KR101455271B1 - 이동통신 단말기의 셀 간 이동 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기의 셀 간 이동 장치 및 방법에 관한 것으로서, 단말의 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 접속 우선 순위의 셀을 결정하는 과정과, 인접 셀 목록에 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀이 존재할 시, 인접 셀 측정 결과에 옵셋값을 반영하여, 상기 인접 셀 목록 내 상기 접속 우선 순위의 셀의 순위를 조정하기 위한 과정을 포함하여, 단말의 이동성 지원을 위한 기지국 및 네트워크의 변경 사항을 최소화하고, 최대한 기존의 호 처리 절차를 따르면서도 효율적으로 CSG 셀과 non-CSG 셀 간의 이동성을 지원할 수 있는 이점이 있다.

핸드오버, 셀 재선택, CSG(Closed Subscriber Group), 접속 우선 순위

Description

이동통신 단말기의 셀 간 이동 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MOVING BETWEEN CELLS IN MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

본 발명은 이동통신 단말기의 셀 간 이동 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 환경에서 이동통신 단말기가 상황에 따라 인접 셀 무선 품질 측정 결과에 옵셋값을 반영하여 인접 셀 목록의 순위를 조정하고, 조정 결과를 기준으로 셀 간 이동에 따른 호 처리 절차를 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템에서 통화 중 단말(UE in RRC_CONNECTED state)에 대한 이동성 제어는, 인접 셀(Neighbouring cell)에 대한 단말의 측정 보고(Measurement Report)를 기반으로 네트워크에 의해 이루어진다.

RAN(Radio Access Network)에서의 통화 중 단말에 대한 이동성 제어는 기지국(eNode B : eNB)이 담당하며, 상기 기지국은 단말의 인접 셀에 대한 측정 보고 결과에 따라 핸드오버 수행 여부를 판단한다. 이때 상기 기지국은 측정 보고 메시 지 내의 측정된 인접 셀(Detected cell) 목록 가운데 무선 품질이 가장 좋은 셀을 단말이 이후 핸드오버 할 타겟 셀로 결정함으로서, 해당 단말에 대한 최상의 무선 품질 조건(Best radio condition)을 만족할 수 있도록 한다. 여기서, 최상의 무선 품질 조건에 따른 핸드오버 결정은 3GPP 시스템에서의 이동성 제어의 기본 원칙이다.

한편, 대기 상태 단말(UE in RRC_IDLE state)은 현재 자신이 속한 서빙 셀(Serving cell)의 시스템 정보(System information)를 통해, 대기 상태에서의 인접 셀 측정 동작 설정(Measurement configuration) 정보 및 셀 재선택(Cell re-selection) 동작을 위한 정보를 수신한다. 이후, 단말은 상기 수신된 정보에 따라 인접 셀에 대한 측정 동작을 수행하며, 셀 재선택 조건(Cell re-selection criteria)을 만족할 경우 해당 셀로의 셀 재선택 동작을 수행하여, 대기 상태에서의 이동성을 제어한다. 셀 재선택 시, 단말은 인접 셀에 대한 수신 신호 품질 측정 결과에 따라 서빙 셀과 인접 셀들의 순위(Rank)를 매겨, 서빙 셀의 순위가 인접 셀의 순위보다 낮아지면 최상위에 해당하는 인접 셀을 선택한다. 3GPP 시스템은 상기와 같은 셀 재선택 조건을 정의함으로서, 대기 상태 단말에 대해서도 최상의 무선 품질 조건을 따르도록 한다.

특정 사용자 그룹에 대해 접속이 허용된 CSG(Closed Subscriber Group) 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 경우, CSG를 지원하는 단말(이하 'CSG 단말'이라 칭함)에 대한 이동성 제어 역시 기본적으로 상기 기술한 방법에 따라 수행한다. 단, non-CSG 셀에서 CSG 셀로 이동할 경우 CSG 셀 탐색(CSG cell search) 기능은 CSG 단말이 자체적으로 구동하여 수행한다. 그리고, CSG를 지원하지 않는 단말(이하 'non-CSG 단말'이라 칭함)이 CSG 셀에 대해 불필요하게 핸드오버를 요청하거나 셀 재선택 동작을 수행하지 않도록 하기 위해, 기지국은 자신에게 속한 각 셀이 CSG 셀인지 여부를 표시하는 CSG 셀 지시자(CSG cell indicator)를 시스템 정보로서 단말에게 전송한다. CSG 단말은 셀 간 이동 시 CSG 셀 지시자를 이용하여 인접 셀이 CSG 셀인지 여부를 검사하고, 인접 셀이 CSG 셀일 경우 자신이 접속 가능한 CSG 셀 목록인 화이트 리스트(Whitelist)와 대조한다. 만약, 해당 CSG 셀이 화이트 리스트에 존재하면, CSG 단말은 서빙 셀로의 측정 보고 절차를 수행하거나 CSG 셀로의 셀 재선택 절차를 수행한다.

한편, CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 영역에서 종래와 같이 최상의 무선 품질 조건에 기반하여 이동성을 제어할 경우 다음과 같은 문제를 초래할 수 있다. 특히 동일 주파수 대역 내에 CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존할 경우에는, 주파수 대역 별 혹은 RAT(Radio Access Technology) 별 우선 순위를 두어 제어가 가능한 경우와 달리 그 문제가 더욱 심각하다.

예를 들어, non-CSG 셀의 신호 품질이 CSG 셀보다 우수하여 CSG 셀로의 이동이 제한되는 상황에서, CSG 단말이 CSG 셀에서 우선적으로 서비스 받고자 할 경우, CSG 셀 주변에 위치하는 CSG 단말은 지속적으로 CSG 셀 탐색 기능을 수행하게 되며, 이는 해당 CSG 단말의 불필요한 배터리 소모를 야기시킨다. 또한, CSG 셀의 신호 품질이 non-CSG 셀보다 우수하지만 CSG 단말이 non-CSG 셀로부터 서비스 받기를 원하는 경우, 또는 단말이 VoIP(Voice over Internet Protocol)와 같이 실시간 특 성을 갖는 서비스를 제공받는 중인 경우, 또는 단말의 이동 속도가 빨라 핸드오버 절차 수행에 따른 서비스 지연의 가능성이 존재할 경우 등, non-CSG 셀에서 서비스를 지속하는 것이 더 적합한 경우임에도 불구하고 CSG 셀로의 핸드오버/셀 재선택 절차를 수행하는 상황이 발생할 수 있으며, 이는 가입자 불만과 서비스 품질 저하를 야기시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 이동통신 단말기의 셀 간 이동 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 환경에서 이동통신 단말기가 상황에 따라 인접 셀 무선 품질 측정 결과에 옵셋값을 반영하여 인접 셀 목록의 순위를 조정하고, 조정 결과를 기준으로 셀 간 이동에 따른 호 처리 절차를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 환경에서 단말의 이동성 지원을 위한 기지국 및 네트워크의 변경 사항을 최소화하고, 최대한 기존의 호 처리 절차를 따르면서도 효율적으로 CSG 셀과 non-CSG 셀 간의 이동성을 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 환경에서 단말에게 주변 무선 품질 상황, 서비스 특성 및 품질 현황, 가입자 선호도, 이동 속도, 이동 경로 등을 반영한 최적의 셀 이동성을 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 이동통신 단말기의 셀 간 이동 방법은, 단말의 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 접속 우선 순위의 셀을 결정하는 과정과, 인접 셀 목록에 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀이 존재할 시, 인접 셀 측정 결과에 옵셋값을 반영하여, 상기 인접 셀 목록 내 상기 접속 우선 순위의 셀의 순위를 조정하기 위한 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 이동통신 단말기의 셀 간 이동 장치는, 단말의 상태를 모니터링하는 단말 상태 모니터링부와, 모니터링 결과에 따라 접속 우선 순위의 셀을 결정하는 접속 우선 순위의 셀 결정부와, 인접 셀을 측정하여 인접 셀 목록을 생성하는 인접 셀 측정부와, 상기 인접 셀 목록에 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀이 존재할 시, 인접 셀 측정 결과에 옵셋값을 반영하여, 상기 인접 셀 목록 내 상기 접속 우선 순위의 셀의 순위를 조정하기 위한 접속 우선 순위의 셀의 순위 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 환경에서 이동통신 단말기가 상황에 따라 인접 셀 무선 품질 측정 결과에 옵셋값을 반영하여 인접 셀 목록의 순위를 조정하고, 조정 결과를 기준으로 셀 간 이동에 따른 호 처리 절차를 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공함으로써, 단말의 이동성 지원을 위한 기지국 및 네트워크의 변경 사항을 최소화하고, 단말의 이동성을 신속하게 제어할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 최대한 기존의 호 처리 절차와 3GPP 시스템에서의 이동성 제어의 기본 원칙인 최상의 무선 품질 조건(Best radio condition)을 따르면서도 효율적으로 CSG 셀과 non-CSG 셀 간의 이동성을 지원할 수 있는 이점이 있다. 마지막으로, 본 발명은 단말에게 주변 무선 품질 상황, 서비스 특성 및 품질 현황, 가입자 선호도, 이동 속도, 이동 경로 등을 반영한 최적의 셀 이동성을 지원할 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하 본 발명은 이동통신 단말기의 셀 간 이동 장치 및 방법에 대해 설명하도록 한다. 이하 본 발명에서는 이동통신 단말기의 셀 간 이동 방법으로 핸드오버를 예로 들어 설명할 것이나, 셀 재선택 절차에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 환경을 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, CSG를 지원하지 않는 기지국(이하 'non-CSG 기지국'이라 칭함)(110)은 CSG를 지원하는 하나 이상의 기지국(이하 'CSG 기지국'이라 칭 함)(120-1 내지 120-3)의 영역(즉, CSG 셀)을 포함하여 넓은 영역(즉, non-CSG 셀)을 커버리지하는 기지국으로, 접속된 단말(User Equipment)(100)에게 서비스를 제공한다. 여기서, 상기 단말(100)은 CSG를 지원하는 단말(이하 'CSG 단말'이라 칭함) 혹은 CSG를 지원하지 않는 단말(이하 'non-CSG 단말'이라 칭함)로 구분될 수 있다. 상기 CSG 기지국(120-1 내지 120-3)은 자신에게 등록된 CSG 단말(100)이 서비스 영역에 진입할 시, 해당 CSG 단말(100)에게 서비스를 제공한다.

여기서, 본 발명에 따라 상기 단말(100)은 상황에 따라 인접 셀 무선 품질 측정 결과에 옵셋값을 반영하여 인접 셀 목록의 순위를 조정하고, 조정 결과를 기준으로 셀 간 이동에 따른 호 처리 절차를 수행한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 환경에서 이동통신 단말기의 핸드오버 절차를 도시한 흐름도이다.

상기 도 2를 참조하면, 단말은 201단계에서 현재 단말 자신의 상태를 모니터링하고, 203단계에서 모니터링 결과를 이용하여 우선적으로 서비스 받고자 하는 셀(이하 '접속 우선 순위의 셀'이라 칭함)을 결정한다. 여기서, 상기 단말은 상기 단말 자신의 상태로, 예를 들어 주변 무선 품질 상황, 서비스 특성 및 품질 현황, 가입자 선호도, 이동 속도, 이동 경로 등을 모니터링며, 모니터링 결과를 이용하여 상기 접속 우선 순위의 셀로 CSG 셀을 결정하거나 non-CSG 셀을 결정할 수 있다.

여기서, 상기 결정의 기준으로 가능한 예로서, CSG 셀의 무선 품질이 서비스 가능한 최소 수준 이상이기만 하면 CSG 셀에서 우선적으로 서비스 받고자 할 경우, 혹은 반대로 CSG 셀의 무선 품질이 서비스 가능한 최소 수준에 미치지 못하면 non-CSG 셀에서 우선적으로 서비스 받고자 할 경우, 혹은 CSG 셀로의 셀 재선택 혹은 핸드오버 절차로 인한 영향을 최소화하고자 할 경우 등을 고려할 수 있다. 상기 단말은 상기 결정을 위해, 발생 가능한 상황 별 혹은 발생 가능한 하나 이상의 상황들의 조합으로 접속 우선 순위의 셀을 정의하고 관리한다.

이후, 상기 단말은 205단계에서 서빙 셀이 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀에 해당하는지 여부를 검사한다. 서빙 셀이 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀에 해당할 시, 상기 단말은 상기 201단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 반면, 서빙 셀이 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀에 해당하지 않을 시, 상기 단말은 207단계로 진행하여 인접 셀을 측정하고, 측정 결과를 분석한다.

이후, 상기 단말은 209단계에서 상기 측정된 인접 셀의 목록에 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀이 존재하는지 여부를 검사한다. 상기 측정된 인접 셀 목록에 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀이 존재하지 않을 시, 상기 단말은 상기 201단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 반면, 상기 측정된 인접 셀 목록에 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀이 존재할 시, 상기 단말은 211단계로 진행하여 상기 측정된 인접 셀 중 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀의 신호 세기가 가장 큰지 여부를 검사한다. 상기 측정된 인접 셀에 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀보다 더 큰 신호 세기를 가진 셀이 존재할 시, 상기 단말은 213단계에서 상기 접속 우선 순위의 셀의 신호 세기를 이에 대응하는 옵셋값과 합산하여 갱신한 후, 상기 211단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다.

반면, 상기 측정된 인접 셀 중 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀의 신호 세기가 가장 클 시, 상기 단말은 215단계에서 상기 서빙 셀로 측정 보고를 전송하고, 217단계에서 상기 서빙 셀로부터 핸드오버 명령이 수신되는지 여부를 검사한다. 상기 서빙 셀로부터 핸드오버 명령이 수신될 시, 상기 단말은 219단계에서 상기 접속 우선 순위의 셀로 핸드오버를 수행한다.

이후, 상기 단말은 221단계에서 상기 핸드오버 수행에 성공하였는지 여부를 검사한다. 상기 핸드오버 수행에 실패하였을 시, 상기 단말은 225단계에서 추후 사용할 파라미터를 변경 및 저장한 후 상기 201단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 여기서, 상기 파라미터에는 접속 우선 순위, 옵셋값 등이 해당한다.

반면, 상기 핸드오버 수행에 성공하였을 시, 상기 단말은 223단계에서 핸드오버 수행에 따라 핸드오버 전보다 핸드오버 후에 서비스 품질이 향상되었는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 서비스 품질은 KPI(Key Performance Indicator)를 이용하여 향상 여부를 검사할 수 있다. 상기 핸드오버 수행에 따라 서비스 품질이 향상되지 않았을 시, 상기 단말은 225단계에서 상기 파라미터를 변경 및 저장한 후 상기 201단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 반면, 상기 핸드오버 수행에 따라 서비스 품질이 향상되었을 시, 상기 단말은 현재의 파라미터를 계속 유지한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

예를 들어, 가입자 선택에 의해 CSG 셀의 무선 품질이 서비스 가능한 최소 수준 이상이기만 하면 CSG 셀에서 우선적으로 서비스 받는 것으로 설정되어 있지만, 즉 접속 우선 순위의 셀로 CSG 셀이 설정되어 있지만, non-CSG 셀의 무선 품질 이 더 우수하여 CSG 셀로의 핸드오버 절차가 수행되지 않을 경우, 상기 단말은 인접 셀 측정 결과에 옵셋값을 반영하여 인접 셀 목록에서 CSG 셀의 순위를 조정할 수 있다. 이로써, CSG 셀로의 핸드오버 절차를 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 장치 구성을 도시한 블럭도이다.

도시된 바와 같이, 단말은, 단말 상태 모니터링부(300), 접속 우선 순위의 셀 결정부(302), 인접 셀 측정부(304), 접속 우선 순위의 셀의 순위 조정부(306), 핸드오버 수행부(308), 파라미터 변경부(310)를 포함하여 구성된다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 단말 상태 모니터링부(300)는 단말의 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과를 출력한다. 여기서, 상기 단말 상태 모니터링부(300)는 상기 단말 자신의 상태로, 예를 들어 주변 무선 품질 상황, 서비스 특성 및 품질 현황, 가입자 선호도, 이동 속도, 이동 경로 등을 모니터링한다.

상기 접속 우선 순위의 셀 결정부(302)는 상기 단말 상태 모니터링부(300)로부터의 모니터링 결과에 따라 접속 우선 순위의 셀을 결정하고, 즉, CSG 셀과 non-CSG 셀 중 하나로 우선적으로 서비스 받고자 하는 셀을 결정하고, 결정된 접속 우선 순위의 셀을 출력한다.

상기 인접 셀 측정부(304)는 인접 셀을 측정하고, 인접 셀 측정 결과에 따라 인접 셀 목록을 생성하여 출력한다.

상기 접속 우선 순위의 셀의 순위 조정부(306)는 상기 인접 셀 측정부(304) 로부터의 인접 셀 목록과 상기 접속 우선 순위의 셀 결정부(302)로부터의 접속 우선 순위의 셀을 비교하여, 상기 인접 셀 목록 내 상기 접속 우선 순위의 셀이 존재할 시, 인접 셀 측정 결과에 옵셋값을 반영하여, 상기 인접 셀 목록 내 상기 접속 우선 순위의 셀의 순위를 조정한다. 상기 순위 조정에 따라 상기 인접 셀 목록 내에서 상기 접속 우선 순위의 셀의 순위가 가장 높아지면, 상기 접속 우선 순위의 셀의 순위 조정부(306)는 상기 핸드오버 수행부(308)로 상기 접속 우선 순위의 셀에 대해 핸드오버 절차 혹은 셀 재선택 절차를 수행을 요청한다.

상기 핸드오버 수행부(308)는 상기 접속 우선 순위의 셀의 순위 조정부(306)의 요청에 따라 상기 접속 우선 순위의 셀에 대해 핸드오버 절차 혹은 셀 재선택 절차를 수행한다.

상기 파라미터 변경부(310)는 상기 핸드오버 절차 혹은 셀 재선택 절차에 실패하였거나, 혹은 핸드오버 절차 혹은 셀 재선택 절차에 성공하였더라도 서비스 품질이 향상되지 않았을 시, 상기 접속 우선 순위와 옵셋값 중 적어도 하나의 파라미터를 변경하고, 추후 상기 접속 우선 순위의 셀 결정부(302)와 접속 우선 순위의 셀의 순위 조정부(306)가 상기 변경된 파라미터를 사용하도록 제어한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 환경을 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 CSG 셀과 non-CSG 셀이 공존하는 환경에서 이동통신 단말기의 핸드오버 절차를 도시한 흐름도, 및

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 단말기의 장치 구성을 도시한 블럭도.

Claims (2)

1. 이동통신 단말기의 셀 간 이동 방법에 있어서,

   단말의 상태를 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 접속 우선 순위의 셀을 결정하는 과정과,

   인접 셀 목록에 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀이 존재할 시, 인접 셀 측정 결과에 옵셋값을 반영하여, 상기 인접 셀 목록 내 상기 접속 우선 순위의 셀의 순위를 조정하기 위한 과정을 포함하고,

   상기 단말의 상태는, 주변 무선 품질 상황, 서비스 특성 및 품질 현황, 가입자 선호도, 이동 속도, 이동 경로 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 이동통신 단말기의 셀 간 이동 장치에 있어서,

   단말의 상태를 모니터링하는 단말 상태 모니터링부와,

   모니터링 결과에 따라 접속 우선 순위의 셀을 결정하는 접속 우선 순위의 셀 결정부와,

   인접 셀을 측정하여 인접 셀 목록을 생성하는 인접 셀 측정부와,

   상기 인접 셀 목록에 상기 결정된 접속 우선 순위의 셀이 존재할 시, 인접 셀 측정 결과에 옵셋값을 반영하여, 상기 인접 셀 목록 내 상기 접속 우선 순위의 셀의 순위를 조정하기 위한 접속 우선 순위의 셀의 순위 조정부를 포함하고,

   상기 단말의 상태는, 주변 무선 품질 상황, 서비스 특성 및 품질 현황, 가입자 선호도, 이동 속도, 이동 경로 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.

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