KR101720315B1 - 무선 통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템에서 단말에 의한 서비스 기지국으로부터 대상 기지국으로 핸드오버의 수행 방법을 제공한다. 상기 방법은 서비스 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계, 및 서비스 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답인 핸드오버 지시 메시지를 수신하는 단계를 포함한다. 핸드오버 직전에 미리 다중 캐리어를 할당받고, 핸드오버 직후에 다중 캐리어의 일부 또는 전부를 활성화 시킴으로써 다중 캐리어를 효율적으로 활용할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법{METHOD OF PERFORMING HANDOVER IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이다. 셀룰러 시스템은 서비스 지역을 다수의 셀(cell)로 나누어 통신 서비스를 제공하는 시스템을 의미한다. 셀룰러 시스템을 통해 서비스 지역의 제한과 사용자의 수용 용량의 한계를 극복할 수 있다. 셀은 하나의 기지국(base station, BS)이 통신 서비스를 제공하는 특정한 지리적 영역이다. 단말은 하나의 셀에 속하고, 그 셀의 기지국과 연결되어 기지국과 통신한다.
무선 통신 시스템에서 이동성을 가진 단말들은 기지국과 끊임없이 통신할 수 있어야 한다. 단말이 한 셀에서 다른 셀로 위치를 이동하는 경우, 단말은 기존 기지국과의 연결을 끊고 이동한 셀에 속한 기지국과 새로 연결되어야 한다. 이와 같이, 단말의 이동으로 인해 기지국을 변경하는 절차를 핸드오버(handover)라 한다. 이때, 단말과 원래 연결되어 있던 기지국은 서비스 기지국(service BS)이라 하고, 단말이 새로 연결을 시도하는 기지국은 대상 기지국(target BS)이라 한다.
무선 통신 시스템은 하나의 캐리어를 지원하는 단일 캐리어(single carrier) 시스템일 수 있다. 단일 캐리어 시스템에서는 하나의 캐리어가 기지국과 단말 사이에 데이터 교환을 위해 사용된다. 전송률은 전송 대역폭(transmission bandwidth)에 비례하므로, 고속의 전송률이 지원되려면 전송 대역폭이 증가되어야 한다. 그러나 전세계적으로 일부 지역을 제외하고는 큰 대역폭의 주파수 할당이 용이하지 않다. 조각난 작은 밴드를 효율적으로 사용하기 위해, 스펙트럼 집성(spectrum aggregation) 기술이 개발되고 있다. 스펙트럼 집성은 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 캐리어 집성(carrier aggregation)이라고도 한다. 스펙트럼 집성 기술은 주파수 영역에서 물리적으로 연속적(contiguous) 또는 불연속적인(non-contiguous) 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내는 기술이다. 스펙트럼 집성 기술을 통해 무선 통신 시스템에서 다중 캐리어가 지원될 수 있다. 다중 캐리어가 지원되는 무선 통신 시스템을 다중 캐리어(multi-carrier) 시스템이라 한다. 다중 캐리어 시스템에서는 하나 이상의 캐리어가 기지국과 단말 사이에 데이터 교환을 위해 사용된다.
그런데 단일 캐리어 시스템에서의 핸드오버 절차와 다중 캐리어 시스템에서의 핸드오버 절차는 차이가 있다. 따라서 다중 캐리어를 지원하는 무선 통신 시스템에서 효율적인 핸드오버 수행 방법이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 서비스 기지국으로부터 대상 기지국으로 핸드오버의 수행 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 서비스 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계, 및 상기 서비스 기지국으로부터 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답인 핸드오버 지시 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
상기 핸드오버 요청 메시지는 상기 단말이 핸드오버시 대상 기지국에서의 다중 캐리어를 선할당(pre-assign)받을지 여부를 지시하는 선할당 요구 지시자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국에 의한 단말의 핸드오버를 제어하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 단말로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답인 핸드오버 지시 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 핸드오버 요청 메시지는 상기 단말이 핸드오버시 대상 기지국에서의 다중 캐리어를 선할당받을지 여부를 지시하는 선할당 요구 지시자를 포함한다. 상기 핸드오버 지시 메시지는 상기 단말에 상기 대상 기지국에서의 다중 캐리어를 선할당할지 여부를 지시하는 선할당 응답 지시자를 포함한다.
무선 통신 시스템에서 효율적인 핸드오버 수행 방법을 제공할 수 있다. 따라서, 전체 시스템 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 다중 캐리어를 지원하는 프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 2는 핸드오버 수행 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 핸드오버 수행 방법의 다른 예를 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 상세한 설명을 생략하여도 본 기술분야의 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 부분의 설명은 생략하였다.
명세서 및 특허청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(mobile station, MS), 이동 단말(mobile terminal, MT), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 사용자 장치(user equipment, UE), 접근 단말(access terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(base station, BS)은 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 노드B(Node B), eNB(evolved-Node B), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR-BS(mobile multihop relay-BS) 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
다중 캐리어를 지원하는 기지국은 진보된 기지국(advanced base station, ABS)이라 지칭할 수 있고, 다중 캐리어를 지원하는 단말은 진보된 단말(advanced mobile station, AMS)이라 지칭할 수 있다. 이하에서 설명되는 기지국은 진보된 기지국이고, 단말은 진보된 단말을 의미한다.
도 1은 다중 캐리어를 지원하는 프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 시간 영역에서 프레임은 데이터 전송을 위한 고정된 구간(fixed duration)을 의미한다. 기지국은 주파수 영역에서 N(N은 2 이상의 자연수)개의 캐리어(캐리어 #1, 캐리어 #2,..., 캐리어 #N)를 지원한다. 단일 캐리어 단말은 기지국으로부터 하나의 캐리어만을 할당받는다. 다중 캐리어 단말은 기지국으로부터 복수의 캐리어를 할당받는다.
캐리어 #n(n=1,2,...N)의 n은 기지국이 지원하는 복수의 캐리어를 식별하는 물리적 캐리어 인덱스(physical carrier index)라 할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 제1 단말에게 물리적 캐리어 인덱스가 2인 캐리어를 할당하면, 제1 단말은 캐리어 #2를 통해 기지국과 데이터를 송수신한다. 기지국이 제2 단말에게 물리적 캐리어 인덱스가 1, 3 및 5인 캐리어들을 할당하면, 제2 단말은 캐리어 #1, 캐리어 #3 및 캐리어 #5를 통해 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다.
복수의 캐리어를 할당받은 단말은 할당받은 복수의 캐리어 중 일부 캐리어만을 이용해 데이터를 송수신할 수 있다. 이하, 단말이 실제 데이터 송수신에 이용 중인 캐리어를 활성화(active) 캐리어라 한다. 활성화 캐리어는 하나 또는 복수일 수 있다.
단말은 할당받은 복수의 캐리어 중 오직 하나의 캐리어를 주 캐리어(primary carrier)로 갖는다. 주 캐리어는 단말이 기지국과 트래픽 데이터 및 제어정보 교환에 이용하는 캐리어이다. 활성화 캐리어가 하나인 경우, 활성화 캐리어가 주 캐리어이다. 활성화 캐리어가 복수인 경우, 활성화 캐리어 중 하나의 캐리어가 주 캐리어이다.
활성화 캐리어에는 추가로 논리적 캐리어 인덱스(logical carrier index)가 기지국과 단말 사이에 설정될 수 있다. 예를 들어, 단말이 기지국으로부터 물리적 캐리어 인덱스 1, 3 및 5인 캐리어들을 할당받는 경우를 설명한다. 캐리어 #1 및 캐리어 #3만이 활성화 캐리어일 수 있다. 캐리어 #1에는 논리적 캐리어 인덱스 1이 설정되고, 캐리어 #3에는 논리적 캐리어 인덱스 2가 설정될 수 있다.
이와 같이, 복수의 캐리어는 그 상태가 기지국과 단말 사이의 송수신에 이용되기 전에는 물리적 캐리어 인덱스로 서로 구분될 수 있다. 현재 데이터 송수신에 이용 중인 활성화 캐리어에는 논리적 캐리어 인덱스가 주어질 수 있다. 즉, 물리적 캐리어 인덱스는 한 기지국 내에서의 캐리어에 대한 구분자이고, 논리적 캐리어 인덱스는 한 단말 내에서의 캐리어에 대한 구분자이다.
이하에서 캐리어 인덱스는 물리적 캐리어 인덱스 및/또는 논리적 캐리어 인덱스를 의미한다.
도 2는 핸드오버 수행 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 단말은 서비스 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송한다(S110). 단말에 의해 개시되는 핸드오버에서, 단말은 핸드오버 절차를 개시하기 위해 서비스 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송한다. 예를 들어, 핸드오버 요청 메시지는 AAI_HO-REQ(advanced air interface_handover-request)이다.
핸드오버 요청 메시지를 수신한 서비스 기지국은 대상 기지국과 핸드오버 협상 메시지들을 주고받음으로써 핸드오버 협상 과정을 수행한다. 핸드오버 협상 메시지들의 예로 핸드오버 협상 요청 메시지, 핸드오버 협상 응답 메시지 등이 있다. 서비스 기지국과 대상 기지국은 백홀(backhaul) 네트워크 또는 백본(backbone)을 통해 핸드오버 협상 메시지들을 주고받을 수 있다.
서비스 기지국은 대상 기지국으로 핸드오버 협상 요청 메시지를 전송한다(S120). 대상 기지국은 서비스 기지국으로 핸드오버 협상 응답 메시지를 전송한다(S130). 예를 들어, 핸드오버 협상 요청 메시지는 HO-REQ(handover-request)이고, 핸드오버 협상 응답 메시지는 HO-RSP(handover-response)이다.
서비스 기지국과 대상 기지국 간의 협상 후에, 서비스 기지국은 단말로 핸드오버 지시 메시지를 전송한다(S140). 핸드오버 지시 메시지는 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 전송된다. 예를 들어, 핸드오버 지시 메시지는 AAI_HO-CMD(advanced air interface_handover-command)이다.
이하, 핸드오버 요청 메시지 및 핸드오버 지시 메시지에 대해 상술한다.
Ⅰ. 핸드오버 요청 메시지
핸드오버 요청 메시지는 선할당 요구 지시자(pre-assignment requirement indicator)를 포함한다.
설정되는 값에 따라 선할당 요구 지시자는 단말이 대상 기지국에서 이용할 다수의 캐리어를 미리 할당받을지 여부를 지시할 수 있다. 여기서, 선할당되는 다중 캐리어는 부 캐리어(secondary carrier)일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, 선할당 요구 지시자가 '1'로 표시되면, 단말은 대상 기지국에서의 다수의 캐리어를 미리 할당받고자 함을 지시한다고 가정한다. 그리고 선할당 요구 지시자가 '0'으로 표시되면, 단말은 대상 기지국에서의 다수의 캐리어를 미리 할당받지 않음을 지시한다고 가정한다.
다음 선할당 요구 지시자에 대해 구체적인 예를 들어 설명한다.
1. 단말의 활성화 캐리어가 주 캐리어 하나일 때
(1) 단말이 할당받은 복수의 캐리어 중 하나의 캐리어만을 활성화 캐리어로 이용하고 있는 경우, 단말은 핸드오버시 상기 복수의 캐리어를 미리 할당받기를 원할 수 있다. 이때 단말은 선할당 요구 지시자를 '1'로 표시하여 핸드오버 요청 메시지를 전송한다. 이 경우, 서비스 기지국과 서비스를 유지하면서 핸드오버를 수행하기로 기지국이 지시하면(예, HO Reentry Mode =1) 단말은 현재 활성화 상태인 주 캐리어를 이용하여 서비스를 끊김 없이 제공받으면서 핸드오버를 수행할 수 있다.
(2) 단말이 핸드오버시 현재 활성화 상태인 주 캐리어만을 그대로 이용하고자 하는 경우, 단말은 선할당 요구 지시자를 '0'으로 표시하여 핸드오버 요청 메시지를 전송한다.
2. 단말의 활성화 캐리어가 복수일 때
(1) 단말이 복수의 캐리어를 활성화 캐리어로 이용하고 있는 경우, 단말은 핸드오버시 단일 캐리어만을 이용하고 대상 기지국의 캐리어는 미리 할당받기를 원하지 않을 수 있다. 이때 단말은 선할당 요구 지시자를 '0'으로 표시하여 핸드오버 요청 메시지를 전송한다.
(2) 단말이 핸드오버시 상기 복수의 활성화된 캐리어를 미리 할당받고자 하는 경우, 단말은 선할당 요구 지시자를 '1'로 표시하여 핸드오버 요청 메시지를 전송한다.
핸드오버 요청 메시지를 수신한 서비스 기지국은 선할당 요구 지시자를 확인한다. 선할당 요구 지시자가 ‘1’로 표시된 경우, 서비스 기지국은 대상 기지국과의 협상 과정에서 대상 기지국이 다중 캐리어를 미리 할당할 수 있는지 여부를 확인한다. 이를 위해 핸드오버 협상 메시지들은 선할당 요구 지시자에 상응하는 필드를 포함할 수 있다.
이와 같이 다중 캐리어를 지원하는 무선 통신 시스템에서 다중 캐리어를 미리 할당받을지 여부에 대한 필드를 핸드오버 관련 메시지들에 포함시킬 수 있다. 이를 통해, 핸드오버시 다중 캐리어의 선할당 여부에 대한 정보가 단말, 서비스 기지국 및 대상 기지국 간의 핸드오버 준비 과정에서의 협상에 이용될 수 있다.
Ⅱ. 핸드오버 지시 메시지
핸드오버 지시 메시지는 선할당 응답 지시자(pre-assignment response indicator)를 포함한다. 선할당 응답 지시자는, 단말의 핸드오버시 적어도 하나의 캐리어가 선할당되는지 여부를 알려준다. 예를 들어, 선할당 응답 지시자가 1을 표시하면, 대상 기지국에서 미리 다중 캐리어를 할당함을 지시한다. 반면, 선할당 응답 지시자가 0을 표시하면, 대상 기지국에서 미리 다중 캐리어를 할당하지 않음을 지시한다. 여기서, 선할당되는 다중 캐리어는 부 캐리어(secondary carrier)일 수 있다. 또한, 핸드오버 지시 메시지는 선할당되는 캐리어의 개수를 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 선할당되는 캐리어의 개수가 “0”이라는 것은 어떠한 부 캐리어(secondary carrier)도 선할당되지 않는다는 것을 나타낼 수 있다.
만약, 선할당 응답 지시자가 1을 표시하면(즉, 다중 캐리어의 선할당이 이루어질 경우), 어느 캐리어가 선할당될지에 관한 상세한 정보는 핸드오버 지시 메시지에 포함된 선할당 캐리어 정보(pre-assigned carrier information)에 의해 지시된다. 선할당 캐리어 정보는, 서비스 기지국과 대상 기지국의 협의에 따라 단말을 위해 선할당되는 다중 캐리어에 대한 정보로서, 캐리어의 물리적 인덱스(physical carrier index) 또는 각 선할당 캐리어의 순서에 따라 묵시적으로 할당되는 논리적 인덱스 정보(logical carrier index)일 수 있다. 선할당 캐리어 정보는 백본망(backbone network)을 통해 서비스 기지국으로 전달되고, 핸드오버 지시 메시지에 포함되어 단말로 전송된다.
선할당 캐리어 정보는 상세 정보 필드는 중심 주파수(center frequency), 대역폭(bandwidth), 듀플렉스 모드(duplex mode), 캐리어 유형, 프리앰블 인덱스(preamble index) 및 전송 파워(transmit power) 등을 더 포함할 수 있다. 듀플렉스 모드는 TDD(time division duplex), FDD(frequency division duplex) 또는 H-FDD(half-duplex FDD)로 구분될 수 있다.
만약, 선할당 응답 지시자가 0을 표시하면, 핸드오버 지시 메시지는 선할당 캐리어 정보를 포함하지 않는다.
핸드오버 지시 메시지는 핸드오버 직후에 상기 선할당되는 다중 캐리어 중 어느 캐리어를 활성화하고 비활성화할지에 대한 정보(이하 캐리어 활성화 정보(carrier activation information))를 더 포함한다.
일 예로서, 캐리어 활성화 정보는 핸드오버 직후에 선할당된 캐리어 중 활성화되는 캐리어와 비활성화되는 캐리어를 지시하는 비트맵일 수 있다. 예를 들어, 선할당된 다중 캐리어가 C1, C2, C3 이렇게 3개가 있다고 하자. 그리고, 1로 표시된 비트에 해당하는 캐리어는 활성화되고, 0으로 표시된 비트에 해당하는 캐리어는 비활성화된다고 가정한다. 캐리어 활성화 정보가 110이면, C1, C2는 활성화되고, C3은 활성화되지 않음을 나타낸다.
다른 예로서, 캐리어 활성화 정보는 선할당 캐리어 중 활성화되는 캐리어의 개수를 지시하는 정보일 수 있다. 이 경우, 선할당되는 캐리어의 물리적 인덱스가 나열되는 순서는 선할당 캐리어의 개수와 활성화 캐리어의 개수에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 선할당 캐리어의 개수가 3이고, 활성화 캐리어의 개수가 2이면, 총 3개의 물리적 인덱스가 포함된다. 나열된 순서에 따라 처음 2개의 물리적 인덱스가 지시하는 캐리어는 할당 캐리어인 동시에 활성화 캐리어일 수 있다. 그리고 마지막 물리적 캐리어 인덱스가 지시하는 캐리어는 할당 캐리어 중 활성화되지 않는 캐리어일 수 있다. 이와 같이, 할당 캐리어 각각의 물리적 캐리어 인덱스는 활성화 캐리어의 물리적 캐리어 인덱스부터 나열될 수 있다.
활성화되는 캐리어에는 논리적 캐리어 인덱스가 설정될 수 있다. 논리적 캐리어 인덱스는 할당되는 캐리어를 지시하는 물리적 캐리어 인덱스가 제공되는 순번에 따라 자동 부여될 수 있다. 즉 할당 캐리어 중 활성화 캐리어를 지시하는 물리적 캐리어 인덱스들이 순차적으로 먼저 제공될 수 있다.
단말에 의한 망 재진입(reentry) 직후에, 선할당 캐리어 중 상기 활성화 정보에 의해 지시되는 캐리어들이 활성화된다. 단말은 레인징 응답 메시지를 대상 기지국으로부터 수신한 이후에, 캐리어 활성화 정보에 의해 지시되는 캐리어들에 대해 활성화를 수행한다. 네트워크 재진입 이후에, 단말이 CM-IND 메시지를 전송하면, 상기 대상 기지국은 활성화된 선할당 캐리어상으로 데이터 전송을 시작할 수 있다. 만약, 레인징 응답 메시지내에서 지시되는 활성화 만료시(Activation Deadline)내에 상기 대상 기지국이 CM-IND 메시지를 단말로부터 수신하지 못하면, 상기 대상 기지국은 선할당 캐리어의 활성화가 실패한 것으로 간주한다. 이 경우, 상기 대상 기지국은 CM-CMD 메시지를 전송하여, 단말이 다른 선할당 캐리어를 활성화하도록 할 수 있다. 캐리어의 선할당 전에, 서비스 기지국은 백본망을 통하여 대상 기지국으로 단말의 다중 캐리어 성능(capability)정보를 전송할 수 있다. 만약, 캐리어 할당 정보를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 수신한 단말이, 인접 기지국 안내 정보(Neighbor Advertisement Message)를 통해, 대상 기지국의 다중 캐리어 설정이 서비스 기지국과 다름을 인지하면, 단말은 다중 캐리어 요청/다중 캐리어 응답 메시지를 통해 대상 기지국과 다중 캐리어 성능에 관하여 새롭게 협상할 수 있다.
핸드오버 지시 메시지는 재진입 모드(reentry mode) 필드를 더 포함할 수 있다. 재진입 모드 필드는 대상 기지국으로 네트워크 재진입을 수행하는 동안 서비스 기지국과의 통신 여부를 지시하는 필드이다. 설정되는 값에 따라 재진입 모드 필드는 단말이 대상 기지국으로 네트워크 재진입을 수행하는 동안 서비스 기지국과의 통신을 유지하는지 여부를 지시할 수 있다. 예를 들어, 재진입 모드 필드가 '1'로 표시되면, 단말은 대상 기지국으로 네트워크 재진입을 수행하는 동안 서비스 기지국과의 통신을 유지한다. 그리고 재진입 모드 필드가 '0'으로 표시되면, 단말은 대상 기지국으로의 네트워크 재진입을 수행하기 전에 서비스 기지국과의 연결을 끊는다.
단말은 대상 기지국으로의 네트워크 재진입을 수행하는 동안 서비스 기지국과의 통신을 유지함을 지시하는 재진입 모드 필드를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 수신할 수 있다. 이 경우, 단말은 복수의 캐리어 중 일부의 캐리어를 이용해 서비스 기지국과의 통신을 유지하고, 동시에 그 외의 캐리어를 이용해 핸드오버 절차를 수행할 수 있게 된다.
핸드오버 지시 메시지는 대상 기지국의 ID(identifier)를 더 포함할 수 있다. 대상 기지국은 복수일 수 있다. 대상 기지국이 복수인 경우, 핸드오버 지시 메시지는 복수의 대상 기지국 각각의 ID 및 복수의 대상 기지국 각각에 대한 선할당 캐리어 정보를 포함할 수 있다.
캐리어 유형은 전체적으로 설정된 캐리어(fully configured carrier) 및 부분적으로 설정된 캐리어(partially configured carrier)로 구분될 수 있다. 전체적으로 설정된 캐리어는 동기화(synchronization), 브로드캐스트, 멀티캐스트 및 유니캐스트 제어 시그널링을 포함하는 모든 제어채널이 설정된 캐리어이다. 부분적으로 설정된 캐리어는 TDD에서 오직 하향링크 전송만 설정된 캐리어 또는 FDD에서 짝을 이루는(paired) 상향링크 캐리어가 없는 하향링크 캐리어이다.
프리앰블 인덱스는 프리앰블을 정의하는 파라미터이다. 프리앰블은 기지국과 단말 간의 초기 동기, 셀 탐색, 주파수 오프셋 및 채널추정 등에 사용된다.
선할당 캐리어 정보를 제공시에 상세 정보 필드가 핸드오버 지시 메시지에 포함될 수도 있다. 상세 정보 필드에는 참조(reference) 캐리어 지시자가 이용될 수 있다. 복수의 할당 캐리어 중 어느 하나의 할당 캐리어에 대한 상세 정보가 참조 캐리어의 상세 정보와 동일한 경우, 상세 정보 필드는 참조 캐리어 지시자를 통해 참조 캐리어를 지시할 수 있다. 예를 들어, 복수의 할당 캐리어 중 제1 캐리어의 상세 정보가 참조 캐리어의 상세 정보와 동일한 경우, 상세 정보 필드는 제1 캐리어에 대한 상세 정보 대신 참조 캐리어를 지시한다. 즉, 참조 캐리어의 상세 정보가 제1 캐리어의 상세 정보로 이용될 수 있다.
참조 캐리어는 서비스 기지국의 캐리어 또는 다른 대상 기지국의 캐리어로 설정될 수 있다. 참조 캐리어 지시자는 기지국 지시자 및 캐리어 인덱스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 핸드오버 지시 메시지는 제1 대상 기지국의 복수의 캐리어 각각에 대한 상세 정보 필드 및 제2 대상 기지국의 복수의 캐리어 각각에 대한 상세 정보 필드를 포함한다고 가정한다. 제2 대상 기지국의 복수의 캐리어 각각에 대한 상세 정보 필드는 참조 캐리어 지시자를 이용할 수 있다. 참조 캐리어 지시자는 서비스 기지국인지 제2 대상 기지국인지 여부를 지시하는 기지국 지시자 및 캐리어 인덱스로 구성될 수 있다. 예를 들어, 기지국 표시자가 '1'로 표시되면, 서비스 기지국을 지시하고, 기지국 표시자가 '0'으로 표시되면, 제2 대상 기지국을 지시한다. 이와 같이 참조 캐리어 지시자를 이용할 경우, 상세 정보 필드의 오버헤드를 줄일 수 있다.
이하에서 단말의 활성화 캐리어의 개수와 핸드오버 요청 메시지에 포함된 선할당 요구 지시자의 값에 따른 핸드오버 지시 메시지의 구성을 예를 들어 설명한다.
1. 단말의 활성화 캐리어가 주 캐리어 하나일 때
(1) 단말이 선할당 요구 지시자를 '1'로 표시하여 핸드오버 요청 메시지를 전송한 경우, 서비스 기지국은 선할당 응답 지시자를 '1'로 표시하여 핸드오버 지시 메시지를 전송할 수 있다.
이 경우, 서비스 기지국은 단말에 선할당된 복수의 캐리어 중 서비스 기지국에서 단말에게 이미 할당한 임의의 하나 이상의 캐리어를 선할당 캐리어 정보에 의해 활성화시킬 수 있다. 이를 통해 단말의 활성화 캐리어가 복수가 된다. 단말은 복수의 활성화 캐리어를 이용하여 핸드오버를 수행할 수 있다. 이하에서 구체적인 예를 들어 설명한다.
단말은 선할당 요구 지시자를 '1'로 표시하여 핸드오버 요청 메시지를 전송한다.
서비스 기지국은 단말이 선할당받은 복수의 캐리어에 대해 활성화 여부를 상기 단말로 알려줄 수 있다. 서비스 기지국은 '1'로 표시된 선할당 응답 지시자, 선할당 캐리어 정보, 및 캐리어 활성화 정보를 포함하는 핸드오버 지시 메시지를 전송할 수 있다. 또한 서비스 기지국에서 핸드오버를 위해 활성화시킬 캐리어 정보를 추가로 포함할 수 있다. 서비스 기지국에서의 핸드오버를 위해 이미 할당된 캐리어에 대한 활성화 정보(이하 추가 활성화 정보)는 서비스 기지국에서 사용될 캐리어의 인덱스, 레인징 지시자 등일 수 있다. 상기 추가 활성화 정보는 상기 캐리어 활성화 정보와 구별된다.
단말은 상기 캐리어 활성화 정보로부터 핸드오버 도중 또는 핸드오버 이후에 대상 기지국에서 새로이 활성화될 캐리어 또는 비활성화될 캐리어를 확인한다. 단말은 핸드오버를 위해 서비스 기지국에서 새로이 활성화되는 캐리어를 서비스 기지국과의 통신 또는 대상 기지국으로의 네트워크 재진입 절차에 이용하거나, 핸드오버 이후 대상 기지국에서 사용할 수 있다.
선할당 캐리어 정보 및 캐리어 활성화 정보를 이용해서 추가 활성화 정보를 제공할 수 있다. 즉, 서비스 기지국에서 이미 단말에게 할당되었으나 활성화되어 있지 않던 캐리어가 대상 기지국에서 선할당되고, 활성화되는 것으로 표시되었다면 해당 캐리어를 서비스 기지국에서 활성화되는 것으로 볼 수 있다. 새로 활성화되는 캐리어에 대응되는 대상 기지국의 캐리어가 있는 경우, 단말은 새로 서비스 기지국에서 활성화되는 캐리어를 네트워크 재진입에 이용할 수 있다. 기지국에서 새로 활성화되는 캐리어에 대응되는 대상 기지국의 캐리어가 없는 경우, 단말은 새로 활성화되는 캐리어를 서비스 기지국과의 통신에 이용할 수 있다.
단말의 핸드오버 요청 메시지 수신없이 서비스 기지국에 의해 시작되는 핸드오버의 경우에도, 핸드오버 지시 메시지의 선할당 요구 지시자가 '1'로 표시되고 현재 단말이 주 캐리어 주파수만을 활성화시킨 경우에도 동일한 메시지와 파라미터가 이용된다. 또한 단말이 핸드오버 하는 대상 기지국에서도 다수개의 캐리어 주파수를 이용할 수 있는 경우, 이에 대해 서비스 기지국과 대상 기지국의 협의에 따라 대상 기지국에서 이용할 다수 개의 캐리어 주파수들에 대한 할당 정보를 서비스 중인 기지국이 핸드오버 지시 메시지를 통해 미리 단말에게 전달할 수 있다.
(2) 단말이 선할당 요구 지시자를 '0'으로 표시하여 핸드오버 요청 메시지를 전송한 경우, 서비스 기지국은 선할당 응답 지시자를 '0'으로 표시하여 핸드오버 지시 메시지를 전송한다.
2. 단말의 활성화 캐리어가 복수일 때
(1) 단말이 선할당 요구 지시자를 '1'로 표시하여 핸드오버 요청 메시지를 전송한 경우, 서비스 기지국은 선할당 응답 지시자를 '1'로 표시하여 핸드오버 지시 메시지를 전송할 수 있다. 핸드오버 지시 메시지는 선할당 캐리어 정보 및 캐리어 활성화 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 핸드오버 지시 메시지는 추가 활성화 정보를 더 포함함으로써, 서비스 기지국의 활성화 된 캐리어에 대한 활성화 상태의 변경을 알려줄 수 있다. 즉, 서비스 기지국의 활성화된 캐리어 중 비활성 상태로 변경될 캐리어에 대한 정보를 포함하거나 추가로 더 활성화될 캐리어에 대한 정보를 포함할 수 있다.
캐리어 활성화 정보는 비트맵(bitmap)으로서, 각 비트는 특정 인덱스의 캐리어에 대응되고, 각 비트는 해당 인덱스의 캐리어가 활성화 또는 비활성화됨을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 특정 비트가 1이면 해당 인덱스의 캐리어가 활성화됨을 나타내고, 0이면 해당 인덱스의 캐리어가 비활성화됨을 나타낸다.
(2) 단말이 선할당 요구 지시자를 '0'으로 표시하여 핸드오버 요청 메시지를 전송한 경우, 서비스 기지국은 선할당 응답 지시자를 '0'로 표시하여 핸드오버 지시 메시지를 전송한다.
이 경우, 서비스 기지국은 복수의 활성화 캐리어 중 하나의 캐리어만을 제외한 나머지 캐리어를 비활성화시킬 수 있다. 상기 하나의 캐리어는 주 캐리어일 수 있다. 또는 상기 하나의 캐리어가 주 캐리어가 아닌 경우에는 해당 캐리어가 새롭게 주 캐리어로 지정된다. 단말은 상기 하나의 캐리어를 이용하여 단일 캐리어 핸드오버를 수행한다.
도 3은 핸드오버 수행 방법의 다른 예를 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 서비스 기지국은 대상 기지국으로 핸드오버 협상 요청 메시지를 전송한다(S210). 대상 기지국은 서비스 기지국으로 핸드오버 협상 응답 메시지를 전송한다(S220). 서비스 기지국과 대상 기지국 간의 협상 후에, 서비스 기지국은 단말로 핸드오버 지시 메시지를 전송한다(S230). 이는 서비스 기지국에 의해 개시되는 핸드오버 수행 방법이다. 기지국에 의해 개시되는 핸드오버 수행 방법의 경우에도 도 2에서 설명된 내용이 그대로 적용될 수 있다. 핸드오버 지시 메시지는 선할당 응답 지시자를 포함한다. 선할당 응답 지시자가 '1'로 표시되면, 대상 기지국에서 사용될 캐리어에 대한 정보를 추가로 포함한다. 단말의 활성화 캐리어가 주 캐리어 하나인 경우에도 도 2에서 설명된 핸드오버 지시 메시지에 대한 내용이 적용될 수 있다.
이와 같이, 무선 통신 시스템에서 효율적인 핸드오버 수행 방법을 제공할 수 있다. 서비스 기지국과의 데이터 송수신의 단절 시간 없이 핸드오버가 제대로 수행되기 위해, 필요한 정보들이 핸드오버 관련 메시지들에 추가될 수 있다. 핸드오버 관련 메시지들에 핸드오버 절차 중 대상 기지국과 캐리어들에 대한 스캐닝 동작과 대상 기지국으로의 네트워크 재진입을 실제로 수행하는 캐리어에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이를 통해 다중 캐리어 시스템에서 다중 캐리어를 이용하여 핸드오버를 수행함으로써, 단일 캐리어 핸드오버와 달리 서비스 기지국과의 데이터 송수신의 단절 시간 없이 핸드오버를 수행할 수 있다.
또한 대상 기지국에서 사용될 캐리어들에 대한 정보 등이 추가로 포함될 수 있다. 이를 통해, 단말은 대상 기지국의 다중 캐리어 정보를 획득할 수 있다. 즉, 대상 기지국에서의 다중 캐리어에 대한 정보 교환을 핸드오버 절차 중에 수행할 수 있도록 한다. 따라서 전체 시스템 성능이 향상될 수 있다.
당업자는 상술한 설명을 통해 또는 상술한 설명에 기반하여 본 발명을 실시함에 따라 본 발명의 부가적인 장점, 목적, 특징들을 용이하게 알 수 있다. 또한, 본 발명은 당업자가 상술한 설명에 기반하여 본 발명을 실시함에 따라 예측치 않은 장점을 가질 수도 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 서비스 기지국으로부터 대상 기지국으로 핸드오버의 수행 방법에 있어서,
    상기 서비스 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 서비스 기지국으로부터 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답인 핸드오버 지시 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 핸드오버 요청 메시지는 상기 단말이 핸드오버시 대상 기지국에서의 부 캐리어를 선할당(pre-assign)받을지 여부를 지시하는 선할당 요구 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는 부 캐리어가 상기 단말에 선할당될지 여부를 나타내는 선할당 응답 지시자를 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는 선할당되는 부 캐리어의 물리적 인덱스를 지시하는 선할당 캐리어 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는 상기 선할당되는 부 캐리어 중 상기 핸드오버 직후에 상기 대상 기지국에서 활성화되는 캐리어를 지시하는 캐리어 활성화 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐리어 활성화 정보는 상기 선할당되는 부 캐리어 중 상기 서비스 기지국의 주 캐리어(primary carrier)를 제외한 나머지 캐리어 전부를 비활성 상태로 변경하도록 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐리어 활성화 정보는 상기 선할당되는 부 캐리어 중 상기 서비스 기지국의 활성화된 캐리어를 비활성화 상태로 변경할 캐리어 주파수들에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐리어 활성화 정보는 상기 선할당되는 부 캐리어 중 상기 대상 기지국에서 활성화되는 캐리어를 비트맵(bitmap)으로 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 서비스 기지국에 의한 단말의 핸드오버를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 단말로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답인 핸드오버 지시 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 핸드오버 요청 메시지는 상기 단말이 핸드오버시 대상 기지국에서의 부 캐리어를 선할당받을지 여부를 지시하는 선할당 요구 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는 선할당되는 부 캐리어의 물리적 인덱스를 지시하는 선할당 캐리어 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 핸드오버 지시 메시지는 상기 핸드오버 직후에 상기 대상 기지국에서 활성화되는 캐리어를 지시하는 캐리어 활성화 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 캐리어 활성화 정보는 상기 서비스 기지국에서 상기 단말에 할당한 캐리어 중에서 주 캐리어를 제외한 나머지 캐리어 전부를 비활성 상태로 변경하도록 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 캐리어 활성화 정보는 상기 서비스 기지국에서 상기 단말에 할당한 적어도 하나의 캐리어를 비활성화 상태로 변경할 캐리어 주파수들에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 캐리어 활성화 정보는 상기 대상 기지국에 선할당되는 부 캐리어 중 상기 서비스 기지국에서 할당된 캐리어를 활성화함을 비트맵으로 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
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