기의 페이징 메시지 미수신시 복구 방법에 관한 것이다. 도 2를 참조하면, M2M 기기는 기지국으로부터 자신의 페이징 이용가능 구간에서 수퍼프레임 헤더를 수신할 수 있다(S210). 그리고, M2M 기기의 프로세서(120)는 수신한 수퍼프레임 헤더를 확인하여 서빙 기지국 ID인지 여부를 확인할 수 있다(S220). 또한, M2M 기기의 프로세서(120)는 PGID 정보 메시지를 확인하여 자신의 PGID를 확인할 수 있다. M2M 기기는 페이징 이용가능 구간 동안 페이징 메시지를 수신하지 못할 수도 있는데, 그러면M2M 기기는 페이징 메시지의 재전송을 요청하는 페이징 요청 메시지(예를 들어, AAI-PAG-ADV-REQ 메시지)를 기지국으로 전송할 수 있다(S230). 이후, 기지국은 페이징 요청 메시지(AAI-PAG-ADV-REQ 메시지)에 대한 응답으로 M2M 기기로 페이징 응답 메시지(AAI-PAG-ADV-RSP 메시지)를 전송할 수 있다(S240).
AAI-PAG-ADV-RSP 메시지에는 기지국이 이전에 전송한 AAI-PAG-ADV 메시지에 포함된 파라미터가 포함될 수 있다. 기지국은 AAI-PAG-ADV-RSP 메시지에 MCEH 의 폴 비트(poll bit)를 1로 설정하여 M2M 기기로부터 ACK신호를 수신할 수 있도록 할 수 있다. M2M 기기는 AAI-PAG-ADV-RSP 메시지를 수신하고 MCEH 의 폴 비트(poll bit) 가 1로 설정되어 있음을 확인하고 기지국에 AAI-MSG-ACK 메시지를 전송할 수 있다(S250).
도 3은 M2M 기기가 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우 페이징 메시지의 재전송을 요청하는 다른 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 M2M 기기가 자신의 페이징 이용가능 구간에 수퍼프레임 헤더를 확인하여 다른 기지국으로 이동함을 확인하고 동시에 PGID 정보 메시지와 페이징 메시지를 수신하지 못하여 위치 업데이트를 수행하는 방법에 관한 것이다.
도 3을 참조하면, M2M 기기는 자신의 페이징 이용가능 구간에서 기지국으로부터 수퍼프레임 헤더(SFH)를 수신할 수 있고(S310), M2M 기기는 수퍼프레임 헤더를 확인하여 서빙기지국 ID 인지 여부를 확인할 수 있다(S320). 만약, 서빙 기지국이 아닌 다른 기지국 ID으로 확인되면, M2M 기기는 페이징 이용가능 구간 동안PGID 정보 메시지와 페이징 메시지를 수신하였는지 여부를 확인할 수 있다(S330). 만약, M2M 기기가 PGID 정보 메시지와 페이징 메시지를 수신하지 못하였다면 자신이 다른 페이징 그룹으로 이동하였다고 판단할 수 있다(S330). 이후, M2M 기기는 기지국에 레인징 요청 메시지(예를 들어, AAI-RNG-REQ 메시지)를 전송하여 위치 업데이트를 수행할 수 있다(S340). M2M 기기의 레인징 요청 메시지에 대한 응답으로, 기지국은 M2M 기기에게 레인징 응답 메시지(예를 들어, AAI-RNG-RSP 메시지)를 전송할 수 있다(S350).
또한 본 발명에서는 유휴모드 위치 업데이트 메시지(예를 들어, AAI-RNG-REQ/RSP) 메시지를 통해 페이징 메시지의 미수신으로 인한 재전송을 요청할 수 있도록 하는 방법을 제안한다. 즉 M2M 기기가 이 페이징 메시지를 수신하지 못하고 놓쳤다고(miss) 판단한 경우 M2M 기기는 레인징 목적 지시(Ranging Purpose Indication)를 예를 들어 0b1110 = AAI-PAG-ADV 메시지를 요청하기 위한 유휴모드 위치 업데이트로 설정한 레인징 요청 메시지(예를 들어, AAI-RNG-REQ) 메시지를 기지국에 전송할 수 있다. 이때 전송하는 레인징 요청 메시지 포맷의 일 예는 다음 표 5와 같다.
표 5
Figure pct00008
레인징 목적 지시(Ranging Purpose Indication)가 0b1110 = AAI-PAG-ADV 메시지를 요청하기 위한 유휴모드 위치 업데이트로 설정된 레인징 요청 메시지를 수신한 기지국은 응답으로 위치 업데이트 응답을 예를 들어 0x6 = 위치 업데이트 성공 및 AAI-PAG-ADV 메시지 재전송을 지시하는 것으로 설정한 레인징 응답 메시지(예를 들어, AAI-RNG-RSP)를 M2M 기기에게 전송하고 페이징 메시지(AAI-PAG-ADV) 메시지를 재전송할 수 있다. 이때 AAI-RNG-RSP 메시지 포맷의 일 예를 나타내는 표 6에서와 같이, 기지국이 M2M 기기에게 AAI-PAG-ADV메시지를 재전송하는 프레임 또는 서브프레임(frame or subframe) 번호를 포함시켜 AAI-RNG-RSP 메시지를 전송할 수 있다. 즉 M2M 기기는 AAI-RNG-RSP 메시지에 포함된 AAI-PAG-ADV 재전송 프레임에서 기지국이 재전송하는 AAI-PAG-ADV 메시지를 수신할 수 있다.
표 6
Figure pct00009
다음 표 7은 표 6과 다른 또 다른 AAI-RNG-RSP 메시지 포맷의 일 예를 나타내고 있다.
마찬가지로, AAI-RNG-RSP메시지를 통해 수신하지 못한 페이징 메시지에 포함된 파라미터를 포함하여 기지국은 M2M 기기에 AAI-RNG-RSP 메시지를 전송할 수 있다.
표 7
Figure pct00010
도 4는 M2M 기기가 위치 업데이트를 통해 AAI-PAG-ADV 메시지의 재전송을 요청하는 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, M2M 기기는 기지국으로부터 자신의 페이징 이용가능 구간에서 수퍼프레임 헤더를 수신할 수 있다(S410). 그리고, M2M 기기의 프로세서(120)는 수신한 수퍼프레임 헤더를 확인하여 서빙 기지국 ID인지 여부를 확인할 수 있다(S420). 또한, M2M 기기의 프로세서(120)는 PGID 정보 메시지를 확인하여 자신의 PGID를 확인할 수도 있다. M2M 기기는 페이징 이용가능 구간 동안 페이징 메시지를 수신하지 못할 수도 있는데, 그러면M2M 기기는 페이징 메시지의 재전송을 요청할 수 있다(S430). 여기서, M2M 기기가 기지국에 페이징 메시지의 재전송을 요청하는 경우를 몇 가지 시나리오로 설명한다.
＜Case 1: 기지국이 페이징할 M2M 기기가 없더라도 M2M 기기의 페이징 청취 구간(Paging Listening Interval)에 항상 페이징 메시지를 전달하는 시나리오＞
M2M 기기는 자신의 페이징 청취 구간에 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우, 앞서 언급한 방식대로 위치 업데이트 (즉, 레인징 목적 지시를 0b110으로 설정하여 AAI-RNG-REQ 메시지를 전송)를 통해 페이징 메시지의 재전송을 기지국에 요청할 수 있다(S430).
한편, M2M 기기의 빈번한 위치 업데이트를 방지하기 위해 미리 정의한 임계 횟수(threshold) 이상 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우에 한해 위치 업데이트를 통한 페이징 메시지의 재전송을 요청할 수 있도록 할 수 있다. 임계 횟수는 유휴모드 개시(idle mode initiation) 시 AAI-DREG-RSP 메시지 등을 통해 기지국이 M2M 기기에 알려줄 수 있다. 예를 들어, 유휴모드 개시 시 AAI-DREG-RSP 메시지를 통해 임계 횟수 3(threshold 3)으로 값을 할당 받은 경우, 만약 M2M 기기가 3번의 페이징 사이클(paging cycle) 내 페이징 청취 구간에서 모두 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우에 한하여 기지국에 페이징 메시지 재전송을 요청하는 AAI-RNG-REQ 메시지를 전송할 수 있다. 이를 통해, M2M 기기의 빈번한 위치 업데이트(페이징 메시지 재전송을 위한 위치 업데이트)를 방지할 수 있다. 페이징 메시지 재전송 요청을 위한 임계 횟수 값은 M2M 기기 별로 상이하게 할당 할 수 있다. 즉, M2M 기기의 서비스 특성 (상향링크 트래픽, 하향링크 트래픽 전송 주기 등)에 따라 다른 값을 네트워크가 할당할 수도 있다.
다음 표 8은 페이징 메시지 재전송을 요청하기 위한 임계 횟수에 관한 정보를 포함하는 AAI-DREG-RSP 메시지 포맷의 일 예를 나타낸다.
표 8
Figure pct00011
상기 표 8에서 페이징 재전송 임계횟수를 바탕으로 새로운 위치 업데이트 조건(location update condition)을 정의할 수 있다. M2M 기기는 임계 횟수만큼 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우, 기지국에 AAI-RNG-REQ 메시지 (표 5에서와 같이 레인징 목적 지시 필드를 0b1110으로 설정) 를 전송하여 위치 업데이트를 수행할 수 있다.
＜Case 2: 기지국은 페이징 할 M2M 기기가 없는 경우, 페이징 청취 구간에 페이징 메시지를 전달하지 않는 시나리오＞
상기case 1에서 임계 횟수를 설정한 시나리오에서는 페이징 할 M2M 기기가 없는 경우에도 페이징 메시지를 항상 전달해야 하는 오버헤드가 발생한다. 따라서 본 발명에서는 이러한 오버헤드를 줄이기 위해 기지국이 M2M 기기에 페이징 메시지를 전달하기 전에 페이징 메시지가 오는지 오지 않는지를 지시(indication)해 줄 수 있는 방안을 제안한다. 즉, PGID 정보에 비트 크기의 비트맵을 정의하여 페이징 메시지의 전송 유무를 지시할 수 있다. 지시가 4 비트인 다음과 같다.
IEEE 802. 16m 시스템에서 유휴모드에서 유휴모드 M2M 기기는 등록해제 식별자(Deregistration ID, DID) mod m (m은1, 2, 3, 4) 연산을 통해 페이징 청취 구간 내에서 페이징 메시지를 수신할 프레임을 암시적으로 알 수 있다. 따라서 4 비트 지시 비트맵을 M2M 기기가 모니터링하는 프레임 별로 페이징 메시지의 전송 유무를 지시(indication) 할 수 있다. M2M 기기는 PGID 정보 내에 4 비트 지시 비트맵을 확인하여 자신에게 전송되는 페이징 메시지가 있는지 없는지를 알 수 있다. 예를 들어, DID modulo m 연산을 통해 자신이 모니터 해야 하는 프레임이 2 번째 프레임인 경우, M2M 기기는 PGID 정보 메시지의 4 비트 지시 비트맵의 2번째 비트를 확인하여 자신에게 전송되는 페이징 메시지의 유무를 확인할 수 있다.
다른 실시 예로, 본 발명에서 제안한 페이징 프레임 지시 비트맵 크기는 종래 PGID 정보 메시지에서 전달되는 m값의 크기와 동일하게 정의될 수 있다. 예를 들어 m 값이 1인 경우 페이징 프레임 지시는 1 비트로 포함되며 m 값이 2인 경우 비트맵 크기는2 비트, m 값이 3인 경우 비트맵 크기는 3, m 값이 4인 경우 비트맵 크기는 4가 된다. 종래 PGID 정보 메시지에서 전달되는 m 값은 M2M 기기가 자신에게 전달되는 페이징 메시지가 전송되는 프레임을 결정하기 위해 사용하는 값이다. M2M 기기는 DID modulo m 연산에 의해 나온 나머지 값을 바탕으로 자신에게 전달되는 페이징 메시지가 오는 프레임 번호(혹은 인덱스)를 알 수 있다.
또 다른 실시 예로, 페이징 지시를 비트맵이 아닌 1비트 지시(1 bit indication)으로 정의 하여 사용할 수도 있다. 즉 M2M 기기의 프로세서(120)는 PGID 정보에서 페이징 지시 파라미터가 1로 설정되었음을 확인한 경우 자신의 페이징 청취 구간에서 에서 페이징 메시지를 모니터할 수 있다.
다음 표9는 본 발명에서 제안하는 페이징 지시 비트맵(paging indication bitmap)을 포함하는 PGID 정보 메시지 포맷의 일 예를 나타낸 표이다.
표 9
Figure pct00012
표 9를 참조하면, PGID 정보 메시지는 4 비트 크기의 페이징 지시 비트맵 필드를 포함할 수 있다. M2M 기기는 4 비트 크기의 페이징 지시 비트맵 필드를 포함하는 PGID 정보 메시지를 수신하여, 페이징 메시지가 페이징 청취 구간의 몇 번째 프레임에 오는 지를 알 수 있다.
다음 표 10은 PGID 정보 메시지 포맷의 다른 실시 예를 나타낸 표이다.
표 10
Figure pct00013
표 10을 참조하면, 표 9와 달리 PGID 메시지는 1 비트 크기의 파라미터를 정의하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 페이징 지시 필드가 0으로 설정되면 페이징 청취 구간에 페이징 메시지가 전송되지 않음을 지시하는 것이고, 반대로 페이징 지시 필드가 1로 설정되면 페이징 청취 구간에 페이징 메시지가 전송됨을 지시해 주는 것이다.
다음 표 11은 PGID 정보 메시지 포맷의 또 다른 실시예를 나타낸 표이다.
표 11
Figure pct00014
표 11을 참조하면, PGID 정보 메시지는 페이징 청취 구간에서 페이징 메시지가 언제 전송되는지를 알려주는 페이징 지시 비트맵 필드뿐만 아니라 멀티캐스트 트래픽 지시 필드를 더 포함할 수 있다. 여기서, 멀티캐스트 트래픽 지시 필드가 0으로 설정되면 멀티캐스트 트래픽이 전달되지 않음을 지시하는 것이고, 반대로 멀티캐스트 트래픽 지시 필드가 1로 설정되면 멀티캐스트 트래픽이 전달됨을 지시하는 것이다. M2M 기기는 표 11과 같은 PGID 정보 메시지를 수신하여 멀티캐스트 트랙픽이 전송되는지 여부에 대한 정보도 추가적으로 알 수 있게 된다.
M2M 기기는 PGID 정보 메시지의 4 비트 지시 비트맵을 통해 페이징 메시지가 전송되는 사실을 확인하였음에도 자신의 페이징 청취 구간에서 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우에는, 위치 업데이트를 통해 페이징 메시지의 재전송을 기지국에 요청할 수 있다.
본 발명에서는 기지국이 M2M 기기의 페이징 청취 구간(현재 수퍼프레임)에 전송할 페이징 메시지가 없을 경우 다음 표 12처럼 전송할 페이징 메시지가 없음을 지시해 주는 필드를 더 포함시켜 M2M 기기에게 전송해 줄 수 있다. 표 12는 PGID 정보 메시지 포맷의 또 다른 실시예를 나타낸다.
표 12
Figure pct00015
표 12를 참조하면, PGID 메시지는 현재 수퍼프레임에서 M2M 기기에게 전송하는 페이징 메시지가 있는지 여부를 알려주는 페이징 메시지 지시 필드를 포함할 수 있다. M2M 기기의 프로세서(120)는 이 페이징 메시지 지시 필드를 디코딩하여 현재 수퍼프레임에서 페이징 메시지가 전송되는지 여부를 확인할 수 있다. M2M 기기의 프로세서(120)는 자신의 페이징 청취 구간에 PGID 정보 메시지를 통해 페이징 메시지가 전송되지 않음을 확인한 경우(예를 들어, 페이징 메시지 지시 필드를 통해), 페이징 이용불가능 구간으로 진입하여 파워를 절약할 수 있도록 제어할 수 있다.
제어 파라미터 업데이트 지시(또는 페이징 파라미터 업데이트 지시)를 통한 Group wise 페이징 업데이트 방법을 설명한다.
본 발명에서는 앞서 언급한 바와 같이 그룹 페이징 방식을 통해 M2M 기기의 페이징 파라미터를 업데이트 하는 방안을 제안하였다. 또한 페이징 메시지를 수신하지 못한 M2M 기기의 경우 위치 업데이트를 통해 놓친(miss) 페이징 메시지를 다시 수신할 수 있는 방안을 제안하였다. 그러나, 페이징 파라미터 업데이트 또는 제어 파라미터 업데이트 목적 이외의 용도로 M2M 기기를 페이징할 경우 M2M 기기는 자신의 페이징 사이클(paging cycle)내에서 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우, 위치 업데이트를 수행하지 않고 다음 페이징 사이클에서 페이징 메시지를 수신하여도 문제가 없다. 따라서 본 발명에서는 기지국이 전송하는 페이징 메시지가 일반 페이징 용도인지 아니면 제어 파라미터 업데이트 또는 페이징 파라미터 업데이트 용도인지를 구분해 줄 수 있는 1 비트 지시 필드를 제안한다.
즉, 기지국이 M2M 기기의 제어 파라미터 파라미터 또는 페이징 파라미터 업데이트 용도로 페이징 메시지를 전달할 때 페이징 메시지를 전달하기 전 PGID 정보 메시지를 통해 제어 파라미터 업데이트 또는 페이징 파라미터 업데이트 용도로 페이징 메시지를 전달할 것을 지시할 수 있다. 다음 표 13은 PGID 정보 메시지 포맷의 또 다른 실시예를 나타낸 표이다.
표 13
Figure pct00016
표 13을 참조하면, PGID 정보 메시지는 M2M 기기의 제어 파라미터(혹은 페이징 파라미터) 업데이트를 위한 목적의 페이징 메시지를 기지국이 현재 수퍼프레임에서 전송함을 지시해 주는 제어 파라미터(혹은 페이징 파라미터) 지시 필드를 포함할 수 있다. M2M 기기가 페이징 청취 구간(paging listening interval)에서 표 13과 같은 PGID 정보 메시지를 통해 현재 수퍼프레임에서 제어 파라미터 업데이트(또는 페이징 파라미터 업데이트) 목적으로 페이징 메시지가 전달됨을 지시받으면, M2M 기기의 프로세서(120)는 페이징 메시지를 수신하여 업데이트된 파라미터를 업데이트 할 수 있다. 업데이트된 파라미터의 적용시기는 다음 페이징 사이클이 될 수 있다. 제어 파라미터 업데이트를 지시 받았음에도 불구하고 자신의 페이징 청취 구간 동안 페이징 메시지를 수신하지 못한 M2M 기기는 현재 페이징 청취 구간까지 기다린 후 위치 업데이트를 수행한다. 그리고, M2M 기기는 위치 업데이트 응답 메시지(예를 들어, AAI-RNG-RSP 메시지)를 통해 업데이트된 파라미터를 수신할 수 있다.
또 다른 방안으로 M2M 기기는 자신의 현재 페이징 청취 구간 동안 페이징 메시지를 수신하지 못하여 다음 페이징 사이클의 페이징 청취 구간까지 기다린 후 그때까지도 페이징 메시지를 수신하지 못하였을 경우, 위치 업데이트를 수행하고 위치 업데이트 응답 메시지(예를 들어, AAI-RNG-RSP 메시지)를 통해 업데이트된 제어 파라미터를 수신할 수 있다.
다음 표 14는 위치 업데이트 응답 메시지인 AAI-RNG-RSP 메시지 포맷의 일 예를 나타낸다.
표 14
Figure pct00017
M2M 기기가 페이징 메시지를 놓쳐서(miss) 업데이트된 파라미터를 수신하지 못한 경우에, 기지국이 업데이트된 파라미터를 위치 업데이트 응답(AAI-RNG-RSP) 메시지를 통해 업데이트 할 수 있다. AAI-RNG-RSP 메시지는 위치 업데이트 응답(Location Update Response) 필드를 포함할 수 있고, 위치 업데이트 응답 필드가 예를 들어 0x0로 설정되면 위치 업데이트가 성공이었음을 지시하는 것이고, 위치 업데이트가 성공되면, 기지국은 AAI-RNG-RSP 메시지에 새로운 페이징 사이클을 나타내는 New paging cycle 필드, 새로운 페이징 옵셋을 나타내는 New paging offset 필드, M2M 그룹 ID를 나타내는 MGID 필드를 포함시켜 M2M 기기에게 전송해 줄 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
산업상 이용가능성
3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 등 다양한 통신 시스템에서 산업상으로 이용가능하다.

Claims (12)

  1. 무선통신 시스템에서 기지국이 파라미터 업데이트 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    특정 M2M(Machine to Machine) 그룹에 속하는 적어도 하나의 M2M 기기에게 위치 업데이트를 수행해야 함을 지시하는 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 적어도 하나의 M2M 기기로 전송하는 단계;
    상기 적어도 하나의 M2M 기기로부터 위치 업데이트를 위한 제 2 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 메시지에 대한 응답으로서 제 3 메시지를 상기 적어도 하나의 M2M 기기로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제 3 메시지는 상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 적어도 하나의 M2M 기기에 대한 새로운 M2M 그룹 식별자 정보를 포함하는, 파라미터 업데이트 정보 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 페이징 메시지이고 상기 제 2 메시지는 레인징 요청 메시지이며 상기 제 3 메시지는 레인징 응답 메시지인, 파라미터 업데이트 정보 전송 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 적어도 하나의 M2M 기기는 유휴모드(idle mode)로 동작중인, 파라미터 업데이트 정보 전송 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 페이징 메시지는 M2M 그룹 기반 페이징 메시지에 해당하는, 파라미터 업데이트 정보 전송 방법.
  5. 무선통신 시스템에서 M2M(Machine to Machine) 기기가 파라미터 업데이트 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 M2M 기기가 위치 업데이트를 수행해야 함을 지시하는 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로 위치 업데이트를 위한 제 2 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 상기 제 2 메시지에 대한 응답으로서 제 3 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 제 3 메시지는 상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기M2M 기기에 대한 새로운 M2M 그룹 식별자 정보를 포함하는, 파라미터 업데이트 정보 수신 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 페이징 메시지이고 상기 제 2 메시지는 레인징 요청 메시지이며 상기 제 3 메시지는 레인징 응답 메시지인, 파라미터 업데이트 정보 수신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 M2M 기기는 유휴모드(idle mode)로 동작중인, 파라미터 업데이트 정보 수신 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 페이징 메시지는 M2M 그룹 기반 페이징 메시지에 해당하는, 파라미터 업데이트 정보 수신 방법.
  9. 무선통신 시스템에서 파라미터 업데이트 정보를 전송하는 기지국에 있어서,
    특정 M2M(Machine to Machine) 그룹에 속하는 적어도 하나의 M2M 기기에게 위치 업데이트를 수행해야 함을 지시하는 정보를 포함하는 제 1 메시지를 상기 적어도 하나의 M2M 기기로 전송하는 송신기; 및
    상기 적어도 하나의 M2M 기기로부터 위치 업데이트를 위한 제 2 메시지를 수신하는 수신기를 포함하되,
    상기 송신기는 상기 제 2 메시지에 대한 응답으로서 제 3 메시지를 상기 적어도 하나의 M2M 기기로 더 전송하며,
    상기 제 3 메시지는 상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 적어도 하나의 M2M 기기에 대한 새로운 M2M 그룹 식별자 정보를 포함하는, 기지국.
  10. 무선통신 시스템에서 파라미터 업데이트 정보를 수신하는 M2M(Machine to Machine) 기기에 있어서,
    기지국으로부터 특정 M2M 그룹에 속하는 상기 M2M 기기가 위치 업데이트를 수행해야 함을 지시하는 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 수신기; 및
    상기 기지국으로 위치 업데이트를 위한 제 2 메시지를 전송하는 송신기를 포함하되,
    상기 수신기는 상기 기지국으로부터 상기 제 2 메시지에 대한 응답으로서 제 3 메시지를 더 수신하며,
    상기 제 3 메시지는 상기 특정 M2M 그룹에 속하는 상기M2M 기기에 대한 새로운 M2M 그룹 식별자 정보를 포함하는, M2M 기기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 페이징 메시지이고 상기 제 2 메시지는 레인징 요청 메시지이며 상기 제 3 메시지는 레인징 응답 메시지인, M2M 기기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 페이징 메시지는 M2M 그룹 기반 페이징 메시지에 해당하는, M2M 기기.
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