KR100407344B1 - 이동 통신시스템의 패스트 억세스 핸드오프방법 - Google Patents

이동 통신시스템의 패스트 억세스 핸드오프방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IS-95B이상을 사용하는 이동통신시스템의 핸드 오프(Hand off)에 관한것으로, 특히 억세스 핸드오프(Access hand off)시 신속한 호 셋업을 위하여 이동 단말기(MS)와 기지국간에 송수신되는 시그날링 메시지에 대한 것이다. 즉, 억세스 프로보 핸드오프(Access Probe Handoff)처럼 억세스 정보를 요구하지 않는 억세스 핸드오프 경우 새로운 기지국으로부터 오버 헤드(Over head Messages)들을 수신하지 않고도, 곧바로 채널을 할당받아 호 셋업의 지연됨이 없이 신속히 통화채널을 할당하여 고객으로 하여금 신속한 통화를 이루워지도록 되어있다.

Description

이동 통신시스템의 패스트 억세스 핸드오프방법{METHOD FOR FAST ACCESS HANDOFF IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동통신시스템의 핸드오프에 관한 것으로, 특히 현재의 페이징 채널(Paging Channel)상태가 좋지 않을 경우 오버 헤드 메세지를 수신하지 않고도 바로 채널을 할당 받아 사용자로 하여금 신속한 대응할수 있는 이동 통신시스템의 패스트 억세스 핸드오프 방법에 관한 것이다.
일반적으로 도 1의 개시와 같이 이동통신시스템에서의 핸드오프(Handoff)는 이동단말기(MS)(112)가 셀(121)의 경계를 벗어나 새로운 셀(123)로 이동할 때 이동단말기(MS)와 기지국(BS)간의 무선링크가 끊어지지 않도록 유지하면서 현재의 기지국(101)에서 새로운 기지국(103)으로 옮겨지는 처리과정을 말한다. 이와 같은 핸드 오프종류에는 소프트핸드오프(Soft Handoff), CDMA To CDMA 하드(Hard)핸드오프, CDMA to 아나로그 핸드오프, 소프트 핸드 오프 및 유휴 핸드오프등이 있으며, 이러한 핸드 오프의 처리과정은 IS-95B를 지원하는 것으로, 이의 내용에 대해서는 이동통신관련서적에 흔히 개시되어 있어서 상세한 설명은 생략한다. 상기 핸드오프중 이동단말기(MS)가 발/착호를 송신하고, 호가 소통되기 전에 경계면을 이동하므로써 발생하는 핸드오프시 이동단말기(MS)에서 수신된 기지국(BS)의 발신메세지 중에서 도 2의 도시와 같이 발생하는 파이롯 오프 셋(Pilot offset)과 파이롯 세기(Pilot Strength)등을 분석하여 이동단말기(MS)의 이동경로를 예측하고, 호가 소통되기 전에 발생하는 핸드오프에 대해 기지국(BS)의 자원을 활당하여 기지국으로 부터 응답 메시지(BS-ACK Message) 또는 채널 할당 메시지(Channel Assign Message)를 이동단말기(MS)에 송신하므로 호소통율을 높이는데, 이를 억세스 핸드오프(Access Handoff)라 칭한다. 상기 이동단말기(MS)의 내부는 도 3의 개시와 같이 구성되어 있는 것으로 억세스 핸드오프를 위한 메시지들은 메시지제어프로세서(201)에서 응용프로그램(213)에 의해 실행된다.
상기 억세스 핸드 오프(Access Handoff)는 억세스 핸드오프와 억세스 프로브 핸드오프(Access probe Handoff)의 두가지로 나누어진다.
억세스 프로브 핸드오프는 이동단말기(MS)가 호출 응답 부상태(Page Response Substate)에서 접속시도(Access Attempt)를 수행하는 동안 핸드오프하는 것을 뜻한다. 기지국으로부터 오버헤드 메시지들에 대해 구체적으로 도시하지 않았지만 이들은 시스템 파라메타 메시지(System Parameters Message), 억세스 파라메타 메시지(Access Parameters Message), 확장 시스템 파라메타 메시지(Extended System Parameters message), 이웃 리스트 메시지(Neighbor List Message), 확장 이웃 리스트 메시지(Extended Neigher List Message), 일반 이웃 리스트 메시지(General Neigher List Message),CDMA 채널 리스트 메시지(CDMA Channel List Message)들을 반드시 수신하여야 한다. 필요에 따라 사설 이웃 리스트 메시지(Private Neighbor List Message), 사용자 영역 개별메시지(User Zone Identification Message), 확장 CDMA 채널 리스트 메시지(Extended CDMA Channel List Message), 글로벌 서비스 역방향 메시지(Global Service Redirection Message), 확장 글로벌 서비스 역방향 메시지(Extended Global Service Redirection Message)들을 수신할수도 있다. 물론 억세스 핸드오프 수행시는 글로벌 서비스 역방향 메시지(Global Service Redirection Message), CDMA 채널리스트 메시지(CDMA Channel List Message), 확장 글로벌 서비스 역방향 메시지(Extended Global Service Redirection Message), 확장 CDMA 채널 리스트 메시지(Extend CDMA Channel List Message)들을 수신할 필요는 없지만 도 4의 개시와 같이 새로운 기지국(NBS)에서 일일이 오버헤드메세지(401)들을 수신해야 하므로 이전 메시지들을 모두 수신하려면 최소한 1.28초 이상 소비하므로 호 셋업을 지연시켜 사용자로 하여금 통화의 불편을 초래하는 문제점이 있다. 그리고 이동단말기의 수요의 증가에 따라 기지국의 수 및 기지국당 할당 할수 있는 채널도 증가하여 짧은 순간에도 핸드 오프가 빈번하게 발생하는 불편함이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 억세스가 요구되지 않는 억세스 핸드오프에서 오버헤드 메시지에 대한 수신을 받지 않고도 채널을 할당 받을수 있도록 하여 사용자로 하여금 신속한 통화를 가능토록 하는 방법을 제공함에 있다.
따라서 본 발명의 다른 목적은 이동 단말 사용자의 통화채널할당의 지연에 따른 불만을 해소할수 있는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 수행하기 위한 본 발명은 이동단말기의 경계면으로 이동함에 따라 새로운 기지국에서 발생하는 파이롯 신호의 세기를 검출하는 제1과정과,
상기 제1과정의 검출된 새로운 기지국의 정보 및 환경를 체크하여 파이롯 신호가 이동전 이동단말기의 이전 기지국과 이웃하여 있는 기지국에 해당하는 지를 체크하는 제2과정과,상기 제2과정에서 새로운 기지국과 이웃하여 있으면 이 기지국을 이동단말 전체 제어부에서 엑티브 세트로 저장하는 제3과정과,
상기 제3과정에서 새로운 기지국에 대해 이동단말기 전체 제어부에 엑티브 세트로 저장될시 새로운 기지국으로 부터 오버헤드메시지는 받지 않고 직접 확장 채널 지정을 위한 메세지를 받아 통화 채널을 할당하는 제4과정과,
상기 제4과정에서 통화채널에 대해 할당이 되면 시스템 정보의 변경여부를 확인하여 변경이 있으면 시스템에서 필요로 하는 새로운 정보를 수신하고 새로운 기지국을 통하여 통화를 하는 제5과정으로 구성됨을 특징으로 한다.
도 1는 일반적인 이동통신네트워크에서 이동단말기(MS)의 동작예를 설명하기 위한 도면
도 2은 이동단말기(MS)가 필드세기의 급격한 변화에 따라 핸드 오프 동안에 인접한 셀들의 기지국으로부터 전송된 파일롯신호들의 세기들을 도시한 도면
도 3는 도 1의 이동단말기(MS)의 내부 개략적인 구성도
도 4는 종래의 억세스 핸드오프 시퀀스를 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패스트 억세스 핸드오프 시퀀스를 나타내는 도면
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 패스트 억세스 핸드오프 흐름도
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패스트 억세스 핸드오프 시퀀스를 나타내는 도면으로서,
새로운 기지국이 되는 제2기지국(BS2=NBS)를 잡는 과정에 있어서 오버헤드메시지를 수신하지 않고서 바로 확장채널지정메시지(414)를 받아 통화채널(415)를 할당하고, 트래픽 시스템 파라 메타 메시지(416)를 받도록 되어 있어 종래의 도 4의 예와 같이 오버 헤드메세지를 받지 않음으로 발생되는 시간은 생략 축소되므로 신속한 억세스 핸드오프상태를 구현할수 있다.도 6는 본 발명의 실시예에 따른 패스트 억세스 핸드오프 흐름도이다.이동단말기의 경계면의 이동에 의해 새로운 기지국에서 발생하는 파이롯 신호의 세기를 검출하는 제1과정과,상기 제1과정의 검출된 새로운 기지국의 정보 및 환경를 체크하여 파이롯 신호가 이동전 이동단말기의 이전 기지국과 이웃하여 있는 기지국에 해당하는 지를 체크하는 제2과정과,상기 제2과정에서 새로운 기지국과 이웃하여 있으면 이 기지국을 이동단말 제어부에서 엑티브 세트로 저장하는 제3과정과,상기 제3과정에서 새로운 기지국에 대해 이동단말 제어부에 엑티브 세트로 저장될시 새로운 기지국으로 부터 오버 헤드 메시지는 받지 않고 직접 확장 채널 지정을 위한 메세지를 받아 통화 채널을 할당하는 제4과정과,상기 제4과정에서 통화채널에 대해 할당이 되면 시스템 정보의 변경여부를 확인하여 변경이 있으면 시스템에서 필요로 하는 새로운 정보를 수신하고 새로운 기지국을 통하여 통화를 실행하는 제5과정으로 구성된다.
따라서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면,
본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명과 관련된 응용 프로그램[L2(Layer2), L3(Layer3), 서치(searcher)]에 대해 간단히 기술하면, 이들은 도 3의 응용프로그램(213)에 포함되어 있다.L2는 판단모듈로서, 처리하는 메시지에 대해 올바른 메시지인가를 판단하는 것으로 메시지가 잘 수신 되었으면 ACK(응답)신호를 발생하여 전송하는 레이어(Layer)이다. 여기서는 중복 메시지들도 체크하며, 착호시 나에게 온 전화인지를 확인하는 어드레스 매치를 수행한다.
L3는 제어모듈로서, 이동단말기(MS)의 메인 제어부로 이동단말기의 전체를 제어한다. 예를 들면, 송신하는 시그날링 메시지들의 값들을 각 타스크로 부터 받아 채워서 전송하거나 수신한 메시지들을 필요한 타스크로 알려준다.
서치(Search)는 감지모듈로서, 시스템을 찾아서 획득하거나 핸드 오프시 이웃 기지국의 파이롯 신호를 감지하는 기능을 한다.
본 발명은 기지국간의 억세스 핸드 오프를 위한 어느 경계면에 있다고 가정할 경우 (6a)과정에서 이동단말기(MS)가 현재 위치한 셀에 있는 이동단말기(MS)의 제1기지국(BS1=OBS)에서 수신대기상태(Idle Mode)의 이동단말기는 (6b)과정에서 제1기지국(BS1=OSB)에서 오버헤드 메시지를 수신한다. 상기 오버헤드 메세지(400)를 모두 수신하면 오버헤드 수신완료상태(OVHD-MSG-OK)로 되어 되고, 이때 이동단말기(MS)의 상태는 아이들 상태(Idle State)를 지속한다. 그리고 이동단말기(MS)에서 "SEND"키를 누르면 호 요구 메시지(ORG)가 제1기지국(BS1)으로 전송되며, 이동단말기(MS)의 상태는 아이들 상태로 되어 억세스 상태로 변환된다. 상기 이동단말기(MS)가 호 요구 메시지(411)에 대해 정상적으로 제1기지국(BS1=OBS)이 수신하였으면 (6d)과정에서 BS 인식오더(BS-ACK-ORDER)신호(412)를 기지국으로 부터 수신한다.그리고 BS 인식 오더(BS-ACK-ORDER)신호(412)를 수신하더라도 경계지역에서 (6e)과정에서 제2기지국(BS2=NBS)에서 발생되는 파이롯트 세기를 검출할수 있다.상기 제2기지국(BS2=NBS)에서 발생되는 파이롯트 세기가 제1기지국(BS1=OSB)에서 발생되는 파이롯트 세기보다 클 때 이동단말기(MS)는 이를 쉽게 감지할수 있다. 다음 (6f)과정에서 제2기지국(BS2=NBS)의 정보를 체크한다. 여기서 제2기지국(BS2)의 정보란 상기 제2기지국(BS2)이 이동단말기(MS)에 현재이웃 세트(Neighbor set)에 위치하고 있는지에 대한 것과 또는 제반 환경에 대한 검사를 하는 것으로, 여기서 이웃 세트가 포함되어 위치에 있지 않은 경우 즉, 유효한 정보가 아닌 경우 이동단말기(MS)를 초기상태로 천이하고, 유효한 정보인 경우는 (6g)과정에서 제2기지국(BS2)의 제어모듈(L3)는 엑티브 셋(Active set)으로 간주하여 저장하지만 상기 판단모듈(L2)는 엑티브 셋으로 이전 기지국인 제1기지국(BS1=OSB)이라고 알고 있으므로 오버헤드메시지를 수신하지 않는다. 즉, 이전 기지국(BS1)으로부터 OVHD_MSG_OK가 된 상황에서 판단모듈(L2)는 기지국(BS)이 바뀌었다고 생각하지 않으므로(즉,핸드오프가 발생했다고 판단하지 않음) 새로운 기지국인 제2기지국(BS2)으로 부터의 오버헤드메세지를 모두 무시한다. 그리고 (6h)과정에서 확장채널지정 메시지(ECAM)가 수신되기를 기다려 (6i)과정에서 수신이 확인이 되면 (6j)과정에서 통화채널을 할당한다. 상기 채널이 할당된후 기지국 정보의 변경여부를 확인하여 변경이 있으면 시스템 새로운 정보(ITSPM=In Traffic System Parameters Message)를 내려주고, 그렇치 않으면 내려주지 않는다. 제1,2기지국(BS1,2)의 기지국 정보가 다르다면 기지국은 ITSPM을 전송한다. 이메시지를 수신해야 하는 이유는 통화상태에서의 핸드오프를 수행할때 현재기지국의 정보를 알아야 하므로 이동단말기는 IPSPM을 수신처리한다. 이어서 (6m)과정에서 새로운 제2기지국(BS2)을 통한 통화를 이룬다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 억세스를 요구하지 않는 억세스 핸드오프에서 오버헤드 메시지에 대한 수신을 받지 않고도 채널을 할당 할수 있어 사용자로 하여금 신속한 통화를 가능토록 하므로 이동 단말 사용자의 통화채널의 할당에 따른 통화지연의 불만을 해소할수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 이동 단말기의 핸드 오프방법에 있어서,
    상기 이동단말기의 기지국간의 경계면으로 이동에 따라 새로운 기지국에서 발생하는 파이롯 신호의 세기를 검출하는 제1과정과,
    상기 제1과정에서 새로운 기지국의 정보 및 환경를 체크하여 파이롯 신호가 검출된 새로운 기지국의 정보가 이동전 이동단말기의 이전 기지국에 이웃하여 있는 기지국에 해당하는 지를 체크하는 제2과정과,
    상기 제2과정에서 새로운 기지국이 이웃하여 있으면 이 기지국을 이동단말 제어부에서 엑티브 세트으로 저장하는 제3과정과,
    상기 제3과정에서 새로운 기지국에 대해 이동단말 제어부에 엑티브 세트로 저장되면 새로운 기지국에 따른 오버헤드메시지를 수신하지 않고 확장 채널 지정메세지를 받아 통화채널을 할당하는 제4과정과,
    상기 제4과정에서 통화채널이 할당되면 시스템 정보의 변경여부를 확인하여 변경이 있으면 시스템의 새로운 정보를 수신하고 새로운 기지국을 통하여 통화를 하는 제5과정으로 구성됨을 특징으로 하는 이동 통신시스템의 패스트억세스핸드오프방법.
  3. 이동단말기가 위치하고 있는 현재의 제1기지국과 상기 이동 단말기의 이동에 따른 새로운 제2기지국간에 일어나는 핸드오프방법에 있어서,
    상기 이동단말기가 제2기지국을 엑티브 세트로 저장하는 제1단계와,
    상기 확장채널지정메시지를 받아 통화 채널을 할당하는 제2단계와,
    상기 통화채널을 할당한 후 시스템 정보의 변경여부에 따라 시스템의 새로운 정보를 받아 시스템 정보를 변경하는 제3단계로 구성됨을 특징으로 하는 이동 통신시스템의 패스트 억세스 핸드오프방법.
  4. 제3항에 있어서,
    제1단계는 상기 이동단말기의 제2기지국에서 발생하는 파이롯 신호의 세기를 검출하는 과정과,
    상기 제2 기지국의 정보 및 환경를 체크하여 파이롯 신호가 검출된 제2기지국의 정보가 이동전 이동단말기의 이전 제1기지국에 이웃하여 있는 기지국에 해당하는 지를 체크하는 과정과,
    상기 과정에서 제2기지국이 이웃하여 있으면 이 기지국을 이동단말 전체 제어부에서 엑티브 세트로 저장하는 과정과,
    상기 과정에서 제2기지국에 대해 이동 단말 전체 제어부에 엑티브 세트로 저장하는 과정으로 구성됨을 특징으로 하는 이동 통신시스템의 패스트억세스핸드오프방법.
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