KR100553699B1

KR100553699B1 - 무선통신네트워크를 제어하기 위한 방법 및 시스템 그리고 무선네트워크제어기

Info

Publication number: KR100553699B1
Application number: KR1020007001354A
Authority: KR
Inventors: 린네미카; 라이티넨라우리
Original assignee: 노키아 모빌 폰즈 리미티드
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 2006-02-24
Also published as: AU7045198A; EP0898438B1; CN1578527A; FI990988A; EP1231808A3; JPH11113071A; CN1267440A; CN1327741C; US6574473B2; KR20020058033A; KR100555090B1; ES2284194T3; RU2216125C2; US20030190915A1; SG129218A1; US7729702B2; EP0898438A2; DE69835040T2; FI105993B; US7454210B2

Abstract

본 발명은 무선통신네트워크를 제어하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 고정된 네트워크서비스들을 그 사용자들에게 제공하는 광대역 무선네트워크들(GRAN)에 적용되는 것이 유익하다. 본 발명의 착상은 연결 준비(set-up)에 관련하여 무선네트워크제어기가 선택되어 사용자정보가 연결의 전체 지속기간 동안 이 무선네트워크제어기를 통해 흘러간다는 것이다. 이 무선네트워크제어기는 여기서는 앵커(anchor)제어기(aRNC)라 불린다. 연결이 다른 무선네트워크제어기 (bRNC)에 속한 기지국으로 핸드오버된다면, 사용자정보는 활동적인 무선네트워크제어기로 이동하도록 앵커제어기를 통하여 보내어진다. 본 발명의 두 번째 착상은 핸드오버(handover)에 대비하여 이웃하는 무선네트워크제어기에서의 리스트가 후보집합을 구성하는 기지국들에서 컴파일되어 상기 이웃하는 무선네트워크제어기가 활동적인 무선네트워크제어기가 되게 한다는 것이다. 본 발명은 특히 셀룰러네트워크의 코어네트워크의 부하를 줄이고 핸드오버에 관련한 전송파워를 감소시키는 것을 가능하게 만든다.

Description

무선통신네트워크를 제어하기 위한 방법 및 시스템 그리고 무선네트워크제어기{Method and system for controlling radio communications network and radio network controller}

본 발명은 무선통신네트워크를 제어하기 위한 방법 및 시스템 그리고 무선네트워크제어기에 관한 것이다. 특히 본 발명은 셀룰러시스템에서의 핸드오버 (handover)절차에 관련된다. 본 발명은 고정된 네트워크서비스들을 그 사용자들에게 제공하는 광대역 무선네트워크들에 유리하게 적용될 것이다.

이하, 대중적인 2세대 셀룰러시스템의 동작, 특히 셀룰러네트워크의 통달영역(coverage area)에서 이동하는 이동국에 서비스를 제공하는 활동적인 기지국들의 핸드오버, 또는 변경을 먼저 도시 설명함으로써 종래기술을 설명할 것이다. 그 다음에, 새로운 3세대 셀룰러시스템들의 특성들 및 종래기술의 핸드오버 해법에 관련한 문제들을 기술할 것이다.

종래기술; 2세대 셀룰러시스템들

셀룰러무선시스템의 단말기는 기지국의 통달영역 또는 셀에서 동작하기 위해 상기 기지국의 선택을 시도한다. 기존에, 이 선택은 단말기 및 기지국에서 수신된 무선신호의 세기 측정에 근거하여 이루어졌다. 예를 들면, GSM(이동원격통신을 위한 글로벌시스템; Global System for Mobile telecommunications)에서, 각각의 기지국은 이른바 방송제어채널(broadcast control channel; BCCH)로 신호를 전송하고 단말기들은 수신된 BCCH신호들의 세기들을 측정하고, 그것들에 근거하여 어느 셀이 무선링크의 품질에 관련하여 가장 유리한 것인지를 결정한다. 기지국들은 또한, 이웃하는 셀들의 BCCH전송들을 찾기 위하여 단말기들이 청취해야만 하는 주파수들이 무엇인지를 단말기들이 알 수 있도록, 이웃하는 셀들에서 사용된 BCCH주파수들에 관한 정보를 단말기들에게 전송한다.

도 1은 셀룰러시스템의 코어네트워크(core network; CN)에 속한 이동교환센터(mobile switching center; MSC)뿐만 아니라, 무선인터페이스를 통해 이동국 (mobile station; MS)들이 링크되는 무선접속네트워크(radio access network; RAN)에 속한 기지국제어기(base station controller; BSC)들 및 기지국(BS)들을 포함하는 2세대 셀룰러시스템을 보여준다. 도 2는 2세대 셀룰러시스템의 기지국들 (BS21∼BS28)의 통달영역들(C21∼C28)을 보여준다.

2세대 셀룰러시스템들, 이를테면 GSM에서, 기지국들(BS)과 코어네트워크(CN)사이의 통신은 기지국제어기들(BSC)을 통해 일어난다. 통상, 하나의 기지국제어기는, 단말기가 한 셀의 영역으로부터 다른 셀의 영역으로 이동하는 경우 이전의 (old) 셀 및 새로운(new) 셀 둘 다의 기지국들이 동일한 기지국제어기에 연결되도록, 많은 수의 기지국들을 제어한다. 따라서 핸드오버는 기지국제어기에 의해 실행될 수 있다. 그래서, 기존의 GSM시스템에서는, 예를 들면 제1기지국제어기의 기지국 및 제2기지국제어기의 기지국간에 아주 적은 핸드오버들이 발생한다. 그런 경우, 교 환센터는 제1기지국제어기와의 연결을 해제하고 새로운 기지국제어기와의 새로운 연결을 성립시켜야 한다. 그러한 이벤트는 기지국제어기들 및 교환센터간에 많은 신호통지(signalling)를 수반하고 기지국제어기들 및 교환센터간의 거리들이 길어진다면 핸드오버 동안의 연결에 장애가 일어난다.

3세대 셀룰러시스템들

종래기술의 핸드오버 배치는 이른바 2세대 디지털 셀룰러무선시스템들, 이를테면 GSM 및 이것의 확장인 DCS 1800(1800MHz의 디지털 통신시스템), IS-54(잠정표준 54), 및 개인디지털셀룰러(Personal Digital Cellular, PDC)에 적합하다. 그러나, 앞으로의 3세대 디지털 셀룰러시스템들에서는 셀들에 의해 단말기들에 제공되는 서비스수준들은 셀 마다 현저히 달라지게끔 제안되었다. 3세대 시스템들을 위한 계획들은 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 및 FPLMTS/IMT-2000 (Future Public Land Mobile Telecommunications System/2000MHz의 International Mobile Telecommunications System)을 포함한다. 이러한 계획들에서 셀들은 그것들의 사이즈 및 특성에 따라 피코-, 나노-, 마이크로- 및 매크로 셀들로 분류되고, 서비스수준의 예는 비트율이다. 비트율은 피코셀들이 가장 높고 매크로셀들이 가장 낮다. 셀들은 부분적으로 또는 완전히 겹쳐질 것이고 다른 단말기들이 존재할 것이므로 반드시 모든 단말기들이 셀들에 의해 제공되는 모든 서비스수준들을 이용할 수 있는 것은 아니다.

도 3은 알려진 GSM시스템에 비해 완전히 새롭지는 않고 알려진 요소들 및 완전히 새로운 요소들 양자를 구비한 미래의 셀룰러무선시스템의 버전을 보여준다. 현재의 셀룰러무선시스템들에서, 더 진보된 서비스들이 단말기들에 제공되는 것을 방해하는 병목현상은 기지국들 및 기지국제어기들을 구비한 무선접속네트워크(RAN)를 포함한다. 셀룰러무선시스템의 코어네트워크는 이동교환센터들(MSC), 다른 네트워크요소들(GSM에서는 예를 들면, SGSN 및 GGSN 즉, 서빙GPRS지원노드 및 게이트웨이GPRS지원노드, 여기서 GPRS는 일반패킷무선서비스를 나타낸다) 및 관련된 전송시스템들을 포함한다. 예를 들어 GSM으로부터 발전된 GSM+명세사항들에 의하면 코어네트워크는 새로운 서비스들을 제공할 수도 있다.

도 3에서, 셀룰러무선시스템(30)의 코어네트워크는 GSM+코어네트워크(31)를 포함하며 GSM+코어네트워크(31)는 자신에 링크된 세 개의 병렬 무선접속네트워크들을 갖는다. 이것들 중에서, 네트워크들(32 및 33)은 UMTS무선접속네트워크들이고 네트워크(34)는 GSM+무선접속네트워크이다. 위쪽의 UMTS무선접속네트워크(32)는 예를 들면 이동서비스들을 제공하는 원격통신운영자에 의해 소유된 상업적인 무선접속네트워크이며, 상기 원격통신운영자의 모든 가입자들에게 동등한 서비스를 제공한다. 아래쪽의 UMTS무선접속네트워크(33)는 예를 들면 사설(private)이며 예를 들어 상기 무선접속네트워크가 운영됨을 전제한 회사에 의해 소유된다. 전형적으로 사설 무선접속네트워크(33)의 셀들은 상기 회사의 종업원들의 단말기들만이 동작할 수 있는 나노- 및/또는 피코셀들이다. 세 무선접속네트워크들 모두는 다른 유형들의 서비스들을 제공하는 다른 사이즈들의 셀들을 가질 것이다. 게다가, 세 개의 무선접속네트워크들(32, 33 및 34) 모두의 셀들은 완전히 또는 부분적으로 겹칠 것이다. 주어진 순간에 사용되는 비트율은, 그 중에서도 특히, 무선경로상태, 사용되는 서비스들의 특성들, 셀룰러시스템의 지역적인 총용량 및 다른 사용자들의 용량요청들에 의존한다. 전술한 새로운 유형들의 무선접속네트워크들은 포괄(generic)무선접속네트워크들(GRAN)이라 불린다. 이러한 네트워크는 다른 유형들의 고정된 (fixed) 코어네트워크들(CN), 특히 GSM시스템의 GPRS네트워크와 함께 동작할 수 있다. 포괄무선접속네트워크(GRAN)는 신호통지메시지들을 이용하여 서로 통신할 수 있는 기지국들(BS) 및 무선네트워크제어기들(RNC)의 집합으로 정의될 수 있다. 이하, 포괄무선접속네트워크를 줄여서 무선네트워크(GRAN)로 부를 것이다.

도 3에 보여진 단말기(35)는 바람직하게는 어떤 종류의 서비스들이 각각의 특정한 위치에서 이용가능한지와 사용자의 통신요구들이 무엇인지에 따라 2세대 GSM단말기 또는 3세대 UMTS단말기로서 서비스를 제공할 수 있는 이른바 이중모드단말기이다. 이 단말기는 요구 및 이용가능한 서비스들에 따라 몇 개의 다른 통신시스템들의 단말기로서 기능할 수 있는 다중모드단말기일 수도 있다. 사용자가 이용가능한 무선접속네트워크들 및 서비스들은 단말기에 연결된 가입자식별모듈(SIM, 36)에서 명기된다.

도 4는 교환센터(MSC)를 포함하는 3세대 셀룰러시스템의 코어네트워크(CN) 및 이 코어네트워크에 연결된 무선네트워크(GRAN)를 보다 상세히 보여준다. 무선네트워크(GRAN)는 무선네트워크제어기들(RNC) 및 이것들에 연결된 기지국들(BS)을 포함한다. 주어진 무선네트워크제어기(RNC) 및 이것에 연결된 기지국들은 광대역서비스들을 제공할 수 있는 반면 제2무선네트워크제어기 및 이것에 연결된 기지국들은 아마도 더 넓은 지역을 커버할지도 모르지만 기존의 협대역서비스들만을 제공할 수 있을 것이다.

도 5는 3세대 셀룰러시스템에서의 기지국들(51∼56)의 통달영역들(51a∼56a)을 보여준다. 도 5로 알 수 있는 것처럼, 단거리만을 이동하는 이동국은 무선링크를 위해 많은 기지국들 중에서 선택할 수 있다.

새로운 셀룰러시스템들은 CDMA시스템들에 관련된 이른바 매크로다이버시티결합기법 (macrodiversity combining technique)을 사용할 수 있다. 이는 다운링크경로 상에서 단말기가 적어도 두 개의 기지국들로부터 사용자데이터(user data)를 수신할 수 있고 이에 상응하여, 단말기에 의해 전송된 사용자데이터는 적어도 두 개의 기지국들에 의해 수신될 수 있음을 의미한다. 그런 경우, 하나 대신에, 두 개 이상의 활동적인(active) 기지국들 또는 이른바 활동집합(active set)이 있다. 매크로다이버시티결합을 이용하면 주어진 전송경로 상에서 일어나는 순간적인 페이드아웃 및 외란(disturbances)이 제2전송경로를 통해 전송되는 데이터에 의하여 보상될 수 있어 더 나은 품질의 데이터통신을 달성하는 것이 가능하다.

활동집합을 선택하기 위해, 활동적인 무선네트워크제어기는 지리적 위치에 근거하여 예를 들면, 파일럿신호 등을 사용하여 일반적인 신호세기정보를 측정하기 위해 사용되는 기지국들의 집합인 후보집합의 기지국들을 결정한다. 이후로, 이 후보집합의 기지국들을 줄여서 후보집합(candidate set; CS)이라 부를 것이다. 일부 시스템들 이를테면 IS-41에서는, 별도의 후보 기지국들이 사용된다.

종래기술에 관련된 문제들

제안된 3세대 디지털셀룰러시스템에 대한 종래기술 배치의 응용을 살펴본다. 3세대 시스템들에서, 기지국 핸드오버들 및 무선네트워크제어기 핸드오버들은 2세대 시스템들에서보다 더 빈번하다. 그 이면에 있는 이유들 중의 하나는 셀 사이즈들이 몹시 작고 서비스유형이 예를 들면 통화하는 동안에 협대역에서 광대역으로 변경해야 할 필요가 생긴다는 것이다.

종래기술에 따르면, 무선네트워크제어기들간의 핸드오버는 교환센터 및 이른바 이전의 활동적인 무선네트워크제어기/기지국간의 사용자데이터연결이 해제되고 새로운 연결이 교환센터 및 이른바 새로운 활동적인 무선네트워크제어기/기지국간에 성립되는 방식으로 수행되었을 것이다. 그 후에 교환센터는 교환센터 및 무선네트워크제어기 간의 많은 신호통지에 관련된 많은 연결들을 해제/준비해야만 했을 것이다. 더욱이, 한 교환센터의 영역에는 작은 사이즈로 된 셀들이 매우 많이 있고, 광대역 응용들에서는 전송되는 사용자데이터의 량이 대단히 많다. 이는 교환센터의 하드웨어에 대해, 대규모 시스템들에서는 현재의 기술을 사용하여 합리적인 비용으로는 충족될 수 없는 용량 및 속력에 관한 매우 엄격한 요구조건들을 만든다.

다음으로, 알려진 시스템들은 코어네트워크(CN)의 신호통지 및 데이터와 무선네트워크의 신호통지를 무선네트워크의 영역에서 움직이는 단말기에게 어떻게 전송할 것인가 하는 문제를 갖는다. CN의 신호통지 및 데이터는 본질적으로는 단말기를 위한 것이며 무선네트워크제어기들을 통해 라우트된다. 무선네트워크 신호통지는 무선자원들의 네트워크영역에서의 최적의 사용을 조정할 수 있도록 단말기 또는 무선네트워크 자체를 위해 의도될 것이다. 이동하는 단말기 및 무선네트워크 영역에서의 데이터의 흐름에 대한 단말기의 영향에 의해 문제가 야기된다.

매크로다이버시티결합을 사용하는 경우, 종래기술은, 무선네트워크제어기들간의 핸드오버 이후에 새로운 무선네트워크제어기가 매크로다이버시티결합에 적합한 기지국들에 대한 지식을 갖지 못하여, 새로운 무선네트워크제어기가 자신 소유의 후보집합을 성립하기 이전에는 매크로다이버시티결합이 사용될 수 없다는 문제를 더 갖게된다. 그러므로, 전송파워는 증가되어야만 하며 하나의 전송경로만이 시스템과 단말기 사이에 일시적으로 사용될 수 있다. 이는 통신품질을 떨어뜨리며 계속적인 조정에 의해 정정되어야만 하는 안정성문제를 유발한다.

본 발명의 일반적인 설명

단말기에 서비스를 제공하는 활동적인 기지국들간의 핸드오버들은 다음과 같이 분류될 수 있다:

1. 기지국들(기지국섹터들)간의 핸드오버(인트라-RNC HO)

2. 포괄무선네트워크 내의 무선네트워크제어기들간의 핸드오버(인터-RNC HO) 및

3. 포괄무선네트워크들간의 핸드오버(인터-GRAN HO).

본 발명은 주로 포괄무선네트워크내의 무선네트워크제어기들간의 핸드오버들 (위의 항목 2)에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 종래기술의 배치들에 관련된 전술의 불편함을 제거한 무선네트워크제어기 배치를 제공함에 있다.

본 발명의 한 아이디어는 일부 다른 무선네트워크제어기가 활동적인 무선네트 워크제어기일 때에도 사용자데이터가 무선네트워크제어기를 통해 보내어지는 그 무선네트워크제어기에 연결이 할당된다는 것이다. 연결이 할당된 무선네트워크제어기는 여기서 앵커(anchor)제어기라 부른다. 연결 동안에 다른 무선네트워크제어기에 연결된 기지국이 활동적인 기지국으로 선택된다면, 사용자데이터는 이 사용자데이터가 앵커제어기를 통해 활동적인 무선네트워크제어기로 이동되도록 보내어진다.

본 발명에 따른 앵커제어기의 사용은 종래기술에 비해 현저한 이점들을 가져온다. 우선, 무선네트워크의 토폴로지(topology)가 단순 명료해지고, 네트워크는 쉽게 확장되고 재구성될 수 있다. 부차적으로는, 무선네트워크 내의 내부 트래픽이벤트(traffic event)들이

- 무선네트워크제어기들간의 핸드오버가 빨라져 중단 및 손실이 없는 핸드오버를 위한 요구조건들을 충족하는 것이 더 쉽게되고

- 이동교환센터(MSC)의 부하가 완화되도록, 앵커기능에 의해 제어되는 무선네트워크 내에서 다루어진다. 특히 중요한 이점은 무선네트워크의 동작이 무선자원들의 사용을 고려하여 최적화될 수 있다는 것이다. 더욱이, 앵커제어기를 사용하는 경우, 한 무선네트워크제어기로부터 다른 것으로의 연결 동안에 암호키들이 전송될 필요가 없도록 데이터암호화가 앵커제어기에서 수행될 수 있다.

앵커제어기로부터 활동적인 무선네트워크제어기로의 전송라우팅은 통화 동안에 사용되는 모든 활동적인 무선네트워크제어기들이 이 통화의 지속을 위해 전송링크들을 남겨두도록 하는 연쇄화(chaining)를 통하여 수행될 수 있다. 다른 대안은 앵커제어기 및 활동적인 무선네트워크제어기간에 무선네트워크제어기들이 우회되어 지는 최적의 라우팅을 사용하는 것이다.

본 발명에 관련하여 사용되는 최적의 무선네트워크제어기 라우팅은 또한 추가의 이점들을 가져온다. 우선, 무선네트워크의 내부 신호통지 부하는 완화되고 신호통지는 쉽사리 충분히 빠르게 될 수 있다. 그에 더하여, 무선네트워크제어기의 처리요구조건들은 합리적이게 되어, 실용적인 해법을 만들어낸다.

본 발명의 두 번째 아이디어는, 핸드오버를 위한 준비로, 리스트가 후보집합을 구성하는 기지국들에 이웃하는 무선네트워크제어기에서 컴파일되어, 상기 이웃하는 무선네트워크제어기가 활동적인 무선네트워크제어기로 된다는 것이다. 이때 활동집합(AS)은 핸드오버에 관련하여 새로운 활동집합(AS')이 된다. 상기 리스트는 여기서 외부기지국 후보집합이라 부른다. 외부후보집합들이 컴파일되는 경우, 핸드오버가 일어날것 같은 지를 판단하는데 도움이 될 수 있는 경계기지국리스트 (boundary base station list; BBSL)를 사용하는 것이 유리하다. 그에 더하여, 이른바 강한 모니터링(intense monitoring)이 외부기지국집합을 위해 사용될 수 있다.

외부기지국후보집합의 사용은 예를 들어 다음의 이점들을 가져온다. 먼저, 핸드오버에 관련된 전송파워 변경이 인터페이스에서 크지 않으면서 파워의 사용은 "원활하게" 된다. 이는 인터페이스영역에서의 전체 파워소비가 작아지고 인터페이스에서 야기된 노이즈 레벨이 낮아지는 결과를 가져온다. 그에 더하여, 이 해법은 네트워크에 관련하여 연속하는 상태를 달성하여, 핸드오버들이 정상적인 동작으로부터 벗어나는 원인이 되지 않게 하고 따라서 안정성문제가 유발되지 않는다.

시스템 및 이 시스템에 연결된 단말기간의 통신연결을 성립시키는 무선네트워 크제어기들 및 기지국들을 포함하고, 제1무선네트워크제어기 및 제 2무선네트워크제어기는 연결 동안의 활동적인 무선네트워크제어기들로서 소용되는 통신시스템과 단말기간의 무선트래픽을 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 상기 제2무선네트워크제어기가 활동적인 경우, 연결은 상기 제1무선네트워크제어기를 통해 상기 제2무선네트워크제어기로 라우트되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 통신시스템은, 통신시스템 및 이 통신시스템에 연결된 단말기간의 통신연결을 성립시키는 무선네트워크제어기들 및 기지국들을 포함하고, 제1무선네트워크제어기 및 제2무선네트워크제어기는 연결 동안에 활동적인 무선네트워크제어기들로서 소용되고, 상기 제2무선네트워크제어기가 활동적인 경우, 연결은 상기 제1무선네트워크제어기를 통해 상기 제2무선네트워크제어기로 라우트되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 통신시스템 무선네트워크제어기는 연결 동안에 다른 무선네트워크제어기에 통신을 라우팅하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제2무선네트워크제어기는 기지국 및 제2무선네트워크제어기간의 연결에 관련된 트래픽을 라우팅하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 하위 청구항들에서 개시된다.

"활동적인" 기지국은 여기서 단말기와 사용자데이터 연결을 갖는 기지국을 의미한다. "활동적인" 무선네트워크제어기는 여기서 사용자데이터가 활동적인 기지국에 전송될 수 있도록 활동적인 기지국이 직접 연결하는 무선네트워크제어기를 의미한다.

"이전의" 기지국 및 무선네트워크제어기는 핸드오버 이전에 활동적이었던 기지국 또는 무선네트워크제어기를 의미하고, "새로운" 기지국 또는 무선네트워크제어기는 핸드오버 이후에 활동적으로 되는 기지국 또는 무선네트워크제어기를 의미한다. 여러 무선네트워크제어기들이 동시에 활동적이게 하는 것 또한 가능하다.

"핸드오버"는 여기서 기지국들, 무선네트워크제어기들 또는 무선네트워크들 사이의 핸드오버를 말한다. 핸드오버 이후에 이전의 기지국/무선네트워크제어기가 활동적인 상태로 남아있는 것 또한 가능하다.

"사용자데이터"는 여기서 코어네트워크를 통해 두 개의 셀룰러시스템 사용자들/단말기들 사이 또는 셀룰러시스템 사용자/단말기 및 다른 단말기 사이의 이른바 트래픽채널 상에서 통상적으로 전송되는 정보를 의미한다. 이것은 예를 들면 부호화된 음성데이터, 팩시밀리데이터, 또는 화상 또는 텍스트 파일들일 것이다. "신호통지"는 통신시스템의 내부 기능들의 관리에 관련된 통신을 말한다.

본 발명은 예로써 제시된 바람직한 실시예들 및 다음의 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명되며,

도 1은 종래기술에 따른 2세대 셀룰러시스템을 보여주며,

도 2는 종래기술에 따른 2세대 셀룰러시스템의 기지국들의 통달영역들을 보여주며,

도 3은 3세대 셀룰러시스템을 보여주며,

도 4는 종래기술에 따른 3세대 셀룰러시스템의 코어네트워크(CN) 및 이것에 관련한 무선네트워크(GRAN)를 보여주며,

도 5는 종래기술에 따른 셀룰러시스템의 기지국들의 통달영역들을 보여주며,

도 6은 기지국들, 무선네트워크제어기들 및 무선네트워크들 간의 핸드오버를 수행하는 본 발명에 따른 방법의 주요 단계들의 흐름도를 보여주며,

도 7은 본 발명에 따른 셀룰러시스템과, 무선네트워크제어기들간의 통신들을 조정하기 위한 일부 실시예들을 보여주며,

도 8은 코어네트워크의 활동적인 프로토콜에 의하여 다른 무선네트워크들에 속한 무선네트워크제어기들간의 통신들을 조정하기 위한 발명의 실시예를 보여주며,

도 9는 연쇄화에 의하여 무선네트워크제어기들간의 라우팅을 수행하는 본 발명에 따른 기법을 보여주며,

도 10은 무선네트워크제어기들간의 라우팅을 최적으로 수행하기 위한 본 발명에 따른 기법을 보여주며,

도 11은 본 발명에 따른 셀룰러시스템에서 역방향(backward) 핸드오버의 신호통지 흐름도표를 보여주며,

도 12는 본 발명에 따른 셀룰러시스템에서 순방향(forward) 핸드오버의 신호통지 흐름도표를 보여주며,

도 13은 본 발명에 따른 셀룰러시스템에서 핸드오버 이전의 무선네트워크제어기들의 기능들을 보여주며,

도 14는 본 발명에 따른 셀룰러시스템에서 핸드오버 이후의 무선네트워크제어 기들의 기능들을 보여주며,

도 15는 핸드오버를 위한 준비 동안에 활동집합에 새로운 이웃기지국을 추가하기 위한 본 발명에 따른 절차의 신호통지도를 보여주며,

도 16은 핸드오버를 위한 준비 동안에 활동집합으로부터 이웃기지국을 제거하기 위한 본 발명에 따른 절차의 신호통지도를 보여주며, 그리고

도 17은 본 발명에 따른 셀룰러시스템에서의 핸드오버 실행의 신호통지 흐름도를 보여준다.

도 1 내지 도 5는 종래기술의 설명에 관련하여 위에서 논의되었다. 이하, 본 발명에 따른 방법이 도 6을 참조하여 간략히 설명된다. 그런 다음, 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 셀룰러시스템 및 두 개의 무선네트워크제어기들간의 신호통지 및 사용자데이터의 전송을 위한 실시예들을 설명할 것이다. 그 후에, 도 8을 참조하여, 제1무선네트워크의 무선네트워크제어기 및 제2무선네트워크의 무선네트워크제어기간의 핸드오버가 설명될 것이다.

다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여, 무선네트워크제어기들간의 라우팅을 성립하기 위한 연쇄되며 최적화된 실시예가 개시될 것이다. 그 후, 도 11 및 도 12를 참조하여, 두 개의 실시예들이 최적화된 라우팅을 실현하기 위해 설명될 것이다. 그 다음에, 두 개의 실시예들이 본 발명에 따른 무선네트워크에 매크로다이버시티결합을 실현하기 위해 설명될 것이다.

다음으로, 무선네트워크제어기들의 기능들이 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명에 따른 핸드오버에 관련하여 설명될 것이다. 끝으로, 도 13 내지 도 17을 참조하여, 매크로다이버시티결합 및 외부후보집합을 사용하는 무선네트워크에서 핸드오버에 관련된 단계들이 설명될 것이다.

상세한 설명의 뒤에는 도면들 및 상세한 설명에서 사용되는 약어들의 리스트가 있다.

본 발명에 따른 방법의 주요 단계들

도 6은 활동적인 기지국, 활동적인 무선네트워크제어기 및 활동적인 무선네트워크에 관련한 핸드오버를 위한 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 보여준다. 먼저, 시스템의 정적 구성(600)이 다음의 단계들을 포함하여 수행된다. 단계 601에서, 교환센터(MSC) 및 무선네트워크제어기들간의 연결들이 검출되고, 단계 602에서, 무선네트워크제어기들을 위한 GRAN-와이드라우팅테이블이 창출된다. 그 후, 무선네트워크(GRAN)에서 고정된 연결들이 단계 603에서 성립된다.

다음에 무선네트워크의 동적 구성(610)이 아래와 같은 연결준비단계들 및 연결단계들을 포함하여 수행된다. 먼저, 앵커제어기가 단계 611에서 명기되고, 그 후에 무선네트워크제어기 RNC[i] 및 기지국들 BS[a(i)...k(i)]간에는 고정된 무선네트워크에 특유한 연결이 단계 612에서 성립된다. 다음에, 무선연결들이 무선네트워크제어기들 RNC[i] 및 이동국 MS[α]간에 준비되고, 무선링크들이 단계 614에서 기지국들 BS[a(i)...c(i)] 및 이동국 MS[α]간에 준비된다. 그 후에, 무선네트워크제어기들 내의 가능한 핸드오버들이 단계 615에서 수행된다.

이동국이 단계 620에서 외부 무선네트워크제어기의 기지국으로부터 강한 신호 를 수신한다면, 새로운 RNC-대-RNC연결이 단계 621에서 추가되고, 라우팅이 단계 622 및 623에서 갱신되고 최적화된다. 그 후에, 무선네트워크제어기에 특유한 고정된 연결이 무선네트워크제어기 RNC[j] 및 기지국들 BS[a(j)...f(j)]간에 단계 624에서 준비된다. 다음으로, 단계 625에서 무선연결들이 무선네트워크제어기 RNC[j] 및 이동국 MS[α]간에 준비되고 무선링크들이 기지국들 BS[a(j)...d(j)] 및 이동국 MS[α]간에 성립된다. 단계 626에서, 핸드오버가 무선네트워크제어기들 RNC[i] 및 RNC[j]간에 실행된다.

무선네트워크제어기들 둘 다는 무선네트워크제어기들 둘 다의 기지국들을 사용하는 것이 이로운 한 활동적이게 될 것이다. 무선네트워크제어기의 이동국 및 기지국들간의 모든 신호연결들이 종결된다면, 무선네트워크제어기는 연쇄(chain)로부터 제거될 것이다. 무선네트워크제어기는 다른 무선네트워크제어기의 기지국들이 더 나은 신호연결들을 제공하는 경우에 연쇄로부터 제거되도록 강제될 수도 있다. 도 6에서 무선네트워크제어기 RNC[i] 및 이동국간의 무선연결이 단계 627에서 제거되고, 무선네트워크제어기 RNC[i] 및 기지국들 BS[a(i)...c(i)]간의 무선네트워크제어기에 특유한 고정된 연결 또한 제거된다.

도 6은 두 개의 다른 무선네트워크들(GRAN A 및 GRAN B)에 속한 무선네트워크제어기들간의 핸드오버(인터-GRAN HO)를 보여준다. 이러한 핸드오버의 경우, 단계 631 및 632에서, 동적 구성은 새로운 무선네트워크에서 반복되고 이전의 무선네트워크에서와 동일한 절차들이 새로운 네트워크에서 수행된다.

무선네트워크제어기들간의 통신 조정

도 7은 교환센터(MSC)를 포함하는 셀룰러시스템의 코어네트워크(CN), 및 이 코어네트워크에 연결된 무선네트워크(GRAN)을 상세히 보여준다. 무선네트워크 (GRAN)은 무선네트워크제어기들(aRNC 및 bRNC)과 이것들에 연결된 기지국들(BS1 내지 BS4)을 포함한다. 단말기(TE)는 무선으로 기지국들을 통해 이 시스템에 연결된다. 도 7은 무선네트워크에서의 통상적인 갯수의 무선네트워크제어기들 및 기지국들의 일부만을 보여준다는 점에 유념해야 한다.

도 7은 본 발명에 따른 핸드오버의 일부 실시예들을 도시한다. 연결의 준비 이후에, 하나의 무선네트워크제어기는 앵커제어기가 되며 이는 도 7에 도시된 경우에서도 연결의 초기단계에서 활동적인 무선네트워크제어기로서 소용된다. 앵커제어기는 여기서 aRNC로 표시되었다. 이 도면은 무선네트워크제어기 bRNC가 연결 동안에 활동적인 제어기로 되는 상황을 보여준다.

발명의 실시예에서, 인터-RNC핸드오버 신호통지메시지들은, 사용자데이터뿐만 아니라 무선접속네트워크 내의 다른 무선자원관리메시지들처럼, 코어네트워크 (CN)를 통해 캡슐화되어 전송된다. 그 후에, 코어네트워크(CN)는 터널링지점들 (tunnelling points)로서 기능하는 두 개의 무선네트워크제어기들간의 메시지 라우터 및 링크로서만 소용된다. 무선네트워크제어기들은 이러한 메시지들을 어떻게 창출하고 복호화해야 하는 지뿐만 아니라 메시지들로 요청된 기능들을 어떻게 실현하는 지를 안다. 이 실시예의 이점은 별도의 물리적인 전송경로들이 무선네트워크제어기들간에 필요하지 않다는 것이다.

발명의 제2실시예에서, 두 개의 무선네트워크제어기들간에는 물리적인 링크, 이를테면 케이블 또는 무선네트워크연결과 같은 예들이 존재한다. 이때 핸드오버신호통지는 코어네트워크(CN)의 관여 없이 한 무선네트워크제어기에서 다른 것으로 직접 전송될 수 있다. 종래기술로부터 프로토콜계층들인 L1∼L2로 무선네트워크제어기들간에 신호통지하는 것이 알려져 있으나, 이것은 핸드오버 신호통지에 적절히 공헌하지는 않는다.

발명의 제3실시예는 두 개의 무선네트워크제어기들간에 연속하는 연결이 없는 상황에 관한 것이다. 그때 하나의 기지국이 두 개의 네트워크제어기들에 연결되는 경우에 적용할 수 있는 해법이 있다. 따라서 기지국은 두 개의 무선네트워크제어기들 중의 어느 것으로 제어메시지들을 보내는지를 능동적으로 선택할 수 있다. 그 후에 기지국은 또한, 메시지가 한 무선네트워크제어기로부터 다른 것으로 기지국을 통해 양방향으로 투명하게 이동하도록, 무선네트워크제어기들간의 중재자로서 소용될 수 있다. 이 경우, 식별코드들은 기지국 및 무선네트워크제어기간의 메시지들 및 트래픽 간을 적절히 구분하는데 사용된다.

도 8은 다른 무선네트워크들의 무선네트워크제어기들간에 핸드오버가 필요한 상황을 보여준다. 이때 앵커기능은 이전의 무선네트워크에 남아있지 않을 것이나 새로운 무선네트워크의 무선네트워크제어기는 앵커제어기가 된다. 그러한 핸드오버에서, 두 개의 무선네트워크들인 GRAN간의 신호통지는 예를 들어 GSM시스템의 MAP과 같은 활동적으로 관여하는 프로토콜을 사용하여 수행될 것이다. MAP는 이때 GRAN들 둘 다의 앵커무선네트워크제어기들과 개별적으로 통신할 것이고, 코어네트워크(CN) 및 무선네트워크(GRAN)간의 다른 메시지들처럼, 핸드오버에 관련된 신호통지 핸드오 버 메시지들을 처리할 것이다.

무선네트워크제어기들간의 라우팅

단말기가 무선네트워크(GRAN)의 통달영역에서 이동하는 상황을 검토한다. 이때 무선네트워크 앵커기능은 연결을 위해 명기된 무선네트워크제어기에 남아있고, 이는 코어네트워크로부터 단말기로의 모든 메시지들이, 메시지들을 기지국을 통해 단말기로 운반하는 표적 무선네트워크제어기에게, 다른 무선네트워크제어기들을 통해 추가로 보내는 앵커무선네트워크제어기에 의해 먼저 취해짐을 의미한다.

앵커기능의 사용은 앵커-RNC가 어떻게 메시지들이 무선네트워크(GRAN)의 다른 무선네트워크제어기들에게 전송되는 지를 아는 것을 요구한다. 이는 앵커-RNC가 다른 무선네트워크제어기들에 대한 라우팅을 알 수 있도록 GRAN-와이드어드레스메커니즘을 사용하여 실현될 것이며, 이 경우 이른바 고정된 라우팅테이블이 사용된다. 다르게는, 무선네트워크제어기가 메시지에 첨부된 어드레스로부터 그 메시지가 자신에게 지정되었음을 검출하기까지 메시지들이 항상 순방향으로 보내어지도록, 무선네트워크제어기는 오직 하나의 다른 무선네트워크제어기에 연결된다.

그러한 배치를 사용하는 경우, 앵커-RNC가 그 무선네트워크의 무선네트워크제어기들 중의 어느 하나가 될 수 있음을 고려해야만 한다. 작은 무선네트워크에서, 연결에 특유한 앵커-RNC가 필요하지 않도록, 모든 단말기들에 공통인 오직 하나의 앵커-RNC를 사용하는 방법의 실시예를 실현하는 것이 가능하다. 이때 앵커-RNC는 마스터로서 기능하고 다른 네트워크제어기들은 슬레이브(slave)들로서 기능한다. 무선네트워크제어기가 선택될 수 있다면, 앵커결정은 코어네트워크(CN)에서 또는 무선네 트워크(GRAN)에서 이루어질 것이다. 코어네트워크 및 무선네트워크 둘 다는 어떤 무선네트워크제어기들이 단말기(TE) 및 교환센터(MSC)간의 연결들의 각각에서 앵커들로서 소용되는가를 알아야만 한다.

도 9 및 도 10은 연결의 다른 단(stage)들 동안에 무선네트워크제어기들간의 라우팅을 실현하기 위한 두 개의 실시예들을 보여준다. 도 9는 연쇄화에 의하여 연결을 라우팅하기 위한 배치를 보여주며, 도 10은 최적화된 방식으로 연결을 라우팅하기 위한 배치를 보여준다. 도 9 및 도 10에서, 원들은 무선네트워크제어기들을 나타내고, 선들은 예를 들면 본 발명에 따른 전술의 방법들 중의 하나로 실현되는 무선네트워크제어기들간의 연결들을 나타낸다. 굵은 선은 코어네트워크(CN)에서 이동하는 단말기 및 무선네트워크간의 활동적인 연결 라우팅을 나타낸다. 단말기들의 위치는 무선네트워크제어기에 의해 도면에 표시만 되었다.

도 9 및 10에서의 단들(A0 및 B0)은 단말기가 무선네트워크제어기들(100 및 900)을 통하여 코어네트워크와 통신하는 초기상황을 나타낸다. 단들(A1 및 B1)은 앵커가 이전의 무선네트워크제어기에 남아있는 동안에 단말기가 무선네트워크제어기들(111 및 911)로 핸드오버되는 상황을 나타낸다.

최적화된 실시예의 이점은 단말기의 연결이 앵커무선네트워크제어기 또는 약간의 다른 무선네트워크제어기에 추가로 핸드오버되는 상황에서 보여질 수 있다. 단들(A2 및 B2)에서, 다음의 핸드오버는 무선네트워크제어기(122 및 922)로 이루어진다. 연쇄화방법에서, 새로운 통신링크는 이전의 무선네트워크제어기(921) 및 새로운 무선네트워크제어기(922)간에 간단히 성립된다. 최적화된 해법에서, 새로운 통신링 크는 앵커-RNC(120) 및 새로운 무선네트워크제어기(122)간에 성립되고, 앵커-RNC(120) 및 이전의 무선네트워크제어기(121)간의 링크는 제거된다.

단들(A3 및 B3)은 단말기의 연결이 단들(A2 및 B2)의 초기상태로부터 앵커-RNC로 거꾸로 핸드오버되는 상황을 도시한다. 최적화된 경우, 이전의 무선네트워크제어기(132) 및 앵커-RNC(130)간의 통신링크는 제거된다. 새로운 무선네트워크제어기가 앵커-RNC이므로, 새로운 통신링크는 성립되어야 할 필요가 없다. 전통적인 연쇄화방법에서, 루프는 단말기가 연결 동안에 사용된 모든 무선네트워크제어기들을 통해 앵커-RNC(930)에서 앵커-RNC(930)로 거꾸로 만들어진다.

최적화된 핸드오버는 이 핸드오버 동안에 이전의 무선네트워크제어기와의 신호통지연결을 사용하는 것이 가능한지에 의존하여 두 개의 방식들로 수행될 수 있다. 이른바 역방향 핸드오버에서 이전의 무선네트워크제어기는 핸드오버 동안에 신호통지를 위해 사용되고, 이른바 순방향 핸드오버에서 이전의 무선네트워크제어기는 핸드오버 동안에 신호통지를 위해 사용되지 않는다. 도 11 및 도 12는 전술한 역방향 및 순방향 핸드오버들을 수행하는 일부 방법들을 보여준다. 이후의 설명 또한 도 9 및 10에 따른 핸드오버 상황들을 언급한다. 도면들에 사용된 약어들은 상세한 설명 뒤의 약어리스트에 열거되었다.

역방향 핸드오버

도 11은 무선네트워크제어기들간의 최적화된 역방향 핸드오버의 신호통지 흐름도를 예를 통하여 보여준다. 역방향 핸드오버에서 단말기와의 이전의 연결은, 새로운 위치의 무선경로매개변수들이 이전의 무선네트워크제어기(111)를 통해 이 단말 기로 전송될 수 있도록, 핸드오버의 전체 지속기간 동안 유지된다. 이 예에서 단말기는 도 10에 보여진 상태 A1에서 상태 A2로, 즉 이전의 무선네트워크제어기 (111)에서 새로운 무선네트워크제어기(112)로 이전한다.

무선네트워크제어기들간의 도 11에 따른 최적화된 역방향 핸드오버는 다음의 단계들을 포함한다:

기지국들간의 핸드오버를 요청하는 단말기(TE)는 메시지를 이전의 무선네트워크제어기(oRNC)로 보낸다. 이전의 무선네트워크제어기가 단말기에 의해 요청된 새로운 기지국이 다른 무선네트워크제어기(nRNC)에 속해 있음을 발견하는 경우, 역방향 핸드오버에 관한 요청에 대해 앵커제어기(aRNC)에게 알려준다.

이전의 무선네트워크제어기(oRNC)로부터 메시지를 수신 완료한 다음 앵커제어기(aRNC)는 새로운 무선네트워크제어기(nRNC)에게 단말기를 위한 베어러(bearer)정보(BI)에 따라 고정 및 무선 연결들을 예약할 것을 요청한다.

새로운 무선네트워크제어기로부터 새로운 무선네트워크제어기(nRNC)하의 연결들의 예약 확인을 수신 완료한 다음 앵커제어기(aRNC)는 새로운 무선네트워크제어기(nRNC)와 협상하여 사용자데이터 전송링크를 준비한다.

다음에, 앵커제어기(aRNC)는 이전의 무선네트워크제어기(oRNC)에게 이전의 여전히 동작하는 연결을 사용하여 새로운 무선네트워크제어기(nRNC)하에서 예약된 무선경로의 무선경로정보를 단말기에게 보내줄 것을 요청한다.

이전의 무선네트워크제어기(oRNC)로부터 새로운 무선경로의 정보가 단말기로 보내어짐의 확인을 수신 완료한 다음 앵커-RNC는 새로운 무선네트워크제어기에게 단 말기로 전송을 시작할 것을 요청한다. 끝으로, 앵커제어기(aRNC)는 이전의 무선네트워크제어기(oRNC)에게 단말기에게 할당되었던 자원들을 해제할 것을 요청한다. 이는 새로운 기지국집합이 더 나은 신호연결들을 제공하는 이후의 강제된 해제이거나, 다르게는 이 해제는 네트워크제어기의 기지국들의 어느 것도 이동국에게 서비스를 제공하지 않는다면 이루어질 것이다.

순방향 핸드오버

도 12는 예를 통하여 무선네트워크제어기들간의 최적화된 순방향 핸드오버의 신호통지 흐름도를 보여준다. 순방향 핸드오버에서 이전의 무선네트워크제어기 (oRNC, 111)를 통한 이전의 연결은 더 이상 사용되지 않는 것으로 가정한다. 도 12에 따른 예에서 단말기는 도 10에 보여진 상태 A1에서 상태 A2로, 즉 이전의 무선네트워크제어기(oRNC, 111)로부터 새로운 무선네트워크제어기(nRNC, 112)로 이전한다.

무선네트워크제어기들간의 도 12에 따른 최적화된 순방향 핸드오버는 다음의 단계들을 포함한다:

단말기 및/또는 새로운 기지국(nBS)은 이 단말기가 핸드오버를 필요로 함을 알게되고 새로운 기지국을 제어하는 무선네트워크제어기(nRNC)는 이전의 기지국이 다른 무선네트워크제어기(oRNC)에 속함을 검출하는 경우, 새로운 무선네트워크제어기(nRNC)는 순방향 핸드오버에 대한 요청을 표시하는 메시지를 직접(도 12에 보인 것처럼) 또는 앵커제어기(aRNC)를 통해 이전의 기지국(oRNC)으로 보낸다.

이전의 무선네트워크제어기(oRNC)는 요청확인을 새로운 무선네트워크제어기 (nRNC)에게 보내고 앵커제어기에게 핸드오버에 대한 요청을 알려준다. 그러면 앵커제어기(aRNC) 및 새로운 무선네트워크제어기(nRNC)는 협상하여 전용 사용자데이터 전송링크를 준비한다.

앵커제어기(aRNC)로부터 핸드오버 요청에 대한 확인을 수신 완료한 다음 이전의 무선네트워크제어기는 단말기에 할당된 고정 및 무선 연결들을 해제한다. 늦어도 새로운 무선네트워크제어기가 앵커제어기(aRNC 업)로부터의 사용자데이터 연결들을 갖고 동작할 때까지는, 새로운 무선네트워크제어기(nRNC)는 필요한 고정 및 무선 연결들을 기지국 및 단말기 사이에 성립시킬 것이다.

끝으로, 새로운 무선네트워크제어기(nRNC)는 핸드오버가 완료됨을 나타내는 메시지를 앵커제어기(aRNC)로 보낸다.

매크로다이버시티결합의 본 발명에 따른 무선네트워크에 사용

다수의 기지국들로부터의 신호들의 결합, 또는 매크로다이버시티결합을 용이하게 하는 CDMA-형 무선네트워크와 함께 사용되면, 본 발명에 따른 배치는 얼마간의 특수한 특징들에 의해 특징지어진다. 매크로다이버시티결합은 다중 동시 연결들을, 먼저 단말기 및 기지국 섹터들간에 사용하고, 다음으로 단말기 및 개별 기지국들간에 사용한다. 업링크(uplink)경로에서 단말기는 하나의 신호 및 여러 기지국들로부터 수신되는 하나의 확산코드(spread code)를 사용한다. 다르게는, 단말기는 여러 기지국들로부터 수신된 여러 개의 확산코드들과 함께 하나의 신호를 사용할 것이다. 최종신호는 매크로다이버시티결합의 결과이다. 다운링크 방향에서, 여러 기지국들은 다른 확산코드들을 사용하여 펼쳐진 하나의 동일한 신호를 매크로다이버시티결합을 수행하는 단말기로 전송한다. 협정된 파워레벨들에 충분한 신호세기를 제공하는 신호연결들은 이른바 활동집합에 속한다.

활동집합이 다른 무선네트워크제어기들에 연결된 기지국들을 포함한다면, 매크로다이버시티결합은 각각의 무선네트워크제어기를 위해 개별적으로 수행될 것이다. 이때 최종신호결합은 앵커-RNC에서만 완료된다. 다른 실시예에서 신호들은 매크로다이버시티결합이 적절히 수행되는 앵커-RNC로 개별적으로 라우트된다. 각각의 다양성결합을 위한 필요조건은, 예를 들면 비트레벨 신호결합이 수행될 수 있는 구조(framework)를 표시하는 256칩의 정확도를 갖는 대략적인 시간정보이다.

다르게는, 매크로다이버시티결합은 기지국들이 칩레벨 타이밍을 조작하고 소프트비트결정들을 만들도록 수행될 수 있다. 이러한 비트들은 여러 개의 비트들에 의해 정의되는 더 상세한 표현들에 의해 나타내어지며, 결합이 다양성기법을 사용하여 수행되는 무선네트워크제어기로 보내진다.

바람직한 실시예에서, 패킷전송은 동일한 패킷들이 두 개의 다른 기지국들을 통해 전송되지는 않는 방식으로 실현될 것이다. 해법은 각 패킷의 전송 순간에 무선경로들 중의 어느 것이 그 순간에 더 이로운 것인지가 결정되도록 하는 것일 것이다. 이 결정은 예를 들면 무선연결들의 품질에 대한 예측, 품질계산들 또는 품질측정들에 근거할 것이다. 매크로다이버시티결합의 이점은 더 나은 품질의 무선전송경로가지가 매 순간 사용된다는 것이다. 실패한 패킷 수신들에 의해 야기된 재전송들은, 예를 들면 무선전송경로가지를 위한 다음의 선택기준에 따라 추가로 지시될 수 있다:

- 재전송은 이전의 전송에 사용된 가지(branch)와는 다른 가지를 사용하거나

- 재전송은 가장 나은 것으로 추정된 품질의 가지를 사용한다.

이는 재전송을 통해 성공 가능성을 개선시키는 것이다. 이 실시예의 이점은 예를 들면 동일한 데이터가 정상적으로는 두 개의 가지들을 통해 전송되지 않으므로 무선경로 부하를 감소시키는 것이다.

활동집합은 기지국들이 동일한 무선네트워크제어기에 연결되는 기지국연결들만을 포함하도록 제한될 수 있다. 그러나, 이 실시예는 단말기가 두 개의 무선네트워크제어기들간의 경계를 가로지를 때에 매크로다이버시티이 순간적으로 포기되어야하만 한다는 불편함을 갖는다.

무선네트워크제어기들이 코어네트워크(CN)를 통해서만 연결되는 실시예에서, 매크로다이버시티결합은 연결되지 않은 신호들이 CN을 통해 전송되는 것이 필요해지지 않게 가장 가까운 무선네트워크제어기에 실현되는 것이 이롭다.

무선네트워크제어기들이 직접 연결된다면, 본 발명에 따른 매크로다이버시티결합은 두 개의 실시예들을 갖는다. 제1실시예는 매크로다이버시티결합이 연속하는 무선네트워크제어기들에서 수행되고 끝으로 앵커-RNC에서 수행되는 경우들을 커버한다. 제2실시예는 모든 신호들이 앵커-RNC에서 별도로 모아지고 매크로다이버시티결합이 거기서 수행되는 경우들을 커버한다. 이 실시예는 앵커-RNC가 무선네트워크(GRAN)에서의 모든 연결들에 대해 동일하고 다른 무선네트워크제어기들은 단지 라우터들인 해법에서 유익하다.

본 발명에 따른 메커니즘들은 쉽사리 다른 무선네트워크 토폴로지들을 이끌어낸다. 그러나, 바람직한 실시예에서 무선네트워크는 토폴로지적으로 복잡하게 만들 어지지는 않으며, 수동적으로 또는 능동적으로 자신 소유의 메시지들을 전송하는데 코어네트워크를 가능한 한 능률적으로 이용하는 것을 허용한다. 무선네트워크자원들의 사용에 관련하여, 단말기에 의해 검출되는 가장 나은 신호들의 기지국들에 가능한 한 가까이 무선링크계층들이 위치되는 것이 바람직하기 때문에, 충분한 기능적인 분산을 유지하는 것이 이롭다.

무선네트워크제어기들에서 본 발명에 따른 기능들

본 발명에 따르면, 무선네트워크제어기는 유익하게는 다음의 새로운 특성들을 갖는다.

- 앵커기능들을 실현하기 위한 수단,

- 무선네트워크에서 다른 제어기들에 대한 라우팅에 관한 정보를 저장하기 위한 수단,

- 코어네트워크(CN)에 대한 데이터라우팅을 실현하기 위한 수단,

- 다른 무선네트워크제어기에 대한 데이터라우팅을 실현하기 위한 수단,

- 다른 제어기와 통신하기 위한 수단, 및

- 순간적으로 가장 강한 신호연결을 선택하거나 다른 연결들의 신호들을 결합함으로써 매크로다이버시티결합을 수행하기 위한 수단.

도 13은 핸드오버 이전의 무선네트워크제어기 기능들을 보여주고 도 14는 핸드오버 바로 이후의 무선네트워크제어기 기능들을 보여준다. 도 13 및 도 14에 의해 표현된 상황에서, 무선네트워크제어기(RNC0)는 앵커제어기이고 무선네트워크제어기(RNC1)는 핸드오버 이전에 활동적이고 RNC2는 핸드오버 이후에 활동적이다. 도 13 및 도 14에서, 고정 네트워크에서의 굵은 선은 사용자데이터의 전송을 나타내며 가는 선은 신호통지연결을 나타낸다. 기지국들 및 단말기간의 가는 선은 측정동작들을 나타내고 톱니모양의 선 또는 번개심벌은 사용자데이터의 전송을 표시한다.

앵커RNC기능들(ARNCF)에 더하여, 앵커제어기(RNC0)는 활동적인 무선네트워크제어기에 대한 사용자데이터중계(user data relay, UDR)를 실현한다. 활동적인 무선네트워크제어기(RNC1)에는, 매크로다이버시티제어기(MDR)가 존재한다. 활동적인 RNC1 또한 업링크방향을 위한 매크로다이버시티결합지점(MDCP)을 포함한다. 다운링크방향을 위한 대응하는 결합지점은 단말기(TE)에 위치된다. 활동적인 무선네트워크제어기 (RNC1) 또한 집합제어기(set controller; SC)를 담고 있다. 각각의 단말기에 대해 활동적인 무선네트워크제어기(RNC1)에는 후보집합(CS)이 있고 CS의 부집합으로 활동집합(AS)이 있다.

활동적인 무선네트워크제어기(RNC1)의 기지국집합의 바로 근처의(핸드오버가 있음직한) 기지국들을 제어하는 하나 이상의 무선네트워크제어기들(RNC2)은 외부후보집합(ECS)을 제어할 것이다. 외부후보집합(ECS)은 무선네트워크제어기(RNC2)에 의해 제어되는 하나 이상의 기지국들을 구비할 것이다. 무선네트워크제어기(RNC2)는 외부후보집합을 제어하는 후보집합제어기(ECSC)를 구비한다.

앵커제어기(RNC0) 또는 활동적인 RNC1(위치 선택가능한)은 무선네트워크제어기들간의 핸드오버에 대한 요구를 모니터하며, 필요한 외부후보집합(ECS)을 준비하고 핸드오버를 실행하는 이른바 집합제어기능(SCF)을 구비한다.

앵커제어기는 두 개의 다른 대안이 되는 방식들로 수립될 것이다:

* 연결이 원래 준비되었던 무선네트워크제어기(RNC)는 앵커제어기로 선택된다. 그 후에, 원리적으로는, 모든 무선네트워크제어기들이 앵커로서 기능할 것이다. 실제로는, 이 대안이 무선네트워크(GRAN)에서 모든 무선네트워크제어기들(RNC)간에 논리적인 RNC-대-RNC연결 편이를 위해 호출한다.

* 무선네트워크(GRAN) 내에서, 모든 앵커들은 동시에 코어네트워크(CN)에 연결되는 유일한 무선네트워크제어기일 것인 하나이며 동일한 무선네트워크제어기인 이른바 마스터-RNC에서 항상 성립될 것이다. 마스터-RNC는 앵커-RNC기능들(ARNCF)을 구비한다. 마스터-RNC는 무선네트워크제어기들간의 연결들에 대해 별 형태의 토폴로지를 용이하게 한다.

도 13 및 14에 도시된 예들은 앵커가 선택완료 되었고 하나의 활동적인 RNC가 앵커-RNC가 아닌 것에 연결된 상황에 근거한다.

앵커제어기(RNC0)는 무선네트워크제어기들(RNC1 및 RNC2) 둘 다와 논리적인 통신연결을 가질 것이다. 무선네트워크제어기들(RNC1 및 RNC2)간에 논리적인 RNC-대-RNC통신연결의 물리적인 실현은 직접 RNC-대-RNC링크일 것이거나 또는, 선택적으로는, 무선네트워크제어기들(RNC1 및 RNC2)간의 통신은 앵커제어기(RNC0)를 통해 중계함으로써 실현될 수 있다.

도 13에서 집합제어기능(SCF)은 무선네트워크제어기들(RNC1 및 RNC2)간에 논리적인 연결이 필요해지지 않도록 앵커제어기(RNC0)에 위치된다. 다른 논리적인 RNC-대-RNC 연결들은 위에서 설명된 세 가지 다른 방식들(CN을 통해, RNC-대-RNC 케 이블/무선 링크를 사용하여, 또는 기지국들을 통해)로 물리적으로 실현될 수 있다. 논리적인 RNC-대-RNC통신연결은 원리적으로는 물리적인 구현에 독립적이다. 예를 들면, 최적화된 라우팅에서, 논리적인 통신연결이 앵커제어기 및 활동적인 무선네트워크제어기간에 존재하는 경우, 물리적인 연결은 필요하다면 이전의 활동적인 무선네트워크제어기들을 통해 중계될 수도 있다.

앵커-RNF기능(ARNCF)은 다음의 작업들을 포함한다:

앵커제어기 및 활동적인 무선네트워크제어기간에 논리적인 RNC-대-RNC연결들을 준비,

- 사용자데이터중계(UDR), 즉 다운링크데이터를 무선네트워크제어기로 보내고 무선네트워크제어기(RNC2)의 매크로다이버시티결합지점(MDCP-업/RNC2)으로부터 업링크데이터를 수신, 및

- 코어네트워크(CN) 및 무선네트워크간에 논리적인 연결을 준비, 제어 및 해제.

사용자데이터중계(UDR)는 다음의 작업을 포함한다:

자신의 무선네트워크제어기에 의해 제어되는 기지국들 대신에 단말기(TE) 및 코어네트워크(CN)간의 트래픽을 앵커-RNC기능(ARNCF)으로부터의 지시들에 따라 다른 무선네트워크제어기로 중계.

사용자데이터중계는 사용자데이터 흐름을 직접 제어하거나 논리링크제어 (logical link control; LLC)의 동작을 제어한다. 논리링크제어(LLC)는 무선네트워크제어기 및 단말기간의 무선연결들을 제어한다. 논리링크제어(LLC)의 작업들은 에 러상황들에서의 에러검출, 에러정정 및 재전송을 포함한다. 게다가, 논리링크제어 (LLC)는 필요한 버퍼들 및 확인윈도우들을 위한 제어를 포함한다. 논리링크제어부 (LLC)는 일반화된 의미이고, 이는 단말기의 대응하는 LLC프로토콜로 종결될 것이나, 다르게는 LLC중계로서 소용될 것이다. LLC중계기능에서 논리링크제어부는 정상적인 방식으로 무선네트워크의 메시지들을 종결시킬 것이나, 이는 코어네트워크메시지들(코어네트워크 데이터 및 신호통지)을 추가로 코어네트워크(CN)의 한정된 노드로 중계한다. 이것의 예는 일반패킷무선서비스(GPRS)의 단말기 및 코어네트워크간의 메시지들을 중계하는 것이다. 이 경우 서빙GPRS지원노드(SGSN)는 종결부 (terminating unit)로서 소용될 것이다.

논리링크제어(LLC)는 항상 앵커제어기 내에 있도록 위치될 것이다. 그러면 활동적인 무선네트워크제어기의 핸드오버에 관련하여 무선네트워크 내의 큰 LLC버퍼들을 전송할 필요가 없다. 다르게는, 논리링크제어는 활동적인 무선네트워크제어기에 항상 위치될 것이고, 이 경우 LLC버퍼들은 무선네트워크제어기들간의 핸드오버에 연계하여 이전(transfer)되어야 한다. 무선네트워크제어기에서 다른 것으로의 논리링크제어의 가능한 이전은 앵커제어기의 사용자데이터중계(UDR)의 제어 하에서 수행된다. 활동적인 무선네트워크제어기에서 논리링크제어의 위치는 도 13 및 도 14에서 점선들로 보여졌다.

사용자데이터중계(UDR)는 논리링크제어의 역할이 작은, 예를 들면 이른바 최소모드의 경우, 또는 논리링크제어가 조금도 역할하지 않는 경우에서도 데이터중계를 수행한다. 논리링크제어의 가능한 위치들은 또한 사용되는 매크로다이버시티결합에 의해 부분적으로 결정된다.

무선네트워크제어기관리자들은, 내부 구현방법에 의존하여, 무선네트워크제어기에서의 단말기에 특유한 기능들(예를 들면, ECSC, MDC 및 MDCP)을 창출하거나 제거하고, 무선네트워크제어기에서의 적절한 기능에 대한 신호통지메시지들을 보낸다.

매크로다이버시티결합지점(MDCP) 및 매크로다이버시티제어기(MDC)는 사용되는 매크로다이버시티구현에 관련된 보통의 기능들을 나타낸다. 사용자데이터중계(UDR)는 무선네트워크 내의 인터-RNC통신에 관련된다. 앵커-RNC기능(ARNCF)은, 핸드오버 동안에만 활동적인 것으로서, 본 발명에 따른 개시된 앵커에 기반한 핸드오버 배치에 속한다. 집합제어기능(SCF), 집합제어기(SC) 및 외부후보집합제어기(ECSC)는 외부후보집합을 사용하는 본 발명에 따른 개시된 배치에 속한다.

단말기에서의 오직 하나의 전송만을 업링크 전송경로 상에 포함하는 매크로다이버시티구현에서, 매크로다이버시티결합지점 MDCP/업(up)은 무선네트워크제어기내에 위치된다. 다중전송들(각각의 기지국이 자신 소유를 갖는)을 지닌 다운링크 전송경로 상에서, 매크로다이버시티결합지점 MDCP/다운(down)은 단말기내에 위치된다.

매크로다이버시티결합지점(MDCP) 및 매크로다이버시티제어기(MDC)는 사용되는 매크로다이버시티구현에 따른 매크로다이버시티결합에 속한 기능들을 수행한다. 이 기능들은 내부후보집합 및 활동집합으로부터 기지국들에 추가되고 제거된다.

더욱이, 본 발명에 따른 매크로다이버시티제어기(MDC)는 다음을 할 수 있게 되어질 것이다:

- 기지국들의 활동집합에 대한 기지국들의 완료된 추가들 또는 제거들을 집합제어기(SC)에 표시함,

- 외부후보집합에 추가된/이로부터 제거된 기지국들을, 단말기에 가시적인 후보집합에 추가함/이로부터 제거함,

외부후보집합제어기(ECSC)와 비교되는 필요한 무선경로 품질보고들을 집합제어기를 위해 생성함, 그리고

단말기에 대한 집합제어기(SC)의 요청으로 완전히 새로운 활동집합(앞서의 외부후보집합)이 사용 완료됨을 표시함.

집합제어기(SC)는 다음의 작업들을 수행한다:

- 경계기지국리스트(BBSL)를 사용하여, 활동집합에 추가된/이로부터 제거된 기지국이 이웃의 무선네트워크제어기의 이른바 경계기지국들에 속하는지를 점검.

- 집합제어기능(SCF)에게, 이웃의 무선네트워크제어기에서 외부후보집합의 창출/제거를 실현하는 것과 요청을 트리거하였던 기지국의 식별자, 단말기의 식별자 등과 같은 필요한 정보를 제공하는 것을 요청.

- 외부후보집합이 변경되는 경우, 외부후보집합측정으로 단말기에 의해 요청된 정보를 단말기에게 매크로다이버시티제어기(MDC)를 통해 전송.

- 강한 모니터링이 사용되는 것을 조건으로, 외부후보집합제어기(ECSC)에 의해 제어된 강한 모니터링과 비교되는 집합제어기능(SCF)에게 정보를 생성하여 전송.

- 매크로다이버시티제어기(MDC)에게 활동적이게 되려는 외부기지국집합의 무선기술적인 매개변수들을 운반. 매크로다이버시티제어기(MDC)는 단말기가 스스로 생성했던 매개변수들처럼 무선기술적인 매개변수들을 추가로 단말기에게 보낸다.

- 집합제어기능(SFC)을 요청하자마자, 자신 소유의 무선네트워크제어기 (RNC1)에서 단말기의 동작을 종료시키거나, 또는 다르게는 자신 소유의 무선네트워크제어기의 활동집합을 새로운 활동적인 무선네트워크제어기(RNC2)의 외부후보집합으로 변환.

집합제어기능(SCF)은 다음의 작업들을 포함한다:

- 집합제어기(SC)의 요청으로, 표적무선네트워크제어기에게, 외부후보집합 (ECS)의 창출을 허락/금지, 아마도 협상하여, 이야기함.

- 활동적인 무선네트워크제어기에 의해 생성된 정보(예, 기지국식별자)를 이웃의 무선네트워크제어기(RNC2)에게 전송하는 어떤 단말기를 위해 외부후보집합을 이웃의 무선네트워크제어기가 창출할 것을 요청.

- 창출 또는 변형되는 경우, 외부기지국집합은 집합제어기(SC)에게 측정에서 단말기에 의해 요청된 데이터를 전송.

- 집합제어기(SC) 및 외부후보집합제어기의 연결품질보고들을 수신하고 그것들에 근거한 핸드오버결정을 함.

- 이웃의 무선네트워크제어기에 대해 핸드오버 또는 강한 모니터링을 결정.

- 강한 모니터링이 가능하다면, 강한 모니터링을 시작할 것을 외부후보집합제어기(ECSC)에게 요청. 강한 모니터링을 위해 요청된 데이터를 매크로다이버시티제어기에게 요청하고 그것들을 외부후보집합제어기에게 보냄. 데이터가 정상적인 기준데이터와 다르다면 외부후보집합제어기(ECSC)에 의해 생성된 강한 모니터링 데이터에 비교되는 데이터를 생성할 것을 매크로다이버시티제어기에게 요청. 외부후보집합제어기 (ECSC)로부터 강한 모니터링 결과들을 수신하며 그것들을 집합제어기(SC)로부터 수신된 품질데이터와 비교.

- 핸드오버가 완료됨을 외부후보집합제어기(ECSC)에게 표시하며 외부후보집합제어기(ECSC)의 활동적인 외부기지국집합의 무선기술적인 매개변수들을 수신하고 그것들을 추가로 집합제어기(SC)에게 보냄.

- 앵커-RNC기능(ARNCF)에게 핸드오버가 두 개의 무선네트워크제어기들간에 완료되었음을 표시.

- 무선네트워크제어기(RNC2)의 기지국집합이 활동집합이 되는 경우, 이전의 무선네트워크제어기(RNC1)의 집합제어기(SC/RNC1)에게 동작을 종결하고 무선네트워크제어기(RNC1)로부터 단말기에 관련된 기능들의 나머지를 제거할 것을 요청하거나, 또는 다르게는, 무선네트워크제어기(RNC1)를 무선네트워크제어기(RNC2)를 위한 외부후보집합제어기로 변환.

외부후보집합제어기(ECSC)는 다음의 작업을 갖는다:

- 주어진 단말기를 위해 시작하는 경우, 준비를 트리거했던 기지국(BS/RNC1)을 위해, 예를 들면 지리적인 및/또는 전파(propagation)기술적인 위치데이터에 근거하여 적절한 외부후보집합(ECS)을 창출하고, 외부후보집합(ECS)이 존재하는 경우, 활동집합에 추가된/이로부터 제거된 기지국들에 따라 일관되게 갱신.

- 단말기에서 외부후보집합(ECS) 측정을 위해 요청된 데이터를 집합제어기능(SCF)으로 운반.

- 강한 모니터링에서, 집합제어기능에 의해 생성된 단말기에 특유한 정보에 근거하여, 무선네트워크제어기(RNC2)에, 업링크 품질 샘플링에 필요한 기능들을 준비하고 샘플링의 결과들을 집합제어기능(SCF)에게 보고.

- 핸드오버가 시작되면, 활동적이게 되는 외부기지국집합의 무선기술적인 매개변수들을 집합제어기능(SCF)에게 보냄. 무선네트워크제어기(RNC2)에서, 외부후보집합을 새로운 활동집합을 위한 초기상태로서 사용하여, 업링크 매크로다이버시티제어기 (MDC/RNC2) 및 활동적인 무선네트워크제어기에 필요한 매크로다이버시티결합지점 (MDCP-업/RNC2)를 시작. 동시에 활동집합에 의해 요구된 고정 및 무선 연결들을 성립.

무선네트워크제어기들간에 핸드오버의 실행

도 13 및 14에 도시된 전형적인 상황에서 무선네트워크제어기들간의 핸드오버 실행을 살펴본다. 두 개의 단계(phase)들이 무선네트워크제어기들간의 핸드오버에서 구분될 수 있다:

- 인터-RNC핸드오버 준비단계 및

- 인터-RNC핸드오버 실행단계.

핸드오버 준비단계

다음 예의 준비단계는 집합제어기능(SCF)이 앵커제어기(RNC0)에 있고 그래서 무선네트워크제어기들(RNC1 및 RNC2)간에 연결이 필요하지 않는 것으로 가정한다. 준비단계는 업링크 및 다운링크 방향들에서 동일하다.

도 13 및 14에 도시된 상황에서, 핸드오버준비는 다음의 단계들을 포함한다:

먼저, 무선네트워크제어기(RNC1)는 기지국에 활동집합(AS)을 추가한다. 도 15의 신호통지 흐름도는 기지국을 활동집합에 추가하는 한 방법을 보여준다. 이때 집합제어기(SC/RNC1)는 경계기지국리스트(BBSL)에 근거하여, 기지국이 이웃의 무선네트워크제어기(RNC2)에 의해 제어되는 기지국들의 바로 근처에 위치된 활동집합에 추가되었음을 검출한다. 집합제어기(SC/RNC1)는 이에 관한 메시지를 집합제어기능 (SCF)에게 보낸다. 이것이 최초의 그러한 기지국이라면, 집합제어기능(SCF)은 외부후보집합제어기(ECSC)가 이웃의 무선네트워크제어기 (RNC2)에서 시작할 것을 요청한다.

다음으로 무선네트워크제어기(RNC2)는 단말기를 위해 외부후보집합제어기 (ECSC)를 시작시킨다. 예를 들면 지리적인 위치데이터에 근거하여, 외부후보집합제어기(ECSC)는 단말기에 적합한 외부후보집합(ESC)을 결정하고, 이 외부후보집합에 속한 기지국들에 대한 정보를, 집합제어기능(SCF)을 통해 무선네트워크제어기 (RNC1)로 보낸다. 다르게는, 무선네트워크제어기들(RNC1 및 RNC2)간에 직접 신호통지연결이 있다면, 이것은 집합제어기(SC/RNC1)에서 직접 행해질 수 있다. 집합제어기(SC/RNC1)는 외부후보집합(ECS)을 단말기에서 측정하려는 기지국들의 집합에 추가한다. 이는 내부 후보집합의 경우에서처럼 매크로다이버시티제어기(MDC/RNC1)에 의해 제어되어 행해진다.

그 이후에 단말기는, 예를 들면 파일럿신호를 사용하여 후보집합(CS) 및 외부후보집합(ECS)을 구비한 기지국을 위해 통상의 측정들을 수행한다. 이 예에서 단말기는 활동집합 및 후보집합간에 기지국들을 이전하기 위한 결정 또는 제안을 만들고 이전은 매크로다이버시티결합지점(MDCP) 및 매크로다이버시티제어기(MDC)에 의해 수행될 수 있는 것으로 가정하였다. 집합제어기(SC/RNC1)는 이전에 관해 알게된다. 매크로다이버시티제어기(MDC/RNC1)가 외부후보집합(ECS)에 속한 기지국을 활동집합으로 이전하라는 요청을 검출하면, 이 요청은 추가로 고려하거나 또는 실행하려는 집합제어기 (SC/RNC1)로 전송된다.

무선네트워크제어기(RNC2)로 향한 유일한 경계기지국이 활동집합으로부터 제거된다면, 그 상황을 검출 완료한 집합제어기(SC/RNC1)는 제거요청을 집합제어기능 (SCF/RNC0)에 보냄으로써 무선네트워크제어기(RNC2)로부터 외부후보집합제어기 (ECSC)를 제거한다(도 16). 집합제어기능(SCF/RNC)은 그 후에 요청을 무선네트워크제어기(RNC2)로 운반하고 무선네트워크제어기(RNC2)는 외부후보집합제어기(ECSC)를 제거한다. 이후 그 절차는 처음부터 다시 시작한다. 그렇지 않으면, 집합제어기 (SC/RNC1)는 외부후보집합에게 무선네트워크제어기(RNC2)에서의 갱신을 요청한다.

집합제어기능(SCF)이 무선네트워크제어기(RNC2)에 의해 제어되는 기지국/기지국들이 더 나은 신호를 제공함을 발견한다면, 집합제어기능(SCF)은 무선네트워크제어기들(RNC1 및 RNC2)간의 핸드오버를 다르게 지시하거나 무선네트워크제어기 (RNC2)에서의 선택적인 강한 모니터링을 시작하기만 할 것이다.

강한 모니터링에서, 매크로다이버시티결합지점과 같은 전처리 MDCP'가 업링크 전송경로를 위해 무선네트워크제어기(RNC2)에 준비되고, 상기 전처리는 이따금 단말기로부터의 데이터를 수신하나 스스로는 데이터를 추가로 전송하지 않고 연결품질보고만을 집합제어기능(SCF)에게 전송한다.

핸드오버가 무선네트워크제어기(RNC2)에 의해 제어되는 기지국(들)에 필요함이 측정들 또는 강한 모니터링에 근거하여 발견된 이후에, 집합제어기능(SCF)은 무선네트워크제어기(RNC1) 및 무선네트워크제어기(RNC2)간의 핸드오버의 실행단계를 시작한다.

핸드오버 실행단계

인터-RNC핸드오버는 다음과 같이 수행될 수 있다:

- 활동집합은 새로운 무선네트워크제어기(RNC2)로 완전히 이전된다. 따라서 오직 하나의 무선네트워크제어기만이 그 시간에 활동적이게 된다. 핸드오버 실행단계에서 무선네트워크제어기(RNC2)의 외부후보집합(ECS2)은 완전히 단말기의 활동집합(AS)이 될 것이며, 무선네트워크제어기(RNC1)의 활동집합(AS1) 및 후보집합(CS1)은 제거된다. 선택적으로는, 무선네트워크제어기(RNC1)의 활동집합(AS)은 후보집합 (ECS1)으로서 남아있을 것이다. 이 배치는 계층적인 결합에서 발견되는 RNC동시발생의 문제를 회피한다.

- 계층적인 결합에서, 각각의 무선네트워크제어기는 자신 소유의 활동집합을 가진다. 모든 활동적인 무선네트워크제어기들은 데이터를 위한 자신들 소유의 결합을 업링크방향으로 수행한다. 최종 업링크결합은 무선네트워크제어기(RNC0)에서 수행될 수 있다. 그 후에, 활동적인 무선네트워크제어기들의 결합지점들이 고정된 전송을 위한 최종결과를 최종결합이 무선네트워크제어기(RNC0)에서 쉽사리 수행되는 방식으로 전처리할 수 있다면, 무선네트워크제어기(RNC0)에서 매크로다이버시티제어기에 적합한 MDC/RNC0 또는 매크로다이버시티결합지점(MDCP-업/RNC0)에 등가인 기능들을 성립시키는 것이 필요하지 않다. 다르게는, 활동적인 무선네트워크제어기들 중의 하나는, 다른 활동적인 무선네트워크제어기들의 사용자데이터를 무선네트워크제어기 (RNC0)에 대한 전송 이전에 결합시키는 이른바 결합앵커로서 소용될 것이다. 사용자데이터중계(UDR/RNC0)는 단말기에서 결합되는 다운링크연결을 위해 다운링크사용자데이터를 복제해야만 한다. 다르게는, 다른 무선네트워크제어기들의 활동집합들의 기지국들은 사용되는 CDMA방법에 의해 요구된 바와 같이 동기화되어야 한다. 계층적 결합은 몇 개의 계층레벨들을 포함할 것이다.

- 위에서 설명된 다른 대안들의 결합은, 예를 들면 다운링크방향이 활동집합의 완전한 이전을 사용하고 업링크방향이 계층적 결합을 사용하는 방식으로 사용된다. 그러면 다운링크방향에서 사용자데이터는 측정들이 새로운 기지국집합이 더 나음을 보여주기까지 이전의 활동집합을 통해 전송된다. 이후 다운링크데이터는 새로운 집합를 통해 전송될 것이다. 이러한 해법에 의하여, 계층적 결합의 이점들은 업링크방향에서 유지되나 데이터 복제는 다운링크방향에서 회피된다.

인터-RNC 핸드오버의 실행단계의 다음의 예는 업링크방향 및 다운링크방향 둘 다로의 활동집합의 완전한 이전에 근거한다(대안 1). 실행단계의 예는 논리적인 RNC-대-RNC연결이 무선네트워크제어기들(RNC1 및 RNC2)간에 필요하도록 앵커제어기 (RNC0) 내에 위치됨을 가정한다. 이 실행단계의 예는 포괄CDMA시스템에서의 매크로다이버시티의 사용에 근거한다. 이 예는 도 17에서 메시지 흐름도에 의해 도시된다.

여기에 논의된 예에서, 핸드오버실행은 집합제어기능(SCF)이 핸드오버결정을 만든 이후에 다음의 단계들을 포함한다.

먼저, 앵커제어기(RNC0)의 앵커기능(ARNCF)은 앵커제어기(RNC0) 및 새로운 활동적인 무선네트워크제어기(RNC2)간에 논리적인 RNC-대-RNC연결을 준비한다. 그 후에 집합제어기능(SCF)은 무선네트워크제어기(RNC2)에게 핸드오버의 실행에 관해 알려준다. 외부후보집합제어기(ECSC)는 집합제어기능(SCF)을 보내거나 또는, 다르게는 단말기에게 추가로 전송하려는 활동적이게 하려는 기지국집합의 무선기술적인 매개변수들을 이전의 집합제어기(SC/RNC1)로 보낸다. 무선네트워크제어기(RNC2)의 내부 동작은 정상적인 통화의 준비에 관한 것과 거의 동일하나 외부후보집합이 곧바로 최종 활동집합으로 된다는 차이점은 있다. 외부후보집합 대신에, 집합제어기 (SC/RNC2), 매크로다이버시티제어기(MDC/RNC2) 및 매크로다이버시티결합지점(MDCP/RNC2)은 업링크방향을 위해 성립된다. 무선네트워크제어기(RNC2)에 의해 제어되어, 연결들이 준비단계의 강한 모니터링에서 이미 완전하게 창출되지 않았으면, 무선네트워크에서 사용된 방식들로 기지국들 및 단말기간의 무선베어러들뿐만 아니라 활동집합에서의 무선네트워크제어기들 및 기지국들간의 사용자데이터 전송에 필요한 단말기에 특유한 베어러들이 예약되거나 창출된다.

집합제어기능(SCF)의 요청으로 앵커-RNC기능(ARNCF)에서의 사용자데이터중계 (UDR)는 다음과 같이 그 동작을 조절한다. 사용자데이터중계(UDR)는 무선네트워크제어기(RNC2)의 매크로다이버시티결합지점 MDCP-업/RNC2로부터 업링크 사용자데이터를 수신하도록 준비한다. 사용자데이터중계(UDR)는 다운링크 사용자데이터 또한 무선네트워크제어기(RNC2)로 보낸다.

다음으로, 집합제어기능(SCF/RNC2)은 무선네트워크제어기(RNC1)의 집합제어기(SC/RNC1)에게, 무선네트워크제어기(RNC2)의 활동집합에서의 기지국들의 파일럿신호들의 매개변수들(이를테면 시간기준 및 사용된 스크램블링 및/또는 스프래딩 코드)을 보낸다. 무선네트워크제어기(RNC1)에서의 집합제어기(SC/RNC1)는 단말기에게 새로운 활동집합의 매개변수들을 보낸다.

그 후에 무선네트워크제어기(RNC2)에서의 매크로다이버시티결합지점(MDCP/RNC2)은 새로운 활동집합(AS/RNC2)으로 전송을 시작한다. 이는 집합제어기능(SCF)을 통해 앵커-RNC기능(ARNC)F에게 확인된다.

끝으로, 앵커기능(ARNCF)은 무선네트워크제어기에게, 단말기의 집합제어기( SC/RNC1), 매크로다이버시티제어기(MDC/RNC1) 및 매크로다이버시티결합지점(MDCP/RNC1)을 제거할 것과, 무선네트워크제어기들 및 기지국들간의 단말기에 특유한 고정 베어러들과 가능한 남아있는 무선경로예약들을 해제할 것을 요청할 것이다. 다르게는, 앵커제어기는 무선네트워크제어기(RNC1)에게 무선네트워크제어기(RNC1)의 활동집합을 외부후보집합(ESC)로 바꿀 것을 요청할 것이다. 이것이 확인 완료되면, 인터-RNC핸드오버는 완료된다.

위에서 논의한 예에서, 외부후보집합(ESC)의 빈도는, CDMA시스템에 전형적인, 재사용 1로 컴파일되어, 외부후보집합은 적절한 후보집합과 동일한 빈도를 갖는 것으로 가정하였다. 그러나 외부후보집합을 다른 빈도로 성립시키는 것이 가능하다. 이때, 오직 하나의 후보집합의 활동집합(AS)이 사용되어질 수 있다. 매크로다이버시티결합이 다른 빈도들간의 유익한 해법이 아니었을지라도, 이 실시예는 위에서 언급된 원리들에 따라 후보집합(AS)을 새로운 후보집합(AS')으로 변경하는 것을 여전히 용이하게 한다.

본 발명의 응용들

본 발명은 수많은 응용들에 관련하여 사용될 수 있다. 이러한 응용들은 예를 들면 데이터베이스검색서비스들, 데이터다운로딩, 화상회의, 통신네트워크로부터의 "주문형(on-demand)"데이터구매, 웹브라우징 등을 포함하여 인터넷에서의 월드와이드웹서비스들의 사용을 포함한다.

전술한 실시예들은 당연히 본보기이고 발명을 제한하지는 않는다. 예를 들면, 단말기는 이동국, 휴대형 단말기 또는 고정 단말기, 이를테면 무선 가입자 연결의 단말기를 포함할 것이다.

특히 인터-RNC핸드오버를 위한 외부후보집합의 창출은, 데이터통신이 다른 무선네트워크제어기 이를테면 앵커제어기를 통해 새로운 활동적인 기지국으로 라우트될 것인지에 무관하게 수행될 수 있음에 주의해야 한다.

본 발명에 따른 전술의 방법의 단계들은 위에서 주어진 것과는 다른 순서로 수행될 수도 있고 일부 단계들은 불필요한 것으로서 건너뛰어질 것이다.

위에서 무선네트워크가 CDMA시스템을 사용하는 실시예들이 논의되었다. 그러나, 본 발명은 CDMA시스템으로 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 TDMA시스템과 같은 다른 시스템들에서도 이용될 수 있음에 유념해야 한다.

도면들 및 상세한 설명에서 사용된 약어들의 리스트

CN 코어네트워크

GRAN 포괄무선접속네트워크

TDMA 시분할다중접속

CDMA 코드분할다중접속

TE 단말기장비

BS 기지국

nBS 새로운 기지국

oBS 이전의 기지국

BSC 기지국제어기

RNC 무선네트워크제어기

nRNC 새로운 무선네트워크제어기

oRNC 이전의 무선네트워크제어기

aRNC 앵커무선네트워크제어기

aRNCF 앵커무선네트워크제어기기능

bRNC 앵커RNC가 아닌 활동적인 무선네트워크제어기

UDR 사용자데이터중계

CS 후보집합

AS 활동집합

ECS 외부후보집합

ECSC 외부후보집합제어기

MDC 매크로다이버시티제어기

SC 집합제어기

SCF 집합제어기능

BBSL 경계기지국리스트

MDCP 매크로다이버시티결합지점

RI 무선경로정보

BI 베어러정보

ID 식별자

HO 핸드오버

ack 확인

업(up) 업링크

다운(down) 다운링크

req 요청

resp 응답

Claims

시스템 및 단말기간의 통신연결은 활동적인 무선 네트워크 제어기(RNC) 및 활동적인 기지국(BS)을 통해 성립되는 통신시스템에서 단말기(MS, TE) 및 통신시스템(CN, GRAN)간의 무선통신을 제어하기 위한 방법에 있어서, 적어도 하나의 제2의 무선 네트워크 제어기(621∼628)를 통해 상기 활동적인 무선 네트워크 제어기에 통신 연결이 지시되며, 시스템 및 단말기간의 통신시, 확산 코드 신호 조합이 상기 제 1 및 상기 적어도 하나의 제 2 무선 네트워크 제어기(MDC, MDCP)의 체인내에서 수행되도록 확산 코드 신호와 매그로다이버시티(macrodiversity)결합이 사용되며, 상기 적어도 하나의 제 2 무선 네트워크 제어기중 하나는 상기 연결의 데이터통신이 연결의 지속기간 동안 일어나는 앵커 무선 네트워크제어기(aRNC, RNC0), 또는 "앵커 제어기(anchor controller)"가 선택되며, 활동적인 무선 네트워크 제어기(bRNC, RNC1, RNC2)와의 통신은 상기 앵커 제어기를 통하여 지시되는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 선택단계는 연결을 준비하는 경우의 연결을 위해 본질적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 선택단계는 시스템구성에 관련하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 및 제 3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 통신은 앵커 제어기로부터 연쇄화(chaining)에 의하여 연결 동안에 성립된 새로운 무선 네트워크 제어기들로 지시되는(B2, B3) 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 및 제 3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 데이터 통신에 사용되는 무선 네트워크 제어기들의 수는 이전의 활동적인 무선 네트워크 제어기가 우회되어지도록 앵커 제어기 및 새로운 활동적인 무선 네트워크 제어기간에 새로운 라우트(route)를 결정함으로써 최소화되는(A2, A3) 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 무선네트워크제어기들간의 핸드오버는 핸드오버 동안의 신호통지가 이전의 무선네트워크제어기를 통해 지시되는 역방향 형태의 핸드오버인 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 무선네트워크제어기들간의 핸드오버는 핸드오버 동안의 신호통지가 새로운 무선네트워크제어기를 통해 지시되는 순방향 형태의 핸드오버인 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제1항 및 제 3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 통신시스템은 상기 확산 코드 결합이 상기 다른 앵커제어기(RNC0)에서 수행되도록 매크로다이버시티(macrodiversity)결합을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 및 제 3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 무선네트워크제어기들간의 핸드오버 이전에 외부후보집합이 성립되고 새로운 활동적인 무선네트워크제어기의 후보집합은 상기 외부후보집합에 근거하여 성립되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 및 제 3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 무선네트워크제어기들간의 핸드오버는 준비단계 및 실행단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 준비단계는 기지국을 활동집합에 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 실행단계는 활동적인 무선네트워크제어기 및 활동적인 기지국집합을 변경하기 위한 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 상기 실행단계는 적어도 두 개의 무선네트워크제어기들 및 이것들의 기지국집합들을 활동적인 것으로 유지하기 위한 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서, 활동적인 무선네트워크제어기 및 기지국집합은 완전하게 이전되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1무선 네트워크 제어기 및 적어도 하나의 제2무선 네트워크 제어기들(RNC) 및 시스템(CN) 및 이러한 시스템에 연결된 단말기(TE)간의 통신 연결을 제공하기 위하여 상기 무선 네트워크 제어기에 연결된 기지국들(BS)을 포함하며, 상기 적어도 하나의 제 2 무선 네트워크 제어기(aRNC, RNC0)를 통하여, 활동적인 무선 네트워크 제어기(RNC, RNC1, RNC2)로 통신 연결을 지시하는 수단을 포함하는 통신 시스템에 있어서,

상기 시스템과 상기 단말기간의 통신시 확산 코드 신호와 매크로다이버시티 결합을 사용하기 위한 수단을 포함하며, 이러한 수단은 상기 제 1 및 상기 적어도 하나의 제 2 무선 네트워크 제어기의 체인에서 확산 코드 신호 조합을 수행하기 위한 수단(MDC, MDCP)을 포함하며,

상기 연결의 데이터통신이 연결의 지속기간 동안 일어나는 앵커 무선 네트워크제어기(aRNC, RNC0), 또는 "앵커 제어기(anchor controller)"로서 상기 적어도 하나의 제 2 무선 네트워크 제어기중 하나를 선택하기 위한 수단 및

상기 앵커 제어기를 통하여 활동적인 무선 네트워크 제어기(bRNC, RNC1, RNC2)와의 통신을 지시하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
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제17항에 있어서, 무선네트워크제어기들간의 핸드오버 이전에 외부후보집합을 창출하기 위한 수단 및 상기 외부후보집합에 근거하여 새로운 후보집합을 창출하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신시스템.
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연결동안에 적어도 다른 하나의 무선 네트워크 제어기(RNC1, RNC2)로 통신을 라우팅하기 위한 수단을 포함하는 통신 시스템에서의 무선 네트워크 제어기(RNC0)에 있어서,

확산 코드 신호와 통신하기 위한 수단,

매그로다이버시티 확산 코드/신호 구성성분을 독립적으로 또는 채인내에서 적어도 하나의 제 2 무선 네트워크 제어기와 함께 결합시키기 위한 수단(MDC, MDCP),

상기 무선네트워크 제어기가 연결 지속동안에 상기 연결의 데이터 통신을 전달하는 앵커 기능을 실현하기 위한 수단(ARNCF) 및

상기 무선 네트워크 제어기(RNC0)를 통하여 다른 활동적인 무선 네트워크 제어기(RNC1, RNC2)와의 통신을 지시하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 제어기.
제21항에 있어서, 다른 네트워크제어들에 대한 라우팅에 관한 정보를 저장하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 캡슐화된 핸드오버메시지들을 셀룰러네트워크의 코어네트워크를 통해 다른 무선네트워크제어기로 보내고 그로부터 수신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 핸드오버메시지들 및 사용자데이터를, 두 개의 무선네트워크제어기들간의 케이블 또는 무선 링크와 같은 물리적인 연결을 통해 다른 무선네트워크제어기로 보내고 그로부터 수신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 핸드오버메시지들 및 사용자데이터를, 상기 무선네트워크제어기들 둘 다에 연결된 기지국을 통해 다른 무선네트워크제어기로 보내고 그로부터 수신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 핸드오버메시지들 및 사용자데이터를, 코어네트워크의 활동적인 프로토콜로 독립적으로 통신함으로써 셀룰러시스템의 코어네트워크를 통해 다른 무선네트워크제어기로 보내고 그로부터 수신하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제26항에 있어서, 상기 앵커기능을 실현하기 위한 수단(ARNCF)은 앵커제어기 및 활동적인 무선네트워크제어기간에 논리적인 인터-RNC연결들을 창출하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
삭제
제26항에 있어서, 앵커기능을 실현하기 위한 상기 수단에 의한 지시에 근거하여 다른 무선네트워크제어기로 사용자데이터를 중계하기 위한 수단 (UDR)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 무선네트워크제어기(aRNC) 및 단말기(TE)간의 데이터통신을 제어하기 위한 논리적인 링크제어부(LLC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제30항에 있어서, 단말기 및 무선네트워크제어기간에 논리적인 링크제어부 (LLC)의 메시지들을 제어하고 종료시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제30항에 있어서, 단말기 및 코어네트워크간에 논리적인 링크제어부(LLC)의 메시지들을 중계하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제31항에 있어서, 단말기 및 무선네트워크제어기간의 논리적인 링크제어부의 제1메시지들을 제어 및 종료하기 위한 수단과, 단말기 및 코어네트워크간의 제2메시지들을 중계하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 동일하거나 다른 무선네트워크제어기의 논리적인 링크제어부(LLC)를 제어하기 위한 수단(UDR)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 집합제어기능(SCF)을 실현하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
삭제
제21항 또는 제22항에 있어서, 매크로다이버시티(macrodiversity)확산코드를 독립적으로 결합하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 매크로다이버시티(macrodiversity)확산코드/매크로다이버시티(macrodiversity)신호성분들을 결합하기 위한 상기 수단은 순간적으로 가장 강한 전송연결을 선택하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 매크로다이버시티(macrodiversity)확산코드/매크로다이버시티(macrodiversity)신호성분들을 결합하기 위한 상기 수단은 적어도 두 개의 전송경로들의 신호들을 결합함으로써 신호를 생성하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 내지 제22항에 있어서, 패킷전송에서, 각각의 패킷전송을 위해 개별적으로 무선경로를 선택하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제40항에 있어서, 각각의 패킷전송을 위해 하나의 무선경로를 정확히 선택하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
삭제
제21항 또는 제22항에 있어서, 외부후보집합을 성립하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제43항에 있어서, 경계기지국리스트를 생성하기 위한 수단과, 상기 경계기지국리스트에 근거하여 외부후보집합을 성립하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제43항에 있어서, 외부후보집합을 후보집합으로 바꾸기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제43항에 있어서, 무선네트워크제어기(RNC) 및 단말기(TE)간의 통신을 제어하기 위한 논리적인 링크제어부(LLC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 집합제어기(SC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 외부후보집합제어기(ECSC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 매크로다이버시티(macrodiversity)제어기(MDC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 매크로다이버시티(macrodiversity)결합지점(MDCP)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
제21항 또는 제22항에 있어서, 앵커 및/또는 활동모드에서 데이터암호화 또는 접속제어 스크램블링을 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선네트워크제어기.
삭제
제 1항 및 제 3항 내지 제 4항중 어느 한항에 있어서, 상기 매그로다이버시티 결합은 연속적인 무선 네트워크 제어기(RNC1, RNC2)에서 개별적으로 수행되며, 최종 신호 조합은 다른 앵커 제어기(RNC0)에서 완료되는 것을 특징으로 하는 방법.