JP2011045079A

JP2011045079A - 広帯域無線通信システムでハンドオーバーを最適化するための装置及び方法

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Publication number: JP2011045079A
Application number: JP2010185098A
Authority: JP
Inventors: Byoung-Gi Jang; 丙起張; Jung-Hee Han; ▲ジュン▼希韓; Mi-Sun Do; 美仙都; Young-Jun Park; 泳▲ジュン▼ 朴; ▲ジュン▼▲ミン▼ ▲所▼; Jung-Min So
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-08-24
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2011-03-03
Also published as: CN101998565A; US20110044285A1; US8576797B2; EP2291028A1; KR20110020398A

Abstract

【課題】本発明は、広帯域無線通信システムでハンドオーバーの性能を最適化するための装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明は広帯域無線通信システムにおけるハンドオーバーの最適化に関し、基地局の動作は、ハンドオーバーのための所要時間を分割した複数の時間区間のうち少なくとも一つが臨界時間を超えているかを判断する過程と、前記臨界時間を超えた少なくとも一つの時間区間がどの区間なのかに応じてハンドオーバーを行う時点を早めるかまたは遅らせるかを判断する過程と、前記ハンドオーバーを行う時点を早めるか遅らせるために少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更する過程と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は広帯域無線通信システムに関し、特に、広帯域無線通信システムでハンドオーバーの性能を最適化するための装置及び方法に関する。

広帯域無線通信システムで、ユーザ端末は無線チャネルを介して基地局に接続することで、ＩＰネットワークにアクセスしてサービスの提供を受ける。前記基地局は所定のカバレッジを有し、前記カバレッジは前記基地局及び前記端末の送信電力などによって決まるので物理的な制約がある。したがって、広帯域無線通信システムは各基地局のカバレッジを考慮して複数の基地局が適正の間隔で配置された形態を有することになる。

したがって、端末は複数の基地局のうち現在の位置で最も優秀なチャネルを有する基地局に接続する。前記端末の移動に応じて最も優秀なチャネルを有する基地局が変わることがあり、この場合、前記端末はサービング基地局を変更することが好ましい。この時、前記サービング基地局の変更によりサービスに途切れが発生することはサービス品質の低下をもたらすため、広帯域無線通信システムは端末の移動性を支援するためにセル間ハンドオーバーを支援している。

ハンドオーバー性能の最適化はサービング基地局が変更される過程で途切れないサービスを提供することとハンドオーバーのためのシグナリングのオーバーヘッドを最小化することを目標とする。前記ハンドオーバー性能の最適化を実現するための具体的な方案及び課題は、システムの特性に応じて様々な観点から考慮すべきである。したがって、サービス品質の向上のために、システムの特性に合うハンドオーバー性能を最適化するための具体的な方案を提示するべきである。

韓国特許出願公開第２００８−００５４１１６号公報

したがって、本発明の目的は、広帯域無線通信システムでハンドオーバー性能を最適化するための装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、広帯域無線通信システムでハンドオーバーの遅延を解消するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、広帯域無線通信システムでハンドオーバーを行う時点を調節するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、広帯域無線通信システムでハンドオーバーパラメータを変更することによってハンドオーバーを行う時点を早めるか遅らせるための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、広帯域無線通信システムでハンドオーバー遅延の増加を感知するための装置及び方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の第１知見によれば、広帯域無線通信システムで基地局の動作方法は、ハンドオーバーのための所要時間を分割した複数の時間区間のうち少なくとも一つが臨界時間を超えているかを判断する過程と、前記臨界時間を超えた少なくとも一つの時間区間がどの区間なのかに応じてハンドオーバーを行う時点を早めるかまたは遅らせるかを判断する過程と、前記ハンドオーバーを行う時点を早めるか遅らせるために少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更する過程と、を含むことを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の第２知見によれば、広帯域無線通信システムで基地局装置は、ハンドオーバーのための所要時間を分割した複数の時間区間のうち少なくとも一つが臨界時間を超えているかを判断する判断部と、前記臨界時間を超えた少なくとも一つの時間区間がどの区間なのかに応じてハンドオーバーを行う時点を早めるかまたは遅らせるかを判断し、前記ハンドオーバーを行う時点を早めるか遅らせるために少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更する管理部と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、広帯域無線通信システムでハンドオーバーを行う際にＲＬＦの発生及び間違ったハンドオーバーの実施のみならずハンドオーバー遅延の増加の有無を判断し、これに対応してハンドオーバーを行う時点を調節することで、ハンドオーバーの性能を最適化することができる。

本発明による広帯域無線通信システムにおけるハンドオーバー手順を示す図である。本発明による広帯域無線通信システムにおけるハンドオーバーが実施可能な位置を示す図である。本発明による広帯域無線通信システムにおける基地局の動作手順を示す図である。本発明による広帯域無線通信システムにおける基地局のブロック構成を示す図である。

以下、本発明の目的は、広帯域無線通信システムでハンドオーバー性能を最適化するための装置及び方法を提供することにある。以下、本発明は周波数分割多重化／直交周波数分割多重接続方式の無線通信システムを例に挙げて説明しているが、他の方式の無線通信システムにも同様に適用可能である。

ハンドオーバー性能を最適化するために解決しなければならない具体的な課題及び解決方案は、システムの特性に応じて様々な観点から考慮することができる。例えば、３ＧＰＰ２ＬＴＥシステムの場合、ハンドオーバーに関わるパラメータを調節することによってハンドオーバーが行われる時点を制御することができる。前記ＬＴＥシステムのハンドオーバー手順を見てみると次のとおりである。

図１は、本発明による広帯域無線通信システムにおけるハンドオーバー手順を示している。

図１に示すように、端末１１０、サービング基地局１２０、ターゲット基地局１３０、ＭＭＥ１４０及びＳ−ＧＷ１５０が前記端末１１０のハンドオーバーに関わる。前記端末１１０はユーザ装備であり、前記基地局１２０及び１３０は前記端末１１０の無線接続を担当し、前記ＭＭＥ１４０は前記基地局１２０及び１３０の上位ノードとしてシグナリングを担当し、前記Ｓ−ＧＷ１５０は前記基地局１２０及び１３０の上位ノードとしてトラフィックの送受信を担当する。

ハンドオーバーを実施する前に、前記サービング基地局１２０は前記端末１１０にハンドオーバーパラメータを送信する（１０１ステップ）。前記パラメータはシステムで定義するハンドオーバーに関わるイベントの発生有無を判断するための情報であり、前記パラメータの伝達過程は「測定制御」とも呼ばれる。例えば、前記イベントは下記の表１のように定義される。

前記表１で、前記Ｍｓは端末で測定されたサービング基地局のチャネル品質測定値、前記Ｈｙｓはイベント毎のヒステリシスパラメータ、前記Ｍｎは端末で測定された隣の基地局のチャネル品質測定値、前記Ｏｆｎは隣の基地局の周波数特定オフセット、前記Ｏｃｎは隣の基地局の特定オフセット、前記Ｏｆｓはサービング基地局の周波数特定オフセット、前記Ｏｃｓはサービング基地局の特定オフセット、前記Ｏｆｆはイベント毎のオフセットパラメータを意味する。前記表１に示したイベントの全部又は一部がハンドオーバーの実施有無を判断するために選択的に使用され得る。

この後、少なくとも一つのイベントの発生を認知した前記端末１１０は前記イベントの発生を前記サービング基地局１２０に報告する（１０３ステップ）。この時、前記端末１１０は発生したイベントの識別情報、発生したイベントに関わる変数の測定値などを伝達する。例えば、前記表１に示すイベントのうちＡ３イベントが発生し、前記端末１１０は前記Ａ３イベントの発生を報告する。前記イベント発生報告過程は「測定報告」とも呼ばれる。前記イベント発生の報告を受けた前記サービング基地局１２０は報告されたイベントがハンドオーバーに関わるものであると判断し、前記端末１１０のハンドオーバーを準備する（１０５ステップ）。すなわち、前記サービング基地局１２０はハンドオーバーを進行することを決定し、前記ターゲット基地局１３０及び前記ＭＭＥ１４０とハンドオーバーのためのシグナリングを行う。前記ハンドオーバーの準備を完了した前記サービング基地局１２０は前記端末１１０にハンドオーバーの実施を命令する（１０７ステップ）。これにより、前記端末１１０及び前記サービング基地局１２０はハンドオーバーを実行する（１０９ステップ）。すなわち、前記端末１１０は前記ターゲット基地局１３０との連結のための同期化を行い、前記サービング基地局１２０との連結を解除する。前記サービング基地局１２０は前記ターゲット基地局１３０に前記端末１１０に送信されるデータを伝達する。前記ターゲット基地局１３０との同期化を完了した前記端末１１０は前記ターゲット基地局１３０にハンドオーバーの完了を通知する（１１１ステップ）。前記ハンドオーバーの完了の通知を受けた前記ターゲット基地局１３０は前記端末１１０の前記ＭＭＥ１４０とのシグナリングによって前記端末１１０のデータ経路を変更し、前記サービング基地局１２０から前記端末１１０に送信されるデータの伝達を受ける（１１３ステップ）。

前記図１に基づいて説明したハンドオーバー手順で、ハンドオーバーのための所要時間を区間ごとに分けてみると、前記端末１１０が前記サービング基地局１２０にイベント発生を報告するために所要するｔ１１９１、前記サービング基地局１２０がハンドオーバー準備手順を処理するために所要するｔ２１９２、前記サービング基地局１２０が前記端末１１０にハンドオーバーを命令するために所要するｔ３１９３、前記端末１１０が前記ターゲット基地局１３０と同期化を行うために所要するｔ４１９４、前記端末１１０が前記ターゲット基地局１３０にハンドオーバーの完了を通知するために所要するｔ５１９５に分かれる。

前記時間区間１９１乃至１９５のうち前記ｔ１１９１及び前記ｔ３１９３は前記端末１１０及び前記サービング基地局１２０間のチャネル品質によって異なることがあり、前記ｔ４１９４及び前記ｔ５１９５は前記端末１１０及び前記ターゲット基地局１３０間のチャネル品質により異なることがある。

基地局及び端末の間のチャネル品質が劣悪な場合及びこれにより発生し得る問題は次のとおりである。図２はハンドオーバーが実施可能な位置を示している。

前記図２に示すように、地点Ａ２０１でハンドオーバーが行われる場合、最も理想的な条件でハンドオーバーが行われる。この場合、ハンドオーバー遅延において最適化されたハンドオーバーが行われる。

地点Ｄ２０４でハンドオーバーが行われる場合、端末及びサービング基地局の間のチャネル品質が非常に劣悪な条件でハンドオーバーが行われる。この場合、前記サービング基地局とのＲＬＦが発生するようになって、ハンドオーバーに失敗する。

地点Ｂ２０２でハンドオーバーが行われる場合、端末及びサービング基地局の間のチャネル品質は劣悪であるが、前記地点Ｄ２０４の場合に比べて良好な条件でハンドオーバーが行われる。この場合、前記サービング基地局とのＲＬＦは発生しないが、再送回数の増加などによって前記ｔ１１９１又は前記ｔ３１９３が増加してハンドオーバー遅延が長くなる。

地点Ｅ２０５でハンドオーバーが行われる場合、端末及びターゲット基地局の間のチャネル品質が非常に劣悪な条件でハンドオーバーが行われる。この場合、前記ターゲット基地局へのメッセージ伝送失敗が発生するようになって、ハンドオーバーに失敗する。

地点Ｃ２０３でハンドオーバーが行われる場合、端末及びターゲット基地局の間のチャネル品質は劣悪であるが、前記地点Ｅ２０５の場合に比べて良好な条件でハンドオーバーが行われる。この場合、前記ターゲット基地局へのメッセージ伝送失敗は発生しないが、再送回数の増加などによって前記ｔ４１９４又は前記ｔ５１９５が増加してハンドオーバー遅延が長くなる。

上述した問題点はハンドオーバーが開始される地点によるものなので、ハンドオーバーが前記地点Ａ２０１で行われるように制御することによって解決することができる。前記端末が前記サービング基地局から前記ターゲット基地局に移動しているので、ハンドオーバーを行う時点を調節することによってハンドオーバーが開始される地点を変えるができる。例えば、前記地点Ｂ２０２及び前記地点Ｄ２０４の場合、ハンドオーバーの実施時点が遅れるのでそれを早める必要があり、前記地点Ｃ２０３及び前記地点Ｅ２０５の場合はハンドオーバー実施時点が早いのでそれを遅らせる必要がある。例えば、前記ハンドオーバーをトリガするイベントとして前記表１のＡ３イベントが用いられる場合、前記基地局は前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ、前記Ｈｙｓ、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つの値を増加または減少させることによって前記ハンドオーバーを行う時点を変えることができる。

また、不適切なターゲット基地局へのハンドオーバーが行われる状況、前記ハンドオーバーが行われる地点による問題点以外にも、不必要なハンドオーバーが行われる状況及び連結成立後の所定時間内にハンドオーバーが行われる状況もハンドオーバー性能を低下させる場合であるので、これに対応する措置が必要である。

したがって、上述した問題状況を解決するために、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムは下記表２のような問題状況を定義し、これに応じて、基地局はハンドオーバー時点を早めるか遅らせるための措置を行う。

前記表２に示した問題状況の発生はＲＬＦ発生の有無、ハンドオーバーの実施遅延の
有無、ハンドオーバーの実施が早いか否かなどによって判断される。

前記ＲＬＦ発生の有無は次のように判断される。物理階層での信号品質によって同期状態または同期喪失状態であるかが判断される。前記同期喪失状態が所定回数以上連続的に発生すると、端末は所定時間の間、前記同期状態の発生の有無を観察する。その結果、前記所定時間内に前記同期状態が所定回数以上発生しない場合、前記端末は前記ＲＬＦが発生したと判断する。一方、前記所定時間内に前記同期状態が所定回数以上発生した場合、前記端末は正常に動作する。３ＧＰＰ２ＬＴＥシステムで、前記同期喪失状態に対する所定回数は変数「Ｎ３１０」、前記同期状態に対する所定回数は変数「Ｎ３１１」、前記所定時間は変数「Ｔ３１０」と定義される。

前記ハンドオーバーの実施が遅れてＲＬＦが発生する状況は、次のように判断される。基地局−Ａは端末とのＲＬＦを感知し、前記ＲＬＦの発生時刻を記録する。前記ＲＬＦの発生に応じて、前記端末はセル再選択過程を行うことによって接続可能なセルを探索する。この時、前記端末が基地局−Ｂを選択すると、前記端末は再設定過程を行う。この時、前記基地局−Ｂは前記再設定過程で受信されたメッセージに含まれるソースセル識別子情報及び前記メッセージ受信時刻を記録し、記録された情報を前記ソースセル識別子によって指示される前記基地局−Ｂに伝達する。これにより、前記基地局−Ａは前記ＲＬＦの発生時刻及び前記基地局−Ｂから伝達された情報を比較、分析することによってハンドオーバーの実施が遅れたためＲＬＦが発生したことを、すなわち、前記表２の状況１が発生したことを認知する。

前記ハンドオーバーの実施が早すぎてＲＬＦが発生する状況は次のように判断される。端末は基地局−Ａ及び基地局−Ｂの間のハンドオーバーを完了した後、ハンドオーバーの完了を前記基地局−Ｂに通知する。この時、前記基地局−Ｂは前記端末に対してソースセル識別子及びハンドインイベント発生時刻を記録する。以後、前記基地局−Ｂは前記基地局−Ａにハンドオーバーが完了したことを通知し、前記基地局−Ａは前記端末のハンドオーバーの成功及び完了通知の発生時刻を記録する。次に、端末のＲＬＦが発生し、前記基地局−Ｂは前記ＲＬＦの発生時刻を記録する。次に、前記基地局−Ｂは前記ＲＬＦの発生を前記ソースセル識別子によって指示される前記基地局−Ａに知らせるとともに、前記端末はセル再選択過程を行うことによって接続可能なセルを探索する。この時、前記基地局−Ａが選択され、前記端末は前記基地局−Ａとの再設定過程を行う。前記基地局−Ａは前記再設定過程で受信されたメッセージによって前記端末が自らから前記基地局−Ｂにハンドオーバーを行った端末であることを判断し、前記再設定の発生時刻を記録する。これにより、前記基地局−Ａは前記端末の履歴に対する記録及び前記基地局−Ｂから伝達された情報を分析することによって、ハンドオーバーの実施が早すぎたためＲＬＦが発生したことを、すなわち、前記表２の状況３が発生したことを認知する。

前記ｔ１乃至前記ｔ５の値は次のように判断される。前記図１のようなハンドオーバー過程中に、端末はイベント発生報告を送信した時刻を記録する。そして、サービング基地局は前記イベント発生報告を受信した時刻を記録し、前記端末にハンドオーバー命令を送信した時刻を記録する。また、前記端末は前記ハンドオーバー命令を受信した時刻及びハンドオーバー完了通知を送信した時刻を記録する。前記ハンドオーバー完了通知する際、前記端末は前記イベント発生報告を送信した時刻、前記ハンドオーバー命令を受信した時刻及び前記ハンドオーバー完了通知を送信した時刻をターゲット基地局に伝達する。前記ターゲット基地局は前記ハンドオーバー完了通知を受信した時刻を記録する。以後、前記ターゲット基地局は前記端末から受信した時刻記録情報及び前記ハンドオーバー完了通知を受信した時刻を前記サービング基地局に伝達する。これにより、前記サービング基地局は前記ターゲット基地局から伝達された時刻記録情報を用いて前記ｔ１乃至前記ｔ５の値を計算する。

基地局は前記表２に示した問題状況を感知するために、上述のようにＲＬＦの発生などを判断し、隣のセルごとのハンドオーバー関連履歴情報を収集する。前記ハンドオーバー関連履歴情報に含まれる項目はハンドオーバー成功率、ハンドオーバー失敗率、ハンドオーバーの実施が遅くれてＲＬＦが発生する頻度、ハンドオーバーの実施が早すぎてＲＬＦが発生する頻度、ハンドオーバーが間違ったセルに行われてＲＬＦが発生する頻度、不必要なハンドオーバーが行われる頻度、連結設定後の所定時間内にハンドオーバーが行われる頻度、ｔ１乃至ｔ５それぞれの平均値などを含む。そして、前記基地局は収集された隣のセルごとのハンドオーバー関連履歴情報に基づいて前記問題状況の発生の有無を判断し、これに対応する措置を行う。すなわち、前記基地局は問題状況に対応してハンドオーバーを行う時点を調節する。

例えば、前記状況１又は前記状況２を感知した場合、前記基地局は前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを減少させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを増加させることによってハンドオーバーを行う時点を早めることができる。また、前記状況３又は前記状況４を感知した場合、前記基地局は前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを増加させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを減少させることによってハンドオーバーを行う時点を遅らせることができる。これによって、ハンドオーバーが行われる時点の端末の位置が前記図２の地点Ａ２０１に近くなる。

以下、本発明は上述のようにハンドオーバー性能を最適化する基地局の構成及び動作手順を詳細に説明する。

図３は、本発明による広帯域無線通信システムにおける基地局の動作手順を示す。

前記図３に示すように、前記基地局は３０１ステップでハンドオーバー関連履歴情報を収集する。すなわち、前記基地局は接続された端末のハンドオーバーが行われるたびに前記ハンドオーバーに関わるメッセージの送受信時刻及び各イベントの発生時刻を記録し、記録された情報を分析することによってハンドオーバー成功率、ハンドオーバー失敗率、ハンドオーバーの実施が遅くれてＲＬＦが発生する頻度、ハンドオーバーの実施が早すぎてＲＬＦが発生する頻度、ハンドオーバーが間違ったセルに行われてＲＬＦが発生する頻度、不必要なハンドオーバーが行われる頻度、連結設定後の所定時間内にハンドオーバーが行われる頻度、ｔ１乃至ｔ５それぞれの平均値などを決定する。この時、前記ハンドオーバー関連履歴情報は隣の基地局毎に管理される。また、前記３０１ステップの動作は本手順が進行する間に持続的に行われる。

次に、前記基地局は３０３ステップに進んでハンドオーバー時点の不適切さ、すなわち、早まったか遅れたことによって問題状況が発生したかを判断する。ここで、前記ハンドオーバー時点の不適切さによる問題状況は前記表２の状況１乃至状況４のことである。この時、前記問題状況の発生判断は所定時間間隔で周期的に行われるか、又は、前記ハンドオーバー関連履歴情報が更新されるたびに行われる。

前記ハンドオーバー時点の不適切さによる問題状況が発生すると、前記基地局は３０５ステップに進んで発生した問題状況がＲＬＦを含むかを確認する。すなわち、前記基地局は前記発生した問題状況が前記表２の状況１及び状況３のうち一つであるかを判断する。

もし、前記発生した問題状況がＲＬＦを含む場合、言い換えると、前記発生した問題状況が前記表２の状況１及び状況３のうち一つである場合、前記基地局は３０７ステップに進んで前記発生した問題状況に対応する措置によって新しいハンドオーバーパラメータを決定する。すなわち、前記状況１が発生した場合、前記基地局はハンドオーバーの実施時点が早くなるように新しいハンドオーバーパラメータを決定し、前記状況３が発生した場合、前記基地局はハンドオーバーの実施時点が遅くなるように新しいハンドオーバーパラメータを決定する。例えば、前記表１のＡ３イベントがハンドオーバーをトリガする条件であれば、前記基地局は前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを減少させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを増加させることによってハンドオーバーを行う時点を早めることができる。また、前記基地局は前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを増加させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを減少させることによってハンドオーバーを行う時点を遅らせることができる。この時、ハンドオーバーの実施時点の変化量はパラメータの変化量に依存する。

一方、前記発生した問題状況がＲＬＦを含まない場合、言い換えると、前記発生した問題状況が前記表２の状況２及び状況４のうち一つである場合、前記基地局は３０９ステップに進んでハンドオーバー遅延の発生要因を判断する。ここで、前記ハンドオーバー遅延の発生要因はハンドオーバー処理区間ｔ１、ｔ３、ｔ４及びｔ５のうち少なくとも一つのしきい値の超過である。前記しきい値は各処理区間に対して独立的に定義されることが好ましい。

もし、前記ハンドオーバー遅延の発生要因が前記ｔ１又は前記ｔ３のしきい値の超過である場合、前記基地局は３１１ステップに進んでハンドオーバー実施時点が早くなるようにハンドオーバーパラメータを決定する。例えば、前記表１のＡ３イベントがハンドオーバーをトリガする条件であれば、前記基地局は前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを減少させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを増加させることによってハンドオーバーを行う時点を早めることができる。

一方、前記ハンドオーバー遅延の発生要因が前記ｔ４又は前記ｔ５のしきい値の超過である場合、前記基地局は３１３ステップに進んでハンドオーバー実施時点が遅くなるようにハンドオーバーパラメータを決定する。例えば、前記表１のＡ３イベントがハンドオーバーをトリガする条件であれば、前記基地局は前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを増加させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを減少させることによってハンドオーバーを行う時点を遅らせることができる。

以後、前記基地局は３１５ステップに進んで既存のハンドオーバーパラメータを前記３０７ステップ、前記３１１ステップ又は前記３１３ステップで決定されたハンドオーバーパラメータに変更する。これにより、以後前記基地局に接続される端末は新しく決定されたハンドオーバーパラメータを提供される。

次に、現在接続中の端末に新しく決定されたハンドオーバーパラメータを適用するために、前記基地局は３１７ステップに進んで前記新しく決定されたハンドオーバーパラメータを送信する。すなわち、前記図１の１０１ステップである測定制御ステップが行われる。

前記図３に基づいて説明した本発明の実施形態で、前記基地局はハンドオーバー時点の不適切さによる問題状況に対する措置のみを実施する。しかし、前記図３に示す本発明の実施形態とともに、前記基地局は他の問題状況の発生を判断し、措置を行うことができる。すなわち、ハンドオーバーが間違ったセルに行われてＲＬＦが発生するか、不必要なハンドオーバーが行われるか、又は連結設定後の所定時間内にハンドオーバーが行われる場合、前記基地局はハンドオーバーパラメータを変更するかハンドオーバーをトリガするイベントの発生条件を変更することによって問題状況を解決する。

前記図３に示す本発明の実施形態は、前記表２に示す問題状況のうち状況１乃至状況４をすべて考慮した実施形態である。しかし、本発明の他の実施形態によれば、基地局は状況２及び状況４のみを考慮することができる。この場合、前記３０５ステップ及び前記３０７ステップは省略することができる。また、本発明のさらに他の実施形態によれば、基地局は状況１及び状況３のみを考慮することができる。この場合、前記３０９ステップ乃至前記３１３ステップを省略することができる。

図４は本発明による広帯域無線通信システムにおける基地局のブロック構成を示している。

前記図４に示すように、前記基地局はバックホール通信部４１０、無線通信部４２０、シグナリング処理部４３０、データ処理部４４０及び制御部４５０を含んで構成される。

前記バックホール通信部４１０は隣の基地局及び上位ノードとの有線通信のためのインタフェースを提供する。すなわち、前記バックホール通信部４１０は隣の基地局又は上位ノードから受信される物理的信号を情報ビット列に変換し、前記隣の基地局又は前記上位ノードに送信される情報ビット列を物理的信号に変換する。

前記無線通信部４２０は端末との無線通信のためのインタフェースを提供する。例えば、前記無線通信部４２０はＯＦＤＭ方式による無線インタフェースを提供する。信号を送信する場合、前記無線通信部４２０は前記シグナリング処理部４３０又は前記データ処理部４４０から提供されるビット列を複素シンボルに変換し、副搬送波にマッピングした後、ＩＦＦＴ演算及びＣＰ挿入によってＯＦＤＭシンボルを構成し、ＲＦ帯域信号に上向きに変換した後、アンテナを介して送信する。信号を受信する場合、前記無線通信部４２０はアンテナを介して受信されるＲＦ帯域信号を下向きに変換した後、ＯＦＤＭシンボル単位に分割し、ＣＰ除去及びＦＦＴ演算によって副搬送波にマッピングされた複素シンボルを復元し、前記複素シンボルをビット列に変換した後、前記シグナリング処理部４３０又は前記データ処理部４４０に前記ビット列を提供する。

前記シグナリング処理部４３０は端末に送信される制御メッセージを生成し、前記端末から受信される制御メッセージを解析する。例えば、前記シグナリング処理部４３０はハンドオーバーパラメータを伝達するための測定制御メッセージ、ハンドオーバーの実施を命令するためのハンドオーバー命令メッセージを生成し、端末からのイベント発生報告を含む測定報告メッセージ、ハンドオーバーの完了を通知するハンドオーバー完了メッセージを解析する。受信された制御メッセージを解析する場合、前記シグナリング処理部４３０は制御メッセージの受信を前記制御部４５０に知らせ、制御メッセージによって確認される情報を前記制御部４５０に提供する。前記データ処理部４３０は端末に送信されるデータ及び前記端末から受信されるデータを一時保存し、各階層で要求される機能を処理する。

前記制御部４５０は前記基地局の機能全般を制御する。例えば、前記制御部４５０は信号の送受信、無線資源の管理、端末の接続管理などを制御する。特に、前記制御部４５０はハンドオーバーパラメータを管理するハンドオーバーパラメータ管理部４５２を含み、ハンドオーバー性能を阻害する問題状況に対応する措置のために問題状況判断部４５４及びハンドオーバー履歴情報保存部４５６を含む。

前記ハンドオーバー履歴情報保存部４５６はハンドオーバー関連履歴情報を収集する。すなわち、前記ハンドオーバー履歴情報保存部４５６は接続された端末のハンドオーバーが行われるたびに前記ハンドオーバーに関わるメッセージなどの送受信時刻及び各イベントの発生時刻を記録し、記録された情報を分析することによってハンドオーバー成功率、ハンドオーバー失敗率、ハンドオーバーの実施が遅くれてＲＬＦが発生する頻度、ハンドオーバーの実施が早すぎてＲＬＦが発生する頻度、ハンドオーバーが間違ったセルに行われてＲＬＦが発生する頻度、不必要なハンドオーバーが行われる頻度、連結設定後の所定時間内にハンドオーバーが行われる頻度、ｔ１乃至ｔ５それぞれの平均値などを決定する。この時、前記ハンドオーバー関連履歴情報は隣の基地局毎に管理される。

前記問題状況判断部４５４はハンドオーバー性能を阻害する問題状況の発生の有無を判断する。この時、前記問題状況の発生判断は所定時間間隔で周期的に行われるか、又は、前記ハンドオーバー関連履歴情報が更新されるたびに行われる。例えば、ハンドオーバー時点の不適切さによる問題状況が発生すると、前記問題状況判断部４５４は発生した問題状況が前記表２の状況１乃至状況４のうちどの問題状況に該当するかを判断し、問題状況及びハンドオーバーパラメータの変更を前記ハンドオーバーパラメータ管理部４５２に指示する。この時、前記状況１及び状況３はＲＬＦを含む問題状況であるので、前記問題状況判断部４５４は前記ＲＬＦの含むか否かによって前記状況１及び前記状況３を状況２及び前記状況４と区分する。

これにより、前記ハンドオーバーパラメータ管理部４５２はハンドオーバーの実施時点が変わるようにハンドオーバーパラメータを変更する。すなわち、前記状況１又は前記状況２が発生した場合、前記ハンドオーバーパラメータ管理部４５２はハンドオーバーの実施時点が早くなるように新しいハンドオーバーパラメータを決定し、前記状況３又は前記状況４が発生した場合、前記ハンドオーバーパラメータ管理部４５２はハンドオーバーの実施時点が遅くなるように新しいハンドオーバーパラメータを決定する。例えば、前記表１のＡ３イベントがハンドオーバーをトリガする条件であれば、前記ハンドオーバーパラメータ管理部４５２は前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを減少させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを増加させることによってハンドオーバーを行う時点を早めることができる。また、前記ハンドオーバーパラメータ管理部４５２は前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを増加させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを減少させることによってハンドオーバーを行う時点を遅らせることができる。ただし、前記状況１及び前記状況３の場合に対するハンドオーバーの実施時点の変化量は前記状況２及び前記状況４の場合に対するハンドオーバー実施時点の変化量より大きくなければならない。前記ハンドオーバーの実施時点の変化量はパラメータの変化量に依存する。そして、前記ハンドオーバーパラメータ管理部４５２は既存のハンドオーバーパラメータを決定されたハンドオーバーパラメータに変更する。これにより、以後、前記基地局に接続される端末は新しく決定されたハンドオーバーパラメータの提供を受ける。

また、現在接続中の端末に新しく決定されたハンドオーバーパラメータを適用するために、前記制御部４５０は前記新しく決定されたハンドオーバーパラメータを含むメッセージを送信するように前記シグナリング処理部４３０を制御する。

前記図４に基づいて説明した本発明の実施形態で、前記制御部４５０はハンドオーバー時点の不適切さによる問題状況に対する措置のみを行う。しかし、上述した本発明の実施形態とともに、前記制御部４５０は他の問題状況の発生を判断し、措置を行うことができる。すなわち、ハンドオーバーが間違ったセルに行われてＲＬＦが発生するか、不必要なハンドオーバーが行われるか、又は、連結設定後の所定時間内にハンドオーバーが行われる場合、前記制御部４５０はハンドオーバーパラメータを変更するかハンドオーバーをトリガするイベントの発生条件を変更することによって問題状況を解決する。

１１０・・・端末
１２０・・・サービング基地局
１３０・・・ターゲット基地局
１４０・・・ＭＭＥ
１５０・・・Ｓ−ＧＷ１９１、１９２、１９３、１９４、１９５・・・時間区間
２０１・・・地点Ａ
２０２・・・地点B
２０３・・・地点C
２０４・・・地点D
２０５・・・地点E
４１０・・・バックホール通信部
４２０・・・無線通信部
４３０・・・シグナリング処理部
４４０・・・データ処理部
４５０・・・制御部

Claims

広帯域無線通信システムで基地局の動作方法において、
ハンドオーバーのために所要する全体時間を分割した複数の時間区間のうち少なくとも一つが臨界時間を超えているかを判断する過程と、
前記臨界時間を超えた少なくとも一つの時間区間がどの区間なのかに応じてハンドオーバーを行う時点を早めるかまたは遅らせるかを判断する過程と、
前記ハンドオーバーを行う時点を早めるか遅らせるために少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更する過程と、を含むことを特徴とする方法。
前記ハンドオーバーをトリガする条件は、下記の数式で表され、

前記Ｍｎは端末で測定された隣の基地局のチャネル品質測定値、前記Ｏｆｎは隣の基地局の周波数特定オフセット、前記Ｏｃｎは隣の基地局の特定オフセット、前記Ｈｙｓはイベント毎のヒステリシスパラメータ、前記Ｍｓは端末で測定されたサービング基地局のチャネル品質測定値、前記Ｏｆｓはサービング基地局の周波数特定オフセット、前記Ｏｃｓはサービング基地局の特定オフセット、前記Ｏｆｆはイベント毎のオフセットパラメータを意味し、
前記ハンドオーバーを行う時点を早めるために少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更する過程は、
前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを減少させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを増加させる過程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ハンドオーバーをトリガする条件は、下記の数式で表され、

前記Ｍｎは端末で測定された隣の基地局のチャネル品質測定値、前記Ｏｆｎは隣の基地局の周波数特定オフセット、前記Ｏｃｎは隣の基地局の特定オフセット、前記Ｈｙｓはイベント毎のヒステリシスパラメータ、前記Ｍｓは端末で測定されたサービング基地局のチャネル品質測定値、前記Ｏｆｓはサービング基地局の周波数特定オフセット、前記Ｏｃｓはサービング基地局の特定オフセット、前記Ｏｆｆはイベント毎のオフセットパラメータを意味し、
前記ハンドオーバーを行う時点を遅らせるために少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更する過程は、
前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを増加させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを減少させる過程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記複数の時間区間は、端末がサービング基地局にイベント発生を報告するために所要するｔ１、前記サービング基地局がハンドオーバー準備手順を処理するために所要するｔ２、前記サービング基地局が前記端末にハンドオーバーを命令するために所要するｔ３、前記端末がターゲット基地局と同期化するために所要するｔ４、及び前記端末が前記ターゲット基地局にハンドオーバー完了を通知するために所要するｔ５のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ハンドオーバーを行う時点を早めるかまたは遅らせるかを判断する過程は、
前記臨界時間を超えた少なくとも一つの時間区間が前記ｔ１及び前記ｔ３のうち少なくとも一つを含む場合、前記ハンドオーバーを行う時点を早めることを判断する過程と、
前記臨界時間を超えた少なくとも一つの時間区間が前記ｔ４及び前記ｔ５のうち少なくとも一つを含む場合、前記ハンドオーバーを行う時点を遅らせることを判断する過程と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
接続された端末のハンドオーバーが行われるたびに前記ハンドオーバーに関わるメッセージの送受信時刻及び各イベントの発生時刻を記録する過程と、
記録された情報を分析することによってハンドオーバー成功率、ハンドオーバー失敗率、ハンドオーバーの実施が遅くれてＲＬＦが発生する頻度、ハンドオーバーの実施が早すぎてＲＬＦが発生する頻度、ハンドオーバーが間違ったセルに行われてＲＬＦが発生する頻度、不必要なハンドオーバーが行われる頻度、連結設定後の所定時間内にハンドオーバーが行われる頻度、前記ｔ１の平均値、前記ｔ２の平均値、前記ｔ３の平均値、前記ｔ４の平均値及び前記ｔ５それぞれの平均値のうち少なくとも一つの項目を含むハンドオーバー履歴情報を収集する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
前記ハンドオーバー履歴情報を用いて、前記ハンドオーバーの実施が早まったか遅れたためＲＬＦが発生したかを判断する過程と、
前記ハンドオーバーを行う時点を早めるか遅らせるために少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記ハンドオーバー履歴情報を用いて、前記ハンドオーバーが間違ったセルに行われてＲＬＦが発生するか、不必要なハンドオーバーが行われるか、又は、連結設定後の所定時間内にハンドオーバーが行われるかを判断する過程と、
前記少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更するか、又は、ハンドオーバーをトリガするイベントの発生条件を変更する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
接続された少なくとも一つの端末に変更された少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを送信する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
広帯域無線通信システムにおける基地局装置において、
ハンドオーバーのための所要時間を分割した複数の時間区間のうち少なくとも一つが臨界時間を超えているかを判断する判断部と、
前記臨界時間を超えた少なくとも一つの時間区間がどの区間なのかに応じてハンドオーバーを行う時点を早めるかまたは遅らせるかを判断し、前記ハンドオーバーを行う時点を早めるか遅らせるために少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更する管理部と、を含むことを特徴とする装置。
前記ハンドオーバーをトリガする条件は、下記の数式で表され、

前記Ｍｎは端末で測定された隣の基地局のチャネル品質測定値、前記Ｏｆｎは隣の基地局の周波数特定オフセット、前記Ｏｃｎは隣の基地局の特定オフセット、前記Ｈｙｓはイベント毎のヒステリシスパラメータ、前記Ｍｓは端末で測定されたサービング基地局のチャネル品質測定値、前記Ｏｆｓはサービング基地局の周波数特定オフセット、前記Ｏｃｓはサービング基地局の特定オフセット、前記Ｏｆｆはイベント毎のオフセットパラメータを意味し、
前記管理部は、前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを減少させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを増加させることによって前記ハンドオーバーを行う時点を早めることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
前記ハンドオーバーをトリガする条件は、下記の数式で表され、

前記Ｍｎは端末で測定された隣の基地局のチャネル品質測定値、前記Ｏｆｎは隣の基地局の周波数特定オフセット、前記Ｏｃｎは隣の基地局の特定オフセット、前記Ｈｙｓはイベント毎のヒステリシスパラメータ、前記Ｍｓは端末で測定されたサービング基地局のチャネル品質測定値、前記Ｏｆｓはサービング基地局の周波数特定オフセット、前記Ｏｃｓはサービング基地局の特定オフセット、前記Ｏｆｆはイベント毎のオフセットパラメータを意味し、
前記管理部は、前記Ｏｆｓ、前記Ｏｃｓ、前記Ｏｆｆ及び前記Ｈｙｓのうち少なくとも一つを増加させるか、又は、前記Ｏｆｎ及び前記Ｏｃｎのうち少なくとも一つを減少させることによって前記ハンドオーバーを行う時点を遅らせることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
前記複数の時間区間は、端末がサービング基地局にイベント発生を報告するために所要するｔ１、前記サービング基地局がハンドオーバー準備手順を処理するために所要するｔ２、前記サービング基地局が前記端末にハンドオーバーを命令するために所要するｔ３、前記端末がターゲット基地局と同期化するために所要するｔ４、及び前記端末が前記ターゲット基地局にハンドオーバー完了を通知するために所要するｔ５のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
前記管理部は、前記臨界時間を超えた少なくとも一つの時間区間が前記ｔ１及び前記ｔ３のうち少なくとも一つを含む場合、前記ハンドオーバーを行う時点を早めることを判断し、前記臨界時間を超えた少なくとも一つの時間区間が前記ｔ４及び前記ｔ５のうち少なくとも一つを含む場合、前記ハンドオーバーを行う時点を遅らせることを判断することを特徴とする請求項１３に記載の装置。
接続された端末のハンドオーバーが行われるたびに前記ハンドオーバーに関わるメッセージの送受信時刻及び各イベントの発生時刻を記録し、記録された情報を分析することによってハンドオーバー成功率、ハンドオーバー失敗率、ハンドオーバーの実施が遅くれてＲＬＦが発生する頻度、ハンドオーバーの実施が早すぎてＲＬＦが発生する頻度、ハンドオーバーが間違ったセルに行われてＲＬＦが発生する頻度、不必要なハンドオーバーが行われる頻度、連結設定後の所定時間内にハンドオーバーが行われる頻度、前記ｔ１の平均値、前記ｔ２の平均値、前記ｔ３の平均値、前記ｔ４の平均値及び前記ｔ５それぞれの平均値のうち少なくとも一つの項目を含むハンドオーバー履歴情報を収集する保存部をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
前記判断部は、前記ハンドオーバー履歴情報によって前記ハンドオーバーの実施が早まったか遅れたためＲＬＦが発生したかを判断し、
前記管理部は、前記ハンドオーバーを行う時点を早めるか遅らせるために少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記判断部は、前記ハンドオーバー履歴情報によって前記ハンドオーバーが間違ったセルに行われてＲＬＦが発生するか、不必要なハンドオーバーが行われるか、又は、連結設定後の所定時間内にハンドオーバーが行われるかを判断し、
前記管理部は、前記少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを変更するか、又は、ハンドオーバーをトリガするイベントの発生条件を変更することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
接続された少なくとも一つの端末に変更された少なくとも一つのハンドオーバーパラメータを送信する通信部をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。