KR100895173B1 - 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서의 핸드오버 방법 및장치 - Google Patents

디지털 멀티미디어 방송 시스템에서의 핸드오버 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프레임 슬라이싱 방식을 이용한 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템에서 핸드오버를 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 프레임 그룹 헤더와 각각 해당 서비스의 신호 프레임들을 포함하는 프레임 그룹을 통해 서로 다른 주파수들을 사용하여 방송 데이터를 송수신하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템에서 단말기는, 서빙 주파수에서 제1 프레임 그룹 헤더를 수신하여 원하는 서비스의 버스트 도착 시간을 확인하고, 상기 버스트 도착 시간에 따라 상기 서빙 주파수에서 상기 원하는 서비스의 버스트를 수신한 이후, 상기 탐색 주파수에서 신호 프레임을 수신한다. 상기 탐색 주파수에 대한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간은 상기 수신한 신호 프레임을 이용하여 산출되며, 상기 상대 시작 시간에 따른 최근접 헤더 도착 시간에 도달할 때까지 상기 단말기의 전원은 오프된다. 상기 최근접 프레임 헤더 도착 시간에 도달하면, 상기 단말기는 상기 탐색 주파수에서 제2 프레임 그룹 헤더를 수신하고, 상기 서빙 주파수로 복귀하여 상기 원하는 서비스의 다음 버스트 도착 시간까지 전원을 오프한다. 이러한 본 발명은, DMB 셀들간에 효과적으로 핸드오버를 처리하여 단말기의 전력을 절감하고, 서비스 위치 충돌에 관계없이 핸드오버를 성공적으로 처리할 수 있다.
Figure R1020050080979
DMB, DMB-T, DVB-T, FRAME SLICING, TIME SLICING, HANDOVER, FRAME GROUP HEADER

Description

디지털 멀티미디어 방송 시스템에서의 핸드오버 방법 및 장치{HANDOVER METHOD AND APPARATUS FOR DIGITAL MULTIMEDIA BROADCASTING SYSTEMS}
도 1은 디지털 멀티미디어 방송 시스템의 타임 슬라이싱을 설명하기 위한 도면.
도 2는 디지털 멀티미디어 방송 시스템의 타임 슬라이싱에 의한 핸드오버 흐름도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DMB-H의 프레임 구조를 도시한 도면.
도 4는 프레임 슬라이싱 방식을 이용한 프레임 그룹의 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동기된 셀들에서 프레임 슬라이싱에 의한 핸드오버 절차를 보인 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동기되지 않은 셀들에서 프레임 슬라이싱에 의한 핸드오버 절차를 보인 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동기된 셀들에서의 핸드오버 절차를 나타낸 흐름도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동기되지 않은 셀들에 서의 핸드오버 절차를 나타낸 흐름도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DMB 수신기의 개념적 구조를 나타낸 블록도.
본 발명은 디지털 멀티미디어 방송 시스템에 관한 것으로서, 특히 프레임 슬라이싱 방식을 이용한 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 핸드오버를 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재 디지털 방송은 지역별로 다양한 기술을 기반으로 표준화가 진행되고 있다. 일례로 중국에서 거론된 방송 표준으로는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)-T(Terrestrial)와 고급 디지털 TV 방송 지상파 전송 시스템(ADTB(Advanced Digital Television)-T), 그리고 디지털 비디오 방송 지상파 전송 시스템(DVB(Digital Video Broadcasting)-T) 등이 있다.
DMB 서비스는 전송매체에 따라 지상파 DMB(DMB-T)와 위성 DMB(S-DMB)로 구분된다. 세계적으로 유럽은 지상파 DMB 위주로 서비스가 전개되고 있으며, 미국은 위성 DMB가 주도권을 잡고 있다. 한편, 극동 아시아 지역에서는 이동TV 서비스를 포함한 멀티미디어 서비스가 세계 최초로 제공될 예정이다. DMB-T 전송 시스템은 고 정 단말기나 휴대 및 이동 단말기에 적합하지만, 보다 휴대용 기기에 적합하도록 자체의 무게를 줄여야 하고 배터리 소모를 줄일 필요가 있다.
지상파 시스템과 비교해 볼 때, 휴대용 시스템의 주요 요구 조건은 다음과 같다.
첫 번째는, 전력 절약(Power saving)이다. 이동식 휴대용 단말기는 무선 주파수 및 기저대역 처리 시 요구되는 전력 소비량이 점진적으로 감소한다. 그러나, 이동식 휴대용 단말기에서 부가 수신기의 평균 전력 소비량은 이보다 더 적어야 한다. 이는 소형화된 환경에서는 배터리 용량이 한정되고 열 분산(Heat dissipation)이 어렵기 때문이다. 미래에 이동식 휴대용 단말기에 신기술이 도입되면, 요구되는 전력 소비량 감소가 90%로까지 높아질 수 있다.
두 번째는, 부드럽고 끊김없는 서비스 핸드오버(Smooth and seamless service handover)이다. DMB-T 다중 주파수망(Multi Frequency Network; 이하 MFN이라 함)에서 이동 수신을 위해, 현재 주파수의 수신 품질이 너무 낮을 때는 다른 주파수로 핸드오버 할 필요가 있다. DMB-T는 끊김없는 핸드오버 기능을 포함하지 않기 때문에, 주파수를 변환하게 되면 서비스 중단(Service interruption)이 일어난다. 또한, 수신기는 가능한 다른 주파수들을 스캔하여 그 중 어떤 주파수가 최상 또는 충분한 수신 품질을 제공하는지 알아낸다. 이를 위해 수신기가 별도의 RF(Radio Frequency)단을 구비하지 않으면, 주파수를 스캔할 때마다 중단이 일어나게 된다. 반면, 별도의 RF부를 구비할 경우에는 수신기의 가격이 상승하게 된다. 따라서, 별도의 RF단을 구비하지 않고도 끊김없이 핸드오버하고 끊김없이 대체 주 파수를 스캐닝할 필요가 있다.
세 번째는, 이동 단일 안테나 수신을 위한 무선주파수 성능(RF performance for mobile single antenna reception)이다. 무선 신호의 수신을 위해 요구되는 반송파 대 노이즈 비율(Carrier-to-Noise ratio; 이하 C/N이라 함)은 일반적으로 네트워크 비용에 상당한 영향을 주며, 특히 높은 수신 속도로 우수한 서비스 품질(Quality of Service : QoS)의 서비스를 수신할 수 있는지에 영향을 끼치는 중요한 파라메타(Parameter)이다.
DVB 전송 시스템은 주로 10Mbps 이상의 비트율을 제공한다. 이는 시분할 다중화(Time Division Multiplexing; 이하 TDM이라 함) 기반의 방식을 도입하여 DVB 수신기의 평균 전력 소비량을 상당히 줄일 수 있게 해준다. 이러한 방식을 타임 슬라이싱 방식이라 한다. 타임 슬라이싱 방식의 개념은, 데이터가 계속적으로 전송될 경우 요구되는 비트율에 비해 상당히 높은 비트율을 이용하여 버스트 내에서(In bursts) 데이터를 전송하는 것이다. 다음 버스트의 시작까지의 상대적인 시간은 Δt(델타-t)로 표시된다.
도 1은 타임 슬라이싱을 설명하기 위한 도면이다. 도시한 바와 같이, 단말기(100)는 제1 주파수(F1)를 운영하는 제1 셀(이하 F1 셀이라 칭함)(102)과 제2 주파수(F2)를 운영하는 제2 셀(이하 F2 셀이라 칭함)(104) 및 제3 주파수(F3)를 운영하는 제3 셀(이하 F3 셀이라 칭함)(106)의 중첩 영역에 위치한다. 각 셀들(102 내지 106)은 각자의 주파수에서 제공 가능한 서비스들을 TDM 방식으로 전송하며, 동일한 서비스의 버스트들은 소정 주기로 반복된다. 여기서 각 셀들(102 내지 106)에서 전 송하는 서비스들은 서로간에 동기되지 않을 수 있다.
F1 셀(102)에서 서비스 A를 수신하고 있는 단말기(100)는, 서비스 A의 버스트들 사이에는 기본 스트림(Element Stream; 이하 ES라 함)의 데이터가 전송되지 않기 때문에, 도 1과 같이 다른 ES들이 다른 방식으로 할당된 비트율을 이용할 수 있게 된다. 이를 통해 단말기(100)는 요청된 서비스의 버스트를 수신하는 동안의 아주 짧은 시간만 활성화되어 있다. 이동식 휴대용 단말기(100)가 좀 더 낮은 고정 비트율을 요구하는 경우, 그러한 비트율은 수신된 버스트를 버퍼링하여 제공될 수 있다.
적절한 전력 절감 효과를 얻기 위해서, 버스트 비트율은 제공되는 서비스의 고정 비트율의 최소 10배가 되어야 한다. 예컨대, 350Kbps 스트리밍 서비스에서 버스트의 경우 4Mbps의 비트율이 요구된다. 버스트 비트율이 고정 비트율의 2배가 되는 경우 이는 50%의 전력 감소를 얻을 수 있으며, 이는 앞서 언급한 90%의 전력 감소에 훨씬 못 미친다.
전력 소비는 타임 슬라이싱 방식의 듀티 사이클에 따라 달라진다. 전력 소비량 추정은 MPE-FEC(Multi-Protocol Encapsulation - Forwarding Error Coding)로 인한 전력 소비량의 증가뿐만 아니라, 듀티 사이클을 고려한다. 그 결과 0.13μm 기술을 이용한 2mW의 부가 전력 소비 및 MPE-FEC을 위한 0.18μm 기술을 이용한 1mW의 부가 전력 소비가 추정된다.
이러한 전력 소비량 추정은 모든 RS(Reed-Solomon) 코드워드가 항상 디코딩 된다는 것을 가정하였다는 점에 주의해야 한다. 그러나, MPEG(Moving Picture Experts Group)-2 전송 스트림(Transport Stream; 이하 TS라 함)은 이미 정확하며 MPEG-FEC 디코딩이 필요 없기 때문에, 정상적인 수신(특히 저속 수신) 환경에서 대부분의 시간 동안에는 RS 디코딩이 이용되지 않는다. MPE-FEC가 사용된다고 해도 수신된 버스트의 서브세트 동안만 이용된다. 따라서, 복합적인 수신 환경(실제 사용자 환경)에서, MPE-FEC는 아주 가끔 2mW의 부가 전력을 소비하며, 배터리 시간에 끼치는 영향은 무시해도 좋을 것이다.
타임 슬라이싱 방식은 오프 시간(Off time) 동안 인접 셀들(adjacent cells)을 모니터링하기 위해 수신기를 사용할 수 있도록 한다. 오프 시간 동안 TS 간의 스위칭을 통해, 서비스 수신이 중단되지 않는다. 적절한 조치를 통해, 특정 IP 스트림의 버스트가 인접한 셀들 사이에서 동기화되어 수신기가 인접 셀에 동조되고 데이터 손실 없이 계속적으로 IP 스트림을 수신할 수 있다. 타임 슬라이싱 방식은 이동식 휴대 단말기에서의 전력 소비 감소를 목표로 한다.
따라서, 타임 슬라이싱이 단말기의 관점에서 최적화되어야 한다. 이러한 선택은 수신기의 수가 송신기의 수 보다 훨씬 많기 때문에, 수신기 상에서의 실행이 최적화되어야 한다는 DVB 채택 규칙을 따른다. 또한, 통상적으로 네트워크 측에서의 실행 비용이 단말기 측에서의 비용에 비해 덜 중요하다. 타임 슬라이싱은 오프 타임 중에 수신기가 인접 셀들을 감시하는 것을 가능하게 지원한다. 오프 주기 중에 전송 스트리밍 간의 스위칭을 이루는 것으로 서비스의 수신은 중단되지 않는다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 단말기(100)는 F1(102)에서 서비스 A를 수신하지만 품질이 떨어진다. 그러면 단말기(100)는 서비스 A의 버스트들(110) 사이의 오프타임들(112, 114)에서 다른 주파수, 즉 F2 및 F3을 탐색한다. 이때 제1 오프타임(110)에서는 F2를 탐색(listen)하며, 제2 오프타임(114)에서는 F3을 탐색한다. 단말기(100)는 제1 및 제2 오프타임(112, 114) 중에 단말기는 F2 셀(104)과 F3 셀(106)을 각각 탐색하고 탐색 결과들을 서로 비교하여, 가장 좋은 셀로 스위칭한다.
도 2는 타임 슬라이싱에 의한 핸드오버 흐름도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 202단계에서 단말기는 F1 셀에서 한 버스트의 서비스 A를 수신하고 있다. 여기서 F1 셀은 단말기의 서빙 셀이 된다. 상기 서비스 A의 버스트가 종료되어 제1 오프타임이 시작되면, 204단계에서 단말기는 F2 셀에서 서비스 A가 존재하는지 및 신호 품질을 탐색한다. 도 1의 경우 F2를 위한 제1 오프타임(112)에서는 서비스 B, C, D, E, F가 탐색된다. 서비스 A의 탐색에 성공하면 206단계에서 단말기는 이러한 정보를 저장한 후 F1 셀로 복귀하고, 서비스 A의 다음 버스트가 시작하기까지 파워오프한다. 208단계에서 단말기는 서비스 A의 버스트를 수신한다.
서비스 A의 버스트가 종료되어 제2 오프타임이 시작되면, 210단계에서 단말기는 F3 셀에서 서비스 A가 존재하는지 및 신호 품질을 탐색한다. 도 1의 경우 F3을 위한 제2 오프타임(114)에서는 서비스 D, E, F, A가 탐색된다. 서비스 A의 탐색에 성공하였으므로 212단계에서 단말기는 이러한 정보를 저장한 후 F1 셀로 복귀하고, 서비스 A의 다음 버스트가 시작하기까지 파워오프한다. 214단계에서 단말기는 서비스 A의 할당된 시간에서 버스트를 수신한다. 서비스 A의 버스트들 사이에서 F1 셀을 제외한 모든 인접 셀들의 주파수 검색이 완료되면, 216단계에서 단말기는 서비스 A를 수신하기 위한 인접 셀들의 신호 품질들을 상호 비교하여 최적 셀을 선택하고, 서비스 A를 수신하기 위하여 상기 선택된 최적 셀로 스위칭한다.
상기된 바와 같이 동작하는 종래 기술에 의한 타임 슬라이싱 방식에 있어서는 다음과 같은 문제들이 있다.
첫 번째로, 다른 셀을 탐색할 때 단말기는 원하는 서비스를 찾을 때까지 파워 온 될 필요가 있다.
두 번째로, 서비스 버스트의 위치는 타임 슬라이싱에서 조사 결과에 영향을 준다. 도 1을 참조하면, F1에서 서비스 A의 수신 품질이 저하되고 있다. 제1 오프타임 중에 단말기는 F2를 듣지만, F2에서 서비스 A의 위치는 F1과 동일하기 때문에 단말기는 서비스 A를 발견할 수 없고 F1로 회귀한다. 그래서 F2에서의 서비스 품질이 최선이어도 단말기는 F2를 찾지 못한다. 인접 셀에서 동일한 시간으로 서로 다른 여러 시간 슬라이스를 통해 동일한 서비스가 전송되도록 하기 위해서는, 서비스의 헤드엔드에서 신중한 동기화를 수행하여야 한다는 부담이 존재한다.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, DMB-H 시스템에서 프레임 슬라이싱에 기초하여 DVB 시스템의 서비스 핸드오버 결함을 극복하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 전력 소비를 줄일 수 있으며, 부드럽고 끊김없는 서비스 핸드오버를 제공할 수 있는 디지털 멀티미디어 방송시스템의 송수신 장치와 송수신 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 프레임 그룹 헤더와 각각 해당 서비스의 신호 프레임들을 포함하는 프레임 그룹을 통해 서로 다른 주파수들을 사용하여 방송 데이터를 송수신하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템의 핸드오버 방법은, 서빙 주파수에서 제1 프레임 그룹 헤더를 수신하여 원하는 서비스의 버스트 도착 시간을 확인하고, 상기 버스트 도착 시간에 따라 상기 서빙 주파수에서 상기 원하는 서비스의 버스트를 수신하는 과정과, 다음 헤더 도착 시간에 도달할 때까지 전원을 오프하는 과정과, 상기 다음 프레임 그룹 헤더 도착 시간에 도달하면 상기 서빙 주파수와 상이한 탐색 주파수에서 제2 프레임 그룹 헤더를 수신하여 상기 탐색 주파수로의 핸드오버에 필요한 상기 탐색 주파수의 서비스 정보를 획득하는 과정과, 상기 탐색된 주파수들의 신호 파워/품질을 상호 비교하여 최적의 주파수를 선택하고, 해당 획득된 서비스 정보를 이용하여 상기 선택된 주파수로 스위칭하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명에 따른 프레임 그룹 헤더와 각각 해당 서비스의 신호 프레임들을 포함하는 프레임 그룹을 통해 서로 다른 주파수들을 사용하여 방송 데이터를 송수신하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템의 핸드오버 방법은, 서빙 주파수에서 제1 프레임 그룹 헤더를 수신하여 원하는 서비스의 버스트 도착 시간을 확인하고, 상기 버스트 도착 시간에 따라 상기 서빙 주파수에서 상기 원하는 서비스의 버스트를 수신하는 과정과, 상기 원하는 서비스의 버스트를 수신한 이후, 상기 서빙 주파수와 상이한 탐색 주파수에서 신호 프레임을 수신하는 과정과, 상기 수신한 신호 프레임을 이용하여 상기 탐색 주파수에 대한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간을 산출하는 과정과, 상기 상대 시작 시간에 따른 최근접 헤더 도착 시간에 도달할 때까지 전원을 오프하는 과정과, 상기 최근접 헤더 도착 시간에 도달하면, 상기 탐색 주파수에서 제2 프레임 그룹 헤더를 수신하여 상기 탐색 주파수로의 핸드오버에 필요한 상기 탐색 주파수의 서비스 정보를 획득하는 과정과, 상기 제2 프레임 그룹 헤더를 수신한 이후 상기 서빙 주파수로 복귀하여 상기 원하는 서비스의 다음 버스트 도착 시간까지 전원을 오프하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명에 따른 프레임 그룹 헤더와 각각 해당 서비스의 신호 프레임들을 포함하는 프레임 그룹을 통해 서로 다른 주파수들을 사용하여 방송 데이터를 송수신하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템의 핸드오버 장치는, 무선 주파수(RF) 대역의 방송 신호를 수신하여 주파수 하향변환하고 상기 수신된 방송 신호의 파워/품질을 평가하는 RF부와, 상기 주파수 하향변환된 신호를 복조 및 복호하여 정보 비트들을 출력하는 복조 및 복호기와, 상기 측정된 신호 파워/품질에 따라 핸드오버 명령을 발생하는 핸드오버 결정기와, 상기 핸드오버 명령이 발생되지 않은 경우, 상기 정보 비트들을 프레임 그룹 헤더와 신호 프레임으로 구별하고, 상기 프레임 그룹 헤더 혹은 상기 신호 프레임으로부터 얻은 상대 시간 정보에 따라서, 파워 온/오프를 제어하기 위한 제1 제어 명령을 상기 RF부로 출력하는 프레임 슬라이싱기와, 상기 핸드오버 명령이 발생된 경우 상기 제1 제어 명령과 함께 상기 프레임 그룹 헤더 혹은 상기 신호 프레임을 상기 프레임 슬라이싱기로부터 제공받으며, 상기 프레임 그룹 헤더에 포함된 서비스 정보 혹은 상기 신호 프레임에 포함된 신호 프레임 번호에 따라 헤더 도착 시간 및 원하는 서비스의 상대 시작 시간을 산출하여, 상기 산출된 상대 시작 시간에 따라 파워 온/오프를 제어하기 위한 제2 제어 명령을 상기 RF부로 출력하는 핸드오버 제어기를 포함한다.
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이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리 를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 주요한 요지는 DMB-T를 기반으로 하는 DMB-H(Handheld) 시스템에서, 프레임 슬라이싱에 기초하여 기존 디지털 방송 시스템의 서비스 핸드오버 결함을 극복하는 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DMB-H의 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 신호 프레임(Signal frame)(308)은, 프레임 바디(Frame body)인 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform) 블록(312)과 프레임 동기를 위한 보호구간(Guard Interval: GI)(310)으로 구성된다. 상기 GI(310)에는 PN(Pseudo Noise) 시퀀스가 놓여지며, GI 사이즈는 IDFT 블록의 1/4 또는 1/9이다. 상기 GI(310)에서는 강한 프레임 동기화를 위해 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조를 이용한다.
프레임 그룹(306)의 구간은 125ms이므로, 1초는 8개의 프레임 그룹으로 이루어진다. 프레임 그룹(306)의 각 신호 프레임(308)은 고유의 신호 프레임 번호(Signal Frame Number: SFN)를 갖고 있으며, 프레임 동기는 PN 시퀀스의 인코딩을 통해 획득된다. 프레임 그룹(306)의 첫 신호 프레임은 프레임 그룹 헤더(Frame group header)(314)이며, 상기 프레임 그룹의 제어를 위해 이용된다. 또한, 프레임 그룹(306)에는 완전한 MPEG2 TS 팩들이 존재한다.
슈퍼 프레임(Super frame)(304)은 480개의 프레임 그룹들로 이루어지며 1분간 지속된다. 슈퍼 프레임(304) 은 고유한 슈퍼 프레임 번호를 가지며, 프레임 그룹(306)의 각 신호 프레임 단위로서 인코딩된다. 캘린더 데이 프레임(Calendar day frame)(302)은 1440개의 슈퍼 프레임들로 구성되며, 기간으로서 자연일 단위로 주기적으로 반복된다. 선택된 시간에, 물리적 채널 프레임 구조는 리셋되고 새로운 캘린더 데이 프레임을 시작할 수 있다.
도 4는 프레임 슬라이싱 방식을 이용한 프레임 그룹의 구조를 도시한 것으로서, 도시한 바와 같이, 프레임 슬라이싱은 프레임 그룹에 포함된 서비스들에 대한 정보를 프레임 그룹 헤더를 이용하여 전송한다. 여기서 상기 서비스들에 대한 정보로는, 상기 프레임 그룹에 포함된 서비스들의 식별 정보, 각 서비스의 신호 프레임이 시작하는 상기 프레임 그룹 헤더에 대한 상대적인 시작 시간 등이 있다.
도 4를 참조하면, 각 프레임 그룹 헤더(403)는 프레임 그룹들(401, 402)을 통해 전송되는 서비스 A, B, C에 대한 서비스 버스트 정보(404)를 단말기에게 제공한다. 도시한 바와 같은 구조의 프레임 슬라이싱이 사용되는지의 여부를 단말기에 알리기 위해 별도의 시그널링을 이용할 수 있다. 즉, DMB-H의 각 신호 프레임에는 36개의 TPS 비트가 포함되어 있으므로, 이 중 1비트를 프레임 슬라이싱의 사용여부 표시를 위해 이용할 수 있다.
이론적으로 인접 셀들이 서빙 셀과 동기되는 경우 핸드오버는 자연스럽게 이루어질 수 있다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동기된 셀들에서 프레임 슬라이싱에 의한 핸드오버 절차를 보인 것이다. 여기서 동기된 셀들은 동일한 타이밍에서 해당 프레임 그룹 헤더들을 전송한다.
도 5를 참조하면, 단말기(500)는 제1 주파수(F1)를 운영하는 제1 셀(이하 F1 셀이라 칭함)(502)과 제2 주파수(F2)를 운영하는 제2 셀(이하 F2 셀이라 칭함)(504) 및 제3 주파수(F3)를 운영하는 제3 셀(이하 F3 셀이라 칭함)(506)의 중첩 영역에 위치한다. 단말기(500)는 F1 셀(502)에서 서비스 A의 버스트들을 수신하고 있다. 여기서 단말기(500)가 서비스 A를 수신하고 있는 F1 셀(502)을 서빙 셀이라 칭하며, 다른 셀들을 인접 셀들이라 칭한다. 각 셀들(502 내지 506)은 각자의 주파수에서 제공 가능한 서비스들을 TDM 방식으로 전송하며, 동일한 서비스의 버스트들은 프레임 그룹 주기 단위로 반복된다. 여기서 각 셀들(502 내지 506)에서 전송하는 프레임 그룹 헤더들(510, 516, 522)은 서로간에 동기화된다.
이와 같이, 인접 셀들(504, 506)에서 프레임 그룹 헤더의 도착 시간(이하 헤더 도착 시간이라 칭함)은 서빙 셀(502)에서의 헤더 도착 시간과 동일하다. 서빙 셀(502)에서의 헤더 도착 시간을 선행 정보에 의해 이미 알고 있다면, 단말기(500)는 상대적인 대기 시간을 산출하여, 해당하는 시점에 원하는 인접 셀로 이동할 수 있다. 그렇지 않으면 단말기(500)는 프레임 구조에 기초하여 헤더 도착 시간을 산출한다.
구체적으로 설명하면, 단말기(500)는 F1 셀(502)에서 프레임 그룹 헤더(510)를 수신하여, F1 셀(502)에서 서비스 A 버스트들(512, 518, 524)의 도착 시간을 파악한다. 서비스 A의 첫 번째 버스트(512)를 수신한 후, 단말기(500)는 파워를 오프하고 제1 오프 타임(514)으로 진입한다. 정상적인 상황이라면 단말기(500)는 서비스 A의 다음 버스트(518)의 도착 시간까지 파워 오프를 유지한다. 그러나 핸드오프가 필요한 상황, 예를 들어 F1 셀(502)의 신호 품질이 매우 열악한 상황이라면, 단말기(500)는 상기 프레임 그룹 헤더(510)로부터 획득한 프레임 그룹 주기에 따른 헤더 도착 시간 직전에 웨이크업하여, F2 셀(504)의 프레임 그룹 헤더(516)를 읽는다. 상기 F2 셀(504)의 프레임 그룹 헤더(516)로부터, 단말기(500)는 F2 셀(504)에서 서비스 A를 제공하는지의 여부 및 F2 셀(504)에서의 서비스 A 버스트들의 도착 시간을 획득한다.
마찬가지로 서비스 A의 두 번째 버스트(518)를 수신한 후, 파워를 오프하고 제2 오프 타임(520)으로 진입한다. 단말기(500)는 헤더 도착 시간 직전에서 상기 제2 오프 타임(520)을 종료하고 웨이크업하여, F3 셀(506)의 프레임 그룹 헤더(522)를 읽는다. 상기 F3 셀(506)의 프레임 그룹 헤더(522)로부터, 단말기(500)는 F3 셀(506)에서 서비스 A를 제공하는지의 여부 및 F3 셀(506)에서의 서비스 A 버스트들의 도착 시간을 획득한다.
이후 단말기(500)는 F2 셀(504)과 F3 셀(506)의 탐색 결과들을 서로 비교하여, 서비스 A를 수신하기에 가장 좋은 셀로 스위칭한다. 즉 단말기(500)는 사용자의 요청이 있을시, 혹은 핸드오버가 수행되어야 한다고 판단될 시 상기 프레임 그룹 헤더(516, 522)로부터 얻은 정보에 따라 상기 F2 셀(504) 혹은 상기 F3 셀(506)로 스위칭하여 상기 서비스 A 버스트들을 수신할 수 있다.
DMB 프레임 구조에서, 프레임 그룹의 구간은 125ms이고, 프레임 그룹의 매 신호 프레임은 고유 프레임 번호를 각각 가지며, 신호 프레임 번호는 0 내지 224이다. 수신된 신호 프레임 번호가 i이면, 단말기는 다음 <수학식 1>과 같이 다음 프레임 그룹의 상대 시작 시간을 산출한다.
t = 125 - i*"duration_j" [ms] (i=0,...224;~ j=1,2)
여기서, duration_j는 DMB 시스템에서 사용되는 한 신호 프레임의 지속시간이고, 가드 인터벌(GI : Guard Interval)의 여러 가지 길이에 따라서 2종류의 길이가 있다. 상기 j는 상기 2종류의 길이를 구별하는 인덱스이다. 어느 종류의 가드 인터벌이 채용되는가를 점검하여 하기 <표 1>로부터 duration_j의 값을 알 수 있다. GI에는 PN 시퀀스가 삽입된다.
한 신호 프레임의 지속시간
IDFT 블록의 심볼 개수 DFT 블록에 대한 GI의 비율 신호 프레임의 심볼 개수 j 한 신호 프레임의 duration_j (㎲)
3780 1/4 4725 1 625
1/9 4200 2 555.6
도 5의 예를 참조하면, 단말기(500)는 F1 셀(502)에서 서비스 A를 수신 중이다. F1 셀(502)에서의 서비스 품질이 저하될 때, 단말기(500)는 오프 타임(514, 520)을 종료하고 인접 셀들의 프레임 그룹 헤더(516, 522)를 수신한다. 인접 셀들(504, 506)에서의 신호 품질을 상호간 및 서빙 셀(502)과 비교한 후, 단말기(500)는 핸드오버를 위해 최선의 셀을 선택한다.
그러나 신호 품질에 있어서, 셀들이 서로 협조(cooperate)하지 않거나 열악한 송신 상태에 있는 이유로 셀들 간에 정확히 동기화가 되지 않을 수도 있다. 이 경우, 단말기는 예상된 시간에 인접 셀들의 프레임 그룹 헤더를 찾을 수 없다. 이와 같이 인접 셀들 간에 동기화가 되지 않는다면, 단말기는 오프 타임 중에 다른 셀들을 탐색(listen)한다. 수신된 신호 프레임 번호가 i이면, 단말기는 상기 <수학식 1>에 의해 최근접(nearest) 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간을 산출할 수 있다. 여기서 프레임 그룹 헤더의 시작 시간은 프레임 그룹의 시작 시간과 동일함은 자명하다.
최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간을 확인한 이후, 단말기는 예상 프레임 그룹 헤더가 도착할 때까지 파워 오프를 유지하며, 도착된 프레임 그룹 헤더로부터 원하는 서비스 정보를 얻고 나서 원래의 셀로 복귀할 수 있다. 마찬가지로 단말기는 여러 셀들의 신호 품질을 비교하여 핸드오버를 위해 최선의 셀을 선택한다.
여기서 한 가지 예외가 고려된다. 즉 탐색중인 셀에서 최근접 프레임 그룹 헤더가 서빙 셀에서 수신 서비스의 지속시간에 중첩되면, 단말기는 오프타임 중에 원하는 서비스를 발견할 때까지 현재 셀을 유지할 필요가 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동기되지 않은 셀들에서 프레임 슬라이싱에 의한 핸드오버 절차를 보인 것이다.
도 6을 참조하면, 단말기(600)는 제1 주파수(F1)를 운영하는 제1 셀(이하 F1 셀이라 칭함)(602)과 제2 주파수(F2)를 운영하는 제2 셀(이하 F2 셀이라 칭함)(604) 및 제3 주파수(F3)를 운영하는 제3 셀(이하 F3 셀이라 칭함)(606)의 중첩 영역에 위치한다. 단말기(600)는 F1 셀(602)에서 서비스 A의 버스트들을 수신하고 있다. 여기서 단말기(600)가 서비스 A를 수신하고 있는 F1 셀(602)을 서빙 셀이라 칭하며, 다른 셀들을 인접 셀들이라 칭한다. 각 셀들(602 내지 606)은 각자의 주파수에서 제공 가능한 서비스들을 TDM 방식으로 전송하며, 동일한 서비스의 버스트들은 프레임 그룹 주기 단위로 반복된다. 여기서 각 셀들(602 내지 606)에서 전송하는 프레임 그룹 헤더들(610, 616, 622)은 서로간에 동기화되지 않는다.
단말기(600)는 F1 셀(602)에서 프레임 그룹 헤더(610)를 수신하여, F1 셀(602)에서 서비스 A 버스트들(612, 618, 624)의 도착 시간을 파악한다. 서비스 A의 첫 번째 버스트(612)를 수신한 후, 단말기(600)는 파워를 오프하고 제1 오프 타임(614)으로 진입한다. 정상적인 상황이라면 단말기(600)는 서비스 A의 다음 버스트(618)의 도착 시간까지 파워 오프를 유지한다. 그러나 핸드오프가 필요한 상황, 예를 들어 F1 셀(602)의 신호 품질이 매우 열악한 상황이라면, 단말기(600)는 서비스 A 버스트(612)가 종료된 직후 F2 셀(604)의 신호 프레임(626)을 수신하고, 상기 F2 셀(604)의 신호 프레임(626)으로부터 최근접 프레임 그룹 헤더(616)의 상대 시작 시간을 산출한다. 여기서 상대 시작 시간이라 함은 상기 신호 프레임(626)으로부터 상기 프레임 그룹 헤더(616)까지의 시간 간격을 의미한다.
단말기(600)는 상기 산출한 상대 시작 시간에 따른 헤더 도착 시간 직전에 웨이크업하여, F2 셀(604)의 프레임 그룹 헤더(616)를 읽는다. 상기 F2 셀(604)의 프레임 그룹 헤더(616)로부터, 단말기(600)는 F2 셀(604)의 신호 품질을 측정하는 한편 F2 셀(604)에서 서비스 A를 제공하는지의 여부 및 F2 셀(604)에서의 서비스 A 버스트들의 도착 시간을 획득한다.
마찬가지로 단말기(600)는 서비스 A의 두 번째 버스트(618)를 수신한 후, 파워를 오프하기 이전에, F3 셀(606)의 신호 프레임(628)을 수신하고, 상기 F3 셀(606)의 신호 프레임(628)으로부터 최근접 프레임 그룹 헤더(622)의 상대 시작 시간을 산출한다. 단말기(600)는 상기 산출한 상대 시작 시간에 따른 헤더 도착 시간 직전에 웨이크업하여, F3 셀(606)의 프레임 그룹 헤더(622)를 읽는다. 상기 F3 셀(606)의 프레임 그룹 헤더(622)로부터, 단말기(606)는 F3 셀(606)의 신호 품질을 측정하는 한편 F3 셀(606)에서 서비스 A를 제공하는지의 여부 및 F3 셀(606)에서의 서비스 A 버스트들의 도착 시간을 획득한다.
여기서 단말기(600)는 서비스 A의 각 버스트가 종료되고 탐색 셀의 헤더 도착 시간을 산출한 이후로부터 탐색 셀의 헤더 도착 시간 이전까지 및 탐색 셀의 프레임 그룹 헤더가 종료된 이후로부터 서빙 셀의 원하는 서비스 버스트가 시작하기까지, 파워 오프된다. 즉 단말기(500)는 사용자의 요청이 있을시, 혹은 핸드오버가 수행되어야 한다고 판단될 시에는 언제든지, 상기 프레임 그룹 헤더(616, 622)로부터 얻은 정보에 따라 상기 F2 셀(604) 혹은 상기 F3 셀(606)로 스위칭하여 상기 서비스 A 버스트들을 수신할 수 있다.
핸드오버가 필요할 때, 동기화된 사례와 같은 방법으로 처리한다. 수신된 데이터가 예상 시간 내의 프레임 그룹 헤더가 아니면, 이는 인접 셀이 동기화되지 않은 것을 의미하며, 단말기는 비동기 사례로 취급할 필요가 있다. 양쪽의 경우 서비스 위치에 대한 조건은 상관없다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동기된 셀들에서의 핸드오버 절차를 나타낸 것이며, 도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동기되지 않은 셀들에서의 핸드오버 절차를 나타낸 것이다. 여기서 시스템 내의 모든 셀들이 동기되어 있거나 혹은 동기되어 있지 않다면, 도 7에서 프레임 그룹 헤더가 수신되었는지를 판단하는 단계(710)는 필요치 않다. 대신 단말기는, 모든 셀들이 동기된 경우에는 다른 셀의 프레임 그룹 헤더를 이미 알고 있는 시점에서 수신하며, 모든 셀들이 동기되어 있지 않은 경우에는 프레임 그룹 헤더 혹은 신호 프레임을 수신한다. 한편, 도 7 및 도 8a/b에서 단말기는 현재 셀에서 프레임 그룹 헤더를 해석하여, 현재 셀에서 제공되는 서비스들의 종류 및 각 도착 시간을 파악하고 있다.
도 7을 참조하면, 702단계에서 단말기는 F1 셀에서 서비스 A의 한 버스트를 수신한다. 여기서 단말기는 F1 셀의 신호 품질이 저하되었음을 감지하고 핸드오버 절차를 시작한다. 상기 서비스 A의 버스트를 완전히 수신하고 나면, 704단계에서 단말기는 F1 셀의 프레임 그룹 헤더로부터 얻은 서비스 정보를 기반으로 다음 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간을 산출한다. 706단계에서는, 상기 산출된 상대 시작 시간에 따른 다음 헤더 도착 시간에 도달할 때까지 단말기의 오프 타임이 유지된다. 708단계에서 단말기는 상기 다음 헤더 도착 시간에서 F2 셀을 탐색하여 F2 셀의 데이터를 수신하고 동시에 F2 셀의 신호 파워 및 품질을 측정한다.
710단계에서는 F2 셀에서 수신된 데이터가 프레임 그룹 헤더인지를 판단한다. 만일 프레임 그룹 헤더라면, F2 셀이 서빙 셀인 F1 셀과 동기화되어 있고 단말기는 상기 수신된 프레임 그룹 헤더로부터 F2 셀로의 핸드오버에 필요한 서비스 정보를 얻을 수 있으므로 712단계로 진행한다. 그렇지 않으면 F2 셀이 서빙 셀인 F1 셀과 동기화되지 않은 것을 의미하므로, 단말기는 비동기화 경우를 나타내는 도 8a의 802단계로 진행한다.
712단계에서 단말기는 F1 셀로 복귀하여 다시 오프 타임에 진입한다. F1 셀에서 서비스 A의 도착 시간에 도달하면, 714단계에서 단말기는 F1 셀에서 서비스 A의 버스트를 수신한다. 그리고 716단계에서 마찬가지로 다음 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간을 산출한다. 718단계에서는, 상기 산출된 상대 시작 시간에 따른 다음 헤더 도착 시간에 도달할 때까지 단말기의 오프 타임이 유지된다. 720단계에서 단말기는 상기 다음 헤더 도착 시간에서 F3 셀을 탐색하여 F3 셀의 데이터를 수신하고 동시에 F3 셀의 신호 파워 및 품질을 측정한다.
722단계에서는 F3 셀에서 수신된 데이터가 프레임 그룹 헤더인지를 판단한다. 만일 프레임 그룹 헤더라면, F3 셀이 서빙 셀인 F1 셀과 동기화되어 있고 단말기는 상기 수신된 프레임 그룹 헤더로부터 F3 셀로의 핸드오버에 필요한 서비스 정보를 얻을 수 있으므로 724단계로 진행한다. 그렇지 않으면 F3 셀이 서빙 셀인 F1 셀과 동기화되어 있지 않은 것을 의미하므로, 단말기는 비동기화 경우를 나타내는 도 8a의 816단계로 진행한다.
724단계에서 단말기는 F1 셀로 복귀하고 다시 오프 타임에 진입한다. F1 셀에서 서비스 A의 도착 시간에 도달하면, 726단계에서 단말기는 F1 셀에서 서비스 A의 버스트를 수신한다. 이상과 같이, 모든 인접 셀들(즉 F1 셀 및 F2 셀)에 대한 탐색이 완료되면, 728단계에서 단말기는 상기 인접 셀들의 신호 품질들을 상호간에 및 서빙 셀과 비교하여, 앞서 획득된 해당 셀의 서비스 정보에 따라 최적의 서비스 파워/품질을 가지는 최적 셀로 스위칭한다. 최적 셀로 스위칭한 이후에는 상기 708단계 혹은 상기 720단계에서 수신한 해당 셀의 프레임 그룹 헤더를 참조하여, 상기 최적 셀에서 상기 서비스 A의 버스트를 수신한다. 별도로 설명하지 않을 것이나, 단말기는 한 인접 셀에 대한 서비스 정보를 획득하고 상기 인접 셀에서 원하는 서비스가 존재함을 알게 되면, 언제라도 상기 인접 셀로의 핸드오버가 가능하다. 이상과 같은 핸드오버 절차에 의해 단말기는 서비스 A의 신호 품질을 최상으로 유지한다.
도 8a/b를 참조하면, 802단계는 도 7의 722단계로부터 '아니오'의 분기에 의해 개시된다. 다른 실시예로서, 인접 셀들이 서빙 셀에 동기되어 있지 않음을 미리 알고 있다면, 단말기는 도 7의 단계들을 실행하지 않고 802단계를 바로 실행할 수 있다.
상기 802단계에서 단말기는 F1 셀에서 오프 타임을 유지하고 있다. 서비스 A의 버스트 도착 시간에 도달하면, 804단계에서 단말기는 F1 셀에서 서비스 A의 버스트를 수신한다. 그리고 상기 서비스 A의 버스트가 완전히 수신되고 나면, 806단계에서 단말기는 F1 셀에서 제2 오프 타임을 시작하면서 동시에 F2 셀에서 신호 프레임을 수신하고 동시에 F2 셀의 신호 파워 및 품질을 측정한다. 808단계에서 단말기는 상기 F2 셀로부터 수신한 신호 프레임에 포함된 신호 프레임 번호를 이용하여, F2 셀에 대한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간을 산출한다.
810단계에서 단말기는 상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간에 따른 최근접 헤더 도착 시간이, F1 셀의 프레임 그룹 헤더로부터 이미 확인된 F1의 서비스 A 도착 시간과 중첩되는지를 확인한다. 만일 중첩되지 않는다면, 812단계에서 단말기는 상기 F2의 최근접 헤더 도착 시간에 도달할 때까지 오프 타임을 유지하고, 814단계에서 상기 F2의 최근접 헤더 도착 시간에서 F2의 프레임 그룹 헤더를 수신하여 F2로의 핸드오버에 필요한 서비스 정보를 획득한다. 그리고 나면 816단계에서 단말기는 F1 셀로 복귀하여 파워 오프된다.
반면 상기 810단계에서 중첩된다면, 818단계에서 단말기는 서비스 A의 버스트를 찾을 때까지 F2 셀을 유지하면서 F2 셀의 프레임들을 수신한다. F1 셀의 탐색을 위한 제2 오프 타임이 종료되기까지 F2 셀에서 서비스 A의 버스트를 발견하지 못하면, 820단계에서 단말기는 F1 셀의 제2 오프 타임이 종료될 때 F1 셀로 복귀한다. 반면 F2 셀에서 서비스 A의 버스트를 발견하였다면, 단말기는 F2 셀에 대한 서비스 A의 버스트를 담고 있는 신호 프레임을 저장한 뒤 816단계로 진행한다.
상기 816단계 혹은 상기 820단계로부터 822단계가 시작된다. 상기 822단계에서 단말기는 이미 확인된 F1 셀의 서비스 A 도착 시간에 따라 F1 셀의 서비스 A 버스트를 수신한다. 상기 서비스 A의 버스트가 완전히 수신되고 나면, 824단계에서 단말기는 F1 셀에서 제3 오프 타임을 시작하면서 동시에 다음 탐색하고자 하는 셀, 즉 F3 셀에서 신호 프레임을 수신하고 동시에 F3 셀의 신호 파워 및 품질을 측정한다. 826단계에서 단말기는 상기 F3 셀로부터 수신한 신호 프레임에 포함된 신호 프레임 번호를 이용하여, F3 셀에 대한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간을 산출한다.
828단계에서 단말기는 상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간에 따른 최근접 헤더 도착 시간이, F1 셀의 프레임 그룹 헤더로부터 이미 확인된 F1의 서비스 A 도착 시간과 중첩되는지를 확인한다. 만일 중첩되지 않는다면, 830단계에서 단말기는 상기 F3 셀의 최근접 헤더 도착 시간에 도달할 때까지 오프 타임을 유지하고, 832단계에서 상기 F3 셀의 최근접 헤더 도착 시간에서 F3 셀의 프레임 그룹 헤더를 수신하여 F3 셀로의 핸드오버에 필요한 서비스 정보를 획득한다. 그리고 나면 834단계에서 단말기는 F1 셀로 복귀하여 파워 오프된다.
반면 상기 828단계에서 중첩된다면, 836단계에서 단말기는 서비스 A의 버스트를 찾을 때까지 F3 셀을 유지하면서 F3 셀의 프레임들을 수신한다. F3 셀의 탐색을 위한 제3 오프 타임이 종료되기까지 F3 셀에서 서비스 A의 버스트를 발견하지 못하면, 838단계에서 단말기는 F1 셀의 제3 오프 타임이 종료될 때 F1 셀로 복귀한다. 반면 F3 셀에서 서비스 A의 버스트를 발견하였다면, 단말기는 F3 셀에 대한 서비스 A의 버스트를 담고 있는 신호 프레임을 저장한 뒤 834단계로 진행한다.
상기 834단계 혹은 상기 838단계로부터 840단계가 시작된다. 상기 840단계에서 단말기는 이미 확인된 F1 셀의 서비스 A 도착 시간에 따라 F1 셀의 서비스 A 버스트를 수신한다. 이상과 같이, 모든 인접 셀들(즉 F1 셀 및 F2 셀)에 대한 탐색이 완료되면, 842단계에서 단말기는 상기 인접 셀들의 신호 품질들을 상호간에 및 서빙 셀과 비교하여, 최적의 서비스 파워/품질을 가지는 최적 셀로 스위칭한다. 최적 셀로 스위칭한 이후 단말기는 상기 814단계 혹은 상기 832단계에서 해당 셀의 프레임 그룹 헤더로부터 획득한 서비스 정보를 참조하여, 상기 최적 셀에서 상기 서비스 A의 버스트를 수신한다. 다른 경우 단말기는 상기 818단계 혹은 상기 836단계에서 획득한 서비스 A의 버스트를 담고 있는 신호 프레임을 참조하여, 상기 최적 셀에서 상기 서비스 A의 버스트를 수신한다. 별도로 설명하지 않을 것이나, 단말기는 한 인접 셀에 대한 서비스 정보를 획득하고 상기 인접 셀에서 원하는 서비스가 존재함을 알게 되면, 언제라도 상기 인접 셀로의 핸드오버가 가능하다. 이상과 같은 핸드오버 절차에 의해 단말기는 셀들 간을 이동하면서도 서비스 A의 신호 품질을 최상으로 유지한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DMB 수신기의 개념적 구조를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이, 수신기(900)는 수신 신호(902)로부터 TS 스트림(920)을 얻기 위하여, 수신 회로부(904)와 핸드오버(H/O) 결정기(914)와 프레임 슬라이싱기(916)와 핸드오버 제어기(918)로 구성된다. 상기 수신 회로부(904)는, RF(Radio Frequency)부(906)와 복조기(908)와 복호기(910)와 동기화 및 채널 추정기(912)로 구성된다.
RF부(906)는 RF 대역의 방송 신호를 수신하여 주파수 하향변환을 수행하며, 상기 수신된 방송 신호의 파워/품질을 평가(evaluate)하고 핸드오버 결정기(914)에 통보한다. 통상적인 경우, RF부(906)는 프레임 슬라이싱기(916)로부터의 제1 제어 명령에 따라서 파워 온 오프한다. 핸드오버의 경우, RF부(906)는 핸드오버 제어기(918)로부터의 제2 제어 명령에 따라서 파워 온 오프하고 탐색 주파수(searching frequency)를 변경한다.
복조기(908)는 RF부(906)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조한다. 이때 복조기(908)는 TPS(transmission parameter signaling) 정보를 위해 사용되는 일부 캐리어에서 상기 TPS 정보를 추출한다. 상기 TPS 정보는 포함하고 있는 정보 필드들에 따라, 복조기(908)와 복호기(910) 및 프레임 슬라이싱기(916) 등으로 제공된다. 복호기(910)는 복조기(908)로부터 복조된 신호를 복호하여 정보 비트들을 출력한다.
동기화 및 채널 추정기(912)는 RF부(906)로부터 제공되는 기저대역 신호 중 프레임 동기 부분에 실려 있는 PN 시퀀스에 의해 시간/주파수 동기화, 채널 추정 및 등화를 처리한다.
핸드오버 결정기(914)는 RF부(906)로부터 제공된 신호 파워/품질 파라미터에 따라서 핸드오버가 필요한가의 여부를 판정한다. 만일 신호 파워/품질이 소정 임계치 미만이라면 핸드오버가 필요하다고 판단한다. 핸드오버가 필요하다면, 프레임 슬라이싱기(916)에게 핸드오버 명령을 통보한다.
프레임 슬라이싱기(916)는 프레임 슬라이싱의 일반적 동작을 수행한다. 즉 프레임 슬라이싱된 프레임 그룹 구조에 따라, 복호기(910)로부터의 정보 비트들을 프레임 그룹 헤더와 신호 프레임들로 구별하고, 상기 신호 프레임들에 포함된 서비스 버스트들을 구별한다. 또한 프레임 슬라이싱기(916)는 상기 프레임 그룹 헤더 혹은 신호 프레임들로부터 얻은 상대 시간 정보에 따라서, 단말기 턴 온/오프 시간을 결정하여 파워 온/오프를 제어하기 위한 제1 제어 명령을 RF부(906)로 출력한다. 프레임 슬라이싱기(916)는, 핸드오버 결정기(914)로부터 핸드오버 명령을 수신할 때 프레임 슬라이싱의 일반적 동작을 중지하고, 상기 제1 제어 명령을 핸드오버 제어기(918)로 출력한다.
핸드오버 제어기(918)는 프레임 슬라이싱기(916)로부터 제1 제어 명령과 함께 상기 프레임 그룹 헤더 혹은 신호 프레임을 수신하고, 상기 프레임 그룹 헤더에 포함된 서비스 정보 혹은 상기 신호 프레임에 포함된 신호 프레임 번호에 따라 헤더 도착 시간 및 원하는 서비스의 상대 시작 시간을 산출한다. 구체적으로 핸드오버 제어기(918)는 앞서 언급한 도 7 및 도 8a/b의 동작에 따라 단말기 턴 온/오프 시간과 사용 주파수를 결정하고, RF부(906)의 파워 온/오프를 제어하기 위한 제2 제어 명령과 사용 주파수를 RF부(906)로 지시한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발 명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, DMB 셀들이 동기화된 경우 또는 비동기화된 사례 모두에서 효과적으로 핸드오버를 처리할 수 있다. 제안된 산출방법에 의해 단말기는 언제 턴 온/오프가 되는가를 알 수 있어, 전력을 절감하게 된다. 이 방식은 또한 서비스 위치 충돌에 관계없이 핸드오버를 성공적으로 처리할 수 있다.

Claims (17)

  1. 프레임 그룹 헤더와 각각 해당 서비스의 신호 프레임들을 포함하는 프레임 그룹을 통해 서로 다른 주파수들을 사용하여 방송 데이터를 송수신하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템의 핸드오버 방법에 있어서,
    서빙 주파수에서 제1 프레임 그룹 헤더를 수신하여 원하는 서비스의 버스트 도착 시간을 확인하고, 상기 버스트 도착 시간에 상기 서빙 주파수에서 상기 원하는 서비스의 버스트를 수신하는 과정과,
    다음 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 도달할 때까지 전원을 오프하는 과정과,
    상기 다음 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 도달하면, 상기 서빙 주파수와 상이한 적어도 하나의 탐색 주파수에서 제2 프레임 그룹 헤더를 수신하여 핸드오버에 필요한 서비스 정보를 획득하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 탐색 주파수의 신호 품질을 상기 서빙 주파수와 비교하여 최적의 주파수를 선택하고, 상기 획득한 서비스 정보를 이용하여 상기 선택된 최적의 주파수로 스위칭하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다음 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 제2 프레임 그룹 헤더의 수신을 실패하면, 상기 서빙 주파수로 복귀하여 상기 원하는 서비스의 다음 버스트 도착 시간에 도달할 때까지 전원을 오프하는 과정과,
    상기 다음 버스트 도착 시간에 도달하면, 상기 서빙 주파수에서 상기 다음 버스트를 수신하는 과정과,
    상기 다음 버스트를 수신한 후, 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 신호 프레임을 수신하는 과정과,
    상기 수신한 신호 프레임을 이용하여 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에 대한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간을 산출하는 과정과,
    상기 산출한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간에 따라 상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 도달할 때까지 전원을 오프하는 과정과,
    상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 도달하면, 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 제2 프레임 그룹 헤더를 수신하는 과정과,
    상기 제2 프레임 그룹 헤더를 수신한 후, 상기 서빙 주파수로 복귀하여 상기 다음 버스트 도착 시간에 도달할 때까지 전원을 오프하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간이 상기 다음 버스트 도착 시간과 중첩되는지를 확인하는 과정과,
    상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간이 상기 다음 버스트 도착 시간과 중첩되면, 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 다음 버스트가 수신될 때까지 주파수 탐색을 수행하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 다음 버스트가 발견되면, 상기 서빙 주파수로 복귀하여 전원을 오프하는 과정과,
    상기 다음 버스트 도착 시간에 도달할 때까지 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 다음 버스트가 발견되지 않으면, 상기 서빙 주파수로 복귀하여 상기 다음 버스트를 수신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 산출한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간은,
    프레임 그룹의 구간 길이로부터, 상기 수신한 신호 프레임의 신호 프레임 번호와 하나의 신호 프레임의 지속시간의 곱을 뺀 값임을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 하나의 신호 프레임의 지속시간은,
    상기 하나의 신호 프레임에 포함되는 프레임 바디에 대한 가드 인터벌의 비율에 따라, 625㎲ 또는 555.6㎲임을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  6. 프레임 그룹 헤더와 각각 해당 서비스의 신호 프레임들을 포함하는 프레임 그룹을 통해 서로 다른 주파수들을 사용하여 방송 데이터를 송수신하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템의 핸드오버 방법에 있어서,
    서빙 주파수에서 제1 프레임 그룹 헤더를 수신하여 원하는 서비스의 버스트 도착 시간을 확인하고, 상기 버스트 도착 시간에 따라 상기 서빙 주파수에서 상기 원하는 서비스의 버스트를 수신하는 과정과,
    상기 버스트를 수신한 후, 상기 서빙 주파수와 상이한 적어도 하나의 탐색 주파수에서 신호 프레임을 수신하는 과정과,
    상기 수신한 신호 프레임을 이용하여 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에 대한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간을 산출하는 과정과,
    상기 산출한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간에 따라 상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 도달할 때까지 전원을 오프하는 과정과,
    상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 도달하면, 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 제2 프레임 그룹 헤더를 수신하여 핸드오버에 필요한 서비스 정보를 획득하는 과정과,
    상기 제2 프레임 그룹 헤더를 수신한 후, 상기 서빙 주파수로 복귀하여 상기 원하는 서비스의 다음 버스트 도착 시간에 도달할 때까지 전원을 오프하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간이 상기 다음 버스트 도착 시간과 중첩되는지를 확인하는 과정과,
    상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간이 상기 다음 버스트 도착 시간과 중첩되면, 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 다음 버스트가 수신될 때까지 주파수 탐색을 수행하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 다음 버스트가 발견되면, 상기 서빙 주파수로 복귀하여 전원을 오프하는 과정과,
    상기 다음 버스트 도착 시간에 도달할 때까지 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 다음 버스트가 발견되지 않으면, 상기 서빙 주파수로 복귀하여 상기 다음 버스트를 수신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 산출한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간은,
    프레임 그룹의 구간 길이로부터, 상기 수신한 신호 프레임의 신호 프레임 번호와 하나의 신호 프레임의 지속시간의 곱을 뺀 값임을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 하나의 신호 프레임의 지속시간은,
    상기 하나의 신호 프레임에 포함되는 프레임 바디에 대한 가드 인터벌의 비율에 따라, 625㎲ 또는 555.6㎲임을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
  10. 삭제
  11. 프레임 그룹 헤더와 각각 해당 서비스의 신호 프레임들을 포함하는 프레임 그룹을 통해 서로 다른 주파수들을 사용하여 방송 데이터를 송수신하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템의 핸드오버 장치에 있어서,
    무선 주파수(RF) 대역의 방송 신호를 수신하여 주파수 하향변환하고, 상기 수신된 방송 신호의 신호 품질을 측정하는 RF부와,
    상기 주파수 하향변환된 방송 신호를 복조 및 복호하여 정보 비트들을 출력하는 복조 및 복호기와,
    상기 측정된 신호 품질에 따라 핸드오버 명령을 발생하는 핸드오버 결정기와,
    상기 핸드오버 명령이 발생되지 않은 경우, 상기 정보 비트들을 프레임 그룹 헤더와 신호 프레임으로 구별하고, 상기 프레임 그룹 헤더 또는 상기 신호 프레임으로부터 얻은 상대 시간 정보에 따라 상기 RF부의 전원을 온 또는 오프로 제어하기 위한 제1 제어 명령을 출력하는 프레임 슬라이싱기와,
    상기 핸드오버 명령이 발생된 경우, 상기 제1 제어 명령과 함께 상기 프레임 그룹 헤더 또는 상기 신호 프레임을 상기 프레임 슬라이싱기로부터 제공받으며, 상기 프레임 그룹 헤더에 포함된 서비스 정보 또는 상기 신호 프레임에 포함된 신호 프레임 번호에 따라 상기 프레임 그룹 헤더의 도착 시간 및 원하는 서비스의 상대 시작 시간을 산출하여, 상기 산출된 상대 시작 시간에 따라 상기 RF부의 전원을 온 또는 오프로 제어하기 위한 제2 제어 명령을 출력하는 핸드오버 제어기를 포함함을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 핸드오버 제어기는,
    서빙 주파수에서 상기 원하는 서비스의 버스트를 수신한 후, 상기 서빙 주파수의 제1 프레임 그룹 헤더를 이용하여 다음 프레임 그룹 헤더의 제1 상대 시작 시간을 산출하고,
    상기 제1 상대 시작 시간에 따라 다음 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 도달할 때까지 상기 RF부의 전원을 오프로 제어하고,
    상기 다음 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 도달하면, 상기 RF부를 상기 서빙 주파수와 상이한 적어도 하나의 탐색 주파수로 설정하여 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 제2 프레임 그룹 헤더를 상기 프레임 슬라이싱기를 통해 수신하고,
    상기 제2 프레임 그룹 헤더를 수신한 후, 상기 RF부를 상기 서빙 주파수로 설정하고 상기 원하는 서비스의 다음 버스트 도착 시간에 도달할 때까지 상기 RF부의 전원을 오프로 제어하고,
    상기 적어도 하나의 탐색 주파수를 탐색하고, 상기 적어도 하나의 탐색 주파수의 신호 품질을 상기 서빙 주파수와 비교하여 최적의 주파수를 선택하고, 상기 선택된 최적의 주파수로 상기 RF부를 스위칭하도록 제어함을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 핸드오버 제어기는,
    상기 다음 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 제2 프레임 그룹 헤더의 수신을 실패하면, 상기 RF부를 상기 서빙 주파수로 설정하고 상기 원하는 서비스의 다음 버스트 도착 시간에 도달할 때까지 상기 RF부의 전원을 오프로 제어하고,
    상기 다음 버스트 도착 시간에 상기 서빙 주파수에서 상기 다음 버스트를 수신한 후, 상기 RF부를 상기 적어도 하나의 탐색 주파수로 설정하여 신호 프레임을 수신하고,
    상기 수신한 신호 프레임을 이용하여 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에 대한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간을 산출하고,
    상기 산출한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간에 따라 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 도달할 때까지 상기 RF부의 전원을 오프로 제어하고,
    상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간에 도달하면, 상기 RF부를 상기 적어도 하나의 탐색 주파수로 설정하여 상기 제2 프레임 그룹 헤더를 수신하고,
    상기 제2 프레임 그룹 헤더를 수신한 후, 상기 RF부를 상기 서빙 주파수로 설정하고 상기 다음 버스트 도착 시간에 도달할 때까지 상기 RF부의 전원을 오프로 제어함을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 핸드오버 제어기는,
    상기 최근접 프레임 그룹 헤더의 도착 시간이 상기 다음 버스트 도착 시간과 중첩되면, 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 다음 버스트가 수신될 때까지 상기 RF부를 주파수 탐색을 수행하도록 설정하고,
    상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 다음 버스트가 발견되면, 상기 RF부를 상기 서빙 주파수로 설정하고 상기 RF부의 전원을 오프로 제어하고,
    상기 다음 버스트 도착 시간에 도달할 때까지 상기 적어도 하나의 탐색 주파수에서 상기 다음 버스트가 발견되지 않으면, 상기 RF부를 상기 서빙 주파수로 설정하여 상기 다음 버스트를 수신하도록 제어함을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 산출한 최근접 프레임 그룹 헤더의 상대 시작 시간은,
    프레임 그룹의 구간 길이로부터, 상기 수신한 신호 프레임의 신호 프레임 번호와 하나의 신호 프레임의 지속시간의 곱을 뺀 값임을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 하나의 신호 프레임의 지속시간은,
    상기 하나의 신호 프레임에 포함되는 프레임 바디에 대한 가드 인터벌의 비율에 따라, 625㎲ 또는 555.6㎲임을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 핸드오버 제어기는,
    상기 제1 제어 명령과 함께 상기 프레임 슬라이싱기로부터 제공된 상기 정보 비트들이 상기 신호 프레임인지 또는 상기 프레임 그룹 헤더인지를 판단하고,
    상기 신호 프레임으로 판단되면, 상기 신호 프레임으로부터 상기 상대 시작 시간을 산출하고,
    상기 프레임 그룹 헤더로 판단되면, 상기 프레임 그룹 헤더로부터 핸드오버에 필요한 서비스 정보를 획득함을 특징으로 하는 핸드오버 장치.
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