KR100358359B1 - 3세대 직접확산시스템으로부터 2세대 또는 3세대동기시스템으로의 핸드오버방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3G DS 시스템 셀로부터 2G 또는 3G 동기 시스템 셀로의 핸드오버 방법을 제공한다. 이 방법은, 상기 무선망 제어국이 핸드오버 타입을 결정하고 이에 기초하여 인접한 셀의 PN 옵셋을 전송하는 단계, 상기 사용자 단말이 압축 모드를 이용하여 상기 2G 또는 3G 동기 시스템 셀로부터의 파일롯 신호를 수신하는 단계, 및 상기 무선망 제어국으로부터의 상기 PN 옵셋값 및 상기 수신된 파일롯 신호에 기초하여 타깃 기지국을 식별하고 제로 옵셋을 추출하는 단계를 구비한다. 이러한 방법을 통하여 3G DS 시스템 셀로부터 2G 또는 3G 동기 시스템 셀로의 핸드오버에 요구되는 시스템 동기를 획득할 수 있게 되고, 타깃 기지국을 식별할 수 있게 된다.

Description

3세대 직접확산시스템으로부터 2세대 또는 3세대 동기시스템으로의 핸드오버 방법{HANDOVER METHOD FROM 3G DS SYSTEM TO 2G OR 3G SYNCHRONOUS SYSTEM}
본 발명은 이동통신 시스템에서의 핸드오버에 관한 것으로, 특히 3G DS(Direct Sequence) 시스템으로부터 2G 나 3G 시스템으로의 핸드오버에 관한 것이다.
동기 시스템은 모든 기지국이 동일한 시간을 기준으로 동기화되어 운용되는 시스템이다. 그러나, 3G DS 시스템에서는 기지국간의 동기화는 이루어지지 않으며, 각 기지국간의 논리적인 옵셋에 기초하여 핸드오버를 지원한다. 따라서, 비동기 시스템으로부터 동기 시스템으로의 핸드오버를 수행하기 위하여는 동기 시스템의 동기를 획득할 것이 요구된다.
OHG(Operation Harmonization Group)는, 1999년 1월에 국내 5개 이동전화사를 포함한 전세계 40여개 이동전화 업체가 결성한 모임으로, 동기/비동기 양진영간의 분쟁과 갈등을 해소시키고 IMT-2000 표준화를 추진하기 위하여 1999년 5월에 IMT-2000 통합표준화 단일안을 ITU 에 제출하였다.
OHG 는, 무선 인터페이스로는 DS(Direct-Sequence)의 무선 인터페이스를사용하고 네트워크로는 동기식 시스템에서 사용하는 ANSI-41 과 IS-634 를 사용하는 형태의 네트워크 환경을 제시하고 있다. 이는 종래의 동기방식에 기반한 무선 프로토콜에 비동기 방식이 도입되는 것을 의미하며, 3G DS 시스템의 단계적 도입이 이루어질 경우에 무선구간에서 2G (IS-95, IS-95A, IS-95B) 혹은 3G (IS-2000, IS-2000 revA) 동기 시스템으로의 핸드오버가 필요하게 된다. MC(Multicarrier) 시스템에서 시스템 동기를 획득하기 위해서는, 파일롯 신호와 동기메시지의 수신을 통해 제로(zero) 옵셋을 판단하여야 한다. 하지만, 3G DS 시스템에서 단말이 동작할 경우에는 동기 메시지의 수신이 불가능하므로 시스템 동기를 획득할 수 없게 된다. 따라서, 3G DS 시스템으로부터 2G 나 3G 동기방식 시스템으로 핸드오버를 수행하기 위해서는 비동기 시스템의 동기 획득이 지원되어야 한다.
이하에서, 도 1 을 참조하여 3G DS 시스템으로부터 2G 동기 시스템으로의 핸드오버가 발생할 수 있는 네트워크 구조를 설명한다. 여기에서, 사용자 단말(UE)은 3G DS 와 2G 동기 시스템의 무선 인터페이스를 모두 지원할 수 있는 듀얼(dual) 모드 단말이어야 한다.
2G 동기 시스템은 3G DS 시스템보다 넓은 서비스 영역을 가지게 된다. 또한, 3G DS 시스템의 노드(B)를 제어하는 RNC(Radio Network Controller)는 인접한 2G MC 시스템의 셀 정보를 시스템 구성과정에서 획득할 수 있다. 도 1 에서, (1-1) 의 경우는 3G DS 간의 핸드오버이며, 이 경우에는 비동기 시스템의 핸드오버 메커니즘을 사용한다. (1-2) 는 3G DS 시스템 셀이 2G 동기 시스템의 한 셀에 완전히 포위되어 있는 경우에 대한 핸드오버이며, 이 경우에는 타깃 기지국이 정해져 있어서 파일롯 신호와 이웃셀 정보를 통해 시스템 획득이 가능하다. (1-3) 과 (1-4) 의 경우에는 3G DS 셀이 2G MC 시스템의 여러 셀에 포위되어 있으므로, UE 가 2G 동기 시스템과 동기화를 이룰 수 있는 별도의 방법이 요구된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 목적은 3G DS 시스템으로부터 2G 또는 3G 비동기 시스템으로의 핸드오버를 지원하는 방법을 제공하는 것이다.
도 1 은 3G DS 시스템으로부터 2G MC 시스템으로의 핸드오버를 설명하기 위한 개략적인 시스템 구조도.
도 2 는 도 1 의 3G DS 시스템으로부터 2G MC 시스템으로의 핸드오버 절차를 설명하기 위한 설명도.
도 3 은 RNC 에서의 핸드오버 절차를 설명하기 위한 순서도.
도 4 는 3G DS 시스템에서 압축모드를 이용하여 한 주기의 파일럿 신호를 수신하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5 는 PN 옵셋 차이값의 검출을 설명하기 위한 도면.
도 6 은 핸드오버를 위한 타깃 기지국과 제로 옵셋값을 얻기 위한 방법을 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
G : 세대 (Gneration)
RNC : 무선망 제어국 (Radio Network Controller)
BSC : 기지국 제어국 (Base Station Controller)
MSC : 교환국 (Main Switching Center)
BS : 기지국 (Base Station)
UE : 사용자 단말
상기한 목적은 본 발명에 따른, 3G DS 시스템으로부터 2G 또는 3G 동기 시스템으로의 핸드오버 방법에 의하여 달성될 수 있는데, 이 방법은, 상기 무선망 제어국이 핸드오버 타입을 결정하고 이에 기초하여 인접한 셀의 PN 옵셋을 전송하는 단계; 상기 사용자 단말이 압축 모드를 이용하여 상기 2G 또는 3G 동기 시스템 셀로부터의 파일롯 신호를 수신하는 단계; 및 상기 무선망 제어국으로부터의 상기 PN 옵셋값 및 상기 수신된 파일롯 신호에 기초하여 타깃 기지국을 식별하고 제로 옵셋을 추출하는 단계를 구비한다.
상기 타깃 기지국을 식별하고 제로 옵셋을 추출하는 단계는, 전력세기가 가장 큰 파일롯 신호로부터 순서대로 파일롯 신호들을 배열하고 상기 파일롯 신호들 간의 옵셋값을 계산하는 단계; 상기 무선망 제어국으로부터 전송된 인접한 셀들의PN 옵셋 차이값을 계산하는 단계; 및 상기 파일롯 신호들 간의 옵셋값 및 상기 PN 옵셋 차이값을 매핑하고 일치하는 패턴을 추출함으로써 타깃 기지국의 시스템을 식별하고 제로 옵셋을 얻는 단계를 구비하는 것이 바람직하다.
3G DS 시스템으로부터 2G 나 3G 동기 시스템으로 핸드오버를 수행하기 위해서는, 비동기 시스템의 동기 획득을 지원할 것이 요구된다. 본 발명의 발명자는, 3G DS 시스템으로부터 동기방식의 2G 또는 3G MC 시스템으로의 핸드오버가 요구될 경우, 이웃 셀의 옵셋 정보와 압축 모드를 이용한 파일롯 신호의 수신을 통해 핸드오버를 수행할 타깃(target) 기지국을 식별하는 방법을 제안하고 있다.
UE 는 RNC 로부터 전송되는 이웃한 MC 시스템 셀에 대한 옵셋 정보를 수신한 후, 이들의 위상차를 저장한다. 또한, UE 는 한 개 이상 수신되는 파일롯 신호를 식별하여 이들의 위상차를 계산한 후, 이를 상기 옵셋값의 차이와 비교함으로써, 핸드오버를 위한 타깃 기지국을 식별하게 되며 제로(zero) 옵셋을 획득하게 된다.
도면을 참조하여 기재된 이하의 상세한 설명으로부터 본원 발명의 상기한 목적 및 다른 목적, 특징 및 효과들을 명확히 이해할 수 있을 것이다.
이하에서, 도 2 내지 도 6 을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2 는 3G DS 시스템으로부터 2G MC 시스템으로의 핸드오버 절차를 도시하는 도면이다. 먼저, UE 가 수신전력의 세기를 주기적으로 또는 요구시에 RNC 로 보고한다 (2-1). RNC 는 핸드오버 수행여부 및 핸드오버 타입을 결정한다 (2-2). 2G 동기 시스템으로 핸드오버할 경우, RNC 는 인접한 셀에 대한 정보(특히,PN-옵셋 정보)를 방송한다(2-3). UE 는 (2-3) 으로부터 획득한 인접한 2G 셀의 시스템 정보로부터 3G DS 의 압축모드를 사용하여 인접한 2G 셀의 시스템 동기를 획득한다 (2-4). 그 다음에, UE 는 동기가 획득된 인접 셀의 시스템 정보를 RNC 로 통지함으로써 타깃 BS 로의 채널 설정을 요구한다 (2-5). RNC 는 타깃 BS 로의 채널 설정의 완료 및 핸드오버 지시를 UE 에 발송한다 (2-6). UE 는 핸드오버 지시에 대한 응답, 즉 핸드오버의 개시를 RNC 로 통지한다 (2-7). 이러한 절차에 따라 핸드오버가 완료되었으면, UE 는 이를 타깃 BS 에 통지하고 (2-8), 타깃 BS 는 무선 구간에 대한 핸드오버가 완료되었음을 MSC 에 통지한다 (2-9). 그 후에, MSC 는 호에 할당된 자원을 해제하도록 RNC 로 요구하며 (2-10), 이에 대하여 RNC 는 해당 호에 대한 자원이 해제되었음을 MSC 로 통지한다 (2-11). 이러한 절차를 통하여 3G DS CDMA 시스템으로부터 2G MC CDMA 시스템으로의 핸드오버가 완성된다.
상기 (2-2) 에 대한 세부 동작 절차를 도 3 을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3 은 RNC 에서의 핸드오버 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
UE 는 RNC 에 대하여 요구 시에 또는 주기적으로 자신의 수신전력 세기를 보고한다 (3-1). RNC 는, (3-2) 에서, 측정값을 임계치와 비교함으로써 핸드오버 여부를 결정한다. (3-3) 에서는 동일한 타입의 CDMA 시스템으로의 핸드오버인지 여부를 결정한다. (3-4) 에서는 다른 3G DS 시스템으로의 핸드오버를 위한 시스템 획득 절차로서 이웃한 3G DS 셀에 대한 검색을 수행한다. (3-5) 에서는 핸드오버할 타깃 셀을 찾았는지 여부를 판정한다. (3-6) 에서는 3G DS 시스템 간의 핸드오버를 수행한다. (3-7) 에서는 인접한 2G MC 셀이 존재하는지를 판정한다. (3-8) 에서는 다른 2G MC 셀에 대한 시스템 획득 절차로서 이웃한 2G MC 셀을 검색한다. (3-9) 에서는 해당 셀을 찾았는지를 판정한다. (3-10) 에서는 2G MC 시스템으로의 핸드오버를 수행하고, (3-11) 에서는 3G 동기 시스템으로의 핸드오버를 수행한다.
여기에서, UE 는 압축모드로 동작하여 핸드오버할 동기 시스템에 대한 시스템 동기 획득 및 타깃 기지국을 식별하여야 한다. 이를 위한 압축모드로의 동작을 도 4 를 참조하여 설명한다.
동기 시스템에서의 파일롯 신호는 주기적인 전송이 이루어지므로, 3G DS 시스템의 압축 모드를 이용하여 4 번에 걸쳐서 파일롯 신호를 수신하면 (4-1), 한 주기의 파일롯 신호를 획득할 수 있다. 이 경우에, 한 번의 압축 모드 수행 구간은 10 ms 가 되지만, 한 번의 파일롯 신호 수신에는 6.667 ms 만을 보장하면 된다 (4-2).
도 5 는 도 2 의 (2-3) 에서의 이웃 셀에 대한 옵셋 정보에 기초하여, PN 옵셋값들의 차이를 구하는 방법을 설명하기 위한 도면이고 (예컨대, (a), (b), (c) 및 (d)), 이와 동일한 방법으로 파일롯 신호들 사이의 PN 옵셋 차이를 검출할 수 있다.
3G DS 시스템으로부터 2G MC 시스템으로의 핸드오버를 수행하기 위하여는, 파일롯 정보로부터 도출된 PN 옵셋 차이값과 도 5 에서 계산된 PN 옵셋 차이값에 기초하여 도 6 과 같은 작업을 수행한다. 도 6 은 핸드오버를 위한 타깃 기지국과 제로 옵셋을 얻기 위한 방법을 설명하는 도면이다.
인접한 기지국(BS)들에 대한 PN 옵셋값들 사이의 차이값들에 대한 정보(6-1) 및 수신된 파일롯 신호들로부터 가장 강한 파일롯 신호를 기준으로 옵셋 차이값이 적은 순서대로 배열한 정보(6-2)에 기초하여, P1(가장 강한 파일롯 신호의 옵셋 차이값)과 매핑(mapping)되는 PNx(PN 옵셋 차이값)값을 검색하고, 일치하지 않을 경우에는 인접한 값을 합산 및 비교여 부합하는 위치를 찾아냄으로써, 타깃 기지국 및 제로 옵셋을 식별한다.
상기한 본 발명에 따르면, PN 옵셋의 위상차와 파일롯 신호의 위상차를 매핑하여 타깃 기지국과 제로 옵셋을 추출하는 방법이 제공되며, 이를 통하여 3G DS 시스템 셀로부터 2G 또는 3G 동기 시스템 셀로의 핸드오버에 요구되는 시스템 동기를 획득할 수 있게 되고, 타깃 기지국을 식별할 수 있게 된다. 이러한 방법은, 종래의 동기 시스템에 대해서는 별도의 변경을 가하지 않고도 향후의 OHG 환경에서의 핸드오버에 효율적으로 사용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 사용자 단말(UE)과 무선망 제어국(RNC)을 구비하는 3G DS 시스템으로부터 2G 또는 3G 동기 시스템으로의 핸드오버 방법에 있어서,
    상기3G DS 시스템과 주변 2G 시스템과의 위치를 판단하는 단계;
    상기3G DS 시스템 셀이 상기 2G 동기 시스템의 여러 셀에 포함된 경우,인접한 셀의 PN 옵셋을 전송하는 단계,
    상기 사용자 단말이 압축 모드를 이용하여 상기 2G 또는 3G 동기 시스템 셀로부터의 파일롯 신호를 수신하는 단계, 및
    상기 무선망 제어국으로부터의 상기 PN 옵셋값 및 상기 수신된 파일롯 신호에 기초하여 타깃 기지국을 식별하고 제로 옵셋을 추출하는 단계
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 인접한 셀의 PN 옵셋을 전송하는 단계는,
    상기 무선망 제어국이 인접한 2G 동기 시스템의 셀을 식별하고, 상기 식별된 2G 셀에 관련된 정보를 저장하는 단계,
    상기 무선망 제어국이 인접한 3G 동기 시스템의 셀을 식별하고, 상기 식별된 3G 셀에 관련된 정보를 저장하는 단계,
    상기 무선망 제어국이 핸드오버 타입을 결정하는 단계, 및
    상기 무선망 제어국이 상기 결정 결과에 따라 핸드오버가 수행될 인접한셀의 기지국 정보를 상기 인접한 셀에 관련된 정보와 함께 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 파일롯 신호를 수신하는 단계는, 상기 사용자 단말이 압축 모드를 이용하여 6.667 ms 의 파일롯 신호 수신을 4 회 반복함으로써 20 ms 의 한 주기 파일롯 신호를 획득하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 타깃 기지국을 식별하고 제로 옵셋을 추출하는 단계는,
    전력세기가 가장 큰 파일롯 신호로부터 순서대로 파일롯 신호들을 배열하고 상기 파일롯 신호들 간의 옵셋값을 계산하는 단계,
    상기 무선망 제어국으로부터 전송된 인접한 셀들의 PN 옵셋 차이값을 계산하는 단계, 및
    상기 파일롯 신호들 간의 옵셋값 및 상기 PN 옵셋 차이값을 매핑하고 일치하는 패턴을 추출함으로써 타깃 기지국의 시스템을 식별하고 제로 옵셋을 얻는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 매핑이 이루어지지 않은 경우, 상기 파일롯 신호들 간의 옵셋값 및 상기 PN 옵셋값 차이에 기초하여 직접 인접하지 않는 셀들과의 옵셋값을 계산하고 이를 매핑함으로써 타깃 기지국의 시스템을 식별하고 제로 옵셋을 얻는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 2G 및 3G 에 관련된 정보는 인접한 각 셀의 기지국 PN 옵셋 정보, 기지국 ID 및 시스템 ID 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 핸드오버 타입을 결정하는 단계는, 핸드오버가 수행될 셀이 3G DS 시스템 셀, 2G 동기 시스템 셀 및 3G 동기 시스템 셀 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
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