KR100377795B1 - 시디엠에이 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시핸드오프 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 13Kbps 데이터 서비스중 8Kbps 데이터 서비스만 지원하는 기지국으로 이동할 때 해당 호를 지속적으로 유지시켜 서비스 단절 현상을 미연에 방지하도록 한 CDMA 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 핸드오프의 유형을 결정하는 CCP(Call Control Processor)에서 13Kbps 데이터 서비스중 새롭게 Add시키려는 기지국의 타입이 8K 기지국일 경우, 단말기에서 수신되는 메시지를 분석하고 호처리를 담당하는 TSB(Transcoder and Selector Bank)로 핸드오프를 지시하는 메시지를 전달할 때 레이트 셋(Rate Set)을 변경(13K에서 8K로)하라는 정보도 함께 준다. 이에 따라 TSB는 상기 레이트 셋 변경 정보를 참고로 하여 단말기와 새롭게 Add된 기지국의 트래픽 채널에게 레이트 셋을 변경하라고 지시하며, 이러한 과정이 성공적으로 처리되게 되면 데이터 서비스를 위한 핸드오프가 완료되며, 데이터 서비스시 13Kbps 기지국에서 8Kbps 기지국으로 핸드오프가 가능하다.

Description

시디엠에이 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법{Method for hand-off data serving in a CDMA mobile communication system}

본 발명은 CDMA 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법에 관한 것으로, 특히 13Kbps 데이터 서비스중 8Kbps 데이터 서비스만 지원하는 기지국으로 이동할 때 해당 호를 지속적으로 유지시켜 서비스 단절 현상을 미연에 방지하도록 한 CDMA 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법에 관한 것이다.

일반적으로 CDMA 방식 이동통신 시스템에서는, 13Kbps 데이터 서비스가 가능한 기지국이 있으며, 또한 8Kbps 데이터 서비스만 가능한 기지국이 있다.

물론, 8Kbps 데이터를 서비스하는 도중에 13Kbps 데이터를 서비스 해주는 기지국으로 이동할 때 자연스럽게 핸드오프가 이루어진다.

그러나 13Kbps 데이터를 서비스하는 도중에 8Kbps 데이터 서비스만 지역으로 이동할 때, 일반 음성 호와는 다르게 핸드오프를 수행해주지 않는다.

즉, 단말기의 핸드오프 요구(Pilot Strength Measurement Message : PSMM)가 있어도, 시스템에서 13Kbps에서 8Kbps로의 핸드오프를 시키지 않는다.

따라서 상기와 같은 경우 이전 기지국 세력이 점점 약해지므로, 어느 시점에서는 서비스 품질이 저하되고, 또 어느 시점을 지나면 호가 절단되는 현상이 발생한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 CDMA 시스템에서 데이터 서비스시 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은 13Kbps 데이터 서비스중 8Kbps 데이터 서비스만 지원하는기지국으로 이동할 때 해당 호를 지속적으로 유지시켜 서비스 단절 현상을 미연에 방지하도록 한 CDMA 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "CDMA 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법"은,

핸드오프의 유형을 결정하는 CCP(Call Control Processor)에서 13Kbps 데이터 서비스중 새롭게 Add시키려는 기지국의 타입이 8K 기지국일 경우, 단말기에서 수신되는 메시지를 분석하고 호처리를 담당하는 TSB(Transcoder and Selector Bank)로 핸드오프를 지시하는 메시지를 전달할 때 레이트 셋(Rate Set)을 변경(13K에서 8K로)하라는 정보도 함께 준다. 이에 따라 TSB는 상기 레이트 셋 변경 정보를 참고로 하여 단말기와 새롭게 Add된 기지국의 트래픽 채널에게 레이트 셋을 변경하라고 지시하며, 이러한 과정이 성공적으로 처리되게 되면 데이터 서비스를 위한 핸드오프가 완료된다.

도 1은 본 발명에 의한 CDMA 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법을 보인 핸드오프 처리 절차도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 ..... 이동국

200 ..... 서비스 기지국

210, 310 ..... 트래픽 채널 엘리먼트

220, 320 ..... 기지국 제어 프로세서

300 ..... 목표 기지국

400 ..... 트랜스코더 및 셀렉터 뱅크(TSB)

500 ..... 호 제어 프로세서(CCP)

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명에 의한 CDMA 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법을 적용하기 위해서는 다음과 같은 조건이 만족되어야 한다.

1) 13K, 8K 데이터 서비스 핸드오프를 위해서 TSB와 단말기간 서비스협상(Negotiation) 기능이 추가되어야 한다.

2) 트래픽 채널은 트래픽 상태에서 레이트 셋이 변경(13K에서 8K로)될 수 있어야 한다.

3) 단말기는 TSB로부터 서비스 접속 메시지 수신 후에 레이트 셋이 변경되는 것을 전제로 한다.

4) TSB는 서비스 접속 메시지를 통해 단말기에게 서비스 접속 완료 메시지 전송의 지연된 시간을 전달할 필요가 있다. 즉, 단말기가 수신한 메시지를 일정시간 지연한 후 처리하는 시간(Message Action Time)을 주어 TCE가 13K에서 8K로 전환하는 충분한 시간을 보상하여야 한다.

5) 8K에서 13K 데이터 서비스 핸드오프는 고려하지 않는다.

6) 단말기는 인(in) 트래픽상에서 서비스 협상 절차를 수행할 수 있어야 한다.

본 발명은 상기와 같은 조건을 미리 전제 조건으로 만족시킨 상태에서, 다음과 같은 핸드오프 처리 절차를 통해 데이터 서비스시 13K에서 8K로 핸드오프를 수행한다.

첨부한 도면 도 1은 본 발명에 의한 시디엠에이 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법을 보인 핸드오프 수행 절차도이다.

여기서 참조부호 100은 이동하면서 통화 또는 데이터 통신을 수행하는 이동국(MS)을 나타내고, 참조부호 200은 상기 이동국(100)과 현재 음성 및 데이터 서비스중인 서비스 기지국을 나타내며, 상기 서비스 기지국(200)에는 트래픽 채널 엘리먼트(TCE)(210)와 기지국 제어 프로세서(BCP)(220)가 포함된다.

또한, 참조부호 300은 핸드오프시 상기 이동국(100)과 음성 및 데이터 서비스를 수행하기 위한 핸드오프 대상 기지국인 목표 기지국을 나타내며, 상기 목표 기지국(300)에는 트래픽 채널 엘리먼트(310)와 기지국 제어 프로세서(BCP)(320)가 포함된다.

또한 참조부호 400은 제어국(BSC)내에 구비되며, 음성 및 데이터의 보코딩 기능을 수행하는 트랜스코더 및 셀렉터 뱅크(TSB)를 나타내고, 참조부호 500은 상기 제어국(BSC)내에 구비되며, 호 처리를 제어하는 호 제어 프로세서(CCP)를 나타낸다.

이와 같이 구성되는 일반적인 CDMA 방식 이동통신 시스템에서 13K 데이터 서비스시 8K로 핸드오프 하는 방법은 다음과 같다.

먼저 단계 S101에서 이동국(100)은 감시하는 파일롯(신호세기)의 변화를 알리는 메시지(PSMM : Pilot Strength Measurement Messages)를 제어국내의 TSB(400)로 전송한다. 여기서 PSMM은 핸드오프를 요구하는 의미를 가지고 있는 메시지이다.

단계 S102에서 상기 TSB(400)는 호 제어 프로세서(500)로 전달받은 PSMM을 보고한다(Pilot_Strength_Measurement_Sc).

단계 S103에서 상기 호 제어 프로세서(500)는 전달받은 PSMM을 근거로 핸드오프 여부를 판단하고, 그 결과 핸드오프로 판단되면 소프트-애드(SOFT_ADD)를 검색하고, 목표 기지국(300)내의 기지국 제어 프로세서(320)에게 새로운 채널 엘리먼트의 할당을 요구하는 메시지(Msg_Ho_Ch_Alloc_Req_Cb)를 전달한다.

그러면 단계 S104에서 상기 목표 기지국(300)내의 기지국 제어 프로세서(320)는 트래픽 채널 엘리먼트(TCE)(310)로 새로운 채널 엘리먼트를 할당하는 메시지(tc_mob_assign_msg)를 전달하게 되고, 이를 수신한 트래픽 채널 엘리먼트(310)는 단계 S105에서 새로운 채널을 할당하고 할당된 채널의 상태를 알리는 메시지(cc_call_status_msg)를 상기 기지국 제어 프로세서(320)로 전달한다.

단계 S106에서 상기 기지국 제어 프로세서(320)는 새롭게 할당한 채널에 따라 초기화를 수행하고, 채널 할당 상태 및 기지국 타입(CSM : 13K서비스 가능, CEM : 13K서비스 불가능)을 알리는 메시지(Msg_Ho_Ch_Alloc_Rsp_Bc)를 상기 제어국내 호 제어 프로세서(500)에 전달한다.

이를 수신한 호 제어 프로세서(500)는 단계 S107에서 상기 TSB(400)로 핸드오프를 지시하는 메시지(Msg_Handoff_Assign_Cs)를 전달한다. 여기서 호 제어 프로세서는 현재 할당된 서비스 옵션이 13K 데이터 서비스 옵션이고, 목표 기지국 타입이 CEM일 경우 상기 메시지를 통하여 새롭게 추가된 레이트 셋 변환값(Change_Rate_Set)을 참값으로 하여 상기 TSB(400)로 전달한다.

그리고 단계 S108 및 단계 S109에서 상기 TSB(400)와 상기 목표 기지국(300)내의 트래픽 채널 엘리먼트(310)는 시간 동기(TimeSync)를 맞춘다.

이렇게 시간 동기가 이루어지면, 단계 S110에서 상기 TSB(400)는 상기 이동국(100)에게 새로운 서비스를 요구하는 메시지(Service Request Message : S. O = 4, 5, 7)를 전달한다. 즉, TSB(400)는 Handoff Assage Message내의 레이트 변환값(Change_Rate_Set)이 참일 경우, 이동국(100)과 서비스 협상 절차를 수행한다. 이를 위해 주지한 바와 같이 이동국(100)에게 데이터 서비스 옵션을 8K로 한 서비스 요구 메시지(Service Request Message)를 전달해준다.

단계 S111에서 상기 이동국(100)은 트래픽상에서 요구받은 서비스 요구 메시지에 대한 응답으로 기지국에서 요구한 데이터 서비스 옵션을 수용할 수 있으면 서비스 응답 메시지(Service Response Message)를 상기 TSB(400)로 전달한다.

상기 서비스 응답 메시지를 전달받은 TSB(400)는 단계 S112에서 이동국(100)이 레이트 셋 변경이 가능하다고 판단하고, 서비스 접속 메시지(Service Connect Message)를 이동국(100)에게 전송한다. 이때 액션 타임(80ms Boundary)을 주어 기지국 트래픽 채널 엘리먼트의 레이트 셋 변경을 고려하여야 한다. 즉, 이동국에서 다음에 전송될 서비스 접속 완료 메시지에 대한 지연 시간(Pending Time)을 전달해준다.

다음으로 단계 S113에서 상기 TSB(400)는 현재 서비스중인 기지국(200)내의 트래픽 채널 엘리먼트(210)에게 레이트 셋을 변경(13K에서 8K로 변경)하도록 지시하는 메시지(tc_change_rate_req_ctl_msg)를 전달해준다.

상기 레이트 셋 변경을 요구하는 메시지를 전달받은 트래픽 채널 엘리먼트(210)는 단계 S114에서 레이트 셋을 변경하기 위한 프로세싱(Processing)과 동시에 레이트 셋 변경에 대한 응답 메시지(vs_change_rate_rsp_ctl_msg)를 13Kbps 트래픽 프레임으로 상기 TSB(400)로 전송한다.

다음으로 단계 S115에서 이동국(100)은 레이트 셋 변경 후(13K에서 8K로), 서비스 접속 완료 메시지(Service Connect Completion Message)를 상기 TSB(400)로전달한다.

상기 서비스 접속 완료 메시지를 수신한 TSB(400)는, 단계 S116에서 상기 이동국(100)에게 핸드오프를 지시하는 메시지(Handoff Direction Message)를 전달하여 새로운 활성집합을 통보한다.

그리고 단계 S117에서 이전 서비스 기지국(200)내 트래픽 채널 엘리먼트(210)에게 핸드오프가 진행중임을 알리는 메시지(tc_soft_ho_in_progress_ctl_msg)를 전송하게 되고, 단계 S118에서 상기 트래픽 채널 엘리먼트(210)는 그에 대한 응답 메시지(vs_ack_ctl_msg)를 상기 TSB(400)로 전송한다. 아울러 단계 S119에서 상기 트래픽 채널 엘리먼트(210)는 기지국 제어 프로세서(220)에게 할당된 채널의 상태를 알리는 메시지(cc_call_status_msg)를 전송한다.

다음으로 단계 S120에서 목표 기지국(300)내의 트래픽 채널 엘리먼트(310)는 상기 TSB(400)로 이동국(100)을 포착했다는 메시지(vs_mob_acq_ctl_msg)를 전송하게 되고, 단계 S121에서 상기 TSB(400)는 상기 목표 기지국(300)내의 트래픽 채널 엘리먼트(310)에게 응답 메시지(tc_ack_ctl_msg)를 전송한다.

이어 단계 S122에서 상기 트래픽 채널 엘리먼트(310)는 목표 기지국(300)내의 기지국 제어 프로세서(320)에게 할당된 채널의 상태를 알리는 메시지(cc_call_status_msg)를 전송한다.

그리고 단계 S123에서 상기 이동국(100)은 상기 TSB(400)로 핸드오프 완료 메시지(Handoff Completion Message)를 전송하게 되고, 이를 수신한 TSB(400)는 단계 S124에서 상기 호 제어 프로세서(CCP)(500)로 소프트-애드(SOFT_ADD) 절차가 성공적으로 수행되었음을 보고하게 된다.

이때 변경된 서비스 옵션을 전달하며, 호 제어 프로세서(500)는 이를 통해 현재 진행중인 호의 서비스 옵션을 변경한다.

이러한 과정으로 13K 데이터 서비스가 가능한 기지국에서 8K 데이터 서비스가 가능한 기지국으로 핸드오프를 하게 된다.

이상에서 상술한 본 발명 "시디엠에이 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법"에 따르면, 13K 데이터 서비스가 가능한 기지국에서 8K 데이터 서비스가 가능한 기지국으로 핸드오프가 가능하므로, 데이터 서비스시 호 단절을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 이동국의 핸드오프 요구를 최대한 반영할 수 있으므로, 이동통신 시스템의 통화 및 데이터 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 이동국, 현재 이동국과 접속된 트래픽 채널 엘리먼트(TCE1) 및 기지국 제어 프로세서(BCP1)를 포함하는 서비스 기지국과, 핸드오프시 상기 이동국과 접속되는 트래픽 채널 엘리먼트(TCE2) 및 기지국 제어 프로세서(BCP2)를 포함하여 목표 기지국과, 트랜스코더 및 셀렉터 뱅크(TSB) 및 호 제어 프로세서(CCP)를 구비한 제어국으로 이루어져, 데이터 서비스시 13Kbps 기지국에서 8Kbps 기지국으로 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서,

   상기 CCP에서 이동국으로부터 전송된 PSMM을 근거로 핸드오프 여부를 판단하고, 그 결과 핸드오프로 판단되면 상기 목표 기지국내의 BCP2로 새로운 채널 엘리먼트의 할당을 요구하는 메시지를 전송하는 단계와;

   상기 목표 기지국내의 TCE2는 새로운 채널 엘리먼트를 할당하는 메시지를 전달받은 후, 새로운 채널을 할당하고 할당된 채널의 상태를 알리는 메시지를 BCP2로 전달하며, 이를 수신한 BCP2에서 초기화를 수행하고, 채널 할당 상태 및 기지국 타입 정보를 알리는 메시지를 CCP로 전송하는 단계와;

   상기 CCP에서 상기 TSB로 레이트 셋 변경을 알리는 메시지를 포함한 핸드오프 지시 메시지를 전달하고, 이를 수신한 TSB와 TCE2는 시간 동기(TimeSync)를 맞추는 단계와;

   상기 시간 동기가 이루어지면 상기 TSB에서 상기 이동국에게 새로운 서비스를 요구하는 메시지를 전송하게 되며, 이를 수신한 이동국은 기지국에서 요구한 데이터 서비스 옵션을 수용할 수 있으면 서비스 응답 메시지를 상기 TSB로 전달해주는 단계와;

   상기 TSB는 상기 이동국으로부터 전송된 서비스 응답 메시지가 도래하면 레이트 셋 변경이 가능하다고 판단하고, 서비스 접속 메시지를 이동국에게 전송해주는 단계와;

   상기 TSB는 현재 서비스중인 기지국내의 TCE1에게 레이트 셋을 변경(13K에서 8K로 변경)하도록 지시하는 메시지를 전달하며, 이를 수신한 TCE1은 레이트 셋을 변경하기 위한 처리 동작을 수행함과 동시에 레이트 셋 변경에 대한 응답 메시지를 13Kbps 트래픽 프레임으로 상기 TSB로 전송해주는 단계와;

   상기 이동국은 레이트 셋 변경 후(13K에서 8K로), 서비스 접속 완료 메시지를 상기 TSB로 전달하며, 이를 수신한 TSB는 상기 이동국에게 핸드오프를 지시하는 메시지를 전달하여 새로운 활성집합을 통보해주는 단계와;

   상기 TSB에서 TCE1로 핸드오프가 진행중임을 알리는 메시지를 전송하고, 그에 대한 응답을 수신하는 단계와;

   상기 TCE2에서 상기 TSB로 이동국을 포착했다는 메시지가 전송되면, 그에 대한 응답 메시지를 상기 TCE2로 전송해주는 단계와;

   상기 이동국에서 상기 TSB로 핸드오프 완료 메시지가 전송되면, 이를 수신한 TSB에서 상기 CCP로 소프트-애드(SOFT_ADD) 절차가 성공적으로 수행되었음을 보고하는 단계와;

   상기 CCP에서 현재 진행중인 호의 서비스 옵션을 변경하는 단계를 수행하여 데이터 서비스시 13Kbps 기지국에서 8Kbps 기지국으로 핸드오프를 수행하는 것을 특징으로 하는 시디엠에이 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 기지국 타입 정보는,

   13Kbps 데이터 서비스가 가능할 경우에는 기지국 타입 정보를 CSM으로 표시하고, 13Kbps 데이터 서비스가 불가능할 경우에는 기지국 타입 정보를 CEM으로 표시하는 것을 특징으로 하는 시디엠에이 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 호 제어 프로세서는,

   현재 할당된 서비스 옵션이 13K 데이터 서비스 옵션이고, 목표 기지국 타입이 CEM일 경우, 상기 TSB로 핸드오프를 지시하는 메시지에 새롭게 추가된 레이트 셋 변환값(Change_Rate_Set)을 참(ture)값으로 설정하여 전송하는 것을 특징으로 하는 시디엠에이 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 TSB는,

   상기 이동국에게 서비스 접속 메시지를 전송할 때, 액션 타임(80ms Boundary)을 주어 기지국 트래픽 채널 엘리먼트의 레이트 셋 변경 시간을 고려해주는 것을 특징으로 하는 시디엠에이 이동통신 시스템에서 데이터 서비스시 핸드오프 방법.