KR101344400B1 - 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법에 관한 것으로, 핸드오버(Handover)의 성공을 확인한 소스(Source) 기지국이 타겟(Target) 기지국으로 포워딩할 패킷이 존재하지 않을 경우, 포워딩 패킷의 마지막 시점을 지시하는 제어 데이터(Control Data)를 타겟(Target) 기지국으로 전송하고, 이를 수신한 타겟 기지국은 해당 제어 데이터로부터 소스 기지국으로부터 더 이상 포워딩될 패킷이 없음을 인지하도록 구현함으로써 기지국간 핸드오버시 발생하는 시간적인 지연을 방지할 수 있도록 한 것이다.
핸드오버, 패킷 포워딩, 소스 기지국, 타겟 기지국

Description

기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법{Packet forwarding method in the case of the handover between base stations}
본 발명은 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에서 기지국간 핸드오버(Handover)시의 패킷 전송 기술에 관련한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-404-23, 과제명: 3G Evolution 액세스 시스템 개발].
도 1 은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 이동통신 시스템에서의 기지국(eNB : evolved Node B)간 핸드오버의 개요도로, 단말(UE : User Equipment)의 이동에 따라 소스 기지국(Source eNB)에서 타겟 기지국(Target eNB)으로 핸드오버(Handover)하는 것을 도시한 것이다.
LTE 이동통신 시스템내 기지국(eNB)간 핸드오버시 단말(UE)과 현재 무선접속을 수행중인 기지국을 소스 기지국(Source eNB)라 하고, 새로운 무선영역으로 핸드오버를 수행할 기지국을 타겟 기지국(Target eNB)라 정의하여 구분한다.
기지국(eNB)은 단말(UE)이 LTE 이동통신 시스템에 접속하기 위한 무선링크(Radio Link), 무선채널(Radio Channel), 무선베어러(Radio Bearer) 등의 무선인터페이스(Radio Interface)를 제공하고, 단말(UE)에 대한 무선자원(radio Resource) 할당 및 해제 등의 제어와 관리, 그리고 사용자 데이터를 전송하는 기능을 수행한다.
기지국(eNB)은 사용자 패킷 데이터의 송수신을 담당하는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol), RLC(Radio Link Control), MAC(Media Access Control), PHY(Physical) 계층 등의 무선 프로토콜들(Radio Protocols)을 구비하여 헤더 압축(Header Compression), 암호화(Ciphering), 패킷 스케줄링(Packet Scheduling), ARQ(Automatic Repeat Request)와 HARQ(Hybrid ARQ) 등의 기능을 수행한다.
특히, PDCP 계층의 PDCP 엔터티(Entity)는 사용자 평면(U-plane) 데이터에 대하여 헤더 압축의 기능, 상위 NAS(Non-Access Stratum) 계층과 하위 RLC(Radio Link Control) 계층간 사용자 데이터(User Data)의 전송, 핸드오버시 상위 계층 데이터의 순차적인 전달 기능, 하위 계층의 데이터에 대한 중복 검출(Duplication Detection) 기능, 암호화 기능(Ciphering) 등을 수행하고, 제어평면 데이터(C-plane)에 대하여 암호화와 무결성 보호(Integrity Protection) 기능, 상위 RRC(Radio Resource Control) 계층과 하위 RLC(Radio Link Control) 계층간 제어평면 데이터의 송수신 기능 등을 수행한다.
종래의 경우, 기지국간 핸드오버(Handover)시 소스(Source) 기지국으로부터 전달되는 패킷의 마지막 시점을 알 수 있는 방안이 마련되지 않아 타이머에 의해 마지막 시점을 판단하거나, 제어신호 등의 시그널링 메시지 전송을 통해 더 이상의 전송할 패킷이 없음을 알리는 방법으로 그 시점을 얻을 수 밖에 없었다.
이러한 이유로 인해 VOD(Video On Demand) 등의 대용량이면서 고속의 전송속도를 요구하는 멀티미디어 서비스를 제공함에 있어서 기지국간 핸드오버시 시간적인 지연이 발생하는 문제가 있었다.
또한, 마지막 패킷 인지 여부의 지연으로 인하여 타겟 기지국에서 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 수신한 패킷의 한정된 버퍼링에 따른 패킷의 오버플로우(overflow)로 인해 하향링크 패킷의 손실이 발생할 수 있어서 고품질의 핸드오버 지원을 보장할 수 없는 문제가 있었다.
따라서, 이러한 문제들을 해결하기 위한 핸드오버시 손실이 없고 안정된 패킷 전송 기술이 요구되고 있다.
이러한 필요성에 따라 본 발명자는 기지국간 핸드오버(Handover)시 타이머에 의하여 포워딩 절차의 마지막 패킷임을 판단하거나, 제어 신호등의 시그널링 메시지 전송을 통한 결과에 의존하지 않고, 소스(Source) 기지국에서 전달되는 패킷의 마지막 시점을 알 수 있는 데이터 포맷을 통해 타겟(Target) 기지국이 더 이상 전송할 패킷이 없음을 인지하도록 함으로써 기지국간 핸드오버시 하향링크 및 상향링크 패킷을 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 포워딩하는 경우 타겟 기지국에서의 큐(Queue)에 대기중인 패킷의 손실을 방지하고, 불필요한 패킷 지연시간을 방지하여 고속으로 패킷을 전송할 수 있도록 하는 기술에 대한 연구를 하게 되었다.
본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 기지국간 핸드오버시, 소스 기지국로부터 전달되는 패킷의 마지막 시점을 알 수 있는 데이터 포맷을 제공하여 타겟 기지국이 더 이상의 전송할 패킷이 없음을 인지하도록 함으로써 기지국간 핸드오버시 전송 대기없이 고속의 안정된 패킷 전송이 가능한 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명은 핸드오버(Handover)의 성공을 확인한 소스(Source) 기지국이 타겟(Target) 기지국으로 포워딩할 패킷이 존재하지 않을 경우, 포워딩 패킷의 마지막 시점을 지시하는 제어 데이터(Control Data)를 타겟(Target) 기지국으로 전송하고, 이를 수신한 타겟 기 지국은 해당 제어 데이터로부터 소스 기지국으로부터 더 이상 포워딩될 패킷이 없음을 인지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기지국간 핸드오버시, 소스 기지국로부터 전달되는 패킷의 마지막 시점을 알 수 있는 데이터 포맷을 제공하여 타겟 기지국이 더 이상의 전송할 패킷이 없음을 인지하도록 함으로써 기지국간 핸드오버시 시간적인 지연이 발생하는 문제를 방지할 수 있으며, 마지막 패킷 인지 여부의 지연에 의한 한정된 버퍼링에 따른 패킷의 오버플로우(overflow)로 인해 발생하는 하향링크 패킷의 손실을 방지할 수 있어 서비스 품질을 보장할 수 있는 유용한 효과를 가진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
3GPP LTE 시스템은 비동기 이동통신 시스템인 패킷 기반 UMTS 시스템의 UTRA와 UTRAN이 진화된 시스템으로써 10ms 이하의 낮은 라운드 트립 타임(Round-Trip Time)과 하향 링크(Downlink) 100Mbps, 상향 링크(Uplink) 50Mbps의 높은 데이터 전송율을 보장하고 네트워크 자원의 효율성이 떨어지는 기존 회선 교환망(Circuit Switched Network)을 사용하는 대신 패킷 교환망(Packet Switched Network)을 사용함으로써 PDN(Packet Data Network)과 사용자 단말이 쉽게 연동할 수 있도록 하는 기술로 무선접속기술의 표준화 작업이 진행되고 있다.
특히, LTE 시스템을 구성하는 망은 외부 망과 무선접속망을 연결하는 진화된 핵심망인 EPC(Evolved Packet Core) 망과, 진화된 무선접속망인 EUTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) 망을 정합한 구조로 이루어지며, 단말인 UE(User Equipment)가 이들 망을 구성하는 노드들을 통하여 LTE 시스템에 접속함으로써 고속의 데이터 전송이 가능하고 IP 기반의 서비스가 가능한 통신 서비스를 제공받는다. 여기서 EPC와 EUTRAN간 정합은 S1 인터페이스를 통해 이루어지며, EUTRAN 내 eNB간 정합은 X2 인터페이스를 통해 그물(Meshed) 망 구조로 이루어진다.
EPC 망을 구성하는 네트워크 요소는 IP 기반의 유선망과 무선접속망과의 접속 서비스, 패킷의 라우팅 및 포워딩, 외부 PDN과의 연결을 위한 게이트웨이 기능 등을 담당하는 액세스 게이트웨이(System Architecture Evolution Access Gateway)와 단말(UE)의 이동성 관리와 인증, 베어러, 세션 등의 관리, 그리고 NAS(Non-Access Stratum) 시그널링 제어 등을 수행하는 MME(Mobility Management Entity)를 중심으로 구성된다.
상기 액세스 게이트웨이는 외부 PDN과의 연결을 위한 게이트웨이(Gateway) 기능 등을 담당하는 PDN 게이트웨이와 LTE 시스템과의 정합을 통한 무선접속망과 유선망의 IP 기반 접속 기능과 패킷의 라우팅 및 포워딩을 수행하는 서빙 게이트웨이(Serving GW)로 구성된다.
EUTRAN 망을 구성하는 네트워크 요소는 하나 혹은 그 이상의 셀 내에서 단말(UE)간 무선의 송수신을 위한 무선접속 인터페이스를 제공하고 무선자원에 대한 관리와 제어, 단말(UE)간 무선의 송수신을 통한 데이터의 전송 및 처리를 수행하는 eNB(evolved Node B) 노드로 구성되는데, 기존 제3세대 UMTS의 무선접속망인 UTRAN 내 RNC와 Node B의 본래 역할을 통합한 무선접속 기능을 eNB에서 수행한다.
도 2 는 LTE 이동통신 시스템에서 핸드오버시의 제어평면(C-plane) 신호 처리 절차를 도시한 흐름도이다. LTE 이동통신 시스템에서 핸드오버시의 제어평면(C-plane) 신호 처리는 단지 사용자 데이터의 경로변경을 위한 절차만 관여한다.
(C-plane)-1. 측정 제어(Measurement Control) :
소스 기지국(Source eNB)은 영역 제한(Area Restriction) 정보에 따라 단말(UE) 측정(Measurement) 절차를 구성하고, 소스 기지국에 의해 제공된 측정들(Measurements)은 단말(UE)의 연결 이동성(Connection Mobility)을 통제하는 기능을 돕는다.
(C-plane)-2. 측정 보고(Measurement Report) :
소스 기지국으로부터 상향링크(UL : Uplink)에 대하여 전송할 데이터에 대한 무선자원을 할당받으면, 단말(UE)은 소스 기지국으로 측정 보고(Measurement Report) 메시지를 전송한다.
(C-plane)-3. 핸드오버 결정(Handover Decision) :
소스 기지국은 단말로부터 수신한 측정 보고(Measurement Report) 메시지에 따라 무선자원관리(RRM : Radio Resource Management) 정보를 기반으로 하여 단말(UE)의 핸드오버를 여부를 결정한다.
(C-plane)-4. 핸드오버 요청(Handover Request) :
해당 단말(UE)의 핸드오버를 결정한 소스 기지국(Source eNB)은 핸드오버 요청(Handover Request) 메시지를 타겟 기지국(Target eNB)로 전송한다.
이 메시지에는 핸드오버를 준비하기 위해 필요한 정보로써 소스 기지국측의 UE X2 signalling context reference, UE S1 EPC signalling context reference, 타겟 셀(Target Cell) ID, 소스 기지국내 단말의 C-RNTI를 포함하는 RRC context, 무선 계층 2와 3에 해당하는 무선 프로토콜들에 대한 AS(Access Stratum)-configuration, SAE Bearer context와 소스 셀 + MAC(media Access Control)에 해당하는 물리 계층(Physical Layer) ID 등을 포함한다.
타겟 기지국(Target eNB)은 UE X2/UE S1 signalling reference 정보들을 통해 소스 기지국(source eNB)과 EPC(Evolved Packet Core)에 대한 행선 정보를 기록한다. SAE(System Architecture Evolution) Bearer context는 RNL(Radio Network Layer)과 TNL(Transport Network Layer) 행선 정보, 그리고 SAE Bearer의 QoS(Quality of Service) 프로파일(Profile)을 포함한다.
(C-plane)-5. 호 수락 제어(Admission Control) :
타겟 기지국(Target eNB)에서는 무선자원이 허락된다면, 수신한 SAE bearer 의 QoS 정보를 통해 성공적인 핸드오버 가능성을 증대시키기 위해 호 수락 제어(Admission Control)을 수행한다.
타겟 기지국은 수신한 SAE bearer의 QoS 정보에 따라 요구되는 자원(Resources)을 구성하는데 타겟 기지국의 AS-configuration은 소스 기지국에서 구성된 것과 비교하여 약간의 수정을 요하는 베어러의 Reconfiguration을 통한 재구성 방식이나 혹은 예를 들어 Establishment 같이 독립적으로 새롭게 구성할 수 있다.
(C-plane)-6. 핸드오버 요청 응답(Handover Request Ack) :
타겟 기지국(Target eNB)은 앞서 구성된 무선계층 1(L1)과 2(L2)로 핸드오버를 준비하고, 소스 기지국(Source eNB)으로 핸드오버 요청 응답(Handover Request Ack) 메시지를 보낸다.
이 메시지는 단말(UE)로 전송될 핸드오버 명령(Handover Command) 정보의 일부분이 트랜스페어런트 컨테이너(Transparent Container) 형태로 포함된다. 그 컨테이너(Container)에는 새로운 C-RNTI와 dedicated RACH preamble 및 종료 시간(Expiry Time)의 indication, 그리고 액세스 파라미터와 SIBs 정보 등의 파라미터들이 포함될 수 있다.
또한, 필요하다면 핸드오버 요청 응답(Handover Request Ack) 메시지는 소스 기지국과 타겟 기지국간 포워딩 터널(Forwarding Tunnel)에 대한 RNL/TNL 정보가 포함될 수 있다.
이때 소스 기지국에서는 핸드오버 요청 응답(Handover Request Ack) 메시지를 수신하거나, 단말(UE)로 핸드오버 명령(Handover Command)을 전송하자 마자 바로 하향링크(Downlink) 데이터를 타겟 기지국으로 포워딩(Forwarding)을 시작할 수 있다.
(C-plane)-7. 핸드오버 명령(Handover Command) :
소스 기지국은 RRC(Radio Resource Control) 메시지인 핸드오버 명령(Handover Command) 메시지를 생성해 단말(UE)로 전송하는데, 이 메시지는 타겟 기지국으로부터 수신한 상기 트랜스페어런트 컨테이너(Transparent Container)를 포함하며, 소스 기지국은 이 메시지를 무결성 보호(Integrity Protection)와 암호화(Ciphering)를 수행한다. 단말(UE)은 핸드오버 명령(Handover Command) 메시지를 수신하고, 이를 핸드오버를 수행하라는 명령(Command)으로 받아들인다.
(C-plane)-8. 동기화(Synchronization) :
이후 단말(UE)은 타겟 기지국으로 동기화(Synchronization)를 수행하고, RACH를 통해 타겟 셀(Target Cell)에 액세스한다.
(C-plane)-9. 상향링크 할당(UL Allocation) :
액세스 망은 상향링크 할당(UL Allocation)과 TA(Timing Advance)하여 응답한다.
(C-plane)-10. 핸드오버 확인(Handover Confirm) :
단말(UE)이 성공적으로 타겟 셀(Target Cell)에 접속하면, 핸드오버 확인(Handover Confirm) 메시지를 타겟 기지국으로 전송하여 단말(UE)의 핸드오버 절차의 완료를 알린다. 타겟 기지국은 이 메시지에 포함된 C-RNTI를 검증하고, 확인되면 단말(UE)로 하향링크 데이터 패킷을 전송하기 시작한다.
(C-plane)-11. 경로 변경(Path Switch) :
핸드오버 확인(Handover Confirm) 메시지를 수신한 타겟 기지국은 경로 변경(Path Switch) 메시지를 MME(Mobility Management Entity)로 전송하여 핸드오버를 수행한 해당 단말(UE)이 셀(Cell)을 변경했음을 알린다.
(C-plane)-12. 사용자 평면 업데이트 요청(U-Plane Updated Request) :
경로 변경(Path Switch)를 수신한 MME(Mobility Management Entity)는 사용자 평면 업데이트 요청(U-Plane Updated Request) 메시지를 서빙 게이트웨이(Serving GW)로 전송한다.
(C-plane)-13. 하향링크 경로 변경(Switch Downlink Path) :
서빙 게이트웨이(Serving GW)는 사용자 평편(U-plane) 경로, 즉 하향링크 데이터 경로를 타겟 기지국측으로 변경(Switching)시키고, 소스 기지국으로 향해있던 사용자 평면(U-plane)의 TNL 자원을 해제(Release)시킨다.
(C-plane)-14. 사용자 평면 업데이트 응답(U-Plane Updated Response) :
경로를 변경한 후, 서빙 게이트웨이(Serving GW)는 사용자 평면 업데이트 응답(U-Plane Updated Response) 메시지를 MME(Mobility Management Entity)로 전송한다.
(C-plane)-15. 경로 변경 응답(Path Switch Ack) :
MME(Mobility Management Entity)는 수신한 경로 변경 메시지를 확인시키기 위해 경로 변경 응답(Path Switch Ack) 메시지를 타겟 기지국으로 전송한다.
(C-plane)-16. 자원 해제(Release Resource) 1 :
경로변경을 확인한 타겟 기지국(Target eNB)은 소스 기지국(Source eNB)으로 자원 해제(Release Resource) 메시지를 보냄으로써 핸드오버의 성공을 알리고, 소스 기지국으로 하여금 기존 자원들(Resources)을 해제(Release)하도록 트리거(Trigger)시킨다.
(C-plane)-17. 자원 해제(Release Resources) 2 :
자원 해제(Release Resource) 메시지를 수신한 소스 기지국이 UE context와 관련한 무선자원과 제어 평면(C-plane) 관련 자원들을 해제(Release)한다.
도 3a 내지 도 3d 는 LTE 이동통신 시스템에서 핸드오버시의 사용자 평면(U-plane) 데이터 처리 절차를 도시한 흐름도이다.
(U-plane)-1. 이웃 셀 검출(Neighbor Cell Detection) :
도 2 에 도시한 (C-plane)-1부터 (C-plane)-3까지의 제어 평면(C-plane) 신호 처리 절차에 대응하는 사용자 평면(U-plane) 데이터의 처리 절차로, 도 3a 에 도시한 바와 같이 상향 및 하향 패킷 데이터의 송수신이 진행되는 데이터의 경로가 변경되지 않는 정상 상태를 유지한다.
(U-plane)-2. 핸드오버 준비 및 실행(Handover Preparation & Execution) :
소스 기지국에서 도 2 에 도시한 (C-plane)-3의 핸드오버를 여부를 결정한 후 상기 (C-plane)-4부터 (C-plane)-7의 핸드오버 명령(Handover Command) 메시지를 전송하기까지의 제어 평면(C-plane) 신호 처리 절차에 대응하는 사용자 평면(U-plane) 데이터의 절차 절차로, 도 3b 에 도시한 바와 같이 (C-plane)-6의 핸드오버 요청 응답(Handover Request ACK) 메시지를 수신할 경우, 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 소스 기지국으로 전송되는 패킷을 하향링크 버퍼에 복사본으로 저장한다.
그리고, X2 인터페이스를 통해 하향링크 데이터의 포워딩을 위한 사용자 평면(U-plane) 터널 설정이 완료되면, 소스 기지국은 EPC(Evolved Packet Core)의 서 빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 패킷을 수신하는 한 또는 소스 기지국의 하향링크 버퍼가 비어 있지 않는 한 순차적으로 타겟 기지국으로 하향링크 데이터 패킷을 포워딩한다.
그리고, 타겟 기지국(Target eNB)은 소스 기지국(Source eNB)으로부터 수신한 포워딩 패킷을 단말(UE)이 핸드오버 준비가 완료되기 전, 즉 (C-plane)-10의 단말(UE)로부터 핸드오버 확인(Handover Confirm) 메시지를 수신하기 전까지 포워딩 버퍼에 저장한다.
이때, 사용자 데이터인 포워딩 패킷은 SN(Sequence Number)을 갖는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) SDU(Service Data Unit)이며, 하향링크 데이터의 포워딩은 하향링크 패킷중 단말(UE)로부터 RLC(Radio Link Control)의 ARQ(Automatic Pepeat Request)에 의해 패킷 수신 인지(Acknowledge)가 되지 않은 모든 패킷들 또는 HARQ 피드백(Feedback) 정보를 통해 정상적으로 단말(UE)로 전송되지 않은 패킷들에 대해 이루어지는데 기지국의 구현방식에 따라 SDU 패킷의 포워딩 방식이 결정될 수 있다.
상향링크(Uplink)에 대하여, 핸드오버시 소스 기지국은 단말로부터 성공적으로 수신한 순서가 올바른 상향링크(Uplink) PDCP SDU는 서빙 게이트웨이(Serving GW)로 포워딩하고, 단말로부터 수신한 패킷중 순서를 벗어난 PDCP SN을 갖는 PDCP SDU는 타겟 기지국(Target eNB)으로 포워딩한다.
또한, 소스 기지국(Source eNB)으로부터 성공적인 수신 여부를 인지(Acknowledge)하지 못한 PDCP SDU 패킷에 대하여 단말(UE)은 타겟(Target) 기지 국으로 해당 PDCP SDU 패킷을 재전송한다.
(U-plane)-3. 핸드오버 완료(Handover Completion) 1 :
상기 도 2 에 도시한 (C-plane)-10부터 (C-plane)-17의 타겟 기지국(Target eNB)에서 소스 기지국(Source eNB)으로 자원 해제(Release Resource) 메시지를 전송하기까지의 제어평면(C-plane) 신호 처리 절차에 대응하는 사용자 평면(U-plane) 데이터의 처리 절차로, 도 3c 에 도시한 바와 같이 타겟 기지국은 (C-plane)-10의 단말(UE)로부터 핸드오버가 완료 되었음을 알리는 핸드오버 확인(Handover Confirm) 메시지를 수신하면, 이전까지 X2 인터페이스를 통해 전달되어 포워딩 버퍼에 저장된 하향링크 포워딩 패킷들을 단말(UE)로 전달하기 시작한다.
이때, 하향링크 패킷에 대하여 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 패킷의 순서적인 전달 및 중복 패킷의 검출을 위한 상태 정보를 PDCP 제어(Control Packet)를 통해 단말(UE)과 교환한다(아직까진 서빙 게이트웨이로부터 하향링크 데이터 패킷 전송 경로가 변경된 것은 아니다).
타겟 기지국은 (C-plane)-15의 경로 변경 응답(Path Switch ACK) 메시지를 수신하면, 소스 기지국으로부터 수신한 모든 포워딩 패킷들을 단말(UE)로 전송하기 시작하며, 이후에 경로 변경(Path Switch)에 의해 변경된 S1 경로를 통해 수신한 하향링크 패킷은 포워딩 패킷과 구분하여 별도의 하향링크 버퍼에 저장되는데, 이때 소스 기지국으로부터 수신한 포워딩 패킷에 우선순위를 두어 단말로 재전송할 수 있도록 한다.
모든 포워딩 패킷들이 전송된 후, 타겟 기지국은 변경된 S1 경로를 통해 수신한 하향링크 패킷을 단말로 전송하기 시작한다. 그리고, 경로 변경 응답(Path Switch ACK)을 수신한 타겟 기지국은 곧 소스 기지국으로 기존 베어러(Bearer)에 대한 자원을 해제시키기 위해 자원 해제(Release Resource) 메시지를 전달함으로써 핸드오버의 성공을 알리며, 성공을 확인한 소스 기지국은 타겟 기지국으로 포워딩 했던 하향링크 데이터를 저장한 버퍼를 모두 제거하지만 EPC(Evolved Packet Core)의 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 패킷을 수신하는 한 기존 베어러를 통해 수신한 하향링크 패킷은 계속해서 타겟 기지국으로 전달한다.
(U-plane)-4. 핸드오버 완료(Handover Completion) 2 :
상기 도 2 에 도시한 (C-plane)-17의 자원 해제(Release Resource) 이후의 제어평면(C-plane) 신호 처리 절차에 대응하는 사용자 평면(U-plane) 데이터의 처리 절차로, 도 3d 에 도시한 바와 같이 기존 소스 기지국에 대한 모든 경로가 끊기고, 새로운 타겟 기지국의 베어러를 통해 상향링크 및 하향링크로 단말과 망간의 패킷을 송수신하는 등의 이동통신 서비스를 제공하게 된다.
위에 설명한 바와 같이, 기지국간 핸드오버가 수행되는 동안 소스 기지국(Source eNB)은 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 수신한 하향링크의 핸드오버 패킷을 타겟 기지국(Target eNB)으로 포워딩하고, 핸드오버가 완료되기까지 패킷 포워딩에 따른 서빙 게이트웨이(Serving GW)와 기지국간 경로 변경(Path Switch) 시점의 인지 및 기지국의 포워딩 패킷 버퍼 관리 등의 일련의 절차가 수행되는데, 본 발명은 기지국간 핸드오버시, 소스 기지국로부터 전달되는 패킷의 마지막 시점을 알 수 있는 데이터 포맷을 제공하여 타겟 기지국이 더 이상의 전송할 패킷이 없음을 인지하도록 함으로써 기지국간 핸드오버시 전송 대기없이 고속의 안정된 패킷 전송이 가능하도록 한다.
도 4 는 본 발명에 따른 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다. 이 실시예에 따른 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법은 기지국간 핸드오버(Handover)시, 소스(Source) 기지국이 타겟(Target) 기지국으로 패킷(Packet)을 포워딩(Forwarding)함에 있어서, 타겟 기지국에서의 큐(Queue)에 대기중인 패킷의 손실을 방지하고, 불필요한 패킷 지연시간을 방지하여 고속으로 패킷을 전송할 수 있도록 한다.
먼저, 단계 S110 에서 핸드오버의 성공을 확인한 소스(Source) 기지국이 타겟(Target) 기지국으로 포워딩할 패킷이 존재하지 않을 경우, 포워딩 패킷의 마지막 시점을 지시하는 제어 데이터(Control Data)를 타겟(Target) 기지국으로 전송한다.
상기 포워딩 패킷의 마지막 시점을 지시하는 제어 데이터(Control Data)의 일 예를 도 5a 에 도시하였다. 도 5a 에 도시한 바와 같이, 포워딩 패킷의 마지막 시점을 지시하는 제어 데이터(Control Data)는 포워딩 패킷이 상향링크 패킷인지 또는 하향링크 패킷인지를 나타내는 링크 타입(Link Type) 정보(UP/DN Flag)와, 제 어용 데이터임을 나타내는 데이터 타입(Data Type) 정보와, 이전의 포워딩 패킷이 마지막 패킷임을 나타내는 EOD(End Of Data) 정보를 포함한다. 그리고, 이외에도 제어용 목적의 부가정보(Etc)를 더 포함할 수 있다.
상기 단계 S110 에 의해 전송된 포워딩 패킷의 마지막 시점을 지시하는 제어 데이터를 수신한 타겟 기지국은 단계 S120 에서 소스 기지국으로부터 더 이상 포워딩될 패킷이 없음을 상기 제어 데이터로부터 인지한다.
즉, 전송된 포워딩 패킷의 마지막 시점을 지시하는 제어 데이터를 수신한 타겟 기지국은 상기 링크 타입(Link Type) 정보로부터 포워딩 패킷이 망측의 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 전송되는 하향링크의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) SDU(serving Data Unit) 패킷에 대한 것인지 또는 단말(UE)측으로부터 전송되는 상향링크의 PDCP SDU 패킷에 대한 것인지를 알아낸다. 상기 PDCP SDU는 상위 NAS(None-Access Stratum) 계층과 하위 PDCP 계층간에 전달되는 데이터 패킷을 말한다.
그리고, 타겟 기지국은 상기 데이터 타입(Data Type) 정보로부터 해당 제어 데이터가 제어용 목적의 데이터임을 알아내고, 상기 EOD(End Of Data) 정보로부터 이전의 포워딩 패킷이 마지막 패킷임을 알아낸다.
상기 데이터 타입(Data Type) 정보로부터 제어용 목적의 데이터임을 알아내고, EOD(End Of Data) 정보로부터 이전의 포워딩 패킷이 마지막 패킷임을 알아낸 타겟 기지국은 약정된 제어 동작을 수행하거나 또는 상기 제어용 목적의 부가정보(Etc)에 의해 지시되는 제어 동작을 수행하게 된다.
이 때, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면 상기 EOD(End Of Data) 정보로부터 이전의 포워딩 패킷이 마지막 패킷임을 알아낸 타겟 기지국에 의해 수행되는 제어 동작이 하향링크 패킷 처리일 수 있다.
상기 단계 S120 에 의해 소스 기지국으로부터 더 이상 포워딩될 패킷이 없음을 인지한 타겟 기지국은 단계 S130 에서 하향링크 버퍼에 저장된 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 수신한 하향링크 패킷을 대기(Queueing) 시간없이 단말(UE)로 즉시 전송한다. 이 때, 상기 타겟(Target) 기지국이 핸드오버(Handover)에 사용된 포워딩 버퍼를 제거하는 것이 바람직하다.
따라서, 이렇게 함에 의해 기지국간 핸드오버시, 소스 기지국로부터 전달되는 패킷의 마지막 시점을 알 수 있는 제어 데이터로부터 타겟 기지국이 더 이상의 전송할 패킷이 없음을 인지함으로써 기지국간 핸드오버시 전송 대기없이 고속의 안정된 패킷 전송이 가능해진다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법이 상기 단계 S110 이전에, 소스(Source) 기지국이 타겟(Target) 기지국으로 핸드오버(Handover)를 위한 사용자 데이터(User Data)를 전송하는 S105 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 핸드오버(Handover)를 위한 사용자 데이터(User Data)의 일 예를 도 5b 에 도시하였다. 도 5b 에 도시한 바와 같이, 핸드오버(Handover)를 위한 사용자 데이터(User Data)는 포워딩 패킷이 상향링크 패킷인지 또는 하향링크 패킷인지를 나 타내는 링크 타입(Link Type) 정보(UP/DN Flag)와, 핸드오버용 데이터임을 나타내는 데이터 타입(Data Type) 정보와, SN(Sequence Number)를 나타내는 SN 정보와, 상향링크일 경우에는 단말(UE)로부터 수신한 데이터, 하향링크일 경우에는 NAS(None-Access Stratum)으로부터 수신한 헤더 압축을 포함한 변형이 안된 데이터를 나타내는 PDCP SDU 정보를 포함한다.
상기 핸드오버(Handover)를 위한 사용자 데이터(User Data)를 수신한 타겟 기지국은 상기 링크 타입(Link Type) 정보로부터 포워딩 패킷이 망측의 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 전송되는 하향링크의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) SDU(serving Data Unit) 패킷에 대한 것인지 또는 단말(UE)측으로부터 전송되는 상향링크의 PDCP SDU 패킷에 대한 것인지를 알아낸다. 상기 PDCP SDU는 상위 NAS(None-Access Stratum) 계층과 하위 PDCP 계층간에 전달되는 데이터 패킷을 말한다.
그리고, 타겟 기지국은 상기 데이터 타입(Data Type) 정보로부터 해당 사용자 데이터가 SN(Sequence Number)을 포함하는 PDCP SDU 패킷을 전송하기 위한 목적의 데이터임을 알아내고, 상기 SN 정보로부터 해당 패킷의 순서인 SN(Sequence Number)를 알아낸다. 상기 PDCP SDU 정보에는 상향링크 또는 하향링크로 전송할 데이터가 포함되어 있다.
상기 데이터 타입(Data Type) 정보로부터 PDCP SDU 패킷을 전송하기 위한 목적의 데이터임을 알아낸 타겟 기지국은 상기 PDCP SDU 정보에 포함된 데이터를 상기 링크 타입(Link Type) 정보로부터 인지되는 상향링크 또는 하향링크 방향으로 전송한다.
이 때, 상기 S105 단계에서 소스(Source) 기지국이 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 수신한 하향링크 패킷 중 SN(Sequence Number)을 포함하는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) SDU(Service Data Unit)를 순차적으로 상기 사용자 데이터(User Data) 포맷으로 구성하여 타겟(Target) 기지국으로 전송한다.
한편, 상기 S105 단계에서 소스(Source) 기지국이 단말(UE)로부터 수신한 상향링크 패킷 중 순서(Sequence)를 벗어난 SN을 가지는 PDCP SDU를 상기 사용자 데이터(User Data) 포맷으로 구성하여 타겟(Target) 기지국으로 전송한다.
이렇게 함에 의해 본 발명은 기지국간 핸드오버시 소스 기지국과 타겟 가지국간에 전송되는 핸드오버를 위한 패킷을 상기한 사용자 데이터 포맷으로 정의하여 사용함으로써 타겟 기지국의 패킷 용도에 따른 버퍼관리와 상/하향 패킷을 처리함에 있어서의 시간지연을 방지한다.
상기한 구성을 갖는 본 발명에 따른 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법을 상기 도 3a 내지 도 3d 에서 설명한 사용자 평면(U-plane)에서 적용한 예를 알아본다.
상기한 사용자 평면(U-plane)의 데이터 처리 절차 (U-plane)-2(도 3b)에 대해 본 발명에 따른 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법을 적용해보면, 소스 기지국에서 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 전송되는 SN(Sequence Number) 헤더를 포함하는 PDCP SDU의 복사본이 하향링크 버퍼(DnBf)에 저장되고, 하향링크 데 이터의 포워딩을 위하여 X2 인터페이스를 통해 사용자 평면(U-plane) 터널 설정이 완료되면, 소스 기지국은 EPC(Evolved Packet Core)의 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 패킷을 수신하는 한 또는 소스 기지국의 하향링크 버퍼(DnBf)가 비어 있지 않는 한, SN를 포함하는 PDCP SDU인 하향링크 데이터 패킷을 순차적으로 도 5b 에 도시한 사용자 데이터(User Data) 포맷으로 구성하여 타겟 기지국으로 포워딩한다.
이 때, 링크타입(Link Type) 정보(UP/DN Flag)는 하향링크를 가리키는 'DN'으로 셋팅하고, 데이터 타입(Data Type) 정보는 핸드오버를 위한 사용자 데이터를 나타내는 'Data'로 셋팅하며, SN 정보는 단말(UE)이 수신할 다음 순서의 시퀀스 넘버(Next Sequence Number)로 세팅한다.
타겟 기지국은 소스 기지국으로부터 수신한 포워딩 패킷을 단말(UE)의 핸드오버 준비가 완료되기 전, 즉 상기한 제어 평면(C-plane)의 신호처리 절차 (C-plane)-10의 단말(UE)로부터 핸드오버 확인(Handover Comfirm) 메시지를 수신하기 전까지 포워딩 버퍼(FwBf)에 저장한다.
이때, 사용자 데이터인 포워딩 패킷은 SN(Sequence Number)을 갖는 PDCP SDU이며, 하향링크 데이터의 포워딩은 하향링크 패킷중 단말(UE)로부터 RLC(Radio Link Control)의 ARQ(Automatic Repeat reQuest)에 의해 패킷 수신 인지(Acknowledge)가 되지 않은 모든 패킷들 또는 HARQ(hyper ARQ) 피드백(Feedback) 정보를 통해 정상적으로 단말(UE)로 전송되지 않은 패킷들을 포함하는데, 기지국(eNB)의 구현방식에 따라 SDU(Service Data Unit) 패킷의 포워딩 방식이 결정될 수 있다.
상향링크(Uplink)에 대하여, 핸드오버시 소스 기지국은 단말로부터 성공적으로 수신한 순서가 올바른 상향링크 PDCP SDU는 서빙 게이트웨이(Serving GW)로 포워딩하고, 단말로부터 수신한 패킷중 순서를 벗어난 PDCP SN을 갖는 PDCP SDU는 도 5b 에 도시한 사용자 데이터(User Data) 포맷으로 구성하여 타겟 기지국으로 포워딩한다.
이 때, 링크타입(Link Type) 정보(UP/DN Flag)는 상향링크를 가리키는 'UP'으로 셋팅하고, 데이터 타입(Data Type) 정보는 핸드오버를 위한 사용자 데이터를 나타내는 'Data'로 셋팅하며, SN 정보는 단말(UE)로부터 수신한 SN(Sequence Number)으로 세팅한다.
또한, RLC(Radio Link Control)의 ARQ 혹은 HARQ에 의해 성공적인 수신 여부를 소스 기지국으로 패킷 수신 인지(Acknowledge)하지 못한 PDCP SDU 패킷에 대하여 단말(UE)은 타겟 기지국으로 해당 PDCP SDU 패킷을 전송한다.
즉, 본 발명은 소스 기지국과 타겟 기지국간에 송수신되는 핸드오버(Handover)를 위한 사용자 데이터(User Data)를 도 5b 에 정의한 포맷을 사용함으로써 타겟 기지국의 PDCP 엔터티는 수신 패킷이 핸드오버에 따른 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 수신한 하향링크의 PDCP SDU인지, 단말(UE)로부터 수신한 상향링크의 패킷인지의 여부를 쉽게 구별할 수 있고, 용도에 따른 버퍼관리와 상/하향 패킷을 처리함에 있어서 PDCP 엔터티로 하여금 쉽게 PDCP SDU 패킷을 다룰 수 있도록 한다.
상기한 구성을 갖는 본 발명에 따른 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법을 상기 도 2 에서 설명한 제어 평면(C-plane)에서 적용한 예를 도 6a 내지 도 6c 를 참조하여 알아본다. 도 6a 내지 도 6c 는 핸드오버 기본 시나리오 순서에 따라 포워딩 및 하향링크 버퍼를 구비한 타겟 기지국에 대하여 도 5a 에 도시한 제어 데이터(Control Data) 전달 과정을 도시한 도면이다.
도 6a - 핸드오버 완료(Handover Completion) A :
도 2 에 도시한 제어 평면(C-plane)의 신호 처리 절차 중 (C-plane)-10부터 (C-plane)-14까지의 타겟 기지국에서 소스 기지국으로 자원 해제(Release Resource) 메시지를 전송하기까지의 절차에 해당되는 사용자 평면(U-plane)의 데이터 처리 절차이다.
타겟 기지국은 (C-plane)-10의 핸드오버가 완료 되었음을 알리는 핸드오버 확인(Handover Confirm) 메시지를 단말(UE)로부터 수신하면, 타겟 기지국은 이전까지 X2 인터페이스를 통해 전달되고 포워딩 버퍼(FwBf)에 저장된 하향링크의 포워딩 패킷들을 우선적으로 단말(UE)로 전달하기 시작한다.
또한, 타겟 기지국은 (C-plane)-15의 경로 변경 응답(Path Switch ACK) 메시지를 수신하면 경로 변경(Path Switch)에 의해 변경된 S1 경로를 통해 수신한 하향링크 패킷은 상위 계층의 PDCP SDU 패킷의 순서적인 전달을 보장하기 위해 우선순위를 갖는 포워딩 패킷을 우선적으로 단말로 모두 전달할 때까지 별도의 하향링크 버퍼(DnBf)에 구분하여 저장한다.
그리고, 경로 변경 응답(Path Switch ACK) 메시지를 수신한 타겟 기지국은 곧 소스 기지국으로 기존 베어러(Bearer)에 대한 자원을 해제시키기 위해 자원 해제(Release Resource) 메시지를 전달함으로써 핸드오버의 성공과 경로변경(Path Switch)이 완료되었음을 알린다.
도6b - 핸드오버 완료(Handover Completion) B :
상기 핸드오버 완료(Handover Completion) A 절차 수행에 이어서 핸드오버의 성공을 확인한 소스 기지국은 전송이 완료된 하향링크 버퍼(DnBf)에 복사 및 저장된 패킷들을 모두 제거하고, 이후 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 수신한 패킷은 버퍼에 저장하지 않으며, 타겟 기지국으로 포워딩할 하향링크 데이터가 존재하는 한 계속해서 타겟 기지국으로 하향링크 데이터를 포워딩한다.
그리고, PDCP의 해제(Release)전에 기존 TNL(Transport Network Layer)의 터널이 삭제됨을 확인한 직후, 타겟 기지국으로 포워딩할 패킷이 존재하지 않으면 도 5a 에 도시한 제어 데이터(Control Data) 포맷으로 제어 패킷(Control Packet)을 구성하여 타겟 기지국으로 더 이상의 포워딩할 패킷이 존재하지 않고, 이전에 보낸 패킷이 데이터의 마지막(EOD)임을 알린다.
이때, 링크 타입(Link Type) 정보(UP/DN Flag)는 하향링크를 가리키는 'DN'으로 셋팅하고, 데이터 타입(Data Type) 정보는 제어 데이터임을 나타내는 'Control'로 셋팅하며, 이후 보내질 정보는 EOD(End-of-data) 정보이다.
타겟 기지국은 수신한 포워딩 패킷이 PDCP SDU를 포함하는 데이터 패킷이면 포워딩 버퍼(FwBf)에 저장하고, 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 수신한 하향링크 패킷을 하향링크 버퍼(DnBf)에 저장한다.
도 6c - 핸드오버 완료(Handover Completion) C :
상기 핸드오버 완료(Handover Completion) B 절차 수행에 이어서, 타겟 기지국이 수신한 포워딩 패킷이 마지막 포워딩 데이터, 즉 도 5a 에 도시한 것과같은 EOD 정보를 포함하는 제어 데이터(Control Data)이면, 포워딩 버퍼(FwBf)의 패킷을 모두 하향링크로 전달한 직후이므로, 시간적 지연없이 하향링크 버퍼(DnBf)에 저장된 패킷을 하향링크로의 전달을 시작하고, 핸드오버에서 사용된 포워딩 버퍼(FwBf)를 제거한다.
따라서, 본 발명은 하향링크의 데이터 포워딩시 마지막 데이터임을 알리는 소스 기지국과 타겟 기지국간 시그날링이나, 또는 타겟 기지국에서 포워딩 버퍼(FwBf)에 저장된 포워딩 데이터나 버퍼 없이, 포워딩 된 PDCP SDU 데이터를 하향링크로 모두 전송한 후 타이머 없이, 타겟 기지국에서 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 수신한 하향링크 버퍼(DnBf)의 패킷을 포워딩 패킷의 전송 직후 곧 이어 전송할 수 있으므로, 패킷 전송의 불필요한 대기(Queueing)로 인한 지연(Delay) 없이 고속으로 포워딩 패킷을 단말(UE)에게 전송할 수 있다.
또한, 타겟 기지국에서 패킷의 불필요한 대기를 방지하여 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 수신한 패킷을 곧이어 하향링크로 전송함으로써 하향링크 버 퍼(DnBf)의 한정된 크기로 인한 버퍼로 유입되는 패킷의 손실을 방지할 수 있으며, 버퍼의 크기를 줄여줄 수 있다.
특히, 실시간의 음성 및 동영상 통신 서비스에서 필요한 전송 지연의 억제를 위하여, 그리고 수 십 Mbps 이상을 요구하는 VOD 등의 대용량의 멀티미디어 서비스이면서 고속의 전송속도를 요구하는 서비스에 대하여 본 발명을 적용할 경우 패킷 손실과 지연 문제를 해결할 수 있어 매우 유용하다.
본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 이동통신 시스템과 레거시 UMTS(Legacy Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템 등의 다양한 시스템에도 적용 가능하며, LTE와 UMTS 등의 레거시(Legacy) 시스템간 핸드오버에도 적용하여 효율적인 패킷 및 버퍼관리를 통한 효율적인 시스템 정합과 하향링크 패킷의 전송 지연시간 단축을 도모할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
본 발명은 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 기술 분야 및 이의 용분 기술 분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
도 1 은 LTE 이동통신 시스템에서의 기지국간 핸드오버의 개요도
도 2 는 LTE 이동통신 시스템에서 핸드오버시의 제어평면(C-plane) 신호 처리 절차를 도시한 흐름도
도 3a 내지 도 3d 는 LTE 이동통신 시스템에서 핸드오버시의 사용자 평면(U-plane) 데이터 처리 절차를 도시한 흐름도
도 4 는 본 발명에 따른 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법의 일 실시예에 따른 흐름도
도 5a 는 본 발명에 따른 기지국간 핸드오버시 소스 기지국과 타겟 기지국간에 전송되는 제어 데이터(Conrol Data) 구조도
도 5b 는 본 발명에 따른 기지국간 핸드오버시 소스 기지국과 타겟 기지국간에 전송되는 사용자 데이터(User Data) 구조도
도 6a 내지 도 6c 는 LTE 이동통신 시스템에서 핸드오버시의 제어평면(C-plane) 신호 처리 절차를 도시한 흐름도

Claims (10)

  1. 기지국간 핸드오버(Handover)시, 소스(Source) 기지국에서 타겟(Target) 기지국으로 패킷(Packet)을 포워딩(Forwarding)하는 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법에 있어서,
    a) 소스(Source) 기지국에서 타겟(Target) 기지국으로 포워딩할 패킷이 존재하지 않을 경우, 포워딩 패킷의 마지막 시점을 지시하는 제어 데이터(Control Data)를 소스(Source) 기지국으로부터 수신하는 단계와;
    b) 상기 a) 단계에 의해 수신된 포워딩 패킷의 마지막 시점을 지시하는 제어 데이터를 수신한 타겟 기지국이 소스 기지국으로부터 더 이상 포워딩될 패킷이 없음을 상기 제어 데이터로부터 인지하는 단계를;
    포함하되,
    상기 포워딩 패킷의 마지막 시점을 지시하는 제어 데이터(Control Data)가:
    포워딩 패킷이 상향링크 패킷인지 또는 하향링크 패킷인지를 나타내는 링크 타입(Link Type) 정보와;
    제어용 데이터임을 나타내는 데이터 타입(Data Type) 정보와;
    이전의 포워딩 패킷이 마지막 패킷임을 나타내는 EOD(End Of Data) 정보를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    c) 상기 b) 단계에 의해 더 이상 포워딩될 패킷이 없음을 인지한 타겟(Target) 기지국이 하향링크 버퍼에 저장된 서빙 게이트웨이(Serving GW)로부터 수신한 하향링크 패킷을 대기(Queueing) 시간없이 단말(UE)로 즉시 전송하는 단계를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서:
    상기 타겟(Target) 기지국이 핸드오버(Handover)에 사용된 포워딩 버퍼를 제거하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법이:
    d) 상기 a) 단계 이전에, 타겟(Target) 기지국이 소스(Source) 기지국으로부터 핸드오버용 데이터임을 나타내는 사용자 데이터(User Data)를 수신하는 단계를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 d) 단계에서:
    SN(Sequence Number)을 포함하는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) SDU(Service Data Unit)가 순차적으로 상기 사용자 데이터(User Data)로 구성되어 타겟(Target) 기지국으로 수신되는 것을 특징으로 하는 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 d) 단계에서:
    순서(Sequence)를 벗어난 SN을 가지는 PDCP SDU가 상기 사용자 데이터(User Data)로 구성되어 타겟(Target) 기지국으로 수신되는 것을 특징으로 하는 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법.
  7. 삭제
  8. 제 4 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 핸드오버를 위한 사용자 데이터(User Data)가:
    포워딩 패킷이 상향링크 패킷인지 또는 하향링크 패킷인지를 나타내는 링크 타입(Link Type) 정보와;
    핸드오버용 데이터임을 나타내는 데이터 타입(Data Type) 정보와;
    SN(Sequence Number)를 나타내는 SN 정보와;
    상향링크일 경우에는 단말(UE)로부터 수신한 데이터, 하향링크일 경우에는 NAS(None-Access Stratum)로부터 수신한 변형이 안된 데이터를 나타내는 PDCP SDU 정보를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기지국간 핸드오버시의 패킷 포워딩 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9015740B2 (en) 2005-12-12 2015-04-21 The Nielsen Company (Us), Llc Systems and methods to wirelessly meter audio/visual devices
US8169972B2 (en) * 2008-09-12 2012-05-01 Industrial Technology Research Institute System and method for providing service continuity of multicast and broadcast services in a wireless communication system
KR101174902B1 (ko) * 2008-12-22 2012-08-17 한국전자통신연구원 Ip 네트워크상에서 멀티미디어 서비스를 제공하는 방법 및 그 시스템
KR101521886B1 (ko) * 2009-01-23 2015-05-28 삼성전자주식회사 이동통신 시스템에서 지티피 처리를 위한 장치 및 방법
CN101938787B (zh) * 2009-07-01 2014-01-01 华为技术有限公司 切换控制的方法和设备
US9144100B2 (en) * 2009-08-17 2015-09-22 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for radio link failure recovery
KR101787748B1 (ko) * 2009-11-13 2017-10-19 삼성전자주식회사 이동 통신 시스템에서 핸드오버 데이터 무결성 수행 방법 및 장치
JP5317941B2 (ja) * 2009-12-04 2013-10-16 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信方法及びゲートウェイ装置
US8665830B2 (en) 2009-12-15 2014-03-04 Nokia Siemens Networks Oy Methods, apparatuses, related computer program product and data structure for deciding on a signaling scheme for handover
KR101315853B1 (ko) * 2009-12-21 2013-10-08 한국전자통신연구원 소스 기지국 시스템에서 핸드오버 처리 방법 및 소스 기지국 시스템
CN102223691B (zh) * 2010-04-15 2015-08-12 北京三星通信技术研究有限公司 移动通信系统中的切换方法
CN102238658A (zh) * 2010-04-30 2011-11-09 北京三星通信技术研究有限公司 一种支持网关节点重选的方法
EP2664212B1 (en) * 2011-01-10 2018-08-08 Nokia Solutions and Networks Oy Bearer release before handover
KR101887063B1 (ko) * 2011-03-24 2018-09-10 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 셀간 간섭을 고려한 통신 방법 및 이를 위한 장치
US8837365B2 (en) * 2011-08-26 2014-09-16 Stoke, Inc. Method and system for securely routing traffic on X2 interface in a 3GPP network
US9130748B2 (en) 2012-02-25 2015-09-08 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Hybrid automatic repeat request with feedback dependent BIT selection
WO2013147490A1 (ko) * 2012-03-26 2013-10-03 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 무선 자원의 동적 자원 변경을 위한 harq 수행 방법 및 이를 위한 장치
KR101909666B1 (ko) * 2012-06-08 2018-10-19 삼성전자주식회사 모바일 컨텐츠 센트릭 네트워크에서 핸드오버를 위한 방법 및 장치
JP6140960B2 (ja) * 2012-09-25 2017-06-07 株式会社Nttドコモ 移動通信方法
CN103731920B (zh) * 2012-10-10 2019-04-23 中兴通讯股份有限公司 Un子帧配置方法及装置
CN105432115B (zh) 2013-07-30 2019-08-23 诺基亚技术有限公司 用于双连接的方法和装置
US20150109927A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Qualcomm Incorporated Base station to access point interface for data bearer routing
JP6237897B2 (ja) * 2014-05-19 2017-11-29 富士通株式会社 基地局装置およびシステム
US9516554B2 (en) * 2014-07-23 2016-12-06 Alcatel Lucent Method of coordinating a path switch and network elements associated therewith
CN110995773B (zh) * 2016-05-24 2021-01-05 华为技术有限公司 QoS控制方法及设备
US10178702B2 (en) * 2016-06-10 2019-01-08 Futurewei Technologies, Inc. System and method for cell switching
US10362522B2 (en) * 2016-06-29 2019-07-23 Futurewei Technologies, Inc. Optimized packet replication in predictive routing in LISP for cellular handover
CN108282320B (zh) * 2017-01-06 2022-07-26 华为技术有限公司 一种系统间信息交互方法,无线通信系统和用户设备
CN113115390A (zh) 2018-09-27 2021-07-13 Oppo广东移动通信有限公司 一种数据传输方法、终端设备及网络设备
JP7008059B2 (ja) * 2019-12-13 2022-01-25 ワイアレス フューチャー テクノロジーズ インコーポレイテッド ハンドオーバのシグナリング方式を決定するための方法、装置、関連するコンピュータプログラム製品及びデータ構造
JP7232560B2 (ja) * 2019-12-13 2023-03-03 ワイアレス フューチャー テクノロジーズ インコーポレイテッド ハンドオーバのシグナリング方式を決定するための方法、装置、関連するコンピュータプログラム製品及びデータ構造
CN113840342B (zh) * 2020-06-24 2023-02-03 大唐移动通信设备有限公司 数据前转、重传方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040090960A1 (en) * 2000-11-06 2004-05-13 Maunu Holma Data transmission
KR100612703B1 (ko) 2005-07-18 2006-08-16 에스케이 텔레콤주식회사 휴대 인터넷 시스템에서 기지국간 핸드오버 방법
KR20060118279A (ko) * 2005-05-16 2006-11-23 엘지전자 주식회사 휴대 인터넷의 핸드오버 방법
JP2007129591A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Ntt Docomo Inc 基地局及びデータ転送方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6725040B2 (en) * 2001-07-09 2004-04-20 Asustek Computer Inc. Lossless SRNS relocation procedure in a wireless communications system
US7418264B2 (en) * 2004-05-07 2008-08-26 Lg Electronics Inc. Performing handover by deferring IP address establishment
JP4858690B2 (ja) * 2006-06-14 2012-01-18 日本電気株式会社 移動体通信システムおよびハンドオーバ時のデータ伝送方法
US20090109926A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Qualcomm Incorporated Methods and systems for in-order delivery during handoff using a timer in mobile communications

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040090960A1 (en) * 2000-11-06 2004-05-13 Maunu Holma Data transmission
KR20060118279A (ko) * 2005-05-16 2006-11-23 엘지전자 주식회사 휴대 인터넷의 핸드오버 방법
KR100612703B1 (ko) 2005-07-18 2006-08-16 에스케이 텔레콤주식회사 휴대 인터넷 시스템에서 기지국간 핸드오버 방법
JP2007129591A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Ntt Docomo Inc 基地局及びデータ転送方法

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