KR101507349B1

KR101507349B1 - 핸드오버 시 오류 검출 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101507349B1
Application number: KR1020140022196A
Authority: KR
Inventors: 조웅식; 이상민
Original assignee: 에스케이 텔레콤주식회사
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-03-31

Abstract

핸드오버 시 오류 검출 방법 및 장치를 개시한다.
LTE 네트워크에서 핸드오버 실패 시 빈번하게 발생하는 PCI(Physical Cell Id) 혼동(Confusion) 현상 또는 충돌(Collision) 현상을 판단하고 처리하여 LTE 네트워크의 핸드오버 성공율을 크게 향상시킬 수 있는 핸드오버 시 오류 검출 방법 및 장치를 제공한다.

Description

핸드오버 시 오류 검출 방법 및 장치{Method And Apparatus for Detecting Error During Handover}

본 실시예는 핸드오버 시 오류 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.

이동통신망 구축 시 트래픽 요구량이 높은 도심지역에서는 셀 반경을 작게 하여 한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용하는 엔지니어링 기법이 이용되어 왔다. LTE(Long Term Evolution) 네트워크를 구축하는 과정에서 동일한 엔지니어링 기법을 적용한 결과, 특정 지역(예컨대, 유동 인구 밀집도가 높은 지역)의 경우에는 셀 반경이 100 ~ 200 m 미만인 지역도 다수 존재한다.

전술한 엔지니어링 기법 중 마이크로셀(Micro Cell)에 적용되는 엔지니어링 기법은 LTE 네트워크의 무선용량을 증가시키는 장점을 가진 동시에 다양한 부작용(Side Effect)을 수반한다. 예를 들어, 마이크로셀 엔지니어링 기법에서는 주파수 혼재지역 증가, 무선망 최적화의 난이도 증가, PCI(Physical Cell Id) 부족 현상 등의 부작용이 발생한다. 특히, LTE 네트워크에서 PCI 부족으로 인한 PCI 혼동(Confusion) 현상(또는 충돌(Collision) 현상)이 발생하는 문제가 있다. PCI 혼동 현상에 대한 확실한 개선 방안이 없어서 네트워크 품질에 악영항을 미치고 있다.

LTE 네트워크에서 PCI 혼돈 현상이 발생하면 인접 셀(Cell)과의 핸드오버 실패율이 급증하고, 핸드오버 실패로 인해 네트워크 운용 품질이 급격하게 저하되는 문제가 있다. LTE 네트워크에서 PCI 혼동 현상이 발생하는 원인은 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 표준규격상에서 명시하고 있는 가용 PCI의 개수 때문이다. 다시 말해, 3GPP 상에는 가용 PCI의 개수가 특정 개수(504 개)로 제한되어 있으며, 셀 개수가 특정 개수를 초과할 경우 다시 해당 PCI 값이 재사용하도록 규정되어 있다. 따라서, 가용 PCI의 특정 개수(504개)는 트래픽 요구량이 적은 지역의 매크로 셀 네트워크 설계에는 문제가 없으나 도심지역과 같이 트래픽 요구량이 급증하는 피코 셀(Pico Cell) 설계에서는 가용 PCI의 개수가 부족한 경우가 발생한다. 또한, LTE 네트워크가 기 구축된 지역에서 용량 증대를 위하여 셀 분할 후 추가 셀을 구축하는 경우 인접한 셀과 동일한 PCI 값이 할당되지 않도록 신규 셀에 PCI 값을 할당해야 하는데 부족한 가용 PCI의 개수 때문에 신규 PCI의 할당이 어렵다. 마이크로셀 지역 또는 신규 셀이 구축되는 지역에서는 PCI 혼동 현상이 발생하여 심각한 핸드오버 실패가 발생한다. 또한, PCI 혼돈 현상이 발생하더라도 기지국 자체는 정상적으로 동작하므로 네트워크 관리자가 해당지역에서 발생하는 품질 저하를 인식하기 어려운 문제가 있다.

본 실시예는 LTE 네트워크에서 핸드오버 실패 시 빈번하게 발생하는 PCI(Physical Cell Id) 혼동(Confusion) 현상 또는 충돌(Collision) 현상을 판단하고 처리하여 LTE 네트워크의 핸드오버 성공율을 크게 향상시킬 수 있는 핸드오버 시 오류 검출 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 소스 노드(Source)가 핸드오버(HandOver)를 수행하는 방법에 있어서, 핸드오버를 수행하는 단말기의 목적지(Destination) 노드로부터 핸드오버 성공 메시지를 수신하는 메시지 수신 과정; 상기 핸드오버 성공 메시지에 근거하여 기 저장된 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보 별로 핸드오버 실패율을 확인하고, 상기 핸드오버 실패율이 기 설정된 임계치를 초과하는 지의 여부를 확인하는 확인 과정; 확인 결과에 근거하여 임계치를 초과하는 정보만을 임계치 초과 물리 셀 식별정보로 선별하고, 상기 임계치 초과 물리 셀 식별정보로 새롭게 핸드오버를 수행하는 단말기로부터 논리 셀 식별정보를 수신하는 정보 수신 과정; 및 상기 임계치 초과 물리 셀 식별정보 및 상기 논리 셀 식별정보를 상기 이웃 리스트와 비교하며, 비교 결과에 근거하여 상기 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보에 혼동(Confusion) 현상의 발생 여부를 판단하는 판단 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 시 오류 검출 방법을 제공한다.

또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 핸드오버를 수행하는 단말기의 목적지 노드로부터 핸드오버 성공 메시지를 수신하는 메시지 처리부; 상기 핸드오버 성공 메시지에 근거하여 기 저장된 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보 별로 핸드오버 실패율을 확인하고, 상기 핸드오버 실패율이 기 설정된 임계치를 초과하는 지의 여부를 확인하는 확인부; 확인 결과에 근거하여 임계치를 초과하는 정보만을 임계치 초과 물리 셀 식별정보로 선별하고, 상기 임계치 초과 물리 셀 식별정보로 새롭게 핸드오버를 수행하는 단말기로부터 논리 셀 식별정보를 수신하는 정보 처리부; 및 상기 임계치 초과 물리 셀 식별정보 및 상기 논리 셀 식별정보를 상기 이웃 리스트와 비교하며, 비교 결과에 근거하여 상기 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보에 혼동 현상이 발생한 것으로 판단하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소스 노드를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, LTE 네트워크에서 핸드오버 실패 시 빈번하게 발생하는 PCI(Physical Cell Id) 혼동(Confusion) 현상 또는 충돌(Collision) 현상을 판단하고 처리하여 LTE 네트워크의 핸드오버 성공율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 실시예에 의하면 LTE 노드(기지국) 간의 핸드오버 성공 메시지를 소스로 이용하여 PCI 혼란 현상이 발생할 가능성이 있는 셀을 미리 선별하고, 단말기의 ECGI 보고 기능을 이용하여 PCI 혼란 현상의 발생 여부를 확인할 수 있다. 확인된 PCI 혼란 현상을 알람으로 관리자에게 알릴 수 있으므로, PCI 혼란 현상에 대해 빠른 대처가 가능한 효과가 있다.

본 실시예에 의하면, LTE 네트워크의 주요 취약점 중의 하나였던 PCI 혼동 현상 또는 충돌 현상을 판단하고 최단 시간 내에 자동으로 수정함으로써 핸드오버 품질을 개선하고 네트워크 운용의 비용을 크게 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 복수의 셀 간의 핸드오버를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 복수의 노드 간의 핸드오버 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 혼란 현상으로 인한 핸드오버 실패 절차를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 소스 노드를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 핸드오버 시 오류 검출 및 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

이하, 본 실시예에 기재된 '물리 셀 식별정보'는 각 셀들의 물리적으로 구분하기 위한 셀 식별 정보를 의미하며, 이하에서는 설명의 편의상 'PCI(Physical Cell Id)'로 기재하도록 한다. '논리 셀 식별정보'는 각 셀들의 논리적으로 구분하기 위한 셀 식별 정보를 의미하며, 이하에서는 설명의 편의상 'ECGI(Enhanced Cell Global Identity)'로 기재하도록 한다.

본 실시예에 기재된 '셀(Cell)'이란 하나의 노드(eNB)가 통제 가능한 셀 커버리지(Cell Coverage)를 의미한다. 하나의 노드(eNB)에서 반드시 하나의 셀 커버리지만을 형성하는 것은 아니며, 하나의 노드(eNB)에서 복수의 셀 커버리지를 형성할 수 있다.

셀 A(110)는 하나의 노드(eNB)에서 형성한 '셀 커버리지 A'를 의미한다. '셀 커버리지 A'를 형성한 노드(eNB)는 셀 A를 물리적으로 구분하기 위한 'PCI = 1'의 값을 가지며, 셀 A를 논리적으로 구분하기 위한 'ECGI = 10000001'의 값을 가진다. 셀 B(120)는 하나의 노드(eNB)가 형성한 '셀 커버리지 B'를 의미한다. '셀 커버리지 B'를 형성한 노드(eNB)는 셀 B를 물리적으로 구분하기 위한 'PCI = 2'의 값(셀 C(130)의 PCI와 동일)을 가지며, 셀 B를 논리적으로 구분하기 위한 'ECGI = 20000002'의 값을 가진다. 셀 C(130)는 하나의 노드(eNB)가 형성한 '셀 커버리지 C'를 의미한다. '셀 커버리지 C'를 형성한 노드(eNB)는 셀 C를 물리적으로 구분하기 위한 'PCI = 2'의 값(셀 B(120)의 PCI와 동일)을 가지며, 셀 C를 논리적으로 구분하기 위한 'ECGI = 30000003'의 값을 가진다.

도 1은 본 실시예에 따른 복수의 셀 간의 핸드오버를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도 1을 참조하여 PCI 혼돈 현상에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이 세 개의 셀(Cell)이 배치되어 있다고 가정한다. 네트워크 구축 후 전원이 인가되면 셀들(셀 A(110), 셀 B(120) 및 셀 C(130))은 단말기(210)에서 보고되는 인접 셀에 대한 측정 보고 정보(MR: Measurement Report) 및 ECGI 보고 정보를 이용하여 인접 셀을 인식하고 인접 셀과의 이웃 관계를 형성(이웃 리스트에 이웃으로 등록)한다.

도 1에 도시된 바와 같이 셀 A(110)와 인접한 셀 B(120) 및 셀 C(130)가 동일한 PCI 값(예컨대, PCI = 2)를 갖는 경우, PCI 혼돈 현상이 발생한다. 셀 A(110)는 두 개의 셀이 인접해 있는 경우, 인접 셀인 셀 B(120) 또는 셀 C(130) 중에서 먼저 단말기(210)로부터 수신된 측정 보고 정보(MR)에 대응하는 셀만을 이웃 셀로 등록한다. 단말기(210)에서 먼저 보고된 셀만을 이웃으로 등록하는 이유는 단말기(210)에서 전송하는 측정 보고 정보(MR)에는 이웃 셀의 PCI 값만이 포함되기 때문이다. 따라서, 먼저 보고되는 셀이 셀 B(120)일 경우 셀 A(110)는 셀 B(120)만을 이웃으로 등록한다. 이후 셀 A(110)에서 셀 C(130)로 핸드오버를 수행하는 단말기(210)가 셀 C(130)에 대한 측정 보고 정보(MR)를 셀 A(110)로 전송하면, 셀 A(110)는 동일한 PCI 값을 갖는 셀 B(120)만을 인식하기 때문에 핸드오버 실패가 발생한다. 다시 말해, 셀 A(110)는 셀 B(120)와 동일한 PCI 값을 갖는 셀 C(130)를 이웃으로 미등록한 상태이므로, 단말기(210)가 셀 C(130)로 핸드오버를 요청하더라도 동일한 PCI 값을 갖는 셀 C(130)를 인식하지 못하는 것이다. 따라서, 셀 A(110)에서 셀 B(120)로 이동하는 단말기(210)들의 핸드오버는 정상적으로 수행되나 셀 A(110)에서 동일한 PCI 값을 갖는 셀 C(130)로 이동하는 단말기(210)들의 핸드오버는 실패하게 된다.

본 실시예에 따른 소스 노드(Source eNB)는 단말기(210)의 핸드오버 시 소스 노드와 목적지 노드(Destination eNB) 간에 교환하는 메시지 중 목적지 노드가 최종적으로 소스 노드에게 보내는 핸드오버 성공 메시지를 이용하여 PCI 혼돈 현상을 판단한다. 소스 노드란 소스 기지국으로서, 단말기(210)가 현재 통신하는 기지국을 의미한다. 목적지 노드란 목적지 기지국으로서, 단말기(210)가 이동하고자 하는 기지국을 의미한다.

또한, 소스 노드는 단말기(210)로부터 목적지 노드의 ECGI 값(여기서, ECGI는 실시예일뿐이며, 단말기(210)가 목적지 노드의 신호로부터 추출할 수 있는 노드 식별 관련 파라미터 값 모두)를 이용하여 PCI 혼돈 현상의 발생 여부를 판단한다. 소스 노드는 PCI 혼돈 현상의 발생을 상위 관리 서버(EMS: Elementary Management Server)로 전송하고, 상위 관리 서버(EMS)에서는 PCI 혼돈 현상을 알람으로 표시한다.

LTE 네트워크에서 발생하는 핸드오버로는 이동성 관리 엔티티(MME: Mobility Management Entity), 서빙 게이트웨이(S-GW)는 변경되지 않고 노드(eNB)만 변경되는 핸드오버, 노드(eNB) 및 이동성 관리 엔티티(MME)도 변경되는 핸드오버, 이동성 관리 엔티티(MME) 및 서빙 게이트웨이(S-GW)도 변경되는 핸드오버, 이동성 관리 엔티티(MME), 서빙 게이트웨이(S-GW) 및 노드(eNB)도 변경하는 핸드오버, 3G 네트워크에서 LTE 네트워크로 또는 LTE 네트워크에서 3G 네트워크로 변경하는 핸드오버 등의 발생한다. 기본적으로 노드 간 핸드오버 방식에는 'X2 기반 핸드오버'와 'S1 기반 핸드오버'가 존재한다. 'X2', 'S1'은 LTE 네트워크 참조 모델(Network Reference Model)상에 참조 포인트(Reference Point)를 의미한다. 'X2'는 LTE 노드(eNB) 간에 참조 포인트를 의미하며, 'S1'은 노드(eNB)와 서빙 게이트(S-GW) 간에 참조 포인트를 의미한다.

'X2 기반 핸드오버'란 핸드오버 과정 중에 단말기가 통신하는 소스 노드와 단말기가 새롭게 접속한 목적지 노드 간에 다이렉트 터널(Direct Tunnel)이 형성되며, 다이렉트 터널을 이용하여 다운링크 트래픽이 단말기로 전달되는 핸드오버를 의미한다. 'S1 기반 핸드오버'란 핸드오버 과정 중에 소스 노드와 목적지 노드는 서빙 게이트웨이(S-GW)를 거치는 인다이렉트 터널(Indirect Tunnel)이 형성되고, 인다이렉트 터널을 이용하여 다운링크 트래픽이 단말기로 전달되는 핸드오버를 의미한다. 'X2 인터페이스'란 통신 사업자가 LTE 네트워크를 구축할 때 노드 간에 제어 메시지 또는 데이터가 흐를 수 있도록 설정한 인터페이스를 의미한다.

도 2는 본 실시예에 따른 복수의 노드 간의 핸드오버 절차를 설명하기 위한 순서도이다.

일반적으로 두 개의 LTE 노드 간에 하나의 단말기(210)를 핸드오버 시키는 과정은 도 2와 같다. 본 실시예에서는 도 1에 도시된 셀 A(110)에서 셀 B(120)로 이동하는 단말기(210)의 핸드오버 과정을 가정하여 설명한다. 다시 말해, 셀 A(110)에 존재하는 노드를 소스 노드(220)로 가정하고, 셀 B(120)에 존재하는 노드를 목적지 노드(230)로 가정한다.

단말기(210)가 셀 A(110)에서 셀 B(120)로 이동함에 따라, 단말기(210)에서 셀 A(110)의 소스 노드(220)로부터 수신되는 신호(신호세기)는 약해지고, 셀 B(120)의 목적지 노드(230)로부터 수신되는 신호(신호세기)는 강해진다.

단말기(210)는 셀 A(110)의 가장자리(Edge)에서 셀 B(120)의 목적지 노드(230)가 송출하는 신호를 감지한다. 신호 감지 결과, 단말기(210)는 셀 A(110)의 소스 노드(220)로부터 수신하는 신호와 셀 B(120)의 목적지 노드(230)로부터 수신하는 신의 신호레벨(또는 품질) 차이가 기 설정된 핸드오버 조건(기 설정된 임계치 초과 여부)을 만족하는 지의 여부를 확인한다. 확인 결과, 기 설정된 핸드오버 조건을 만족하는 경우, 단말기(210)는 셀 B(120)의 목적지 노드(230)의 신호 센서 정보(RSSI)와 신호 내부에 포함되어 있는 셀 B(120)의 데이터를 확인한다. 단말기(210)는 셀 B(120)의 데이터를 확인한 결과 값들을 측정 보고 정보(MR)을 포함하여 셀 A(110)의 소스 노드(220)로 보고한다(S210). 단계 S210에서, 단말기(210)가 전송하는 측정 보고 정보(MR)에는 셀 B(120)의 PCI 값만이 포함되고, 셀 B(120)의 ECGI 값은 포함되지 않는다.

셀 A(110)의 소스 노드(220)는 자신의 기 저장된 이웃 리스트에서 단말기(210)로부터 수신된 측정 보고 정보(MR)에 포함된 PCI를 갖는 셀이 존재하는지 확인한다. 확인 결과, 단말기(210)로부터 수신된 측정 보고 정보(MR)에 포함된 PCI에 해당하는 셀이 존재하는 경우, 셀 A(110)의 소스 노드(220)는 자신과 셀 B(120)의 목적지 노드(230) 사이의 X2 인터페이스를 이용하여 셀 B(120)의 목적지 노드(230)로 핸드오버 준비 요청 신호를 전달한다. 셀 A(110)의 소스 노드(220)는 핸드오버 준비 요청 신호를 수신한 셀 B(120)의 목적지 노드(230)로 하여금 단말기(210)가 접속할 수 있도록 준비하도록 한다(S220).

셀 B(120)의 목적지 노드(230)는 셀 A(110)의 소스 노드(220)의 요구대로 핸드오버를 수행하는 단말기(210)의 접속 허용 준비를 완료한 후 핸드오버 준비 완료 신호를 셀 A(110)의 소스 노드(220)로 전송한다(S230).

셀 A(110)의 소스 노드(220)는 셀 B(120)의 목적지 노드(230)로부터 핸드오버 준비 완료 신호를 수신한다. 이후 셀 A(110)의 소스 노드(220)는 단말기(210)로 RRC(Radio Resource Control) 연결 재설정 메시지(RRC Connection Reconfiguration Message)를 전송하여, 단말기(210)로 하여금 셀 B(120)의 목적지 노드(230)로 접속하도록 명령한다(S240).

단말기(210)는 셀 A(110)의 소스 노드(220)로부터 RRC 연결 재설정 메시지를 수신한다. 이후 단말기(210)는 셀 B(120)의 목적지 노드(230)로 접속을 시도한다(S250). 셀 B(120)의 목적지 노드(330)가 단말기(210)에게 접속을 허용함(S260)으로써 단말기(210)는 셀 B(120)의 목적지 노드(230)로 핸드오버를 완료하게 된다.

셀 B(120)의 목적지 노드(230)는 해당 단말기(210)가 자신에게 접속(핸드오버) 성공하였음을 셀 A(110)의 소스 노드(220)에게 X2 인터페이스를 이용하여 전달(S270)함으로써 셀(셀 A(110)와 셀 B(120)) 간 핸드오버의 전체 과정이 완료된다.

도 3은 본 실시예에 따른 혼란 현상으로 인한 핸드오버 실패 절차를 설명하기 위한 순서도이다.

도 3에서는 PCI 혼돈 현상이 발생으로 인한 핸드오버 실패 과정에 대해 설명한다. 도 2에서는 셀 A(110)와 셀 B(120) 간에 정상적인 이웃 리스트가 상호 형성되어 있으나 셀 C(130)는 PCI 혼돈 현상으로 인해 셀 A(110)와 정상적인 이웃 관계를 형성하지 못한 상황을 가정하여 설명한다. 도 1과 같이 셀 A(110)에 동일한 PCI(예컨대, PCI = 2)를 갖는 셀(셀 B(120), 셀 C(130))이 인접하여 구축되면 셀 A(110)는 동일한 PCI를 갖는 셀(셀 B(120), 셀 C(130))중 하나와만 정상적인 이웃 관계를 형성할 수 있다. 셀 A(110)가 동일한 PCI를 갖는 셀(셀 B(120), 셀 C(130)) 중 어느 하나의 셀하고만 정상적인 이웃 관계를 형성하는 이유는 3GPP의 표준에 따라 하나의 셀은 동일한 두 개 이상의 PCI를 이웃으로 보유할 수 없기 때문이다. 도 3에서는 셀 A(110)에 존재하는 노드를 소스 노드(310)로 가정하고, 셀 C(130)에 존재하는 노드를 목적지 노드(330)로 가정한다.

단말기(210)가 셀 A(110)에서 셀 C(130)로 이동함에 따라, 단말기(210)에서 셀 A(110)의 소스 노드(310)로부터 수신되는 신호(신호세기)는 약해지고, 셀 C(130)의 목적지 노드(330)로부터 수신되는 신호(신호세기)는 강해진다.

단말기(210)는 셀 A(110)의 가장자리에서 셀 C(130)의 목적지 노드(330)가 송출하는 신호를 감지한다. 신호 감지 결과, 단말기(210)는 셀 A(110)의 소스 노드(310)로부터 수신하는 신호와 셀 C(130)의 목적지 노드(330)로부터 수신하는 신의 신호레벨(또는 품질) 차이가 기 설정된 핸드오버 조건(기 설정된 임계치 초과 여부)을 만족하는 지의 여부를 확인한다. 확인 결과, 기 설정된 핸드오버 조건을 만족하는 경우, 단말기(210)는 셀 C(130)의 목적지 노드(330)의 신호 센서 정보(RSSI)와 신호 내부에 포함되어 있는 셀 C(130)의 데이터를 확인한다. 단말기(210)는 셀 C(130)의 데이터를 확인한 결과 값들을 측정 보고 정보(MR)을 이용하여 셀 A(110)의 소스 노드(310)로 보고한다(S310). 단계 S310에서, 단말기(210)가 전송하는 측정 보고 정보(MR)에는 셀 C(130)의 PCI 값만이 포함되고, 셀 C(130)의 ECGI 값은 포함되지 않는다.

셀 A(110)의 소스 노드(310)는 자신의 기 저장된 이웃 리스트에서 단말기(210)로부터 수신된 측정 보고 정보(MR)에 포함된 PCI를 갖는 셀이 존재하는지 확인한다. 셀 A(110)의 소스 노드(310)는 기 저장된 이웃 리스트를 이용하여 단말기(210)로부터 수신한 측정 보고 정보(MR)에 포함된 PCI 정보에 해당하는 셀이 셀 B(120)인 것으로 판단한다. 다시 말해, 셀 A(110)의 소스 노드(310)에 동일한 PCI 값을 갖는 복수의 인접 셀이 존재하는 경우, 셀 A(110)는 복수의 인접 셀 중 단말기(210)로부터 먼저 수신된 측정 보고 정보(MR)에 대응하는 셀만을 이웃 셀로 등록하게 된다.

확인 결과, 이웃 리스트 상에 단말기(210)로부터 수신된 측정 보고 정보(MR)에 포함된 PCI에 해당하는 셀이 셀 B(120)로 먼저 등록되어 있는 경우, 셀 A(110)의 소스 노드(310)는 자신과 셀 B(120)의 노드(320) 사이의 X2 인터페이스를 이용하여 셀 B(120)의 노드(320)로 핸드오버 준비 요청 신호를 전송한다. 셀 A(110)의 소스 노드(310)는 핸드오버 준비 요청 신호를 수신한 셀 B(120)의 노드(320)로 하여금 단말기(210)의 접속할 수 있도록 준비하도록 한다(S320).

셀 B(120)의 노드(320)는 셀 A(110)의 소스 노드(310)의 요구대로 핸드오버를 수행하는 단말기(210)의 접속 허용 준비를 완료한 후 핸드오버 준비 완료 신호를 셀 A(110)의 소스 노드(310)로 전송한다(S330). 셀 A(110)의 소스 노드(310)는 셀 B(120)로부터 핸드오버 준비완료 신호를 수신한다. 이후 셀 A(110)의 소스 노드(310)는 RRC 연결 재설정 메시지를 단말기(210)로 전송하여, 단말기(210)로 하여금 셀 B(120)로 접속하도록 명령한다(S340).

단말기(210)는 셀 A(110)의 소스 노드(310)로부터 RRC 연결 재설정 메시지를 수신한다. 이후 단말기(210)는 셀 C(130)의 목적지 노드(330)로 접속을 시도한다(S350). 셀 C(130)의 목적지 노드(330)는 단말기(210)에 대한 정보가 전혀 없으므로 단말기(210)의 접속요구를 거절한다(S360). 셀 C(130)의 목적지 노드(330)의 접속 거절로 인해 단말기(210)의 핸드오버가 실패하게 된다. 한편, 셀 B(120)는 해당 단말기(210)가 자신에게 접속 요구한 적이 없으므로 핸드오버가 성공하였음을 알리는 핸드오버 성공 메시지를 셀 A(110)의 소스 노드(310)로 전송하지 않는다(S370). S370과 같이 셀(셀 A(110)와 셀 C(130)) 간 핸드오버의 전체 과정이 실패로 종료된다.

도 3에 도시된 PCI 혼란 현상으로 인한 핸드오버 실패는 LTE 네트워크 내에서 발생하는 기타 핸드오버와 동일하게 취급되었다. 따라서, 핸드오버 실패가 발생하는 경우, 핸드오버의 실패 원인으로 PCI 혼란 현상을 판단하기 어려웠다.

도 4는 본 실시예에 따른 소스 노드를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.

본 실시예에 따른 소스 노드(400)는 메시지 처리부(410), 확인부(420), 정보 처리부(430) 및 판단부(440)를 포함한다. 소스 노드(400)에 포함된 구성요소는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

소스 노드(400)에 포함된 각 구성요소는 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작할 수 있다. 이러한 구성요소들은 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.

메시지 처리부(410)는 핸드오버를 수행하는 단말기의 목적지(Destination) 노드로부터 핸드오버 성공 메시지를 수신한다. 메시지 처리부(410)는 목적지 노드로부터 핸드오버 성공 메시지가 수신되는지의 여부를 지속적으로 확인하고, 메모리에 핸드오버 성공 메시지에 대한 수신 횟수 또는 미수신 회수를 저장한다.

확인부(420)는 핸드오버 성공 메시지에 근거하여 기 저장된 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보(PCI) 별로 핸드오버 실패율을 확인한다. 확인부(420)는 핸드오버 실패율이 기 설정된 임계치를 초과하는 지의 여부를 확인한다. 확인부(420)는 목적지 노드로부터 수신된 핸드오버 성공 메시지에 대한 수신 횟수 또는 미수신 횟수에 근거하여 실패율을 산출한다. 예를 들어, 확인부(420)는 단말기로 '10 번'의 RRC 연결 재설정 메시지를 전송한 후 목적지 노드로부터 핸드오버 성공 메시지를 '5 번'만 수신하고, '5 번'은 미수신한 경우, 실패율을 50 %로 산출한다.

정보 처리부(430)는 확인부(420)의 확인 결과에 근거하여 임계치를 초과하는 정보만을 임계치 초과 물리 셀 식별정보(PCI)로 선별한다. 정보 처리부(430)는 임계치 초과 물리 셀 식별정보(PCI)로 새롭게 핸드오버를 수행하는 단말기로부터 논리 셀 식별정보(ECGI)를 수신한다. 정보 처리부(430)는 임계치 초과 물리 셀 식별정보(PCI)로 새롭게 핸드오버를 요청하는 단말기로부터 측정 보고 메시지(MR)를 수신한다. 정보 처리부(430)는 새롭게 핸드오버를 요청하는 단말기로 측정 보고 메시지(MR)에 포함된 물리 셀 식별정보(PCI)의 시스템 인포메이션 블럭(SIB: System Information Block)을 확인하여 해당 물리 셀 식별정보(PCI)의 논리 셀 식별 정보(ECGI)를 보고하도록 명령한다.

판단부(440)는 임계치 초과 물리 셀 식별정보(PCI) 및 논리 셀 식별정보(ECGI)를 이웃 리스트에 포함된 정보와 비교하며, 비교 결과에 근거하여 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보에 혼동 현상의 발생 여부를 판단한다. 판단부(440)는 임계치 초과 물리 셀 식별정보(PCI)와 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보(PCI)가 동일한 값을 갖되, 새롭게 핸드오버를 수행하는 단말기로부터 수신한 논리 셀 식별정보(ECGI)와 이웃 리스트에 존재하는 논리 셀 식별정보(ECGI)가 서로 상이한 경우, 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보에 혼동 현상이 발생한 것으로 판단한다. 판단부(440)는 혼동 현상이 발생하는 경우, 동일한 물리 셀 식별정보(PCI)를 갖는 두 개 이상의 이웃 셀이 존재하는 것으로 판단한다.

보고부(미도시)는 판단부(440)의 판단결과 혼동 현상이 발생한 경우, 혼동 현상 발생 정보를 상위 관리 서버(EMS)로 전송한다. 다시 말해, 상위 관리 서버(EMS)로 하여금 자기 설정 네트워크(SON)으로 혼동 현상 발생 정보를 전송하도록 하며, 자기 설정 네트워크(SON)에서 해당 혼동 현상이 발생한 셀에 새로운 물리 셀 식별정보(PCI)를 할당하도록 한다.

도 5는 본 실시예에 따른 핸드오버 시 오류 검출 및 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 실시예에서는 도 3에서 설명한 PCI 혼란 현상으로 핸드오버가 실패하는 과정에서 발생하는 셀 C(130)의 핸드오버 성공 메시지 부재 현상(도 3의 단계 S370 참조)과 단말기(210)의 ECGI 보고 기능을 이용하여 PCI 혼란 현상을 판단하고, PCI 혼란 현상의 발생 여부를 상위 관리 서버(EMS)에 보고함으로써 알람이 발생되도록 하고, 핸드오버 오류에 대한 처리가 이루어지도록 한다.

셀 A(110)의 소스 노드는 자신에게서 핸드오버를 수행하는 단말기(210)들에 대한 목적지 노드의 최종 핸드오버 성공 메시지(예컨대, 핸드오버 성공 케이스 단계 S270 참조, 핸드오버 실패 케이스 단계 S370 참조)를 지속적으로 확인한다. 이후 셀 A(110)의 소스 노드는 핸드오버 성공 메시지의 수신 횟수 또는 핸드오버 성공 메시지의 미수신 회수를 저장한다(S510).

셀 A(110)의 소스 노드는 특정 PCI(물리 셀 식별 정보)(예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 'PCI = 2'의 값을 갖는 PCI)에 대한 핸드오버 성공 메시지의 실패 비율 또는 핸드오버 성공 메시지 수신 횟수가 기 설정된 임계치(시스템 운용자가 설정한 값)를 초과하는지의 여부를 지속적으로 확인한다(S520).

단계 S520의 확인 결과, 특정 PCI에 대한 핸드오버 성공 메시지의 실패 비율 또는 핸드오버 성공 메시지 수신 횟수가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우, 셀 A(110)의 소스 노드는 특정 PCI에 해당하는 셀로 새롭게 핸드오버를 수행하는 단말기로부터 측정 보고 정보(MR)를 수신한다(S530). 이후 셀 A(110)의 소스 노드는 새롭게 핸드오버를 수행하는 단말기로 측정 보고 정보(MR)에 포함된 PCI의 시스템 인포메이션 신호(SIB)를 확인하여 해당 PCI의 ECGI(논리 셀 식별 정보)를 보고하도록 명령한다(S540).

셀 A(110)의 소스 노드는 측정 보고 정보(MR)에 포함된 PCI 및 새롭게 핸드오버를 요청하는 단말기로부터 수신한 ECGI 값을 자신의 이웃 리스트에 있는 정보와 비교하여 PCI 혼란 현상이 발생하는 지의 여부를 판단한다(S550). 셀 A(110)의 소스 노드가 보유한 이웃 리스트에는 PCI와 ECGI 값이 모두 포함되어 있다.

단계 S550의 확인 결과, 측정 보고 정보(MR)에 포함된 PCI 값이 이웃 리스트에 포함된 PCI와 동일한 값을 갖지만 새롭게 핸드오버를 요청하는 단말기로부터 수신한 ECGI 값이 이웃 리스트에 포함된 ECGI 값과 서로 상이한 경우, 셀 A(110)의 소스 노드(400)는 동일한 PCI를 갖는 두 개 이상의 셀이 자신의 이웃에 존재(PCI 혼란 현상이 발생)한다고 판단한다.

셀 A(110)의 소스 노드는 PCI 혼란 현상이 발생한 사실(혼란 발생 정보)을 상위 관리 서버(EMS)로 보고한다(S560). 단계 S560에서 상위 관리 서버(EMS)는 소스 노드로부터 수신한 혼란 발생 정보를 알람으로 표시하여 관리자가 셀 A(110)의 이웃 셀에서 PCI 혼란 현상이 일어났음을 파악하고 이를 관리하도록 한다.

이후, 상위 관리 서버(EMS)는 자기 설정 네트워크(SON: Self Configuration/Optimization Network)와 연동이 가능한 경우, 관련 노드의 ECGI를 자기 설정 네트워크(SON)에 전달하고, 자기 설정 네트워크(SON)에서 혼란 현상이 발생한 셀에 새로운 PCI를 자동으로 할당하여 PCI 혼란 현상을 해결하도록 한다.

도 5에서는 단계 S510 내지 단계 S570을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 5에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다. 전술한 바와 같이 도 5에 기재된 본 실시예에 따른 핸드오버 시 오류 검출 및 처리 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 핸드오버 시 오류 검출 및 처리 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예는 핸드오버 시 오류 검출 분야에 적용되어, PCI 혼동 현상 또는 충돌 현상을 판단하고 처리하는 효과를 발생하는 유용한 발명이다.

110: 셀 A 120: 셀 B
130: 셀 C 210: 단말기
400: 소스 노드 410: 메시지 처리부
420: 확인부 430: 정보 처리부
440: 판단부

Claims

소스 노드(Source)가 핸드오버(HandOver)를 수행하는 방법에 있어서,
핸드오버를 수행하는 단말기의 목적지(Destination) 노드로부터 핸드오버 성공 메시지를 수신하는 메시지 수신 과정;
상기 핸드오버 성공 메시지에 근거하여 기 저장된 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보 별로 핸드오버 실패율을 확인하고, 상기 핸드오버 실패율이 기 설정된 임계치를 초과하는 지의 여부를 확인하는 확인 과정;
확인 결과에 근거하여 임계치를 초과하는 정보만을 임계치 초과 물리 셀 식별정보로 선별하고, 상기 임계치 초과 물리 셀 식별정보로 새롭게 핸드오버를 수행하는 단말기로부터 논리 셀 식별정보를 수신하는 정보 수신 과정; 및
상기 임계치 초과 물리 셀 식별정보 및 상기 논리 셀 식별정보를 상기 이웃 리스트와 비교하며, 비교 결과에 근거하여 상기 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보에 혼동(Confusion) 현상의 발생 여부를 판단하는 판단 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 시 오류 검출 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 판단 과정은,
상기 임계치 초과 물리 셀 식별정보와 상기 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보가 동일한 값을 갖되, 상기 논리 셀 식별정보와 상기 이웃 리스트에 존재하는 논리 셀 식별정보가 서로 상이한 경우, 상기 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보에 상기 혼동 현상이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 시 오류 검출 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 메시지 수신 과정은,
상기 목적지 노드로부터 상기 핸드오버 성공 메시지가 수신되는지의 여부를 지속적으로 확인하고, 메모리에 상기 핸드오버 성공 메시지에 대한 수신 횟수를 저장하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 시 오류 검출 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 확인 과정은,
상기 목적지 노드로부터 수신된 상기 핸드오버 성공 메시지에 대한 수신 횟수 또는 미수신 횟수에 근거하여 상기 실패율을 산출하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 시 오류 검출 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 정보 수신 과정은,
상기 임계치 초과 물리 셀 식별정보로 새롭게 핸드오버를 요청하는 단말기로부터 측정 보고 메시지(MR)를 수신하며, 상기 새롭게 핸드오버를 요청하는 단말기로 상기 측정 보고 메시지(MR)에 포함된 물리 셀 식별정보의 시스템 인포메이션 블럭(SIB: System Information Block)을 확인하여 해당 물리 셀 식별정보의 논리 셀 식별 정보를 보고하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 시 오류 검출 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 판단 과정은,
상기 혼동 현상이 발생하는 경우, 동일한 물리 셀 식별정보를 갖는 두 개 이상의 이웃 셀이 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 시 오류 검출 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 판단 과정 이후에,
혼동 현상 발생 정보를 상위 서버로 전송하는 보고 과정; 및
상기 상위 서버로 하여금 자기 설정 네트워크(SON: Self Configuration/Optimization Network)으로 상기 혼동 현상 발생 정보를 전송하도록 하며, 상기 자기 설정 네트워크(SON)에서 해당 상기 혼동 현상이 발생한 셀에 새로운 물리 셀 식별정보를 할당하도록 하는 할당 과정
을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 시 오류 검출 방법.
핸드오버를 수행하는 단말기의 목적지 노드로부터 핸드오버 성공 메시지를 수신하는 메시지 처리부;
상기 핸드오버 성공 메시지에 근거하여 기 저장된 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보 별로 핸드오버 실패율을 확인하고, 상기 핸드오버 실패율이 기 설정된 임계치를 초과하는 지의 여부를 확인하는 확인부;
확인 결과에 근거하여 임계치를 초과하는 정보만을 임계치 초과 물리 셀 식별정보로 선별하고, 상기 임계치 초과 물리 셀 식별정보로 새롭게 핸드오버를 수행하는 단말기로부터 논리 셀 식별정보를 수신하는 정보 처리부; 및
상기 임계치 초과 물리 셀 식별정보 및 상기 논리 셀 식별정보를 상기 이웃 리스트와 비교하며, 비교 결과에 근거하여 상기 이웃 리스트에 존재하는 물리 셀 식별정보에 혼동 현상이 발생한 것으로 판단하는 판단부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소스 노드.