KR20160092379A - 이동통신시스템에서 존 기반 서비스를 위한 이동 단말의 셀 진입 및 이탈 감지 방법 - Google Patents

이동통신시스템에서 존 기반 서비스를 위한 이동 단말의 셀 진입 및 이탈 감지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 단말의 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 처리 방식을 개선하여, 이동통신시스템의 소형셀 환경하에서 기지국이 코어망의 도움 없이, 즉, 별도의 NAS 메시지 없이도 직접 간단하게 이동 단말의 소형셀 진입과 이탈을 감지하여 효과적인 존 기반 서비스를 제공할 수 있는 이동 단말의 셀 진입 및 이탈 감지 방법에 관한 것이다.

Description

이동통신시스템에서 존 기반 서비스를 위한 이동 단말의 셀 진입 및 이탈 감지 방법{Method for Detecting Camp-On and Camp-Off of Mobile Terminal for Zone Based Service in Mobile Communication System}
본 발명은 이동통신시스템에서 존 기반 서비스를 위하여 이동 단말의 셀 진입(Camp-On) 및 셀 이탈(Camp-Off)을 감지하는 방법에 관한 것으로서, 특히, 이동통신시스템의 소형셀 환경하에서 기지국이 간단하게 단말의 소형셀 진입과 이탈을 감지하여 효과적인 존 기반 서비스를 제공할 수 있는 이동 단말의 셀 진입 및 이탈 감지 방법에 관한 것이다.
존(Zone) 기반 서비스는 특정의 지역에 진입한 사용자에게 그 지역에 기반한 다양한 기능을 제공하는 서비스이다. 이동통신 시스템의 셀 운영 방식이 매크로셀 중심에서 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등 소형셀 중심으로 이동하고 있는 추세이므로 작은 지역에 진입한 이동통신 가입자에게 Presence, Location, Context 등에 기반한 서비스를 제공하는 기능은 미래의 이동통신 서비스로 자리잡을 전망이다.
소형셀은 매크로셀과 달리, 셀의 크기가 작기 때문에 셀이 개인화되는 특성을 지닌다. 즉, 매크로셀에서는 셀에 진입(Camp-On) 또는 이탈(Camp-Off)하는 사용자가 공공의 지역 내 불특정 다수인 반면에, 소형셀에서는 진입 또는 이탈하는 사용자가 가족 구성원, 회사의 직원, 상점의 고객 등 셀의 소유자 혹은 소유자와 관계가 있는 사용자가 될 수 있다. 따라서 소형셀에서 사용자의 셀 진입 또는 이탈 사건은 매우 의미가 있는 정보가 되어 존 기반 서비스 등에 활용이 가능하다.
이러한 존 기반 서비스로서, 예를 들자면, 할일(TO-DO) 서비스를 들 수 있다. 이 서비스는 사용자가 지역별로 그 지역에서 해야 할 일들을 미리 등록해 놓으면, 사용자가 그 지역에 진입하였을 때 이를 감지하여 사용자의 할 일들을 알려주는 서비스이다. 예를 들어 강의실에서 과제제출과 같은 할 일을 등록하였다면, 강의실에 진입이 감지되면 과제제출 안내를 사용자에게 알려줄 수 있다. 쇼핑몰에 쇼핑 리스트를 등록하여 둔다면, 쇼핑몰 진입 시 그러한 리스트들을 사용자에게 알려 준다. 이러한 할 일 서비스는 지역을 벗어날 때에 기반하여서도 가능하다. 사용자의 지역에 현재 비가 오고 있거나 비올 확률이 높다면, 사용자가 집을 나설 때 이를 감지하여 우산을 챙기라는 메시지를 보낼 수도 있다.
이러한 존 기반 서비스를 제공하기 위해서는 사용자가 셀에 진입 혹은 이탈 하는 사건을 기지국이 감지해야 한다. 기존의 표준기술에서 셀 선택 및 재선택은 기지국의 신호정보를 기반으로 단말기가 수행하며, 이 사건을 기지국에 명시적으로 알리는 절차는 없다. 단말의 Attach, Service Request, Detach, Handover 과정에서 기지국 및 코어망에 알려질 수는 있으나, 이 사건은 그 기능을 필요로 하는 단말 만을 대상으로 한다는 점에서 모든 진입 또는 이탈 단말에게 해당되는 사건은 아니다. 예를 들어, 단말이 Attach 이후, 데이터의 사용이 없어서 유휴(Idle) 상태로 바뀐 상태에서 셀이 변경된다면, 단말이 명시적인 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request)을 하기 전까지는 기지국 및 코어망이 단말의 소형셀 진입 또는 이탈 사건을 감지할 수 없다.
또한, Attach, Service Request, Detach, Handover 과정 등에서의 메시지는 NAS(Non Access Stratum) 메시지로서, 단말과 코어 망간의 전달 메시지이다. 기지국은 연결 통로만 제공하며 NAS 메시지를 기지국이 가로채는 것은 금지되어 있다. 존 기반 서비스를 위해 NAS 메시지 가로채기를 시도한다고 해도 NAS 메시지는 단말과 코어망간 보안 규칙에 의하여 암호화 되어 있어서 기지국은 해석이 불가하다. 따라서 어느 사용자가 진입 또는 이탈 했는지는 원칙적으로 알 수 없다.
한편, 트랙킹 영역 갱신 요청을 존 단위로 매번 요청할 수 있도록 트랙킹 영역 식별자(TAI) 및 트랙킹 영역 식별자 리스트(TAI List)를 조정한다면, 현 표준하에서도 코어망에 의하여 이동 단말의 진입/이탈을 감지가 가능하다. 그러나, 트랙킹 영역 갱신 요청 메시지 수가 많아짐에 따라 기지국-코어망 간 신호부하가 매우 높아지는 단점이 존재한다.
이상에서와 같이, 이동통신 시스템에서 이동단말의 셀 진입 및 이탈 사건을 감지하는 종래의 방법은 NAS 메시지를 발생시키는 단말만을 대상으로 하고 NAS 메시지를 해석할 수 있는 코어 망만이 감지가 가능했다. 또한, NAS 메시지 증가에 따라서 기지국-코어망간 신호부하가 폭증하는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 이동 단말의 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 처리 방식을 개선하여, 이동통신시스템의 소형셀 환경하에서 기지국이 코어망의 도움 없이, 즉, 별도의 NAS 메시지 없이도 직접 간단하게 이동 단말의 소형셀 진입과 이탈을 감지하여 효과적인 존 기반 서비스를 제공할 수 있는 이동 단말의 셀 진입 및 이탈 감지 방법을 제공하는 데 있다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의일면에 따른 이동통신시스템에서 소형셀 기지국이 이동 단말의 셀진입 또는 셀이탈을 감지하여 존(Zone) 기반 서비스를 제공하기 위한 방법은, 상기 이동 단말에서 상기 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계; 상기 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 이동 단말에서 상기 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자 및 상기 셀진입 또는 셀이탈을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법은, 상기 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계 전에, 상기 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Preamble Assignment 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법은, 상기 이동 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택이나 셀 재선택을 결정하는 경우, 또는 핸드오버를 결정하는 경우에 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일면에 따른 이동통신시스템에서 소형셀 기지국이 이동 단말의 셀진입 또는 셀이탈을 감지하여 존(Zone) 기반 서비스를 제공하기 위한 방법은, 상기 이동 단말에서 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택이나 셀 재선택을 결정한 후, 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request)을 결정하는 단계; 상기 이동 단말에서 상기 이전 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계; 상기 이전 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 이동 단말에서 상기 이전 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자 및 상기 셀이탈을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법은, 상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계; 상기 새로운 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자를 알리기 위한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다. 상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로 전송하는 상기 Scheduled Transmission 메시지는 상기 셀진입을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 이동통신시스템에서 소형셀 기지국이 이동 단말의 셀진입 또는 셀이탈을 감지하여 존(Zone) 기반 서비스를 제공하기 위한 방법은, 상기 이동 단말에서 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택이나 셀 재선택을 결정하는 단계; 상기 이동 단말에서 상기 이전 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계; 상기 이전 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 이동 단말에서 상기 이전 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자 및 상기 셀이탈을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법은, 상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계; 상기 새로운 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자를 알리기 위한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다. 상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로 전송하는 상기 Scheduled Transmission 메시지는 상기 셀진입을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 이동통신시스템에서 소형셀 기지국이 이동 단말의 셀진입 또는 셀이탈을 감지하여 존(Zone) 기반 서비스를 제공하기 위한 방법은, 상기 이동 단말에서 이전 소스 셀에서 새로운 타겟 셀로 진입하는 핸드오버를 결정하는 단계; 상기 이동 단말에서 상기 이전 소스 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계; 상기 이전 소스 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 이동 단말에서 상기 이전 소스 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자 및 상기 셀이탈을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법은, 상기 새로운 타겟 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Preamble Assignment 메시지를 전송하는 단계; 상기 이동 단말에서 상기 새로운 타겟 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계; 상기 새로운 타겟 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 이동 단말에서 상기 새로운 타겟 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자를 알리기 위한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계를 더 포함한다. 상기 이동 단말에서 상기 새로운 타겟 셀의 기지국으로 전송하는 상기 Scheduled Transmission 메시지는 상기 셀진입을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이동통신시스템에서 존 기반 서비스를 위한 이동 단말의 셀 진입 및 이탈 감지 방법에 따르면, 이동통신시스템의 소형셀 환경하에서 기지국이 코어망의 도움 없이, 즉, 별도의 NAS(Non Access Stratum) 메시지 없이도 직접 간단하게 이동 단말의 소형셀 진입과 이탈을 감지하여 효과적으로 존 기반 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신시스템에서, 기지국에서의 이동 단말의 셀 진입 및 이탈 감지의 동작원리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 셀 진입 및 이탈 감지의 동작원리에서, 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택이나 재선택 시에 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 이 필요할 때의 적용 예이다.
도 3은 도 1의 셀 진입 및 이탈 감지의 동작원리에서, 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하여 핸드오버하는 경우의 적용 예이다.
도 4는 도 1의 셀 진입 및 이탈 감지의 동작원리에서, 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택, 재선택, 또는 핸드오버 등 셀 변경 시에 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 이 필요하지 않은 경우 이전 셀에 셀 이탈을 알리는 적용 예이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택이나 재선택 시에 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 이 필요한 지 여부에 따라 도 2와 도 4의 절차를 적용하여 셀 진입/이탈을 기지국에 알리는 경우의 예이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하여 핸드오버하는 경우에 도 3과 도 4의 절차를 적용하여 셀 진입/이탈을 기지국에 알리는 경우의 예이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 특별한 언급이 없는 한 기지국(BS, Base Station)은, 펨토셀 기지국, 피코셀 기지국, 마이크로셀 기지국 등의 소형셀 기지국을 의미하며, 예를 들어, 펨토셀 기지국은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)에서의 Home NodeB(HNB) 또는 3GPP LTE(Long Term Evolution)에서의 Home eNodeB(HeNB) 등을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에서 단말(MS, Mobile Station)은, 기지국을 통하여 이동 통신(예, WCDMA, LTE 등), 인터넷(예, WiBro, WIfi), 기타 유무선 망이 연동되는 코어망의 서버와 통신할 수 있는, 스마트폰, 테블릿 PC, 노트북 PC, 데스크탑 PC, 기타 전자장치를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신시스템에서, 기지국에서의 이동 단말의 셀 진입 및 이탈 감지의 동작원리를 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에서는 종래의 랜덤 액세스 절차를 수정하였다. 이동 단말인 MS(101)와 소형셀 기지국인 BS(102)간의 경합(Contention) 기반의 랜덤 액세스 절차는, 우선 MS(101)이 BS(102)에게 동기화를 위한 RACH(Random Access Channel) Preamble을 Random Access Preamble 메시지(111)에 실어 보내고, 이후 BS(102)는 MS(101)의 요청에 대하여 다른 단말과의 충돌 유무를 검사하여 충돌이 없다면, 식별자 정보, 타이밍 정보, 자원 할당 정보 등을 포함하여 Random Access Response 메시지(112)로 응답한다.
핸드오버 등 비경합(Non-Contention) 기반의 랜덤엑세스 절차에서는, Random Access Preamble 메시지(111)전에, BS(102)이 단말들간 충돌이 없는 프리앰블(Preamble)을 할당하여 MS(101)에게, BS(102)이 MS(101)에게 단말들간 충돌이 없는 프리앰블(Preamble)을 할당한 정보를 포함하여 Random Access Preamble Assignment 메시지(110)를 내려 보낼 수 있다. 이 경우의 Random Access Response 메시지(112)의 전송은 다른 단말과의 충돌여부 검사 없이 진행된다.
이후, 존 기반 서비스에 가입한 MS(101)은 BS(102)이 할당한 자원을 통하여 충돌이 없는 Scheduled Transmission 메시지(113)를 전송하여 액세스 요청을 수행하게 되는데, 본 발명에서는 단말 식별자 등 기존의 파라미터 이외에, Scheduled Transmission 메시지(113)에 Service ID(서비스 식별자)(121)과 Event Type(이벤트 타입)(122)를 추가한다.
Service ID(121)은 존 기반 서비스를 받는 사용자들에 대한 고유 식별자 또는 번호로서, 서비스 도메인 또는 서비스 제공자의 서버에서 부여하고 관리한다. Event Type(122)은 존 기반 서비스를 위하여 MS(101)이 BS(102)에 알리고자 하는 이벤트의 타입으로서, 셀 진입(Camp-On), 셀 이탈(Camp-Off) 등 일 수 있고, 향후 서비스가 확장되면, 이러한 이벤트 타입은 이러한 두 가지 이외에 서비스 목적에 맞는 다양한 타입으로 더 확장 될 수 있다. 하기하는 바와 같이 셀 진입(Camp-On) 시에는 Event Type(이벤트 타입)(122)으로서 셀 진입(Camp-On) 정보를 추가하지 않아도, Service ID(서비스 식별자)(121)만을 추가하여도 셀 진입(Camp-On)을 감지하도록 하는 것도 가능하다.
이와 같이 코어망의 서버에 의해 서비스를 위한 별도의 제어가 없이도, 랜덤 액세스 절차에서 Scheduled Transmission 메시지(113)에 Service ID(서비스 식별자)(121)과 Event Type(이벤트 타입)(122)를 추가하여 송수신되도록 함으로써, 코어망과의 트래픽 부하를 증가시키지 않고도, 존 기반 서비스를 효과적으로 지원할 수 있게 된다. MS(101)의 셀 진입(Camp-On) 시에 Service ID(서비스 식별자)(121)과 Event Type(이벤트 타입)(122)에 의하여 MS(101)와 BS(102) 간에 세션이 형성되어, BS(102)는 MS(101)와 코어망의 서버 간에 존 기반 서비스에 필요한 데이터가 송수신되도록 중계할 수 있다. 또한, MS(101)의 셀 이탈(Camp-Off) 시에 Service ID(서비스 식별자)(121)과 Event Type(이벤트 타입)(122)에 의하여 BS(102)는 셀 이탈(Camp-Off)을 감지함으로써, MS(101)와 BS(102) 간에 형성되었던 세션은 취소된다. 셀 이탈(Camp-Off) 시에도, 위의 예와 같이 사용자가 집을 나설 때 우산 챙김을 알리는 서비스 등 MS(101)와 코어망의 서버 간의 존 기반 서비스가 코어망의 서버의 제어에 의해 유지될 수도 있다.
위에서도 기술한 바와 같이, 이러한 존 기반 서비스는, 예를 들어, 사용자가 MS(101)에 BS(102) 커버리지의 지역별로 그 지역에서 해야 할 일들(예, 강의실에서의 과제제출, 쇼핑몰에서의 쇼핑 리스트, 사용자가 집을 나설 때 우산 챙김을 알림 등)을 미리 등록해 놓으면, 사용자가 그 지역에 진입하였을 때 BS(102)가 이를 감지하여 MS(101)와 코어망의 서버 간에 존 기반 서비스에 필요한 데이터가 송수신되도록 할 수 있는 할일(TO-DO) 서비스를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 셀 진입 및 이탈 감지의 동작원리에서, 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택이나 재선택 시에 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 이 필요할 때의 적용 예이다.
예를 들어, 단말 MS(201)이 이전 소형셀에서 새로운 소형셀 기지국인 BS(202) 커버리지로 진입하는 셀 선택이나 재선택 시에, 통신 유지나 서비스 유지 등을 위한 경우 등 필요에 따라 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 과정으로서 다음과 같은 NAS(Non Access Stratum) 메시지(211 ~ 215)를 이용한 절차를 수행하되, 213 단계에서 Service ID(221)를 추가한다.
즉, MS(201)와 BS(202)간의 경합(Contention) 기반의 랜덤 액세스 절차인 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 과정에서, 우선 MS(201)이 BS(202)에게 동기화를 위한 RACH(Random Access Channel) Preamble을 Random Access Preamble 메시지(211)에 실어 보내고, 이후 BS(202)는 MS(101)의 요청에 대하여 다른 단말과의 충돌 유무를 검사하여 충돌이 없다면, 식별자 정보, 타이밍 정보, 자원 할당 정보 등을 포함하여 Random Access Response 메시지(212)로 응답한다.
이후, 존 기반 서비스에 가입한 MS(201)은 BS(202)가 할당한 자원을 통하여 충돌이 없는 Scheduled Transmission 메시지인 RRC Connection Request 메시지(213)를 전송하여 연결 요청을 수행하게 되는데, 이때 본 발명에서는 단말 식별자 등 기존의 파라미터 이외에, Scheduled Transmission 메시지(213)에 Service ID(서비스 식별자)(221)를 추가한다. 이때 Event Type(이벤트 타입)으로서 셀 진입(Camp-On) 정보가 더 추가될 수도 있다.
이후 BS(202)가 경합 해결(Contention Resolution) 메시지인 RRC(Radio Resource Control) 연결 설정(Connection Setup) 메시지(214)를 전송하며, 이를 수신하는 MS(201)은 그에 따라 내부 설정 후 완료를 알리기 위한 Scheduled Transmission 메시지인 RRC Connection Setup Request 메시지(215)를 BS(202)로 전송한다.
도 3은 도 1의 셀 진입 및 이탈 감지의 동작원리에서, 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하여 핸드오버하는 경우의 적용 예이다.
예를 들어, 단말 MS(301)이 이전 소형셀에서 새로운 소형셀 기지국인 BS(302) 커버리지로 진입하여 핸드오버(hand over)를 결정하는 경우에, 다음과 같은 NAS(Non Access Stratum) 메시지(311 ~ 314)를 이용한 절차를 수행하되, 314 단계에서 Service ID(321)를 추가한다.
즉, MS(301)와 BS(302)간의 핸드오버(hand over)를 위한 랜덤 액세스 절차에서, 우선 BS(302)이 MS(301)에게 단말들간 충돌이 없는 프리앰블(Preamble)을 할당한 정보를 포함하여 Random Access Preamble Assignment 메시지인 RRC 연결 재구성 요청(Connection Reconfiguration Request) 메시지(311)를 내려 보낼 수 있다.
이 후 도 1에서와 마찬가지로, MS(301)이 BS(302)에게 동기화를 위한 RACH(Random Access Channel) Preamble을 Random Access Preamble 메시지(312)에 실어 보내고, 이후 BS(302)는 MS(301)의 해당 요청에 대하여 다른 단말과의 충돌 유무를 검사하지 않고 식별자 정보, 타이밍 정보, 자원 할당 정보 등을 포함하여 Random Access Response 메시지(313)로 응답한다.
이후, 존 기반 서비스에 가입한 MS(301)은 BS(302)가 할당한 자원을 통하여 충돌이 없는 Scheduled Transmission 메시지인 RRC 연결 재구성 확인(Connection Reconfiguration Confirm) 메시지(314)를 전송하여 연결을 수행하게 되는데, 이때 본 발명에서는 단말 식별자 등 기존의 파라미터 이외에, Scheduled Transmission 메시지(314)에 Service ID(서비스 식별자)(321)를 추가한다. 이때 Event Type(이벤트 타입)으로서 셀 진입(Camp-On) 정보가 더 추가될 수도 있다.
도 4는 도 1의 셀 진입 및 이탈 감지의 동작원리에서, 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택, 재선택, 또는 핸드오버 등 셀 변경 시에 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 이 필요하지 않은 경우 이전 셀에 셀 이탈을 알리는 적용 예이다.
예를 들어, 단말 MS(401)이 이전 소형셀에서 새로운 소형셀 기지국인 BS(302) 커버리지로 진입하는 셀 선택, 재선택, 또는 핸드오버 등 셀 변경 시에, 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 과정이 필요하지 않은 경우 존 기반 서비스를 위해 이전 셀에 셀 이탈을 알리기 위한 다음과 같은 NAS(Non Access Stratum) 메시지(411 ~ 413)를 이용한 절차를 수행하되, 413 단계에서 Service ID(421)와 Event Type(422)를 추가한다.
즉, MS(401)와 BS(402)간의 경합(Contention) 기반의 랜덤 액세스 절차로서, 우선 MS(401)이 BS(402)에게 동기화를 위한 RACH(Random Access Channel) Preamble을 Random Access Preamble 메시지(411)에 실어 보내고, 이후 BS(402)는 MS(401)의 요청에 대하여 다른 단말과의 충돌 유무를 검사하여 충돌이 없다면, 식별자 정보, 타이밍 정보, 자원 할당 정보 등을 포함하여 Random Access Response 메시지(412)로 응답한다.
이후, 존 기반 서비스에 가입한 MS(401)은 BS(402)이 할당한 자원을 통하여 충돌이 없는 Scheduled Transmission 메시지로서, 새로 정의된 RRC Zone Event Indication(413)를 전송하여 액세스 요청을 수행하게 되는데, 이때 Scheduled Transmission 메시지(113)에는 단말 식별자, Service ID(421)와 Event Type(422)를 포함한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택이나 재선택 시에 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 이 필요한 지 여부에 따라 도 2와 도 4의 절차를 적용하여 셀 진입/이탈을 기지국에 알리는 경우의 예이다.
예를 들어, 존 기반 서비스에 가입한 MS은 이전 소형셀에서 새로운 소형셀 BS 커버리지로 진입하는 셀 선택이나 재선택을 결정하면(S10), 통신 유지나 서비스 유지 등을 위하여 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 과정이 필요한지 여부를 검사한다(S20).
이때, 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 과정이 필요하다면(S20), 도 4의 411 ~ 413을 포함하는 절차를 이용해 Scheduled Transmission 메시지(113)에 단말 식별자 이외에, Service ID(421)와 Event Type(422)(예, 셀 이탈(Camp-Off) 정보)를 추가하여 이전 셀 기지국에게 셀 이탈을 알리고(S30), 이후 도 2의 211 ~ 215를 포함하는 절차를 이용해 새로운 셀 기지국에게는 Scheduled Transmission 메시지인 RRC Connection Request 메시지(213)에 단말 식별자 등 기존의 파라미터 이외에, Service ID(서비스 식별자)(221)를 추가하여 셀 진입을 알린다(S31). 이때 Event Type(이벤트 타입)으로서 셀 진입(Camp-On) 정보가 추가될 수도 있다.
반면, 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request) 과정이 필요하지 않으면(S20), 도 4의 411 ~ 413을 포함하는 절차를 이용해 Scheduled Transmission 메시지(113)에 단말 식별자 이외에, Service ID(421)와 Event Type(422)(예, 셀 이탈(Camp-Off) 정보)를 추가하여 이전 셀 기지국에게 셀 이탈을 알리고(S40), 이후 도 4의 411 ~ 413을 포함하는 절차를 다시 이용해 새로운 셀 기지국에게는 Scheduled Transmission 메시지(113)에 단말 식별자 이외에, Service ID(421)와 Event Type(422)(예, 셀 진입(Camp-On) 정보)를 추가하여 셀 진입을 알린다(S41). 이때 Event Type(이벤트 타입) 정보는 추가되지 않고 Service ID(421)만으로 셀진입을 감지하도록 할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하여 핸드오버하는 경우에 도 3과 도 4의 절차를 적용하여 셀 진입/이탈을 기지국에 알리는 경우의 예이다.
예를 들어, 단말 MS이 이전 소형셀에서 새로운 소형셀 기지국인 BS 커버리지로 진입하여 핸드오버(hand over)를 결정하는 경우에(S60), 도 4의 411 ~ 413을 포함하는 절차를 이용해 Scheduled Transmission 메시지(113)에 단말 식별자 이외에, Service ID(421)와 Event Type(422)(예, 셀 이탈(Camp-Off) 정보)를 추가하여 이전 소스 셀 기지국에게 셀 이탈을 알리고(S61), 이후 도 3의 311 ~ 314를 포함하는 절차를 이용해 새로운 타겟 셀 기지국에게는 Scheduled Transmission 메시지인 RRC 연결 재구성 확인(Connection Reconfiguration Confirm) 메시지(314)에 단말 식별자 등 기존의 파라미터 이외에, Service ID(서비스 식별자)(321)를 추가하여 셀 진입을 알린다(S62). 이때 Event Type(이벤트 타입)으로서 셀 진입(Camp-On) 정보가 추가될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신시스템에서는, 펨토셀 기지국, 피코셀 기지국, 마이크로셀 기지국 등의 소형셀 기지국이 코어망의 도움 없이, 별도의 NAS(Non Access Stratum) 메시지 없이 직접 간단하게 이동 단말의 소형셀 진입과 이탈을 감지함으로써 이동 단말에 효과적인 존 기반 서비스를 제공할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 이동통신시스템에서 소형셀 기지국이 이동 단말의 셀진입 또는 셀이탈을 감지하여 존(Zone) 기반 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    상기 이동 단말에서 상기 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계;
    상기 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 이동 단말에서 상기 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자 및 상기 셀진입 또는 셀이탈을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계 전에,
    상기 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Preamble Assignment 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법은,
    상기 이동 단말이 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택이나 셀 재선택을 결정하는 경우, 또는 핸드오버를 결정하는 경우에 이루어지는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  4. 이동통신시스템에서 소형셀 기지국이 이동 단말의 셀진입 또는 셀이탈을 감지하여 존(Zone) 기반 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    상기 이동 단말에서 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택이나 셀 재선택을 결정한 후, 후속으로 어태치(Attach) 또는 트랙킹 영역 갱신 요청(Tracking Area Update Request)을 결정하는 단계;
    상기 이동 단말에서 상기 이전 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계;
    상기 이전 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 이동 단말에서 상기 이전 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자 및 상기 셀이탈을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계;
    상기 새로운 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자를 알리기 위한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로 전송하는 상기 Scheduled Transmission 메시지는 상기 셀진입을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  7. 이동통신시스템에서 소형셀 기지국이 이동 단말의 셀진입 또는 셀이탈을 감지하여 존(Zone) 기반 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    상기 이동 단말에서 이전 셀에서 새로운 셀로 진입하는 셀 선택이나 셀 재선택을 결정하는 단계;
    상기 이동 단말에서 상기 이전 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계;
    상기 이전 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 이동 단말에서 상기 이전 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자 및 상기 셀이탈을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계;
    상기 새로운 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자를 알리기 위한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이동 단말에서 상기 새로운 셀의 기지국으로 전송하는 상기 Scheduled Transmission 메시지는 상기 셀진입을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  10. 이동통신시스템에서 소형셀 기지국이 이동 단말의 셀진입 또는 셀이탈을 감지하여 존(Zone) 기반 서비스를 제공하기 위한 방법에 있어서,
    상기 이동 단말에서 이전 소스 셀에서 새로운 타겟 셀로 진입하는 핸드오버를 결정하는 단계;
    상기 이동 단말에서 상기 이전 소스 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계;
    상기 이전 소스 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 이동 단말에서 상기 이전 소스 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자 및 상기 셀이탈을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 새로운 타겟 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Preamble Assignment 메시지를 전송하는 단계;
    상기 이동 단말에서 상기 새로운 타겟 셀의 기지국으로 Random Access Preamble 메시지를 전송하는 단계;
    상기 새로운 타겟 셀의 기지국에서 상기 이동 단말로 Random Access Response 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 이동 단말에서 상기 새로운 타겟 셀의 기지국으로, 단말 식별자 이외에 상기 존 기반 서비스를 위한 서비스 식별자를 알리기 위한 정보가 포함된 Scheduled Transmission 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이동 단말에서 상기 새로운 타겟 셀의 기지국으로 전송하는 상기 Scheduled Transmission 메시지는 상기 셀진입을 알리기 위한 이벤트 타입에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 존 기반 서비스를 제공하기 위한 방법.
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