KR101496891B1 - 이동통신 시스템에서 서빙 셀 전환 지연시간 감소 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서 서빙 셀 전환 지연시간 감소 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 서빙 셀 전환에 소요되는 지연시간을 최소화 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, HSDPA 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 서빙 셀 전환을 수행하는 절차에서, 단말이 종래의 HSDPA 서빙 셀 전환 방법과 향상된 HSDPA 서빙 셀 전환 방법을 모두 지원하는 경우, 향상된 서빙 셀 전환 방법에 따라 서빙 셀 전환 명령을 수신하면 사전 설정된 T_PROCESS2 이내에 목적셀로부터 HSDPA 서비스를 제공받도록 하고, 종래 서빙 셀 전환 방법에 따라 서빙 셀 전환 명령을 수신하면 사전 설정된 T_PROCESS1 이내에 목적셀로부터 HSDPA 서비스를 제공받도록 하되, Δ 시간동안은 향상된 서빙 셀 전환 명령을 동시에 모니터링 하도록 하여, 신속한 서빙 셀 전환을 수행하고 호단절(call drop)이 발생하는 경우를 최소화한다.
WCDMA, HSDPA, serving cell change, HS-SCCH

Description

이동통신 시스템에서 서빙 셀 전환 지연시간 감소 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR THE REDUCTION OF SERVING CELL CHANGE DELAY IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM }
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 고속 하향링크 패킷 데이터 서비스를 이용하는 상황에서 서빙 셀 전환(serving cell change) 방법 및 장치에 관한 것이다.
유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)를 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access: CDMA)을 사용하는 제3 세대 이동통신 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 이동 전화나 컴퓨터 사용자들이 전 세계 어디에 있든지 간에 패킷 기반의 텍스트, 디지털화된 음성이나 비디오 및 멀티미디어 데이터를 고속으로 전송할 수 있는 일관된 서비스를 제공한다.
특히 UMTS 시스템에서는 기지국(Node B)으로부터 사용자 단말(User Equipment: UE)로의 순방향, 즉 하향링크(Downlink: DL) 통신에 있어서 패킷 전송의 성능을 좀더 향상시킬 수 있도록 고속 하향링크 패킷 접속(High Speed Downlink Pack Access: HSDPA) 방식을 지원한다. HSDPA는 보다 안정된 고속의 데이터 전송을 지원하기 위하여, 적응적 변조/부호화(Adaptive Modulation and Coding: AMC), 복합 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Retransmission Request: HARQ) 등의 기술을 지원한다. 상기 변조 방식은 채널 상황에 따라 QPSK, 16QAM, 64QAM 중 하나가 적응적으로 선택된다. 적응적 변조/부호화 방식은 기지국과 사용자 사이의 채널 상태에 따라 데이터 채널의 변조방식과 코딩방식을 결정해서, 셀 전체의 사용효율을 높여준다. 상기 HARQ는 빠른 재전송 및 소프트 컴바이닝 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 오류가 발생한 데이터에 대해서, UE와 Node B 사이에서 재전송이 수행되고, 상기 재전송된 데이터들에 대해 소프트 컴바이닝(soft combining)을 수행함으로써 전체적인 통신 효율을 향상시킨다. 단말과 기지국이 주고받는 제어 정보들로는, 임의의 단말이 사용할 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드 및 개수, 전송블록(Transport block; TB)의 크기, 변조방식과 코딩방식의 조합을 나타내는 변조 및 부호화 방식(MCS; Modulation and Coding Scheme), HARQ를 지원하기 위해 필요한 채널 번호 정보, 변조 및 부호화 방식을 채널 상황에 적응적으로 결정하기 위해 필요한 채널품질 정보(CQI), HARQ의 응답신호인 ACK/NACK 정보 등이 있다.
도 1은 HSDPA 방식을 지원하는 비동기 방식의 이동통신 시스템의 개괄적인 구조를 도시하고 있는 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 비동기 방식의 이동통신 시스템은 핵심 망(Core Network, 이하 "CN"이라 칭함)(100)과 복수개의 무선 네트워크 서브시스템들(Radio Network Subsystem: 이하"RNS"라 칭함)(110, 120) 및 이동 단말(User Equipment, 이하 "UE"라 칭함)(130)로 구성된다.
상기 RNS(110)는 무선 네트워크 제어기(Radio Network Controller, 이하 "RNC"라 칭함)(111)와 복수개의 기지국들(115, 113)로 구성된다. 상기 RNS(120)도 RNC(112)와 복수개의 기지국들(114, 116)로 구성된다. 그리고 상기 기지국은 복수개의 셀(cell)들로 구성된다. 한편, 상기 "기지국"이라는 용어는 이하 설명의 편의를 위해 "Node B" 라는 용어와 혼용하여 사용됨에 주의하여야 한다. 상기 RNC는 무선 자원 (radio resource)을 제어하는 역할을 하며 그 역할에 따라 Serving RNC(이하 "SRNC"라 칭하기로 한다), Drift RNC(이하 "DRNC"라 칭하기로 한다) 또는 Controlling RNC(이하 "CRNC"라 칭한다)로 분류된다. 상기 SRNC와 DRNC는 각각의 UE에 대한 역할에 따라 분류되며, UE의 정보를 관리하고 핵심망(100)과의 데이터 전송을 담당하는 RNC를 그 UE의 SRNC라 하며, UE의 데이터가 SRNC가 아닌 다른 RNC를 거쳐 상기 SRNC로 송수신되는 경우 그 RNC를 그 UE의 DRNC라 한다. 상기 CRNC는 각각의 Node B를 제어하는 RNC를 나타낸다. 상기 도 1에서 UE(130)의 정보를 RNC(111)가 관리하고 있으면 상기 RNC(111)가 SRNC가 되고, 상기 UE(130)가 이동하여 UE(130)의 데이터가 RNC(112)를 통해 송수신되면 상기 RNC(112)가 DRNC가 된다. 그리고 Node B(113)를 제어하는 RNC(111)가 상기 Node B(113)의 CRNC가 된다.
상기 RNC와 Node B 사이의 인터페이스를Iub 인터페이스라 칭하고, RNC들간의 인터페이스를 Iur 인터페이스라 칭한다. 상기 RNC와 핵심망 사이의 인터페이스를 Iu 인터페이스라 칭한다. 그리고 UE와 접속되어 통신을 수행하는 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 칭한다. 예를 들어 상기 도 1에서 UE(130)와 통신을 수행하는 셀(117)이 서빙 셀이 된다. 그런데 UE가 이동을 하면 이에 따라 서빙 셀도 전환되어야 한다.
이하 도 2를 참조하여 종래의 HSDPA 방식에 있어서 서빙 셀 전환(serving cell change) 절차를 설명한다.
UE(201)는 소스 셀(source cell, 202)과 데이터 송수신을 수행한다(206). 소스 셀은 서빙 셀 전환이 완료되기 이전에 UE와 데이터 송수신을 수행하는 셀을 말하며, 목적 셀(target cell)은 서빙 셀 전환이 완료된 이후에 UE와 데이터 송수신을 수행하는 셀을 말한다. UE는 수시로 주변 셀들로부터 전송되는 파일럿의 수신신호 세기로부터 하향링크 채널상태를 측정하여 RNC(204)에게 주기적으로 보고하거나 혹은 목적 셀과 소스 셀의 수신 파일럿 신호세기가 소정의 임계값을 초과하는 경우 보고한다. 상기 측정값은 RRC 메시지(radio resource control message)의 형태로 소스 셀을 경유하여 RNC로 전달된다(208). RNC(204)는 상기 보고된 RRC 메시지로부터 현재의 소스 셀(202)을 계속 UE에 대한 서빙 셀로 유지할지, 아니면 목적 셀(203)로 서빙 셀 전환을 수행할지 여부를 판단한다. 상기 서빙 셀 전환을 결정하는 RNC(204)는 일반적으로 SRNC에 해당한다. 만일 목적 셀(203)로부터의 하향링크 채널상태가 소스 셀(202)로부터의 하향링크 채널상태보다 소정의 임계값 이상 좋은 경우에, RNC(204)는 소스 셀(202)로부터 목적 셀(203)로 서빙 셀 전환을 수행하게 한다. 이에 RNC(204)는 목적 셀(203)에게 라디오 링크 재설정 준비(radio link reconfiguration prepare)를 지시하고(210), 목적 셀(203)은 RNC(204)에게 라디오 링크 재설정 준비(radio link reconfiguration ready)가 되었음을 보고하며(212), 다시 RNC(204)는 목적 셀(203)에게 라디오 링크 재설정 실행(radio link reconfiguration commit)을 지시하므로써 목적 셀(203)로 하여금 서빙 셀 전환의 일련의 절차를 수행하도록 한다. 그리고 RNC(204)는 UE(201)에게 라디오 베어러 재설정(radio bearer reconfiguration) 메시지를 전송함으로써 UE로 하여금 서빙 셀 전환을 하도록 지시한다(216). 상기 라디오 베어러 재설정 메시지는 RNC(204)로부터 소스 셀(202)을 경유하여 UE(201)로 전송된다. UE(201)는 상기 라디오 베어러 재설정 메시지를 수신하는 것으로써 소스 셀(202)에서 목적 셀(203)로의 서빙 셀 전환이 통지되었음을 인지한다.
UE(201)가 상기 서빙 셀 전환을 통지 받은 시점(218)부터 서빙 셀 전환을 수행하여 목적 셀로부터 HS-SCCH 및 HS-PDSCH (220)를 수신하기 위해서는 단말 재설정 프로세싱 시간,T_PROCESS1(222) 만큼의 시간이 필요하다. 단말은 상기 T_PROCESS1 이내에 서빙 셀 전환을 수행하여 목적 셀로부터 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 수신한다.
UE(201)는 목적 셀로부터 HS-SCCH 및 HS-PDSCH (220)를 수신한 이후, RNC(204)에게 라디오 베어러 완료(radio bearer complete) 메시지를 전송함으로써 서빙 셀 전환을 완료했음을 통지한다(226). 상기 라디오 베어러 완료 메시지는 UE(201)로부터 목적 셀(203)을 경유하여 RNC(204)로 전달된다.
이와 같은 종래 HSDPA 서빙 셀 전환 방법을 이하 설명의 편의를 위해 '서빙 셀 전환 방법 1'이라 칭하기로 한다.
상기 서빙 셀 전환시 통신이 끊김 없이 이뤄져야 하며 전송지연도 최소화해야 한다. 이는 특히 음성통화와 같은 실시간 서비스의 경우 서비스 품질을 결정짓는 중요한 요소이다. 그러나 상기 도 2를 참조하여 상술한 종래의 서빙 셀 전환 절차는 다음과 같은 문제점이 존재한다.
종래의 서빙 셀 전환 절차는 RNC가 서빙 셀 전환을 지시하는 메시지를 RRC 메시지 형식으로 소스 셀을 경유하여 UE에게 전송한다. 그런데 RNC 는 목적 셀이 소스 셀의 하향링크 채널상태보다 좋다고 판단해서 서빙 셀 전환을 결정한 것인데, 상기 서빙 셀 전환을 지시하는 메시지를 상대적으로 채널상태가 좋지 않은 소스 셀을 경유하여 전송함으로써 UE가 상기 메시지를 성공적으로 수신할 확률이 낮아지게 되고, 결과적으로 전송지연 혹은 패킷 손실을 초래한다.
따라서 상기와 같은 서빙 셀 전환의 문제점을 해결하기 위한 개선된 서빙 셀 전환 방법이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, HSDPA 방식이 적용되는 이동통신 시스템에서 신속한 서빙 셀 전환을 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 HSDPA 방식이 적용되는 이동통신 시스템에서 단말이 서빙 셀에서 타겟 셀로 셀 변경시 신속한 셀 변경을 제공하기 위한 방법 및 장치를 제안한다.
이를 위한 본 발명의 제1 실시 예에서는 단말이 서빙 셀 전환 명령을 채널 상황이 좋은 타겟 셀로부터 수신하게 되면 사전 설정된 T_PROCESS2 이내에 목적 셀로부터 HSDPA 서비스를 제공받도록 함으로써 신속한 서빙 셀 전환을 수행하고 호단절(call drop)이 발생하는 경우를 최소화한다
또한 본 발명의 제2 실시 예에서는 단말이 서빙 셀 전환 명령을 수신하면 사전 설정된 T_PROCESS2 이내에 목적 셀로부터 HSDPA 서비스를 제공받도록 하고, 종래 서빙 셀 전환 방법에 따라 서빙 셀 전환 명령을 수신하면 사전 설정된 T_PROCESS1 이내에 목적셀로부터 HSDPA 서비스를 제공받도록 하되, Δ 시간동안은 향상된 서빙 셀 전환 명령을 동시에 모니터링 하도록 하여, 신속한 서빙 셀 전환을 수행하고 호단절(call drop)이 발생하는 경우를 최소화한다
상기한 바와 같이 HSDPA 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 서빙 셀 전환을 수행하는 절차에서, 단말이 신속한 서빙 셀 전환을 수행하고 호단절이 발생하는 경우를 최소화한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대한 동작 원리를 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.
후술되는 본 발명은 구체적으로 고속 하향링크 패킷 접속(HSDPA; High Speed Downlink Pack Access) 서비스를 지원하는 UMTS 이동통신 시스템에서 신속한 서빙 셀 전환(serving cell change) 방법 및 장치를 설명할 것이다. 그러나 이와 유사한 다른 통신 시스템의 경우에도 본 발명이 적용 가능함은 물론이다.
본 발명의 주요요지는, HSDPA 서비스를 지원하는 이동통신 시스템에서 서빙 셀 전환을 수행하는 절차에서, 단말이 종래의 HSDPA 서빙 셀 전환 방법과 향상된 HSDPA 서빙 셀 전환 방법을 모두 지원하는 경우, 향상된 서빙 셀 전환 방법에 따라 서빙 셀 전환 명령을 수신하면 사전 설정된 T_PROCESS2 이내에 목적셀로부터 HSDPA 서비스를 제공받도록 하고, 종래 서빙 셀 전환 방법에 따라 서빙 셀 전환 명령을 수신하면 사전 설정된 T_PROCESS1 이내에 목적셀로부터 HSDPA 서비스를 제공받도록 하되, Δ 시간동안은 향상된 서빙 셀 전환 명령을 동시에 모니터링 하도록 하여, 신속한 서빙 셀 전환을 수행하고 호단절이 발생하는 경우를 최소화한다.
이하 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명하도록 한다.
도 3을 참조하여 향상된 HSDPA 서빙 셀 전환 절차를 설명하도록 한다.
서빙 셀 전환을 위한 사전 준비작업으로 RNC(304)는 단말(301)한테 서빙 셀 전환 관련 제어정보를 RRC 시그널링을 통해 미리 알려준다(Pre-configuration)(306). 상기 서빙 셀 전환 관련 RRC 시그널링은 소스셀(302)을 거쳐 단말한테 전송되는데, 일반적으로 라디오 베어러 초기화 혹은 재설정(radio bearer establishment/reconfiguration), 엑티브 세트 갱신 (active set update) 등의 과정 중에 수행된다. 상기 서빙 셀 전환 제어정보는 단말이 HSDPA 하향링크 제어채널인 HS-SCCH를 수신하는데 필요한 H-RNTI, HS-SCCH 채널코드 정보 등을 포함한다. 상기 서빙 셀 전환 관련 RRC 시그널링을 수신한 단말은 이에 대한 응답 신호로 '사전설정 완료'(pre-configuration complete) 메시지를 소스셀(302)을 거쳐 RNC(304)한테 전송한다(308). 이후 단말은 소스셀(302)과 데이터 송수신을 수행하면서(310), 엑티브 세트 내의 각 셀로부터의 파일럿 신호를 수시로 측정한다.
단말은 상기 측정한 주변셀들의 파일럿 신호로부터 하향링크 채널상태를 RNC(304)에게 주기적으로 보고하거나, 혹은 목적 셀(303)과 소스 셀(302)의 수신 파일럿 신호세기의 차이가 소정의임계값을 초과하는 경우에 보고한다. 도 3에서는 참조번호 312시점에단말이 상기 측정 보고를RRC 메시지(radio resource control message)의 형태로 소스 셀(302)을 경유하여 RNC(304)로 전달하는 경우를나타낸다(measurement report)(314). 상기 측정 보고는 목적셀에 대한 채널 상태뿐만 아니라, 엑티브 셀내의 어느 셀인지를 나타내는 목적 셀 정보 등을 포함한다. 이에 RNC(304)는 목적 셀(303)과 소스 셀(302)에게 각각 라디오 링크 재설정 (radio link reconfiguration) 명령을 지시함으로써 서빙 셀 전환을 준비하도록 한다(316, 318).
단말(301)은 상기 측정 보고 RRC 메시지를 전송한 시점(312)이후부터 목적 셀(303)로부터 서빙 셀 전환 인지신호를 탐색한다.
RNC(304)는 상기 단말로부터 보고된RRC 메시지로부터 현재의 소스 셀(302)을 계속 단말에 대한 서빙 셀로 유지할지, 아니면 목적 셀(303)로 서빙 셀 전환을 수행할지 여부를 판단한다. 만일 목적 셀(303)로부터의 하향링크 채널상태가 소스 셀(302)로부터의 하향링크 채널상태보다 소정의 임계값 이상 좋은 경우에, RNC(304)는 소스 셀(302)로부터 목적 셀(303)로 서빙 셀 전환을 수행할 것으로 결정한다. 만약 서빙 셀 전환을 결정한 경우, 목적 셀(303)은 단말(301)한테 하향링크 제어채널인 HS-SCCH를 통해 서빙 셀 전환(Serving Cell Change; SCC) 명령를 전송한다(326). 본 발명에서는 상기 서빙 셀 전환 명령을 전송하기 위한 제어채널인 HS-SCCH를 HS-SCCH order 라고 정의한다. 이는 일반적인 HS-SCCH 와 달리 HSDPA 데이터를 전송하기 위한 물리채널인 HS-PDSCH를 추가적으로 수반하지 않음을 특징으로 한다. 한편 상기 목적 셀(303)은 상기 서빙 셀 전환 명령(326)을 단말(301)이 성공적으로 수신할 때까지 반복하여 전송한다.
단말(301)이 참조번호 324 시점에 상기 HS-SCCH order를 통해 전송되는 서빙 셀 전환 명령을 성공적으로 검출하면(326), 이후 시점부터 단말(301)은 목적 셀(303)으로부터 HSDPA 서비스를 제공받기 위해 HS-SCCH 및 HS-PDSCH (330)를 수신한다. 이 때 단말은 목적 셀로부터 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 수신하기 위해 단말 재설정 프로세싱 시간, T_PROCESS2(332) 만큼의시간이 필요하다. 단말은 상기 T_PROCESS2 이내에 목적 셀로부터 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 수신한다. 상기 T_PROCESS2 는 상기 종래 T_PROCESS1 보다 상대적으로 작은 값을 갖도록 하여 서빙 셀 전환 과정에 소요되는 시간을 단축시키도록 한다.
단말(301)은 상기 참조번호 324시점 이전까지는 소스 셀(302)과 데이터 통신을 계속 수행한다. 즉, 참조번호 312부터 참조번호 324까지 T_A(320) 시간 동안 단말은 소스 셀로부터 HSDPA 서비스를 계속 제공받기 위해 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 수신하면서 동시에 목적 셀로부터 상기 HS-SCCH order를 수신한다.
단말(301)은 상기 HS-SCCH 및 HS-PDSCH(330)를 성공적으로 수신하면 서빙 셀 전환 완료 메시지(Serving cell change complete message)(336)를 RNC(304) 한테 전송하여 서빙 셀 전환이 완료 되었음을 통지한다. 상기와 같은 향상된 HSDPA 서빙 셀 전환 방법을 설명의 편의를 위해 '서빙 셀 전환 방법 2'라 칭하기로 한다.
네트워크는 단말의 서빙 셀 전환을 결정하면 상기 '서빙 셀 전환 방법 1', 혹은 상기'서빙 셀 전환 방법 2', 혹은 '서빙 셀 전환 방법 1'과 '서빙 셀 전환 방법 2'를 동시에 적용하여 단말에게 서빙 셀 전환 명령을 전송한다.
이하 도 4를 참조하여 네트워크가 상기 '서빙 셀 전환 방법 1'과 '서빙 셀 전환 방법 2'를 동시에 적용하여 단말에게 서빙 셀 전환 명령을 전송하는 경우의 단말과 네트워크의 동작을 설명한다.
참조번호 402 시점에 단말은 주변 셀에 대한 파일럿 수신세기로부터 주변셀에 대한 측정보고 값을 RNC로 리포트한다(UE sends measurement report). 참조번호 402시점부터 단말은 목적셀로부터 HS-SCCH order 를 모니터링하기 시작한다. 참조번호 404 시점에 RNC는 단말의 측정보고로부터 서빙 셀 전환을 결정하고, 소스셀의 RRC 시그널링과 목적셀의 HS-SCCH order 를 통해서 동시에 단말한테 서빙 셀 전환을 명령한다(NW sends SCC command both on source cell and on target cell). RNC는 목적셀의 채널상태가 소스셀의 채널상태보다 일정 임계값 이상 좋은 경우 서빙 셀 전환을 결정한다. 일반적인 경우 서빙 셀의 상태가 타겟 셀의 상태보다 좋지 않으므로 상기 서빙 셀 전환 명령 역시 목적 셀로부터 먼저 단말한테 전송될 것으로 예상된다. 소스 셀로부터의 서빙 셀 전환 명령은 소스셀의 안 좋은 채널상태를 극복하기 위해 여러 차례 재전송 동작이 이뤄지므로 상대적으로 목적 셀로부터의 서빙 셀 전환 명령보다 늦게 단말한테 전송된다. 그러나 단말의 측정보고 이후 순간적인 채널상태의 변화 등의 이유로 인하여, 목적 셀로부터의 서빙 셀 전환 명령보다 소스 셀로부터의 서빙 셀 전환 명령이 단말한테 먼저 도착하는 경우가 발생할 수 있다. (참조번호 406 과 408) 즉, 단말이 참조번호 406 시점에 목적셀로부터의 서빙 셀 전환 명령을 수신하는데 실패한 이후, 참조번호 408 시점에 소스셀로부터 서빙 셀 전환 명령을 수신하는데 성공할 수 있다. 단말은 소스셀로부터 서빙 셀 전환 명령을 수신하면 최대 T_PROCESS1 시간 이후인 참조번호 414 시점부터 목적셀로부터 HS-SCCH/HS-PDSCH 를 수신 가능하다. 그런데 만약 단말이 상기 참조번호 408 시점 이후 일정시간인 Δ(416) 시간 이내에 목적셀로부터HS-SCCH order 를 통해 서빙 셀 전환 명령을 수신 성공하면(410), 최대T_PROCESS2 시간 이후인 참조번호 412 시점부터 목적셀로부터 HS-SCCH/HS-PDSCH 를 수신 가능하다. 즉, 참조번호 414 시점보다 빠른 시점에 목적셀로부터 HS-SCCH/HS-PDSCH 를 수신 가능하다. 이는 향상된 서빙 셀 전환 방법인 '서빙 셀 전환 방법2'의 T_PROCESS2 시간이 종래 서빙 셀 전환 방법인 '서빙 셀 전환 방법1'의 T_PROCESS1 보다 상대적으로 적은 값을 갖기 때문에 가능하다. 상기 Δ는 Δ < T_PROCESS1 - T_PROCESS2을 만족하도록 설정한다. 다시말하면 단말이 서빙 셀 전환 명령을 소스셀로부터 먼저 수신 성공하는 경우, 단말은 Δ 시간 동안 소스셀로부터의 서빙 셀 전환 명령에 따라 단말의 재설정 작업을 진행하면서 추가적으로 목적셀로부터의 서빙 셀 전환 명령을 동시에 모니터링한다. 만약 Δ 시간 이내에 목적셀로부터의서빙 셀 전환 명령을 수신 성공하면 '서빙 셀 전환 방법2'에 따라 서빙 셀 전환을 수행하고, 만약 Δ 시간 이내에 목적셀로부터의 서빙 셀 전환 명령을 수신하지 못하면 '서빙 셀 전환 방법1'에 따라 서빙 셀 전환을 계속 수행한다.
이하 도 5를 참조하여 네트워크가 단말에게 서빙 셀 전환 명령을 전송하는 절차를 설명한다. 서빙 셀 전환 절차는 500 단계에서 RNC가 단말에게 HSDPA 서빙 셀 전환을 지원하기 위한 주변 셀 관련 제어정보를 전송하는 것으로 시작된다. 상기 제어정보는 단말이 HSDPA 하향링크 제어채널인 HS-SCCH를 수신하는데 필요한 H-RNTI, HS-SCCH 채널코드 정보 등을 포함한다. 502 단계에서 RNC는 단말로부터 측정 보고(measurement report)를 획득한다. 504단계에서 RNC 는 측정 보고값으로부터 목적셀의 하향링크 채널상태가 소스셀보다 임계값 이상 좋은지 여부를 판단하여, 좋으면 506단계로 이동하고, 좋지 않으면 502단계로 이동하여 단말로부터 다음 번 측정보고 값이 수신되기를 기다린다. 506단계에서 RNC는 단말에서 서빙 셀 전환 명령을 전송하는 방법으로 상기 '서빙 셀 전환 방법 1', 혹은 상기'서빙 셀 전환 방법 2', 혹은 '서빙 셀 전환 방법 1'과 '서빙 셀 전환 방법 2'를 동시에 적용할지 여부를 결정한다. 이는 RNC 구현 및 단말의 수신능력에 따라 정해진다. 예컨데 단말이 오직 '서빙 셀 전환 방법 1'만 지원 가능한 경우에는 RNC는 '서빙 셀 전환 방법 1'을 적용하고, 단말이 '서빙 셀 전환 방법 2'를 지원 가능하면 RNC는 '서빙 셀 전환 방법 2'를 적용하고, 추가적인 다이버시티 이득을 얻고자 하는 경우에는'서빙 셀 전환 방법 1'과 '서빙 셀 전환 방법 2'를 동시에 적용한다.
상기506 단계에서 RNC가 '서빙 셀 전환 방법 1'을 적용하여 서빙 셀 전환 명령을 전송할 것을 결정하면, 508 단계로 이동하여 RNC는 소스셀과 목적셀한테 서빙 셀 전환을 준비하도록 지시한다. 510단계에서 소스셀은 단말에게 서빙 셀 전환 명령을 상위 시그널링인 RRC 메시지 형태로 전송한다. 512 단계에서 목적셀은 단말에게 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 전송한다. RNC는 단말이 상기 서빙 셀 전환 명령을 성공 적으로 수신한 것으로 예측되는 시점부터 T_PROCESS1 시간 이내에 상기 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 전송한다.
한편 상기506 단계에서 RNC가 '서빙 셀 전환 방법 2'를 적용하여 서빙 셀 전환 명령을 전송할 것을 결정하면, 520 단계로 이동하여 RNC는 소스셀과 목적셀한테 서빙 셀 전환을 준비하도록 지시한다. 522단계에서 목적셀은 단말에게 서빙 셀 전환 명령을 HS-SCCH order를 통해서 전송한다. 524 단계에서 목적셀은 단말에게 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 전송한다. RNC는 단말이 상기 서빙 셀 전환 명령을 성공적으로 수신한 것으로 예측되는 시점부터 T_PROCESS2 시간 이내에 상기 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 전송한다.
506 단계에서 RNC가 '서빙 셀 전환 방법 1'과 '서빙 셀 전환 방법 2'를 동시에 적용하여 서빙 셀 전환 명령을 전송할 것을 결정하면, 514 단계로 이동하여 RNC는 소스셀과 목적셀한테 서빙 셀 전환을 준비하도록 지시한다. 516단계에서 소스셀은 단말에게 서빙 셀 전환 명령을 상위 시그널링인 RRC 메시지 형태로 전송하고 또한 목적셀은 단말에게 서빙 셀 전환 명령을 HS-SCCH order를 통해서 전송한다. 518 단계에서 목적셀은 단말에게 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 전송한다. RNC는 단말이 상기 서빙 셀 전환 명령을 성공적으로 수신한 것으로 예측되는 시점부터 T_PROCESS1 시간 이내에 상기 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 전송한다.
이하 도 6을 참조하여 서빙 셀 전환을 위한 단말의 동작 절차를 설명한다. 602단계에서 단말은 RNC로부터 엑티브 ??(active set) 내의 각 셀에 대한 서빙 셀 전환 관련 제어정보를 획득한다. 상기 제어정보는 단말이 HSDPA 하향링크 제어채널 인 HS-SCCH를 수신하는데 필요한 H-RNTI, HS-SCCH 채널코드 정보 등을 포함한다. 604 단계에서 단말은 각 셀로부터의 파일럿 신호의 수신세기로부터 하향링크 채널상태 측정하여, 606단계에서 현재의 서빙 셀보다 채널상태가 좋은 셀이 있는지를 판단한다. 만약 현재의 서빙 셀보다 채널 채널상태가 좋은 셀이 없거나 혹은 사전 정의된 측정보고 시점이 아니면 604 단계로 이동하여 각 셀의 하향링크 채널상태의 측정을 계속 수행한다. 그러나 상기 606 단계에서 현재의 서빙 셀보다 채널상태가 좋은 셀이 있는 경우이거나 혹은 사전 정의된 측정보고 시점이라면, 608단계에서 단말은 상기 채널상태가 좋은 셀 혹은 사전 정의된 셀의 하향링크 채널상태를 소스셀을 통해RNC에게 리포트한다. 그후 610 단계에서 단말은 소스셀 혹은 목적셀로부터 서빙 셀 전환 명령을 검색한다. 612단계에서 단말이 서빙 셀 전환 명령 검색에 실패하면 단말은 610 단계로 이동하여 계속해서 서빙 셀 전환 명령을 검색한다. 만약 612단계에서 단말이 서빙 셀 전환 명령을 검색하는데 성공하면, 614 단계에서 단말은 측정보고 이후 최초 수신한 서빙 전환 명령이 소스셀로부터 수신됐는지 아니면 목적셀로부터 수신됐는지 여부를 판단한다. 만약 목적셀로부터 서빙 셀 전환 명령을 수신한 경우, 622 단계에서 목적셀에 해당하는 HSDPA 관련 파라메터로 단말의 세팅을 재설정하기 시작한다. 그리고 624 단계에서 목적셀로부터 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 수신한다. 단말은 서빙 셀 전환 명령을 수신한 시점부터 T_PROCESS2 시간 이내에 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 수신한다.
만약 614 단계에서 단말이 소스셀로부터 서빙 셀 전환 명령을 수신하면, 616 단계에서 목적셀에 해당하는 HSDPA 관련 파라메터로 단말의 세팅을 재설정하기 시 작하고 동시에 목적셀로부터 HS-SCCH order 를 검색한다. 그리고 618 단계에서 단말이 소스셀로부터 서빙 셀 전환 명령을 수신한지 Δ시간 이내에 목적셀로부터 HS-SCCH order 를 통해 서빙 셀 전환 명령을 수신 성공하면, 622 단계로 이동하여 이후 절차를 진행한다. 만약 618단계에서 단말이 소스셀로부터 서빙 셀 전환 명령을 수신한지 Δ시간 이내에 목적셀로부터HS-SCCH order 를 통해 서빙 셀 전환 명령을 수신하는데 실패하면, 620 단계에서 단말은 소스셀로부터 서빙 셀 전환 명령을 수신한 시점부터 T_PROCESS1 시간 이내에 HS-SCCH 및 HS-PDSCH를 수신한다.
도 7은 단말의 HSDPA 서빙 셀 전환 명령의 수신장치를 나타낸다. 단말 수신장치로는 HSDPA 서비스를 지원하기 위해 HSDPA 수신기 (702)가 필요한다. HSDPA 수신기는 HS-SCCH 채널 수신기(704), HS-SCCH 제어정보 검출기(706), 그리고 HS-PDSCH 채널 수신기(708)로 구성된다. HS-SCCH 채널 수신기(704)는 수신한 HS-SCCH를 디스프레딩, 복조 및 디코딩 하고, HS-SCCH 제어정보 검출기(706)는 디코딩된 결과로부터 HS-PDSCH를 수신하는데 필요한 제어정보인 TBS(Transport Block Size), 채널 코드 정보 및 개수, MCS(Modulation and Channel coding Scheme), HARQ 정보 등을 획득하여 HS-PDSCH 수신기(708)의 HS-PDSCH 수신 동작을 지원한다. 또한 HS-SCCH 채널 수신기(704)는 목적셀로부터HS-SCCH order 를 수신하여 HSDPA 서빙 셀 전환 명령을 획득하고, 획득한 서빙 셀 전환 명령을 HSDPA 서빙 셀 전환 제어기(710)로 제공하여 단말의 서빙 셀 전환을 지원한다.
HS-PDSCH 수신기(708)는 HS-SCCH 제어정보 검출기(706)로부터 제어정보를 제공받아 HS-PDSCH를 디스프레딩, 복조 및 디코딩하여 패킷 데이터를 획득한다. 소스 셀이 서빙 셀 전환 명령을 단말에게 전송하는 경우, 서빙 셀 전환 명령은 상위 시그널링인 RRC 메시지 형태로 구성되어 상기 HS-PDSCH 를 통해 소스셀로부터 단말에게 전송된다. 단말은 HS-PDSCH 수신기(708)를 통해 상기 소스셀로부터의 서빙 셀 전환 명령을 획득하면 이를 HSDPA 서빙 셀 전환 제어기(710)로 제공하여 단말의 서빙 셀 전환을 지원한다.
HSDPA 서빙 셀 전환 제어기(710)는 HS-SCCH 제어정보 검출기(706) 혹은 HS-PDSCH 수신기(708)로부터 서빙 셀 전환 명령을 제공받아 단말의 서빙 셀 전환을 제어한다. 만약 단말의 측정보고 이후 단말이 최초 수신한 서빙 셀 전환 명령이 목적셀의HS-SCCH order 를 통해 수신한 경우면, HSDPA 서빙 셀 전환 제어기(710)는 T_PROCESS2 시간 이내에 HSDPA 수신기(702)로하여금 목적셀로부터 HS-SCCH 및 HS-PDSCH 를 수신 가능하도록 수신 파라메터의 재설정 작업을 완료한다.
만약 단말의 측정보고 이후 단말이 최초 수신한 서빙 셀 전환 명령이 소스셀의HS-PDSCH 를 통해 수신한 경우이거나 별도의 데이터채널을 통해 수신한 경우이면, HSDPA 서빙 셀 전환 제어기(710)는 T_PROCESS1 시간 이내에 HSDPA 수신기(702)로 하여금 목적셀로부터 HS-SCCH 및 HS-PDSCH 를 수신 가능하도록 수신 파라메터의 재설정 작업을 완료한다. 이때, HSDPA 서빙 셀 전환 제어기(710)는 HS-SCCH 수신기(704)로 하여금 추가적으로 목적셀의 서빙 셀 전환 명령을 Δ시간 동안 모니터링 하도록 제어하여, 만약 상기 Δ시간 이내에 목적셀의 서빙 셀 전환 명령을 수신 성공하면 T_PROCESS2 시간 이내에 HSDPA 수신기(702)가 목적셀로부터 HS-SCCH 및 HS-PDSCH 를 수신 가능하도록 수신 파라메터의 재설정 작업을 완료한다.
한편 본 발명의 실시 예에서는 HSDPA 시스템을 이용하여 설명하였으나, LTE, WIMAX등등과 같은 시스템에서도 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 바람직한 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 HSDPA 방식을 지원하는 비동기 방식의 이동통신 시스템의 개괄적인 구조를 나타낸 도면
도 2는 종래의 HSDPA 방식에 있어서 서빙 셀 전환 절차를 나타낸 도면
도 3은 향상된 HSDPA 서빙 셀 전환 절차를 나타낸 도면
도 4는 네트워크가 서빙 셀 전환 방법1과 2를 동시에 적용하는 경우의 동작을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 HSDPA 서빙 셀 전환을 위한 네트워크의 동작 절차를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 HSDPA 서빙 셀 전환을 위한 단말의 동작 절차를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말의 서빙 셀 전환 명령수신장치를 나타낸 도면

Claims (8)

  1. 이동통신 시스템에서 단말이 소스 셀에서 타겟 셀로 서빙 셀 전환을 하는 방법에 있어서,
    서빙 셀 전환에 대한 정보를 수신하는 과정과,상기 타겟 셀로부터 HS-SCCH order(High Speed-Shared Control Channel order)를 통해 서빙 셀 전환 명령이 수신되는지 여부를 확인하는 과정과,
    상기 타겟 셀로부터 상기 서빙 셀 전환 명령 수신시 상기 서빙 셀 전환 명령에 따라 서빙 셀을 전환하는 과정을 포함하며,
    상기 HS-SCCH order는 HS-PDSCH(High Speed-Physical Downlink Shared Channel)를 추가적으로 수반하지 않음을 특징으로 하는 서빙 셀 전환 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 확인 과정은,
    상기 소스 셀로부터 전송되는 서빙 셀 전환 명령이 수신되는지 여부를 확인하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙 셀 전환 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 타겟 셀로부터 상기 서빙 셀 전환 명령을 수신한 경우, 상기 서빙 셀 전환 명령을수신한 때로부터 제 1시간 이내에 상기 타겟 셀로부터 데이터를 수신하고,
    상기 소스 셀로부터 상기 서빙 셀 전환 명령을 수신한 경우, 상기 서빙 셀 전환 명령을수신한 때로부터 제 2시간 이내에 상기 타겟 셀로부터 데이터를 수신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 제 1시간은 상기 제 2시간보다 짧은 것을 특징으로 하는 서빙 셀 전환 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 소스 셀로부터 상기 서빙 셀 전환 명령이 수신되고 특정 시간 이내에 상기 타겟 셀로부터 상기 서빙 셀 전환 명령이 수신된 경우, 상기 타겟 셀에서 전송된 상기 서빙 셀 전환 명령에 따라 서빙 셀을 전환하는 과정을 더 포함하며,
    상기 특정 시간은 상기 제 1시간과 상기 제 2시간의 차이값보다 작은 것을 특징으로 하는 서빙 셀 전환 방법.
  5. 이동 통신 시스템에서 소스 셀에서 타겟 셀로 서빙 셀 전환을 하는 단말기에 있어서,
    서빙 셀 전환에 대한 정보를 수신하는 HSPDA 수신기,
    상기 타겟 셀로부터 HS-SCCH order(High Speed-Shared Control Channel order)를 통해 서빙 셀 전환 명령이 수신되는지 여부를 확인하는 HS-SCCH 수신기,
    상기 서빙 셀 전환 명령을 검출하는 HS-SCCH 제어 정보 검출기, 및
    상기 검출된 서빙 셀 전환 명령에 따라 서빙 셀을 전환하는 HSDPA 서빙 셀 전환(serving cell change) 제어기를 포함하며,
    HS-SCCH order는 HS-PDSCH(High Speed-Physical Downlink Shared Channel)를 추가적으로 수반하지 않음을 특징으로 하는 단말기.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 HS-SCCH 수신기는,
    상기 소스 셀로부터 전송되는 서빙 셀 전환 명령이 수신되는지 더 확인하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 단말기는,
    상기 타겟 셀로부터 상기 서빙 셀 전환 명령을 수신한 경우, 상기 서빙 셀 명령을 수신한 때로부터 제 1시간 이내에 상기 타겟 셀로부터 데이터를 수신하고,
    상기 소스 셀로부터 상기 서빙 셀 전환 명령을 수신한 경우, 상기 서빙 셀 명령을 수신한 때로부터 제 2시간 이내에 상기 타겟 셀로부터 데이터를 수신하는 HS-PDSCH 수신기를 더 포함하며,
    상기 제 1시간은 상기 제 2시간보다 짧은 것을 특징으로 하는 단말기.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 HSDPA 서빙 셀 전환 제어기는,
    HS-SCCH 수신기가 상기 소스 셀로부터 상기 서빙 셀 전환 명령을 수신하고 특정 시간 이내에 상기 타겟 셀으로부터 상기 서빙 셀 전환 명령을 수신할 경우,
    상기 타겟 셀에서 전송된 상기 서빙 셀 전환 명령에 따라 서빙 셀을 전환하도록 제어하며,
    상기 특정 시간은 제 1시간과 제 2시간의 차이값보다 작은 것을 특징으로 하는 단말기.
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