KR101233171B1

KR101233171B1 - 무선 네트워크에서의 제어 정보 송수신 방법

Info

Publication number: KR101233171B1
Application number: KR1020060054467A
Authority: KR
Inventors: 정명철; 이영대; 박성준; 천성덕
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2013-02-15
Also published as: US8228868B2; WO2007145486A2; EP2030469A2; US20090268687A1; EP2030469A4; KR20070119914A; EP2030469B1; WO2007145486A3

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 시그널링 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 이동 통신 시스템에서 핸드 오버에 관련된 제어 정보를 처리하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 상술한 목적을 달성하기 위해, 소스 기지국이 목적 기지국으로 포워딩(forwarding)한 적어도 하나의 데이터 블록에 관한 정보를 포함하는 핸드오버명령 메시지를 수신하는 단계; 이동 단말이 수신된 데이터 블록과 상기 핸드오버명령 메시지에 포함된 데이터 블록에 관한 정보를 이용하여 상기 이동 단말이 수신할 적어도 하나의 데이터 블록을 나타내는 핸드오버완료 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 핸드오버완료 메시지를 목적 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.

LTE, 핸드오버, 기지국, 패킷, 시퀀스 번호

Description

무선 네트워크에서의 제어 정보 송수신 방법{method of transmitting and receiving control information in wireless network}

도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 망의 구조를 나타낸 그림이다.

도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 사이의 제어 평면의 구조를 나타낸다.

도 3은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 사이의 사용자 평면의 구조를 나타낸다.

도 4는 단말이 E-UTRAN 내부에서 접속하고 있는 무선 망 노드를 변경할 경우에 첫 번째 무선 망 노드에서 두 번째 망 노드로 이동하여 접속을 유지하는 핸드오버(Handover) 과정을 나타내는 절차 흐름도이다.

도 5는 기지국에서 전송하는 패킷들과 그 상태를 나타내는 블록도이다.

도 6은 기지국과 단말 간의 트래픽 상태의 불일치를 나타내는 블록도이다.

도 7은 기지국과 단말 간의 트래픽 상태의 불일치를 나타내는 블록도의 또다른 일례이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 핸드오버가 수행되는 과정을 나타내는 절차흐름도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 핸드오버가 수행되는 과정을 나타내는 절차흐름도이다.

본 발명은 다양한 이동 통신 시스템에 적용되는바, 이하 본 발명이 적용되는 통신 시스템의 일례로서, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System])에서 발전한 LTE(Long Term Evolution) 망에 관하여 설명한다.

도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 망구조를 나타낸 블록도이다. E-UMTS시스템은 기존 UMTS 시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다.

E-UMTS망은 크게 E-UTRAN과 CN(Core Network)으로 구분할 수 있다. E-UTRAN은 단말(User Equipment; 이하 UE로 약칭)과 기지국(이하 eNode B로 약칭), 망의 종단에 위치하여 외부망과 연결되는 접속게이트웨이(Access Gateway; 이하 AG로 약칭, MME/UPE로도 표현가능)로 구성된다. AG는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분 과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어질 수도 있다. 상기 AG는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 UPE(User Plane Entity) 노드와 제어 담당하는 MME(Mobility Management Entity) 노드로 구분될 수도 있다.

상기 AG가 2개의 엔터티로 구분되는 경우, 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수도 있다. 하나의 eNode B에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있다. eNode B간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. CN은 AG와 기타 UE의 사용자 등록 등을 위한 노드 등으로 구성될 수도 있다. E-UTRAN과 CN을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다.

단말과 망사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속 (Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)계층은 단말과 망간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC계층은 단말과 망간에 RRC메시지를 서로 교환한다. RRC계층은 eNode B와 AG 등 망 노드들에 분산되어 위치할 수도 있고, eNode B 또는 AG에만 위치할 수도 있다.

도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸다. 도 2의 무선인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다. 도 2의 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속 (Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.

이하, 도 2의 무선프로토콜 제어 평면(Control Plane)과 도 3의 무선프로토콜 사용자 평면(User Plane)의 각 계층을 설명한다.

제1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control)계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.

제2 계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; 이하 MAC로 약칭)는 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control)계층에게 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control; 이하 RLC로 약칭)계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능이 MAC내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 이러한 경우에는 RLC계층은 존재하지 않을 수도 있다. 제2계층의 PDCP 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러 (Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.

망에서 단말로 데이터를 전송하는 하향전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.

도 4는 단말이 E-UTRAN 내부에서 접속하고 있는 무선 망 노드를 변경할 경우에 첫 번째 무선 망 노드에서 두 번째 망 노드로 이동하여 접속을 유지하는 핸드오 버(Handover) 과정을 나타내는 절차 흐름도이다.

도 4를 참조하여 E-UTRAN 내부에서 수행되는 핸드오버 과정을 나타내면 다음과 같다. 우선 단말 문맥정보(UE Context)는 Area Restriction 정보를 포함한다(S401). 소스 기지국(Source eNodeB)에서 설정된 측정(Measurement)과정에 따라 단말은 측정 과정(Measurement)을 수행하고 제어(control)한다(S402). 소스 기지국(Source eNodeB)은 단말로부터 측정 정보를 수신하여 인접 기지국(혹은 셀)으로 핸드오버(Handover)를 결정한다(S403). 소스 기지국(Source eNodeB)은 목적 기지국(Target eNodeB)으로 핸드오버요구(HO Request) 메시지를 전송한다(S404). 목적 기지국(Target eNodeB)은 자신의 유, 무선 자원(Resource)을 고려하여 핸드오버요구(HO Request) 메시지에 대한 수용 여부를 결정한다(S405). 목적 기지국(Target eNodeB)은 소스 기지국(Source eNodeB)으로 핸드오버응답(HO Response) 메시지를 전송한다(S406). 소스 기지국(Source eNodeB)은 단말에 핸드오버명령(HO command)을 전송한다(S407). 핸드오버명령(HO command)을 수신한 단말은 목적기지국(Target eNodeB)과 제1 계층, 제2 계층의 접속을 위한 시그널링(signaling)을 진행한다(S408). 상기 S408 과정에는 동기화(Synchronization) 과정 등이 포함된다. 제1 계층 및 제2 계층 접속을 마친 단말은 핸드오버완료(HO complete) 메시지를 목적 기지국(Target eNodeB)에 전송한다(S409). 목적 기지국(Target eNodeB)은 MME/UPE에 핸드오버완료(HO complete) 메시지를 전송한다(S410). MME/UPE는 핸드오버완료확인(HO complete ACK) 메시지를 목적 기지국(Target eNodeB)에 전송한다(S411). 목적 기지국(Target eNodeB)은 소스 기지국(Source eNodeB)에 자원 해제(Resource release) 메시지를 전송한다(S412). 자원 해제(Resource release) 메시지를 수신한 소스 기지국(source eNodeB)은 모든 자원을 해제한다(S413).

소스 기지국에서는 핸드오버명령(HO command)을 단말에 전송하고, 하향 사용자 트래픽 블록을 목적 기지국으로 전송한다. 이상에서 사용자 트래픽 블록은 MME/UPE의 PDCP 계층에서 전송된 사용자 트래픽 블록 또는 기지국의 RLC에서 상기 트래픽 블록을 수신하여 순차 번호(Sequence Number)를 첨가한 트래픽 블록일 수도 있다. 이때, 목적 기지국은, 소스 기지국이 단말로 전송하였으나 단말의 수신 여부를 완전하게 확인할 수 없는 최소의 트래픽 블록 순서부터 전체의 트래픽 블록을 단말로 전송한다.

본 발명은 상술한 종래 기술을 개선하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 불필요하게 전송되는 사용자 트래픽을 최소화하는 통신 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 망의 혼잡을 감소시키는 핸드 오버 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 단말이 중복된 사용자 트래픽 처리를 수행하는 것을 방지하는 핸드 오버 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 상술한 목적을 달성하기 위해, 소스 기지국이 타겟 기지국으로 포워딩(forwarding)한 적어도 하나의 데이터 블록에 관한 정보를 포함하는 핸드오 버명령 메시지를 수신하는 단계; 이동 단말이 수신된 데이터 블록과 상기 핸드오버명령 메시지에 포함된 데이터 블록에 관한 정보를 이용하여 상기 이동 단말이 수신할 적어도 하나의 데이터 블록을 나타내는 핸드오버완료 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 핸드오버완료 메시지를 타겟 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다. .

또한, 본 발명은, 제1 기지국과 제2 기지국을 포함하는 네트워크에서 제어 정보를 송수신하는 방법에 있어서, 상기 제1 기지국이 전송한 적어도 하나의 데이터 블록에 관한 전송상태정보를 수신하는 단계; 이동 단말이 수신된 데이터 블록과 상기 전송상태정보를 이용하여 상기 이동 단말이 추가로 수신할 적어도 하나의 데이터 블록에 관한 수신상태정보를 생성하는 단계; 상기 수신상태정보를 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 수신상태정보에 상응하는 적어도 하나의 데이터 블록을 상기 제2 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 이동 단말은 핸드 오버를 수행하는 도중 상술한 방법을 수행한다.

바람직하게, 상기 제1 기지국은 소스 기지국이고, 상기 제2 기지국은 목적 기지국이다.

바람직하게, 상기 전송상태정보는, 상기 이동 단말로부터 ACK 신호를 수신하지 못한 적어도 하나 이상의 데이터 블록 또는 상기 이동 단말로부터 NACK 신호를 수신한 적어도 하나 이상의 데이터 데이터 블록에 관한 정보이다.

바람직하게, 상기 수신상태정보는, 상기 이동 단말이 상기 제2 기지국으로부 터 수신하려는 적어도 하나의 데이터 블록에 관한 정보이다.

본 발명의 또 다른 일 양상에 따른 통신 방법은, 제1 기지국과 제2 기지국을 포함하는 네트워크에서 제어 정보를 송수신하는 방법에 있어서, 상기 제1 기지국이 이동 단말로 전송한 적어도 하나의 데이터 블록에 관한 전송상태정보를 상기 제1 기지국으로부터 상기 이동 단말로 송신하는 단계; 상기 제2 기지국이 상기 이동 단말이 추가로 수신하는 적어도 하나의 데이터 블록을 나타내는 수신상태정보를 상기 이동 단말로부터 수신하는 단계; 및 상기 제2 기지국이 상기 이동 단말로 상기 수신상태정보에 상응하는 적어도 하나의 데이터 블록을 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명은 무선 단말이 현재 접속하고 있는 무선망 노드에서 이동성으로 인하여 현재 접속하고 있는 무선망 노드 이외의 무선망 노드로 접속을 이루고자 할 경우, 최적화되지 않은 패킷 전송으로 인하여 망 내에 혼잡을 최소화시키고, 중복되는 패킷의 전송과 수신을 최소화 시킬 수 있도록 무선망 노드과 단말의 패킷 송신과 수신 상태에 대한 정보를 단말과 무선망 노드가 서로 알려주는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 무선망 노드는 기지국 또는 Node B 또는 eNode B 또는 기지국제어기 또는 RNC(Radio Network Controller)이다.

본 발명의 구체적인 동작 및 특징은 이하에서 설명되는 본 발명의 일 실시예를 통해 구체화될 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.

일반적인 핸드 오버 방법에 따르면, 무선 단말의 이동성으로 인하여 현재 무 선 단말이 접속하고 있는 무선망 노드(기지국)에서 다른 기지국으로 이동할 경우에 문제가 발생할 수 있다, 즉, 종래 핸드 오버 방법에 따르면, 단말에게 전송하였으나 완전하게 단말이 수신한 것으로 확인되지 않은 첫 번째 사용자 트래픽 블록을 포함하는 모든 트래픽 블록을 새로운 기지국으로 전송한다. 이때, 실제로 단말이 상기 사용자 트래픽을 수신한 상태일 수 있다. 이 경우 상기 기지국 간의 사용자 트래픽 블록에 대한 불필요한 전송이 발생하며, 이후 이동한 기지국으로부터 단말로 불필요한 전송이 발생할 수 있다. 이러한 불필요한 사용자 트래픽 블록 전송은 망의 혼잡을 증가시키고 무선자원 이용 효율을 감소시킨다.

도 5는 기지국에서 전송하는 패킷들과 그 상태를 나타내는 블록도이다. 도 5를 참조하여 기지국에서 단말로의 하향 패킷 전송을 설명하고, 핸드오버 시에 목적 기지국(Target eNodeB)로의 패킷 포어딩(Forwarding)에 관하여 설명한다.

S 패킷블록은 상위 노드로부터 기지국이 수신한 패킷일 수 있다. 상기 패킷은 RLC에서의 SDU(Service Data Unit) 혹은 상위노드(MME/UPE)에서 생성된 PDCP PDU(Protocol Data Unit)일 수도 있다. 'S'와 함께 표시되어 있는 번호는 상기 패킷블록의 순차번호(Sequence Number)이다. 해당 S 패킷블록은 무선 채널 등의 상황을 고려하여 적절히 분할 혹은 합쳐져서 도시된 P 패킷블록의 형태로 전송될 수도 있다. P 패킷블록은 기지국에서 RLC의 PDU일 수도 있다. 'P'와 함께 표시되는 번호는 상기 패킷의 순차번호(Sequence Number)이다. 도시된 바와 같이, 하나의 PDU는 하나 이상의 SDU에 대응할 수 있고, 하나의 SDU는 하나 이상의 PDU에 대응할 수 있다.

단말의 이동으로 인하여 현재의 기지국에서 인접 기지국으로 핸드 오버를 수행하여야 할 경우, 아직 단말이 수신한 것으로 확신할 수 없는 S 패킷블록과 그 이후에 기지국에 존재하는 모든 S 패킷블록은 모두 목적 기지국으로 전송되어야 한다. 도 5의 경우, S:65번까지 또는 P:1006번까지의 패킷블록은 이미 단말로의 전송이 끝난 상태이다. 전송이 끝난 상태에서 핸드 오버 명령(HO command)이 전송되면 P:1007부터는 기지국(현재의 기지국)에서 단말로의 패킷블록 전송은 중단된다. 이때 P:1002번 패킷블록에 대해서는 아직 단말로부터의 ACK 정보를 기지국이 정확하게 수신하지 않은 상태이거나 NACK 정보를 수신한 상태이다. 따라서, 현재의 기지국 또는 목적 기지국은 P 패킷블록 P:1002에 관련된 S:61, 62번 패킷블록은 단말이 정확히 수신했는지 여부를 확인할 수 없다. 기지국은 단말이 정확하게 수신한 패킷블록을 알 수 없기 때문에, 이를 처리를 위하여 S:61부터의 SDU 패킷을 목적 기지국으로 전송한다. 상기 목적 기지국으로 전송된 S:61부터의 SDU 패킷은 핸드오버 이후 단말로 재전송된다.

도 6은 기지국과 단말 간의 트래픽 상태의 불일치를 나타내는 블록도이다. 도 6을 참조하여 기지국과 단말의 패킷블록 수신 상태의 불일치와 제안된 해결 방안에 대해 설명하도록 한다.

도 6에서 기지국은 P:1002 패킷블록에 대하여 정확하게 ACK 정보를 수신하지 못하였거나 또는 NACK 정보를 수신하였다. 따라서, 기지국은 단말이 해당 패킷블록을 정확하게 수신하지 못한 것으로 판단한다. 결국, P:1002 패킷블록과 연관된 S:61, 62번 패킷블록 또한 단말이 성공적으로 수신하지 못한 것으로 판단한다. 그 러나, 단말은 이미 P:1002번 패킷블록을 수신한 상태일 수 있다. 도 6에서 단말은 이미 P:1001~1006번 패킷블록까지 기지국이 전송한 패킷블록 전체를 완전하게 수신한 상태이다. 단말의 이동으로 인하여 핸드오버 상황이 발생한 경우, 소스 기지국은 S:61번 패킷블록부터 전체 S 패킷블록을 목적 기지국에 전송한다. 결국 목적 기지국은 무선인터페이스를 통하여 S:61번 패킷블록부터의 패킷 블록을 단말로 재전송한다. 하지만 상기 S 패킷블록 전송은 이미 단말이 수신한 S 패킷블록의 재전송에 해당되므로 불필요하게 망의 자원을 사용하게 되며 단말이 중복되게 패킷블록을 처리해야 한다.

이를 해결하기 위해 기지국과 단말의 패킷블록 상태에 대한 정보를 서로에게 알려줄 수 있도록 한다. 소스 기지국이 단말의 핸드오버를 결정하면 핸드오버명령(HO command) 메시지를 단말에 전송한다. 상기 핸드오버명령(HO command) 메시지에는 기지국(즉, 소스 기지국)의 패킷블록 전송의 상태에 대한 정보가 포함될 수 있다. 상기 패킷블록은 S 패킷블록 또는 P 패킷블록일 수 있다. 도 6에서 첫 번째 목적 기지국으로 전송될 S 패킷블록이 S:61이므로, 이에 대한 정보를 핸드오버명령 메시지에 포함시킨다. 핸드오버명령 메시지를 수신한 단말은 현재 자신의 패킷블록 수신 상태와 소스 기지국에서의 목적 기지국으로의 패킷블록 전송에 대한 정보를 비교한다. 이때, 단말이 이미 상기 패킷블록을 수신한 상태라면, 상기 패킷블록을 포함한 패킷블록들을 목적 기지국을 통하여 재수신할 필요가 없다. 따라서, 단말은 자신이 핸드오버 이후 수신할 패킷블록이 핸드오버명령에서 알려준 패킷블록 순서와 다르다는 사실 또는 단말이 수신하길 원하는 패킷블록의 순서번호를 목적 기지 국에 핸드오버완료(HO complete) 메시지에 포함시켜 알려 줄 수 있다. 예를 들어, 도 6에서 단말은 소스 기지국이 전송한 핸드오버명령(HO command) 메시지를 통해 S:61 패킷블록부터의 S 패킷블록이 소스 기지국에서 목적 기지국으로 전송됨을 알 수 있다. 이때, 단말은 이미 S:61 내지 S:65 패킷블록까지 트래픽을 정상적으로 수신한 상태이므로 S:66 패킷블록부터의 트래픽을 수신하면 된다(즉, 목적 기지국 전송패킷블록순서번호 S:61 < 단말 수신예상패킷블록순서번호 S:66). 따라서, 단말은 핸드오버완료(HO complete) 메시지에 자신이 목적 기지국으로부터 수신을 예상하고 있는 패킷블록은 S:66 패킷 블록임을 알려준다. 핸드오버완료 메시지를 수신한 목적 기지국은 단말이 요구한 S:66 패킷 블록부터 재전송을 시작할 수 있다. 나머지 S:61 내지 S:65 패킷블록은 단말에게 전송하지 않고 폐기하는 것이 바람직하다.

도 7은 기지국과 단말 간의 트래픽 상태의 불일치를 나타내는 블록도의 또 다른 일례이다. 도 7의 경우, 기지국은 P:1004번의 패킷블록에 대해 ACK 정보를 수신하지 못했거나 NACK 정보를 수신한 상태이다. 결국 기지국은 해당 패킷블록을 단말이 정확하게 수신한 것으로 파악하지 못한다. 따라서, P:1004번의 패킷블록과 관련된 S 패킷블록 S:63,64도 정확하게 수신한 것으로 파악하지 못한다. 그러나, 기지국이 파악한 내용과는 다르게, 단말에서는 P:1004번 이전의 패킷블록(도 7에서는 P:1002번)을 수신하지 못할 수 있다. 이때 단말의 이동으로 인하여 핸드오버 상황이 발생하면 소스 기지국은 S:63번 패킷블록부터 목적 기지국으로 패킷블록을 전송한다. 따라서, 단말은 핸드오버 이후에 S:61, 62번에 대한 패킷블록을 수신하지 못하게 된다.

이를 해결하기 위하여, 소스 기지국은 핸드오버명령 메시지에 목적 기지국으로 전송된 패킷블록이 S:63부터임을 포함시켜 전송한다. 이를 수신한 단말은 해당 패킷블록 전송 정보(S:63)가 자신이 수신을 원하는 패킷블록(S:61)보다 더 큰 순서번호에 해당하는 것임을 확인한다. 단말은 S:61번 패킷블록부터 수신하기를 원한다는 정보를 핸드오버완료 메시지에 포함시켜 목적 기지국에 전송한다. 이를 수신한 목적 기지국은 단말이 요구한 패킷블록으로부터 단말에 전송을 시작한다. 이때 해당되는 패킷블록이 목적 기지국에 존재하지 않을 수 있다. 이러한 경우 기지국은 상위노드인 AG 혹은 MME/UPE로부터 해당 패킷블록의 재전송을 요구할 수 있다.

이하, 상기 핸드오버명령 및 핸드오버완료 메시지에 포함되는 정보의 일례를 설명한다.

핸드오버명령(HO command) 메시지에 포함되는 소스 기지국에서 목적 기지국으로의 전송 정보는, 기지국이 단말로 전송하였으나 단말로부터 정확하게 수신 확인하지 못한 첫 번째 패킷블록 순서 정보가 포함될 수 있다. 또한, 기지국이 단말로 전송하였으나 단말로부터 정확하게 수신여부를 확인할 수 없는 혹은 NACK 정보를 수신한 패킷 전체에 대한 정보(순차번호일 수 있음)가 포함될 수 있다. 예를 들어 기지국이 S:61 내지 S:70의 패킷블록을 단말에 전송하였으나 S:63, 65, 68번에 대하여 ACK을 받지 못하거나 NACK 정보를 기지국이 수신하였다면, 해당 정보를 핸드오버명령에 모두 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 정보는 비트 맵(BITMAP) 등의 다양한 형식으로 제공될 수 있다.

상기에서 핸드오버완료(HO complete) 메시지에 포함되는 단말의 수신요구 패 킷블록 정보에는 단말이 수신을 원하는 첫 번째 패킷블록 순서 정보가 포함될 수 있다. 또한 단말이 정확히 수신하지 못한 패킷블록에 대한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어 기지국이 S:61 내지 S:70번의 패킷블록을 단말에 전송하였으나 단말이 S:65, 67, 68을 수신하지 못하였다면 해당 정보를 핸드오버완료에 모두 포함시켜 전송할 수도 있다. 핸드오버명령등의 메시지에 포함된 패킷블록 전송 정보를 확인 할 수 있다면 기지국은, 수신하지 못한 패킷블록 전체에 대한 정보를 보낼 필요없이, 단말이 수신한 것으로 판단했으나 실제로는 단말이 수신하지 못한 것으로 판단되는 패킷블록에 대한 정보만을 전송할 수도 있다. 예를 들면, 핸드오버명령(HO command) 메시지에 S:63, 65, 68이 포함되어 있다면, 단말에서는 S:65, 68은 목적 기지국에서 재전송될 것으로 판단하여 오직 S:67 패킷블록에 대한 재전송을 핸드오버완료(HO command) 메시지를 통해 요구할 수 있다. 상기 정보는 비트 맵(BITMAP) 등의 다양한 형식으로 제공될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 핸드오버가 수행되는 과정을 나타내는 절차흐름도이다. 도 8의 일례는 하향 트래픽 전송에 적용된다.

햐향 트래픽 전송의 경우, 소스 기지국은 핸드오버 결정 후에 핸드오버명령(HO Command) 메시지를 단말에 전송한다. 이때, 핸드오버명령(HO Command) 메시지에 패킷블록전송상태 정보가 포함될 수 있다(S801). 상기 패킷블록전송상태정보는 소스 기지국이 목적 기지국으로 전송하는 패킷블록에 대한 정보이다. 상기 패킷블록전송상태정보는 소스 기지국이 단말에 전송하였으나 아직 ACK를 수신하지 못하거나 NACK 정보를 수신하여 단말이 완전하게 수신한 것으로 파악할 수 없는 첫 번 째 패킷블록의 정보일 수 있다. 또는, 상기 패킷블록전송상태정보는 소스 기지국이 단말에 전송하였으나 아직 ACK를 수신하지 못하거나 NACK 정보를 수신한 패킷블록 전체에 대한 정보일 수도 있다.

상기 핸드오버명령(HO command) 메시지를 전송한 후 소스 기지국은 목적 기지국으로 상기 패킷블록전송상태정보에 따라 패킷블록을 전송한다(S802).

단말은 상기 핸드오버명령(HO command) 메시지 수신 후에 소스 기지국과의 접속을 끊고 목적 기지국과의 접속을 시도한다. 제1 계층(L1) 및 제2 계층(L2)의 접속을 설정(S803)한 후에 핸드오버완료(HO Complete) 메시지를 목적 기지국에 전송한다(S804). 이때, 핸드오버완료(HO Complete) 메시지에는 단말패킷블록수신상태 정보가 포함될 수 있다. 상기 단말패킷블록수신상태 정보는 단말이 패킷블록의 수신상태를 파악하여 목적 기지국으로부터 수신하고자 하는 첫 번째 패킷블록의 정보일 수 있다. 또한, 단말이 수신하지 못한 첫 번째 패킷블록에 대한 정보일 수 있다. 또한, 소스 기지국으로부터 정확하게 수신하지 못한 패킷블록에 대한 정보 전체, 필요에 따라서는 일부에 대한 정보만일 수도 있다.

목적 기지국은 핸드오버완료(HO Complete) 메시지를 수신한 이후에 소스 기지국에서 전송된 패킷블록 중에 단말이 전송을 요구한 패킷블록에 대하여 단말로 전송을 시작한다(S805).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 핸드오버가 수행되는 과정을 나타내는 절차흐름도이다. 도 9의 일례는 상향 트래픽 전송에 적용된다.

도 9에서, 상향 트래픽 전송의 경우, 소스 기지국은 단말로부터 정확하게 수 신하지 못한 패킷블록에 대한 정보를 핸드오버명령(HO command) 메시지에 포함시켜 전송할 수 있다(S901). 단말은 핸드오버명령(HO command) 메시지를 수신하여 목적 기지국으로 전송하여야 할 패킷블록을 확인한다. 단말은 목적 기지국과의 제1 계층 및 제2 계층의 연결을 설정한다(S902). 이후, 단말은 상기 확인의 결과에 따라 핸드오버완료(HO command) 메시지에 목적 기지국이 수신할 패킷블록들에 관한 정보를 포함시켜 목적 기지국에 재전송한다(S903, S904).

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 무선 단말이 현재 접속하고 있는 무선망 노드에서 이동성으로 인하여 현재 접속하고 있는 무선망 노드 이외의 무선망 노드로 접속을 이루고자 할 경우, 최적화되지 않은 패킷 전송으로 인하여 망 내에 혼잡을 최소화 시키고, 중복되는 패킷의 전송과 수신을 최소화 시킬 수 있도록 무선망 노드와 단말의 패킷 송신과 수신 상태에 대한 정보를 단말과 무선망 노드가 서로 알려주는 것을 특징으로 한다.

Claims

이동 통신 시스템에서 단말의 핸드오버 지원 방법에 있어서,

핸드오버 동안, 소스 망 노드로부터 타겟 망 노드로 전달되는 적어도 하나의 데이터 블록을 식별하는 제1 식별 정보를 상기 소스 망 노드로부터 수신하는 단계;

상기 핸드오버 동안, 상기 타겟 망 노드로부터 수신되어야 하는 적어도 하나의 데이터 블록을 식별하는 제2 식별 정보를 상기 타겟 망 노드에게 전송하는 단계; 및

상기 제2 식별 정보에 기초해서 상기 타겟 망 노드에 의해 전송되는 데이터 블록을 상기 타겟 망 노드로부터 수신하는 단계를 포함하고,

상기 제2 식별 정보는 상기 소스 망 노드로부터 상기 타겟 망 노드로 전달되는 적어도 하나의 데이터 블록 중에서 상기 단말이 상기 소스 네크워크 노드로부터 수신하는데 실패한 데이터 블록의 시퀀스 번호를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 식별 정보는 상기 소스 망 노드로부터 상기 타겟 망 노드로 전달되는 적어도 하나의 데이터 블록 중에서 첫 번째 데이터 블록의 시퀀스 번호를 포함하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2 식별 정보는 상기 타겟 망 노드로부터 수신되어야 하는 적어도 하나의 데이터 블록 중에서 첫 번째 데이터 블록의 시퀀스 번호를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 식별 정보는 상기 소스 망 노드로부터 상기 타겟 망 노드로 전달되는 적어도 하나의 데이터 블록의 각각의 시퀀스 번호를 포함하는 방법.
삭제
제1항에 있어서,

상기 제1 식별 정보는 상기 소스 망 노드로부터 상기 타겟 망 노드로 전달되는 적어도 하나의 데이터 블록 중에서 상기 소스 망 노드가 상기 단말로부터 ACK을 수신하는데 실패한 데이터 블록의 시퀀스 번호를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 식별 정보는 핸드오버명령 메시지에 포함되는 방법..
제1항에 있어서,

상기 제2 식별 정보는 핸드오버완료 메시지에 포함되는 방법.
제1항에 있어서,

상기 데이터 블록이 SDU(Service Data Unit)인 방법.
제1항에 있어서,

상기 데이터 블록이 PDU(Protocol Data Unit)인 방법.
이동 통신 시스템에서 타겟 망 노드의 핸드오버 지원 방법에 있어서,

핸드오버 동안, 적어도 하나의 데이터 블록을 소스 망 노드로부터 수신하는 단계;

상기 핸드오버 동안, 단말에게 전송되어야 하는 적어도 하나의 데이터 블록을 식별하는 식별 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및

상기 식별 정보에 기초해서 선택된 데이터 블록을 상기 단말에게 전송하는 단계를 포함하고,

상기 식별 정보는 상기 소스 망 노드로부터 상기 타겟 망 노드로 전달되는 적어도 하나의 데이터 블록 중에서 상기 단말이 상기 소스 네크워크 노드로부터 수신하는데 실패한 데이터 블록의 시퀀스 번호를 포함하는 방법.
삭제
제11항에 있어서,

상기 식별 정보는 핸드오버완료 메시지에 포함되는 방법.
제11항에 있어서,

상기 데이터 블록이 SDU(Service Data Unit)인 방법.
제11항에 있어서,

상기 데이터 블록이 PDU(Protocol Data Unit)인 방법.