통신시스템에서 이동 단말의 위치적 특성을 고려한 위치 갱신 제어 및 페이징 방법 및 시스템

통상적으로 광대역 무선 접속 통신 망을 포함하는 대부분의 무선 망에서는 이동 단말(MS: Mobile Station)에 대한 핸드오버를 지원한다. 상기 핸드오버를 효율적으로 지원하기 위해서는 핸드오버로 인한 시스템 부하와 이동 단말의 전력 소모를 줄이고, 핸드오버 과정을 마칠 때까지 소요되는 지연을 줄이는 것이 바람직하다. 한편, 상기 무선 망에서의 핸드오버는 액티브 모드(Active Mode)로 동작하는 이동 단말에 대한 액티브 핸드오버(Active Handover)와 아이들 모드(Idle Mode)로 동작하는 이동 단말에 대한 아이들 핸드오버(Idle Handover)로 구분할 수 있다. 상기 아이들 핸드오버를 수행한 이동 단말은 위치 갱신 조건이 검출되면, 자신의 위치를 기지국(BS: Base Station)을 통해서 페이징 제어기(Paging Controller)에게 등록하는 위치 갱신 동작을 수행한다. 상기 페이징 제어기는 아이들 모드로 동작하는 이동 단말들을 관리하는 네트워크 엔티티(network entity)이다. 여기서는, 802.16e 규격 시스템에서 제시하는 4가지 위치 갱신 조건을 일 예로 설명하기로 한다. 첫번째 위치 갱신 조건은 '페이징 그룹(Paging Group)의 변경'이고, 두 번째 위치 갱신 조건인 '주기적 시간'이고, 세 번째 위치 갱신 조건은 '이동 단말의 파워 다운(Power down)을 알림'이고, 네 번째 위치 갱신 조건은 'MAC(Media Access Control) 해쉬 스킵 임계값( Hash Skip Threshold)'이다. 상기 4가지 위치 갱신 조건에 따른 이동 단말의 위치 갱신 동작을 설명하면 다음과 같다. 상기 첫번째 위치 갱신 조건을 사용할 경우, 이동 단말은 미리 네트워크와 협상된 페이징 리스닝 인터벌(Paging Listening Interval, 이하, 'PLI'라 칭함)동안 선호 기지국(Preferred BS)이 방송하는 페이징 그룹 ID를 수신하고, 상기 페이징 그룹 ID가 상기 이동 단말이 최종적으로 인지하고 있는 페이징 그룹 ID와 동일한 지 여부를 확인한다. 이때, 상기 페이징 그룹 ID는 DCD(DownLink Channel Discriptor) 또는 MOB_PAG-ADV(Mobile_Paging-Advertisement) 메시지에 포함된다. 상기 확인 결과 페이징 그룹 ID가 변경됨을 검출하면, 상기 이동 단말은 위치 갱신 동작을 수행한다. 상기 선호 기지국은 상기 PLI동안 이동 단말과 동기를 맞추는 기지국이고, 상기 DCD는 상기 선호 기지국으로부터 해당 이동 단말이 다운링크 메시지 및 트래픽을 수신하기 위해서 필요한 정보가 포함되는 방송 메시지이다. 상기 MOB_PAG-ADV 메시지는 상기 선호 기지국이 자신의 페이징 그룹들에 등록된 이동 단말의 착신호 발생 여부 및 상기 페이징 그룹 ID를 포함하는 방송 메시지이다. 상기 페이징 그룹은 해당 이동 단말에게 착신호 발생을 알리는 MOB_PAG-ADV 메시지를 수신할 수 있는 영역을 제공하는 기지국들로 구성된다. 이때, 하나의 기지국은 하나 이상의 페이징 그룹에 포함될 수 있다. 상기 두 번째 위치 갱신 조건을 사용할 경우, 이동 단말은 내부적으로 아이들 모드 타이머(Idle Mode Timer)를 구비하고, 상기 아이들 모드 타이머에 설정된 구동 시간이 만료되기 전에 위치 갱신 절차를 수행한다. 상기 세 번째 위치 갱신 조건을 사용할 경우, 이동 단말은 자신의 전력 감소(Power down) 절차의 일환으로 자신의 전력이 감소됨을 알리는 정보를 자신을 관리하는 페이징 제어기에게 송신한다. 이후, 상기 정보를 수신한 상기 페이징 제어기는 상기 이동 단말의 정보를 해제함으로써, 더 이상 상기 이동 단말의 정보를 관리하지 않는다. 상기 전력 감소라 함은 아이들 모드로 동작하는 이동 단말이 PLI 이외에 전력 소모를 줄이는 것을 의미한다. 상기 전력 감소는 페이징 무 유효 구간(Paging unavailable interval)에서 이루어진다. 상기 네 번째 위치 갱신 조건을 사용하는 경우, 이동 단말은 자신이 관리하는 MAC 해쉬 스킵 카운터(Counter)가 MAC 해쉬 스킵 임계값(Threshold) 값을 초과하는 경우 위치 갱신 절차를 수행한다. 상기 MAC 해쉬 스킵 임계값은 해당 이동 단말이 아이들 모드로 진입하기 위해 초기 레인징 시 선호 기지국으로부터 수신해야 하는 DREG-CMD(Deregistration command) 메시지를 통해서 획득된다. 이후, 상기 이동 단말의 위치 갱신이 성공적으로 수행되면, 상기 기지국과 상기 이동 단말은 각자 자신의 MAC 해쉬 스킵 카운터를 초기화한다. 상기 DREG-CMD 메시지는 기지국이 이동 단말의 동작 모드를 아이들 모드로 변경하도록 명령하는 메시지이고, 상기 MAC 해쉬 스킵 임계값은 연속적으로 수신된 MAC 주소 해쉬가 포함되어 있지 않은 MOB_PAG-ADV 메시지들의 개수의 임계값이다.