KR101083906B1 - 주파수간 하드 핸드오버 방법 - Google Patents

주파수간 하드 핸드오버 방법 Download PDF

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Abstract

다수 주파수 네트워크 환경에서 타 주파수의 측정을 위한 압축 모드(compressed mode)의 이용 없이 주파수간 하드 핸드오버를 제공하는 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 다수 주파수 네트워크 환경에서의 주파수간 하드 핸드오버 방법은 이동 통신 단말기에서, 상기 이동 통신 단말기와 동일 주파수(intra-frequency)를 사용하는 이웃 셀들에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 무선 네트워크 제어기(RNC)에 보고하는 단계; 상기 RNC에서, 상기 이웃 셀들에 가용 자원이 있는지를 판정하는 단계; 상기 RNC에서, 상기 이웃 셀에 가용 자원이 없는 것으로 판정된 경우, 상기 이동 통신 단말기에 서비스하고 있는 셀과 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계; 상기 RNC에서, 상기 탐색된 적어도 하나의 타 주파수 셀 중 최대 가용 자원을 갖는 셀을 식별하는 단계; 및 상기 RNC에서, 상기 이동 통신 단말기가 상기 최대 가용 자원을 갖는 셀로 하드 핸드오버하게 하는 단계를 포함한다.
하드 핸드오버, 압축 모드, SRNC, DRNC

Description

주파수간 하드 핸드오버 방법{INTER-FREQUENCY HARD HANDOVER METHOD}
본 발명은 주파수간 하드 핸드오버 방법에 관한 것으로서, 타 주파수의 측정을 위한 압축 모드(compressed mode)의 이용 없이 주파수간 하드 핸드오버를 제공하는 방법에 관한 것이다.
다수 주파수 네트워크 환경에서, 이동 통신 단말기가 셀들 사이를 이동할 때, 동일 주파수를 사용하는 이웃 셀이 없거나, 동일 주파수의 이웃 셀에 가용 자원이 없는 경우에, 이동 통신 단말기는 통화를 유지하기 위해 타 주파수로의 하드 핸드오버를 수행할 수 있다.
종래 기술에 따른 이동 통신 단말기의 주파수간 하드 핸드오버 방법을 설명하면 다음과 같다.
이동 통신 단말기는 셀들 사이를 이동할 때, 동일 주파수를 사용하는 이웃 셀에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 기지국을 통해 무선 네트워크 제어기(RNC)에 전송한다. 이동 통신 단말기의 동일 주파수 신호 세기 측정치에 응답하여, RNC는 해당 셀에 가용 자원이 없는 것으로 판정하고, 지속적인 서비스 유지를 위해 주파수간 핸드오버를 시도하기 위해 압축 모드를 구동한다.
압축 모드에서는 특정 프레임에 전송 갭을 두어 해당 갭에서 타 주파수를 측정하며, 데이터 유실을 방지하기 위해 갭이 있는 특정 프레임의 데이터를 압축한다.
이어서, 이동 통신 단말기는 압축 모드를 이용하여 타 주파수 셀들에 대한 타 주파수 신호 세기를 측정하고, 이 측정치를 무선 네트워크 제어기에 전송한다. 타 주파수 셀들에 대한 측정치에 응답하여, 무선 네트워크 제어기가 최적의 타 주파수로 이동 통신 단말기를 하드 핸드오버시킨다.
이러한 종래의 주파수간 하드 핸드오버 방법은 압축 모드를 이용하여 핸드오버할 타 주파수를 측정하므로, 데이터 전송률 및 음성 품질이 저하되고, 하드 핸드오버 시간이 증가하는 문제점이 있다.
따라서, 다수 주파수 네트워크 환경에서 압축 모드를 이용한 타 주파수의 측정 없이 이동 통신 단말기가 주파수간 하드 핸드오버를 할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 다수 주파수 네트워크 환경에서의 주파수간 하드 핸드오버 방법은 이동 통신 단말기에서, 상기 이동 통신 단말기와 동일 주파수(intra-frequency)를 사용하는 이웃 셀들에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 무선 네트워크 제어기(RNC)에 보고하는 단계; 상기 RNC에서, 상기 이웃 셀들에 가용 자원이 있는지를 판정하는 단계; 상기 RNC에서, 상기 이웃 셀에 가용 자원이 없는 것으로 판정된 경우, 상기 이동 통신 단말기에 서비스하고 있는 셀과 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계; 상기 RNC에서, 상기 탐색된 적어도 하나의 타 주파수 셀 중 최대 가용 자원을 갖는 셀을 식별하는 단계; 및 상기 RNC에서, 상기 이동 통신 단말기가 상기 최대 가용 자원을 갖는 셀로 하드 핸드오버하게 하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 이동 통신 단말기에서 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계는 셀 식별자를 이용하여 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 이동 통신 단말기에서 동일 커버리지를 갖는 적어도 하 나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계는 상기 RNC가 관리하는 셀 정보 데이터베이스를 이용하여 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 다수 주파수 네트워크 환경에서의 주파수간 하드 핸드오버 방법은 이동 통신 단말기에서, 상기 이동 통신 단말기와 동일 주파수를 사용하는 이웃 셀에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 서비스 무선 네트워크 제어기(SRNC)에 전송하는 단계; 상기 SRNC가 드리프트 RNC(DRNC)에 무선 링크(RL) 셋업/추가를 요청하는 단계; 상기 RL 셋업/추가 요청에 응답하여, 상기 DRNC가 이웃 UMTS 셀 정보를 상기 SRNC로 전송하는 단계; 상기 SRNC에서, 상기 이웃 UMTS 셀과 상기 이동 통신 단말기 사이에 링크를 설정하는 단계; 상기 이동 통신 단말기에서, 상기 이웃 UMTS 셀에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 상기 SRNC에 전송하는 단계; 상기 SRNC에서, 상기 이웃 UMTS 셀에 가용 자원이 있는지를 판정하는 단계; 상기 SRNC에서, 상기 이웃 UMTS 셀에 가용 자원이 없는 것으로 판정된 경우, 상기 이동 통신 단말기에 서비스하고 있는 셀과 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계; 상기 SRNC에서, 상기 탐색된 적어도 하나의 타 주파수 셀 중 최대 가용 자원을 갖는 셀을 식별하는 단계; 및 상기 SRNC에서, 상기 이동 통신 단말기가 상기 최대 가용 자원을 갖는 셀로 하드 핸드오버하게 하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 데이터 전송률 및 음성 품질의 저하를 방지할 수 있으며, 하드 핸드오버 시간을 줄일 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명을 구현할 수 있는 다수 주파수 네트워크 환경(100)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 다수 주파수 네트워크 환경(100)은 교환기(102), SRNC(104), DRNC(106), 다수의 기지국(108-114) 및 이동통신 단말기(116)를 포함하며, 각각의 기지국은 통상적으로 4개의 FA(Frequency Alignment)와 6개의 섹터로 이루어진 셀을 커버할 수 있다.
기지국의 섹터는 기지국의 위치를 기점으로 반경 10~20Km의 무선구간을 커버하여 가입자의 이동통신 단말기와 적정한 데이터를 통신함으로써 서비스를 수행한다.
기지국의 각 섹터는 크게 이동통신 단말기와 이동통신 시스템에게 서로를 인지하게 하는 데이터를 송/수신하는 오버헤드(Overhead) 채널과 실제 음성 데이터 또는 서비스 데이터가 송/수신되는 트래픽(Traffic) 채널로 구성된다.
음성호의 경우 이동통신 단말기 마다 하나의 트래픽(Traffic) 채널이 할당되어 음성통화를 실시하고, 기지국의 섹터(Sector)에 사용할 수는 있는 트래픽(Traffic) 채널 용량은 한정되어 있다.
이러한 다수 주파수 네트워크 환경에서, 이동통신 가입자가 셀들 사이를 이동할 때, 동일 주파수를 사용하는 이웃 셀이 없거나, 동일 주파수의 이웃 셀에 가 용 자원이 없는 경우에, 이동 통신 단말기는 통화를 유지하기 위해 타 주파수로의 하드 핸드오버를 수행할 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기의 주파수간 하드 핸드오버 방법을 설명한다.
도 2는 다수 주파수 네트워크 환경(100)에서의 이동 통신 단말기의 주파수간 하드 핸드오버 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 이동 통신 단말기(116)는 서비스 중인 기지국(108-114) 또는 섹터를 벗어나 셀들 사이를 이동할 때, 동일 주파수를 사용하는 이웃 셀들에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 SRNC(104)에 전송한다(S201).
이어서, SRNC는 상기 동일 주파수 신호 세기 측정치의 수신에 응답하여, 상기 이웃 셀들에 가용 자원이 있는지를 판정하고, 상기 이웃 셀에 가용 자원이 없는 경우(S202), 단계 S203에서 이동 통신 단말기에 서비스하고 있는 셀과 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하고, 탐색된 적어도 하나의 타 주파수 셀 중 최대 가용 자원을 갖는 셀을 식별한다.
단계 S203에서는, 아래의 테이블 1에 나타낸 바와 같이, 셀 식별자(ID)를 이용하여 동일 기지국 ID와 섹터 ID를 갖는 셀을 찾거나 SRNC에서 관리하는 셀 정보 데이터베이스를 이용하여 동일 커버리지를 갖는 셀을 탐색할 수 있다.
테이블 1. 셀 ID(16비트)
노드 B ID 섹터 ID FA ID
11비트(최대 2048 노드 B: 0-2047) 3비트(최대 6 섹터: 0-5) 2비트(최대 4 FA: 03)
대안으로, 아래의 테이블 2에 나타낸 바와 같이, SRNC에서 관리하는 셀 정보는 데이터베이스를 이용하여 관리하며, DRNC에 속한 셀에 대해서는 RNSAP(SRNC와 DRNC 사이의 시그널링 프로토콜) 메시지를 통해 알려진다. RNSAP 메시지 내에는 동일 커버리지를 갖는 셀들에 대한 정보가 없으므로, 셀 능력 컨테이너 FDD 내의 소정 비트(예를 들어, 15-19 번째 비트)를 이용하여 동일 커버리지를 갖는 셀을 찾는다.
테이블 2. 셀 정보 데이터베이스
IE/그룹명 존재 범위 IE 타입 및 참조 시맨틱 설명
셀 능력 컨테이너 FDD 비트 스트링 (32) 각 비트는 셀이 특정 기능을 지원하는지의 여부를 나타낸다. 비트 값 1은 셀에서 대응 기능이 지원됨을 나타내고, 비트 값 0은 셀에서 대응 기능이 지원되지 않음을 나타낸다. 각각의 비트는 다음과 같이 정의된다.
제1 비트: 예약
제2 비트: 지연 활성화 지원 지시자
제3 비트: HS-DSCH 지원 지시자
제4 비트: 예약
제5 비트: F-DPCH 지원 지시자
제6 비트: E-DCH 지원 지시자
제7 비트: E-DCH TT12ms 지원 지시자
제8 비트: E-DCH 2sf2 및 2sf4 및 모든 하위 SF 지원 지시자
제9 비트: E-DCH 2sf2 및 모든 하위 SF 지원 지시자
제10 비트: E-DCH 2sf4 및 모든 하위 SF 지원 지시자
제11 비트: E-DCH sf4 및 모든 하위 SF 지원 지시자
제12 비트: E-DCH sf8 및 모든 하위 SF 지원 지시자
제13 비트: E-DCH HARQ IR 조합 지원 지시자
제14 비트: E-DCH HARQ 추적 조합 지원 지시자
제15 내지 19 비트: 동일한 섹터 내에 중복되는 셀 그룹 구분 인자
범위(6비트: 0-63)로 동일한 커버리지를 갖는 셀끼리 그룹지어 ID를 할당한다. 만일 동일 커버리지를 갖는 셀이 없으면 63으로 사용한다.
정의되지 않은 비트들은 예비 비트로 간주되며, 예비 비트들은 송신기에 의해 0으로 설정되며, 수신기에 의해 무시된다는 점에 유의한다. 예약 비트들은 예비 비트로 간주되지 않는다는 점에 유의한다. 그러나 이들은 송신기에 의해 0으로 설정되며, 수신기에 의해 무시된다.
이어서, 단계 204에서 상기 이동 통신 단말기(116)는 최대 가용 자원을 갖는 셀로 하드 핸드오버를 수행한다.
이제, 도 3을 참조하면, 도 3은 이동 통신 단말기(116)가 이동할 셀에 대한 정보를 DRNC(106)가 관리하는 경우에 이동 통신 단말기의 주파수간 하드 핸드오버 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3의 방법에서는, 이동 통신 단말기가 이동할 셀에 대한 정보를 DRNC가 관리하므로, SRNC와 DRNC 사이에서 이동 통신 단말기가 이동할 셀에 대한 정보를 통신하는 단계를 더 필요로 한다.
먼저, 이동 통신 단말기(116)는 서비스 중인 기지국(108-114) 또는 섹터를 벗어나 셀들 사이를 이동할 때, 동일 주파수를 사용하는 이웃 셀들에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 SRNC에 전송한다(S301).
이어서, 단계 S302에서, SRNC는 DRNC에 무선 링크(RL) 셋업/추가를 요청한다. 상기 RL 셋업/추가 요청에 응답하여, DRNC는 이웃 UMTS 셀들에 대한 정보를 상기 SRNC로 전송한다(S303). 이어서, 상기 이웃 UMTS 셀 정보에 기초하여, 상기 이웃 UMTS 셀들과 상기 이동 통신 단말기 사이에 링크를 설정한다(S304).
이어서, 이동 통신 단말기는 상기 이웃 UMTS 셀들에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 상기 SRNC에 전송한다(S305).
이어서, SRNC는 상기 동일 주파수 신호 세기 측정치의 수신에 응답하여, 상기 이웃 셀들에 가용 자원이 있는지를 판정하고, 상기 이웃 셀에 가용 자원이 없는 경우(S306), 단계 S307에서 이동 통신 단말기에 서비스하고 있는 셀과 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하고, 탐색된 적어도 하나의 타 주파수 셀 중 최대 가용 자원을 갖는 셀을 식별한다.
도 2의 단계 S203에서와 같이, 단계 S307에서는 셀 식별자(ID)를 이용하여 동일 기지국 ID와 섹터 ID를 갖는 셀을 찾거나 SRNC에서 관리하는 셀 정보 데이터베이스를 이용하여 동일 커버리지를 갖는 셀을 탐색할 수 있다.
이어서, 단계 S308에서 이동 통신 단말기는 최대 가용 자원을 갖는 셀로 하드 핸드오버를 수행한다.
본 발명의 주파수간 하드 핸드오버 방법에 따르면, 타 주파수 측정을 위해 압축 모드를 구동할 필요가 없게 된다. 따라서, 데이터 전송률 및 음성 품질을 향상시킬 수 있으며, 하드 핸드오버 시간을 줄일 수 있다.
또한, SRNC에서 핸드오버 실패시에도 가용자원이 많은 다른 셀(기지국)의 정보를 수신하여 해당 셀로 바로 재요청할 수 있어서 SRNC의 부하를 줄이고, 핸드오프를 수월하게 처리하고, 이동통신 시스템의 자원의 활용도를 높인다.
도 1은 본 발명을 구현할 수 있는 다수 주파수 네트워크 환경의 일례를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 다수 주파수 네트워크 환경에서의 이동 통신 단말기의 주파수간 하드 핸드오버 방법의 일례를 나타내는 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 다수 주파수 네트워크 환경에서의 이동 통신 단말기의 주파수간 하드 핸드오버 방법의 다른 예를 나타내는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100: 다수 주파수 네트워크 환경
102: 교환기
104: SRNC
106: DRNC
108-114: 기지국
116: 이동 통신 단말기

Claims (6)

  1. 다수 주파수 네트워크 환경에서의 주파수간 하드 핸드오버 방법으로서,
    이동 통신 단말기가 상기 이동 통신 단말기와 동일 주파수(intra-frequency)를 사용하는 이웃 셀들에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 무선 네트워크 제어기(RNC)에 보고하면, 상기 RNC에서 상기 이웃 셀들에 가용 자원이 있는지를 판정하는 단계;
    상기 RNC에서, 상기 이웃 셀들에 가용 자원이 없는 것으로 판정된 경우, 상기 이동 통신 단말기에 서비스하고 있는 셀과 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계;
    상기 RNC에서, 상기 탐색된 적어도 하나의 타 주파수 셀 중 최대 가용 자원을 갖는 셀을 식별하는 단계; 및
    상기 RNC에서, 상기 이동 통신 단말기가 상기 최대 가용 자원을 갖는 셀로 하드 핸드오버하게 하는 단계
    를 포함하는 주파수간 하드 핸드오버 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 RNC에서 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계는 셀 식별자를 이용하여 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계를 포함하는 주파수간 하드 핸드오버 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 RNC에서 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계는 상기 RNC가 관리하는 셀 정보 데이터베이스를 이용하여 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계를 포함하는 주파수간 하드 핸드오버 방법.
  4. 다수 주파수 네트워크 환경에서의 주파수간 하드 핸드오버 방법으로서,
    이동 통신 단말기가 상기 이동 통신 단말기와 동일 주파수를 사용하는 이웃 셀들에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 서비스 무선 네트워크 제어기(SRNC)에 전송하면, 상기 SRNC가 드리프트 RNC(DRNC)에 무선 링크(RL) 셋업/추가를 요청하는 단계;
    상기 RL 셋업/추가 요청에 응답하여, 상기 DRNC가 이웃 UMTS 셀들에 대한 정보를 상기 SRNC로 전송하는 단계;
    상기 SRNC에서, 상기 이웃 UMTS 셀들과 상기 이동 통신 단말기 사이에 링크를 설정하는 단계;
    상기 이동 통신 단말기가 상기 이웃 UMTS 셀들에 대한 동일 주파수 신호 세기 측정치를 상기 SRNC에 전송하면, 상기 SRNC에서 상기 이웃 UMTS 셀들에 가용 자원이 있는지를 판정하는 단계;
    상기 SRNC에서, 상기 이웃 UMTS 셀들에 가용 자원이 없는 것으로 판정된 경우, 상기 이동 통신 단말기에 서비스하고 있는 셀과 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계;
    상기 SRNC에서, 상기 탐색된 적어도 하나의 타 주파수 셀 중 최대 가용 자원을 갖는 셀을 식별하는 단계; 및
    상기 SRNC에서, 상기 이동 통신 단말기가 상기 최대 가용 자원을 갖는 셀로 하드 핸드오버하게 하는 단계
    를 포함하는 주파수간 하드 핸드오버 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 SRNC에서 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계는 셀 식별자를 이용하여 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계를 포함하는 주파수간 하드 핸드오버 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 SRNC에서 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계는 상기 SRNC가 관리하는 셀 정보 데이터베이스를 이용하여 동일 커버리지를 갖는 적어도 하나의 타 주파수 셀을 탐색하는 단계를 포함하는 주파수간 하드 핸드오버 방법.
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