KR100370527B1

KR100370527B1 - 이동 통신 네트워크에서의 통신 중 회선 전환 방법

Info

Publication number: KR100370527B1
Application number: KR10-2001-7000579A
Authority: KR
Inventors: 쯔또무 구사끼; 고지 히라야마; 게이스께 시라이
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2003-01-30
Also published as: WO2000004733A1; EP1098540A1; EP1098540A4; KR20010106404A; AU8242498A

Abstract

이동 통신 시스템에서의 데이터 통신시에, 데이터 전송 속도의 저하가 없고, 트래픽 증가가 없는 회선 전환을 실현하는 것을 목적으로 하고, 데이터 MS(100), BTS(200), BSC(300), 데이터 통신망(1000)으로 이루어진 이동 통신망에서, 데이터 MS(100)의 이동에 따라, 데이터 전송 회선을 핸드오프 전 데이터 송수신 경로(500)로부터 핸드오프 후 데이터 송수신 경로(500A)로 전환하는 경우, BSC(300)에서, 데이터가 송수신되지 않는 타이밍을 검출하여 그 타이밍에서 회선을 전환함으로써, 통신 중 회선 전환을 행한다.

Description

이동 통신 네트워크에서의 통신 중 회선 전환 방법{METHOD OF SWITCHING BUSY LINE IN MOBILE COMMUNICATION NETWORK}

종래, 이동 단말, 무선 기지국(무선 기지국 제어국도 포함한다), 이동체 교환기 및 그 주변 장치로 구성되는 이동체 통신 네트워크에서는 이동 단말의 이동에 따라 무선 기지국보다 상위인 유선 회선을 전환함으로써 통신의 단절을 발생시키지 않고, 통화를 계속시키는 핸드오프라고 불리는 처리가 행해지고 있다. 이 핸드오프에는 회선 접속과 전환 순서의 차이에 따라 「하드 핸드오프」와 「소프트 핸드오프」라고 불리는 방법이 있다.

「하드 핸드오프」란, 통신 중에 핸드오프 기동 요구가 되면, 일단 통신을 보류하고, 단말의 회선 접속 설정을 핸드오프원의 무선 기지국(이동 단말이 이동하기 전에 위치하는 무선 영역을 구성하는 무선 기지국)측의 설정으로부터 핸드오프처 무선 기지국(이동 단말이 이동한 후에 위치하는 무선 영역을 구성하는 무선 기지국)측의 설정으로 전환, 동시에 핸드오프처의 무선 기지국이 기동된다. 그리고, 핸드오프원 및 핸드오프처 무선 기지국으로부터의 회선 양방이 수용되는 노드(예를들면 무선 기지국 제어국)에서 핸드오프원 무선 기지국측으로 상위망과 접속되어 있던 회선을, 핸드오프처 무선 기지국측으로 재접속 처리(회선 전환)를 행하여, 이동 단말-핸드오프처 무선 기지국 간에 동기를 확립하고, 보류하고 있던 통신을 재개한다(종래 기술 1). 종래 기술 1은 「TIA/EIA/IS-634 MSC-BSC Interface for Public 800㎒」와 「사단법인 전파 산업회 RCR STD-27F 디지털 방식 카폰 시스템」에 기재되어 있다.

「소프트 핸드오프」란, 통신 중에 핸드오프 기동 요구(Soft Handoff Addition)가 되면 핸드오프처의 무선 기지국이 기동되며, 동일 무선 기지국과 접속 가능으로 하기 위한 설정을 이동 단말이 행하고, 통신 중의 회선 보류를 행하지 않고 핸드오프처 무선 기지국-이동 단말과 핸드오프원 무선 기지국-이동 단말 간에 동시에 복수 회선을 설정한다.

그리고, 상기 복수 회선의 양방이 수용되는 노드(예를 들면 무선 기지국 제어국)에서 복수 무선 기지국에서 수신되는 복수의 동일한 통신 프레임(또는 패킷)을 선택 합성함으로써, 1개의 통신 프레임(또는 패킷)으로 변환한다. 변환된 하나의 통신 프레임은 데이터 통신망으로 송신된다.

한편, 무선 기지국 제어국에서 수신한 데이터 통신망으로부터 이동 단말측의 통신 프레임은 상기 복수 회선분만큼 복제되며 상기 복수 회선에 송출된다. 이들 처리에 의해 동시에 복수의 회선을 통하여 이동 단말과 그 상위 네트워크가 접속된다. 이 상태를 소프트 핸드오프 중이라고 한다.

한편, 소프트 핸드오프 중에 복수 회선 중 하나 또는 복수 라인의 해방 요구가 된 경우(Soft Handoff Drop), 지정된 무선 기지국은 송수신을 정지하고, 이동 단말은 동일 무선 기지국과의 통신을 정지하고, 남은 회선을 이용하여 통신을 계속한다.

또한, 동일 무선 기지국에서 상위 회선에 대해서도 동일 무선 기지국이 송수신을 정지함으로써 불필요해지는 회선 부분 해방이 행해진다. 상기 일련의 처리를 반복하여 실행해감으로써 통신의 보류(또는 순간 차단)없이 연속적으로 통신을 가능하게 하는 방법이 소프트 핸드오프이다(종래 기술 2). 종래 기술 2는 「TIA/EIA/IS-634 MSC-BSC Interface for Public 800㎒」에 기재되어 있다.

데이터 통신은 음성 통신과 달리, 데이터의 송신측 단점(端点)과 수신측 단점에서 송수신 데이터를 오류없이 전송(완전 보증)할 필요가 있다. 이 때문에 일반적으로는 양 단점 간에서 데이터의 송달 확인이나 재송신 제어를 행하기 위한 신호 방식이 이용된다(예를 들면, TCP를 이용한다).

그런데, 상기 신호 방식은 본래의 데이터 부분에 추가되는 오버헤드 정보가 되고 게다가 양 단점 간에 회선 품질이 나쁜 개소가 존재하면 상기 신호 방식에 의해서 데이터의 재송신이 행해진다. 이들은 통신 네트워크 전체의 트래픽의 압박을 초래하고 또한 양 단점 간의 데이터 전송 속도의 저하를 초래한다.

이동체 통신 네트워크에서, 상기 데이터 통신을 실현할 때, 무선 구간은 유선 구간보다 전송 품질이 나쁘고 대역은 가장 좁아지기 때문에, 실질 데이터 전송 속도는 무선 구간의 데이터 전송 속도가 된다. 또한, 이동체 통신 네트워크의 무선 구간에서는 상기 종래 기술에 기재된 바와 같이 이동 단말의 이동에 따른 핸드오프가 발생한다.

데이터 통신 시에 상기 종래 기술 1에 기재된 바와 같이 하드 핸드오프가 기동되면 각 장치에서 회선 전환 처리가 행해지고 있는 동안은 회선이 일시적으로 절단되기 때문에, 양 단점 간에서는 데이터 결손이 발생하고, 핸드오프 종료 후의 재송신 제어에 의해서 결손 데이터의 재송신을 행하여 데이터 송수신을 복구한다. 즉, 하드 핸드오프가 기동되면 그 후, 데이터의 재송신 제어가 행해지기 때문에 양 단점 간의 실질 데이터 전송 속도는 대폭 저하한다는 문제점이 있다.

한편, 동일 네트워크에서 데이터 통신 중에 상기 종래 기술 2 기재의 소프트 핸드오프가 기동하면, 하드 핸드오프 시와 같이 회선의 일시적인 절단은 발생하지 않기 때문에 데이터 결손은 생기지 않는다. 다만, 핸드오프 시에는 복수의 핸드오프 회선이 설정되기 때문에, 네트워크 전체에서 미리 일정한 수 밖에 설정되어 있지 않은 회선을 1 데이터 통신에서 복수 회선 이용하기 때문에, 동시에 접속할 수 있는 데이터 통신 수는 감소한다는 문제가 있다. 또한, 패킷 통신인 경우는 1 데이터 통신당 대역이 감소하기 때문에 실질 데이터 전송 속도가 저하한다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 이동 통신 네트워크에서의 데이터 통신 중에 데이터 전송 속도의 저하없이 핸드오프를 실행하는 이동체 통신 네트워크에서의 회선 전환 방법, 이동 단말 및 무선 기지국 제어국을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 이동 통신 네트워크에서의 데이터 통신 중에 동시에 통신할 수 있는 데이터 통신수의 저하없이 핸드오프를 실행하는 회선 전환방법, 이동 단말 및 무선 기지국 제어국을 제공하는데 있다.

<발명의 요약>

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서 데이터 단말(데이터 MS), 무선 기지국(BTS), 무선 기지국 제어국 BSC, 데이터 통신망 및 이들을 서로 접속하는 각 회선으로 이루어지는 이동 통신 시스템에 있어서 BSC에서는 데이터 통신이 기동되어 있는 동안은 각각 접속되는 BTS, 데이터 통신망으로부터 수신되는 프레임을 프레임 버퍼로 일단 축적하고, 여기서 축적되어 있는 복수 프레임 개개에 관하여 정보가 탑재되어 있는지의 여부를 판별하고, 판별 결과는 동일 BSC 내 메모리 상에서 구성되는 프레임 정보 관리 테이블에서 기억된다. 한편, 데이터 MS에서는 데이터 통신이 기동되어 있는 동안은 각각 접속되는 BTS에서 수신되는 프레임을 프레임 메모리로 프레임을 수시로 기억하고, 새롭게 프레임을 수신하면 가장 오래된 프레임의 내용을 소거함으로써 새로운 프레임의 내용을 기억한다.

핸드 오버 기동 시(이하, 핸드 오버를 단순히 HO라고 하는 경우도 있다)에는 BSC에서는 상기 프레임 정보 관리 테이블에서 핸드오프 필요 시간 이상으로 정보 미탑재 프레임이 연속하는 타이밍을 추출하고, 동일 타이밍을 핸드오프 실행 타이밍으로 하고 CPU에서는 동일 타이밍에서 스위치에 대하여 핸드오프원 회선으로부터 핸드오프처 회선으로의 회선 전환을 지시하는 수단을 포함한다. 한편, 동일 핸드오프 기동 타이밍 정보는 신호 처리부가 MS측의 신호에 포함시켜서, BTS 경유로 동일 신호가 MS로 송신된다. 동일 신호를 신호 처리부에서 수신한 데이터 MS는 동일 신호 내의 핸드오프 기동 타이밍과 동일 타이밍으로 송출될 프레임 메모리 내에 기억되어 있는 프레임의 선두를 검출하고, 동일 타이밍과 동시에 동일 프레임으로부터 재송신을 개시하는 수단을 포함한다.

본 발명은 데이터 통신이 가능한 이동체 통신 네트워크에서의 회선 전환 방법, 이동 단말 및 무선 기지국 제어국에 관한 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동 통신 네트워크 구성도.

도 2는 BSC의 내부 구성 개략도.

도 3는 NW측 회선 대응 프레임 버퍼 내의 프레임 축적 상태도.

도 4는 BTS측 회선 대응 프레임 버퍼 내의 프레임 축적 상태도.

도 5는 데이터 MS의 내부 구성 개략도.

도 6은 MS 프레임 메모리의 프레임의 기억, 축적 상태도.

도 7은 MS-BTS-BSC 간의 핸드오프 시 신호 시퀀스 개략도.

도 8은 핸드오프 타이밍과 정보가 없는 타이밍의 관계도.

도 9는 BSC 내부의 프레임 정보 관리 테이블 구성도.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명을 적응하는 통신 네트워크 시스템의 개략적 구성을 나타낸다.

본 네트워크는 데이터 MS(100; 이동 단말), BTS(200; 무선 기지국), BSC(300; 무선 기지국 제어국)와 데이터 통신망(1000)으로 구성된다. 또한, 상기 각각은 무선 회선(150), BTS-BSC 회선(250), BSC-데이터 통신망 회선(400)으로 서로 접속된다. 데이터 MS(100)가 데이터 통신망(1000)을 통하여 다른 데이터 통신기기와 통신 중에 있는 경우, 그 데이터는 데이터 MS(100), 무선 회선(150), BTS(200), BTS-BSC 회선(250), BSC(300), BSC-데이터 통신망 회선(400), 데이터 통신망(1000)을 경유하여 전달된다. 여기서, 데이터 MS(100)로부터 데이터 통신망(1000)으로 향하여 데이터 전송하는 경우를 상 방향이라고 하고, 데이터 통신망(1000)으로부터 데이터 MS(100)로 향하는 방향을 하 방향이라고 한다. 질

데이터 MS(100)가 BTS(200)와 무선 회선(150)을 통한 접속 중에 이동하고, BTS(200A)와의 무선 회선 확립이 가능한 영역에 도달하면, BSC(300)로부터 송수신되는 데이터가 없는 타이밍에서 BTS-BSC 회선(250)을 BTS-BSC 회선(250A)으로 전환함으로써 새롭게 데이터 MS(100), 무선 회선(150A), BTS(200A), BTS-BSC 회선(250A), BSC(300), BSC-데이터 통신망 회선(400), 데이터 통신망(1000) 경유의 회선(핸드오프 후 데이터 송수신 경로; 500A)을 이용하여 통신을 계속한다. 한편, 지금까지 통신을 행하고 있었던 회선(핸드오프 전 데이터 송수신 경로 500)의 무선 회선(150)부와, BTS-BSC 회선(250)을 절단 해방을 행한다. 이 동작 처리를 핸드오프라고 부르고 이 동작을 반복함으로써 데이터 MS(100)가 데이터 통신 중에 이동을 행한 경우에도 데이터 결손이 생기지 않고 고처리량이 보증되어 통신이 계속된다.

도 2는 BSC(300)의 내부 구성의 개략을 나타낸다.

BSC(300)는 BTS-BSC 회선(250)을 수용하는 BTS측 인터페이스부(301), BSC-데이터 통신망 회선(400)을 수용하는 NW측 인터페이스부(302), 상기 회선(250)과 회선(400)의 교환 처리를 행하는 스위치(303), BTS측, NW측 양쪽의 인터페이스상의 제어 신호를 해석 및 생성하는 신호 처리부(304), BSC 내부 각 장치의 제어 처리를행하는 CPU(305), 동일 제어 처리용 프로그램 및 제어 정보를 저장하는 메모리(306), 동일 제어 신호의 각 장치 간의 송수신에 이용되는 제어 신호용 버스(307), BTS-BSC 회선(250)을 통하여 수신되는 데이터 프레임을 일시적으로 축적하는 BTS 측 회선 대응 버퍼(310), BSC-데이터 통신망 회선(400)을 통하여 수신되는 데이터 프레임을 일시적으로 축적하는 NW측 회선 대응 버퍼(320)로 구성된다.

BTS-BSC 회선(250)을 통하여 BTS측 인터페이스부(301)로 수신된 데이터 프레임은 회선 대응에 준비되어 있는 BTS측 회선 대응 버퍼(310)에 송신되며 동일 버퍼에 일시적으로 축적되고 FIFO 방식으로 스위치(303)에 송출된다. 이 때, BTS 측 회선 대응 버퍼(310)에서는 일수의 프레임을 축적하고, 동일 복수 프레임 개개에 대하여 데이터가 탑재되어 있는지의 여부의 판별을 행하고, 판별 결과를 제어 신호용 버스(307)를 통하여 메모리(306) 내의 프레임 정보 관리 테이블(350; 도 9 참조)로 송신하고, 동일 테이블 상에 동일 판별 결과가 기억된다. 한편, BSC-데이터 통신망 회선(400)을 통하여 NW측 인터페이스부(302)로 수신된 데이터 프레임도 BTS측과 마찬가지로 NW측 회선 대응 버퍼(320)로 일시 축적 처리, 데이터 탑재 유무 판별 처리가 행해지며, 동일 판별 결과가 프레임 정보 관리 테이블(350)에 기억된다. 동일 테이블 상의 정보는 양 버퍼(310, 320)로 1 프레임이 수신될 때마다 정보가 갱신된다.

상기 동작을 행하고 있는 BSC(300)에서 데이터 MS(100), BTS(200) 또는 데이터망(1000)이나 BSC(300) 자신에 있어서 핸드오프 요구가 된 경우, 동일 핸드오프 요구는 신호 처리부(304)가 일단 수신하고, 핸드오프 요구가 인식되면 메모리(306)에 탑재되어 있는 핸드오프용 프로그램이 CPU 상에서 기동됨으로써 핸드오프 처리가 개시된다. 핸드오프 처리는 우선 프레임 정보 관리 테이블(350) 상에서 핸드오프에 필요한 시간 간격분 이상, BTS측 수신 프레임, NW측 수신 프레임 중의 데이터 미탑재 프레임이 연속하고 있는 부분을 검색하고, 동일 부분을 검출하면 그 부분의 프레임이 버퍼(310, 320)로부터 송출이 개시되고 종료하기까지의 타이밍을 산출하고, 동일 타이밍 내에서 회선의 전환을 나타내는 신호를 제어 신호용 버스(307)를 통하여 스위치(303)로 송출한다. 또한, 동일 타이밍으로 회선 전환 즉 핸드오프가 행해지는 것이 제어 신호 처리부(304)를 통하여 BTS 경유로 MS에 통지된다. 그리고, 스위치(503)가 동일 타이밍에서 회선을 전환함으로써 핸드오프 처리는 종료한다.

도 3은 NW측 회선 대응 프레임 버퍼(320) 내의 프레임의 축적 상태를 나타낸다.

NW측 프레임 버퍼(320)에서는 BSC-데이터 통신망 회선(400)을 통하여 순차적으로 수신한다. 축적된 데이터 프레임(10)을 프레임 버퍼 번호 #1에서 순서대로 #n까지 축적하고, 프레임 버퍼 번호 #1에서 스위치(303)에 대하여 송신함과 동시에 축적되어 있는 각 프레임의 버퍼 번호를 -1한다. 그리고, 데이터 통신망(1000)으로부터 새롭게 수신되는 프레임을 #n에 축적한다. 축적된 각 프레임에 대해서는 개개의 프레임의 정보 탑재의 유무가 판별된다(정보 탑재의 경우에는 「정보있음」, 미탑재인 경우에는 「정보없음」으로 한다). 동일 판별 처리 후, 판별된 프레임 고유의 프레임 번호, 동일 프레임 내의 정보 탑재 유무와, 동일 프레임이 축적되어 있는 프레임 버퍼 번호를 1조의 프레임 정보로 한다. 그리고, NW측 회선 대응 프레임 버퍼(320) 내의 전 축적 중의 프레임에 관한 n조의 프레임 정보는 프레임 버퍼(320) 내의 축적되어 있는 프레임이 갱신될 때마다 제어 신호용 버스(307)를 통하여 메모리(306)에 송신되며 동일 정보는 프레임 정보 관리 테이블(350) 내에 기억된다.

도 4는 BTS측 회선 대응 프레임 버퍼(310) 내의 프레임의 축적 상태를 나타낸다.

BTS측 프레임 버퍼(310)는 BTS-BSC 회선(250)를 통하여 축차 수신하는 데이터 프레임(11)을 프레임 버퍼 번호 #1에서 순서대로 #n까지 축적한다. 축적된 프레임 버퍼 번호 #1에서 스위치(303)에 대하여 송신함과 동시에, 축적되어 있는 각 프레임의 버퍼 번호를 -1한다. 그리고, BTS에서 새롭게 수신되는 프레임을 #n에 축적한다. 축적된 각 프레임에 대해서는 개개의 프레임의 정보 탑재의 유무가 판별된다(정보 탑재인 경우에는 「정보있음」, 미탑재인 경우에는 「정보없음」으로 한다). 동일 판별 처리 후, 판별된 프레임 고유의 프레임 번호, 동일 프레임 내의 정보 탑재 유무와, 동일 프레임이 축적되어 있는 프레임 버퍼 번호를 1조의 프레임 정보로 한다. 그리고, BTS 측 회선 대응 프레임 버퍼(310) 내의 전 축적 중의 프레임에 관한 n 조의 프레임 정보는 프레임 버퍼(310) 내의 축적되어 있는 프레임이 갱신될 때마다 제어 신호용 버스(307)를 통하여 메모리(306)에 송신되며 동일 정보는 프레임 정보 관리 테이블(350) 내에 기억된다.

도 5는 데이터 MS(100)의 내부 구성의 개략을 나타낸다.

데이터 MS(100)는 BTS와의 무선 송수신 처리를 행하는 안테나(101)와 송수신부(102), 무선 회선(150)을 수용하는 무선 인터페이스부(103), 데이터 단말과의 접속이 행해지는 데이터 단말측 인터페이스부(105), BTS측과 데이터 단말측 양방의 인터페이스 상의 제어 신호를 해석, 생성하는 신호 처리부(107), 데이터 MS 내부 각 장치의 제어 처리를 행하는 CPU(106), 동일 제어 처리용 프로그램 및 제어용 정보를 저장하는 메모리(108), 동일 제어 신호의 각 장치 간의 송수신에 이용되는 제어 신호용 버스(109), 무선 회선(150)을 통하여 송신되는 데이터 프레임을 일시적으로 기억하는 MS 프레임 메모리(104)로 구성된다.

데이터 단말측 인터페이스부(105)에서 수신된 데이터 프레임(11)은 MS 프레임 메모리(104)에 송신되며, 동일 프레임 정보가 동일 프레임 메모리(104)에 기억되면, 동일 프레임은 무선 인터페이스부(103)로 송신되며, 송수신부(102), 안테나(101)를 통하여 BTS(200)로 송신된다. MS 프레임 메모리(104)에서는 p 프레임(p는 정수)을 수시로 기억하고, 새롭게 프레임을 수신하면 가장 오래된 프레임의 내용을 소거함으로써 새로운 프레임의 내용을 기억한다. 또한, BTS측에서 핸드오프 타이밍 정보를 포함한 핸드오프를 지시하는 신호가 안테나(101), 송수신부(102), 무선 인터페이스부(103), 제어 신호용 버스(109)를 통하여 신호 제어부(107)에서 수신되면, CPU(106)는 핸드오프 타이밍 정보로부터 BSC에서 회선이 전환되는 직후에 스위치(303)를 통과하는 프레임의 고유 번호를 산출하고, MS 프레임 메모리(104)에 대하여 동일 메모리 내에 축적되어 있는 동일 프레임 고유 번호와 동일 번호의 프레임으로부터 재송신을 하는 것을 지시한다. 이 지시에 의해 MS프레임 메모리(104)에서는 동일 프레임 번호를 갖는 프레임으로부터 재송신을 개시한다.

한편, BTS(200)로부터 송신되는 데이터 프레임(10)은 안테나(101), 송수신부(102), 무선 인터페이스(103)를 통하여 프레임 메모리(104)로 기억되지 않고 데이터 단말 인터페이스(105)를 통하여 데이터 단말측에 송신된다.

도 6은 MS 프레임 메모리(104) 내의 프레임의 기억 및 축적 상태를 나타낸다.

데이터 단말에서 수신되는 데이터 프레임(11)을 프레임 버퍼 번호 #1에서 순서대로 #p까지 기억하고, CPU(106)로부터 지시되는 프레임 버퍼 번호의 프레임으로부터 BSC(300)의 스위치(303)에 대하여 송신하면 축적되어 있는 각 프레임의 버퍼 번호를 -1 한다.

한편, 데이터 MS는 BTS에서 수신되는 프레임을 수신하기 위해서 필요해지는 수신 버퍼를 MS 프레임 버퍼와는 별개로 설치한다. 이 수신 버퍼는 본 발명의 처리 동작과는 본질적으로 무관하기 때문에 도면은 생략했다.

도 7은 핸드오프 기동에서 종료까지의 MS-BTS-BSC 간의 신호 시퀀스의 개략을 나타낸다.

데이터 MS(100)-핸드오프원 BTS(200)-BSC(300)를 통하여 데이터망과 통신 할 때, BSC(300)로써 핸드오버(HO)의 실행이 결정되면(701), BSC(300) 내의 메모리(306) 상에 기억되어 있는 프레임 정보 관리 테이블(350)에 핸드오프에 필요한 시간 이상의 정보가 없는 타이밍의 검색이 개시되며(702), 그러한 타이밍이 검색되면 그 타이밍을 핸드오프 타이밍으로 결정한다(703). 다음에 BSC는 결정된 핸드오프 타이밍 정보(연속하는 정보가 없는 프레임의 처음과 끝의 프레임 고유 번호)와 핸드오프처가 되는 BTS 정보(핸드오프처 회선 정보)를 핸드오프 정보 통지 신호(705)에 포함시켜서 데이터 MS(100)에 송신한다. 동일 신호를 수신한 데이터 MS(100)는 핸드오프 타이밍 정보에서 송수신기의 설정을 전환하고 또한 MS 프레임 메모리(104)의 핸드오프 타이밍에 상당하는 타이밍의 프레임에서 재송신을 개시함으로써, 회선의 전환을 행한다(707). 한편, BSC(300)도 스스로가 결정한 핸드오프 타이밍에서 회선의 전환을 행한다(706). 상기 동작 종료 후, MS(100)-핸드오프처 BTS(200A)-BSC(300)-통신망(1000) 간에 데이터의 통신이 재개된다.

도 8은 핸드오프 타이밍과 정보가 없는 타이밍의 관계를 나타낸다.

NW 측 회선 대응 프레임 버퍼 내 및 BTS측 회선 대응 프레임 버퍼 내에 축적되어 있는 프레임에 있어서,

① 연속하여 데이터 탑재가 없는 부분(정보가 없는 타이밍)이고,

② 양 버퍼 내의 정보가 없는 타이밍이 중복하고 있고,

③ 또한 중복 타이밍이 핸드오프에 필요로 되는 시간 이상인 경우, 이 중복 타이밍이 「핸드오프 타이밍」이 된다.

상기 「핸드오프 타이밍」이 존재하지 않은 경우에는 이하의 처리를 행하고 강제적으로 「핸드오프 타이밍」을 작성한다.

(1) 우선, NW측 회선 대응 프레임 버퍼(320) 및 BTS측 회선 대응 프레임 버퍼(310) 내의 양쪽에 있어서 연속하여 데이터를 탑재하지 않은 부분이 존재하지 않은 경우에 대하여 설명한다. NW측 회선 대응 프레임 버퍼(320) 및 BTS측 회선 대응 프레임 버퍼(310)로부터 BTS(300) 내에 각각 별개로 설치한 NW측 및 BTS측의 프레임 버퍼(도시하지 않음)에 수신한 프레임을 옮겨서 강제적으로 연속하여 데이터 탑재가 없는 부분을 작성한다. 이 때, NW측 및 BTS측 모두 타이밍을 일치시켜서 처리를 행한다.

(2) 다음에, NW측 회선 대응 프레임 버퍼(320)에는 연속하여 데이터 탑재되어 있지 않은 부분이 있지만, BTS측 회선 대응 프레임 버퍼(310)에 없는 경우에 대하여 설명한다.

이 경우에는 NW측 회선 대응 프레임 버퍼(320) 내에 존재하는 정보가 없는 타이밍에 맞춰서 BTS측 회선 대응 프레임 버퍼(310)에서 상기 별개로 설치된 프레임 버퍼에 프레임을 옮기고 BTS측 회선 대응 프레임 버퍼(310) 내에 정보가 없는 타이밍을 작성한다.

(3) 마지막으로, BTS측 회선 대응 프레임 버퍼(310)에는 연속하여 데이터 탑재되어 있지 않은 부분이 있지만, NW측 회선 대응 프레임 버퍼(320)에 없는 경우 에 대하여 설명한다.

이 경우에는 BTS 회선 대응 프레임 버퍼(310) 내에 존재하는 정보가 없는 타이밍에 맞춰서 NW측 회선 대응 프레임 버퍼(320)에서 상기 별개로 설치된 프레임 버퍼에 프레임을 옮기고, NW측 회선 대응 프레임 버퍼(320) 내에 정보가 없는 타이밍을 작성한다.

상기 (1) 내지 (3)의 처리는 메모리(306) 내의 프로그램에 의해 CPU(305) 처리를 행한다.

상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 경우라도 강제적으로 작성되는 정보 타이밍에 의해 중복 타이밍이 핸드오프에 필요한 시간 이상인 것은 물론이다.

또한, 상기 (1) 및 (2)의 경우, BTS측 회선 대응 프레임 버퍼(310)의 정보가 없는 타이밍을 강제적으로 작성하기 위해서 데이터 MS 또는 BTS에 전송 금지의 제어를 행하는 것도 생각된다.

이상에 의해 BSC(300)에서 핸드오프 타이밍을 강제적으로 작성할 수 있다.

도 9는 BSC(300) 내부의 프레임 정보 관리 테이블(350) 내의 정보 관리 상태를 나타낸다.

테이블(350)은 상기한 바와 같이, NW측 회선 대응 프레임 버퍼(320) 및 BTS측 회선 대응 프레임 버퍼(310)에서 송신된 각 프레임 정보(프레임 고유 번호, 동일 프레임 내의 정보 탑재 유무와, 동일 프레임이 축적되어 있는 프레임 버퍼 번호) n조를 수신하면 프레임 버퍼 번호를 키로서 테이블(350) 상의 「프레임 버퍼 번호」(351) 중에서 동일한 번호를 검색하고, 대응하는 「하향 프레임 고유 번호」(352), 「하향 프레임 정보 유무」(353)에는 NW측 회선 대응 프레임 버퍼에서 송신된 프레임 고유 번호 및 동일 프레임 내의 정보 탑재 유무를 기재하고, 「상향 프레임 고유 번호」(354), 「상향 프레임 정보 유무」(355)에는 BTS측 회선 대응 프레임 버퍼에서 송신된 프레임 고유 번호 및 동일 프레임 내의 정보 탑재 유무를 기재한다. 다음에, 테이블(350) 상의 프레임 버퍼 번호 #n행에서 각 1행 단위로 「하향 프레임 정보 유무」 항목과 「상향 프레임 정보 유무」 항목을 비교하여, 양 항목 모두 「무」인 경우는 전환 프레임 정보치(k행)=전환 프레임 정보치 (k+1행)+1로서 (k=n ∼ 1 ; 전환 프레임 정보치 (n+1)=0), 그 이외는 전환 프레임 정보치(k행)=0으로서 「전환 프레임 정보」(356)에 기입한다.

상기 테이블(350)로의 프레임 정보 기입 처리는 양 버퍼(310, 320)에서 1 프레임 수신마다 행해진다.

핸드오프의 처리 동작이 기동되며 핸드오프 타이밍이 검색될 때는 동일 테이블(350)의 「전환 프레임 정보」(350)를 참조하고, 예를 들면 핸드 오프에 필요한 시간이 3 프레임 이상에 있는 경우에는 전환 프레임 정보치가 3 이상인 행을 검색하고, 검출된 전환 프레임 정보치로 최대치를 나타내는 프레임의 송수신 타이밍(연속 비어 있는 프레임 송신 타이밍)과 동일 행 하측에 처음 나타나는 전환 프레임 정보치(1)를 나타내는 프레임의 송수신 타이밍(연속 비어 있는 프레임 송신 종료 타이밍) 간이 핸드오프 타이밍으로서 결정된다. 그리고, 연속적으로 비어있는 프레임 송신 타이밍에 해당하는 프레임 버퍼 번호와, 연속적으로 비어있는 프레임 송신 종료 타이밍에 해당하는 프레임 버퍼 번호를 CPU(305)로 송신하고, 동일 타이밍 정보로부터 스위치(303)로써 회선 전환을 행하는 실시각을 산출하고, 동일 시각에서 스위치(303)로써 핸드오프원 회선으로부터 핸드오프처 회선에의 전환을 행한다. 한편, 상기에서 결정된 핸드오프 타이밍은 신호 처리부(304)를 통하여 핸드오프원 BTS(200)를 경유하여 데이터 MS(100)로 전달되고, 데이터 MS(100)에서는 동일 정보로부터 프레임의 재송신 타이밍을 결정하고 재송신을 개시한다.

본 발명을 적용한 이동 통신 네트워크에 있어서, 데이터 통신 중에 데이터 단말의 이동에 따라 핸드오프가 기동이 된 경우, 일단 데이터 통신 회선은 절단되지만 송수신되는 실 데이터의 결손은 발생하지 않는다. 이 때문에, 실 데이터의 전송 속도의 저하가 없는 핸드오프가 실현된다. 또한, 종래의 소프트 핸드오프를 이용하지 않고, 실데이터의 결손을 배제할 수 있어서 동시에 복수 회선을 사용할 필요가 없기 때문에, 소프트 핸드오프를 이용하는 데이터 통신망보다도 가입자 수용수의 증가가 예상된다. 또한, 패킷 데이터 통신에 본 발명을 적용하면 소프트 핸드오프를 이용하지 않아서 트래픽을 압박하지 않기 때문에 데이터 전송 속도의 저하를 막는 것이 가능해진다.

Claims

데이터 이동 단말(MS)(100), 무선 회선(150)을 통하여 상기 데이터 MS를 수용하는 복수의 무선 기지국(200), 상기 복수의 무선 기지국을 수용하는 무선 기지국 제어국(300), 및 상기 무선 기지국 제어국과 접속되는 데이터 통신망(1000)에서의 회선 전환 방법에 있어서,

상기 복수의 무선 기지국 중 하나의 무선 기지국인 이동 전 무선 기지국이 구성하는 영역에 있어서, 상기 이동 전 무선 기지국을 통하여 불연속적인 데이터를 송신하는 중인 상기 데이터 MS가 상기 이동 무선 기지국과 다른 이동 후 무선 기지국이 구성하는 영역으로 이동할 때, 상기 무선 기지국 제어국은 상기 이동 전 무선 기지국 간에서 데이터의 송수신이 행해지지 않는 타이밍을 검출하고, 상기 검출된 타이밍에서, 상기 이동 전 무선 기지국을 통하여 설정되어 있던 회선으로부터 이동 후 필요해지는 상기 이동 후 무선 기지국을 통하는 회선으로 전환하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
제1항에 있어서, 상기 무선 기지국 제어국이 검출한 데이터의 송수신이 행해지지 않는 타이밍을 상기 데이터 MS에 전달하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
데이터 MS(100), 무선 회선(150)을 통하여 상기 데이터 MS를 수용하는 복수의 무선 기지국(200), 상기 복수의 무선 기지국을 수용하는 무선 기지국 제어국(300), 및 상기 무선 기지국 제어국과 접속되는 데이터 통신망(1000)에서의 회선 전환 방법에 있어서,

상기 복수의 무선 기지국 중 하나의 무선 기지국인 이동 전 무선 기지국이 구성하는 영역에서, 상기 이동 전 무선 기지국을 통하여 불연속적인 데이터를 송신하는 중인 상기 데이터 MS가 상기 이동 무선 기지국과 다른 이동 후 무선 기지국이 구성하는 영역으로 이동할 때, 상기 무선 기지국 제어국에서, 상기 데이터 통신망으로부터의 데이터가 수신되지 않는 타이밍과 상기 무선 기지국으로부터의 데이터가 수신되지 않은 타이밍을 순차적으로 검출하여, 양방 모두에서 데이터가 수신되지 않는 타이밍을 구하고, 상기 구해진 타이밍에서 상기 이동 전 무선 기지국을 통하여 설정되어 있던 회선으로부터 이동 후 필요해지는 상기 이동 후 무선 기지국을 통하는 회선으로 전환하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
제3항에 있어서, 상기 무선 기지국 제어국에서 검출된, 상기 데이터 통신망 및 상기 무선 기지국의 양방으로부터 데이터의 수신이 행해지지 않는 타이밍을 상기 데이터 MS에 전달하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
데이터 MS(100), 무선 회선(150)을 통하여 상기 데이터 MS를 수용하는 복수의 무선 기지국(200), 상기 복수의 무선 기지국을 수용하는 무선 기지국 제어국(300), 및 상기 무선 기지국 제어국과 접속되는 데이터 통신망(1000)에서의회선 전환 방법에 있어서,

상기 복수의 무선 기지국 중 하나의 무선 기지국인 이동 전 무선 기지국이 구성하는 영역에서, 상기 이동 전 무선 기지국을 통하여 불연속적인 데이터를 송신하는 중인 상기 데이터 MS가 상기 이동 무선 기지국과 다른 이동 후 무선 기지국이 구성하는 영역으로 이동할 때, 상기 무선 기지국 제어국에서, 상기 데이터 통신망으로부터의 하향 통신용 프레임를 수신하고, 상기 수신한 프레임 내에 데이터가 탑재되어 있는지의 여부를 판단하여 데이터를 수신하지 않는 타이밍을 검출하고, 상기 무선 기지국으로부터의 상향 통신용 프레임을 수신하고, 상기 수신한 통신용 프레임 내에 데이터가 탑재되어 있는지의 여부를 판단하여 데이터를 수신하지 않은 타이밍을 검출하고, 상기 데이터 통신망 및 상기 무선 기지국 양방 모두에서 데이터가 수신되지 않는 타이밍을 구하고, 상기 구해진 타이밍에서, 상기 이동 전 무선 기지국을 통하여 설정되어 있던 회선으로부터 이동 후 필요해지는 상기 이동 후 무선 기지국을 통하는 회선으로 전환하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
제5항에 있어서, 상기 무선 기지국 제어국에서 검출된 상기 데이터 통신망 및 상기 무선 기지국의 양방으로부터 데이터의 수신이 행해지지 않는 타이밍을 상기 데이터 MS에 전달하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
제5항에 있어서, 상기 데이터 MS에서는 상기 무선 기지국으로 송신하는 프레임을 일시적으로 복수 기억하고, 상기 데이터 MS 내에 일시적으로 기억되어 있는복수 프레임 중에서 상기 전달된 타이밍에 일치하는 프레임을 검출하고, 상기 검출된 프레임으로부터 재송신을 행하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
데이터 MS(100), 무선 회선(150)을 통하여 상기 데이터 MS를 수용하는 복수의 무선 기지국(200), 상기 복수의 무선 기지국을 수용하는 무선 기지국 제어국(300), 및 상기 무선 기지국 제어국과 접속되는 데이터 통신망(l000)에서의 회선 전환 방법에 있어서,

상기 복수의 무선 기지국 중 하나의 무선 기지국인 이동 전 무선 기지국이 구성하는 영역에서, 상기 이동 전 무선 기지국을 통하여 불연속적인 데이터를 송신하는 중인 상기 데이터 MS가 상기 이동 무선 기지국과 다른 이동 후 무선 기지국이 구성하는 영역으로 이동할 때, 상기 무선 기지국 제어국에서, 상기 데이터 통신망으로부터의 하향 통신용 프레임을 수신하여 상기 무선 기지국 제어국 내부의 NW측 버퍼에 축적하고, 상기 NW측 버퍼 내에 축적되어 있는 모든 프레임 각각에 대하여 데이터 탑재 유무를 판단함으로써 데이터가 일정 기간 수신되지 않는 타이밍을 검출하고, 상기 무선 기지국으로부터의 상향 통신용 프레임을 수신하여 상기 무선 기지국 제어국 내부의 무선 기지국측 버퍼에 축적하고, 상기 무선 기지국측 버퍼 내에 축적되어 있는 모든 프레임 각각에 대하여 데이터 탑재 유무를 판단함으로써 데이터가 일정 기간 수신되지 않은 타이밍을 검출하고, 상기 상향 통신용 프레임 및 하향 통신용 프레임 양방 모두가 일정 기간 데이터를 탑재하지 않은 타이밍을 구하고, 상기 구해진 타이밍에서, 상기 이동 전 무선 기지국을 통하여 설정되어 있던회선으로부터 이동 후 필요해지는 상기 이동 후 무선 기지국을 통하는 회선으로 전환하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
제8항에 있어서,

상기 NW측 버퍼 및 상기 무선 기지국측 버퍼에 각각 축적되는 통신용 프레임 각각에 대하여 상기 프레임의 고유 번호 및 정보 탑재의 유무를 프레임 버퍼 번호와 대응지어서 정보 관리 테이블에 기억하고, 상기 테이블을 이용하여, 상기 상향 통신용 프레임 및 하향 통신용 프레임 양방에 일정 기간 데이터를 탑재하지 않은 타이밍을 검출하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
제9항에 있어서, 상기 무선 기지국 제어국이 검출한, 데이터의 수신이 행해지지 않는 타이밍을 상기 데이터 MS에 전달하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
제10항에 있어서, 상기 데이터 MS에서는 상기 무선 기지국으로 송신하는 프레임을 일시적으로 복수 기억하고, 상기 데이터 MS 내에 일시적으로 기억되어 있는 복수 프레임 중에서 상기 전달된 타이밍에 상당하는 프레임 번호를 상기 테이블 내용에 기초하여 검출하여, 상기 검출된 프레임으로부터 재송신을 행하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
제10항에 있어서, 상기 데이터 MS에 전달되는 타이밍은 상기 무선 기지국 제어국에서 검출된, 상기 데이터 통신망, 및 상기 무선 기지국 양방으로부터 데이터의 수신이 행해지지 않는 타이밍에 상당하는 프레임 번호를 상기 데이터 MS에 전달함으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
제12항에 있어서,

상기 데이터 MS에서는 상기 무선 기지국으로 송신하는 프레임과 그 번호를 일시적으로 복수 기억하고, 상기 무선 기지국 제어국에서 검출된 상기 데이터 통신망 및 상기 무선 기지국 양방으로부터 데이터의 수신이 행해지지 않은 타이밍에 상당하는 프레임 번호를 상기 데이터 MS에 전달하고, 상기 데이터 MS 내에 일시적으로 기억되어 있는 복수 프레임 중에서 상기 타이밍에 송신되는 프레임 번호의 프레임을 검출하고, 상기 검출된 프레임에서 재송신을 행하는 것을 특징으로 하는 회선 전환 방법.
데이터 MS(100), 무선 회선(150)을 통하여 상기 데이터 MS를 수용하는 복수의 무선 기지국(200), 상기 복수의 무선 기지국을 수용하는 무선 기지국 제어국(300), 및 상기 무선 기지국 제어국과 접속되는 데이터 통신망(l000)에서의 상기 무선 기지국 제어국에 있어서,

상기 데이터 통신망으로부터의 통신용 프레임을 수신하는 NW측 인터페이스부;

상기 NW측 인터페이스부로부터 수신한 프레임을 축적하는 NW측 버퍼;

상기 무선 기지국으로부터의 통신용 프레임을 수신하는 무선 기지국측 인터페이스부; 및

상기 무선 기지국측 인터페이스부로부터 수신한 프레임을 축적하는 무선 기지국측 버퍼

를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 제어국.
제14항에 있어서, 상기 NW측 버퍼 및 무선 기지국측 버퍼에 축적된 프레임에 대하여 데이터 탑재 유무를 판별하는 판별 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 제어국.
제15항에 있어서,

상기 NW측 버퍼 및 무선 기지국측 버퍼에 축적된 프레임의 프레임 번호를 식별하는 식별 수단; 및

상기 NW측 버퍼 및 무선 기지국측 버퍼에 축적된 프레임에 대응시켜서 데이터 유무의 판별 결과와 대응하는 프레임 번호를 기억하는 기억 수단

을 것을 특징으로 하는 포함하는 무선 기지국 제어국.
데이터 MS(100), 무선 회선(150)을 통하여 상기 데이터 MS를 수용하는 복수의 무선 기지국(200), 상기 복수의 무선 기지국을 수용하는 무선 기지국제어국(300), 및 상기 무선 기지국 제어국과 접속되는 데이터 통신망(1000)에서의 상기 무선 기지국 제어국에 있어서,

상기 데이터 통신망으로부터의 통신용 프레임을 수신하는 NW측 인터페이스부;

상기 NW측 인터페이스부로부터 수신한 프레임을 축적하는 NW측 버퍼;

상기 무선 기지국으로부터의 통신용 프레임을 수신하는 무선 기지국측 인터페이스부;

상기 무선 기지국측 인터페이스부로부터 수신한 프레임을 축적하는 무선 기지국측 버퍼;

상기 NW측 버퍼 및 상기 무선 기지국측 버퍼에 축적된 프레임에 대하여 데이터 탑재 유무를 판별하는 판별 수단;

상기 NW측 버퍼 및 무선 기지국측 버퍼에 축적된 통신용 프레임 각각에 대하여 상기 NW측 버퍼 및 상기 무선 기지국측 버퍼에 축적된 프레임의 프레임 번호를 식별 수단;

상기 식별된 프레임 번호, 상기 판별된 데이터의 유무, 및 상기 NW측 버퍼 및 상기 무선 기지국측 버퍼가 프레임을 저장하고 있는 프레임 버퍼 번호를 대응시켜서 기억하는 기억 수단;

상기 기억 수단에 기억된 대응 관계에 기초하여 상기 데이터 통신망 및 상기 무선 기지국 양방으로부터 데이터를 수신하지 않는 타이밍을 추출하는 추출 수단; 및

상기 추출한 타이밍에 대응하는 각 프레임 번호를 추출하는 프레임 번호 추출 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 제어국.
제17항에 있어서, 상기 추출된 각 프레임 번호를 상기 데이터 MS로 송신하는 송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국 제어국.
데이터 MS(100), 무선 회선(150)을 통하여 상기 데이터 MS를 수용하는 복수의 무선 기지국(200), 상기 복수의 무선 기지국을 수용하는 무선 기지국 제어국(300), 및 상기 무선 기지국 제어국과 접속되는 데이터 통신망(1000)에서의 상기 무선 기지국 제어국에서, 상기 무선 기지국 제어국으로 송신해야 할 프레임을 일시적으로 기억하는 기호 수단, 상기 무선 기지국 제어에서 지시된 특정한 프레임에 따른 정보에 따라서 상기 복수 기억된 프레임 중에서 추출하는 수단, 상기 추출된 프레임으로부터 재송신을 개시하는 재송신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 MS.
제19항에 있어서, 상기 기억 수단은 프레임 및 해당 프레임 번호 데이터를 기억하는 것을 특징으로 하는 데이터 MS.