KR101701926B1

KR101701926B1 - 이동 중계기를 이용하는 핸드오버

Info

Publication number: KR101701926B1
Application number: KR1020157000043A
Authority: KR
Inventors: 자오준 리; 선닐 케샤브지 바드가마
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2017-02-03
Also published as: JP2016226002A; EP2753121A1; KR101756068B1; JP2015529424A; US9344948B2; US20170105160A1; EP2706782A1; JP6296112B2; JP6044714B2; US20160227461A1; CN104604291A; EP2753121B1; EP2706782B1; US20150181498A1; WO2014037158A1; EP3070976B1; US9794851B2; KR20170013412A; KR20170081712A; EP3070976A1

Abstract

2개의 이동 중계 기지국 사이에서 데이터 트래픽만을 위한 UE(12)의 핸드오버를 제공함으로써 이동 중계 기지국들(14)에 의해 서빙되는 UE들(12)의 이동성 지원을 제공하기 위한 무선 통신 방법. 이것은 핸드오버에서 관련 UE의 소스 및 타겟 이동 중계국들, 및/또는 적용 가능한 경우에, 대응하는 도너 기지국들(13, 11) 사이의 정보 교환에 의해 달성된다. 핸드오버는 다음 상황들 중 어느 하나, 즉 (i) UE의 측정 보고에 기초하여, 이웃 셀의 신호 품질이 현재 서빙 셀보다 훨씬 양호한 상황; (ii) 서빙 이동 중계 기지국의 측정에 기초하여, UE에 대한 링크의 신호 품질이 소정 임계치보다 나쁜 상황; 또는 (iii) 서빙 이동 중계 기지국의 측정에 기초하여, 이웃 셀(잠재적 도너 기지국)의 신호 품질이 현재 도너 기지국보다 훨씬 양호한 상황에 의해 트리거된다.

Description

이동 중계기를 이용하는 핸드오버{HANDOVER WITH MOBILE RELAYS}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 그러한 시스템에서의 핸드오버 방법에 관한 것이다.

기지국들에 의해 제공되는 셀들 내에서 가입자국들이 무선으로 통신하는 무선 통신 시스템들이 널리 알려져 있다. 유니버설 이동 통신 시스템(UMTS) 및 UMTS 롱텀 에볼루션(LTE)과 같은 차세대 무선 통신 시스템들은 기존의 시스템들에 비해 향상된 서비스를 사용자에게 제공하는 것을 목표로 한다. 이러한 시스템들은 음성, 비디오 및 IP 멀티미디어 데이터와 같은 광범위한 정보의 처리 및 전송을 위해 높은 데이터 레이트의 서비스를 제공할 것으로 기대된다.

이어지는 설명은 LTE를 예로서 참조할 것이며, LTE에서의 기본 시스템 아키텍처가 도 1에 도시된다. LTE에서, 가입자국들은 사용자 장비들(UE들)로서 지칭되며, 기지국들은 향상된 노드 B들(eNB들)로서 지칭된다. 알 수 있듯이, 각각의 UE(12)는 무선 통신을 위한 하나 또는 다수의 셀을 정의하는 eNB(11)에 Uu 인터페이스를 경유하여 무선 링크를 통해 접속한다. "eUTRAN"으로 지칭되는 eNB들의 네트워크가 존재한다.

각각의 eNB(11)는 결국 S1로 지칭되는 인터페이스를 이용하여 (통상적으로) 유선 링크에 의해, 서빙 게이트웨이(S-GW(22)), 및 시스템을 관리하고, 네트워크 내의 다른 노드들, 특히 eNB들로 제어 시그널링을 전송하기 위한 이동성 관리 엔티티(MME(21))를 포함하는 상위 레벨 또는 "코어 네트워크" 엔티티들에 접속된다. 게다가, 도시되지 않은 PDN[패킷 데이터 네트워크] 게이트웨이(P-GW)가 개별적으로 또는 S-GW(22)와 결합하여 존재하여, 인터넷을 포함하는 임의의 패킷 데이터 네트워크와 데이터 패킷들을 교환한다. 코어 네트워크 EPC(EPC는 진화된 패킷 코어를 나타냄)에 대한 유선 링크들은 "백홀"로서 지칭되며, 인터넷 프로토콜(IP)을 이용한다.

MME/S-GW와 PDN-GW 간의 전술한 차이에 의해 암시되는 바와 같이, LTE에서 제어 시그널링은 사용자 데이터 트래픽으로부터 분리되며, 따라서 "제어 평면"과 다른 "사용자 평면"이 존재한다. 도 1에서, S1 인터페이스는 S1-U로 라벨링되며, 첨자 U는 S-GW(22)로 그리고 그로부터 사용자 데이터를 통신하기 위해 eNB들(11)에 의해 사용되는 사용자 평면을 나타낸다. S-GW는 UE(12)로의 다운링크 상에서의 그리고 업링크 상에서의 사용자 데이터의 패킷 포워딩을 담당한다. S-GW(22)는 하나의 eNB(11)로부터 다른 eNB로의 UE(12)의 핸드오버 동안 사용자 평면에 대한 "이동성 앵커"를 제공한다. 이와 병렬로, (때때로 S1-C라고 하는) 인터페이스 S1-MME가 존재하며, 이를 경유하여 eNB들(11)이 MME(21)와 제어 메시지들을 교환한다. MME(21)의 주요 기능은 그의 명칭이 암시하는 바와 같이 UE들(12)의 이동성을 관리하는 것이고, MME는 시그널링 전용 엔티티이며, 즉 사용자 데이터 패킷들은 MME를 통과하지 않는다. MME(21)는 또한 (사용자들의 인증을 포함하는) 보안 제어 및 EPS 베어러 제어(아래의 내용 참조)를 담당한다. 실제로는, MME "풀(pool)"을 형성하는 여러 개의 MME가 존재할 수 있다. 하나의 eNB가 여러 MME를 향한 여러 S1-MME 인터페이스를 구비할 수 있다.

게다가, 도 1에 도시된 바와 같이, eNB들(11)은 예를 들어 UE(12)를 하나의 셀로부터 다른 셀로 핸드오버할 때 상호 조정을 위해 X2라고 하는 인터페이스를 이용하여 (통상적으로) 무선 링크에 의해 그들 사이에서 통신한다. 2개의 eNB 사이에는 하나의 X2 인터페이스만이 존재한다.

위의 구성에서, eNB들 간의 통신은 피어들(동일 계층 레벨의 네트워크 노드들) 간의 통신으로서 간주될 수 있으며, MME는 시스템에서 상위 레벨 엔티티를 구성한다.

차세대 무선 통신 시스템들에서 높은 데이터 레이트들을 지원하기 위해, 중계기 노드들이 가입자국들과 기지국들 사이에서 또는 달리 말하면 (LTE의 경우에) UE들과 eNB들 사이에서 용량 부스터들로서 사용될 수 있다. 소위 이동 중계 기지국들은 하나의 가능한 타입의 중계기 노드이다. 이동 중계 기지국들은 전통적인 기지국들과 동일한 기능을 제공하지만, 네트워크에 대한 그들의 링크는 UE들에 의해 사용되는 것과 유사한 무선 인터페이스를 이용하여 제공된다. 즉, 이동 중계 기지국은 통상의 UE와 유사한 방식으로 (LTE에서 "도너(donor)" eNB 또는 DeNB라고 하는) eNB에 접속한다.

명칭이 암시하는 바와 같이, 이동 중계 기지국은 완전한 기지국 기능, 특히 사용자 평면 및 제어 평면 트래픽 양자를 처리하기 위한 능력을 가질 것으로 기대된다. 명칭이 또한 암시하는 바와 같이, 이동 중계 기지국은 이동성을 갖는데, 즉 eNB들에 대해 그리고 아마도 그와 접속하는 적어도 일부 UE들에 대해서도 (일반적으로 일정한) 소정의 속도로 이동하는 것으로 가정될 수 있다. 결과적으로, 이동 중계 기지국이 이동함에 따라, 네트워크에 대한 연속 접속을 유지하기 위해 서빙 DeNB로부터 다른 DeNB로 핸드오버되어야 한다. 이동 중계 기지국이 제어 평면 및 사용자 평면 트래픽 양자를 처리할 것으로 기대되므로, 이동 중계 기지국의 핸드오버는 통상적으로 양 타입의 트래픽의 핸드오버를 포함한다.

이동 중계 기지국을 갖는 기본 LTE 시스템 아키텍처가 도 2에 도시된다. UE(12)는 Uu 무선 인터페이스를 이용하여 무선 링크에 의해 (도 2에 이동 중계기(14)로 라벨링된) 이동 중계 기지국에 접속된다. 결국, 이동 중계기(14)는 Un 인터페이스를 경유하여 무선 링크를 통해 DeNB(13)에 접속된다. (앵커라고도 하는) 도너 eNB(13)는 하나 이상의 이동 중계기(14)(또한 아마도 다른 종류의 중계기 노드들)를 서빙할 수 있으며, 다른 UE들과 직접 통신할 수도 있다.

UE(12)에 대한 사용자 평면 데이터(사용자 데이터 트래픽)는 (서빙 게이트웨이(22)로 라벨링되는) S-GW로 라우팅된다. 통상적으로, S-GW는 eNB들 간의 실제 물리 접속이거나 다른 네트워크 노드들을 경유하여 논리 접속으로서 구현될 수 있는 X2 인터페이스에 의해 상호접속될 수 있는 여러 개의 eNB를 위해 사용된다. DeNB(13)는 무선 인터페이스(Un)를 이용하여 이동 중계기(14)에 접속되고 Uu 무선 인터페이스와 유사한 무선 자원들을 사용하는 eNB이다.

이동 중계기는 어느 정도는 eNB와 같이 취급되고, 따라서 도 2로부터 명백하듯이 S1-AP 및/또는 X2-AP 시그널링을 송신 및 수신하는 것이 필요하지만, S1 (및 아마도 X2) 인터페이스는 Un 인터페이스를 통해 RN과 그의 DeNB 사이에서 운반된다.

이동 중계기들과 eNB들 사이와 같은 무선 네트워크 내의 노드들 사이의 메시지들의 전송은 다층 프로토콜 스택들의 사용을 포함한다. 송신 측에서, 애플리케이션 계층에서 스택의 상부로부터 시작하여, 프로토콜 스택 내의 각각의 계층은 데이터의 유닛들(패킷들)을 소정의 방식으로 처리하여, 다음의 더 낮은 계층 또는 하위 계층으로 하향 전송하기 전에 통상적으로 데이터 유닛에 헤더를 추가한다. 헤더들은 해당 프로토콜 계층에서 수행되는 동작들을 식별하는 필드들을 포함한다. 수신 측에서, 각각의 계층은 대응하는 송신측 계층에 삽입된 헤더를 디코딩하여, 데이터 유닛의 재구성을 가능하게 하며, 이어서 데이터 유닛은 다음의 상위 계층으로 상향 전송된다.

도 3은 (1) 사용자 평면 및 (2) 제어 평면에 대한 LTE에서의 프로토콜 스택들을 나타낸다. 사용자 평면에서, 사용자 데이터 트래픽은 2개의 무선 인터페이스(Uu, Un)를 경유하여 전송된다. 사용자 평면은 패킷 데이터 수렴 프로토콜(PDCP), 무선 링크 제어(RLC), 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리(PHY) 프로토콜 계층들로 구성된다. PDCP 프로토콜 계층에서, 현재 목적들에 특히 적합한 하나의 프로토콜은 eNB와 S-GW 사이의 S1 인터페이스 상에서 그리고 S-GW와 P-GW 사이의 S5/S8 인터페이스 상에서 사용되는 GTP-U이다. GTP는 GPRS 터널링 프로토콜을 나타내며, P-GW와 eNB 사이에서 사용자 데이터 패킷들이 운반("터널링")되는 것을 가능하게 한다.

"베어러들"의 개념은 LTE와 같은 패킷 기반 네트워크에서 서비스 품질(QoS)을 달성하기 위해 중요하다. 일반적으로, "베어러"는 주어진 서비스 또는 제어 기능의 제공을 가능하게 하기 위한 정의된 용량, 지연 및 비트 에러 레이트 등의 정보 전송 경로로서 간주될 수 있다. 다양한 타입 또는 레벨의 베어러가 형성될 수 있으며, 무선 부분은 무선 자원 제어 또는 RRC를 이용하여 셋업될 수 있다. 단일 UE가 사용자에게 상이한 서비스들을 제공하기 위해 다수의 베어러를 동시에 그와 연관시켰을 수 있다.

도 4는 LTE에서 사용되는 EPS 베어러 서비스 아키텍처를 나타낸다. 도면의 좌측은 eUTRAN을 나타내고, EPC는 도면의 중간 부분을 차지한다. 우측에서, 이를테면 LTE 시스템 밖에는, 인터넷이 존재한다. UE(12)로부터 eNB(11), S-GW(22), P-GW(23), P-GW(23)에 접속된 (인터넷 웹 서버와 같은) 피어 엔티티(24)에 이르는 수직 바들은 사용자 평면 내의 주요 엔티티들을 나타낸다. S5 또는 S8 인터페이스를 통해 S-GW와 P-GW 사이에서 통신이 이루어진다. (도면에서 상부 수평 밴드에 의해 지시되는 바와 같이) UE(12)와 피어 엔티티(24) 간의 말단 대 말단 서비스를 제공하기 위해, 시스템은 도시된 바와 같이 "베어러들"을 셋업한다. EPS 베어러는 LTE 시스템 내의 완전한 접속을 나타내며, 이는 특정 서비스에 대한 QoS 흐름을 구성한다. 접속은 외부 베어러를 경유하여 LTE 시스템 밖으로 계속된다.

EPS 베어러는 결국 UE(12)와 eNB(11) 사이의 링크를 통한 무선 베어러 및 eNB(11)와 S-GW(22) 사이의 S1 베어러로 구성된다. S-GW(22)와 P-GW(23) 사이에 추가 베어러(S5/S8 베어러)가 셋업된다. 각각의 베어러는 패킷들의 전송을 위한 주어진 프로토콜 계층 내의 "터널"로서 간주될 수 있으며, 특정 서비스 또는 "세션", 예를 들어 음성 호출 또는 다운로드의 지속기간 동안 엔드포인트들을 접속할 수 있다. 따라서, 무선 베어러는 UE(12)와 eNB(11) 사이에서 상위 계층 EPS 베어러의 패킷들을 전송하며, S1 베어러는 eNB(11)와 S-GW(22) 사이에서 EPS 베어러의 패킷들을 전송한다. 전술한 RRC를 통한 베어러 제어는 E-UTRAN에서의 자원 상황 및 이미 진행중인 기존 세션들을 고려하여 충분한 QoS를 보증하기 위한 특정 세션에 대한 베어러들의 셋업을 포함한다. 이것은 또한 무선 베어러들의 변경 및 해제를 포함한다.

LTE에서의 핸드오버 및 시그널링 절차들의 추가 상세들은 본 명세서에 참고 문헌으로 포함되는 아래의 문헌들에 포함되어 있다.

3GPP TS36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2"

3GPP TS36.331 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification"

3GPP TS36.413 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); S1 Application Protocol (S1-AP)"

3GPP TS36.423 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); X2 Application Protocol (X2-AP)"

전술한 바와 같이, 도 2에서와 같이 이동 중계기들을 이용하는 무선 통신 시스템에서는, 이동 중계기들의 핸드오버, 따라서 그러한 이동 중계기들에 접속된 UE들의 핸드오버에 대한 요구가 존재한다. 접속 모드에서의 UE들에 대한 LTE 및 UMTS 네트워크들에서의 이동성 관리 기능들은 핸드오버에 필요한 모든 단계들을 처리한다. 이러한 단계들은 소스 네트워크 측에서의 최종 HO 핸드오버 결정에 선행하는 프로세스들(UE 및 기지국 측정들의 제어 및 평가), 타겟 네트워크 측에서의 자원들의 준비, 새로운 무선 자원들에 대한 UE의 명령 및 소스 네트워크 측에서의 자원들의 최종 해제를 포함한다. UE들의 핸드오버는 UE와 관련된, 그의 "컨텍스트(context)"라고 하는 모든 정보를 하나의 eNB로부터 다른 eNB로 전송하는 것을 포함한다. 이동성 관리는 eNB들 사이에서 컨텍스트 데이터(context data)를 전송하고, 제어 평면 및 사용자 평면 양자에서 노드 관계들을 갱신하기 위한 메커니즘들도 포함한다.

전술한 3GPP TS36.300으로부터 취해지는 LTE 네트워크들에서의 통상적인 핸드오버 절차가 도 5에 도시되며, 이 도면은 "핸드오버 준비", "핸드오버 실행" 및 "핸드오버 완료"로 각각 라벨링되는 핸드오버의 3개의 단계를 나타낸다.

접속 모드 UE(12)(또는 그의 도너 기지국을 향해 UE로서 작용하는 이동 중계 기지국)는 서빙 셀을 제공하는 소스 eNB(11)에 접속되며, 타겟 eNB(11)에 의해 제공되는 이웃 셀로부터의 기준 신호들을 적어도 수신할 수 있는 것으로 가정한다. 단계 1 "측정 제어"에서, UE(12)는 시스템 정보, 사양 등에 의해 설정된 규칙들에 의해 측정 보고를 전송하도록 트리거된다(3GPP TS36.331 참조). 단계 2 "측정 보고"에서, UE(12)는 서빙 및 이웃 셀들의 속성들의 측정들을 수행한다. 단계 3 "HO 결정"은 소스 eNB(11)가 UE(12)를 핸드오버하기 위해 측정 보고 및 RRM 정보에 기초하여 결정을 행하는 것이다. 이어서, (4. "핸드오버 요청") 소스 eNB는 타겟 eNB에 대해 핸드오버 요청을 발행하여, 타겟 측에서 핸드오버를 준비하는 데 필요한 정보를 전송한다. 단계 5 "승인 제어"에서, 타겟 eNB가 승인 제어를 수행하여, UE의 승인에 동의하는지의 여부를 결정할 수 있다. 이어서, (6. "핸드오버 요청 수신 통지") 타겟 eNB(11)는 HO를 준비하고, 핸드오버 요청 수신 통지를 소스 eNB로 전송하며, 이 통지 내에는 소스 eNB가 타겟 셀에 접속하도록 UE에 지시하기 위해 "7. RRC Conn. Reconf.mobilityControlinfo"로 라벨링되는 메시지의 형태로 명령을 포워딩하게 하기 위해 핸드오버 명령이 포함된다.

여러 개의 필요한 단계가 네트워크 측에서 수행되어, 손실 없는 사용자 평면 경로 스위치, 즉 UE로 또는 그로부터 전송되는 데이터 패킷들의 최소 중단을 보증한다. 이들은 단계 8 "SN 상태 전송"을 포함하며, 이를 통해 소스 eNB는 타겟 eNB가 어느 패킷에서 전송을 시작할지를 알게 하기 위해 그가 성공적으로 데이터 패킷들을 전송했던 최대 시퀀스 번호(SN)를 타겟 eNB에 알린다.

핸드오버 명령의 수신 후에, UE는 타겟 eNB에 대한 동기화(9. "동기화")를 수행하고, 타겟 셀에 액세스한다. 타겟 eNB는 업링크 할당 및 타이밍 진행으로 응답한다(10. "UE에 대한 UL 할당 + TA"). UE가 타겟 셀에 성공적으로 액세스한 때, UE는 핸드오버의 완료를 확인하기 위한 메시지를 타겟 eNB(11)로 전송한다(11. "RRC 접속 재구성 완료").

도 5의 후속 단계 12-15는 DL 사용자 평면 데이터 전달 경로를 경로: S-GW -> 소스 eNB로부터 S-GW -> 타겟 eNB로 변경하는 사용자 평면 경로 스위치로서 요약될 수 있다. 마지막으로, MME(21)는 핸드오버를 확인하며(16. 경로 스위치 요청 수신 통지), 이어서 타겟 eNB(11)는 핸드오버된 UE에 이전에 할당된 자원들을 해제하도록 소스 eNB에 지시하기 위한 메시지를 전송한다(17. "UE 상황 해제(UE Context Release)").

이해하듯이, 위의 핸드오버는 시그널링 및 데이터 트래픽 양자 또는 달리 말하면 제어 평면 및 사용자 평면 양자의 핸드오버이다. 이것은 무선 통신 시스템에서의 "핸드오버"에 의해 통상적으로 이해되는 것이다.

본 발명에 의해 해결되는 문제는 LTE 및 UMTS와 같은 시스템들에서 이동 중계 기지국들이 소정 영역들에, 예를 들어 피크 시간에 도시 중심들에 배치된다는 것이다. (자동차, 버스와 같은) 차량들 내에 설치된 이동 중계기들은 주로 그러한 차량들의 승객들의 UE들의 사용을 위해 제공된다. 그러나, 그러한 이동 중계기들은 비교적 낮은 속도로 이동하며, 이는 또한 낮은 속도를 갖는 (차량 밖의) 보행자들과 같은 다른 사용자들이 그러한 이동 중계기들에 액세스하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 이러한 시나리오에서, 이동 중계기들은 이동 중계기들에 대해 낮은 상대 속도를 갖는 UE들을 서빙하는 용량 부스터들로서 배치된다. 이러한 시나리오에서의 주요 과제는 이동 중계기들 또는 UE들의 이동에 의해 요구되는 UE들의 핸드오버들을 어떻게 지원하는가이다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 가입자국, 적어도 하나의 기지국 및 복수의 중계국을 갖는 무선 통신 시스템에서의 핸드오버 방법이 제공되며, 상기 가입자국은 상기 기지국과의 무선 링크들을 이용하여 데이터 트래픽 및 시그널링을 교환하고, 상기 무선 링크들은 중계국들 중 하나 이상의 중계국을 경유하는 상기 가입자국과 상기 기지국 간의 간접 링크들인 상기 중계 링크들을 포함하며, 상기 방법은

복수의 상기 무선 링크 각각의 신호 품질을 측정하는 단계;

상기 중계 링크의 상기 신호 품질을 사전 결정된 임계치 및/또는 다른 상기 무선 링크의 신호 품질과 비교함으로써 서빙 중계국으로부터 다른 중계국으로의 상기 가입자국의 핸드오버에 대한 필요를 결정하는 단계; 및

상기 서빙 중계국으로부터 상기 다른 중계국으로의 상기 가입자국의 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하되,

상기 가입자국과 상기 기지국 사이의 제어 시그널링을 위해, 상기 가입자국과 상기 기지국 간의 직접 링크인 상기 무선 링크를 이용하는 단계; 및

제어 시그널링을 위해 상기 직접 링크를 유지하면서 데이터 트래픽만을 위해 상기 핸드오버를 수행하는 단계

를 특징으로 한다.

전술한 "측정"은 후술하는 바와 같이 가입자국에서 또는 서빙 중계국에서 또는 양자에서 수행될 수 있다.

전술한 중계국들은 적어도 사용자 평면 및 제어 평면 기능들의 분리를 허가하는 한도에서 기지국 기능을 갖는 타입이다. 각각의 중계국은 바람직하게 그 자체의 셀(들)을 정의하며, 따라서 가입자국에 대한 기지국처럼 보인다. 바람직하게, 적어도 서빙 중계국은 이동성을 가지며, 기지국은 중계국들에 대한 도너 기지국으로 작용한다. 따라서, LTE 용어로, 중계국은 "이동 중계 기지국"으로 지칭될 수 있고, 기지국은 도너 eNB로 지칭될 수 있다.

핸드오버에 대한 트리거에서 상이한 다양한 방법 실시예들이 제공된다.

제1 실시예에서, 측정은 적어도 가입자국에서 수행되고, 결정은 가입자국으로부터 수신되는 상기 신호 품질에 대한 보고들에 응답하여 기지국에서 수행된다.

제2 및 제3 실시예들에서, 측정은 적어도 서빙 중계국에서 수행되며, 결정은 서빙 중계국으로부터 수신되는 상기 신호 품질에 대한 보고들에 응답하여 기지국에서 수행된다. 물론, 제2 및 제3 실시예들에서, 가입자국은 또한 그의 무선 링크들의 신호 품질을 측정할 수 있지만, 이러한 측정들은 핸드오버 결정에 결정적은 아니다.

제1 실시예에서, 바람직하게, 결정은 다른 중계국과 가입자국의 무선 링크의 신호 품질이 가입자국과 서빙 중계국 간의 무선 링크의 측정된 신호 품질을 사전 결정된 임계치만큼 초과하는지를 결정한다.

제2 실시예에서, 바람직하게, 결정은 가입자국과 서빙 중계국의 무선 링크의 측정된 신호 품질이 사전 결정된 임계치보다 나쁜지를 결정한다.

제3 실시예에서, 바람직하게, 결정은 다른 기지국과 서빙 중계국의 무선 링크의 신호 품질이 서빙 중계국과 도너 기지국 간의 무선 링크의 신호 품질을 사전 결정된 임계치만큼 초과하는지를 결정한다.

제3 실시예는 서빙 중계국 자체였던 중계국이 상기 기지국으로부터 상기 다른 기지국으로의 핸드오버를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

전술한 바와 같은 임의의 방법에서, 핸드오버를 수행하는 단계는 기지국이 상기 다른 중계국을 타겟 중계국으로 식별하고, 가입자국에 대한 컨텍스트를 포함하는 셀 활성화 요청을 타겟 중계국으로 전송하고, 가입자국의 데이터 트래픽에 대한 서빙 중계국으로서 현재 작용하는 중계국을 식별하는 단계를 포함할 수 있다.

추가 절차는

타겟 중계국이 가입자국의 승인 제어를 수행하는 단계;

기지국이 비활성화 요청을 서빙 중계국으로 전송하는 단계;

기지국이 데이터 트래픽 전용 핸드오버 명령을 가입자국으로 그리고 데이터 트래픽 전송을 위해 타겟 중계국에 접속하기 위한 요청을 가입자국으로 전송하는 단계;

서빙 중계국이 상태 보고를 타겟 중계국으로 전송하는 단계;

서빙 중계국이 데이터 트래픽을 타겟 중계국으로 포워딩하는 단계; 및

가입자국이 서빙 중계국으로부터 분리하고, 데이터 트래픽 전송을 위해 타겟 중계국에 접속하는 단계

를 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 가입자국, 적어도 하나의 기지국 및 복수의 중계국을 갖는 무선 통신 시스템이 제공되며, 상기 가입자국은 상기 기지국과의 무선 링크들을 이용하여 데이터 트래픽 및 시그널링을 교환하도록 배열되고, 상기 무선 링크들은 중계국들 중 하나 이상의 중계국을 경유하는 상기 가입자국과 상기 기지국 간의 간접 링크들인 상기 중계 링크들을 포함하며, 상기 시스템은 복수의 상기 무선 링크 각각의 신호 품질을 측정하기 위한 측정 수단; 상기 무선 링크의 상기 신호 품질을 사전 결정된 임계치 및/또는 다른 상기 무선 링크의 신호 품질과 비교함으로써 하나의 중계국으로부터 다른 중계국으로의 상기 가입자국의 핸드오버에 대한 필요를 결정하기 위한 핸드오버 결정 수단; 및 상기 하나의 중계국으로부터 상기 다른 중계국으로의 상기 가입자국의 핸드오버를 수행하기 위한 핸드오버 수행 수단을 포함하되, 상기 가입자국은 상기 가입자국과 상기 기지국 사이의 제어 시그널링을 위해 상기 가입자국과 상기 기지국 간의 직접 링크를 이용하도록 배열되고; 상기 핸드오버 수행 수단은 제어 시그널링을 위해 상기 직접 링크를 유지하면서 데이터 트래픽만을 위해 핸드오버를 수행하도록 배열되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 무선 통신 시스템에서 통상적으로 사용되는 핸드오버들과 다른 "데이터 평면 핸드오버"의 개념을 포함한다. 일 형태의 데이터 평면 핸드오버에서, S-GW와 도너 eNB 간의 사용자 평면 데이터 전달 경로는 동일하게 유지되지만, 사용자 평면 데이터 전달 경로는 도너 eNB로부터 새로운 이동 중계 기지국으로 변한다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 위에서 정의된 바와 같은 시스템에서 사용하기 위한 가입자국이 제공된다.

본 발명의 제4 양태에 따르면, 시스템에서 사용하기 위한 중계국이 제공된다.

본 발명의 제5 양태에 따르면, 전술한 무선 통신 시스템에서 사용하기 위한 기지국이 제공된다.

본 발명의 추가 양태에 따르면, 무선 통신 시스템 내의 기지국, 이동 중계국 및/또는 가입자국의 프로세서에 의해 실행될 때, 위에서 정의된 바와 같은 임의의 방법을 수행하는 소프트웨어가 제공된다. 그러한 소프트웨어는 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다.

요컨대, 본 발명의 실시예들은 2개의 기지국 사이에서 데이터 트래픽만을 위한 사용자 장비의 핸드오버를 제공함으로써 이동 중계 기지국들에 의해 서빙되는 UE들의 이동성 지원을 제공하기 위한 무선 통신 방법을 제공할 수 있다. 이것은 핸드오버에서 관련 UE의 소스 및 타겟 이동 중계국들, 및/또는 적용 가능한 경우에, 대응하는 도너 기지국들 사이의 정보 교환에 의해 달성된다. 핸드오버는 다음 상황들 중 어느 하나, 즉 (i) UE의 측정 보고에 기초하여, 이웃 셀의 신호 품질이 현재 서빙 셀보다 훨씬 양호한 상황; (ii) 서빙 이동 중계 기지국의 측정에 기초하여, UE에 대한 링크의 신호 품질이 소정 임계치보다 나쁜 상황; 또는 (iii) 서빙 이동 중계 기지국의 측정에 기초하여, 이웃 셀(잠재적 도너 기지국)의 신호 품질이 현재 도너 기지국보다 훨씬 양호한 상황에 의해 트리거된다.

일반적으로 그리고 명백한 반대 의도가 존재하지 않는 한, 본 발명의 일 양태와 관련하여 설명되는 특징들은 임의의 다른 양태와의 결합이 본 명세서에 명확히 언급 또는 설명되지 않는 경우에도 임의의 다른 양태에 동등하게 그리고 임의의 결합으로 적용될 수 있다.

위로부터 명백하듯이, 본 발명은 네트워크와 무선 통신 시스템 내의 단말기들 간의 신호 전송들을 포함한다. 무선 통신 시스템에서, 통상적으로, 네트워크에 대한 무선 액세스는 하나 이상의 기지국 또는 액세스 포인트에 의해 제공된다. 그러한 기지국은 그러한 신호들을 송신 및 수신하는 데 적합한 임의의 형태를 취할 수 있다. 기지국들은 통상적으로 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 표준 그룹들에서의 구현을 위해 제안되는 형태를 취할 것이며, 따라서 상이한 상황들에서 적절한 바와 같은 eNB(eNodeB)(이 용어는 홈 eNB 또는 HeNB도 포함함)로서 설명될 수 있는 것이 상상된다. 그러나, 본 발명의 기능적 요구들에 따라, 일부 또는 모든 기지국들은 사용자 장비들로부터 신호들을 송신 및 수신하는 데 적합한 임의의 다른 형태를 취할 수 있다.

유사하게, 본 발명에서, 각각의 가입자국은 기지국들로부터 신호들을 송신 및 수신하는 데 적합한 임의의 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 가입자국은 사용자 장비(UE) 또는 이동국(MS)으로 지칭될 수 있으며, 임의의 적절한 고정 위치 또는 이동 가능 형태를 취할 수 있다. 본 발명을 가시화하는 목적을 위해, 단말기를 이동 핸드셋으로 가정하는 것이 편리할 수 있지만(그리고 많은 예에서 사용자 장비들 중 적어도 일부가 이동 핸드셋들을 포함하지만), 이것으로부터는 어떠한 한정도 의도되지 않는다. 본 발명의 실시예들을 예를 들어 LTE와 관련하여 설명하는 아래의 상세한 설명에서는, 통상의 LTE 용어에 따라 단말기가 UE로 지칭된다.

첨부 도면들이 단지 예로서 참조된다. 도면들에서:
도 1은 LTE에서의 통상적인 (비중계) 시스템 아키텍처를 나타낸다.
도 2는 LTE에서의 이동 중계기들을 포함하는 시스템 아키텍처를 나타낸다.
도 3은 LTE 시스템에서의 (1) 사용자 평면 및 (2) 제어 평면에 대한 프로토콜 계층들을 나타낸다.
도 4는 LTE 시스템에서의 베어러들을 나타낸다.
도 5는 LTE에서의 통상적인 핸드오버 절차를 나타낸다.
도 6은 이동 중계기들을 포함하는 핸드오버 시나리오를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 "데이터 평면 전용" 핸드오버의 원리를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예("사례 1")에 따른 핸드오버 절차를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예("사례 2")에 따른 핸드오버 절차를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예("사례 3")에 따른 핸드오버 절차를 나타낸다.

본 발명의 실시예들은 이동 중계 기지국들에 의해 서빙되는 UE들의 이동성 지원을 제공하기 위한 무선 통신 방법을 제공할 수 있다. 도 6은 다루어지는 문제의 일례를 나타낸다. 이동 중계 기지국(14; MR_1)이 도너 eNB(13)에 의해 제공되는 Cell_A에 현재 접속되고, 다른 eNB(11)에 의해 제공되는 Cell_B를 향해 비교적 낮은 속도로 이동하고 있는 것으로 가정한다. UE(12)가 접속 모드에서 MR_1에 부착되지만, MR_1에 비해 낮은 속도를 갖는 것으로도 가정한다. MR_1이 UE(12)로부터 멀어지는 동안, 이 UE(12)가 소정의 QoS 보증과 더불어 그의 접속을 유지하기 위해 다른 셀로의 핸드오버가 필요하다.

Cell_A에서 트래픽 부하가 매우 높은 것으로 더 가정하면, 이 UE(12)가 (용량 부스터로서 작용하고 있는) 다른 이동 중계국 MR_2 또는 MR_3으로 핸드오버될 수 있는 경우에 유리할 것이다. 이것은 도 3에 도시된 것보다 복잡한 핸드오버 상황을 나타낸다. 예를 들어, 2개의 이동 중계 기지국이 동일 도너 eNB에 의해 서빙되는 경우에도 그들 사이의 통신에 이용될 수 있는 X2 인터페이스는 존재하지 않을 수 있으며, 결과적으로 핸드오버는 S1 인터페이스를 경유하여 진행되어야 할 수 있다. 더 곤란한 것은 MR들(소스 및 타겟) 양자가 통상적으로 이동할 것이라는 것이다. 이러한 상황의 복잡성으로 인해, (상이한 도너 기지국들에 부착될 수 있는) 2개의 이동 중계 기지국 사이에서 UE를 핸드오버하기 위해서는 오랜 지연 시간이 필요할 수 있으며, 이것은 QoS 요구 면에서 수용되지 못할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 효율적인 핸드오버 스킴이 요구된다.

본 발명의 실시예들은 UE가 이동 중계기에 부착되고 신호를 손실하고 있는 경우에 핸드오버 지연 감소를 가능하게 할 수 있다. UE는 도너에 접속하는 것이 아니라, (충분한 신호 강도를 가정하여) 다른 이동 중계기에 접속한다. 이제, 본 발명의 원리가 설명되며, 이어서 다양한 핸드오버 상황들을 반영하는 특정 실시예들이 설명된다.

본 발명의 특징은 개별적으로 처리되는 제어 시그널링과 별개로 데이터 트래픽의 핸드오버가 수행되는 것을 가능하게 한다는 것이다. 제어 평면은 그러한 핸드오버에 의해 영향을 받지 않을 수 있다. 이것은 아래에서 이동 중계 기지국으로부터 타겟 기지국으로의 UE 또는 UE들의 그룹에 대한 "데이터 평면 핸드오버"로서 지칭된다.

도 7을 참조하면, UE(12)는 (도 4에 도시된 바와 같은) 백홀 접속을 위해 도너 기지국(13)(Cell_A)에 접속되는 이동 중계 기지국(MR_1')에 접속한다. 제어 평면 시그널링은 도너 기지국(13)에 의해 처리되며(따라서, 예를 들어, S1 인터페이스는 도너 eNB와 MME 사이에서 종단되며), 이동 중계 기지국 MR_1'는 UE(12)를 (CoMP 또는 CA와 다소 유사한 방식으로) 업링크 및 다운링크 양자에서의 그의 데이터 트래픽 전달을 위해 서빙한다. 즉, UE(12)는 데이터 트래픽을 위한 MR_1'와의 중계 링크에 더하여 제어 시그널링을 위한 도너 eNB(13)와의 "직접" 링크를 갖는다.

통상적인 핸드오버와 같이, 데이터 평면 핸드오버는 이동 중계기가 UE로부터 멀어지거나 그 반대 현상에 기인할 수 있는 UE(12)와 이동 기지국 MR_1' 간의 무선 접속의 품질의 저하가 발생할 때 수행되어야 한다. 제어 평면 및 사용자 평면의 분리의 원리가 공지되어 있고, 사실상 도 3에 지시되는 바와 같이 LTE 표준에 고유하지만, 그러한 데이터 평면 핸드오버(즉, 제어 시그널링을 위한 경로를 전달하지 않는 핸드오버)는 통상적이지 않다는 점에 유의해야 한다.

각각의 셀(실제 또는 잠재적 도너 eNB들(13, 11))이 기준 신호들을 방송하고 있고, UE 또는 이동 중계 기지국이 기준 신호들을 이용하여 각각의 셀에 대한 신호 품질을 평가할 수 있는 것으로 가정할 수 있다. UE(12)를 MR_1'로부터 MR_2로 핸드오버하는 것이 필요한 도 7에 도시된 시나리오를 고려하면, 전체 핸드오버 스킴은 아래의 단계들로 구성된다.

1. UE는 그의 서빙 셀들(예로서, 도 7의 MR_1' 및 Cell_A) 및 이웃 셀들(예로서, 도 7의 MR_2)의 측정들을 수행하고, 예를 들어 이웃 셀(Cell_B)의 UE에서의 신호 품질이 현재 서빙 셀로부터의 UE에서의 신호 품질보다 양호할 때 측정 결과들을 네트워크로 보고한다. Cell_B에 대해, 측정 절차는 예를 들어 CoMP/CA(Coordinated Multipoint/Carrier Aggregation)에서 채택된 것과 유사할 수 있다.

한편, 현재 서빙 셀 MR_1'는 예를 들어 UE의 사운딩 채널을 측정함으로써 도너 기지국(Cell_A)에 대한 링크 품질 및 이웃 셀들(예로서, 도 4의 Cell_B)로부터의 (셀 고유 기준 신호(CRS)와 같은) 신호들은 물론, UE에 대한 링크 품질도 모니터링한다. 핸드오버는 아래와 같이 소정 조건이 충족될 때 트리거될 수 있다.

1) UE의 측정 보고에 기초하여, 이웃 셀의 신호 품질이 현재 서빙 셀(즉, MR_1')보다 훨씬 양호하다(도 8은 이 사례의 전체 메시지 흐름을 나타낸다)

2) 서빙 이동 중계 기지국의 측정에 기초하여, UE에 대한 링크의 신호 품질이 소정 임계치보다 나쁘다(도 9는 이 사례의 전체 메시지 흐름을 나타낸다).

3) 서빙 이동 중계 기지국의 측정에 기초하여, 이웃 셀(즉, Cell_B)의 신호 품질이 현재 도너 기지국(즉, Cell_A)보다 훨씬 양호하다(도 10은 이 사례의 전체 메시지 흐름을 나타낸다).

후속 절차는 위의 사례 1)-3) 중 어느 것이 적용되는지에 의존한다. 따라서, 다음의 사례들 각각은 본 발명의 상이한 실시예를 구성한다.

사례 1)

2.1 사례 1)에서, UE는 제어 시그널링을 처리하는 서빙 eNB(예로서, 도 8의 Cell_A)로 측정 보고들을 전송한다.

3.1 Cell_A는 가장 적절한 이웃 셀 MR_2를 향한 핸드오버 절차를 개시하기 위해 HO 결정을 행한다. Cell_A는 이 UE의 제어 시그널링을 계속 처리하므로, 데이터 트래픽만이 타겟 셀로 핸드오버되는 것이 필요하다. 이러한 목적을 위해, Cell_A는 셀 활성화 요청을 (Cell_A에 현재 접속된 이동 중계기인) MR_2로 전송하며, 이러한 요청 내에는 관련 UE의 컨텍스트는 물론, 데이터 트래픽에 대한 현재 서빙 셀 MR_1'도 포함된다.

4.1 MR_2는 승인 제어를 수행하고, 핸드오버를 확인하기 위해 수신 통지(acknowledgement)를 전송한다.

5.1 Cell_A는 비활성화 요청을 MR_1'로 전송하여, 관련 UE의 데이터 트래픽을 타겟 셀 MR_2로 핸드오버하도록 MR_1'에 요청한다. MR_1'는 요청의 수신을 통지한다(acknowledge).

6.1 Cell_A는 데이터 평면 전용 핸드오버 명령을 UE로 전송하고, 데이터 트래픽 전송을 위해 타겟 셀 MR_2에 접속하도록 UE에 요청한다.

7.1 한편, MR_1'는 관련 UE의 데이터 트래픽과 관련된 업링크 PDCP SN 수신기 상태 및 다운링크 PDCP SN 송신기 상태를 지시하는 SN 상태 보고를 타겟 셀 MR_2로 전송함으로써 관련 UE의 데이터 트래픽 핸드오버를 준비한다. 게다가, GTP 터널이 데이터 트래픽 포워딩을 위해 소스 및 타겟 셀들 사이에 셋업될 것이다.

8.1 데이터 평면 전용 HO 명령의 수신 시에, UE는 소스 셀 MR_1'로부터 분리하고, 데이터 트래픽 전송을 위해 타겟 셀 MR_2에 접속한다. UE는 데이터 평면 경로 스위치 완료 메시지를 서빙 기지국으로 전송하여, 이 핸드오버 절차의 완료를 지시한다. 한편, UE는 제어 평면 시그널링을 위해 도너 eNB(Cell_A)와의 그의 "직접" 링크를 유지한다.

사례 2)

2.2 사례 2)에서, MR_1'는 UE에 대한 링크의 신호 품질이 소정 임계치보다 나쁠 때 제어 시그널링을 처리하는 서빙 eNB(예로서, 도 9의 Cell_A)로 측정 보고들을 전송한다.

3.2 Cell_A는 UE와 관련된 MR_1'에 대한 측정 보고에 기초하여 HO 결정을 행한다. UE의 보고를 고려하여, Cell_A는 가장 적절한 이웃 셀 MR_2를 향한 핸드오버 절차를 개시한다. Cell_A가 UE의 제어 시그널링을 계속 처리하므로, 데이터 트래픽만이 타겟 셀로 핸드오버되는 것이 필요하다. 이러한 목적을 위해, Cell_A는 (Cell_A에 현재 접속된 이동 중계기인) MR_2로 셀 활성화 요청을 전송하며, 이 요청 내에는 관련 UE의 컨텍스트는 물론, 데이터 트래픽에 대한 현재 서빙 셀 MR_1'도 포함된다.

4.2-8.2 이들은 전술한 단계 4.1 - 8.1과 동일하다.

사례 3)

도 10은 (제어 평면 시그널링을 위해) 그 자체 및 (데이터 트래픽 전송을 위해) MR_1' 양자에 의해 현재 서빙되는 UE들의 Cell_A에 의한 핸드오버의 프로세스를 나타낸다. 그러한 핸드오버들은 Cell_A가 MR_1' 자체를 Cell_B로 핸드오버하기 전에 이루어져야 한다(여기서는 설명되지 않음).

2.3 사례 3)에서, MR_1'는 이웃 셀(즉, 도 10의 Cell_B)의 신호 품질이 현재 도너 기지국(즉, Cell_A)보다 훨씬 양호할 때 그의 도너 기지국으로 측정 보고들을 전송한다.

3.3 Cell_A는 Cell_B를 향한 MR_1'의 핸드오버 준비를 시작하기 전에, (제어 평면 시그널링 처리를 위해) 그 자체 및 (데이터 트래픽 전송을 위해) MR_1' 양자에 의해 현재 서빙되는 UE들을 MR_2로 핸드오버하는 것이 필요하다. Cell_A는 UE로부터의 측정 보고에 기초하여 그러한 UE들에 대한 HO 결정을 행하고, 가장 적절한 이웃 셀 MR_2를 향한 핸드오버 절차를 개시한다. Cell_A가 UE의 제어 시그널링을 계속 처리하므로, 데이터 트래픽만이 타겟 셀로 핸드오버되는 것이 필요하다. 이러한 목적을 위해, Cell_A는 (Cell_A에 현재 접속된 이동 중계기인) MR_2로 셀 활성화 요청을 전송하며, 이 요청 내에는 관련 UE의 컨텍스트는 물론, 데이터 트래픽에 대한 현재 서빙 셀 MR_1'도 포함된다.

4.3-8.3 이들은 전술한 단계 4.1 - 8.1과 동일하다.

주: 이러한 경우에, Cell_A는 타겟 셀 Cell_B를 향한 MR_1'의 핸드오버 준비 절차를 병렬로 개시할 수 있다. 그러한 핸드오버는 통상의 방식으로 이루어질 수 있으며, 결과적으로 여기서는 설명되지 않는다.

따라서, 요컨대, 본 발명의 일 실시예는 1) 이동 중계 기지국들에 의해 서빙되는 사용자 장비들의 이동성 지원을 제공하고; 2) 2개의 기지국 사이에서 데이터 트래픽만을 위한 사용자 장비의 핸드오버를 제공하도록 의도되는 스킴과 관련된다. 이것은 핸드오버에서의 관련 UE의 소스 및 타겟 이동 중계국들 및/또는 적용 가능한 경우에 대응하는 도너 기지국들 사이의 정보 교환에 의해 달성된다.

핸드오버는 1) UE의 측정 보고에 기초하여, 이웃 셀의 신호 품질이 현재 서빙 셀보다 훨씬 양호한 것; 또는 2) 서빙 이동 중계 기지국의 측정에 기초하여, UE에 대한 링크의 신호 품질이 소정 임계치보다 나쁜 것; 또는 3) 서빙 이동 중계 기지국의 측정에 기초하여, 이웃 셀의 신호 품질이 현재 도너 기지국보다 훨씬 양호한 것 중 하나 이상의 것의 조합에 의해 트리거된다.

본 발명의 범위 내에서 다양한 변경들이 가능하다.

위에서는 이동 중계 기지국들이 참조되었다. 그러나, 중계국들이 이동하는 것은 필수적은 아니다. 본 발명의 실시예들은 고정 중계국과 관련하여 또는 고정 및 이동 중계국들의 혼합과 관련하여 이롭게 적용될 수도 있다.

"이동 중계 기지국"이라는 용어에 의해 암시되는 바와 같이 각각의 중계국이 완전한 기지국 기능을 갖는 것이 필수적은 아니지만, 본 발명이 적용되는 각각의 중계국은 사용자 평면 및 제어 평면 기능 양자를 가짐으로써, 사용자 데이터 트래픽이 제어 평면 시그널링과 다르게 처리될 수 있어야 한다.

위의 실시예들은 "무손실(lossless)" 핸드오버를 예시적으로 설명하였다. 그러나, 본발명은 패킷들의 손실의 방지가 아니라 핸드오버의 속도(최소 지연)에 우선순위를 부여하는 소위 "중단 없는(seamless)" 핸드오버에 동등하게 적용된다. 그러한 경우에, 절차는 SN 상태 보고 및 GTP 터널을 필요로 하지 않는다는 점 외에는 도 8 내지 10과 관련하여 설명된 것과 동일할 것이다.

위에서는 제어 시그널링을 위한 UE와 도너 eNB 간의 "직접" 링크가 참조되었으며, 이러한 링크는 어떠한 이동 중계 기지국도 포함하지 않는 무선 링크를 의미한다. 이것이 UE로부터 도너 eNB로의 단일 홉인 것은 필수적이 아니다. 고정 중계국이 예를 들어 충분히 강한 접속을 제공하는 경우에는 이러한 "직접" 링크 내에 삽입될 수 있다. 결과적으로, 청구항들은 가입자국(UE)과 기지국(도너 eNB) 사이의 "제1 링크"를 참조하며, 용어 "제2 링크"는 하나 이상의 (이동) 중계국(MR)을 경유하는 무선 링크들을 지칭하는 데 사용된다.

전술한 임의의 시스템들은 동일 시스템 내에서 결합될 수 있다. 동일 eNB가 둘 이상의 실시예에 따라 동시에 동작할 수 있으며, 하나의 UE가 또한 둘 이상의 실시예에 따라 동시에 동작할 수 있다. 위의 설명은 LTE 및 LTE-A와 관련하여 이루어졌지만, 본 발명은 다른 종류의 무선 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 따라서, 청구항들에서 "사용자 장비"에 대한 참조들은 임의 종류의 가입자국, MTC 장치 등을 포함하는 것을 의도하며, LTE의 UE로 한정되지 않는다.

전술한 본 발명의 임의의 양태 또는 실시예에서, 다양한 특징들은 하드웨어에서 또는 하나 이상의 프로세서에서 실행되는 소프트웨어 모듈들로서 구현될 수 있다. 일 양태의 특징들은 임의의 다른 양태에 적용될 수 있다.

본 발명은 또한 본 명세서에서 설명되는 임의의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터 프로그램 제품, 및 본 명세서에서 설명되는 임의의 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공한다.

본 발명을 구현하는 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 저장될 수 있거나, 예를 들어 인터넷 웹사이트로부터 제공되는 다운로드 가능한 데이터 신호와 같은 신호의 형태일 수 있거나, 임의의 다른 형태일 수 있다.

본 발명은 3GPP 네트워크, 예로서 UMTS 또는 LTE 네트워크에서의 이동 중계 기지국 시나리오들에서 효율적인 핸드오버를 제공한다. 이것은 2개의 기지국 사이의 사용자 평면 데이터 트래픽 전용 핸드오버를 가능하게 함으로써 달성된다. 본 발명의 응용 분야들은 중계 기술들을 이용하는 모든 유선 및 무선 통신 시스템들을 포함한다.

Claims

가입자국(12), 적어도 하나의 기지국(13) 및 복수의 추가국(14, MR_1', MR_2)을 갖는 무선 통신 시스템에서의 핸드오버 방법으로서,
상기 가입자국은 상기 기지국(13)과의 무선 링크들을 이용하여 데이터 트래픽 및 시그널링을 교환하고, 상기 무선 링크들은 추가국들(14, MR_1', MR_2) 중 하나 이상의 추가국을 경유하는 상기 가입자국(12)과 상기 기지국(13) 간의 간접 링크들인 중계 링크들을 포함하며, 상기 방법은
복수의 상기 무선 링크 각각의 신호 품질을 측정하는 단계;
상기 중계 링크의 상기 신호 품질을 사전 결정된 임계치 및/또는 다른 상기 무선 링크의 신호 품질과 비교함으로써 제1 추가국(MR_1')으로부터 제2 추가국(MR_2)으로의 상기 가입자국(12)의 핸드오버에 대한 필요를 결정하는 단계; 및
상기 제1 추가국(MR_1')으로부터 상기 제2 추가국(MR_2)으로의 상기 가입자국(12)의 핸드오버를 수행하는 단계
를 포함하되,
상기 가입자국(12)과 상기 기지국(13) 사이의 제어 시그널링을 위해, 상기 가입자국과 상기 기지국 간의 직접 링크인 상기 무선 링크를 이용하고;
제어 시그널링을 위해 상기 직접 링크를 유지하면서 데이터 트래픽만을 위해 상기 핸드오버를 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
제1항에 있어서,
적어도 상기 제1 추가국(MR_1')은 이동성을 가지며, 상기 기지국(13)은 상기 추가국들에 대한 도너 기지국으로 작용하는 핸드오버 방법.
제1항에 있어서,
상기 측정하는 단계는 상기 가입자국(12)에서 수행되고, 상기 결정하는 단계는 상기 가입자국으로부터 수신되는 상기 신호 품질에 대한 보고들에 응답하여 상기 기지국(13)에서 수행되는 핸드오버 방법.
제1항에 있어서,
상기 측정하는 단계는 상기 제1 추가국(MR_1')에서 수행되며, 상기 결정하는 단계는 상기 제1 추가국으로부터 수신되는 상기 신호 품질에 대한 보고들에 응답하여 상기 기지국(13)에서 수행되는 핸드오버 방법.
제3항에 있어서,
상기 결정하는 단계는 상기 제2 추가국(MR_2) 또는 다른 기지국(11)과 상기 가입자국(12)의 무선 링크의 신호 품질이 상기 가입자국과 상기 제1 추가국(MR_1') 간의 무선 링크의 측정된 신호 품질을 사전 결정된 임계치만큼 초과하는지를 결정하는 핸드오버 방법.
제4항에 있어서,
상기 결정하는 단계는 상기 가입자국(12)과 상기 제1 추가국(MR_1')의 무선 링크의 측정된 신호 품질이 사전 결정된 임계치보다 나쁜지를 결정하는 핸드오버 방법.
제4항에 있어서,
상기 결정하는 단계는 다른 기지국(11)과 상기 제1 추가국(MR_1')의 무선 링크의 신호 품질이 상기 제1 추가국과 상기 기지국(13) 간의 무선 링크의 신호 품질을 사전 결정된 임계치만큼 초과하는지를 결정하는 핸드오버 방법.
제7항에 있어서,
상기 제1 추가국(MR_1') 자체가 상기 기지국(13)으로부터 상기 다른 기지국(11)으로의 핸드오버를 수행하는 단계를 더 포함하는 핸드오버 방법.
제1항에 있어서,
핸드오버를 수행하는 상기 단계는 상기 기지국(13)이 상기 제2 추가국(MR_2)을 식별하고, 상기 가입자국(12)에 대한 컨텍스트를 포함하는 셀 활성화 요청을 상기 제2 추가국으로 전송하고, 상기 제1 추가국(MR_1')을 식별하는 단계를 포함하는 핸드오버 방법.
제9항에 있어서,
핸드오버를 수행하는 상기 단계는
상기 제2 추가국(MR_2)이 상기 가입자국(12)의 승인 제어를 수행하는 단계;
상기 기지국(13)이 비활성화 요청을 상기 제1 추가국(MR_1')으로 전송하는 단계;
상기 기지국(13)이 데이터 트래픽 전용 핸드오버 명령을 상기 가입자국(12)으로 전송하고 데이터 트래픽 전송을 위해 상기 제2 추가국(MR_2)에 접속하기 위한 요청을 상기 가입자국으로 전송하는 단계;
상기 제1 추가국(MR_1')이 상태 보고를 상기 제2 추가국(MR_2)으로 전송하는 단계;
상기 제1 추가국(MR_1')이 데이터 트래픽을 상기 제2 추가국(MR_2)으로 포워딩하는 단계; 및
상기 가입자국(12)이 상기 제1 추가국(MR_1')으로부터 분리하고, 데이터 트래픽 전송을 위해 상기 제2 추가국(MR_2)에 접속하는 단계
를 포함하는 핸드오버 방법.
가입자국(12), 적어도 하나의 기지국(13) 및 복수의 추가국(14, MR_1', MR_2)을 갖는 무선 통신 시스템으로서,
상기 가입자국(12)은 상기 기지국(13)과의 무선 링크들을 이용하여 데이터 트래픽 및 시그널링을 교환하도록 배열되고, 상기 무선 링크들은 추가국들(14, MR_1', MR_2) 중 하나 이상의 추가국을 경유하는 상기 가입자국(12)과 상기 기지국(13) 간의 간접 링크들인 중계 링크들을 포함하며, 상기 시스템은
복수의 상기 무선 링크 각각의 신호 품질을 측정하기 위한 측정 수단;
상기 무선 링크의 상기 신호 품질을 사전 결정된 임계치 및/또는 다른 상기 무선 링크의 신호 품질과 비교함으로써 제1 추가국(MR_1')으로부터 제2 추가국(MR_2)으로의 상기 가입자국(12)의 핸드오버에 대한 필요를 결정하기 위한 핸드오버 결정 수단; 및
상기 제1 추가국(MR_1')으로부터 상기 제2 추가국(MR_2)으로의 상기 가입자국(12)의 핸드오버를 수행하기 위한 핸드오버 수행 수단
을 포함하되,
상기 가입자국(12)은 상기 가입자국과 상기 기지국 사이의 제어 시그널링을 위해 상기 가입자국과 상기 기지국(13) 간의 직접 링크를 이용하도록 배열되며;
상기 핸드오버 수행 수단은 제어 시그널링을 위해 상기 직접 링크를 유지하면서 데이터 트래픽만을 위한 핸드오버를 수행하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제11항에 따른 시스템에서 사용하기 위한 가입자국(12).
제11항에 따른 시스템에서 사용하기 위한 추가국(14).
제11항에 따른 시스템에서 사용하기 위한 기지국(13).