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KR102023421B1 - 이동 단말 위치 정보를 이용한 ptt 서비스 방법 - Google Patents

이동 단말 위치 정보를 이용한 ptt 서비스 방법 Download PDF

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KR102023421B1
KR102023421B1 KR1020170044043A KR20170044043A KR102023421B1 KR 102023421 B1 KR102023421 B1 KR 102023421B1 KR 1020170044043 A KR1020170044043 A KR 1020170044043A KR 20170044043 A KR20170044043 A KR 20170044043A KR 102023421 B1 KR102023421 B1 KR 102023421B1
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terminal location
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Abstract

본 발명은 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스 구현 방법에 있어서 이동통신망에 단말 위치 정보를 즉시 업데이트하여 페이징 지연을 방지하고 원활한 PTT 서비스를 제공하기 위한 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법에 관한 것이다. 본 발명은 이동통신망을 이용한 IP-PTT(Internet Protocol Push-To-Talk) 서비스 구현 방법에 있어서, 이동 단말에서 단말 위치 변경 조건을 판단하는 단계; 상기 이동 단말의 판단에 따라 상기 단말 위치 변경 조건을 만족할 경우 상기 이동 단말의 변경 위치 정보를 PTT서버에 업데이트하는 단계를 포함하며, 상기 단말 위치 변경 조건은, TAC(Tracking Area Code), 셀 ID, 주파수 밴드 및 기지국 중 적어도 하나가 변경되는 조건이 적용된다.

Description

이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법{METHOD FOR PTT SERVICE USING MOBILE TERMINAL LOCATION INFORMATION}
본 발명은 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스 구현 방법에 있어서 단말 위치 정보를 즉시 업데이트하여 페이징 지연을 방지하고 원활하고 신속한 PTT 서비스를 제공하기 위한 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법에 관한 것이다.
LTE(Long Term Evolution)와 같은 이동통신망을 이용한 IP-PTT(Internet Protocol Push-To-Talk) 서비스를 구현하는 방법에 있어서, PTT 서비스는 일반적인 음성 서비스와 구분되는 데이터 서비스를 기반으로 제공된다.
데이터 서비스의 일예로, 메시지 전송의 경우 긴급을 요구하지 않기 때문에 대략 10초 이상의 페이징 지연(paging delay)이 발생하더라도 통신 서비스에 심각한 문제가 대두되지 않을 수 있다.
그러나 PT 서비스의 경우 즉각적으로 데이터를 송수신을 할 수가 있어야 하므로 페이징 지연이 발생할 경우 즉, 페이징 메시지에 대하여 이동 단말이 신속하게 응답이 되지 않을 경우 전송 데이터가 손실되거나 지연되는 등의 이유로 원활한 PTT 서비스를 제공할 수 없는 문제점이 있었다.
특히, PTT 동작 이후 이동 단말이 장시간 동안 비활성화 상태(Idle 또는 suspend mode)에 있으면서 이동할 경우, 이동통신망에서 이동 단말의 위치가 업데이트 되지 않아 신속하게 파악되지 않을 수 있다. 이 때문에, 이동 단말의 1차 페이징에서 RRC 커넥션이 실패할 수 있으며, 다음의 2차 페이징까지의 오랜시간을 기다리게 되어 여전히 페이징 지연이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
또한, PTT 서비스를 위한 이동 단말이 항시 데이터 서비스를 사용하고 있거나 일정 시간 이상 주기적으로 이동통신망에 접속하기 때문에 불필요한 배터리 소모를 증가시키는 문제점도 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0011657호(2006년02월03일)
본 발명은 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스 구현 방법에 있어서 이동 단말에서 단말 위치 변경 조건을 판단하여 단말 위치 정보를 즉시 업데이트하여 페이징 지연을 방지하고 원활한 PTT 서비스를 제공하기 위한 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법을 제공한다.
또한, 1차 페이징에서 RRC 커넥션이 실패할 경우, 즉시 단말 위치 정보를 업데이트하여 페이징 지연을 방지하는 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법을 제공한다.
또한, 이동 단말이 DRX 접속 주기를 직접 제어하여 불필요한 배터리 소모를 방지하는 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법은, 이동통신망을 이용한 IP-PTT(Internet Protocol Push-To-Talk) 서비스 구현 방법에 있어서, 이동 단말에서 단말 위치 변경 조건을 판단하는 단계; 상기 이동 단말의 판단에 따라 상기 단말 위치 변경 조건을 만족할 경우 상기 이동 단말의 변경 위치 정보를 PTT서버에 업데이트하는 단계를 포함한다.
상기 단말 위치 변경 조건은, TAC(Tracking Area Code), 셀 ID, 주파수 밴드 및 기지국 중 적어도 하나가 변경되는 조건일 수 있다.
상기 이동 단말이 비활성화 상태(Idle or suspend mode)일 경우, 상기 이동 단말의 프로세서(Call Processor)가 주기적으로 상기 단말 위치 변경 조건을 판단하는 단계; 상기 프로세서의 판단에 따라 상기 단말 위치 변경 조건을 만족할 경우 상기 이동 단말의 변경 위치 정보를 PTT서버에 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 프로세서가 RRC(Radio Resource Control) 커넥션하여 상기 이동 단말기가 활성화(Active mode)되고, 이후 미리 정해진 시간이 경과된 후에 비활성화 상태로 진입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 단말이 상기 위치 정보 업데이트 상태를 TAU 메시지(Tracking Area Update Request)를 통해 MME(Mobility Management Entity)에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 MME가 상기 TAU 메시지의 응답(TAU Accept)과 함께 TAI(Tracking Area Identifier) 리스트를 상기 이동 단말에 전송하여, 상기 이동 단말의 TAI 리스트를 갱신시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이동 단말이 DRX(Discontinuous Reception) 주기를 직접 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징은, 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스 구현 방법에 있어서, 이동 단말이 1차 페이징을 수신하고 RRC 커넥션을 시도하는 단계; 상기 RRC 커넥션이 실패할 경우, 상기 이동 단말이 PTT서버에 직접 위치 정보를 업데이트하는 단계를 포함하는 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법을 제공한다.
상기 이동 단말이 2차 페이징을 수신하기 전에 RRC 커넥션하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 다음의 효과를 얻을 수 있지만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 효과는 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스 구현 방법에 있어서 이동 단말 위치 정보를 이용하여 페이징 지연을 방지하고 원활한 PTT 서비스를 제공하는 효과가 있다. 즉, 종래 기술의 문제점은 PTT동작 후 이동 단말이 장시간 비활성화 상태에 있으면서 위치를 이동할 경우, 1차 페이징을 받지 못하는 경우가 여전히 발생하였으나, 본 발명은 이동 중일 경우 단말 위치 변경에 따른 위치 정보가 이동 단말에서 PTT서버로 실시간 업데이트되기 때문에 1차 페이징에서 수신 단말이 즉시 웨이크업(wake up)하여 PTT 이벤트를 수신할 수 있다.
또한, 상대편 단말의 호출에 따른 1차 페이징에서 RRC 커넥션이 실패할 경우 다음 2차 페이징까지의 시간(대략 6초)을 기다리지 않고, 수신 단말이 즉시 위치정보를 응답하여 RRC 커넥션을 수행함으로써 원활하고 신속한 PTT 서비스를 구축할 수 있는 효과도 있다.
또한, DRX 접속 주기를 이동 단말에서 직접 제어하여 일정 시간 이상 주기적으로 PTT서버에 접속하는 것을 방지하여 불필요한 배터리 소모를 감소시키는 효과도 있다. 즉, 종래 기술은 통신연결생태를 유지하면서 PTT 수신 이벤트를 대기(waiting)할 경우 평균 120mA의 전류를 소모하였다. 그러나 본 발명에 의하면, 일정시간동안 PTT를 사용하지 않는 조건이라면, 이동 단말의 제어에 의하여 즉시 비활성화 상태로 진입하여 대기 전류 소비를 일 실시예로, 3~5mA 정도로 낮출 수 있다. 또한, 종래에 단말이 이동 중인 상태에서 PTT서버 접속이 이루어질 경우, 대략 100~120mA 전류를 소모하게 되는데, 이동통신망 접속의 경우라도 이동 단말이 DRX 접속 주기를 직접 제어하여 일정 시간(예로서, 10초) 유지 후, 곧바로 비활성화 상태로 재진입하여 전류 소비를 현격히 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말이 비활성화 상태에 있을 때의 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프로세서가 미리 정해진 시간 후에 이동 단말을 비활성화 시키는 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치 정보 변경 상태를 MME에 업데이트시키는 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말이 DRX 주기를 직접 제어하는 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 1차 페이징 실패시 즉시 위치정보를 업데이트하는 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 도 6의 타임 테이블을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말 활성화 상태에서 핸드오버가 이루어지는 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말 비활성화 상태에서 핸드오버가 이루어지는 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 X2 및 S1 핸드오버 완료후 PPT서버 및 MME가 eNB를 통하여 이동 단말의 위치를 인식하는 과정을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법을 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도가 개시된다.
개시된 바와 같이, 본 발명은 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스 구현 방법에 있어서, 이동 단말(100)에서 단말 위치 변경 조건을 판단하는 단계(S010)와, 이동 단말(100)의 판단에 따라 상기 단말 위치 변경 조건을 만족할 경우 이동 단말(100)의 위치 정보를 PTT서버(250)에 업데이트하는 단계(S020~S030)를 포함한다.
몇몇 실시예에서 이동 단말(100)의 위치 정보를 PTT서버(250)에 업데이트하는 것은 이동 단말(100)로부터 전송된 정보가 다양한 장치를 거쳐서 PTT서버(250)까지 도달하는 것을 의미할 수 있다.
종래의 TAU(Tracking Area Update Request) 업데이트를 통한 단말 위치 업데이트의 경우, 이동 단말에서 셀 id가 바뀔 경우 통신망의 MME(Mobility Management Entity)로 TAU를 보내서 단말 위치를 업데이트하였다. MME는 이 정보를 바탕으로 단말 위치 관리를 한다. 그러나 상용망에 이 정보가 실시간으로 업데이트한다지만 특정 시간을 두고 업데이트를 진행하게 된다. 따라서, TAU를 보냈지만 통신망에서는 단말의 위치 정보를 변경 이전 정보를 바탕으로 잘못 페이징할 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이동 단말(100)에서 단말 위치 변경 조건을 판단하여 조건을 만족할 경우, 이동 단말(100)의 위치 정보를 상기 PTT서버(250)에 직접 업데이트하도록 하였다. 여기서 이동 단말(100)의 위치 정보가 PTT서버(250)에 직접 업데이트되는 것은 MME와 무관하게 PTT서버(250)에 이동 단말(100)의 위치 정보가 업데이트되는 것을 의미할 수 있다.
이때, 상기 단말 위치 변경 조건은, TAC(Tracking Area Code), 셀 ID, 주파수 밴드 및 기지국(eNB) 중 적어도 하나가 변경되는 조건에 따라 단말 위치 정보를 관리할 수 있다.
구체적으로는, TAC는　통신사업자가 각 TA(Tracking Area) 마다 할당한 고유한 값이다. 이동통신망 사업자는 셀 ID, 주파수 밴드 및 기지국(eNB)에 따라 TAC를 설정하여 운용한다.
따라서, 본 발명은 TAC 변경시, 이를 판단하여 이동 단말(100)의 위치 정보를 PTT서버(250)에 전달함으로써 이동 단말의 위치 정보를 최신으로 유지할 수 있다.
또한, 기지국(eNB)에서는 사용하고 있는 주파수 밴드별로 셀 ID를 관리한다. 같은 기지국에서 같은 TAC를 사용하는 상태에서, 이동 단말(100)의 위치가 이동하지 않더라도 셀 ID가 같은 LTE망 내에서 바뀌는 경우가 발생할 수 있다. 실예로서, 차량 이동시 셀 ID는 같은 기지국에서도 자주 변경되어 핸드오버(handover)가 자주 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명은 셀 ID나 주파수 밴드 변경시에도 이동 단말(100)의 위치 정보를 PTT서버(250)에 직접 전달하여 위치 정보를 최신으로 유지할 수 있다.
또한, 기지국(eNB)는 여러가지 셀 ID를 가지고 있을 수 있기에 셀 ID 변경 보다는 더 긴 주기로 핸드오버가 발생할 수 있다. 본 발명은 기지국 변경시에도 이동 단말(100)의 위치 정보를 PTT서버(250)에 전달하여 위치 정보를 최신으로 유지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말이 비활성화 상태에 있을 때의 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도가 개시된다.
개시된 바와 같이, 본 발명은 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스 구현 방법에 있어서, 이동 단말(100)이 비활성화 상태(Idle or suspend mode)일 경우, 이동 단말(100)의 프로세서가 주기적으로 상기 단말 위치 변경 조건을 판단하는 단계(S040); 상기 프로세서의 판단에 따라 상기 단말 위치 변경 조건을 만족할 경우(S050) 이동 단말(100)의 변경 위치 정보를 PTT서버(250)에 업데이트하는 단계(S060)를 포함한다.
이동 단말(100)의 프로세서는 CP(Call Processor)가 적용될 수 있다. CP는 멀티 프로세서　제어 방식에 있어서 호출의　논리적인 제어를 하는 프로세서이다. 호출의 상태 관리 및 호출 처리　태스크(task)를 실행함과 더불어 다른 프로세서에 대해 호출 처리 태스크를 실행한다.
따라서, 본 발명은 이동 단말(100)의 비활성화 상태에서 프로세서가 주기적으로 단말 위치 변경 조건을 판단하여 조건을 만족할 경우, 이동 단말(100)의 위치 정보를 상기 PTT서버(250)에 직접 업데이트하도록 하였다. 여기서 이동 단말(100)은 비활성화 상태에 있지만 RRC 커넥션을 대비하여 프로세서가 주기적으로 단말 위치 변경 조건을 판단할 수 있다. 몇몇 실시예에서 이동 단말(100)이 비활성화 상태에 있는 경우 이동 단말(100)이 비활성화 상태에 있지 않은 경우에 비해 단말 위치 변경 조건을 판단하는 주기가 상대적으로 길 수 있다.
이때, 상기 단말 위치 변경 조건은, TAC, 셀 ID, 주파수 밴드 및 기지국(eNB) 중 적어도 하나가 변경되는 조건에 따라 단말 위치 정보를 관리할 수 있다.
상기 TAC, 셀 ID, 주파수 밴드 및 기지국(eNB) 중 적어도 하나가 변경되는 조건에 대한 상세한 설명은 첨부된 도 1을 통하여 상술한 바와 같으므로 여기서는 각각의 조건에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프로세서가 미리 정해진 시간 후에 이동 단말을 비활성화 시키는 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도가 개시된다.
개시된 바와 같이, 이동 단말(100)의 비활성화 상태에서 프로세서가 주기적으로 단말 위치 변경 조건을 판단하여 조건을 만족할 경우(S040~S050), 이동 단말(100)의 위치 정보를 상기 PTT서버(250)에 직접 업데이트(S060)하는 상태에서, 상기 프로세서가 RRC(Radio Resource Control) 커넥션하여 상기 이동 단말기가 활성화(Active mode)되고, 이후 미리 정해진 시간이 경과된 후에 비활성화 상태로 진입하는 단계를 더 포함한다(S070~S090).
더욱 구체적으로는, 먼저 이동 단말(100)의 프로세서가 RRC(Radio Resource Control) 커넥션을하여 수행하고(S070), 상기 이동 단말기가 활성화된다(S080).
RRC 커넥션이란, LTE 단말(UE)이 활성화 상태(Active mode) 즉, 통신을 하고 있는 상태에 있는 것을 의미한다.
따라서, 이동 단말(100)의 프로세서가 RRC 프로토콜을 커넥션하여 상기 PTT서버(250)와 통신연결상태를 구성한다.
이후, 미리 정해진 시간이 경과된 후에 비활성화 상태로 진입한다(S090).
일반적으로 이동 단말(100)이 항시 데이터 서비스를 사용하고 있거나 일정 시간 동안 LTE 망에 접속하는 방법을 사용하고 있으나 이는 심각하게 배터리 소모를 일으키는 구조가 된다.
따라서, 본 발명은 이동 단말(100)이 PTT서버(250)와 통신연결상태를 구성하고 있다가 미리 정해진 시간이 경과된 후에 비활성화 상태로 진입함으로서 불필요한 배터리 소모를 줄일 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위치 정보 변경 상태를 MME에 업데이트시키는 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도가 개시된다.
개시된 바와 같이, 이동 단말(100)의 비활성화 상태에서 프로세서가 주기적으로 단말 위치 변경 조건을 판단하여 조건을 만족할 경우(S040~S050), 이동 단말(100)의 위치 정보를 상기 PTT서버(250)에 직접 업데이트(S060)하는 상태에서, 이동 단말(100)이 상기 위치 정보 업데이트 상태를 TAU 메시지(Tracking Area Update Request)를 통해 MME(220)에 전송하는 단계(S090~S100) 및 상기 MME가 상기 TAU 메시지의 응답(TAU Accept)과 함께 TAI(Tracking Area Identifier) 리스트를 상기 이동 단말에 전송하여, 상기 이동 단말의 TAI 리스트를 갱신시키는 단계를 더 포함한다(S110).
더욱 구체적으로는, 먼저 이동 단말(100)이 상기 위치 정보 업데이트 상태를 TAU 메시지(Tracking Area Update Request)를 통해 MME(220)에 전송하고, 이에 따라 MME(220)는 단말 위치 정보를 업데이트한다(S090~S100).
이후, 상기 MME(220)가 상기 TAU 메시지의 응답(TAU Accept)과 함께 TAI(Tracking Area Identifier) 리스트를 상기 이동 단말에 전송하여, 상기 이동 단말의 TAI 리스트를 갱신시킨다(S110).
전술한 바와 같이, LTE 망의 MME(220) 비활성화 상태에 있는 이동단말(100)이 어느 TA에 위치해 있는지, 항상 최신 위치 정보를 가지고 있어야 한다. 따라서, 이동 단말(100)은 TA가 변경될 때마다 LTE망의 MME(220) TA가 변경되었다는 사실을 TAU 메시지(TAU Request)를 통해 보고하여야 한다.
따라서, 이동 단말(100)은 LTE 망에 접속시에 TA 리스트를 받아 온다. 그리고 MME(220)는 TAU 메시지의 응답(TAU Accept)을 이동 단말(100)에 줄 때 TAI List를 함께 주어, 이동 단말(100)의 위치가 이동하는 것에 따라 이에 맞는 TAI 리스트를 이동 단말(100)에 갱신시켜 줌으로서 최신 위치 정보를 가지고 있게 된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말이 DRX 주기를 직접 제어하는 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도가 개시된다.
개시된 바와 같이, 이동 단말(100)의 비활성화 상태에서 프로세서가 주기적으로 단말 위치 변경 조건을 판단하여 조건을 만족할 경우(S040~S050), 이동 단말(100)의 위치 정보를 상기 PTT서버(250)에 직접 업데이트(S060)하는 상태에서, 상기 이동 단말이 DRX(Discontinuous Reception) 주기를 직접 제어하는 단계를 더 포함한다(S120).
DRX 기술은 디바이스가 데이터를 감지하지 못할 때에는 수신기를 닫아 디바이스의 배터리를 절감해 주는 기술이다. 최소한의 시그널링으로 수신기를 빠르게 가동시킬 수 있어 시그널링 작업 및 사용자 경험의 대폭적인 향상이 가능하다는 게 장점이다.
종래 LTE망에서 전달된 DRX 주기 값을 사용할 경우 1280mS 또는 그 이상의 DRX를 사용할 경우 PTT 수신 통지가 늦어지므로 본 발명에서는 상황에 따라서는 DRX 주기를 이동 단말(100)에서 직접 제어할 수 있도록 한 것이다.
즉, 종래 기술은 통신연결생태를 유지하면서 PTT 수신 이벤트를 대기(waiting)할 경우 평균 120mA의 전류를 소모하였다. 그러나 본 발명에 의하면, 일정시간동안 PTT를 사용하지 않는 조건이라면, 이동 단말의 제어에 의하여 즉시 비활성화 상태로 진입하여 대기 전류 소비를 일 실시예로, 3~5mA 정도로 낮출 수 있다. 또한, 종래에 단말이 이동 중인 상태에서 이동통신망 접속이 이루어질 경우, 대략 100~120mA 전류를 소모하게 되는데, 이동통신망 접속의 경우라도 이동 단말이 DRX 접속 주기를 직접 제어하여 일정 시간(예로서, 10초) 유지 후, 곧바로 비활성화 상태로 재진입하여 전류 소비를 현격히 줄일 수 있다.
또한, 이동 단말(100)의 위치를 폴링(polling) 방식을 적용하지 않고, 이동 단말(100)의 프로세서가 회선 경쟁 방식(contention mode)으로 RRC 프로토콜을 커넥션하여 상기 단말 위치 변경시마다 상기 위치 정보를 상기 PTT서버(250)에 전달한다.
이 경우 이동 단말(100)이 위치 정보 변경 시마다 위치 정보 이벤트(event)를 전달하는 구조이기 때문에 시스템에 부하나 추가적인 전류소모가 발생하지 않는다. 또한, PTT서버(250)는 이동 단말 위치를 한 번 확인하는 과정을 거치므로 최신 위치 정보를 유지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 1차 페이징 실패시 즉시 위치정보를 업데이트하는 PTT 서비스 방법을 나타낸 순서도이고, 도 7은 도 6의 타임 테이블을 나타낸 그래프이다.
개시된 바와 같이, 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스 구현 방법에 있어서, 이동 단말(100)이 1차 페이징을 수신하고 RRC 커넥션을 시도하는 단계(S210); 상기 RRC 커넥션이 실패할 경우, 이동 단말(100)이 네트워크에 직접 위치 정보를 업데이트하는 단계(S220~S230) 및 이동 단말(100)이 2차 페이징을 수신하기 전에 RRC 커넥션하는 단계(S240)를 포함한다.
더욱 구체적으로는, 개시된 바와 같이, 본 발명은 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스 구현 방법에 있어서, 비활성화 상태(Idle)에 있는 이동 단말(100)이 1차 페이징을 수신하고 통신연결상태로의 커넥션을 시도한다(S210).
이후, 상기 커넥션이 실패할 경우, 이동 단말(100)이 다음 페이징을 기다리지 않고 바로 네트워크에 위치 정보를 업데이트하여 통신연결을 수행할 수 있다(S220~S230). 예컨대, 이동 단말(100)은 네트워크로 위치 정보와 함께 데이터 패킷을 보낼 수 있다. 여기서 이동 단말(100)이 네트워크와 통신연결을 수행하는 것은 이동 단말(100)이 eNB(210)(211)와 통신연결을 수행하는 것을 의미할 수 있다.
즉, 상기 통신연결 수행은 이동 단말(100)의 프로세서가 RRC 프로토콜을 커넥션함으로서 이동 단말(100)이 활성화되어 eNB(210)(211)와 통신연결이 될 수 있으며 궁극적으로 상기 PTT서버(250)와 통신연결상태를 구성할 수 있다.
이와 함께, 이동 단말(100)이 웨이크업(wake up)하여 통신 연결 수행함으로써 상기 PTT서버(250)에서 전달되는 PTT 이벤트를 받을 수 있다.
따라서, 종래 이동 단말이 1차 페이징에 따라 RRC RACH(Random Access CH) 실패시, 다음 2차 페이징을 알아차리기까지 5~6초 정도가 소요되는 문제가 있으므로 본 발명은 RACH 실패시, 다음 2차 페이징을 기다리는 것이 아니라 이동 단말(100)이 네트워크에 위치 정보를 전송하고 네트워크에 액세스(access)하여 예컨대 PTT서버(250)로부터 원하는 데이터를 수신받을 수 있도록 하는 것이다.
이와 같은 구성에 따라, 종래에는 PTT동작 후 이동 단말이 장시간 비활성화 상태에 있으면서 위치를 이동하여 1차 페이징을 받지 못하는 경우가 여전히 발생하였으나, 본 발명은 이동 중일 경우 단말 위치 변경에 따른 위치 정보가 이동 단말에서 이동통신망으로 실시간 업데이트되기 때문에 1차 페이징에서 수신 단말이 즉시 웨이크업(wake up)하여 PTT 이벤트를 수신할 수 있다.
또한, 상대편 단말의 호출에 따른 1차 페이징에서 통신연결상태로의 커넥션이 실패할 경우 다음 2차 페이징까지의 시간(대략 6초)을 기다리지 않고, 수신 단말이 즉시 위치정보를 응답하여 통신연결을 수행함으로써 원활한 PTT 서비스를 구축할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말 활성화 상태에서 핸드오버가 이루어지는 과정을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 도 8의 (a) 내지 (c)를 참조하면, LTE 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스 구현 방법에 있어서, 이동 단말(UE)(100), 기지국(eNB)(201)(211), MME(220), S-GW(230), HSS(240), PTT서버(250)를 포함할 수 있다.
eNB(210)(211)는 UE(100)와 통신하여 이동성을 보장하는 기지국의 역할을 수행한다. 이러한 eNB(210)(211)는 무선 자원 관리(radio resource management) 기능을 수행한다. 또, S-GW(230)로의 사용자 데이터의 라우팅(routing), 페이징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정 보고 설정 등을 수행한다. 그리고, eNB(210)(211)는 UE(100)가 복수의 eNB(210)(211)중에서 상대적으로 더 우수한 음성 통화 품질을 제공하는 무선접속망에 접속하여 통화호를 설정할 수 있도록 하기 위하여 핸드오버를 결정할 수 있다.
UE(100)는 단말 전원을 껐다 켜면, 단말이 자기가 깨어났다는 것을 알리기 위해 주변 기지국들과 주파수 신호 크기를 파악한 후 그중 가장 전파 상태가 좋은 기지국과 연결을 하고 자기의 위치를 MME(220)에 알려준다. UE(100)는 eNB(210)(211)의 서비스 영역에 존재하는 복수의 셀 중에서 어느 한 셀에 위치하여 이동통신 서비스를 제공받으며, 수신 전계를 전계측정 리포트를 eNB(210)(211)에게 제공한다. 예컨대, UE(100)는 스마트폰(smart phone), 노트패드(notepad), 태블릿(tablet) 컴퓨터 등의 다양한 형태의 이동통신 단말장치로 구현할 수 있다.
MME(220)는 기지국 eNB(210)(211)과 연결되고 S-GW(230), HSS(240) 등과도 연결돼 있다. MME(220)는 단말이 EPC 망에 연동하는데 필요한 시그널을 처리한다. 단말이 해당 사업자의 가입자인지 확인하고 또 어느 기지국에 연결돼 있는지를 파악하고 있다 데이터 서비스를 사용하려고 하면 단말을 깨우는(paging) 역할도 한다. MME(220)는 가입자가 기지국을 바꿔가며 이동할 때마다 그 위치를 기록해 둔다.
HSS(240)는 가입자의 데이터베이스를 관리한다. HSS(240)는 LTE 이동통신망에 대한 가입자 정보가 포함되어 있는 데이터 베이스(data base)를 포함하는 네트워크 노드이며, 가입자 프로파일 정보, 인증 및 위치 관련 데이터를 저장한다.
S-GW(230)는 기지국 eNB(210)(211)에 연결돼 있고 MME(220), PTT서버(250)와도 연동한다. 단말 UE(100)가 기지국 eNB(210)(211)에 연결된 상태에서 데이터 서비스를 시작하면 사용자 트래픽을 기지국eNB(210)(211)와 EPC 간에 전달하고 라우팅하는 역할을 하며, 가입자가 핸드오버하거나 로밍을 할 때도 데이터 서비스가 끊기지 않도록 계속 관리를 한다.
PTT 서버(250)는 LTE와 같은 이동통신망을 이용한 IP-PTT 서비스를 구현하는 방법에 있어서, 본 발명의 PTT서버(250)와 유사하게 PTT 서비스의 총괄적인 기능을 수행한다.
이와 같은 구성에서 도 8 (a)는 핸드오버가 수행되기 이전 단계이고, 도 8 (b)는 핸드오버가 수행되는 상태의 단계이고, 도 8 (c)는 핸드오버가 수행된 후의 상태를 나타낸 도면이다.
따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 사용자가 PTT를 사용하면서 이동하여 핸드오버가 이루어지는 경우에는 PTT 수발신 중, MME(220)가 UE(100)의 위치 정보를 PTT서버(250)에 즉시 업데이트할 수 있고, MME(220)가 UE(100)의 단말 위치 정보를 즉시 업데이트하기 때문에 페이징 지연이 발생하지 않는다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말 비활성화 상태에서 핸드오버가 이루어지는 과정을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 PTT 세션만 유지된 상태로 핸드오버가 이루어지는 상태에서는, 먼저 UE(100)가 eNB(210)(211) 변경시, 소스 eNB(210)에서 타겟 eNB(211)로 패킷을 전달한다.
이에 따라 MME(220)가 상기 eNB(210)(211) 변경에 따른 위치 정보를 업데이트 하고, UE(100)가 가진 eNB(211) 정보를 PTT서버(250)에 전송한다.
따라서, 도시된 바와 같이, PTT 세션만 유지된 상태로 핸드오버가 이루어지는 상태에서는, MME(220)가 상기 eNB(210)(211) 변경에 따른 위치 정보를 업데이트 하고, UE(100)가 가진 eNB(211) 정보를 PTT서버(250)에 전송함으로서 최신 정보를 유지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 X2 및 S1 핸드오버 완료후 PPT서버 및 MME가 eNB를 통하여 이동 단말의 위치를 인식하는 과정을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 도 10 (a)는 X2 핸드오버가 수행되는 단계이고, 도 10 (b)는 S1 핸드오버가 수행되는 단계이고, 도 10 (c)는 S1 핸드오버가 수행된 후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 10 (a)에 도시된 바와 같이 X2 핸드오버는, EPC(220~250)의 개입 없이 eNB(210,211) 간 핸드오버를 준비하고 실행하는 과정과, 끊김 없는 서비스를 제공하기 위해 핸드오버 단절 시간 동안 DL 패킷이 eNB(210,211)간 다이렉트(direct) 터널을 통하여 포워딩(forwarding)되는 과정 및 핸드오버 후 EPC가 개입하여 EPS 베어러 경로를 변경하는 과정을 포함한다.
X2 핸드오버 인터페이스는 eNB(210,211) 간 인터페이스로, 서빙(serving) 셀이 속한 eNB(source eNB)와 타겟 셀이 속한 eNB(target eNB) 간에 X2 연결이 존재하는 경우 X2 핸드오버가 수행된다. X2 핸드오버가 수행되면 MME(220) 개입 없이 소스 eNB(210)와 타겟 eNB(211)가 핸드오버 제어를 위해 통신한다.
도 10 (b)에 도시된 바와 같이 S1 핸드오버는, EPC(특히, MME(220))가 개입하여 eNB (210,211)간 핸드오버를 준비하는 과정과, 끊김 없는 서비스를 제공하기 위해 핸드오버 단절 시간 동안 DL 패킷이 S-GW(230)를 거친 인다이렉트(indirect) 터널을 통하여 전달되는 과정 및 핸드오버 후 EPS 베어러 경로를 변경하는 과정을 포함한다.
S1 핸드오버 인터페이스는 E-UTRAN(eNB)과 EPC(제어 메시지인 경우 MME(220), 사용자 패킷인 경우 S-GW(230) 간 인터페이스로 소스 eNB(210)와 타겟 eNB(211) 간에 X2 연결이 없거나, X2 연결이 있더라도 X2 연결이 핸드오버를 위해 사용하도록 허용되어 있지 않거나, 서빙 셀과 타겟 셀 간에 핸드오버 준비 작업이 실패한 경우에는 S1 핸드오버가 수행된다. S1 핸드오버가 수행되면 소스 eNB(210)는 핸드오버 제어를 위해 MME(220)를 통해 타겟 eNB(211)와 통신한다.
도 10 (c)에 도시된 바와 같이, S1 핸드오버 완료 이후, 타겟 eNB(211)를 최신 eNB로 업데이트해야 하지만 소스 eNB(210)를 최근 eNB로 인지하는 케이스가 발생하기 때문에 UE(100)가 타겟 eNB(211)로 옮겨졌다는 내용을 MME(220)에 통지(notification)하고, MME(220)가 타겟 eNB(211)를 최신 eNB로 인식하게 한다.
본 발명의 추가 활용 방안으로서, PTT를 사용하는 목적상 단말 위치 정보를 알고 있어야 하는 경우가 많으므로 셀 정보 수신시 PTT서버는 GIS(Geographic Information System)기능을 부가적으로 처리할 수 있다.
셀 ID 정보에 대한 위치는 망사업자나 구축형 사업에서는 내부 GIS를 위해서 사용하도록 한다.
건물 내부에서 PTT를 사용할 경우가 많아 GPS(Global Positioning System) 데이터를 수신할 수 없기에 LTE-R 구축형 사업일 경우 활용도가 높다.
PTT서버에서 수신한 단말 위치 정보에 따라 지령대에서 다이나믹 콘트롤(dynamic control)을 위한 자료로 활용될 수 있다.
지령대에서 현 단말 위치를 바탕으로 별도의 추가 장치 없이 그룹화 기능 및 해제를 할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 이동 단말(UE)
210 : 기지국(eNB)
220 : MME(Mobility Management Entity)
230 : S-GW(Serving Gateway)
240 : HSS(Home Subscriber Server)
250 : PTT서버

Claims (9)

  1. 이동통신망을 이용한 IP-PTT(Internet Protocol Push-To-Talk) 서비스 구현 방법에 있어서,
    이동 단말에서 단말 위치 변경 조건을 판단하는 단계로서, 상기 이동 단말이 비활성화 상태일 경우, 상기 이동 단말의 프로세서(Call Processor)가 주기적으로 상기 단말 위치 변경 조건을 판단하는 것인, 단계;
    상기 이동 단말의 판단에 따라 상기 단말 위치 변경 조건을 만족할 경우 이동성 관리 장비를 통하지 않고 상기 이동 단말의 변경 위치 정보를 PTT서버에 업데이트하는 단계; 및
    상기 이동 단말이 위치 정보 업데이트 상태를 TAU 메시지(Tracking Area Update Request)를 통해 상기 이동성 관리 장비에 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 프로세서가 RRC(Radio Resource Control) 커넥션하여 상기 이동 단말이 활성화(Active mode)되고, 이후 미리 정해진 시간이 경과된 후에 상기 이동 단말이 비활성화 상태로 진입하는 단계
    를 더 포함하는 것인, 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말 위치 변경 조건은, TAC(Tracking Area Code), 셀 ID, 주파수 밴드 및 기지국 중 적어도 하나가 변경되는 조건인 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이동성 관리 장비가 상기 TAU 메시지의 응답(TAU Accept)과 함께 TAI(Tracking Area Identifier) 리스트를 상기 이동 단말에 전송하여, 상기 이동 단말의 TAI 리스트를 갱신시키는 단계
    를 더 포함하는 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말이 DRX(Discontinuous Reception) 주기를 직접 제어하는 단계
    를 더 포함하는 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이동 단말이 비활성화 상태로 진입한 이후, 비활성화 상태에 있는 이동 단말이 1차 페이징을 수신하고 RRC 커넥션을 시도하는 단계; 및
    상기 RRC 커넥션이 실패할 경우, 상기 이동 단말은 2차 페이징을 기다리지 않고 네트워크에 데이터 패킷을 보내 RRC 커넥션하는 단계
    를 포함하는 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 RRC 커넥션하는 단계에서, 상기 이동 단말은 상기 PTT서버에 위치 정보를 함께 보내 직접 위치 정보를 업데이트하는 단계와,
    상기 이동 단말이 상기 2차 페이징을 수신하기 전에 RRC 커넥션하는 단계를 포함하는 이동 단말 위치 정보를 이용한 PTT 서비스 방법.
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