KR101784632B1 - 고속 이동 환경에서의 핸드오버 결정 방법 및 핸드오버 결정 장치 - Google Patents

고속 이동 환경에서의 핸드오버 결정 방법 및 핸드오버 결정 장치 Download PDF

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조형준
신성진
임고은
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

고속 이동 환경에서 요구되는 데이터 전송률과 핸드오버 성공률을 만족시킬 수 있는 핸드오버 결정 방법 및 핸드오버 결정 장치가 개시된다. 개시된 고속 이동 환경에서의 핸드오버 방법은 이동 단말로부터 서빙 셀 및 타겟 셀의 RSRP값을 수신하는 단계; 상기 타겟 셀의 제1RSRP값에 기반한 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상인 경우, 핸드오버를 트리거하는 단계; 및 상기 핸드오버가 트리거된 이후, 상기 RSRP값 및 상기 임계값을 이용하여, 상기 타겟 셀로 핸드오버를 수행하는 단계를 포함한다.

Description

고속 이동 환경에서의 핸드오버 결정 방법 및 핸드오버 결정 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING HANDOVER IN HIGH-SPEED MOBILE ENVIRONMENT}
본 발명은 고속 이동 환경에서의 핸드오버 결정 방법 및 핸드오버 결정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속 이동 환경에서 요구되는 데이터 전송률과 핸드오버 성공률을 만족시킬 수 있는 핸드오버 결정 방법 및 핸드오버 결정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 무선 통신 시스템에서 이동 단말은 현재 서비스를 제공받고 있는 서빙 기지국에서 다른 타겟 기지국으로 핸드오버할 수 있다.
이동 단말이 정지해있거나 저속으로 이동할 경우에는 서빙 기지국에 대한 신호 감쇄가 크지 않기 때문에, 핸드오버에 큰 제약이 없지만, 100km 이상의 고속으로 이동할 때, 서빙 기지국에 대한 신호 감쇄가 커지고 결국, 데이터 전송률과 핸드오버 성공률이 낮아지는 문제가 발생한다.
따라서, 고속 이동 환경에서 요구되는 데이터 전송률과 핸드오버 성공률을 만족시킬 수 있는 핸드오버 결정 방법에 대한 연구가 필요하다.
관련 선행문헌으로 대한민국 공개특허 제2013-0033797호가 있다.
본 발명은 고속 이동 환경에서, 요구되는 데이터 전송률과 핸드오버 성공률을 만족시킬 수 있는 핸드오버 결정 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고속 이동 환경에서의 핸드오버 방법에 있어서, 이동 단말로부터 서빙 셀 및 타겟 셀의 RSRP값을 수신하는 단계; 상기 타겟 셀의 제1RSRP값에 기반한 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상인 경우, 핸드오버를 트리거하는 단계; 및 상기 핸드오버가 트리거된 이후, 상기 RSRP값 및 상기 임계값을 이용하여, 상기 타겟 셀로 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하는 핸드오버 방법을 제공한다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고속 이동 환경에서의 핸드오버 방법에 있어서, 이동 단말로부터 서빙 셀 및 타겟 셀의 RSRP값을 주기적으로 수신하는 단계; 상기 타겟 셀의 제1RSRP값에 기반한 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상인 경우, 핸드오버를 트리거하는 단계; 상기 핸드오버가 트리거된 이후, 제1RSRP값을 이용하여 핸드오버 종료 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 상기 판단 결과에 따라, 상기 서빙 셀의 제2RSRP값에 기반한 제2핸드오버 결정값보다 상기 제1핸드오버 결정값이 큰지 여부를 판단하여 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하는 핸드오버 방법을 제공한다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 고속 이동 환경에서의 핸드오버 결정 장치에 있어서, 이동 단말로부터 서빙 셀 및 타겟 셀의 RSRP값을 수신하며, 상기 타겟 셀로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 인터페이스부; 상기 타겟 셀의 제1RSRP값에 기반한 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상인 경우, 핸드오버를 트리거하는 핸드오버 트리거부; 및 상기 핸드오버가 트리거된 이후, 상기 RSRP값 및 상기 임계값을 이용하여, 상기 타겟 셀로의 핸드오버를 결정하는 핸드오버 판단부를 포함하는 핸드오버 결정 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 이동 단말이 고속으로 이동할 경우 서빙 셀에 대한 신호 세기가 매우 작아지기 전에 핸드오버가 수행될 수 있으므로 핸드오버 성공률 및 쓰루풋이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 LTE 시스템에서의 핸드오버를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 이동 단말이 저속 및 고속 이동하는 경우 서빙 셀 및 타겟 셀의 신호 세기에 따른 핸드오버 조건을 도시하고 있다.
도 3은 이동 단말이 저속 및 고속 이동하는 경우에 측정된 서빙 셀 및 타겟 셀의 신호 세기를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 이동 환경에서의 핸드오버 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 저속 이동 환경에서 본 발명에 따른 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 고속 이동 환경에서 본 발명에 따른 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 이동 환경에서의 핸드오버 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 도 7의 흐름도에 대한 의사 코드(pseudo code)를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 이동 환경에서의 핸드오버 결정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 핸드오버 실패 확률의 시뮬레이션 분석 결과를 도시하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 명세서에서 이동 통신 시스템의 기지국은, 일반적으로 이동 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
또한 본 명세서에서 이동 통신 시스템의 이동 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 고속 열차, 고속으로 이동하는 자동차 등과 같은 이동 통신을 지원하는 고속 이동체뿐만 아니라, 이러한 고속 이동체에서 사용자가 조작하는 이동 통신 단말을 포함한다.
최근, 고속 철도를 위한 철도 제어 무선 통신 프로토콜인 LTE-R 통신 네트워크가 개발되어 시범 운영중에 있는 등, 고속 이동체를 위한 무선 통신 시스템에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 발명은 이러한 고속 이동 환경에서, 요구되는 데이터 전송률과 핸드오버 성공률을 만족시킬 수 있는 핸드오버 결정 방법 및 장치를 제안한다.
이하에서는 먼저 LTE 시스템의 핸드오버 과정에 대해 설명한 후, 본 발명에 따른 핸드오버 결정 방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 LTE 시스템에서의 핸드오버를 설명하기 위한 도면이다.
LTE 네트워크는 LTE 부분(엔티티)과 EPC 부분(엔티티)으로 나누어 진다. LTE 부분은 무선 접속망(E-UTRAN) 관련 기술을 다루고, EPC 부분은 코어 망 관련 기술을 다룬다. LTE-R과 같은, LTE 네트워크 참조 모델 역시 LTE 엔티티들과 EPC 엔티티들로 구성되어 있다. 각각의 엔터티들에 대한 설명은 [표 1]과 같다.
분류 엔터티명 설명
LTE
엔티티		 UE eNB와 LTE-Uu 무선 인터페이스를 통해 연결되는 사용자의 기기이다.
eNB 무선 인터페이스를 사용자에게 제공하고, 무선 자원 관리(RRM) 기능을 제공한다. 일반적인 기지국을 의미한다.
EPC
엔티티		 S-GW eNB 간의 핸드오버 및 3GPP 시스템 간 핸드오버시 anchoring point로 동작하고, E-UTRAN과 EPC의 종단점이다.
P-GW UE를 외부 PDN망과 연결해주는 역할을 한다. UE에게 IP주소를 할당한다. 3GPP와 non-3GPP 간 핸드오버시 mobility anchoring point로 동작한다.
MME 사용자 인증 및 프로필 다운로드를 위해서 HSS와 통신하고, UE에게 EPS 이동성 관리(EMM), EPS Session 관리(ESM)기능을 제공한다.
핸드오버 절차 시 EPC의 개입의 유무에 따라 핸드오버가 분류될 수 있다.
X2 핸드오버는 서빙 셀, 즉 서빙 기지국과 이동 단말이 핸드오버할 타겟 셀 즉, 타겟 기지국 사이에 X2 인터페이스가 존재하는 경우 수행되는 핸드오버이다. 기지국 간의 인터페이스를 X2 인터페이스라고 한다. MME의 개입 없이 서빙 기지국과 타겟 기지국이 서로 통신하며 핸드오버가 진행된다.
S1 핸드오버는 기지국 간의 X2 인터페이스 연결이 없거나 또는 X2 인터페이스가 존재하여도 허가 문제로 핸드오버를 위해 사용할 수 없는 경우, 기지국 간 X2 연결을 이용한 핸드오버 준비 과정이 실패한 경우에 이루어지는 핸드오버이다. 서빙 기지국은 핸드오버 제어를 위해서 MME를 거쳐 타겟 기지국과 통신한다.
또한 LTE 시스템의 핸드오버 과정은 핸드오버 결정(HO Decision) 단계와 핸드오버 수행(HO Operation) 단계로 구분된다.
핸드오버 결정 단계는, 이동 단말이 기지국들로부터 수신하는 신호 세기 값인 RSRP(Reference Signal Received Power)값을 기반으로 수행된다. 이동 단말은 RSRP값을 측정하고, 측정된 RSRP값이 포함된 측정 메시지(Measurement Report)를 서빙 기지국으로 전송(S110)한다. 서빙 기지국은 RSRP값이 핸드오버 이벤트 조건에 부합하면 핸드오버를 결정한다.
핸드오버 수행 단계에서, 서빙 기지국은 핸드오버 요청 메시지(Handover Request)를 타겟 기지국으로 전송(S120)하고, 타겟 기지국은 서빙 기지국으로 응답 메시지(Handover Request ACK)를 전송(S130)한다. 3GPP 표준의 핸드오버 절차에 따라 핸드오버 딜레이(HO Delay) 및 Handover Interruption Time (HIT)가 발생한다.
도 2 및 도 3은 LTE 시스템에서, 이동 단말이 고속 이동하면서 핸드오버하는 경우에 발생하는 문제점을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2는 이동 단말이 저속 및 고속 이동하는 경우 서빙 셀 및 타겟 셀의 신호 세기에 따른 핸드오버 조건을 도시하고 있으며, 도 3은 이동 단말이 저속 및 고속 이동하는 경우에 측정된 서빙 셀 및 타겟 셀의 신호 세기를 도시하고 있다.
핸드오버 수행 단계에서는 서빙 기지국이 핸드오버를 결정하고 데이터 포워딩 또한 서빙 기지국과 타겟 기지국간에 이루어지기 때문에, 고속 이동 환경에 따른 영향이 적다.
반면, 핸드오버 결정 단계는 이동 단말과 기지국간의 패킷 교환을 기반으로 하기 때문에, 채널 상태에 영향을 많이 받는다. 따라서 고속 이동 환경, 특히, 고속으로 이동하며 주변 지형 지물의 변화가 급격하게 이루어지는 고속 철도의 통신 환경에서는, 고속 이동 환경을 고려한 핸드오버 결정이 필요하다.
도 2 및 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 현재 상용 LTE 네트워크에서 가장 많이 사용되고 있는 핸드오버 결정 이벤트인 A3 이벤트에서는, 타겟 기지국의 RSRP 값(Mn+Ocn)이 서빙 기지국의 RSRP값과 핸드오프 마진값과 오프셋값을 합한 값(Ms+Hys+Off) 이상이 되는 지점(Event A3 trigger point)에서, 핸드오버가 트리거된다. 그리고 트리거된 이후 TTT(Time-to-Trigger) 시간동안 핸드오버 종료 조건(Leaving Condition)이 유지되는 경우, Handover Operation Point(HOP)에서 핸드오버가 수행된다.
상용 LTE 망에서는 핑퐁 효과(Ping-pong effect)를 고려하여 TTT값이 비교적 크게 설정되는데, 문제는 저속 이동 환경과 비교하여 고속 이동 환경에서 서빙 셀의 신호 세기가 급격히 감쇠된다는 것이다. 따라서 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 저속 이동 환경에서는 TTT 시간 동안 서빙 셀의 신호(Ms) 세기가, 요구되는 데이터 전송률과 핸드오버 성공률을 만족시키는 임계값(Rmin)이하로 떨어지지 않지만, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 고속 이동 환경에서는 TTT 시간 이전에 서빙 셀의 신호(Ms) 세기가, 임계값(Rmin)이하로 떨어지는 상황이 발생한다. 즉, 고속 이동 환경에서는 핸드오버 수행 전에 서빙 셀의 신호 세기가 약화되어, 핸드오버 성공률이 낮아지고 쓰루풋이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
도 3을 참조하여 다시 설명하면, 고속 철도가 100 km/h 미만 이동 시의 서빙 셀(SeNB)의 신호 세기 변화는 -58.25 dB에서 -49 dB로 핸드오버 전 후의 신호 세기 차이가 9.25 dB밖에 발생하지 않는다. 반면, 고속 철도가 300 km/h의 고속 이동시에는 서빙 셀(SeNB)의 신호 세기 변화가 -77.375 dB에서 -45.25 dB로 핸드오버 전 후의 신호 세기 차이가 32.125 dB이다. 300 km/h 이동 시에는, 늦은 핸드오버로 인해 핸드오버 수행 이전에 서빙 셀(SeNB)의 신호 세기가 -77 dB 이하로 떨어지게 되는데, 이는 높은 에러율로 인한 핸드오버 성공률 저하 및 쓰루풋(Throughput) 저하를 유발한다.
이에 본 발명은 고속 이동 환경에서도 높은 데이터 전송률과 핸드오버 성공률을 보장할 수 있는 핸드오버 결정 방법 및 장치를 제안한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 이동 환경에서의 핸드오버 방법을 나타내는 흐름도로서, 서빙 기지국의 핸드오버 방법이 일실시예로서 설명된다. 도 5는 저속 이동 환경에서 본 발명에 따른 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 고속 이동 환경에서 본 발명에 따른 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 핸드오버 방법은 LTE 등과 같은 이동 통신 시스템을 기반으로 한다. 또한 본 발명은 LTE-R과 같은 고속 철도 무선 통신망에 적용될 수 있으며, 이 경우 무선 단말은 고속 철도일 수 있다. 그리고 도 4에서는 기지국 사이에 X2 인터페이스가 형성된 환경에서의 핸드오버 방법이 일실시예로서 설명된다.
본 발명에 따른 서빙 기지국은 이동 단말로부터 서빙 셀 및 타겟 셀의 RSRP값을 수신(S410)한다. 이동 단말은 서빙 기지국 및 타겟 기지국으로부터 수신된 신호로부터 RSRP값을 측정하여 서빙 기지국으로 제공할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이동 단말의 이동에 따라서 이동 단말과 서빙 기지국의 거리는 멀어지고 이동 단말과 타겟 기지국의 거리는 가까워지므로 서빙 셀의 RSRP값(Ms)은 감소하며 타겟 셀의 RSRP값(Mn)은 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그리고 이동 단말이 고속으로 이동하는 경우 RSRP값의 증가 속도와 감소 속도가, 저속 이동의 경우와 비교하여 훨씬 빠름을 알 수 있다.
서빙 기지국은 타겟 셀의 제1RSRP값, 서빙 셀의 제2RSRP값 중에서, 타겟 셀의 제1RSRP값에 기반한 제1핸드오버 결정값이 임계값(RTrig) 이상인 경우, 핸드오버를 트리거(S420)한다. 이 때, 제1핸드오버 결정값은 제1RSRP값(Mn), 타겟 셀에 대한 오프셋값(OffT) 및 핸드오버 마진값(Hys)을 더한 값일 수 있다. 오프셋값은 실시예에 따라서 다양하게 설정될 수 있으며, 핸드오버 마진값(Hys)은 지원하는 표준 스펙에 따라 결정될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 서빙 기지국은 제1핸드오버 결정값이 임계값(RTrig) 이상인 지점(510, 610)에서 핸드오버를 트리거한다.
서빙 기지국은 핸드오버가 트리거된 이후, RSRP값 및 임계값(RTrig)을 이용하여, 타겟 셀로 핸드오버를 수행(S430)한다. 보다 구체적으로 2가지 조건 중 하나만 만족하면 타겟 셀로의 핸드오버를 결정하고, 타겟 셀로 핸드오버를 수행한다.
먼저, 서빙 기지국은 제1RSRP값(Mn) 및 타겟 셀에 대한 오프셋값(OffT)을 더한 값에서 핸드오버 마진값(Hys)을 뺀 값이 기 설정된 시간동안 유지되는 경우, 타겟셀로 핸드오버를 수행한다. 즉, 서빙 기지국은 핸드오버 종료 조건(Leaving Condition)이 기 설정된 시간동안 유지되지 않는 경우, 타겟셀로 핸드오버를 수행한다. 여기서, 기 설정된 시간은 TTT 시간일 수 있으며, 실시예에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.
이동 단말이 저속으로 이동하는 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, TTT 시간 이후가 되는 지점(520)에서 핸드오버가 결정되고 수행되지만, 도 6과 같은 고속 이동 환경에서는 서빙 셀에 대한 RSRP값이 급격히 감소하고, 이 경우 전술된 바와 같이, 핸드오버 성공률 및 쓰루풋이 감소하므로, 본 발명에 따른 서빙 기지국은 서빙 셀의 제2RSRP값에 기반한 제2핸드오버 결정값보다 제1핸드오버 결정값이 큰 경우, 핸드오버 종료 조건이 기 설정된 시간(TTT)동안 유지되지 않더라도 타겟 셀로 핸드오버를 수행한다.
여기서, 제2핸드오버 결정값은 일실시예로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2RSRP값(Ms) 및 서빙 셀에 대한 오프셋값(Offs)을 더한 값일 수 있다. 즉, 서빙 기지국은 제1핸드오버 결정값이 제2핸드오버 결정값보다 큰 지점(620)에서 타겟 셀로의 핸드오버를 결정하고 타겟 셀로 핸드오버를 수행할 수 있다.
결국, 본 발명에 따르면, 이동 단말이 고속으로 이동할 경우 서빙 셀에 대한 신호 세기가 매우 작아지기 전에 핸드오버가 수행될 수 있으므로 핸드오버 성공률 및 쓰루풋이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고속 이동 환경에서의 핸드오버 방법을 나타내는 흐름도로서, 서빙 기지국의 핸드오버 방법이 일실시예로서 설명된다. 도 8은 도 7의 흐름도에 대한 의사 코드(pseudo code)를 나타낸다.
본 발명에 따른 서빙 기지국은 이동 단말로부터 서빙 셀 및 타겟 셀의 RSRP값을 주기적으로 수신(S710)한다. RSRP값은 측정 메시지(Measurement Report)에 포함되어 송수신될 수 있다.
타겟 셀의 제1RSRP값에 기반한 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상인 경우, 핸드오버를 트리거한다. 보다 구체적으로, 서빙 기지국은 핸드오버가 트리거되지 않았고(Trigger=0), 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상(Mn + OffT + Hys > RTrig)인지 여부를 판단(S720)하여, 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상인 경우 핸드오버를 트리거한다. 그리고 측정 메시지 수신을 카운트하기 위한 변수(MRCount)값을 초기화(MRCount=0, S730) 한다.
서빙 기지국은 핸드오버가 트리거된 이후, 제1RSRP값을 이용하여 핸드오버 종료 조건을 만족하는지 판단한다. 보다 구체적으로, 서빙 기지국은 제1RSRP값 및 타겟 셀에 대한 오프셋값을 더한 값에서 핸드오버 마진값을 뺀 값과, 임계값을 비교(S740)한다.
서빙 기지국은 판단 결과에 따라, 서빙 셀의 제2RSRP값에 기반한 제2핸드오버 결정값보다 제1핸드오버 결정값이 큰지 여부를 판단하여 핸드오버를 수행한다.
보다 구체적으로 서빙 기지국은 단계 S740의 비교 판단 결과, 핸드오버 종료 조건(Mn + OffT - Hys < RTrig)을 만족하는 경우, 핸드오버를 취소(Trigger = 0, S750)한다. 그리고 핸드오버 종료 조건을 만족하지 않는 경우, 제2핸드오버 결정값보다 제1핸드오버 결정값이 큰지 여부(Mn + OffT + Hys > Ms + OffS)를 판단(S760)하고, 제2핸드오버 결정값보다 제1핸드오버 결정값이 큰 경우 핸드오버를 결정하여 핸드오버를 수행(S770)한다.
서빙 기지국은 단계 S760의 판단 결과, 2핸드오버 결정값보다 제1핸드오버 결정값이 작은 경우, 카운팅 변수(MRCount)값을 증가(S780)시키고, 카운팅 변수(MRCount)값이 기 설정된 시간(TTT)이상인지 여부를 판단(S790)하여 핸드오버를 결정 및 수행한다. 즉, 서빙 기지국은 핸드오버 종료 조건이 기 설정된 시간동안 만족되지 않을 때 타겟 셀로 핸드오버를 수행한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 이동 환경에서의 핸드오버 결정 장치를 설명하기 위한 도면이다. 핸드오버 결정 장치는 전술된 서빙 기지국일 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 핸드오버 결정 장치는 인터페이스부(910), 핸드오버 트리거부(920) 및 핸드오버 판단부(930)를 포함한다.
인터페이스부(910)는 이동 단말로부터 서빙 셀 및 타겟 셀의 RSRP값을 수신한다. 그리고 핸드오버 판단부(930)에서 핸드오버가 결정된 경우, 타겟 셀로 핸드오버 요청 메시지를 전송한다.
핸드오버 트리거부(920)는 타겟 셀의 제1RSRP값에 기반한 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상인 경우, 핸드오버를 트리거한다. 제1핸드오버 결정값은 제1RSRP값(Mn), 타겟 셀에 대한 오프셋값(OffT) 및 핸드오버 마진값(Hys)을 더한 값일 수 있다.
핸드오버 판단부(930)는 핸드오버가 트리거된 이후, RSRP값 및 임계값을 이용하여, 타겟 셀로의 핸드오버를 결정한다.
핸드오버 판단부(930)는 보다 구체적으로 핸드오버 종료 조건 판단부(931), 핸드오버 수행 조건 판단부(932) 및 TTT 만료 판단부(933)를 포함한다.
핸드오버 종료 조건 판단부(931)는 제1RSRP값 및 타겟 셀에 대한 오프셋값을 더한 값에서 핸드오버 마진값을 뺀 값과, 임계값을 비교하여 핸드오버 종료 조건을 판단할 수 있다. 핸드오버 종료 조건이 만족될 경우, 타겟 셀로의 핸드오버는 취소된다.
핸드오버 수행 조건 판단부(932)는 제2핸드오버 결정값보다 제1핸드오버 결정값이 큰지 여부를 비교하여 핸드오버 수행 조건을 판단할 수 있다. 핸드오버 수행 조건이 만족될 경우, 핸드오버 수행 조건 판단부(932)는 타겟 셀로의 핸드오버를 결정한다. 제2핸드오버 결정값은 제2RSRP값(Ms) 및 서빙 셀에 대한 오프셋값(Offs)을 더한 값일 수 있다.
TTT 만료 판단부(933)는 핸드오버 종료 조건이 기 설정된 시간동안 유지되는지를 판단한다. 핸드오버 종료 조건이 기 설정된 시간(TTT)동안 유지되는 경우, TTT 만료 판단부(933)는 타겟 셀로의 핸드오버를 결정한다.
도 10은 본 발명에 따른 핸드오버 실패 확률의 시뮬레이션 분석 결과를 도시하는 도면으로서, A3 이벤트 및 A4 이벤트에 따른 핸드오버 실패 확률의 시뮬레이션 분석 결과가 함께 도시된다.
도 10의 시뮬레이션은 캐리어 주파수가 700MHz, 기지국 안테나 높이가 30m, 고속 열차의 안테나 높이는 5m, 기지국 사이의 거리가 1000m, 기지국과 철도 사이의 거리가 10m, 기지국의 전송 파워가 84dBm, TTT가 1280ms, 오프셋값 3dB, A4 이벤트 및 본 발명에서 이용되는 임계치(RTrig)가 -45 dBm인 조건에서의 수행되었다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 핸드오버 실패 확률(H2)이 A3 이벤트 및 A4 이벤트에 따른 핸드오버 실패 확률보다 현저히 낮으며, 고속 철도가 300Km이상 고속으로 이동하는 환경에서도 본 발명에 따른 핸드오버 실패 확률이 현저히 낮음을 확인할 수 있다.
ETSI에서 요구하는 LTE 핸드오버 실패 확률은 0.5%이하로서, 본 발명에 따른 핸드오버 결정 방법만이 ETSI의 요구조건을 만족할 수 있다.
앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 고속 이동 환경에서의 핸드오버 방법에 있어서,
    이동 단말로부터 서빙 셀 및 타겟 셀의 RSRP값을 수신하는 단계;
    상기 타겟 셀의 제1RSRP값에 기반한 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상인 경우, 핸드오버를 트리거하는 단계; 및
    상기 핸드오버가 트리거된 이후, 상기 RSRP값 및 상기 임계값을 이용하여, 상기 타겟 셀로 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 핸드오버를 수행하는 단계는
    상기 제1RSRP값 및 상기 타겟 셀에 대한 오프셋값을 더한 값에서 핸드오버 마진값을 뺀 값이 기 설정된 시간동안 유지되는 경우, 상기 타겟셀로 핸드오버를 수행하는
    핸드오버 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 핸드오버를 수행하는 단계는
    상기 서빙 셀의 제2RSRP값에 기반한 제2핸드오버 결정값보다 상기 제1핸드오버 결정값이 큰 경우, 상기 타겟 셀로 핸드오버를 수행하는
    핸드오버 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2핸드오버 결정값은
    상기 제2RSRP값 및 상기 서빙 셀에 대한 오프셋값을 더한 값인
    핸드오버 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1핸드오버 결정값은
    상기 제1RSRP값, 상기 타겟 셀에 대한 오프셋값 및 핸드오버 마진값을 더한 값인
    핸드오버 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 이동 단말은
    고속 철도인
    핸드오버 방법.
  7. 고속 이동 환경에서의 핸드오버 방법에 있어서,
    이동 단말로부터 서빙 셀 및 타겟 셀의 RSRP값을 주기적으로 수신하는 단계;
    상기 타겟 셀의 제1RSRP값에 기반한 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상인 경우, 핸드오버를 트리거하는 단계;
    상기 핸드오버가 트리거된 이후, 제1RSRP값을 이용하여 핸드오버 종료 조건을 만족하는지 판단하는 단계;
    상기 판단 결과에 따라, 상기 서빙 셀의 제2RSRP값에 기반한 제2핸드오버 결정값보다 상기 제1핸드오버 결정값이 큰지 여부를 판단하여 핸드오버를 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 제2핸드오버 결정값은
    상기 제2RSRP값 및 상기 서빙 셀에 대한 오프셋값을 더한 값인
    핸드오버 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제2핸드오버 결정값이 상기 제1핸드오버 결정값보다 작은 경우, 상기 핸드오버 종료 조건이 기 설정된 시간동안 만족되지 않을 때 상기 타겟 셀로 핸드오버를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 핸드오버 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제1핸드오버 결정값은
    상기 제1RSRP값, 상기 타겟 셀에 대한 오프셋값 및 핸드오버 마진값을 더한 값인
    핸드오버 방법.
  10. 삭제
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 핸드오버 종료 조건을 만족하는지 판단하는 단계는
    상기 제1RSRP값 및 상기 타겟 셀에 대한 오프셋값을 더한 값에서 핸드오버 마진값을 뺀 값과, 상기 임계값을 비교하여 상기 핸드오버 종료 조건을 만족하는지 판단하는
    핸드오버 방법.
  12. 고속 이동 환경에서의 핸드오버 결정 장치에 있어서,
    이동 단말로부터 서빙 셀 및 타겟 셀의 RSRP값을 수신하며, 상기 타겟 셀로 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 인터페이스부;
    상기 타겟 셀의 제1RSRP값에 기반한 제1핸드오버 결정값이 임계값 이상인 경우, 핸드오버를 트리거하는 핸드오버 트리거부; 및
    상기 핸드오버가 트리거된 이후, 상기 RSRP값 및 상기 임계값을 이용하여, 상기 타겟 셀로의 핸드오버를 결정하는 핸드오버 판단부를 포함하며,
    상기 제1핸드오버 결정값은
    상기 제1RSRP값, 상기 타겟 셀에 대한 오프셋값 및 핸드오버 마진값을 더한 값인
    핸드오버 결정 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11463932B2 (en) 2017-11-14 2022-10-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Device and method for performing measurement related to handover in wireless communication system

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012090357A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 日本電気株式会社 ハンドオーバ制御方法、制御装置、調整装置、及び非一時的なコンピュータ可読媒体

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