KR100336033B1

KR100336033B1 - 이동통신 단말기의 접속 제어방법

Info

Publication number: KR100336033B1
Application number: KR1019990029610A
Authority: KR
Inventors: 황운희
Original assignee: 박종섭; 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2002-05-08
Also published as: KR20010010622A

Abstract

이동통신 단말기가 망으로 접속하기 위해 억세스 프로브(Access Probe)를 송출할 경우 타 단말기들이 망으로 접속을 위해 시도했던 횟수를 억세스 채널 메세지들에 첨가하여 기지국에 알리고 이를 억세스 파라메터 메세지의 퍼시스턴트 딜레이(Persistent Delay)값에 반영하여 셀(Cell)내의 다른 단말들의 접속시도를 제어하도록 한 이동통신 단말기의 접속 제어방법에 관한 것으로, 상기 기지국에서 PSIST값을 계산하여 억세스 파리메터 메세지안에 포함시켜 단말기로 전송하는 단계와; 상기 기지국으로 부터 전송된 억세스 파라메터 메세지를 수신하고, 수신된 메세지내의 PSIST값을 이용하여 단말기가 기지국에 접속할 수 있는 확률(P)값을 계산하는 단계와; 상기 계산된 P값에 따라 의사 딜레이(Persistent Delay)값을 계산하는 단계와; 상기 계산된 의사 딜레이값에 따라 기지국으로 NUM_ACC ESS_ATTEMPT값을 억세스 메세지에 포함하여 점송하는 단계와; 상기 단말기로부터 전송된 NUM_ACCESS_ATTEMPT값을 이용하여 PSIST값을 다시 계산하여 PSIST값을 변경한 후, 억세스 파라메터 메세지를 통해 단말기로 전송하여 단말기의 접속을 제어하는 단계로 이루어진 것이다.

Description

이동통신 단말기의 접속 제어방법{Method for controlling access of a mobile communication mobile station}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 이동통신 단말기가 망으로 접속하기 위해 억세스 프로브(Access Probe)를 송출할 경우 타 단말기들이 망으로 접속을 위해 시도했던 횟수를 억세스 채널 메세지들에 첨가하여 기지국에 알리고 이를 억세스 파라메터 메세지의 퍼시스턴트 딜레이(Persistent Delay)값에 반영하여 셀(Cell)내의 다른 단말들의 접속시도를 제어하도록 한 이동통신 단말기의 접속 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템에서 단말기가 호를 설정하는 과정은 도 1에 도시된 바와 같이, 단말기의 파워 업(Power UP)(S101), 단말 초기화상태(S102), 단말 아이들(Idle)상태(S103), 시스템 억세스상태(S104), 통화상태(S105)의 순으로 이루어진다. 여기서, 도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 단말기의 호처리 과정에 대한 플로우를 개략적으로 나타낸 도면이다.

단말기의 초기상태(S102)에서는 기지국에서 제공되는 파일럿(Pilot)정보를 이용하여 기지국을 선택하고, 싱크(Sync)정보로 기지국과 시간정보를 동기시켜 단말기를 아이들 상태(S103)로 전환한다.

그리고, 이를 기반으로 아이들 상태(S103)에서는 시스템에 접속할 수 있도록 기지국에서 페이징 채널(Paging Channel)로 제공해 주는 정보들을 감시하고, 응답이 필요한 페이징 메세지를 수신하거나, 초기호 요구가 필요할 시에 시스템 접속상태(S104)로 전환되는 것이다. 이때, 시스템 접속상태(S104)에서 단말기는 랜덤 억세스(Random Access)을 기반으로 시스템에 접속을 시도하며, 시스템으로부터 확인응답(Acknowledge)을 받아야 만 호 연결상태(S105)가 되는 것이다.

즉, 단말기가 통화권역에 있는 기지국 시스템에 접속을 시도할 때는 접속채널을 사용하여 발신메세지(Origination Massage)를 송신하게 되며, 이때 한 번의 발신 메세지 송신에는 하나의 접속 채널 슬롯(Access Channel Slot)을 사용하게 된다. 상기에서 발신 메세지는 단말기 자체정보(단말기번호, 단말기가 CDMA 전용모드인지 듀얼모드인지를 나타내주는 모드, PCS인지 셀룰러폰인지를 나타내 주는 클래스(Class)등) 및 착신번호 등의 정보가 있다. 단말기가 접속채널을 통해 송신한 발신메세지에 대해 일정시간(기지국에서 이동국에 보내주는 액세스 파라메터 메세지에 Acc_Tmo(Acknowledgement Timeout)와 프로브 백오프(Probe Backoff)의 합에 의해 결정됨) 이내에 시스템(기지국)으로 부터의 확인응답(Acknowledge)을 수신하면, 시스템 접속시도는 성공적으로 종결된다.

그러나, 단말기가 일정시간내에 기지국으로 부터 확인응답을 수신하지 못하는 경우에는 발신메세지를 재전송을 하고, 확인응답을 기다린다. 또 다시 확인응답을 수신하지 못하게 되는 경우에는 다시 재 전송을 시도한다. 재전송을 할 수 있는 횟수는 규정되어 있으며(기지국에서 단말기로 보내주는 액세스 파리메터 메세지에 Num_Step(the number of step)과 MAX_Req_Seq(Maximum Number of Access Probe Sequence)의하에 의해 결정됨), 규정된 횟수만큼 재전송을 하고도 시스템으로 부터 확인응답을 수신하지 못하게 되는 경우에는 시스템의 접속시도는 실패로 종결되는 것이다.

도 2a는 일반적인 이동통신 시스템에서의 억세스 어템트의 구조를 나타낸 도면, 도 2b는 도 2a에 도시된 억세스 서브 어템트의 상세구조를 나타낸 도면, 도 2c는 도 2b에 도시된 억세스 프로브 시퀀스의 상세 구조를 나타낸 도면, 도 2d는 도 2c에 도시된 억세스 프로브에 대한 상세 구조를 나타낸 도면, 도 3은 일반적인 이동통신 시스템에서 기지국으로 부터 단말기로 전송되는 억세스 파라메터 메세지 정보를 나타낸 도면이다.

단말기는 기지국으로 부터 제공되는 엑세스 파라메터 메세지(Access Parame ters Massage)의 정보를 이용하여 랜덤 억세스 프로스듀어(Random Access Proce dure)를 통해 억세스 채널로 전송을 시도한다. 하나의 메세지를 전송하고, 그 메세지의 확인응답을 받는 일련의 과정을 억세스 어템트(Access Attempt)라 하고, 하나의 억세스 어템트는 하나 이상의 억세스 서브 어템트(Access Sub-Attempt)로 구성된 것으로 이는 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 상세하게 도시되어 있다.

엑세스 서브 어템트안의 각각의 전송은 억세스 프로브(Access Probe)라 한다. 그리고, 각 억세스 프로브는 억세스 채널 프리엠블(Access Channel Preamble)과 억세스 채널 메세지 캡슐(Access Channel Massage Capsule)로 구성된다. 여기서, 하나의 억세스 채널 프리앰블과 하나의 억세스 채널 메세지 캡슐을 하나의 억세스 채널 슬롯이라 한다. 여기서, 접속 채널 프리앰플은 94개의 '0'이 계속되는 신호로 기지국이 단말기를 획득하기 위하여 사용되며, 억세스 채널 메세지 캡슐은 접속에 필요한 정보를 포함한다.

단말기의 접속 프리앰블은 94개의 '0'으로 구성되어 있으므로 가지국에서는 '0'이 들어오는 개수를 확인하여 접속채널 프리앰블을 찾는다. 그 확인방법은 가지국 탐색기(Searcher)에서 기지국에 입력되는 신호들을 왈쉬 심볼 인덱스(WalshSymbol Index) 'O'과 상관(Correlation)시켜 '0'으로 구성된 프리앰블이 들어오는지를 확인하는 것이다.

억세스 서브 어템트는 도 2b에 도시된 바와 같이 억세스 프로브 핸드오프 (Access Probe Handoff)가 일어나거나, 메세지에 대한 확인응답을 수신하기 전까지의 억세스 프로브 부분들을 지칭한다. 그리고, 억세스 서브 어템트는 도 2c에서와 같이 억세스 프로브 시퀀스들로 구분된다. 각 억세스 프로브 시퀀스들은 1+NUM _ STEP개의 억세스 프로브들로 구성되며, 이들은 동일한 억세스 채널로 전송되는 단위이다.

억세스 채널로 전송되는 메세지들은 2가지 종류가 있으며, 첫째는 응답메세지(Response Massage)와 요구 메세지(Request Massage)로 구분된다. 이 두 종류의 메세지들은 매 억세스 프로브 시퀀스 마다 RS로 나타내어지는 0, 1+BKOFF(Backoff)사이의 불규칙한 백오프 딜레이를 갖는다. 그리고, 요구 접속 프로브 시퀀스인 경우에는 PD(Persistent Delay)로 표현되는 추가적인 딜레이를 적용하여야 하며, 이는 억세스 어템트와 억세스 오버로드 클래스(Access Overload Class), ACCOLC에 의한 슈도우랜덤 테스트(Pseudorandom Test)에 의해 결정된다.

상기에서 ACCOLC는 단말기의 등급을 나타내며, 이는 도3에 도시된 PSIST의 우측에 표기된 아라비아 숫자를 말하며, 상기 아라비아 숫자가 0-9일 경우 상업용 단말기, 10일 경우, 테스트용 단말기, 11일 경우 비상용 단말기, 그리고 나머지의 아라비아 숫자는 예약된 상태이다.

기지국은 단말기의 과부하 등급에 대한 내구성값을 억세스 파라메터 메세지의 PSIST값으로 전송하며, 단말기는 이를 이용하여 억세스 프로스듀어 억세스 순서에서 슈도우랜덤 테스트를 시행하게 된다.

단말기는 슈도우 랜덤 테스트를 실시하기 위하여 먼저, 랜덤 넘버 RP, 0＜RP＜1을 생성한다. 그리고, 이 값이 PSIST를 이용하여 생성한 값 P보다 작으면 테스트에서 패스하게 되고, 그 억세스 체널 슬롯에서 송신을 하게된다. 만약 테스트에 실패하게 되면, 억세스 프로브 시퀀스는 적어도 그 다음 슬롯까지 송신을 지연시켜야 한다.

PSIST를 이용하여 계산된 P값은 단말기가 기지국에 접속할 확률과 같은 의미이며, 흐름제어기능을 가질 수 있다. 즉, P값이 '0'이면, 단말기는 기지국에 접속이 불가능하며, '1'인 경우에 단말기는 계산된 RP와는 관계없이 기지국에 접속을 할 수 있게 된다.

이렇게 단말기 접속시도에 영향을 미칠 수 있는 P값을 결정하는 파라메터인 PSIST값은 상용 단말기가 참고할 PSIST(0-9등급)DLS RUDDN 0 - 63사이의 값을 가질 수 있는데, 종래의 시스템에서는 이 값을 운용자가 임의로 결정하게 되어 있다. 현재는 이값을 변동시키는 지침이 없으며, 운용자의 경험에 의해 결정되는 값이라 할 수 있다. 이런경우, 경험이 많은 운용자는 자신의 노-하우에 의해 이 값을 변경시키게 되나, 대개의 경우 초기에 설정되어 있는 값을 변경하는 경우가 매우 드물게되어 흐름 제어를 시행하여 망의 부하조정이 가능함에도 불구하고 이를 반영하지 못하게 되는 문제점이 있다. 또한, 운용자가 망의 상태에 따라 이 값을 변경시키는 경우에도 운용자의 주관에 의해 결정되는 값이므로 망의 상태가 정확히 반영될 수가 없는 다른 문제점이 있다.

따라서, 사용자는 접속이 불가능함에도 불구하고, 계속적으로 접속을 시도하게 되므로 단말기의 불필요한 전원이 소비되는 다른 문제가 발생되는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 이동통신 단말기가 망으로 접속하기 위해 억세스 프로브(Access Probe)를 송출할 경우 타 단말기들이 망으로 접속을 위해 시도했던 횟수를 억세스 채널 메세지들에 첨가하여 기지국에 알리고 이를 억세스 파라메터 메세지의 퍼시스턴트 딜레이(Persistent Delay)값에 반영하여 셀(Cell)내의 다른 단말들의 접속시도를 제어하도록 한 이동통신 단말기의 접속 제어방법을 제공함에있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 접속 제어방법의 특징은 기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서의 단말기 접속 제어방법에 있어서, 상기 기지국에서 PSIST값을 계산하여 억세스 파리메터 메세지안에 포함시켜 단말기로 전송하는 단계와; 상기 기지국으로 부터 전송된 억세스 파라메터 메세지를 수신하고, 수신된 메세지내의 PSIST값을 이용하여 단말기가 기지국에 접속할 수 있는 확률(P)값을 계산하는 단계와; 상기 계산된 P값에 따라 의사 딜레이 (Persistent Delay)값을 계산하는 단계와; 상기 계산된 의사 딜레이값에 따라 기지국으로 NUM_ACCESS_ATTEMPT값을 억세스 메세지에 포함하여 전송하는 단계와; 상기 단말기로부터 전송된 NUM_ACCESS_ATTEMPT값을 이용하여 PSIST값을 다시 계산하여PSIST값을 변경한 후, 억세스 파라메터 메세지를 통해 단말기로 전송하여 단말기의 접속을 제어하는 단계로 이루어짐에 있다.

도 1은 일반적인 이동통신 시스템에서 단말기의 호처리 과정에 대한 플로우를 개략적으로 나타낸 도면,

도 2a는 일반적인 이동통신 시스템에서의 억세스 어템트의 구조를 나타낸 도면, 도 2b는 도 2a에 도시된 억세스 서브 어템트의 상세구조를 나타낸 도면, 도 2c는 도 2b에 도시된 억세스 프로브 시퀀스의 상세 구조를 나타낸 도면, 도 2d는 도 2c에 도시된 억세스 프로브에 대한 상세 구조를 나타낸 도면,

도 3은 일반적인 이동통신 시스템에서 기지국으로 부터 단말기로 전송되는 억세스 파라메터 메세지 정보를 나타낸 도면

도 4는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 이동통신 단말기 접속 제어방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면

이하, 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 접속 제어방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다.

먼저, 도 2a 내지 도 2d에서와 같이 만말기는 기지국에 초기호를 요구하기 위하여 억세스어템트를 시도한다. 그리고, 이 억세스 어템트는 억세스 서브 어어템트로 구성되며, 이 억세스 서브 어템트들은 다시 억세스 프로브 시퀀스들로 구성된다.

요구 어템트(Request Attempt)인 경우 백오프 딜레이는 RS슬롯 만큼의 지연과 의사 딜레이(Persistent Delay)인 PD 만큼 억세스 프로브 시퀀스의 시작을 지연시킨다. 이때 행해지는 의사 테스트(Persistent Test)를 위해 기지국에서는 PSIST값을 송신하며, 단말기는 이 값을 이용하여 P값을 계산하며, 만말기에서는 랜덤으로 생성한 RS값과 함께 의사 테스트의 파라메터로 사용하게 되는 것이다. 이때, 단말기에서 계산된 P값은 단말기들의 호 흐름을 제어할 수 있으며, P값이 1일 경우 PD없이 억세스를 하는 것과 동일한 의미이며, P값이 작아질 수록 PD가 길어질 확률이 높아지게 되는 것이다. 또한, P값이 '0'이면 단말기는 기지국에 억세스가 불가능하게 된다. 여기서, 상기 PSIST는 기지국의 부하상태를 알려주는 파라메터이다. 그리고, Persistent Delay는 도 2b에 도시된 PD로 표현되는 딜레이로 상기 P값 계산과 랜덤 넘버(Random Number)에 의해 발생되는 딜레이이다.

IS-95B시스템에서는 하나의 억세스 서브 어템트안의 억세스 프로브 시퀀스의 개수를 MAX_REQ_SEQ로 한정짓고 있으며, 이 값은 최대 15까지의 값이 된다.

그러므로, 억세스 채널 메세지 캡슐로 전송될 억세스 채널 메세지들의 공통 필드(Field)에 'NUM ACCESS ATTEMPT' 즉, 접속시도횟수 필드를 추가하고 그 파일럿으로 시도하였던 억세스 프로브 시퀀스의 횟수를 전송한다. 이때, 이 값을 받은 기지국은 PSIST값을 아래의 수학식1을 이용하여 계산한 후, 저장한다.

PSIST ＝ (NUM ACCESS ATTEMPTS － 1) ＊ 4

여기서, 상기 PSIST는 0 - 63사이의 값을 가지며, NUN ACESS ATTEMPT는 억세스 메세지에 첨가된 부분으로 억세스 서브 어템트내에서 몇 번째 억세스 프로브 시퀀스에서 억세스가 성공하였는가를 나타내는 값이며, 상기 1과 4는 PSIST값이 0 - 60사이의 값을 갖게 하기 위한 파라메터들이다.

그리고, 다음 번 억세스 파라메터 메세지에 이 변경된 값을 단말기로 전송하게 된다. 이 PSIST값은 억세스 파라메터 메세지를 전송한 셀 내에서 다른 단말이 기지국에 접속하기 위해 몇 회의 접속을 시도하였는지를 반영한 값이며, 곧 망의 부하상태를 나타내기도 한다.

이와 같은 동작과 상응하는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 접속 제어방법에 대하여 도 4를 참조하여 단계적으로 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 이동통신 단말기 접속 제어방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.

먼저, 기지국에서 상기 수학식 1을 이용하여 PSIST값을 계산하여 억세스 파리메터 메세지안에 포함시켜 단말기로 전송한다(S201).

이를 수신한 단말기는 기지국으로부터 전송된 PSIST값을 이용하여 P값을 계산한 후(S202), 계산된 P값에 따라 Persistent Delay값을 계산한다(S203).

다음으로 상기 계산된 Persistent Delay값에 따라 자체적으로 기지국 접속을 제어하게 되고, 아울러 Persistent Delay값 계산후에는 접속 시도 횟수(NUM_ACCESS_ATTEMPT값)를 억세스 메시지에 포함하여 기지국으로 전송한다(S204).

따라서, 기지국은 단말기로부터 전송된 NUM_ACCESS_ATTEMPT값을 이용하여 PSIST값을 상기 수학식 1을 이용하여 다시 계산한 후, 즉, PSIST값을 변경한 후, 억세스 파라메터 메세지에 포함시켜 단말기로 전송하게 되는 것이다(S205).

결국, 다른 단말이 접속시도를 여러번 하였을 경우에는 PSIST값은 커지게 되며, 이 PSIST값으로 계산된 P값은 '0'에서 '1' 사이의 값중 상대적으로 작은 값이 되어, 이 단말기의 의사 딜레이(Persistent Delay)는 길어지게 된다.

상술한 바와같은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 접속 제어방법은 단말기가 기지국으로 접속하기 위하여 억세스 프로브를 송출할 경우, 타 단말기들이 기지국으로 접속을 위해 시도했던 횟수를 근거로 의사 딜레이값을 계산하게 되기 때문에 단말기들의 의사딜레이를 랜덤 넘버와 마찬가지의 의미로 사용하는 것을 막고, P값을 단말기가 기지국에 접속할 수 있는 확률과 같은 의미로 사용하여 기지국 상태를 반영하는 의사 딜레이값을 계산하여 단말기가 불필요하게 전원을 소비하면서 기지국에 접속을 시도하는 것을 막을 수 있는 효과가 있다.

또한, PSIST값을 운영자가 임의로 변경하는 것이 아니라, 단말기의 실제 기지국 접속 용이성으로 계산된 값이기 때문에 운영자의 실수를 막을 수 있는 이점이 있다.

Claims

기지국을 포함하는 이동통신 시스템에서의 단말기 접속 제어방법에 있어서,

상기 기지국에서 망 부하 상태를 나타내는 값(PSIST값)을 계산하여 억세스 파리메터 메세지안에 포함시켜 단말기로 전송하는 단계와;

상기 기지국으로부터 전송된 억세스 파라메터 메세지를 수신하고, 수신된 메세지내의 상기 PSIST값을 이용하여 단말기가 기지국에 접속할 수 있는 확률(P)값을 계산하는 단계와;

상기 계산된 P값에 따라 의사 딜레이(Persistent Delay)값을 계산하는 단계와;

상기 의사 딜레이값 계산후 기지국으로 접속 시도 횟수(NUM_ACCESS_ATTEMPT값)를 억세스 메세지에 포함하여 전송하는 단계와;

상기 기지국에서 상기 단말기로부터 전송된 접속 시도 횟수(NUM_ACCESS_ATTEMPT값)를 이용하여 PSIST값을 다시 계산하여 PSIST값을 변경한 후, 억세스 파라메터 메세지를 통해 단말기로 전송하여 단말기의 접속을 제어하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 접속 제어방법.
제 1 항에 있어서, 상기 PSIST값은, 상기 단말기로부터 전송되는 NUM_ACCESS_ATTEMPT값에서 1을 뺀 후, 4를 곱하여서 게산되어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 접속 제어방법.
제 1 항에 있어서, 상기 P값은 0과 1사이의 값을 가지며, 단말기가 억세스를 많이 하는 경우 PSIST값은 커지고, PSIST값이 커지면 상기 P값은 0에 가까운 값을 가지게 되어 의사 딜레이값이 길어지게 되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 접속 제어방법.