KR100821176B1 - 주파수 대역간 핸드오버 방법 및 장치 - Google Patents

주파수 대역간 핸드오버 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주파수 대역 간 핸드오버 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 다중 주파수 대역 환경을 구비한 이동 통신 시스템에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법은 상기 이동 통신 단말의 접속에 이용하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 상기 제1 임계값을 초과하는 경우, 상기 모든 주파수 대역의 총 송신 전력 이득의 평균값을 산출하는 단계, 상기 산출된 총 송신 전력 이득의 평균값에서 각 주파수 대역 별로 계산된 총 송신 전력 이득을 차감하여 각 주파수 대역 별로 상응하는 전력 이득 차이를 산출하고, 상기 전력 이득 차이 중 상기 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값을 초과하는 지 판단하는 단계, 상기 판단 결과, 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이와 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이를 비교하는 단계 및 상기 비교 결과, 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이보다 큰 경우, 다른 주파수 대역으로 핸드 오버하는 단계를 포함할 수 있다.
핸드오버

Description

주파수 대역간 핸드오버 방법 및 장치{Method and Apparatus for Handover between Frequency Allocation}
도 1은 종래의 이동 통신 시스템 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역간 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2은 본 발명의 바람직힌 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법의 순서도.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법의 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 이동 통신 단말 120: 기지국(노드 B)
140: 기지국 제어기(RNC) 150: 코어 네트워크
본 발명은 주파수 대역 간 핸드오버 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 이동 통신 시스템에서 주파수 대역간 용량을 고르게 분포시켜 자원을 효율적으로 운용하는 이동 통신 시스템에서 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법에 관한 것이다.
이동통신 서비스는 1980년대 후반부터 서비스되기 시작한 아날로그 셀룰러 방식의 AMPS(Advanced Mobile Phone Service)에서 제공하는 낮은 품질의 음성 통화 위주의 제 1세대 이동통신 서비스로부터 시작하여 지속적으로 발전하고 있다.
제 2세대 이동통신 서비스에서는 디지털 셀룰러 방식의 GSM(Global System for Mobile), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access) 등에서 제공하는 향상된 음성 통화 및 저속(14.4 Kbps) 데이터 서비스가 가능하였다.
또한, 제 2.5세대 이동통신 서비스에서는 GHz대의 주파수 확보와 더불어 전세계적으로 사용이 가능한 PCS(Personal Communication Service)가 개발되어 향상된 음성 통화 및 저속(144 Kbps)이지만 데이터 서비스도 가능하게 되었다. 제 2.5세대까지의 이동통신 서비스를 위한 이동 통신망에는 사용자 단말기, 기지국 전송기, 기지국 제어기, 이동 교환국, 홈 위치 등록기(HLR : Home Location Register), 방문자 위치 등록기(VLR : Visitor Location Register) 등의 각종 통신 장비가 설치되어 있다.
제 3세대 이동통신 서비스는 3GPP(Generation Partnership Project)가 주축이 되어 제안한 비동기 방식의 이동 통신 시스템과 3GPP2가 주축이 되어 제안한 동기 방식의 CDMA-2000 시스템으로 분류되어 제공되고 있다. 특히, 이동 통신 시스템은 IMT-2000에서 권고하는 무선 프로토콜로서 전세계적으로 많은 통신 서비스 사업자가 서비스를 제공하고 있거나 서비스 제공을 준비하고 있다.
이동 통신 시스템은 높은 통화 품질을 가지고, 대역 확산 방식을 사용하고 있어 많은 양의 데이터 전송에도 적합하다는 장점을 갖는다. WCDMA 통신 방식은 음성 코딩을 위해서 AMR(Adaptable Multi-Rate)을 채택하였고, 사용자가 시속 100 Km 정도의 속도로 움직이더라도 통화가 가능할 정도의 높은 이동성을 지원한다. 또한, WCDMA 통신 방식은 가장 많은 국가들이 채택하고 있고, 우리나라, 유럽, 일본, 미국, 중국 등의 많은 기관들이 구성한 3GPP에서 WCDMA를 위한 기술 스펙(Spec)을 지속적으로 발전시켜 나가고 있다.
일반적으로, 서비스 제공자 또는 네트워크 운영자는 통신 시스템의 무선 네트워크를 통해 여러 멀티미디어 데이터 및/또는 음성 통신 서비스를 상이한 사용자에게 제공한다. 이러한 데이터 및/또는 음성 통신 서비스를 제공하기 위해서, 이들 제공자 또는 운영자는 시스템 용량 또는 처리량을 포함한 무선 자원을 관리한다.
이동 통신 단말은 하나 이상의 기지국을 통해 통신 시스템 및 다른 상호 접속된 무선 원격 통신 시스템에 접근할 수 있다. 기지국에 의해 커버되는 각각의 영 역을 일반적으로 셀이라 한다. 각각의 기지국은 셀을 커버하기에 충분한 사전 선택 파일럿 전력 레벨에서 송신하도록 설정된다. 파일럿 채널은 다운링크로 브로드캐스트(broadcast)하여 셀 식별 및 수신 레벨 측정을 가능하다.
이동 통신 단말은 하나의 기지국 및 다른 기지국 간에 통신함으로써 무선 통신 시스템과의 통신을 관리한다. 이동 무선 단말은 가장 가까운 기지국, 가장 강한 신호를 가진 기지국, 통신을 수신하기에 충분한 용량을 가진 기지국 등과 통신할 수 있다. 예를 들어, 이동 통신 단말은 하나의 셀에서 다른 셀로 이동하며, 이동 통신 서비스를 받는데, 이러한 셀 변화 또는 전이 과정을 일반적으로 핸드오버라 한다.
도 1은 종래의 이동 통신 시스템 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역간 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 단계 S110에서 기지국(노드 B)에서 여러 개의 주파수 대역(Frequency Allocation)별 총 송신 전력를 측정한다.
단계 S120에서 측정된 총 송신 전력과 미리 설정된 임계값을 비교한다.
단계 S130 및 단계 S140에서 측정된 총 송신 전력이 미리 설정된 임계값보다 작은 경우에는 기존의 주파수 대역으로 유지하며, 측정된 송신 전력이 미리 설정된 임계값보다 높은 경우에는 신규 호에 대해 제2 주파수 대역으로 천이시켜 부하를 분산하고 있다.
종래의 여러 개의 주파수 대역을 사용하고 있는 이동 통신 시스템의 무선망 환경에서 특정 주파수 대역으로 가입자가 편중됨으로 인한 주파수 대역간 부하 불균형 문제를 해결하기 위해서는 주파수 대역간 가입자를 강제 분산하는 기능이 필요하다.
하지만, 기존 구현되어 있는 이동 통신 시스템 다중 주파수 대역 환경에서 가입자 분산 기능은 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 무선망 부하에 대해서만 과부하 판단 기준으로 고려하기 때문에 천이할 주파수 대역의 무선망 부하가 높을 경우에는 주파수 대역간 가입자 핸드오버에 따른 주파수 대역간 무선망 핸드오버의 효과를 거둘 수 없는 문제가 있었다.
또한, 종전의 주파수 대역간 핸드오버 방법은 호가 설정되는 주파수 대역에 대해 기지국(노드 B)이 보고하는 송신 전력만을 측정하여 미리 설정된 임계값을 초과할 경우 그 이후 설정되는 호에 대해 다른 주파수 대역으로 설정해주었다. 하지만, 상술한 설정 방법은 주파수 대역 핸드오버를 위해 주파수 대역 천이를 유도할 목표(Target) 주파수 대역에 대한 부하를 고려하지 않음에 따라, 만약 목표 주파수 대역의 부하도 마찬가지로 높은 경우 불필요한 주파수 대역 재천이를 유발할 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동 통신 시스템 다중 주파수 대역 환경에서 단말이 위치등록, 착발신호 설정, 상태 천이 등을 통하여 이동 통신 시스템의 무선망 자원을 할당 받고자 할 때, 주파수 대 역 별로 호를 균등하게 할당함으로써 효율적인 주파수 대역간 무선 자원관리를 하기 위한 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단말이 천이할 목표 주파수 대역의 부하를 고려하여 주파수 대역 핸드오버를 위한 주파수 대역 할당 후 핑퐁(Ping-pong) 현상으로 재 천이되는 현상을 방지하는 다중 주파수 대역환경에서 주파수 대역간 핸드오버 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 다중 주파수 대역 환경을 구비한 이동 통신 시스템에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법은 (a) 상기 주파수 대역 별 송신 전력 측정 정보를 이용하여 상기 주파수 대역별 총 송신 전력 이득을 계산하여 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 미리 설정된 제1 임계값을 초과하는 지 판단하는 단계, (b) 상기 판단 결과, 상기 이동 통신 단말의 접속에 이용하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 상기 제1 임계값을 초과하는 경우, 상기 모든 주파수 대역의 총 송신 전력 이득의 평균값을 산출하는 단계, (c) 상기 산출된 총 송신 전력 이득의 평균값에서 각 주 파수 대역 별로 계산된 총 송신 전력 이득을 차감하여 각 주파수 대역 별로 상응하는 전력 이득 차이를 산출하고, 상기 전력 이득 차이 중 상기 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값을 초과하는 지 판단하는 단계, (d) 상기 판단 결과, 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이와 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이를 비교하는 단계 및 (e) 상기 비교 결과, 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이보다 큰 경우, 다른 주파수 대역으로 핸드 오버하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 다중 주파수 대역 환경을 구비한 이동 통신 시스템에서 주파수 대역 간 핸드오버 장치는 상기 주파수 대역 별 송신 전력 측정 정보를 이용하여 상기 주파수 대역별 총 송신 전력 이득을 계산하여 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 미리 설정된 제1 임계값을 초과하는 지 판단하는 제1 임계값 초과 판단부, 상기 제1 임계값 초과 판단부에서 판단 결과, 상기 이동 통신 단말의 접속에 이용하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 상기 제1 임계값을 초과하는 경우, 상기 모든 주파수 대역의 총 송신 전력 이득의 평균값을 산출하는 평균값 산출부, 상기 평균값 산출부에서 산출된 총 송신 전력 이득의 평균값에서 각 주파수 대역 별로 계산된 총 송신 전력 이득을 차감하여 각 주파수 대역 별로 상응하는 전력 이득 차이를 산출하는 전력이득 산출부, 상기 전력이득 산출부에서 산출된 상기 전력 이득 차이 중 상기 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값을 초과하는 지 판단하는 제2 임계값 초과 판단부, 상기 제2 임계값 초과 판단부에서 판단 결과, 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이와 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이를 비교하는 전력 이득 차이 비교부 및 상기 전력 이득 차이 비교부에서 비교 결과, 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이보다 큰 경우, 다른 주파수 대역으로 핸드 오버하는 핸드오버 결정부를 포함할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호 를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 다양한 이동 통신 시스템에 적용될 수 있으나, 이하에서는 WCDMA(Wide Code Division Multi Access) 시스템을 위주로 설명하기로 한다.
도 2은 본 발명의 바람직힌 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 시스템이 개시되어 있다. 본 발명의 이동 통신 시스템은 데이터 및/또는 음성 통신을 지원하는 다른 시스템에 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
이동 통신 시스템은 하나 이상의 이동 통신 단말(100)이 기지국(노드 B)(120)를 포함하는 하나 이상의 기지국을 통해서 인터넷과 같은 데이터 네트워크 또는 공중 전화 시스템(PSTN)과 통신할 수 있다. 여기서, 데이터 네트워크는 인터넷 프로토콜(IP)을 따르는 데이터 네트워크와 같은 패킷 스위칭 데이터 네트워크일 수 있다.
이동 통신 단말(100)은 모바일 폰, PDA(Personal Digital Assistant), 랩탑 컴퓨터 등 다양한 디지털 전자기기 일 수 있으며, 기지국(노드 B)(120를 통하여 데이터 네트워크 및/또는 PSTN에 액세스할 수 있는 다른 장치를 포함하여, 다양한 형태의 장치를 취할 수 있다.
기지국(노드 B)(120)는 주파수 대역간 핸드오버를 위하여 기지국(노드 B)(120)의 주파수 대역 별 총 송신 전력을 측정한다. 여기서, 총 송신 전력은 미리 설정된 주기 동안 호를 송신하는 데 소비되는 총 전력을 말하며, 기지국(노드 B)의 Ec/Io(Energy of Carrier / Interference of Other's)일 수 있다. 기지국(노드 B)(120)의 다른 기능은 당업자에게 자명하므로 생략하기로 한다.
기지국 제어기(RNC, Radio Network Controller)(140)는 기지국(노드 B)(120)와 T1/E1 회선 또는 회로, ATM 가상 회로, 케이블, 광학 디지털 가입자 회선(DSL) 등과 같은 하나 이상의 접속에 의해 결합될 수 있다. 하나의 기지국 제어기(RNC)(140)가 개시되어 있지만, 다수의 기지국 제어기(RNC)(140)가 상당수의 기지국(노드 B)(120)와 결합되어 이용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 일반적으로, 기지국 제어기(RNC)(130)은 접속되어 있는 기지국(노드 B)(120)를 제어하며, 핸드오버 수행, 동작 시간 및 시스템 관리 서비스를 제공한다.
기지국 제어기(RNC)(140)는 셀 부하 기반의 주파수 대역간 핸드오버를 위하여 기지국(노드 B)(120)로부터 주파수 대역 별 송신 전력 측정 정보를 수신하여 각 주파수 대역별 부하를 측정한다. 기지국 제어기(RNC)(140)는 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역의 부하가 높다고 판단되는 경우, 기지국(노드 B)(120)의 모든 주파수 대역의 부하 평균값을 산출하고, 산출된 부하 평균값과 각 주파수 대역 별 부하의 차이를 이용하여 적합한 주파수 대역으로 핸드오버를 수행한다. 이에 대해서는 도 3 내지 도 5에서 더욱 상세히 설명하기로 한다. 기지국 제어기(RNC)(140)는 상술한 주파수 대역간 핸드오버 방법을 실행하는 있는 소프트웨 어와 같은 명령어를 저장할 수 있으며, 별도의 서버를 두어 상술한 방법을 적용할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
코어 네트워크(CN)(150)는 기지국 제어기(RNC)(140)와 T1/E1 회선 또는 회로, ATM 가상 회로, 케이블, 광학 디지털 가입자 회선(DSL) 등과 같이 다양한 형태를 취할 수 있는 접속(145)을 통해 결합될 수 있다. 일반적으로, CN(150)은 데이터 네트워크 및/또는 공중 전화 시스템(PSTN)에 대한 인터페이스로서 동작한다. CN(150)은 사용자 인증과 같은 여러 기능 및 동작을 수행하지만, CN(150)의 구조 및 동작에 대한 상세한 설명은 당업자에게 자명하므로 생략하기로 한다.
도 3는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3를 참조하면, 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 부하를 분산하기 위하여 모든 주파수 대역의 주파수 대역 별 총 송신 전력 이득이 계산된다. 주파수 대역 별 총 송신 전력 이득은 다음과 같은 식에 의해 계산될 수 있다.
[수학식1]
총 송신 전력 이득= 현재 송신 전력(Transmitted Carrier Power) / 최대 송신 가능 전력 (Maximum Tx Carrier Power) * 100
다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 부하는 미리 설정된 시간 동안 모든 주파수 대역 별 총 송신 전력 이득의 평균값을 계산하고, 이 값과 측정된 주파수 대역 별 총 송신 전력의 차이(이하 '전력 이득 차리'라 칭함)를 산출하여 미리 설정된 임계값(Threshold)과 비교하여 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 핸드오버는 만약 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 임계값(Threshold)을 초과하면, 일정 시간 주기 동안 위치등록, 발/착신 설정 호, 상태 천이 시도 호에 대해 총 송신 전력 이득이 작은 다른 주파수 대역으로 주파수 대역 간 핸드오버가 수행된다. 이에 대해서는 도 4 및 도 5에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법의 순서도이다.
단계 S410에서, 기지국 제어기(RNC)(Radio Network Controller)(140)에서 노드(Node) B(120)로부터 기지국(노드 B)(120)의 채널카드 모뎀으로부터 수집할 수 있는 공통 측정 보고 주기(Common Measurement Reporting Period)마다 NBAP(Node B Application Part) 공통 측정(Common Measurement)를 통해 측정된 주파수 대역 별 송신 전력(Transmitted Carrier Power) 측정 정보를 수신한다.
단계 S420에서, 기지국 제어기(RNC)(140)에서 기지국(노드 B)(120)로부터 공통 측정 보고(Common Measurement Report)를 통해 수신한 주파수 대역 별 송신 전력 측정 정보를 측정 필터 계수(Measurement Filter Coefficient)를 이용하여 보정 된 현재 송신 전력을 계산한다. 여기서, 측정 필터 계수를 이용한 현재 송신 전력의 보정은 다음 식에 의한다.
[수학식 2]
Fn = (1 - a) * Fn-1 + a * Mn
Fn: 필터링(Filtering) 계수를 반영하여 보정된 현재 송신 전력
Fn-1: 필터링 계수를 반영하여 보정된 바로 이전 송신 전력
Mn: 현재 측정된 값(여기서는 공통 측정 보고를 통해 수신한 송신 전력)
a: 1/2(k/2), k는 측정 필터 계수
단계 S430에서, 기지국 제어기(RNC)에서는 을 비교 주기(T주파수 대역) 마다 주파수 대역 별 총 송신 전력 이득을 산출한다. 여기서 총 송신 전력 이득은 도 3에서 앞서 설명한 바와 같이, 현재 송신 전력(Transmitted Carrier Power) 대 최대 송신 가능 전력(Maximum Tx Carrier Power)이 비율을 이용하여 계산될 수 있다. 이 때, 현재 송신 전력은 미리 설정된 시간 동안의 평균값일 수 있다.
단계 S440에서, 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용되는 설정된 주파수 대역의 송신 전력 이득이 핸드오버 기능 동작을 위한 제1 임계값을 초과하는 지 판단한다. 여기서, 주파수 대역간 핸드오버 기능 동작을 위한 제1 임계값을 정하는 이유는 주파수 대역별 송신출력 사용율이 낮은 경우(송신 전력 이득이 낮은 경우)에는 주파수 대역간 핸드오버의 의미가 크지 않기 때문에 주파수 대역간 단말기 천이를 발생시키지 않기 위함이다.
단계 S450에서, 만약 설정된 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 핸드오버 기능 동작을 위한 제1 임계값을 초과하는 경우에는 모든 주파수 대역의 총 송신 전력 이득의 평균값을 계산한다. 예를 들면, 이동 통신 단말(100)이 위치한 기지국(노드 B)(120)의 설정된 주파수 대역이 3개이고, 제1 주파수 대역의 송신 전력 이득= 60%, 제2 주파수 대역의 송신 전력 이득= 80 %, 제3 주파수 대역의 송신 전력 이득= 50%가 측정된 경우, 모든 주파수 대역 송신 전력 이득 평균= (60% + 80% + 50%) / 3 = 63.3%가 된다.
단계 S460에서, 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 큰 지 판단한다. 여기서, 전력 이득 차이는 모든 주파수 대역의 총 송신 전력 이득의 평균값에서 각 주파수 대역의 총 송신 전력 이득을 차감한 값을 나타낸다.
단계 S470 및 단계 S480에서, 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 큰 경우, 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역이 전력 이득 차이가 가장 낮은 주파수 대역이라면, 이동 통신 단말(100)은 다른 주파수의 주파수 대역으로 천이하지 않는다.
단계 S490에서, 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 크고, 단말 주파수 대역이 다른 주파수 대역과 비교하여 송신 전력 이득 차이가 가장 낮은 주 파수 대역이 아니라면, 가장 낮은 전력 이득 차이를 가진 다른 주파수 대역으로 천이하여 주파수 대역간 핸드오버를 수행한다. 여기서, 상술한 예에서 미리 설정된 제2 임계값 = 10% 이라고 가정하면, 각 주파수 대역 전력 이득 차이는 제1 주파수 대역의 전력이득 차이 = -3.3%, 제2 주파수 대역의 전력 이득 차이 = 16.7%, 제3 주파수 대역의 전력 이득 차이 = -13.3% 이다. 이러한 경우 핸드오버 타이머(Loadshare Timer)가 동작하는 동안 제2 주파수 대역에서 올라오는 위치등록 호, 착발신 호 또는 상태 천이 호에 대해 전력 이득 차이가 가장 낮은 제3 주파수 대역으로 천이하여 호를 할당하도록 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예의 위치 등록, 착 발신호, Cell-FACH(Forwarding Access Channel)상태에서 Cell-DCH(Dedicated Channel)상태로 천이에 대하여 다중 주파수 대역 환경에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법의 순서도로 도 4와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
단계 S560에서, 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 큰 지 판단한다. 여기서, 전력 이득 차이는 앞서 설명한 바와 같이, 모든 주파수 대역의 총 송신 전력 이득의 평균값에서 각 주파수 대역의 총 송신 전력 이득을 차감한 값을 나타낸다.
단계 S570 및 단계 S580에서, 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파 수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 큰 경우, 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역이 모든 주파수 대역과 전력 이득 차이를 비교하여 가장 낮은 주파수 대역이라면, 다른 주파수의 주파수 대역으로 천이하지 않고 동일한 주파수 대역에서 주기적으로 위치 등록을 하거나, 착 발신 호를 처리한다.
단계 S590에서, 송신 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 크고, 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역이 모든 주파수 대역과 주파수 대역 송신 전력 이득 차이를 비교하여 가장 낮은 주파수 대역이 아니라면, 가장 낮은 송신 전력 이득 차이를 가진 다른 주파수 대역으로 천이하여 위치 등록 및 착 발신호를 처리한다.
또한, 단계 S575 및 단계 S585에서 단말이 Cell-FACH(Forwarding Access Channel) 상태에서 Cell-DCH(Dedicated Channel)상태로 천이하는 상태인 경우에는 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 큰 지 판단하고(S575), 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 크고, 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역이 전력 이득 차이가 가장 낮은 주파수 대역이라면, 다른 주파수 대역으로 천이하지 않고 동일 주파수 대역에서 Cell-FACH(Forwarding Access Channel) 상태에서 Cell-DCH(Dedicated Channel)상태로 천이한다(S585).
단계 S595에서, 만약 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값보다 크고, 이동 통신 단말(100)이 접속에 이용하는 주파수 대역이 송신 전력 이득 차이가 가장 낮은 주파수 대역이 아니라면, 가장 낮은 주파수 대역 송신 전력 이득 차이를 가진 다른 주파수 대역으로 천이하고 Cell-FACH(Forwarding Access Channel) 상태에서 Cell-DCH(Dedicated Channel)상태로 천이한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 주파수 대역간 핸드오버 방법은 이동 통신 시스템 다중 주파수 대역 환경에서 이동 통신 단말이 위치등록, 착발신호 설정, 상태 천이 등을 통하여 이동 통신 시스템의 무선망 자원을 할당 받고자 할 때, 주파수 대역 별로 호를 균등하게 할당함으로써 효율적으로 주파수 대역간 무선 자원을 관리하는 효과가 있다.
본 발명은 이동 통신 단말이 천이할 목표 주파수 대역의 부하를 고려하여 주파수 대역 핸드오버를 위한 주파수 대역 할당 후 핑퐁(Ping-pong) 현상으로 재천이되는 현상을 방지하는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 다중 주파수 대역 환경을 구비한 이동 통신 시스템에서 주파수 대역 간 핸드오버 방법에 있어서,
    (a) 상기 주파수 대역 별 송신 전력 측정 정보를 이용하여 상기 주파수 대역별 총 송신 전력 이득을 계산하여 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 미리 설정된 제1 임계값을 초과하는 지 판단하는 단계;
    (b) 상기 판단 결과, 상기 이동 통신 단말의 접속에 이용하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 상기 제1 임계값을 초과하는 경우, 상기 다중 주파수 대역 환경에서 사용되는 모든 주파수 대역에 대한 총 송신 전력 이득의 평균값을 산출하는 단계;
    (c) 상기 산출된 총 송신 전력 이득의 평균값에서 각 주파수 대역 별로 계산된 총 송신 전력 이득을 차감하여 각 주파수 대역 별로 상응하는 전력 이득 차이를 산출하고, 상기 전력 이득 차이 중 상기 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값을 초과하는 지 판단하는 단계;
    (d) 상기 판단 결과, 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이와 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이를 비교하는 단계; 및
    (e) 상기 비교 결과, 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이보다 큰 경우, 다른 주파수 대역으로 핸드 오버하는 단계를 포함하는 주파수 대역간 핸드오버 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서
    상기 주파수 대역 별 송신 전력 측정 정보는 미리 설정된 시간 동안 기지국의 주파수 대역 별 총 송신 전력이 측정된 정보인 것을 특징으로 하는 주파수 대역간 핸드오버 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서
    상기 총 송신 전력 이득은 현재 송신 전력 대 최대 가능 송신 전력의 비율을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 주파수 대역간 핸드오버 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서
    상기 비교 결과, 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이보다 큰 경우, 다른 주파수 대역 중 전력 이득 차이가 가장 작은 주파수 대역으로 주파수간 핸드오버를 수행하는 것을 특징으로 하는 주파수 대역간 핸드오버 방법.
  5. 다중 주파수 대역 환경을 구비한 이동 통신 시스템에서 주파수 대역 간 핸드오버 장치에 있어서,
    상기 주파수 대역 별 송신 전력 측정 정보를 이용하여 상기 주파수 대역별 총 송신 전력 이득을 계산하여 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 미리 설정된 제1 임계값을 초과하는 지 판단하는 제1 임계값 초과 판단부;
    상기 제1 임계값 초과 판단부에서 판단 결과, 상기 이동 통신 단말의 접속에 이용하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 상기 제1 임계값을 초과하는 경우, 상기 다중 주파수 대역 환경에서 사용되는 모든 주파수 대역에 대한 총 송신 전력 이득의 평균값을 산출하는 평균값 산출부;
    상기 평균값 산출부에서 산출된 총 송신 전력 이득의 평균값에서 각 주파수 대역 별로 계산된 총 송신 전력 이득을 차감하여 각 주파수 대역 별로 상응하는 전력 이득 차이를 산출하는 전력이득 산출부;
    상기 전력이득 산출부에서 산출된 상기 전력 이득 차이 중 상기 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값을 초과하는 지 판단하는 제2 임계값 초과 판단부;
    상기 제2 임계값 초과 판단부에서 판단 결과, 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이와 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이를 비교하는 전력 이득 차이 비교부; 및
    상기 전력 이득 차이 비교부에서 비교 결과, 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이보다 큰 경우, 다른 주파수 대역으로 핸드 오버하는 핸드오버 결정부를 포함하는 주파수 대역간 핸드오버 장치.
  6. 다중 주파수 대역 환경을 구비한 이동 통신 시스템에서 주파수 대역간 핸드오버 방법을 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 전자 장치에 의해 판독될 수 있는 프로그램이 기록된 기록매체에 있어서,
    (a) 상기 주파수 대역 별 송신 전력 측정 정보를 이용하여 상기 주파수 대역별 총 송신 전력 이득을 계산하여 이동 통신 단말이 통신하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 미리 설정된 제1 임계값을 초과하는 지 판단하는 단계;
    (b) 상기 판단 결과, 상기 이동 통신 단말의 접속에 이용하는 주파수 대역의 총 송신 전력 이득이 상기 제1 임계값을 초과하는 경우, 상기 다중 주파수 대역 환경에서 사용되는 모든 주파수 대역에 대한 총 송신 전력 이득의 평균값을 산출하는 단계;
    (c) 상기 산출된 총 송신 전력 이득의 평균값에서 각 주파수 대역 별로 계산된 총 송신 전력 이득을 차감하여 각 주파수 대역 별로 상응하는 전력 이득 차이를 산출하고, 상기 전력 이득 차이 중 상기 이동 통신 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 미리 설정된 제2 임계값을 초과하는 지 판단하는 단계;
    (d) 상기 판단 결과, 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이와 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이를 비교하는 단계; 및
    (e) 상기 비교 결과, 상기 단말이 접속에 이용하는 주파수 대역의 전력 이득 차이가 다른 주파수 대역의 전력 이득 차이보다 큰 경우, 다른 주파수 대역으로 핸드오버하는 단계를 포함하는 주파수 대역간 핸드오버 방법을 실행하는 프로그램이 기록된 기록매체.
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