KR101745639B1 - 핸드오버 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 핸드오버 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로 이동하는 경우, 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함된 측정 보고 메시지를 전송하는 사용자 단말, 상기 사용자 단말로부터 측정 보고 메시지가 수신된 경우, 기 설정된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하고, 상기 확인된 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차가 중 적어도 하나를 근거로 타겟 기지국 제어기로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버를 수행하도록 제어하는 서빙 기지국 제어기를 포함한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 두 신호 세기의 차 중 적어도 하나를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버를 수행할 수 있으므로, 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로의 핸드오버 시 SRNS 재배치 핸드오버 성공률을 높일 수 있다.

Description

핸드오버 제어 시스템 및 방법{System and Method for controlling hand-over}
본 발명은 핸드오버 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자 단말이 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로 이동하여 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함된 측정 보고 메시지를 기지국 제어기로 전송하면, 기지국 제어기가 기 설정된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하고, 상기 확인된 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차 중 적어도 하나를 근거로 타겟 기지국 제어기로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버를 수행하도록 제어하는 핸드오버 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 전체 서비스 지역을 다수의 기지국 영역으로 분할하여 소규모의 서비스영역인 셀(cell)들로 구성하고, 이러한 기지국들을 교환 시스템으로 집중 제어하여 가입자가 셀들 간을 이동하면서도 사용자 단말을 이용하여 통화를 계속할 수 있도록 이동성을 보장한다. 이동 통신 시스템에서 사용자 단말이 한 기지국의 셀을 벗어나서 새로운 셀로 진입할 때 핸드오버(Handover) 기능에 의해 통화가 지속될 수 있도록 한다.
이동통신시스템에서 핸드오버 기술은 이동중인 사용자 단말에 연속적인 서비스를 제공하기 위해서 필수적인 기술로 대두되고 있다. 이와 관련하여 사용자 단말과 무선채널을 연결하여 서비스를 제공하는 무선 네트워크서브시스템(Serving Radio Network Subsystem: 이하 'SRNS'라 칭하기로 한다)을 재배치하는 방법도 핸드오버 기술로 중요하게 간주되고 있다. 이에 3GPP(The 3 Generation Project Partnership)기술규격에는 SRNS 재배치 방법들을 하기와 같이 제안하고 있다.
첫 번째 방법은 사용자 단말이 이동하려고 하는 셀이 타 기지국 제어기의 관리하에 존재하는 셀이고 서비스를 제공하고 있는 기지국 제어기와 이동하려는 타겟 기지국 제어기간의 Iur 인터페이스를 사용할 수 없는 경우 하드 핸드오버를 이용하여 SRNS 재배치를 수행하는 방법이다.
두 번째 방법은 사용자 단말이 이동하려고 하는 셀이 타 기지국 제어기의 관리하에 존재하는 셀이고, 사용자 단말에게 서비스를 제공하고 있는 소스 기지국 제어기와 이동하려는 타겟 기지국 제어기간의 Iur 인터페이스를 사용하여 기지국 제어기간의 소프트 핸드오버를 수행한 후 경로를 최적화의 관점에서 SRNS 재배치를 수행하는 방법이다.
여기서, 상기 하드 핸드오버를 수행하여 SRNS를 재배치하는 방법을 사용자 단말이 포함된 SRNS 재배치 방법이라 칭하고, 상기 소프트 핸드오버를 사용자 단말이 포함되지 않은 SRNS 재배치 방법이라 칭한다. 즉, 상기 사용자 단말이 포함되지 않는 SRNS 재배치방법은 Iur 인터페이스를 통해 제어 신호와 사용자 데이터를 전달할 수 있는 경우에 수행될 수 있다고 규격에서 기술하고 있다.
데이터 사용 증가 솔루션(Solution)으로 주파수 재사용률을 높여 사용자 데이터 속도를 증가시키는 펨토 기지국 Solution이 확산되고 있다. 이에 따라 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국과 매크로 기지국도 이동성을 지원해야 하며 SRNS 재배치 핸드오버가 고려되고 있다.
상용망에서 SRNS 재배치 핸드오버만을 사용하면 성공률이 하락하여 품질에 영향을 준다. 따라서 사용자 단말이 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로 이동하는 경우에 SRNS 재배치 핸드오버가 일어날 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로 핸드오버가 발생하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버의 성공률을 높일 수 있는 핸드오버 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 두 신호 세기의 차 중 적어도 하나를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버를 수행하도록 하는 핸드오버 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로 이동하는 경우, 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함된 측정 보고 메시지를 전송하는 사용자 단말, 상기 사용자 단말로부터 측정 보고 메시지가 수신된 경우, 기 설정된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하고, 상기 확인된 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 상기 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차 중 적어도 하나를 근거로 타겟 기지국 제어기로 SRNS(Serving Radio Network Subsystem) 재배치 핸드오버 또는 inter FA(Frequency Assignment) 핸드오버를 수행하도록 제어하는 서빙 기지국 제어기이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 핸드오버 제어 조건 정보가 저장된 저장부, 사용자 단말로부터 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함된 측정 보고 메시지가 수신된 경우, 상기 저장부에 저장된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하고, 상기 확인된 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 상기 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차 중 적어도 하나를 기 설정된 기준값과 비교하고, 그 비교 결과를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버의 핸드오버 종류를 결정하는 핸드오버 종류 결정부, 상기 결정된 핸드오버 종류에 따라 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 핸드오버 제어부를 포함하는 기지국 제어기가 제공된다.
상기 핸드오버 제어 조건 정보는 활성 셀의 신호 세기가 미리 정해진 제1 기준값 미만인지의 여부를 나타낸 제1 핸드오버 제어 조건, 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하는지의 여부를 나타낸 제2 핸드오버 제어 조건, 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지의 여부를 나타낸 제3 핸드오버 제어 조건을 포함한다.
상기 핸드오버 종류 결정부는 상기 핸드오버 제어 조건 정보가 제1 내지 제3 핸드오버 제어 조건을 포함하는 경우, 상기 활성 셀의 신호 세기가 제1 기준값 미만이고, 상기 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하며, 상기 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지를 판단하여, 상기 조건들을 만족하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 상기 조건들을 만족하지 않은 경우 inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정한다.
또한, 상기 핸드오버 종류 결정부는 상기 핸드오버 제어 조건 정보가 제2 및 제3 핸드오버 제어 조건을 포함하는 경우, 상기 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하고, 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지를 판단하여, 상기 조건들을 만족하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 상기 조건들을 만족하지 않은 경우 inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정한다.
또한, 상기 핸드오버 종류 결정부는 상기 핸드오버 제어 조건 정보가 제3 핸드오버 제어 조건만을 포함하는 경우, 상기 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지를 판단하고, 상기 판단결과 초과하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 초과하지 않은 경우 inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 사용자 단말이 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로 이동하는 경우, 기지국 제어기가 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 방법에 있어서, 상기 사용자 단말로부터 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함된 측정 보고 메시지가 수신된 경우, 기 설정된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하는 단계, 상기 확인된 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 상기 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 상기 두 신호 세기의 차 중 적어도 하나를 기 설정된 기준값과 비교하고, 상기 비교 결과를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버의 핸드오버 종류를 결정하는 단계, 상기 결정된 핸드오버 종류에 따라 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 단계를 포함하는 핸드오버 제어 방법이 제공된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 두 신호 세기의 차 중 적어도 하나를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버를 수행할 수 있으므로, 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로의 핸드오버 시 SRNS 재배치 핸드오버 성공률을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 핸드오버 제어 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 기지국 제어기의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 사용자 단말의 핸드오버 제어 방법을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 사용자 단말이 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로 이동하는 경우, 기지국 제어기가 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
이하에서 설명되는 기지국 제어기는 2세대 이동통신에서는 BSC(Base Station Controller), 3세대 이동통신에서는 RNC(Radio Network Controller) 등으로 세대에 따라 다양한 용어로 칭하나, 이하에서는 기지국 제어기로 통칭하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 핸드오버 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 핸드오버 제어 시스템은 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국(200)에서 매크로 기지국(300)으로의 이동에 따라 측정 보고 메시지를 전송하는 사용자 단말(100), 상기 사용자 단말(100)로부터 측정 보고 메시지가 수신된 경우 기 설정된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하고, 상기 확인된 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 상기 두 신호 세기의 차 중 적어도 하나를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버를 수행하도록 제어하는 기지국 제어기(400a, 400b)를 포함한다.
상기 측정 보고 메시지에는 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함되어 있다.
핸드오버(또는 핸드오프(handoff))란 사용자 단말(100)이 이동함에 따라 현재의 통신 서비스 지역을 이탈하여 인접한 통신 서비스 지역으로 이동할 때 인접한 통신 서비스 지역의 새로운 통화 채널에 자동 동조(tuning)되어 지속적으로 통화 상태를 유지하게 하는 기능을 말한다. 즉, 특정 기지국과 통신하고 있는 사용자 단말(100)은 그 특정 기지국에서의 신호 세기가 약해질 경우 인접 기지국에 링크(link)된다.
핸드오버를 결정하는 것은 기지국 제어기(400a, 400b)이나, 사용자 단말(100)이 핸드오버 트리거와 관련된 파라미터들을 측정하고, 특정한 이벤트(event)가 발생한 경우 측정보고 메시지를 기지국 제어기(400a, 400b)로 전송함으로써 사용자 단말(100)과 네트워크가 함께 핸드오버를 수행한다. 여기서 이벤트란 핸드오버를 수행하는데 갖추어야 할 조건 또는 발생해야 할 사건을 의미하고, 측정보고 메시지는 이벤트가 발생한 경우 이벤트에 관련된 측정정보를 기지국 제어기(400a, 400b)로 보고하는 메시지를 의미한다.
기지국 변경을 위한 측정보고 메시지가 전송되기 위해서는 두 가지 조건이 있어야 하는데, 첫째로 타겟 기지국의 측정정보가 소스 기지국의 측정정보보다 좋을 것, 둘째로 상기 첫째 조건이 소정의 구동시간(Time to Trigger; 이하 TTT)동안 지속될 것이다.
사용자 단말(100)은 측정보고 메시지를 전송함으로써 주기적 또는 특정한 이벤트가 발생하였을 때 기지국 제어기(400a, 400b)로 측정결과를 보고한다.
상기 사용자 단말(100)은 건물 외벽을 경계로 펨토셀 커버리지(Femtocell Coverage)(A)로 설정된 건물 내부에 위치하여, 제2 기지국 제어기(400b)에 의해 관리되는 매크로 기지국(300)에 의한 커버리지로의 핸드오버를 수행하고, 그에 따른 통신 서비스를 제공받는다.
상기 펨토 기지국(200)은 건물 내부를 펨토셀 커버리지(A)로 설정하여 통신 서비스를 제공하고, 제1 기지국 제어기(400a)의 관리하에 있다.
상기 매크로 기지국(300)은 제2 기지국 제어기(400b)의 관리하에 있고, 매크로셀을 관장한다. 여기서, 매크로 셀의 경우 출력이 20W로 설정되어, 500~1000m의 커버리지를 갖는 반면, 펨토셀의 경우 출력이 수십 mW로 설정되어, 10~20m의 커버리지를 갖는다. 이를 통해 펨토셀은 가정 또는 실내와 같은 건물 내부에 구현되어 소수의 사용자(1~4 내외)에게 가입자당 수 Mbps에 달하는 전송용량을 갖는 통신 서비스를 제공한다.
또한,상기 펨토 기지국(200)은 건물 외부의 매크로셀 커버리지와 구분하여 건물 내부를 펨토셀 커버리지(A)로 하는 통신 서비스를 제공하기 위한 무선 신호를 송출한다.
또한, 펨토 기지국(200)은 등록된 사용자 단말 예컨대, 건물 거주자의 사용자 단말 이외에 다른 사용자 단말들이 건물주변에서 일정시간 펨토셀 커버리지(A)에 위치하더라도 사용자 인증을 획득하지 못하도록 구현함으로써, 등록된 사용자 단말에 한해 통신 서비스를 제공할 수 있다.
상기 사용자 단말(100)이 펨토 기지국(200)에서 매크로 기지국(300)으로 핸드오버를 수행하므로, 상기 펨토 기지국(200)를 관리하는 제1 기지국 제어기(400a)는 서빙 기지국 제어기이고, 상기 매크로 기지국(300)을 관리하는 제2 기지국 제어기(400b)는 타겟 기지국 제어기이다. 따라서, 이하에서는 제1 기지국 제어기(400a)를 서빙 기지국 제어기라 칭하고, 제2 기지국 제어기(400b)를 타겟 기지국 제어기로 칭하여 설명하기로 한다.
상기 서빙 기지국 제어기(400a)는 상기 사용자 단말(100)이 펨토 기지국 커버리지에서 매크로 기지국 커버리지로 이동하는 경우, 상기 사용자 단말(100)로부터 측정 보고 메시지를 수신하고, 상기 측정 보고 메시지를 분석하여 활성 셀의 신호세기와 모니터링 셀의 신호 세기를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버를 수행하도록 제어한다.
상기 inter FA 핸드오버는 타겟 셀에서 다른 FA(Frequency Allocation)를 지원하거나 다수의 FA를 지원하는 경우 서로 다른 주파수로 호가 연결될 수 있도록 하는 주파수간 핸드오버를 말한다.
SRNS 재배치 핸드오버는 기지국 제어기간 핸드오버 시 사용자 단말(100)이 타겟 기지국 제어기 영역으로 완전히 이동한 것으로 판단된 경우, 기 설정된 Iu 링크 및 Iur 링크를 해제하고 Iu 링크를 타겟 기지국 제어기(400b)와 설정함으로써, Iur 링크 자원을 효율적으로 이용하는데 그 목적이 있다. 상기 SRNS는 기지국 제어기간 제어 메시지 및 데이터를 주고 받을 수 있는 인터페이스인 Iur인터페이스를 정의한다.
여기서, 상기 Iu 인터페이스는 UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)와 핵심망사이의 데이터 및 제어 정보가 교환되는 통로를 제공한다. UTRAN은 하나 또는 그 이상의 RNS(Radio Network Sub-System)으로 구성되며, 하나의 RNS는 하나의 기지국 제어기와 다수의 기지국으로 구성된다. 또한, 하나의 기지국은 형상에 따라 적어도 하나의 셀을 포함할 수 있다.
상기 Iur 인터페이스는 두 기지국 제어기 사이에서 사용자 데이터 및 제어 정보의 전송을 위해 정의하고 있다. Iur 인터페이스는 사용자 단말의 핸드오버를 지원하기 위한 다양한 기능을 포함하고 있으며, 이를 위한 시그널링 기능들은 RNSAP(Radio Network Subsystem Application Part) 프로토콜에 정의되어 있다.
이하, 상기 SRNS 재배치 절차에 대해 설명하기로 한다.
사용자 단말(100)이 펨토 기지국(200)을 관리하는 서빙 기지국 제어기(400a)와 매크로 기지국(300)을 관리하는 타겟 기지국 제어기(400b)의 경계 지역에서 기지국 제어기 간 핸드오버를 수행하는 경우, 사용자 단말(100)은 펨토 기지국(200) 및 매크로 기지국(300)과 각각 하나의 무선 링크를 가지며, 각 무선 링크를 통해 동일한 데이터를 수신한다. 여기서, 펨토 기지국(200)은 서빙 기지국 제어기(400a)와 데이터를 송수신하고, 매크로 기지국(300)은 타겟 기지국 제어기(400b)으로부터 데이터를 수신한다.
특히, 서빙 기지국 제어기(400a)는 핵심망(미도시)과의 직접적인 데이터 접속 점을 가지며, 핵심망으로부터 수신된 데이터를 타겟 기지국 제어기(400b)로 Iur 인터페이스를 통해 전송한다. 여기서, 타겟 기지국 제어기(400b)는 사용자 단말(100)과 관계된 직접적인 데이터 전송 경로를 가지지 않는다.
서빙 기지국 제어기(400a)는 이동성 관리(Mobility Management)를 위해 사용자 단말(100) 별 소정의 셀 집합-여기서, 셀 집합은 활성 집합(Active Set)과 모니터링 집합(Monitoring Set)을 포함함-을 관리한다. 상기 활성 집합은 사용자 단말(100)과 무선 링크가 설정된 셀의 집합을 의미하며, 모니터링 집합은 사용자 단말(100)의 측정 대상이 되는 셀들의 집합을 의미한다.
즉, 사용자 단말(100)은 모니터링 집합에 포함된 셀의 수신 신호 세기를 측정하고, 측정된 결과를 서빙 기지국 제어기(400a)에 송신한다. 이때, 서빙 기지국 제어기(400a)는 수신된 측정 결과에 따라 활성 집합 및 모니터링 집합의 갱신 여부를 결정한다.
결과적으로, 서빙 기지국 제어기(400a)는 수신된 측정 결과에 따라, 무선 링크의 추가 또는 삭제를 결정할 뿐만 아니라 사용자 단말(100)에 의한 측정 대상이 되는 셀을 변경할 수 있다.
만약, 서빙 기지국 제어기(400a)가 활성 집합의 변경이 필요한 것으로 판단한 경우, 서빙 기지국 제어기(400a)는 변경된 활성 집합 정보를 포함하는 활성 집합 갱신 메시지(Active Set Update Message)를 사용자 단말(110)에 전송한다.
반면, 서빙 기지국 제어기(400a)가 모니터링 집합의 변경이 필요한 것으로 판단한 경우, 서빙 기지국 제어기(400a)는 변경된 모니터링 집합을 포함하는 측정 제어 메시지(Measurement Control Message)를 사용자 단말(100)에 전송한다.
특히, 서빙 기지국 제어기(400a)에 상응하여 사용자 단말(100)에 설정된 무선 링크가 모두 삭제되고, 서빙 기지국 제어기(400a)에 의해 제어되는 셀이 모니터링 집합에서 모두 삭제된 경우, 서빙 기지국 제어기(400a)는 타겟 기지국 제어기(400b)에 상응하는 기지국 제어기 식별자를 포함하는 SRNS 재배치 요구 메시지를 핵심망에 전송한다.
핵심망은 타겟 기지국 제어기(400b)와 Iu 링크를 설정한 후, 서빙 기지국 제어기(400a)와 핵심망 사이에 기 설정된 Iu 링크를 삭제한다.
또한, 핵심망은 사용자 단말(100)에 상응하여 서빙 기지국 제어기(400a)와 타겟 기지국 제어기(400b) 사이에 설정된 Iur 링크를 삭제한다. 이때부터, 타겟 기지국 제어기(400b)는 사용자 단말(100)을 위한 서빙 기지국 제어기로서의 역할을 수행한다.
결과적으로, SRNS 재배치 기능은 기지국 제어기 간 핸드오버 시 사용자 단말(100)이 타겟 기지국 제어기(400b) 영역으로 완전히 이동한 것으로 판단된 경우, 기 설정된 Iu 링크 및 Iur 링크를 해제하고 새로운 Iu 링크를 타겟 기지국 제어기(400b)와 설정하는 것을 말한다. 그러므로, SRNS 재배치 절차가 완료되면, 타겟 기지국 제어기(400b)는 새로운 서빙 기지국 제어기가 되며, 이후 핵심망으로의 데이터 및 제어 메시지의 송수신은 재배치된 Iu 링크를 통해 수행된다.
상기와 같은 SRNS 재배치 절차는 Iu 링크를 재배치함으로써, 사용자 단말(100)로부터 해당 핵심망 영역으로의 최단경로를 제공할 뿐만 아니라 특정 기지국 제어기에 발생할 수 있는 폭주(Congestion)를 효율적으로 제어할 수 있는 방법을 제공한다.
도 2는 본 발명에 따른 기지국 제어기의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 기지국 제어기(400)는 핸드오버 제어 조건 정보가 저장된 저장부(410), 사용자 단말로부터 측정보고 메시지가 수신된 경우 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 두 신호 세기의 차 중 적어도 하나를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버의 핸드오버 종류를 결정하는 핸드오버 종류 결정부(420), 상기 결정된 핸드오버 종류에 따라 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 핸드오버 제어부(430)를 포함한다.
상기 저장부(410)에 저장된 핸드오버 제어 조건 정보는 제1 내지 제3 핸드오버 제어 조건을 포함한다. 운용자는 제1 내지 제3 핸드오버 제어 조건 중에서 적어도 하나를 핸드오버 제어 조건 정보로 설정할 수 있다.
상기 제1 핸드오버 제어 조건은 활성 셀의 신호 세기가 미리 정해진 제1 기준값 미만인지의 여부를 나타낸 정보로서, 상기 제1 기준값은 예를 들면 -80dBm일 수 있다. 상기 제1 핸드오버 제어 조건은 사용자 단말의 빈번한 핸드오버 시도를 방지하기 위해 설정된 조건이다.
상기 제2 핸드오버 제어 조건은 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하는지의 여부를 나타낸 정보로서, 상기 제2 기준값은 예를 들면 -60dBm일 수 있다. 상기 제2 핸드오버 제어 조건은 inter FA 핸드오버를 위해 설정된 조건이다.
상기 제3 핸드오버 제어 조건은 모니터링 셀의 신호 세기와 활성 셀의 신호세기의 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지의 여부를 나타낸 정보로서, 상기 히스테리시스 마진값은 예를 들면 10dB일 수 있다. 상기 히스테리시스 마진값이 기지국과 사용자 단말 사이의 빠른 페이딩의 변화폭보다 작게 설정될 경우 타겟 기지국으로 핸드오버가 완료된 후, 기존 기지국으로 다시 핸드오버를 요청할 수 있다. 이와 같이 두 기지국 사이에서 불필요한 핸드오버의 반복, 즉 핑퐁 현상 발생을 방지하기 위해서는 빠른 페이딩의 변화폭보다 큰 값으로 히스테리시스 마진값을 설정할 필요가 있다.
상기 핸드오버 종류 결정부(420)는 상기 사용자 단말로부터 측정 보고 메시지가 수신된 경우, 상기 저장부(410)에 저장된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하고, 상기 확인된 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 두 신호 세기의 차 중 적어도 하나를 기 설정된 기준값과 비교하고, 그 비교 결과를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버의 핸드오버 종류를 결정한다.
즉, 상기 핸드오버 종류 결정부(420)는 제1 내지 제3 핸드오버 제어 조건이 설정된 경우, 활성 셀의 신호 세기가 제1 기준값 미만이고, 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하며, 상기 두 신호 세기의 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 상기 조건을 만족하지 않은 경우 inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정한다.
또한, 상기 핸드오버 종류 결정부(420)는 제2 및 제3 핸드오버 제어 조건이 설정된 경우, 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하고, 모니터링 셀과 활성 셀의 신호 세기의 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 상기 조건을 만족하지 않은 경우 inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정한다.
또한, 상기 핸드오버 종류 결정부(420)는 제3 핸드오버 제어 조건만이 설정된 경우, 모니터링 셀과 활성 셀의 신호세기 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지의 여부를 판단하고, 초과하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 초과하지 않은 경우 inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정한다.
상기 핸드오버 제어부(430)는 상기 핸드오버 종류 결정부(420)에서 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류가 결정된 경우, 기 설정된 Iu 링크 및 Iur 링크를 해제하고 Iu 링크를 타겟 기지국 제어기와 설정하여 핸드오버를 제어한다.
또한, 상기 핸드오버 제어부(430)는 상기 핸드오버 종류 결정부(420)에서 inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류가 결정된 경우, 펨토 기지국에서 사용하는 주파수와 다른 주파수로 호 연결이 이루어지도록 핸드오버를 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 사용자 단말의 핸드오버 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 사용자 단말은 제1 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 제2 기지국 제어기에 의해 관리되는 매크로 기지국으로의 이동에 따라 측정 보고 메시지를 상기 제1 기지국 제어기로 전송한다(S302). 상기 측정 보고 메시지는 활성 셀의 신호세기, 모니터링 셀의 신호 세기 등을 포함한다. 여기서, 상기 활성 셀은 펨토 기지국을 말하고, 상기 모니터링 셀은 매크로 기지국을 말한다.
상기 제1 기지국 제어기는 기 설정된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하고(S304), 상기 확인된 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 두 신호 세기의 차 중 적어도 하나를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버의 핸드오버 종류를 결정한다(S306).
상기 제1 기지국 제어기가 핸드오버 종류를 결정하는 방법에 대한 상세한 설명은 도 4를 참조하기로 한다.
상기 S306의 수행 후, 상기 제1 기지국 제어기는 상기 결정된 핸드오버 종류에 따라 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어한다(S308).
도 4는 본 발명에 따른 사용자 단말이 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로 이동하는 경우, 기지국 제어기가 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 기지국 제어기는 사용자 단말로부터 측정 보고 메시지가 수신되면(S402), 기 설정된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인한다(S404). 상기 핸드오버 제어 조건 정보는 활성 셀의 신호 세기가 미리 정해진 제1 기준값 미만인지의 여부를 나타낸 제1 핸드오버 제어 조건, 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하는지의 여부를 나타낸 제2 핸드오버 제어 조건, 모니터링 셀의 신호 세기와 활성 셀의 신호세기의 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지의 여부를 나타낸 제3 핸드오버 제어 조건을 포함한다.
따라서, 상기 기지국 제어기는 측정 보고 메시지가 수신되면, 상기 측정 보고 메시지를 분석하여 활성 셀의 신호세기, 모니터링 셀의 신호 세기를 확인한다.
상기 S404의 수행 후, 상기 기지국 제어기는 상기 핸드오버 제어 조건 정보로 제1 내지 제3 핸드오버 제어 조건이 설정되어 있는지의 여부를 판단한다(S406).
상기 S406의 판단결과 제1 내지 제3 핸드오버 제어 조건이 설정된 경우, 상기 기지국 제어기는 활성 셀의 신호 세기(A)가 제1 기준값 미만인지 판단한다(S408).
즉, 상기 기지국 제어기는 상기 측정 보고 메시지에 포함된 활성 셀의 신호 세기(A)가 제1 기준값 미만인지의 여부를 판단한다.
상기 S408의 판단결과 상기 활성 셀의 신호세기가 제1 기준값 미만인 경우, 상기 기지국 제어기는 모니터링 셀의 신호 세기(M)가 제2 기준값을 초과하는지의 여부를 판단한다(S410). 즉, 상기 기지국 제어기는 상기 측정 보고 메시지에 포함된 모니터링 셀의 신호 세기(M)가 제2 기준값을 초과하는지의 여부를 판단한다.
상기 S410의 판단결과 상기 모니터링 셀의 신호세기(M)가 제2 기준값을 초과하는 경우, 상기 기지국 제어기는 상기 모니터링 셀이 신호세기(M)와 상기 활성 셀의 신호 세기(A)의 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지의 여부를 판단한다(S412).
상기 S412의 판단결과 상기 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는 경우, 상기 기지국 제어기는 SRNS 재배치 핸드오버를 수행한다(S414).
만약, 상기 S412의 판단결과 상기 차가 히스테리시스 마진값을 초과하지 않으면, 상기 기지국 제어기는 inter FA 핸드오버를 수행한다(S416).
만약, 상기 S410의 판단결과 상기 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하지 않으면, 상기 기지국 제어기는 상기 S416을 수행한다.
또한, 상기 S408의 판단결과 상기 활성 셀의 신호 세기가 제1 기준값을 초과하지 않으면, 상기 기지국 제어기는 상기 S416을 수행한다.
또한, 상기 S406의 판단결과 제1 내지 제3 핸드오버 제어 조건이 설정된 것이 아니라 제2 및 제3 핸드오버 제어 조건이 설정되어 있으면(S418), 상기 기지국 제어기는 상기 S410을 수행한다.
만약, 상기 S418의 판단결과 제2 및 제3 핸드오버 제어 조건이 설정되지 않고 제3 핸드오버 제어 조건만이 설정되어 있으면(S420), 상기 기지국 제어기는 상기 S412를 수행한다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이 본 발명의 핸드오버 제어 시스템 및 방법은 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 활성 셀의 신호 세기, 모니터링 셀의 신호 세기, 두 신호 세기의 차 중 적어도 하나를 근거로 SRNS 재배치 핸드오버 또는 inter FA 핸드오버를 수행할 수 있으므로, 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로의 핸드오버 시 SRNS 재배치 핸드오버 성공률을 높일 필요가 있는 경우에 적합하다.
100 : 사용자 단말 200 : 펨토 기지국
300 : 매크로 기지국 400 : 기지국 제어기
410 : 저장부 420 : 핸드오버 종류 결정부
430 : 핸드오버 제어부

Claims (7)

  1. 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로 이동하는 경우, 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함된 측정 보고 메시지를 전송하는 사용자 단말; 및
    상기 측정 보고 메시지를 수신하는 경우 기 설정된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하고, 상기 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 상기 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차이값이 히스테리시스 마진값을 초과하는지를 판단하고, 상기 신호 세기 차이값이 히스테리시스 마진값을 초과하는 경우 SRNS(Serving Radio Network Subsystem) 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 상기 신호 세기 차이값이 히스테리시스 마진값을 초과하지 않은 경우 Inter FA(Frequency Assignment) 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하는 서빙 기지국 제어기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어 시스템.
  2. 핸드오버 제어 조건 정보가 저장된 저장부;
    사용자 단말로부터 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함된 측정 보고 메시지가 수신된 경우, 상기 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하고, 상기 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 상기 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차이값이 히스테리시스 마진값을 초과하는지를 판단하고, 상기 신호 세기 차이값이 히스테리시스 마진값을 초과하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 상기 신호 세기 차이값이 히스테리시스 마진값을 초과하지 않은 경우 Inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하는 핸드오버 종류 결정부; 및
    상기 결정된 핸드오버 종류에 따라 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 핸드오버 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 제어기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 핸드오버 제어 조건 정보는 활성 셀의 신호 세기가 미리 정해진 제1 기준값 미만인지의 여부를 나타낸 제1 핸드오버 제어 조건, 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하는지의 여부를 나타낸 제2 핸드오버 제어 조건, 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지의 여부를 나타낸 제3 핸드오버 제어 조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 제어기.
  4. 핸드오버 제어 조건 정보가 저장된 저장부;
    사용자 단말로부터 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함된 측정 보고 메시지가 수신된 경우, 상기 활성 셀의 신호 세기가 제1 기준값 미만이고, 상기 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하며, 상기 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지를 판단하여, 상기 조건들을 만족하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 상기 조건들을 만족하지 않은 경우 Inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하는 핸드오버 종류 결정부; 및
    상기 결정된 핸드오버 종류에 따라 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 핸드오버 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 제어기.
  5. 핸드오버 제어 조건 정보가 저장된 저장부;
    사용자 단말로부터 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함된 측정 보고 메시지가 수신된 경우, 상기 모니터링 셀의 신호 세기가 제2 기준값을 초과하고, 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차가 히스테리시스 마진값을 초과하는지를 판단하여, 상기 조건들을 만족하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 상기 조건들을 만족하지 않은 경우 Inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하는 핸드오버 종류 결정부; 및
    상기 결정된 핸드오버 종류에 따라 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 핸드오버 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 제어기.
  6. 삭제
  7. 사용자 단말이 서로 다른 기지국 제어기에 의해 관리되는 펨토 기지국에서 매크로 기지국으로 이동하는 경우, 기지국 제어기가 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 사용자 단말로부터 활성 셀의 신호 세기 및 모니터링 셀의 신호 세기가 포함된 측정 보고 메시지가 수신된 경우, 기 설정된 핸드오버 제어 조건 정보를 확인하는 단계;
    상기 핸드오버 제어 조건 정보에 따라 상기 활성 셀과 모니터링 셀의 신호 세기 차이값이 히스테리시스 마진값을 초과하는지를 판단하고, 상기 신호 세기 차이값이 히스테리시스 마진값을 초과하는 경우 SRNS 재배치 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하고, 상기 신호 세기 차이값이 히스테리시스 마진값을 초과하지 않은 경우 Inter FA 핸드오버로 핸드오버 종류를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 핸드오버 종류에 따라 상기 사용자 단말의 핸드오버를 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 제어 방법.
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