KR20140088137A - 페이징 동안 셀들의 수의 감소 - Google Patents

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KR20140088137A
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알까뗄 루슨트
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Abstract

적어도 하나의 예시의 실시예는 페이징 메시지 제어기를 개시한다. 페이징 메시지 제어기는 처리기 및 연관 메모리를 포함한다. 처리기는 이용자 장비(UE)에 대한 페이징 메시지의 표시를 획득하는 것으로서, 상기 표시는 페이징 메시지가 UE를 페이징하기 위해 셀들의 제 1 세트의 적어도 하나의 목적지 셀에 포워딩되어야 함을 나타내는, 상기 표시를 획득하고, 표시에 응답하여 UE를 페이징하기 위한 페이징 메시지를 셀들의 제 2 세트의 적어도 하나의 목적지 셀에 포워딩되도록 구성된다.

Description

페이징 동안 셀들의 수의 감소{REDUCTION OF THE NUMBER OF CELLS DURING PAGING}
본 발명은 처리기 및 연관 메모리를 포함하는 페이징 메시지 제어기에 관한 것이다.
현재의 무선 통신 시스템들은 범용 원격통신 시스템(Universal Telecommunications System; UMTS), 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution; LTE) 및 와이파이(Wi-Fi) 같은 IEEE 802.11 서비스들과 같은 다중 라디오 액세스 기술들로 특징지어질 수 있다.
멀티-모드 이용자 장비(UE)는 2개 이상의 라디오 액세스 기술들과 호환가능한 능력들을 가질 수 있다.
무선 네트워크에 있어서, 이동성 관점에서, UE는 다음의 세 가지 모드들 중 하나의 모드일 수 있다: 접속/활성, 분리/비활성 또는 유휴/슬립. 규정에 의해, UE가 스위치 오프되거나 UE가 막 스위치 온되어 네트워크를 탐색 및 등록하는 처리를 할 때, UE는 분리 모드이다.
분리 모드에서, UE의 위치는 알려져 있지 않다. 활성 모드에서, UE는 네트워크에 등록하고 기지국과의 라디오 접속을 가지며, 이것은 무선 네트워크로 하여금 UE가 어느 셀에 속하는지를 알 수 있게 하고 기지국으로 하여금 UE와 데이터를 교환할 수 있게 한다.
유휴 모드에서, UE는 데이터를 송신하거나 수신하지 않는다. 유휴 모드에서, 네트워크의 높은 레벨의 노드들(예를 들면, LTE에서의 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity; MME) 및 UMTS에서의 서빙 일반 패킷 라디오 서비스 지원 노드(Serving General Packet Radio Service Support Node; SGSN))만 UE의 대략적인 위치를 알고 있다.
UMTS에서의 라우팅 영역들(RA) 및 LTE에서의 추적 영역들(TAs)은 UE의 대략적인 위치를 결정하기 위해 이용된다. 각 라우팅 영역 또는 추적 영역은 다수의 셀들로 이루어진다. 활성 모드에서, UE는 UMTS에서의 현재 라우팅 영역 식별자 또는 LTE에서의 추적 영역 식별자를 기록함으로써 그 자신의 위치를 추적한다.
UE의 라우팅 영역이 변경될 때, UE는 UMTS에서의 SGSN을 업데이트한다.
LTE에서 UE로부터 네트워크로의 업데이트 시그널링 메시지들의 수를 감소시키기 위해, 다수의 기술들이 이용된다. MME는 각 UE에 대한 추적 영역들의 목록을 저장한다. UE가 단순히 목록 내에서 추적 영역들을 변경하면, 추적 영역 업데이트 처리는 수행되지 않고 추적 영역 업데이트 메시지들도 UE에서 생성되지 않는다. 이것은 각 추적 영역에 포함된 셀들의 수를 확대하는 것과 동일한 효과를 갖는다.
UMTS 및 다른 라디오 액세스 기술들은 LTE와 공존할 것이고 UE들은 다중 라디오 액세스 기술들을 다룰 수 있기 때문에, LTE는 라우팅 영역 및 추적 영역 모두를 각 UE에 할당함으로써 시그널링 메시지들 중 일부를 제거한다. 결과적으로, UE가 (상이한 라디오 액세스 기술들, 예를 들면, UMTS 또는 LTE에 의해) 라우팅 영역 또는 추적 영역에 속하는 셀들 내에서 이동하고 있다면, 업데이트 메시지들은 필요하지 않다. 새로운 데이터 트래픽이 UE에 도달할 때, UE는 두 라디오 액세스 기술들로 기지국에 의해 동시에 페이징되고, UE가 응답하는 라디오 액세스 네트워크에 의존하여 데이터 트래픽은 그 라디오 액세스 네트워크를 통해 포워딩(forwarding)된다. 이 처리는 LTE에서 "유휴 모드 시그널링 감소 기능"이라고 하며 3GPP TS 23.401-v9.4.0인 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network ) 액세스를 위한 GPRS ( General Packet Radio Service ) 인핸스먼트들(릴리스 9)(2010년 3월)에 명시되어 있다.
UE에 대한 호 또는 메시지가 도달하고 UE가 유휴/슬립 모드에 있다는 것을 무선 네트워크가 알고 있을 때, 네트워크는 UE를 깨워서 네트워크와의 접속을 확립하기 위한 페이징 처리를 이용한다. UE가 분리/비활성 모드일 때, 무선 네트워크는 UE가 어디에 있는지에 관한 어떠한 정확한 정보도 가지고 있지 않고, 따라서, 페이징 처리가 이용되지 않는다.
본 발명의 목적은 처리기 및 연관 메모리를 포함하는 페이징 메시지 제어기를 제공하는 것이다.
네트워크 용량의 상당한 부분은 메시지들을 시그널링하기 위해 이용된다. 셀룰러 네트워크들에서 시그널링 비용을 줄이기 위해, 예시의 실시예들은 셀룰러 네트워크의 라디오 액세스 네트워크에서 전체 시그널링 메시지 부하를 감소시키기 위해 페이징 메시지 부하를 감소시킨다. 예를 들면, LTE에서, MME는 각 UE에 대한 추적 영역들의 목록을 보유한다. UE가 추적 영역들의 목록 내에서 추적 영역들을 변경하면, 추적 영역 업데이트 처리는 행해지지 않고 추적 영역 업데이트 메시지들도 UE에서 생성되지 않는다. 이 처리는 각 추적 영역에 포함된 셀들의 수를 확장하는 것과 동일한 효과를 갖는다.
예시의 실시예들은 UE의 셀 레벨 위치 정보를 주기적으로 모으도록 구성되는 추적 애플리케이션 서버(T-AS)를 개시한다. 셀 레벨 위치 정보는 페이징 영역들을 감소시키기 위해서 페이징 처리를 개시하는 네트워크 소자로 송신된다. 셀룰러 네트워크에서 추적 영역 업데이트 메시지들에 대한 부하를 감소시키기 위해, UE는 그 부근에서 클러스터 헤드(CH)라고 하는 선택된 모바일 노드에 그의 위치를 보고하기 위해 부 라디오 인터페이스(예를 들면, 와이-파이)를 이용한다. 따라서, UE는 주 인터페이스가 오프 상태이거나 유휴 모드에 있을 때 셀 레벨 위치 정보를 보고할 수 있다. CH 노드는 이어서 그 부근의 모든 노드들을 대신하여 추적 애플리케이션 서버(T-AS)를 접촉함으로써, 부 라디오 인터페이스에 대한 다수의 추적 영역 메시지들을 오프로드(offload)한다.
추적 영역 메시지들의 결과로서, 페이징 영역이 감소되고, 따라서, 추적 영역 메시지들의 높은 부하를 유발하는 일 없이 셀룰러 네트워크에서 페이징 메시지 부하가 감소된다.
적어도 하나의 예시의 실시예는 페이징 메시지 제어기를 개시한다. 페이징 메시지 제어기는 처리기 및 연관 메모리를 포함한다. 처리기는 이용자 장비(UE)에 대한 페이징 메시지의 표시를 획득하도록 구성되고, 이 표시는 UE를 페이징하기 위해 셀들의 제 1 세트의 적어도 하나의 목적지 셀에 페이징 페시지가 포워딩되어야 함을 나타내고, 표시에 응답하여 셀들의 제 2 세트의 적어도 하나의 목적지 셀에 UE를 페이징하기 위한 페이징 메시지를 포워딩하도록 구성된다.
셀들의 제 1 세트는 라우팅 영역 또는 추적 영역의 모들 셀들로 이루어질 수 있다.
셀들의 제 2 세트는 셀들의 제 1 세트보다 작거나, 셀들의 제 1 세트의 서브세트이거나, 셀들의 제 1 세트의 서브세트이고 셀들의 제 1 세트보다 작을 수 있다.
페이징 메시지 제어기는 추적 애플리케이션 서버로부터 셀들의 제 2 세트를 수신하도록 구성된다.
셀들의 제 2 세트는 시간 기간에 UE에 의해 방문된 셀들의 그룹을 식별하기 위한 것일 수 있다. 시간 기간은 UE가 RAN에 마지막으로 접속된 이후의 시간일 수 있다.
페이징 메시지 제어기는 또한 연관 추적 애플리케이션 서버(T-AS)를 포함할 수 있고, 연관 T-AS는 셀 레벨 위치 정보를 수신하도록 구성된다. 셀 레벨 위치 정보는 UE에 대한 이용자 장비-셀 식별자(UE-셀 식별자) 매핑을 식별한다. T-AS는 또한 UE-셀 식별자 매핑의 셀 식별자에 기초하여 UE에 대한 셀들의 제 2 세트를 업데이트하도록 구성된다.
연관 T-AS는 UTRAN 인터페이스, LTE 네트워크 인터페이스, 또는 IEEE 802.11 네트워크 인터페이스를 통해 셀 레벨 위치 정보를 수신하도록 구성된다.
표시는 페이징 메시지가 라우팅 영역 또는 추적 영역에 있는 셀들의 목록에 포워딩되어야 함을 나타낼 수 있다. 처리기는 표시를 수정하도록 구성된다. 그렇게 수정된 표시는 페이징 메시지가 셀들의 제 2 세트에 포워딩되어야 함을 나타낸다.
표시는 페이징 메시지가 셀들의 제 1 세트의 제 1 셀에 포워딩되어야 함을 나타낼 수 있다. 처리기는 셀들의 제 1 세트의 제 1 셀이 또한 셀들의 제 2 세트의 멤버인지의 여부에 기초하여 UE를 페이징하기 위한 페이징 메시지를 필터링하도록 구성된다.
표시는 제 1 셀에 대한 페이징 메시지일 수 있고, 처리기는 제 1 셀이 셀들의 제 2 세트의 멤버일 때 페이징 메시지를 포워딩하도록 구성된다.
처리기는 제 1 셀이 셀들의 제 2 세트의 멤버가 아닐 때 페이징 메시지를 억제하도록 구성된다.
처리기는 UE가 적어도 하나의 포워딩된 페이징 메시지를 수신하였는지를 결정하고, 그 결정이 UE가 적어도 하나의 포워딩된 페이징 메시지를 수신하지 않은 것으로 결정할 때 억제되었던 적어도 하나의 페이징 메시지를 송신하도록 구성된다.
적어도 또 다른 예시의 실시예는 라디오 액세스 네트워크(RAN)에서 페이징을 제어하는 방법을 개시한다. 방법은 이용자 장비(UE)에 대한 페이징 메시지의 표시를 페이징 제어기에서 획득하는 단계를 포함한다. 표시는 적어도 하나의 페이징 메시지가 UE를 페이징하기 위해 셀들의 제 1 세트의 적어도 하나의 목적지 셀에 포워딩되어야 함을 나타낸다. 방법은 또한 표시에 응답하여 페이징 제어기에서 UE를 페이징하기 위한 페이징 메시지를 셀들의 제 2 세트의 적어도 하나의 목적지 셀에 포워딩하는 단계를 포함한다.
셀들의 제 1 세트는 라우팅 영역 또는 추적 영역의 모들 셀들로 이루어질 수 있다.
셀들의 제 2 세트는 셀들의 제 1 세트보다 작거나, 셀들의 제 1 세트의 서브세트이거나, 셀들의 제 1 세트의 서브세트이고 셀들의 제 1 세트보다 작을 수 있다.
셀들의 제 2 세트는 추적 애플리케이션 서버로부터 수신되고 시간 기간에 UE에 의해 방문된 셀들의 그룹을 식별한다.
방법은 또한 추적 애플리케이션 서버(T-AS)에서 셀 레벨 위치 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있고, 셀 레벨 위치 정보는 UE에 대한 이용자 장비-셀 식별자(UE-셀 식별자) 매핑을 식별하고, 이 방법은 또한 T-AS에서 UE-셀 식별자 매핑의 셀 식별자에 기초하여 UE에 대한 셀들의 제 2 세트를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.
셀 레벨 위치 정보는 UTRAN 인터페이스, LTE 네트워크 인터페이스, 또는 IEEE 802.11 네트워크 인터페이스를 통해 수신된다.
표시는 페이징 메시지가 라우팅 영역 또는 추적 영역에 있는 셀들의 목록에 포워딩되어야 함을 나타낼 수 있다. 이 포워딩은 표시를 수정하는 것을 포함한다. 그렇게 수정된 표시는 페이징 메시지가 셀들의 제 2 세트에 포워딩되어야 함을 나타낸다.
표시는 제 1 셀에 대한 페이징 메시지일 수 있고, 포워딩은 제 1 셀이 셀들의 제 2 세트의 멤버일 때 페이징 메시지를 포워딩하는 것을 포함할 수 있다.
포워딩은 제 1 셀이 셀들의 제 2 세트의 멤버가 아닐 때 페이징 메시지를 억제하는 것을 포함할 수 있다.
방법은 또한 UE가 적어도 하나의 포워딩된 페이징 메시를 수신하였는지를 결정하고, 이 결정이 UE가 적어도 하나의 포워딩된 페이징 메시지를 수신하지 않은 것으로 결정할 때 억제되었던 적어도 하나의 페이징 메시지를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시의 실시예는 라디오 액세스 네트워크(RAN)에서 페이징 영역을 감소시키는 방법을 제공한다. 방법은 이용자 장비(UE)로부터 위치 정보를 수신하는 단계를 포함한다. UE는 주 인터페이스 및 부 인터페이스 중 적어도 하나를 통해 통신하도록 구성되고, 위치 정보의 수신은 부 인터페이스를 통해 위치 정보를 수신한다. 방법은 또한 위치 정보에 기초하여 UE의 제 1 추적 영역을 결정하고, 주 인터페이스를 통해 UE에 대한 페이징 메시지를 제 1 추적 영역로 송신하는 단계를 포함한다.
적어도 또 다른 예시의 실시예는 페이징 메시지 제어기를 포함하는 네트워크를 제공한다. 페이징 메시지 제어기는 라디오 액세스 네트워크(RAN)의 네트워크 제어기로부터 페이징 메시지를 수신하도록 구성된다. 페이징 메시지는 제 1 추적 영역을 식별하고, 제 1 추적 영역은 RAN의 표준에 규정된다. 페이징 메시지 제어기는 페이징 메시지에서의 제 1 추적 영역을 제 2 추적 영역으로 변경하도록 구성된다. 제 2 추적 영역은 이용자 장비(UE)의 위치 정보에 기초한다. UE는 주 인터페이스 및 부 인터페이스 중 적어도 하나를 통해 통신하도록 구성된다. 위치 정보는 부 인터페이스를 통해 송신된다. 페이징 메시지 제어기는 또한 UE에 대한 페이징 메시지를 제 2 추적 영역로 송신하도록 구성된다.
적어도 또 다른 예시의 실시예는 주 인터페이스 및 부 인터페이스 중 적어도 하나를 통해 통신하고, 부 인터페이스를 통해 위치 정보를 송신하고, 주 인터페이스를 통해 페이징 메시지를 수신하도록 구성된 이용자 장비(UE)를 제공한다. 페이징 메시지는 위치 정보에 기초한다.
예시의 실시예들은 첨부 도면들과 함께 이루어지는 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백히 이해될 것이다. 도 1 내지 도 4b는 본원에서 기술되는 비-제한적인 예시의 실시예들을 나타낸다.
도 1은 셀룰러 네트워크를 도시하는 도면.
도 2a 내지 도 3b는 페이징 메시지 제어기(PMC) 및 추적 애플리케이션 서버(T-AS)를 통합하는 네트워크들의 예시의 실시예들을 도시하는 도면들.
도 4a 및 도 4b는 페이징 영역을 감소시키는 방법을 도시하는 도면들.
몇몇 예시의 실시예들이 도시되어 있는 첨부 도면들을 참조하여 다양한 예시의 실시예들이 더 충분히 기술될 것이다.
따라서, 예시의 실시예들은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들일 수 있지만, 그 실시예들은 도면들에서 예시적으로 제시되며 본원에서 상세히 기술될 것이다. 그러나, 예시의 실시예들을 개시된 특정 형태들로 제한하려는 것이 아니라, 그 반대로, 예시의 실시예들은 청구항들의 범위 내에 있는 모든 수정예들, 등가물들 및 대안들을 커버하려는 것이라는 것이 이해되어야 한다. 유사한 번호들은 도면들의 설명 전반에 걸쳐 유사한 소자들을 나타낸다.
본원에서는 용어 제 1, 제 2 등이 다양한 소자들을 기술하기 위해 이용될 수 있지만, 이들 소자들은 이들 용어들에 의해 제한되어서는 안 된다는 것이 이해될 것이다. 이들 용어들은 소자를 서로 구별하기 위해서만 이용된다. 예를 들면, 예시의 실시예들의 범위를 벗어나지 않고, 제 1 소자는 제 2 소자로 불릴 수 있고, 마찬가지로, 제 2 소자는 제 1 소자로 불릴 수 있다. 본원에서 이용되는 것과 같이, 용어 "및/또는"은 연관된 나열된 항목들 중 하나 이상 중 임의의 또는 모든 조합들을 포함한다. 소자가 또 다른 소자에 "접속"되거나 "연결"되는 것으로서 언급될 때, 소자는 다른 소자에 직접 접속 또는 연결될 수 있거나 중간 소자들이 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그에 반해서, 하나의 소자가 또 다른 소자에 "직접 접속"되거나 "집적 연결"되는 것으로 언급될 때, 중간 소자들은 존재하지 않는다. 소자들 간의 관계를 기술하기 위해 이용되는 다른 단어들도 같은 방식으로 해석되어야 한다(예를 들면, "사이에"와 "직접 사이에", "인접한"과 "직접 인접한" 등).
본원에서 이용되는 용어는 특정 실시예들만을 기술하기 위한 것이고, 예시의 실시예들을 제한하려는 것은 아니다. 본원에서 이용되는 것과 같이, 단수 형태들인 "한", "하나의" 및 "그"는 문맥이 분명히 다른 것을 나타내지 않는 한 복수 형태들을 역시 포함하도록 의도된다. 또한, 용어 "구비하다", "구비하는", "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 본원에서 이용될 때, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 소자들 및/또는 구성요소들의 존재를 명시하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 소자들, 구성요소들 및/또는 그 그룹들의 존재 또는 부가를 불가능하게 하는 것은 아니라는 것이 이해될 것이다.
또한, 몇몇 대안적인 구현들에 있어서, 언급된 기능들/동작들은 도면들에 표기된 순서와는 다르게 생성할 수 있다는 것을 유념해야 한다. 예를 들면, 연속적으로 도시되어 있는 두 도면들은 실제로, 수반되는 기능/동작들에 따라서, 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나 종종 반대의 순서로 실행될 수 있다.
달리 규정되지 않는 한, 본원에서 이용되는 (기술적 및 과학적 용어들을 포함한) 모든 용어들은 보통 예시의 실시예들이 속하는 이 기술분야의 당업자에 의해 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 예를 들면, 일반적으로 이용되는 사전들에 규정되어 있는 용어들은 관련 기술과 관련된 그의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로서 해석되어야 하고, 본원에서 명백히 규정되지 않는 한 이상적으로 또는 매우 형식적인 면에서 해석되지는 않을 것이라는 것이 이해될 것이다.
예시의 실시예들의 일부분들 및 대응하는 상세한 설명은 소프트웨어, 또는 알고리즘들 및 컴퓨터 메모리 내에서 데이터 비트들에 대한 동작의 기호적 표현으로 표현된다. 이들 설명들 및 표현들은 당업자들이 그들의 작업물을 다른 당업자들로 효과적으에 포워딩하는 것들이다. 알고리즘은, 이 용어가 본원에서 이용될 때 및 일반적으로 이용될 때, 원하는 결과를 이끌어 내는 단계들의 일관성있는 시퀀스인 것으로 여겨진다. 단계들은 물리적인 양들의 물리적인 조작들을 필요로 한다. 일반적으로, 반드시 그런 것은 아니더라도, 이들 양들은 저장되고, 이동되고, 조합되고, 비교되고 아니면 조작될 수 있는 광학적, 전기적 또는 자기적 신호들의 형태를 취한다. 가끔은 주로 일반적인 이용을 위해서 이들 신호들을 비트들, 값들, 소자들, 기호들, 문자들, 용어들 숫자들 등으로 언급하는 것이 편리하다는 것이 입증되었다.
다음 설명에서, 예시적인 실시예들은 특정 작업들을 수행하거나 특정 추상적인 데이터 형태들을 구현하는 루틴들, 프로그램들, 객체들, 컴포넌트들, 데이터 구조체들 등을 포함하는 프로그램 모듈들 또는 기능 프로세스들로서 구현될 수 있고 기존의 네트워크 소자들이나 제어 노드들(예를 들면, 셀 사이트, 기지국 또는 노드 B에 위치된 스케줄러)에서 기존의 하드웨어를 이용하여 구현될 수 있는 (예를 들면, 흐름도들의 형태의) 동작들의 기호 표현들 및 행동들을 참조하여 기술될 것이다. 이러한 기존의 하드웨어는 하나 이상의 중앙 처리 장치들(CPUs), 디지털 신호 처리기들(DSPs), 주문형 반도체들, 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이들(FPGAs)의 컴퓨터들 등을 포함할 수 있다.
그러나, 이들 및 유사한 용어들 모두는 적절한 물리량들과 연관되고 단지 이들 물리량들에 적용되는 편리한 라벨들이라는 것을 유념해야 한다. 달리 구체적으로 언급되지 않거나 논의로부터 명백하다면, "처리하는" 또는 "연산하는" 또는 "계산하는" 또는 "결정하는" 또는 "디스플레이하는" 등과 같은 용어들은 컴퓨터 시스템의 레지스터들 및 메모리들 내에서 물리, 전자량들로서 표현되는 데이터를 컴퓨터 시스템 메모리들이나 레지스터들 또는 다른 이러한 정보 저장, 송신 또는 디스플레이 디바이스들 내에서 물리량들로서 유사하게 표현되는 다른 데이터로 조작 및 변환하는, 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및 프로세스들을 나타낸다.
또한, 예시의 실시예들의 소프트웨어 구현 양태들은 일반적으로 유형의 (또는 기록) 저장 매체의 어떤 형태로 인코딩된다는 것을 유념해야 한다. 유형의 저장 매체는 자기(예를 들면, 플로피디스크 또는 하드드라이브) 매체 또는 광학(예를 들면, 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리, 또는 "CD ROM") 매체일 수 있으며, 판독 전용 또는 랜덤 액세스 매체일 수 있다. 예시의 실시예들은 임의의 주어진 구현의 이들 양태들로 제한되는 것은 아니다.
본원에서 이용되는 것과 같이, 용어 "이용자 장비(UE)"는 모바일 이용자, 이동국, 이동 단말, 이용자, 가입자, 무선 단말 및/또는 원격지국과 동의어일 수 있고, 무선 통신 네트워크에서의 무선 리소스들의 원격 이용자를 기술할 수 있다.
예시의 실시예들은 LTE 및/또는 UMTS와 같은 셀룰러 무선 통신 시스템 및 와이-파이와 같은 IEEE 802.11 시스템에 대한 듀얼 라디오 액세스를 갖는 UE들에 대해 기술되지만, 예시의 실시예들은 임의의 셀룰러 네트워크 조합들에 대한 듀얼 라디오 액세스를 갖는 UE들의 네트워크들에 적용할 수 있다는 것이 용이하게 명백해야 한다.
도 1은 예시의 실시예에 따른 셀룰러 네트워크를 도시한다. 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 셀룰러 네트워크는 LTE RAN(10) 및 UMTS RAN(20)을 포함한다. LTE RAN(10) 및 UMTS RAN(20)은 복수의 UE들(40)과 통신하도록 구성된다.
LTE RAN(10)은 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(PDN-GW)(12), 이동성 관리 엔티티(MME)(14), 서빙 게이트웨이(S-GW)(16) 및 인핸스드 노드 B(eNodeB)(8)를 포함한다. MME(14)는 LTE RAN(10)에서의 주 제어-플레인 노드이다. eNodeB(18)는 시그널링 경로를 통해 MME(14)에 접속되고, 데이터 경로를 통해 S-GW(16)에 접속된다. MME(14)는 eNodeB(18), S-GW(16) 및 PDN-GW(12)에 대한 시그널링 접속들을 갖는다.
eNodeB(18)는 MME/S-GW 쌍에 의해 제어되고, 단일 MME/S-GW 복합체는 일반적으로 셀들의 스코어들로 대형 지리적 영역을 나타낸다. UE(40)가 LTE RAN(10)으로 들어갈 때, UE(40)는 먼저 (eNodeB(18)를 통해) 자신을 MME(14)에 등록하고, MME(14)와의 제어 채널을 확립한다. UE(40)가 데이터를 전송할 때, UE(40)는 먼저 데이터를 전송하기 위한 베어러 채널을 획득하기 위해 eNodeB(18)에 시그널링한다. eNodeB(18)(또는 또 다른 네트워크 엔티티)는 베어러를 할당하고, 베어러 채널에 대해 UE(40)에 통지한다. UMTS RAN(20)은 SGSN(22), 라디오 네트워크 제어기(RNC)(24) 및 eNodeB(26)를 포함한다. SGSN(22) 및 RNC(24)는 그들 간의 시그널링 및 데이터 경로를 통해 서로 접속된다. RNC(24) 및 eNodeB(26)는 그들 간의 시그널링 및 데이터 경로를 통해 서로 접속된다. SGSN(22)은 시그널링 경로를 통해 LTE RAN(10)의 MME(14)에 접속된다.
UE들(40)은 적어도 2개의 라디오 인터페이스들을 갖는 멀티-모드 단말들로서 구성된다. 주 라디오 인터페이스는 RAN의 기지국과 통신하기 위해 이용되고, 다른 것은 와이-파이 또는 와이-맥스(Wi-MAX)와 같은 IEEE 802.11 네트워크에 액세스하기 위한 부 라디오 인터페이스이다. 본원에서의 설명의 목적상, 부 라디오 인터페이스는 표준들의 IEEE 802.11군에 따르는 와이-파이인 것으로 가정되지만, 예시의 실시예들이 그것으로 제한되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다. UE들(40)은 와이-파이 액세스 포인트와 또는 그들 자신들 간에 통신하기 위해 부 라디오 인터페이스를 이용하도록 구성된다. 이와 같이, UE들은 피어-투-피어 모드에 있는 것으로 고려된다.
UE들(40)은 복수의 클러스터들(301, 302, ..., 30n)로 분할되고, 여기서, n은 클러스터들의 수이다.
셀룰러 및 와이-파이 인터페이스들 모두를 갖는 UE들(40)은 와이-파이 애드-혹 네트워크를 통해 클러스터들(301, 302, ..., 30n)을 형성한다. 각 클러스터(301, 302, ..., 30n)에서의 UE(40)는 클러스터 헤드(CH)로서 선택된다. 주기적으로, CH는 그 자신의 클러스터 내에서 UE들(40)의 셀룰러 식별자들을 모니터링한다. 셀룰러 식별자는 각 BTS(base transceiver station) 또는 BTS의 섹터를 식별하기 위해 이용되는 고유한 숫자이다. UMTS RAN(20)에서의 eNodeB(26)가 BTS로 고려된다. eNodeB(18)는 BTS보다 많은 기능들을 포함하고 있기 때문에, LTE RAN(10)에서의 eNodeB(18)의 일부가 BTS로 고려될 수 있다. 셀룰러 식별자는 또한 셀 식별자 또는 셀 글로벌 식별자로서 언급될 수 있다.
(약 수십 미터의) 와이-파이 애드-혹 네트워크들의 제한된 범위 때문에, 클러스터 내의 모든 UE들(40)은 동일한 셀에 속할 수 있다. CH는 UE들(40)과 LTE RAN(10) 및 UMTS RAN(20)간의 시그널링 메시지들을 감소시키는데 도움을 준다. 클러스터들, 클러스터 헤드들, 및 클러스터 멤버쉽 추적 메커니즘은, 2011년 1월 31일 출원되고 발명의 명칭이 "무선 통신 네트워크들에서의 개선된 토폴로지 매핑을 위한 방법(METHOD FOR IMPROVED TOPOLOGY MAPPING IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS)"인 미국 출원 제 13/027,206 호에 개시되어 있으며, 이 출원의 전체 내용들은 본원에 참조로서 통합된다.
도 2a 내지 도 4b를 참조하여 더욱 상세히 설명될 것이다. 예시의 실시예들은 페이징 메시지 제어기(PMC)라고 하는 네트워크 구성요소를 이용한다. PMC는 RAN 내부에 있는 새로운 네트워크 노드 또는 기존의 라디오 액세스 네트워크 소자들 중 하나에 존재하는 소프트웨어 구성요소일 수 있다. PMC는 처리기 및 연관 메모리를 포함할 수 있다. PMC에 의해 수행된 기능들은 처리기에 의해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 새로운 네트워크 소자로서, UMTS 아키텍처에서는 PMC가 SGSN과 SGSN에 의해 다루어지는 모든 RNC들 간에 존재할 수 있고, LTE 아키텍처에서는 PMC가 MME와 LTE의 MME에 의해 다루어지는 모든 eNodeB들 간에 존재한다. 기존의 네트워크 소자에서 처리기와 함께 구현되는 소프트웨어 구성요소로서, PMC가 UMTS에서는 SGSN에 존재할 수 있고/존재할 수 있거나 LTE에서는 MME에 존재할 수 있다.
PMC는 UMTS에서는 SGSN과 RNC들 간의, LTE에서는 MME와 eNodeB들 간의 페이징 메시지들을 점검하고 변경한다.
예시의 실시예들에 있어서, 추적 애플리케이션 서버(T-AS)는 UE들을 추적하기 위해 이용된다. 클러스터 헤드(CH) UE는 주기적으로 그의 클러스터에서의 UE-셀룰러 식별자(셀 ID) 매핑들을 T-AS에 보고한다. UE-셀 식별자 매핑은 UE에 대한 셀 레벨 위치 정보로서 언급될 수 있다. 임의의 주어진 시간에, UE는 한 위치에 있고, 따라서, UMTS 또는 LTE 중 어느 하나가 인에이블된 하나의 셀에 매핑된다. 시간이 지남에 따라 및 UE가 이동함에 따라, UE가 두 가지 기술들을 모두 지원한다면, UE는 UMTS 또는 LTE와 같은 상이한 RAN들을 갖는 다수의 셀들에 매핑될 수 있다. T-AS가 CH로부터 각 UE-셀 식별자 매핑을 수신할 때, 매핑에 시간 스탬프를 할당한다. 각 UE에 대해, T-AS는 UE와 연관된 셀 ID들의 목록을 저장하고, 셀 ID들 각각은 고유의 시간 스탬프 값을 갖는다. 각 UE에는 T-AS와 인터페이스하는 클라이언트 애플리케이션이 갖추어진다.
일단 T-AS가 시간 경과에 따라 UE-셀 식별자 매핑들을 수집하고 각 UE에 대한 셀 ID들의 목록을 구성하면, T-AS는 각 UE에 대한 최적의 추적 영역(Optial Tracking Area; OTA)을 구성할 수 있다. OTA 뿐만 아니라, 라우팅 영역 및 추적 영역은 셀들 및/또는 셀 식별자들의 세트들이다. 따라서, OTA는 최근에(예를 들면, UE가 마지막으로 접속된 이후로의 특정 시간 기간에) UE에 의해 방문된 셀들에 대한 ID들의 목록을 포함할 수 있다. PMC가 페이징 메시지들을 억제하도록 하기 위해서 T-AS는 라디오 액세스 네트워크 내의 PMC로 OTA를 송신한다.
새로운 인터페이스(I_ta)가 T-AS와 PMC 사이에 규정된다. 인터페이스(I_ta)는 T-AS가 각 UE에 대한 OTA를 PMC로 전송할 수 있도록 한다. 인터페이스(I_ta)는 T-AS와 PMC 간에 메시지를 교환할 수 있도록 한다. 인터페이스(I_ta)의 일 예는 PMC가 트리거 메시지 및 타이머(T_1)를 T-AS로 전송하는 것을 포함한다. 일단 T-AS가 트리거 메시지를 수신하면, T-AS는 타이머(T_1)를 시작할 것이다. 타이머(T_1)가 만료될 때마다, T-AS는 각 UE에 대한 OTA를 PMC로 전송한다. 또한, 타이머(T_A)가 T-AS에서 다시 시작된다. 결과적으로, T-AS는 각 UE에 대한 현재의 OTA를 T_1 기간 마다 PMC로 전송한다.
인터페이스(I_ta)의 또 다른 예에서, T-AS가 마지막으로 각 UE에 대한 현재 및 완전한 OTA 정보를 전송한 이후로, T-AS는 각 UE에 대한 OTA에서의 최근 변경들을 전송한다. T-AS는 OTA 변경들을 언제 전송할지를 결정한다. 예를 들면, T-AS가 T-AS에 저장된 현재 OTA에는 없는 새로운 UE-셀 식별자 매핑을 수신할 때, T-AS는 UE의 OTA에 포함될 부가적인 셀 ID의 형태의 OTA 변경을 PMC에서 전송할 수 있다. 또 다른 예에서, T-AS가 X(X≥1)개 보다 많은 UE-셀 식별자 매핑 변경들을 수신할 때, T-AS는 하나 이상의 UE들에 대한 OTA들의 변경들을 전송할 수 있다. 또 다른 예는 T-AS가 적어도 Y(Y>=1)개의 UE-셀 식별자 매핑 변경들을 수신할 때 및 PMC로 전송된 마지막 전체 업데이트 이후로 경과된 시간이 적어도 T_2(여기서, T_2는 T_1 미만이다)일 때이다. 또 다른 예에서, PMC는 마지막의 완전한 업데이트 및 다른 요청들 때문에 각 UE에 대한 OTA의 변경들을 전송하도록 T-AS에 요청할 수 있다. 또 다른 예에서, PMC는 T-AS가 셀 레벨 정보를 갖는 모든 UE 대신 하나 이상의 UE들의 선택된 그룹에 대한 OTA들에 있어서의 변경들 또는 특정 OTA들을 요청할 수 있다.
인터페이스(I_ta)는 T-AS에 의해 이용된 파라미터들(T_1, T_2, X, Y)이 T-AS에 의해 규정되지 않으면, PMC가 그 파라미터들을 명시하도록 할 수 있다.
도 2a 내지 도 3b는 PMC 및 T-AS를 포함하는 네트워크들의 예시의 실시예들을 도시한다.
도 2a는 UMTS RAN의 예시의 실시예를 도시한다. 도시되어 있는 것과 같이, UMTS RAN(200a)은 SGSN(222a), PMC(223a), RNC(224a) 및 eNodeB(226a)를 포함한다. T-AS(221a)는 PMC(223a)와 통신하도록 구성된다. eNodeB(226a) 및 RNC(224a)는 각각 도 1에 도시되어 있는 eNodeB(26) 및 RNC(24)와 동일하다. 따라서, 간결성을 위해, eNodeB(226a) 및 RNC(224a)의 설명은 생략될 것이다.
도시되어 있는 것과 같이, 클러스터 헤드(UE)는 셀 레벨 위치 정보를 T-AS(221a)로 송신할 수 있다. T-AS(221a)는 하나 이상의 UE들에 대한 OTA들을 인터페이스(I_ta)를 통해 PMC(223a)로 송신하도록 구성된다. 도시되어 있는 것과 같이, PMC(223a)는 RNC(224a)와 SGSN(222a) 사이에 접속된다. 도 2a에서, PMC(223a)는 네트워크 소자로 고려된다.
도 2b는 UMTS RAN의 예시의 실시예를 도시한다. 도시되어 있는 것과 같이, UMTS RAN(200b)은 SGSN(222b), PMC(223b), RNC(224b) 및 eNodeB(226b)를 포함한다. T-AS(221b)는 PMC(223b)와 통신하도록 구성된다. eNodeB(226b) 및 RNC(224b)는 각각 도 1에 도시되어 있는 eNodeB(26) 및 RNC(24)와 동일하다. 따라서, 간결성을 위해, eNodeB(226b) 및 RNC(224b)의 설명은 생략될 것이다.
부가적으로, PMC(223b)가 SGSN(222b)에 컴퓨터 판독가능한 매체로서 통합되거나 인코딩된 소프트웨어를 실행하기 위한 연관 처리기와 함께 SGSN(222b)에 인코딩된 소프트웨어로서 통합되는 것을 제외하고는, UMTS RAN(200b)은 UMTS RAN(200a)과 동일하다. 따라서, 간결성을 위해, UMTS RAN(200b)의 추가적인 설명은 생략될 것이다.
도 3a는 LTE RAN의 예시의 실시예를 도시한다. 도시되어 있는 것과 같이, LTE RAN(300a)은 PMC(323a), MME(314a), PDN-GW(312a), S-GW(316a) 및 eNodeB(318a)를 포함한다. T-AS(321a)는 PMC(323a)와 통신하도록 구성된다. PDN-GW(312a), S-GW(316a) 및 eNodeB(318a)는 각각 도 1에 도시되어 있는 PDN-GW(12), S-GW(16) 및 eNodeB(18)와 동일하다. 따라서, 간결성을 위해, PDN-GW(312a), S-GW(316a) 및 eNodeB(318a)의 설명은 생략될 것이다.
도시되어 있는 것과 같이, 클러스터 헤드(UE)는 셀 레벨 위치 정보를 T-AS(321a)로 송신할 수 있다. T-AS(321a)는 하나 이상의 UE들에 대한 OTA들을 인터페이스(I_ta)를 통해 PMC(323a)로 송신하도록 구성된다. 도시되어 있는 것과 같이, PMC(323a)는 MME(314a)와 eNodeB(318a) 사이에 접속된다. 도 3a에서, PMC(323a)는 네트워크 소자로서 고려된다.
도 3b는 LTE RAN의 예시의 실시예를 도시한다. 도시되어 있는 것과 같이, LTE RAN(300b)은 PMC(323b), MME(314b), PDN-GW(312b), S-GW(316b) 및 eNodeB(318b)를 포함한다. T-AS(321b)는 PMC(323b)와 통신하도록 구성된다. PDN-GW(312b), S-GW(316b) 및 eNodeB(318b)는 각각 도 1에 도시되어 있는 PDN-GW(12), S-GW(16) 및 eNodeB(18)와 동일하다. 따라서, 간결성을 위해, PDN-GW(312b), S-GW(316b) 및 eNodeB(318b)의 설명은 생략될 것이다.
부가적으로, PMC(323b)가 MME(314b)에 컴퓨터 판독가능한 매체로서 통합되거나 인코딩된 소프트웨어를 실행하기 위한 연관 처리기와 함께 MME(314b)에 인코딩된 소프트웨어로서 통합되는 것을 제외하고는, LTE RAN(300b)는 LTE RAN(300a)와 동일하다. 따라서, 간결성을 위해, LTE RAN(300b)의 추가적인 설명은 생략될 것이다.
T-AS(221a, 221b, 321a, 321b)는 모두 동일할 수 있다.
T-AS(221a, 221b, 321a, 321b), PMC(223a, 223b, 323a, 323b), SGSN(222a, 222b) 및 MME(314a, 314b)의 기능은 이하 더 상세히 기술된다.
페이징 영역 감소
예시의 실시예들에 있어서, UE의 위치는 UMTS에서의 라우팅 영역 및 LTE에서의 추적 영역 또는 추적 영역 목록의 높은 레벨들 대신 하나 몇몇 셀들의 상세한 레벨에 대해 T-AS에 의해 추적된다.
T-AS는 주기적으로 또는 UE가 셀들을 변경할 때마다 UE-셀 식별자(ID) 매핑들을 수집한다. T-AS는 RAN의 외부에 있는 UE의 부 인터페이스(예를 들면, 와이-파이)를 통해 매핑을 수집한다. 결과적으로, UE-셀 ID 매핑은 UE의 셀들 간 이동을 반영하여 업데이트된다. 대조적으로, 현재의 3GPP 표준들에 따르면, UE는 오직 UE가 LTE의 라우팅 영역 또는 추적 영역 목록을 변경할 때 라우팅 영역(RA) 또는 추적 영역(TA) 목록 매핑을 RAN에 보고한다. 결과적으로, 종래의 시스템들에서 UE-셀 ID 매핑은 UE의 셀들 간 이동을 반영하도록 업데이트되지 않는다. 따라서, 3GPP 표준들에서의 UE-RA 또는 TA 목록 매핑은 각 UE가 RA 또는 TA들의 목록에서 함께 그룹화된 셀들의 대형 목록에 매핑되는 훨씬 높은 레벨로 유지된다. UMTS에서의 UE의 라우팅 영역 또는 LTE에서의 UE의 추적 영역 목록에 있는 모든 셀들로 페이징 메시지들을 동시로 전송하는 대신, 본 발명자들은 와이-파이 애드-혹 네트워크를 통해 클러스터 헤드(CH)에 의해 수집된 클러스터 멤버쉽 정보가 UE의 위치를 하나의 셀(또는 몇몇 이웃하는 셀들)로 좁히기 위해 이용될 수 있다는 것을 발견하였다. 제 1 페이징 요청이 (UMTS에서) SGSN 또는 (LTE에서) MME에 의해 생성되어 최적의 추적 영역(OTA)에 있는 다수의 셀들로 전송된다. OTA에 있는 셀들의 수는 (UMTS에서의) 라우팅 영역 또는 (LTE에서의) 추적 영역 목록에 있는 셀들의 수보다 작다. 따라서, UE에 도달하기 위해 요구되는 페이징 요청들의 수가 감소된다. 제 1 페이징 요청이 실패하면, eNodeB는 페이징 요청을 UMTS에서의 UE의 라우팅 영역 또는 LTE에서의 추적 영역 목록에 있는 모든 다른 셀들로 전송할 수 있다.
3GPP 표준들인, 3GPP TS 36.300-v9.4.0, E-UTRA( Evolved Universal Terrestrial Radio Access ) 및 E-UTRAN( Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network ); 종합적 서술; 스테이지 2(릴리스 9)(2010년 6월), 및 3GPP TS 36.413-v9.3.0, E- UTRAN ( Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network ); S1 애플리케이션 프로토콜( S1AP )( 릴리스9 )(2010년 10월)에 명시되어 있는 것과 같이, 페이징 메시지들은 RAN의 페이징 채널에서의 방송을 통해 UE들의 세트에 도달하기 위해 계층적 라디오 액세스 네트워크 아키텍처를 통과하기 전에 UMTS에서의 SGSN 및 LTE에서의 MME에 의해 생성된다.
종래의 UMTS에 있어서, 어떤 셀이 UE에 대한 페이징 메시지를 전송하는지에 대한 결정이 SGSN에 의해 이루어지고, SGSN은 동일한 페이징 메시지를 UE와 연관된 라우팅 영역을 구성하는 모든 셀들로 전송한다. 유사하게, 종래의 LTE에 있어서, 이 결정이 MME에 의해 이루어지고, MME는 동일한 페이징 메시지를 UE와 연관된 추적 영역들의 목록을 구성하는 모든 셀들로 전송한다.
도 4a는 페이징 영역을 감소하는 방법을 예시한다. 도 2a 내지 도 3b에 도시되어 있는 예시의 실시예들 중 임의의 실시예들은, 도 4에 도시되어 있는, 페이징 영역을 감소하는 방법을 구현하도록 구성된다는 것이 이해되어야 한다.
S400에서, T-AS는 UE인 CH로부터 셀 레벨 위치 정보를 수신한다.
주기적으로, 클러스터 헤드(CH)는 UE-셀 식별자 매핑들의 목록의 형태로 클러스터 내의 UE들의 목록을 T-AS로 송신한다. CH는 와이-파이 같은 부 인터페이스를 통해 또는 셀룰러 네트워크의 RAN을 통하는 주 인터페이스를 통해 UE-셀 식별자 매핑들의 목록을 T-AS로 송신한다.
셀 레벨 위치 정보를 주기적으로 송신함으로써, T-AS는 이전 시스템들에서 보다 높은 빈도로 위치 정보를 수신할 수 있다. 이전 시스템들에 있어서, 위치 정보는 (1) UE의 주 인터페이스가 온 상태이고 UE가 그의 라우팅 영역 또는 추적 영역 목록에 대한 변경들을 가져오는 셀들을 변경할 때, 또는 (2) UE의 주 인터페이스가 온 상태이고 타이머가 만료되었을 때에만 UE로부터 전송된다.
예시의 실시예들에 있어서, 주 인터페이스가 오프 상태일 때에도, 셀 레벨 위치 정보는 부 인터페이스를 통해 UE에 의해 CH로 전송된다. 결과적으로, T-AS는 더 많은 최신 정보를 수신할 수 있다.
클러스터 내의 UE들에 대한 셀 레벨 위치 정보를 보고하기 위해, 클러스터 헤드(CH)는 셀룰러 RAN에서의 베어러 채널의 확립을 통해 또는 이용가능한 와이-파이 네트워크를 통해 T-AS와의 IP 접속을 확립한다. T-AS는 RAN 외부에 있는 애플리케이션 서버이다. T-AS는 그의 호스트명을 도메인 이름 서버(domain name server; DNS) 메커니즘을 통해 IP 주소 매핑에 알린다. CH 상에서 구동하는 애플리케이션에는 T-AS에 대한 호스트명이 제공되거나 호스트명으로 이루어진다. DNS를 이용함으로써, CH는 T-AS와의 IP 접속을 확립할 수 있다.
S440에서, T-AS는 각 CH로부터 수신된 셀 레벨 위치 정보에 기초하여 OTA를 결정한다. T-AS는 UE가 액세스하도록 구성된 각 RAN에 대한 OTA를 결정한다. 예를 들면, UE가 UMTS 및 LTE를 통해 통신할 수 있다면, T-AS는 UE에 대해 2개의 OTA들, 즉, UMTS에 대해 제 1 OTA를, LTE에 대해 제 2 OTA를 결정할 수 있다. T-AS는 UE가 최근에 방문했던 셀들의 목록을 포함함으로써 OTA를 형성한다. 일 예에서, OTA는 UE가 시간 기간에 방문했던 셀들의 목록을 포함한다. 따라서, OTA는 UE가 시간 기간에 방문했던 셀들에 기초할 수 있다. OTA는 라우팅 영역 및/또는 추적 영역에 있는 복수의 셀들로부터 셀들의 서브세트를 포함할 수 있음에 유념하라.
시간 기간은 T-AS 셋업 및 설정 시간 동안 고정 값으로 설정될 수 있거나, OTA 내의 UE의 페이징 성공률에 기초하여 조정될 수 있다. OTA 페이징 처리는 UE가 OTA에 있는 셀들로 전송된 페이징 메시지에 응답하면 성공으로 규정된다. 페이징은 UE가 OTA에 있는 셀들로 전송된 페이징 메시지에 응답하지 않고, UE가 (UMTS에서의) 원래의 RA 또는 (LTE에서의) TA 목록에 있는 셀들로 전송된 페이징 메시지에 응답하면 실패로 규정된다. 일 예시의 실시예에 있어서, 시간 기간은 페이징 성공률이 임계값(P_low) 아래로 떨어지면 값(t_a) 만큼 증가하고, 시간 기간은 페이징 성공률이 임계값(P_high) 이상으로 증가하면 값(t_b)만큼 증가한다. 파라미터들(t_a, t_b, P_low 및 P_high)은 상이한 네트워크들 내에서의 실험들에 기초하여 설정되거나 결정될 수 있다. 시간 기간은 실험적 연구에 기초하여 다른 메커니즘들에 의해 결정될 수 있다.
UMTS 및 LTE에 있어서, RA 또는 TA는 셀룰러 네트워크가 셋업될 때의 셀들의 그룹을 포함하여 정적으로 명시된다. 셀 식별자의 일부는 라우팅 영역 식별자이다. 셀이 배치되어 운용될 때, 셀은 고정형 셀 식별자를 갖는다. OTA는 셀이 어떤 RA 또는 TA에 속하는지를 무시하고, 대신, 개별 셀들을 포함한다.
이것은 결과적으로 UMTS에서의 라우팅 영역 및 LTE에서의 추적 영역 목록 보다 작은 셀 식별자들의 목록을 갖는 OTA를 생성시킨다. 예시의 실시예에 있어서, UMTS에서의 하나의 SGSN 또는 LTE에서의 S-GW/MME에 의해 제어되는 RAN에 의해 커버되는 영역을 다루는 단 하나의 T-AS가 존재하는 경우에, T-AS에 의해 저장된 목록은 OTA라고 언급될 수 있다. 상술된 것과 같이, LTE에서, S-GW는 RAN에서의 데이터 트래픽을 다루고, MME는 RAN에서의 제어 트래픽을 다룬다. OTA는 각 UE의 위치에 대한 셀들의 목록을 식별한다. T-AS는 각 UE에 대한 OTA를 구성하고, 각 UE에 대한 완전한 OTA 또는 모든 UE들의 서브세트에 대한 OTA 변경들을 주기적으로 PMC에 포워딩한다.
또 다른 예시의 실시예에 있어서, 다수의 T-AS들은 UMTS에서의 SGSN 및 LTE에서의 S-GW/MME마다 설정될 수 있다. 이 예에서, 각 CH는 UE의 셀 레벨 위치 정보를 보고하기 위해 하나의 T-AS를 선택할 수 있다. T-AS는 UE-셀 식별자 매핑들을 기록하고 정보를 수신했던 각 UE에 대한 OTA를 구성한다. UE는 셀 간에 이동하기 때문에, CH는 그의 셀 레벨 위치 정보를 상이한 T-AS 노드들에 보고할 수 있다. 결과적으로, 완전한 OTA는 오직 PMC가 UMTS에서의 SGSN 또는 LTE에서의 S-GW/MME에 의해 제어되는 RAN에 서빙하는 모든 T-AS 노드들로부터 정보를 수집한 후에 PMC에서 구성되고 저장될 수 있다. 따라서, 각 T-AS는 오직 RAN에 있는 UE들 중 일부에 대한 부분적 OTA를 구성하고 저장한다.
T-AS는 클러스터 내의 UE들에 대한 CH UE로부터의 셀 레벨 위치 정보를 포함한 보고들에 기초하여 주기적으로 각 UE에 대한 OTA를 업데이트할 수 있다. 일반적으로, T-AS는 셀룰러 RAN 밖에 위치되는 애플리케이션 서버이다. 그러나, 3GPP 표준들 및/또는 LTE 표준들은 RAN의 일부로서 T-AS를 포함하는 것으로 변경될 수 있다.
셀 레벨 위치 정보를 주기적으로 수신함으로써, T-AS는 이전 시스템들에서보다 높은 빈도로 위치 정보를 수신할 수 있다. 이전 시스템들에 있어서, 위치 정보는 UE의 주 인터페이스가 온 상태이고 UE의 움직임이 UMTS에서의 라우팅 영역 및 LTE에서의 추적 영역 목록에 변화를 일으켰을 때에만 UE로부터 전송된다. 예시의 실시예들에 있어서, UE의 주 인터페이스가 오프 상태일 때에도, 셀 레벨 위치 정보는 부 인터페이스를 통해 UE에 의해 CH로 전송될 수 있다. T-AS는 UE의 주 인터페이스가 오프 상태일 때 셀 레벨 정보를 수신할 수 있기 때문에, T-AS는, 모두 정적으로 규정된 다수의 셀들을 포함하는, 라우팅 영역들 또는 추적 영역 목록들의 레벨 대신 셀들의 레벨에서 최신 정보 및 더 상세한 정보를 가질 수 있다.
T-AS는 또한 SGSN과 셀 및/또는 MME와 셀 간의 매핑 정보를 저장한다. 각 셀은 하나의 SGSN 또는 MME에 속한다. 매핑 정보에 기초하여, T-AS는 (하나의 SGSN 또는 MME에 의해 서빙받는) 각 RAN에 대한 UE들의 개별 목록을 보유한다. 따라서, UE가 다수의 라디오 액세스 기술들에 의해 서빙받을 수 있다면, UE는 동시에 다수의 RAN들에 대한 목록들에 있을 수 있다.
요약하면, UE와 셀간에는 m-대-1 매핑이, 그리고 셀과 SGSN 또는 RAN에서의 MME간에는 n-대-1 매핑이 존재한다. 즉, 각 SGSN 또는 MME는 다수의 셀들을 제어할 수 있고, 각 셀은 다수의 UE들을 포함할 수 있다. T-AS는, 그들의 셀 식별자들을 보고하는 모든 UE들에 대한 OTA들을 저장한다. T-AS는 RAN에서의 모든 UE들에 대한 또는 단지 RAN에서의 UE들의 서브세트에 대한 OTA들을 저장할 수 있다.
OTA는 현재의 매핑과 이전에 결정된 매핑들을 조합함으로써 형성될 수 있다. SGSN 또는 MME에 대한 하나의 T-AS 노드가 존재할 때, OTA는 T-AS에서 및/또는 SGSN 또는 MME에 대한 PMC에서 형성될 수 있다. SGSN 또는 MME에 대한 다수의 T-AS 노드들이 존재할 때, OTA는 PMC가 상이한 T-AS 노드들로부터 UE들에 관한 매핑 정보를 수집한 후에 SGSN 또는 MME에 대한 PMC에서 형성될 수 있다.
PMC에서 OTA를 형성하는 것은 결과적으로 T-AS로부터 PMC로의 더욱 빈번한 메시지들을 생성시킨다. T-AS가 OTA를 형성하지 않으면, T-AS는 T-AS가 UE의 CH로부터 UE의 셀 레벨 위치 정보를 언제 수신하였는지를 반영하는 시간 스탬프를 갖는 UE-셀 ID 매핑들을 PMC UE에 보낸다. OTA를 형성한 후에, T-AS는 시간 스탬프 정보 없이 각 UE에 대한 셀 ID들의 더 작은 목록을 보낸다. T-AS가 PMC로 전송하는 정보량은 OTA가 T-AS에서 구성되는 경우 훨씬 적다.
S450에서, T-AS는 UE의 OTA를 포함하는 신호를 인터페이스(I_ta)를 통해 PMC로 송신한다. T-AS는 주기적으로 UE의 OTA를 PMC로 전송한다. PMC에 대해 다수의 T-AS들이 존재하는 예시의 실시예에 있어서, 각 T-AS는 UE들의 서브세트에 대한 OTA들을 송신하고, PMC는 셀룰러 네트워크의 RAN에서의 모든 UE들에 대한 완전한 OTA를 결정한다.
RAN에서의 네트워크 소자들 간의 기존의 인터페이스들은 PMC를 부가하기 위해서 변경되지 않아야 한다. UMTS에 있어서, 도 2a에 도시되어 있는 것과 같이, PMC가 RNC와 SGSN 간의 네트워크 소자로서 부가되면, PMC는 필요한 수정들을 행하기 위해 SGSN으로부터 RNC로의 페이징 메시지들을 필터링하고, 메시지들 중 나머지가 업링크 및 다운링크의 두 방향들에서 SGSN과 RNC 사이를 통과하는 것을 가능하게 한다.
유사하게, LTE에 있어서, 도 3a에 도시되어 있는 것과 같이, PMC가 eNodeB와 MME 간의 네트워크 소자로서 실현되면, PMC는 필요한 수정들을 행하기 위해 MME로부터 eNodeB로의 페이징 메시지들을 필터링하고, 메시지들 중 나머지가 업링크 및 다운링크의 두 방향들에서 MME와 eNodeB 사이를 통과하는 것을 가능하게 한다.
각각 도 2b 및 도 3b에 도시되어 있는 것과 같이, PMC가 인코딩된 소프트웨어를 UMTS에서의 SGSN 상에서 또는 LTE에서의 MME 상에서 실행하기 위한 연관 처리기와 함께 이용되는 소프트웨어 구성요소로서 실현되면, PMC는 수정된 페이징 메시지들을 기존의 인터페이스들을 통해 UMTS에서의 RNC 또는 LTE에서의 eNodeB에 포워딩한다. 또한, RNC와 UMTS에서의 SGSN 간 및 eNodeB와 LTE에서의 MME 간의 기존의 인터페이스들에는 어떠한 변경도 필요없다.
S480에서, PMC는 OTA에 기초하여 페이징 메시지를 송신한다. 단계(S480)는 도 4b에 상세히 도시되어 있다.
S482에서, PMC는 원래의 페이징 메시지들을 필터링하고, UMTS에서의 SGSN 및 LTE에서의 MME에 의해 생성된 각 원래의 페이징 메시지의 목적지 셀들을 수정한다. PMC는 SGSN 또는 MME로부터의 각 입력 페이징 메시지의 목적지 셀 필드를 검사한다. 목적지 셀들은 UE에 대한 (UMTS에 대한) 라우팅 영역에서의 셀들의 목록 또는 (LTE에 대한) 추적 영역 목록으로부터 UE 및 RAN과 연관된 OTA의 셀들로 변경된다.
PMC에서의 페이징 메시지들의 수정은 PMC가 어떻게 구현되는지에 의존한다. PMC가 인코딩된 소프트웨어를 UMTS에서의 SGSN 또는 LTE에서의 MME 상에서 실행하기 위한 연관 처리기와 함께 이용되는 소프트웨어 구성요소라면, PMC는 각 페이징 메시지에 대한 목적지 셀들의 목록을 수정한다.
PMC가 RAN에서의 네트워크 소자라면, PMC는 UE에 대한 PMC에 저장된 OTA에는 없는 셀들에 대해 SGSN/MME로부터 RNC/eNodeB로 전송된 시그널링 메시지들을 억제한다. 즉, PMC는 UE에 대한 PMC에 저장된 OTA에는 없는 셀들에 대해 각각 SGSN/MME로부터 RNC/eNodeB로 페이징 메시지들을 포워딩하지 않는다.
OTA는 와이-파이 애드-혹 네트워크를 통한 더욱 빈번한 업데이트 처리로 인해 UE의 셀 레벨 위치에 관한 도 많은 최신 정보를 포함할 수 있다. UE에 대한 OTA에서의 셀들의 수는 라우팅 영역 또는 추적 영역 목록보다 상당히 작게 설계된다.
S484에서, PMC는 수정된 페이징 메시지를 eNodeB로 송신하여 수정된 페이징 메시지에서의 목적지 셀들로 송신되도록 한다.
S486에서, PMC는 PMC가 수정된 페이징 메시지들을 S484에서 포워딩한 후에 값(T_phase1)과 같아지도록 타이머를 시작한다. 네트워크 페이징 타이머가 만료되기 전에 단계(S484) 내지 단계(S494)가 종료되고 RAN이 UE가 OTA에 포함된 셀들에서 유휴/슬립 모드에 있지 않다는 것을 결정하도록, T_phase1의 값은 (UMTS에 대한) SGSN 및 (LTE에 대한) MME에서 네트워크 페이징 타임아웃을 위해 이용되는 타이머보다 작다. 그러나, UE는 OTA에 포함되지 않은 RAN의 셀들에서 유휴/슬립 모드에 있을 수 있다.
S488에서, PMC는 UE가 RAN과의 라디오 리소스 제어(RRC) 접속을 확립하였고 RAN에 접속되어 있다는 것을 나타내는 수신확인 메시지를 PMC가 UE로부터 수신하는지의 여부를 결정한다. 수신확인 메시지는 페이징 응답 메시지이다. 이 프로시저는 3GPP TS 23.195-v5.4.0인 3세대 파트너쉽 프로젝트; 기술 명세 그룹 서비스 및 시스템 양태; 네트워크 엔티티들에 대한 이용자 장비 고유 동작 정보( UESBI )의 제공(Tchnical Specification Group Services and System Aspects ; Provision of User Equipment Specific Behavior Information ( UESBI ) to network entities)(릴리스5)(2004년 9월)에 명시되어 있다.
PMC가 수신확인 메시지(페이징 응답 메시지)를 수신하지 않으면, PMC는 타이머가 S490에서 만료되었는지를 결정한다. 타이머가 만료되지 않았다면, 타이머는 S492에서 계속 작동하고, PMC는 S488에서 수신확인 메시지(페이징 응답 메시지)에 대해 RAN을 계속해서 모니터링한다.
PMC에 의해 수신확인 메시지가 수신되면, 방법은 S496에서 종료된다. S488에서 수신확인 메시지가 수신되지 않고 S490에서 타이머가 만료되면, PMC는 UE에 대한 (UMTS에서의) SGSN 및 (LTE에서의) MME에 의해 생성된 원래의 페이징 메시지들을, (UMTS에 대한) 라우팅 영역 또는 (LTE에서의) 추적 영역 목록에는 있지만 S494에서 OTA에는 없는 셀들로 송신한다.
원래의 라우팅/추적 영역 업데이트 빈도보다 와이-파이 애드-혹 네트워크를 통한 CH 업데이트의 높은 빈도로 인해, PMC에 저장된 OTA는 라우팅 영역 또는 추적 영역 목록보다 상당히 작다. 따라서, 수정된 페이징 메시지들을 수신한 셀들의 수는 라우팅 영역 또는 추적 영역 목록에서의 셀들의 수보다 상당히 작다.
PMC가 페이지 메시지들을 감소시키는 것을 가능하게 하는 처리는 와이-파이 애드-혹 네트워크를 통한 클러스터 멤버쉽 추적 처리이다. 주기적으로, 유휴 상태에 있는 UE는 업데이트 메시지들을 클러스터 헤드(CH)로 전송하기 위해 와이-파이 인터페이스를 깨운다.
예시의 실시예들이 이와 같이 기술되었지만, 이들은 많은 방식들로 변형될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 이러한 변형들은 예시의 실시예들의 정신 및 범위를 벗어나는 것으로 간주되지 않으며, 모든 이러한 수정들은 청구항들의 범위 내에 포함되는 것이라는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
10: LTE RAN 12: PDN-GW
14: 이동성 관리 엔티티(MME)
16: 서빙 게이트웨이(S-GW) 18: eNodeB
20: UMTS RAN 22: SGSN
24: 라디오 네트워크 제어기(RNC) 26: eNodeB
30: 클러스터 40: 이용자 장비(UE)

Claims (10)

  1. 처리기 및 연관 메모리를 포함하는 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b)에 있어서,
    상기 처리기는:
    이용자 장비(UE)에 대한 페이징 메시지의 표시로서, 상기 표시는 페이징 메시지가 상기 UE를 페이징하기 위해 셀들의 제 1 세트의 적어도 하나의 목적지 셀에 포워딩(forwarding)되어야 함을 나타내는, 상기 표시를 획득하고;
    상기 표시에 응답하여, 상기 UE를 페이징하기 위한 상기 페이징 메시지를 셀들의 제 2 세트의 적어도 하나의 목적지 셀에 포워딩하도록 구성되는, 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀들의 제 1 세트는 라우팅 영역 또는 추적 영역의 모든 셀들로 이루어지는, 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀들의 제 2 세트는 상기 셀들의 제 1 세트보다 작거나, 상기 셀들의 제 1 세트의 서브세트이거나, 상기 셀들의 제 1 세트의 서브세트이고 상기 셀들의 제 1 세트보다 작은, 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 페이징 메시지 제어기는 추적 애플리케이션 서버(221a, 221b, 321a, 321b)로부터 상기 셀들의 제 2 세트를 수신하도록 구성되는, 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀들의 제 2 세트는 시간 기간에 상기 UE에 의해 방문된 셀들의 그룹을 식별하기 위한 것인, 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 시간 기간은 상기 UE가 상기 RAN에 마지막으로 접속된 이후의 시간인, 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b).
  7. 제 1 항에 있어서,
    연관 추적 애플리케이션 서버(T-AS)(221a, 221b, 321a, 321b)로서, 상기 UE에 대한 이용자 장비-셀 식별자(UE-셀 식별자) 매핑을 식별하는 셀 레벨 위치 정보를 수신하고, 상기 UE-셀 식별자 매핑의 셀 식별자에 기초하여 상기 UE에 대한 상기 셀들의 제 2 세트를 업데이트하도록 구성되는, 상기 연관 추적 애플리케이션 서버(T-AS)(221a, 221b, 321a, 321b)를 추가로 포함하는, 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 연관 T-AS(221a, 221b, 321a, 321b)는 UTRAN(Universal Mobile Telecommunications System Terrestrial Radio Access Network) 인터페이스, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution; LTE) 네트워크 인터페이스 또는 IEEE 802.11 네트워크 인터페이스를 통해 상기 셀 레벨 위치 정보를 수신하도록 구성되는, 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b).
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시는 상기 페이징 메시지가 라우팅 영역 또는 추적 영역에 있는 셀들의 목록에 포워딩되어야 함을 나타내고, 상기 처리기는 상기 표시를 수정하도록 구성되고, 상기 표시는 상기 페이징 메시지가 상기 셀들의 제 2 세트에 포워딩되어야 함을 나타내도록 수정되는, 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b).
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시는 상기 페이징 메시지가 상기 셀들의 제 1 세트의 제 1 셀에 포워딩되어야 함을 나타내고, 상기 처리기는 상기 셀들의 제 1 세트의 제 1 셀이 상기 셀들의 제 2 세트의 멤버인지의 여부에 기초하여 상기 UE를 페이징하기 위한 상기 페이징 메시지를 필터링하도록 구성되는, 페이징 메시지 제어기(223a, 223b, 323a, 323b).
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