KR101622932B1 - 이동 통신 시스템 및 이를 이용한 사용자 장치의 핸드오버 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제3세대 협력 프로젝트 롱 텀 에볼루션(3GPP LTE) 규격의 강화, 즉 LTE 시스템 내 혹은 LTE 내에서의 핸드오버가 가능하고, 이를 위한 프로토콜 메시지들의 생성을 통하여 LTE 모드 내 핸드오버뿐 아니라 모드간 핸드오버도 지원하려는 이동 통신 시스템 및 이를 이용한 사용자 장치의 핸드오버 방법을 제공한다.

FDD, TDD, LTE, 3GPP, 핸드오버

Description

이동 통신 시스템 및 이를 이용한 사용자 장치의 핸드오버 방법{Mobile Communication System and Method for Implementing HandOver of User Equipment}

본 발명의 실시예는 이동 통신 시스템 및 이를 이용한 사용자 장치의 핸드오버 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 제3세대 협력 프로젝트 롱 텀 에볼루션(Third Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격의 강화, 즉 LTE 시스템 내 혹은 LTE 내에서의 핸드오버(handover)가 가능하고, 이를 위한 프로토콜 메시지들의 생성을 통하여 LTE 모드 내 핸드오버뿐 아니라 모드간 핸드오버도 지원하려는 이동 통신 시스템 및 이를 이용한 사용자 장치의 핸드오버 방법에 관련된다.

종래 이동 통신 시스템은 잘 알려진 바 있다. 무선 시스템의 전지역적 접속성을 제공하기 위하여, 많은 규격의 표준들이 발전하여 왔고 시행 중에 있는데, 그 가운데 이동 통신을 위한 범용 시스템(GSM)이 현재 널리 사용되는 표준이다. 이것은 소위 제2세대 이동 무선 시스템 표준으로 간주되고 있으며, 이에 뒤이은 2.5세대의 개정이 있었다.

GPRS(General Packet Radio Service) 및 EDGE는 (2G) GSM 네트워크 이상의 상대적으로 빠른 속도의 데이터 서비스를 제공하는 2.5G 테크놀로지의 예이다. 이러한 표준들 각각은 추가 특징과 보강을 통하여 이전의 표준을 향상시키고자 하였다. 1998년 1월, 유럽 전기통신 표준 협회 산하 SMG(European Telecommunications Standard Institute - Special Mobile Group, ETSI SMG)가 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications Systems, UMTS)이라 불리는 제3세대 무선 시스템에 대한 무선 접속 계획에 관해 동의하였다. UMTS 표준을 추가로 실시하기 위하여, 3GPP가 1998년 12월에 형성되었다. 3GPP는 계속해서 일반 제3세대 이동 무선 표준에 관해서 연구하고 있다.

도 1은 종래 3GPP의 전형적인 UMTS 시스템 구조를 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 대로, UMTS 네트워크 구조는 Iu로 알려진 인터페이스를 경유하여 UTMS 지상 무선 접속 네트워크(UTMS Terrestrial Radio Access Network, UTRAN)와 서로 연결된 코어 네트워크(Core Network, CN)를 포함하고 있다. UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Acess Network)은 Uu로 알려진 무선 인터페이스를 경유하여, 3GPP에서 사용자 장치(User Equipments, UEs)로 알려진 무선 전송 수신 유닛(Wireless Transmit Receive Units, WTRUs)을 통해 이동 통신 서비스를 사용자들에게 제공하도록 구성된다.

UTRAN은 하나 이상의 이동 통신 제어기(Radio Network Controllers, RNCs)와, 3GPP의 노드 B로 알려진 UE와의 이동 통신에 대하여 지리적 통신 가능 범위를 총괄하여 제공하는 기지국을 가지며, 하나 이상의 노드 B는 3GPP의 Iub로 알려진 인터페이스를 경유하여 각 RNC에 연결된다. UTRAN은 서로 다른 RNC에 연결된 다수 의 노드 B 그룹을 가지며, 하나 이상의 RNC가 UTRAN에 제공된 경우, RNC간 통신이 Iur 인터페이스를 경유하여 수행된다.

네트워크 구성요소의 외부로의 통신은, 사용자 레벨에서는 Uu 인터페이스를 경유하여 상기 노드 B에 의하여 수행되고, 네트워크 레벨에서는 외부 시스템으로의 다수의 CN 접속을 경유하여 CN에 의하여 수행된다.

일반적으로, 노드 B 및 접속 지점과 같은 기지국의 주요 기능은 기지국의 네트워크와 상기 WTRU 사이의 무선 접속을 제공하는 것이다. 전형적으로 기지국은 비접속 WTRU로 하여금 기지국의 타이밍에 동기 가능하게 하는 일반 채널 신호를 송출하며, 3GPP에서 노드 B는 UE와 물리적 무선 연결을 수행한다. 노드 B는 RCN으로부터 상기 Iub 인터페이스를 통하여 신호를 수신하고 상기 RNC는 Uu 인터페이스를 통하여 노드 B에 의해 전송된 신호를 제어한다.

CN은 정확한 목적지로 정보를 라우팅(routing)하는 역할을 한다. 예를 들어, CN은 노드 B중 하나를 경유하여 UMTS에 의해 수신된 음성 트래픽을 UE로부터 공중 전화망(PSTN) 또는 인터넷에 대하여 배당된 패킷 데이터로 발송한다. 3GPP에서 CN은 6개의 주요 구성요소, 즉 1) 서빙 범용패킷 무선 서비스(serving GPRS) 지원 노드, 2) 게이트웨이 GPRS 지원노드(gateway GPRS support node), 3) 경계 게이트웨이, 4) 방문자 위치 레지스터, 5) 이동 서비스 교환 센터, 6) 게이트웨이 이동 서비스 교환 센터를 갖는다.

서빙 GPRS 지원 노드는 인터넷과 같은 패킷 교환된 도메인으로의 접속을 제공한다. 게이트웨이 GPRS 지원 노드는 다른 네트워크에의 접속을 위한 게이트 노드 이다. 다른 운영자의 네트워크 또는 인터넷으로 가는 모든 데이터 트래픽은 게이트웨이 GPRS 지원 노드를 통하여 이동한다. 경계 게이트웨이는 네트워크 영역 내에서 가입자에 대한 네트워크 외부의 침입자들의 공격을 막는 방화벽의 역할을 한다. 방문자 위치 레지스터는 서비스를 제공하기 위해 필요한 가입자 데이터에 대한 현재 제공되는 네트워크 '사본'이다 이러한 정보는 처음에 이동 가입자를 관리하는 데이터 베이스로부터 얻어진다. 이동 서비스 교환 센터는 UMTS 터미널에서 네트워크로의 '바뀐 회로' 연결을 담당한다. 게이트웨이 이동 서비스 교환 센터는 가입자의 현재 위치를 기초로 필요한 기능의 전달을 수행한다. 게이트웨이 이동 서비스 교환 센터는 또한 가입자로부터 외부 네트워크로의 연결 요청을 수신하고 관리한다.

RNC는 일반적으로 상기 UTRAN의 내부 기능을 제어한다. RNC는 또한 노드 B에 대한 Uu 인터페이스 연결을 경유하는 지역적 요소와 CN과 외부 시스템 사이의 연결, 예를 들어 국내 UMTS의 휴대 전화로 건 국제 전화를 경유하는 외부 요소를 갖는 중계 서비스를 제공한다.

전형적으로, RNC는 다수의 기지국을 감독하고, 노드 B가 서비스하는 무선 서비스 범위의 지리적 영역 내의 무선자원을 관리하며, Uu 인터페이스에 대한 물리적 무선 자원을 제어한다. 3GPP에서, RNC의 Iu 인터페이스는 CN으로 두 개의 연결을 제공한다. 하나는 패킷 교환되는 도메인으로의 연결이고, 다른 하나는 회로 교환되는 도메인으로의 연결이다. RNC의 다른 중요한 기능은 신뢰성과 무결성 보호이다. 3GPP 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD) 및 주파수분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex, FDD) 시스템과 같은 통신 시스템에서, 다양한 속도 의 데이터에 대한 다중 공유 채널 및 전용 채널이 전송을 위해 결합된다. 거의 대부분의 이동 통신 시스템은 UL(Uplink) 및 DL(Downlink) 트래픽에 대해 두 개의 다른 채널을 사용한다.

TDD 유형의 시스템에서, UL 및 DL 채널은 동일한 주파수 영역에서 존재한다. UL 및 DL 채널의 분리는 시간 영역에서 발생한다. 그러므로 특정 주파수 캐리어(carrier)에 대하여, UL 또는 DL 트래픽이 현재 하나의 주파수 캐리어에서 처리되는지 여부에 따라, 그 주파수 캐리어의 특정 링크 방향이 UL과 DL 사이에서 번갈아 바뀐다. 대조적으로, FDD 유형의 시스템에서는, UL 및 DL 연결에 대하여 두 개의 주파수 대역을 사용한다. 종래의 무선 전화기, 북미방식의 셀룰러 무선, 마이크로웨이브 지점 대 지점 무선 및 위성 시스템을 포함하는 대부분의 시스템은 FDD 유형의 테크놀로지를 실시한다.

이동 통신 시스템의 발전과 함께, 이러한 시스템에서 다루는 트래픽의 유형은 음성 통신뿐만 아니라, 다양한 유형의 데이터 전송을 포함하도록 발전하여 왔다. 예를 들어, 이동 통신 시스템을 통한 멀티미디어 데이터 전송은 종종 UL과 DL 접속 사이의 트래픽 부하의 비대칭을 일으키게 된다.

이러한 점에서 TDD 유형의 시스템 및 FDD 유형의 시스템 모두 무선 사용자가 이용 가능한 통신 가능 구역(coverage area)에서 중첩을 증가시킨다. TDD 유형의 시스템에서, UL 채널 및 DL 채널의 수는 특정 시간과 장소에서 트래픽 상태에 따라 동적으로 조정된다. 그러므로 TDD 유형의 시스템이 비대칭의(또는 그렇지 않으면 균형이 맞지 않는) 높은 데이터 속도를 갖는 트래픽을 처리하기에 더 적합하다. 반 면 FDD 시스템은, UL 및 DL 자원의 미리 정하여진 배당으로 인하여 음성 트래픽처럼 데이터 속도를 적당히 낮추어, 고정적인 데이터 속도의 서비스를 다룸에 있어 TDD 유형의 시스템 이상의 장점을 갖는다.

그런데, TDD 유형의 시스템과 FDD 유형의 시스템 사이의 무선 자원 관리는, 그들 자신의 배당 방법에 따라, 각 시스템 유형에서 개별적으로 수행되게 된다. 이러한 구성은 이동 통신 시스템에서 TDD와 FDD 사이의 자원 배당을 통합함으로써 이루어질 수 있는 잠재적인 최적화를 방해하게 된다. 따라서, 이동 통신 시스템에서 TDD 및 FDD 사이의 무선 자원 관리를 통합할 필요가 있다.

가령, 이동 통신 시스템에서 TDD 및 FDD 사이의 핸드오버를 위한 정보를 제공하지 못할 경우, 사용자 장치 즉 단말기는 기존 모드의 LTE와의 접속을 끊거나 끊어진 이후에 다른 모드의 LTE로 핸드오버가 되는 문제점이 발생하게 된다.

그리고 TDD 및 FDD 사이의 무선 자원 관리 통합은 그 TDD 및 FDD 사이의 무선 자원 관리를 어떻게 통합하느냐에 따라 이동 통신 시스템의 설계 비용을 증가시키게 된다. 이는 곧 이동 통신 사업자의 비용 증대로 이어지게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예의 첫 번째 목적은 FDD와 TDD간 핸드오버를 가능케 하려는 이동 통신 시스템을 제공하는 것이고, 두 번째 목적은 사용자 장치 즉 FDD 및 TDD 듀얼모드 단말기의 FDD 및 TDD간 핸드오버를 가능하게 하려는 이동 통신 시스템을 이용한 사용자 장치의 핸드오버 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템은 기지국을 가지며 FDD의 통신이 가능한 FDD 이동 통신망과, 상기 FDD 이동 통신망과 대비하여 작은 크기의 통신 가능 구역을 가지며 상기 FDD 이동 통신망과 적어도 일부 영역이 중첩되어 TDD의 통신이 가능한 적어도 하나의 제1 TDD 이동 통신망, 및 상기 기지국과 프로토콜 메시지를 통해 상호간 통신하며 상기 프로토콜 메시지에 포함되는 상기 FDD 및 TDD에 대한 정보에 의해 상기 FDD 이동 통신망 혹은 제1 TDD 이동 통신망에서 상호간 핸드오버가 이루어지는 사용자 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템을 이용한 사용자 장치의 핸드오버 방법은 기지국을 가지며 FDD의 통신이 가능한 FDD 이동 통신망과 상기 FDD 이동 통신망과 대비하여 작은 크기의 통신 가능 구역을 가지며, 상기 FDD 이동 통신망과 적어도 일부 영역이 중첩되어 TDD의 통신이 가능한 적어도 하나의 제1 TDD 이동 통신망, 및 상기 FDD 이동 통신망 혹은 제1 TDD 이동 통신망에서 상호간 핸드오버가 가능한 사용자 장치를 포함하는 이동 통신 시스템에 있어서, 상기 기지 국에서 상기 사용자 장치로 FDD 혹은 TDD 모두에 대하여 측정을 하도록 명령하는 측정 확인 단계와, 상기 측정 확인 단계에서 명령을 받은 대로 인접하는 FDD 혹은 TDD 모두에 대하여 측정하여 상기 사용자 장치에서 상기 기지국으로 측정값을 보고하는 측정 보고 단계, 및 상기 기지국은 상기 측정값에 따라 핸드오버를 위한 FDD 혹은 TDD 내의 최적 셀을 선택하고 상기 최적 셀로 핸드오버하도록 상기 사용자 장치에 명령하는 RRC(Radio Resource Control) 접속 재확인 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

위의 구성 및 방법 결과, 본 발명의 실시예는 LTE 개발시 LTE 주파수 할당 대가, 지리적 정보, 트래픽 요구 조건(traffic requirement), 주변 간섭 등을 고려하여 FDD LTE와 TDD LTE를 배치하여 설계할 수 있기 때문에 통신망의 설계에 따른 비용을 최대한 절약할 수 있을 것이다.

또한, FDD LTE와 TDD LTE가 중첩되어 배치되기 때문에 이에 따른 LTE 내에서의 이동성(mobility)에 관련된 프로토콜 메시지를 생성함으로써 서로 다른 모드의 LTE 사이에 효율적인 핸드오버가 가능하도록 하여 사용자 장치의 사용시 통신 접속이 끊어지지 않게 된다.

더 나아가서, 사용자 장치의 핸드오버를 위하여 시스템의 하드웨어(H/W)적인 변경없이 소프트웨어(S/W)적으로 프로토콜 메시지의 변경이 이루어지기 때문에 시스템의 실행이 간단하게 이루어질 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대한 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시될 수 있으므로 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 나타낸 FDD 기반 통신망에서의 TDD LTE 릴레이의 활용 예를 나타내는 도면이다.

도 2 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템은 (제1 및 제2 TDD LTE 통신망 대비) 상대적으로 우세한 테크놀로지 유형의 넓은 통신가능 구역을 가지며 FDD의 LTE 통신이 가능한 FDD LTE 통신망(100)과, FDD LTE 통신망(100)과 적어도 일부 영역이 중첩되고 더 높은 데이터 속도로 이용 가능하며 TDD 의 LTE 통신이 가능한 복수의 제1 TDD LTE 통신망(TDD-LTE in Hot Zone; 200)으로 이루어져 있다. 이때, 이동 통신망 시스템은 제1 TDD LTE 통신망과 동일한 크기의 통신 가능 구역을 가지며 적어도 일부 영역이 중첩되는 제2 TDD LTE 통신망(220)을 포함할 수 있고, FDD LTE 및 TDD LTE는 적어도 하나의 셀로 이루어질 수 있다. 또한, 여기에서의 핫 존(Hot Zone)은 FDD LTE 통신망(100) 내에서 더 높은 데이터 속도로의 이용이 가능한 영역을 나타내며, 네트워크 홀(N/W hole)로 표현될 수도 있을 것이다.

좀더 살펴보면, FDD 대비 TDD는 UL과 DL을 구분하지 않고 동일 주파수 대역을 사용하되 다만 시간으로 구분하기 때문에 광대역 고속데이터 통신에서 무엇보다 중요한 채널 추정(channel estimation)에 강점을 보이게 된다. 이로 인해, 채널 추정을 위한 리던던시(redundancy)가 감소될 수 있고, 예를 들어 건물 내나 짧은 거리에서는 FDD 대비 TDD가 더 효율적이게 된다. 또한 FDD 대비 TDD가 주파수 획득 비용이 상대적으로 많이 저렴하기 때문에 통신망 개발시 고려되는 것이다.

가령, 사업자 혹은 운영자가 주파수 4개를 획득하더라도, 모든 지역에서 4개의 주파수를 다 사용하는 것이 아니라, 거시적(Macro)으로는 1~3개 정도까지만 사용되지만, 트래픽이 많은 핫 스팟이나 밀집 도외지 등에서 4개의 주파수가 모두 사용될 수 있다. 따라서, 운영자는 FDD를 위한 주파수를 2~3개 정도만 획득하고, 나머지 1~2개의 주파수는 TDD를 위한 주파수를 획득하게 되는 것이다. 이를 위해 통신망 배치시 핫 스팟이나 건물 내에서는 TDD LTE를 배치하는 것이 바람직하다.

더 나아가서, 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템은 개인 사용자간 접속을 위하여 FDD LTE를 사용하고 TDD LTE는 릴레이 시스템 등에 사용하는 것도 충분히 고려될 수 있으므로, 이동 통신 시스템의 구성과 관련하여 특별히 한정하지는 않을 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템은 도 3에 나타낸 바와 같이, FDD LTE 통신망(100) 내에 설치되는 기지국(110), FDD LTE 통신망(100)과 적어도 일부 영역이 중첩되는 제1 TDD LTE 통신망(200) 내에 위치하여 기지국(110)과 통신하는 적어도 하나의 사용자 장치(300), 그리고 제1 TDD LTE 통신망(200) 내에 구비되어 기지국(110)과 사용자 장치(300)의 통신을 중계하는 릴레이(210)를 포함할 수 있다.

FDD LTE 통신망(100) 내의 기지국(110)은 EUMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunication System)에 포함되며, EUTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) 시스템에 적용될 수 있는데, 이는 LTE 접속 네트워크에서 핵심적인 제어 노드의 역할을 하는 네트워크의 이동성 관리 엔터티(Mobility Management Entity; MME)와 연동할 수도 있을 것이다.

따라서, MME는 FDD LTE 통신망(100) 혹은 제1 TDD LTE 통신망(200)에서 상호간 핸드오버가 가능하도록 사용자 장치(300)를 제어하게 되는 것이다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 LTE를 규격으로 하는 MME를 예로 들어 설명하였지만, 그러한 것에 특별히 한정하지는 않을 것이다.

또한, 사용자 장치(User Equipment; 300)는 예를 들어 휴대용 단말기와 같은 이동국(mobile station), 고정 또는 이동 가입자 장치, 무선 호출기(pager) 또는 무선 환경에서 작동 가능한 다른 유형의 장치를 포함할 수 있다. 이때, 사용자 장치(300)는 FDD 및 TDD LTE 듀얼모드 단말기가 바람직할 것이다.

릴레이(210)는 FDD LTE 통신망(100)과 제1 TDD LTE 통신망(200)이 서로 중첩되는 경계 영역 및 서로 중첩되지 않는 비-경계영역 중 적어도 하나의 영역에 배치될 수 있으며, 고속데이터 전송을 위한 커버리지 확장(coverage extension)과 셀 경계(cell-edge)에서의 전송률 향상 등을 목적으로 도입되어 있다. 이때, 실질적으로 릴레이(210)와 사용자 장치(300), 즉 단말기간 연결 인터페이스는 Uu 인터페이스이고, 릴레이(210)와 기지국(110)간 연결 인터페이스는 Un 인터페이스로 정의될 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 동일한 것으로 정의하고 있다.

도 4는 LTE 시스템 내에서의 RRC 접속된 상태의 단말과 시스템간 핸드오버 과정을 나타내는 흐름도이고, 도 5는 도 4의 측정 확인 단계의 프로토콜 메시지를 나타내는 도면이다. 또한, 도 6은 도 4의 측정 보고 단계의 프로토콜 메시지를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 4의 RRC 접속 재확인 단계에 대한 프로토콜 메시지를 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 LTE 시스템 내에서의 RRC(Radio Resource Control) 접속된 상태의 단말과 시스템간 핸드오버 과정은 1) 기지국(더 정확하게는 eNodeB)에서 사용자 장치로의 측정 확인(measurement configuration) 단계와, 2) 사용자 장치에서 기지국으로의 측정 보고(measurement report) 단계와, 3) 기지국에서 사용자 장치로의 RRC 접속 재확인(RRC connection reconfiguration) 단계로 이루어진다.

여기서, 1) 기지국에서 사용자 장치로의 측정 확인 단계는 시스템, 즉 RNC에서 사용자 장치, 즉 단말기의 핸드오버를 판단하기 위하여 필요한 대상(object)을 메시지를 통해 단말기에 요청하게 된다. 이때, 단말기에게 FDD LTE 및 TDD LTE 모두에 대하여 측정하도록 명령하게 되는 것이다.

도 5는 이의 기능을 수행하기 위한 측정 확인 단계에 대한 프로토콜 메시지를 나타내는 것으로, '측정 확인' 내 '측정 대상 EUTRAN'(Measurement Object E-UTRAN) 필드(field)에 측정할 LTE 셀의 주파수, 대역폭(bandwidth), 측정 유발 조건(measurement triggering condition) 등을 포함하며, 더 나아가서는 측정 대상 EUTRAN, 즉 MeasObjectEUTRA의 필드에 FDD 또는 TDD 모드에 대한 정보를 포함함으로써 시스템에서 단말기에 측정을 요청할 때 FDD LTE와 TDD LTE를 구별하여 측정하도록 명령할 수 있게 되는 것이다.

또한, 2) 사용자 장치에서 기지국으로의 측정 보고 단계는 위의 측정 확인 단계를 통해 전달받은 대상과 보고 유발 조건(reporting triggering condition)에 의해 단말기는 셀 및 인접 셀에 대한 정보를 측정하여 시스템에 보고하게 된다. 이때, 측정 확인 단계에서 명령받은 대로 인접한 FDD 및 TDD LTE 셀 모두에 대하여 측정하여 측정값을 시스템에 보고하게 되는 것이다. 여기서, FDD 및 TDD LTE는 적어도 하나의 셀로 이루어지고 있다.

도 6은 이를 수행하기 위한 측정 보고 단계에 대한 프로토콜 메시지를 나타내는 것으로, 사용자 장치 즉 단말기가 셀의 정보를 측정하여 시스템으로 보고하고, Measurement Report ≫ Measurement Result 메시지 내에는 LTE(E-UTRA), WCDM(UTRA), GSM(GERAN), CDMA2000 시스템을 구분할 수 있는 필드를 포함하게 된다. 이때, 측정 보고를 위한 프로토콜 메시지는 Measurement Result 필드 내에 FDD 혹은 TDD에 대한 정보를 포함함으로써 단말기가 시스템에 측정한 값을 보고할 때 FDD LTE와 TDD LTE를 구별하여 보고할 수 있도록 하고 있다.

그리고 3) 기지국에서 사용자 장치로의 RRC 접속 재확인 단계는 위의 측정 보고 단계를 통해 핸드오버 여부를 판단한 시스템이 단말기에 핸드오버를 수행하도록 명령하게 된다. 이때, 시스템은 트래픽 부하(traffic load)나 간섭(interference) 등을 고려하여 핸드오버를 위한 최적의 셀을 선정하고, 예를 들어 TDD LTE 핫 존과 같은 최적의 셀로 핸드오버하도록 단말기에 명령하게 된다.

도 7은 이와 같은 명령 체계를 수행하는 RRC 접속 재확인 단계의 프로토콜 메시지를 나타내는 것으로, 핸드오버를 위해 필요한 물리적 셀(physical cell) ID, 캐리어 주파수 및 대역폭 등의 표적 셀에 대한 정보를 담은 'MobilityControlInfo' 메시지를 포함하게 되는데, 이에 따라 단말기에서 보고한 측정 보고 단계를 통해 시스템에서 단말기의 LTE 내 다른 모드의 셀로 핸드오버를 결정한 후 RRC Connection Reconfiguration ≫ MobilityControlInfo 메시지에 표적 셀(target cell)의 정보를 알려주게 되는 것이다. 이때, RRC 접속 재확인 단계의 프로토콜 메시지는 RRC 접속 재확인에 포함된 MobilityControlInfo 메시지 내에 모드 FDD 또는 TDD에 대한 정보를 포함함으로써 시스템이 단말기에게 표적 셀의 정보를 전달할 때 주파수 등의 정보뿐 아니라, FDD 및 TDD LTE를 구별할 수 있도록 하는 것이다.

지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신망의 구성에 따라 통신망의 개발자 혹은 사업자에게 FDD LTE 및 TDD LTE의 이동 통신망을 통합하기 위한 최적의 설계 및 배치 방법을 제공함으로써 비용의 절감 효과를 가져 오게 될 것이다. 또한, 이러한 이동 통신망의 구성에 따라 시스템, 즉 기지국(혹은 MME)과 사용자 장치간 통신을 위한 핸드오버가 자연스러워 통화 품질을 한층 높일 수 있게 될 것이다.

그리고, 명세서상에 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예는 이동 통신 시스템 전반에 적용되어 이동 통신 시스템 설계에 따르는 비용을 절약할 수 있고, 또 이의 설계에 따라 사용자 장치, 예를 들어 휴대용 단말기의 FDD 및 TDD간 핸드오버를 가능하게 함으로써 통화 품질이 향상될 것이다.

도 1은 종래 3GPP의 전형적인 UMTS 시스템 구조를 나타내는 도면

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신망 구조를 나타내는 도면

도 3은 도 2에 나타낸 FDD 기반 통신망에서의 TDD LTE 릴레이의 활용 예를 나타내는 도면

도 4는 LTE 시스템 내에서의 RRC 접속된 상태의 단말과 시스템간 핸드오버 과정을 나타내는 흐름도

도 5는 도 4의 측정 확인 단계의 프로토콜 메시지를 나타낸 도면

도 6은 도 4의 측정 보고 단계의 프로토콜 메시지를 나타낸 도면

도 7은 도 4의 RRC 접속 재확인 단계에 대한 프로토콜 메시지를 나타낸 도면

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6. 이기종 통신망에서의 핸드오버(Hand Over) 방법에 있어서,

   FDD(Frequency Division Duplex) 통신망에 존재하는 기지국에서 상기 FDD 이동 통신망의 커버리지 내에 존재하는 사용자 장치로 상기 FDD 통신망 및 상기 FDD 통신망과 적어도 일부 영역이 중첩되는 TDD(Time Division Duplex) 통신망 모두에 대한 전파 환경을 측정하도록 하는 측정 명령을 전송하는 측정 확인(Measurement Configuration) 단계;

   상기 사용자 장치에서 상기 측정 명령에 따라 인접하는 상기 FDD 통신망 및 상기 TDD 통신망 모두에 대하여 전파 환경을 측정한 측정값을 상기 기지국으로 보고하는 측정 보고(Measurement Report) 단계; 및

   상기 기지국에서 상기 측정값에 따라 핸드오버를 위한 상기 FDD 통신망 또는 상기 TDD 통신망 내의 최적 셀(Cell)을 선택한 후 상기 사용자 장치가 상기 최적 셀로 핸드오버하도록 상기 사용자 장치로 접속 재확인 명령을 전송하는 RRC(Radio Resource Control) 접속 재확인(RRC Connection Configuration) 단계

   를 포함하되, 상기 측정 명령, 상기 측정값, 상기 접속 재확인 명령의 특정 데이터 필드에 상기 FDD 통신망과 상기 TDD 통신망을 구별하도록 하는 FDD 모드 및 TDD 모드에 대한 정보를 추가로 포함시키는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,

   상기 측정 확인 단계에서,

   상기 기지국은 상기 측정 명령의 특정 데이터 필드에 측정할 셀의 주파수(Frequency), 대역폭(Bandwidth), 측정 유발 조건(Measurement Triggering Condition)을 포함하며, 상기 FDD 모드 및 상기 TDD 모드에 따라 상기 사용자 장치가 측정을 수행할 때 상기 FDD 통신망과 상기 TDD 통신망을 구별하도록 하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
9. 제6항에 있어서,

   상기 측정 보고 단계에서,

   상기 사용자 장치는 상기 FDD 모드 및 상기 TDD 모드에 대한 정보에 근거하여 상기 측정값을 상기 기지국으로 보고할 때 상기 FDD 통신망과 상기 TDD 통신망을 구별하여 보고하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
10. 제6항에 있어서,

    상기 RRC 접속 재확인 단계에서,

    상기 기지국은 상기 측정값을 분석한 트래픽 부하(Traffic Load) 또는 간섭(Interference)에 근거하여 상기 TDD 통신망의 핫 존(Hot Zone)을 상기 최적의 셀로 선정하며

    상기 FDD 모드 및 상기 TDD 모드에 대한 정보에 근거하여 상기 FDD 통신망과 상기 TDD 통신망을 구별하여 상기 최적의 셀에 대한 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.

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