KR101867831B1 - 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라서 고정 셀(Fixed Cell)에 접속한 단말이 이동 셀(Moving Cell)로 핸드오버를 수행하는 방법은, 상기 고정 셀로부터 상기 이동 셀에 대한 측정 보고 조건을 포함하는 측정 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 이동 셀에 대한 측정 결과가 상기 측정 보고 조건을 만족하는 경우, 상기 이동 셀에 대한 측정 결과를 상기 고정 셀에 보고하는 단계; 상기 고정 셀에 대한 주 연결(Primary Connection)에 추가하여, 상기 이동 셀에 대한 부 연결(Secondary Connection)을 설정하는 단계; 및 상기 고정 셀에 대한 주 연결을 해제하고 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환함으로써, 상기 이동 셀로 핸드오버하는 단계를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR PERFORMING HANDOVER IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 단말이 이동 셀(moving cell)로 핸드오버(handover)를 수행하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

최근, 다양한 형태의 스몰 셀(Small Cell)들, 예컨대 피코 셀이나 펨토 셀들이 매크로 셀과 연동하는 형태로 무선 접속망 구조가 변화하고 있다. Cell 구조를 다계층화 함으로써 데이터 전송률과 QoE를 향상시킬 수 있다. 3GPP에서는 스몰 셀 개선을 위해 낮은 전력 노드들을 사용하는 Indoor/Outdoor 시나리오들이 논의되고 있으며, 이는 3GPP TR 36.932에 기술되어 있다. 또한, 매크로 셀과 스몰 셀에 대한 동시 연결성(Dual Connectivity)이 논의되고 있다. 이와 같이 장래의 무선통신 환경에서는 많은 스몰 셀들이 사용됨에 따라 단말과 셀의 물리적으로 더 가까이 위치하게 될 것으로 예견된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단말이 이동 셀로 효율적으로 핸드오버를 수행하는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 본 발명의 실시예들로부터 유추될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 고정 셀(Fixed Cell)에 접속한 단말이 이동 셀(Moving Cell)로 핸드오버를 수행하는 방법은, 상기 고정 셀로부터 상기 이동 셀에 대한 측정 보고 조건을 포함하는 측정 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 이동 셀에 대한 측정 결과가 상기 측정 보고 조건을 만족하는 경우, 상기 이동 셀에 대한 측정 결과를 상기 고정 셀에 보고하는 단계; 상기 고정 셀에 대한 주 연결(Primary Connection)에 추가하여, 상기 이동 셀에 대한 부 연결(Secondary Connection)을 설정하는 단계; 및 상기 고정 셀에 대한 주 연결을 해제하고 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환함으로써, 상기 이동 셀로 핸드오버하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 측면에 따른 고정 셀(Fixed Cell)로부터 이동 셀(Moving Cell)로 핸드오버를 수행하는 단말은, 상기 고정 셀로부터 상기 이동 셀에 대한 측정 보고 조건을 포함하는 측정 설정 정보를 수신하는 수신기; 상기 이동 셀에 대한 측정 결과가 상기 측정 보고 조건을 만족하는 경우, 상기 이동 셀에 대한 측정 결과를 상기 고정 셀에 보고하는 송신기; 및 상기 고정 셀에 대한 주 연결(Primary Connection)에 추가적으로 상기 이동 셀에 대한 부 연결(Secondary Connection)을 설정하고, 상기 고정 셀에 대한 주 연결을 해제하고 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환함으로써 상기 이동 셀로 핸드오버하는 프로세서를 포함한다.

바람직하게는 단말은 상기 이동 셀을 적어도 두 번 이상 측정하여 상기 이동 셀의 측정 결과를 보고할지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대 단말은, 제1 시점과 제2 시점에서 모두 상기 이동 셀의 신호 품질이 상기 고정 셀의 신호 품질보다 소정의 오프셋 이상 높은 경우 상기 이동 셀에 대한 측정 결과를 상기 고정 셀에 보고하는 것으로 결정할 수 있다. 또한 단말은, 제1 시점과 제2 시점에서 모두 상기 이동 셀의 신호 품질이 소정의 임계치보다 높은 경우 상기 이동 셀에 대한 측정 결과를 상기 고정 셀에 보고하는 것으로 결정할 수 있다.

보다 바람직하게 상기 측정 설정 정보는, 상기 이동 셀이 측정되는 시점들 간의 시간 간격에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 시간 간격에 대한 정보는, 상기 이동 셀의 이동 속도 및 상기 단말의 이동 속도 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.

단말은 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 상기 주 연결로 전환하기 위한 조건을 포함하는 메시지를 수신할 수 있다. 예컨대, 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 상기 주 연결로 전환하기 위한 조건은, 상기 고정 셀의 신호 품질이 제1 임계치보다 낮아지는 경우; 및 특정 시점 이후에 상기 이동 셀의 신호 품질이 제2 임계치보다 높아지는 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 측면에 따라 고정 셀(Fixed Cell)이 단말의 핸드오버를 지원하는 방법은, 상기 고정 셀에 접속한 이동 셀(moving cell)에 대한 측정 보고 조건을 포함하는 측정 설정 정보를 상기 단말에 전송하는 단계; 상기 이동 셀에 대한 측정 결과가 상기 측정 보고 조건을 만족하는 경우, 상기 이동 셀에 대한 측정 결과를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및 상기 고정 셀에 대한 주 연결(Primary Connection)에 추가하여, 상기 이동 셀에 대한 부 연결(Secondary Connection)을 설정할 것을 지시하는 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하고, 상기 RRC 연결 재설정 메시지는, 상기 단말이 상기 이동 셀로 핸드오버하기 위하여 상기 고정 셀에 대한 주 연결을 해제하고 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환하는 조건을 포함한다.

본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 단말의 핸드오버를 지원하는 고정 셀(Fixed Cell)은, 상기 고정 셀에 접속한 이동 셀(moving cell)에 대한 측정 보고 조건을 포함하는 측정 설정 정보를 상기 단말에 전송하는 송신기; 상기 이동 셀에 대한 측정 결과가 상기 측정 보고 조건을 만족하는 경우, 상기 이동 셀에 대한 측정 결과를 상기 단말로부터 수신하는 수신기; 및 상기 고정 셀에 대한 주 연결(Primary Connection)에 추가하여, 상기 이동 셀에 대한 부 연결(Secondary Connection)을 설정할 것을 지시하는 RRC 연결 재설정 메시지를 생성하는 프로세서를 포함하고, 상기 RRC 연결 재설정 메시지는, 상기 단말이 상기 이동 셀로 핸드오버하기 위하여 상기 고정 셀에 대한 주 연결을 해제하고 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환하는 조건을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 단말의 핸드오버에서 셀의 이동성이 고려됨에 따라서, 단말과는 다른 경로를 따라서 이동하는 이동 셀로 단말이 불필요하게 핸드오버를 수행하게 되는 문제를 해결할 수 있으며, 단말이 고정 셀과의 무선 연결을 유지한 상태에서 이동 셀과의 무선 연결을 수행하므로 핸드오버에서의 데이터 단절을 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 효과들이 본 발명의 실시예들로부터 유추될 수 있다.

도 1은 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다.
도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 FDD 시스템에서 PSS/SSS를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 PBCH를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 단말이 고정 셀로 핸드오버하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 단말이 셀을 측정하여 보고하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라서 단말이 이동 셀로 핸드오버하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 10는 본 발명의 다른 일 실시예에 따라서 단말이 이동 셀로 핸드오버하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 보고 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 단말과 기지국을 도시한 도면이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1를 참조하여 무선 프레임의 구조에 대하여 설명한다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임 (subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.

도 1(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. 자원 블록(Resource Block; RB)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수개의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장된 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 CP인 경우보다 적다. 확장된 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장된 CP가 사용될 수 있다.

일반 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 2개 또는 3개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

도 1(b)는 타입 2 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 해프 프레임 (half frame)으로 구성되며, 각 해프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS (Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(Guard Period; GP), UpPTS (Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다. 한편, 무선 프레임의 타입에 관계 없이 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 2는 하향링크 슬롯에서의 자원 그리드(resource grid)를 나타내는 도면이다. 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 7 개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 일반 CP(Cyclic Prefix)의 경우에는 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼을 포함하지만, 확장된 CP(extended-CP)의 경우에는 하나의 슬롯이 6 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 자원 그리드 상의 각각의 요소는 자원 요소(resource element)라 한다. 하나의 자원블록은 12×7 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록들의 NDL의 개수는 하향링크 전송 대역폭에 따른다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 3은 하향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 하나의 서브프레임 내에서 첫 번째 슬롯의 앞 부분의 최대 3 개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어 영역에 해당한다. 나머지 OFDM 심볼들은 물리하향링크공유채널(Physical Downlink Shared Chancel; PDSCH)이 할당되는 데이터 영역에 해당한다. 3GPP LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 제어 채널들에는, 예를 들어, 물리제어포맷지시자채널(Physical Control Format Indicator Channel; PCFICH), 물리하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH), 물리HARQ지시자채널(Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel; PHICH) 등이 있다. PCFICH는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내의 제어 채널 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 대한 정보를 포함한다. PHICH는 상향링크 전송의 응답으로서 HARQ ACK/NACK 신호를 포함한다. PDCCH를 통하여 전송되는 제어 정보를 하향링크제어정보(Downlink Control Information; DCI)라 한다. DCI는 상향링크 또는 하향링크 스케줄링 정보를 포함하거나 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송 전력 제어 명령을 포함한다. PDCCH는 하향링크공유채널(DL-SCH)의 자원 할당 및 전송 포맷, 상향링크공유채널(UL-SCH)의 자원 할당 정보, 페이징채널(PCH)의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 임의접속응답(Random Access Response)과 같은 상위계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내의 개별 단말에 대한 전송 전력 제어 명령의 세트, 전송 전력 제어 정보, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 포함할 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있다. 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 이상의 연속하는 제어채널요소(Control Channel Element; CCE)의 조합(aggregation)으로 전송된다. CCE는 무선 채널의 상태에 기초한 코딩 레이트로 PDCCH를 제공하기 위해 사용되는 논리 할당 단위이다. CCE는 복수개의 자원 요소 그룹에 대응한다. PDCCH의 포맷과 이용가능한 비트 수는 CCE의 개수와 CCE에 의해 제공되는 코딩 레이트 간의 상관관계에 따라서 결정된다. 기지국은 단말에게 전송되는 DCI에 따라서 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 순환잉여검사(Cyclic Redundancy Check; CRC)를 부가한다. CRC는 PDCCH의 소유자 또는 용도에 따라 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier; RNTI)라 하는 식별자로 마스킹된다. PDCCH가 특정 단말에 대한 것이면, 단말의 cell-RNTI(C-RNTI) 식별자가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, PDCCH가 페이징 메시지에 대한 것이면, 페이징 지시자 식별자(Paging Indicator Identifier; P-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. PDCCH가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(SIB))에 대한 것이면, 시스템 정보 식별자 및 시스템 정보 RNTI(SI-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 임의 접속 프리앰블의 전송에 대한 응답인 임의접속응답을 나타내기 위해, 임의접속-RNTI(RA-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 4는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 분할될 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 포함하는 물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH)이 할당된다. 데이터 영역에는 사용자 데이터를 포함하는 물리상향링크공유채널(Physical uplink shared channel; PUSCH)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서, 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)에 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 2 슬롯에 대하여 상이한 부반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍이 슬롯 경계에서 주파수-호핑(frequency-hopped)된다고 한다.

PSS(Primary synchronous signal) / SSS(Secondary Synchronous Signal)

도 5는 LTE/LTE-A 시스템에서 셀 탐색(cell search)에 사용되는 동기신호인 PSS 및 SSS을 설명하기 위한 도면이다. PSS 및 SSS를 설명하기 앞서, 셀 탐색에 대해 살펴보면, 셀 탐색은 단말이 최초로 셀에 접속하는 경우, 현재 접속되어 있는 셀에서 다른 셀로 핸드오버를 수행하는 경우 또는 셀 재 선택(Cell reselection)의 경우 등을 위해 수행하는 것으로써, 셀에 대한 주파수 및 심볼 동기 획득, 셀의 하향링크 프레임 동기 획득 및 셀 식별자(ID) 결정으로 이루어질 수 있다. 셀 식별자는 3개가 하나의 셀 그룹을 이루고, 셀 그룹은 168개가 존재할 수 있다.

셀 탐색을 위해 기지국에서는 PSS 및 SSS를 전송한다. 단말은 PSS를 검출하여 셀의 5ms 타이밍을 획득하고, 셀 그룹 내의 셀 식별자에 대해 알수 있다. 또한, 단말은 SSS를 검출하여 라디오 프레임 타이밍 및 셀 그룹을 알 수 있다.

도 5를 참조하면, PSS는 0번 및 5번 서브프레임에서 전송되며, 보다 상세하게는 0번 및 5번 서브프레임에서 첫 번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에 전송된다. 또한, SSS는 0번 및 5번 서브프레임의 첫 번째 슬롯의 마지막에서 두 번째 OFDM 심볼에서 전송된다. 즉, SSS는 PSS가 전송되기 직전의 OFDM 심볼에서 전송된다. 이러한 전송 타이밍은 FDD의 경우이며, TDD의 경우 PSS는 1번 및 6번 서브프레임의 세 번째 심볼, 즉, DwPTS에서 전송되며, SSS는 0번 및 5번 서브프레임의 마지막 심볼에서 전송된다. 즉, TDD에서 SSS는 PSS보다 3심볼 앞에서 전송된다.

PSS는 길이 63의 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스이며, 실제 전송에 있어서는 시퀀스의 양쪽 끝에 0이 패딩되어 시퀀스가 시스템 주파수 대역폭의 가운데 73개의 부반송파(DC 부반송파를 제외하면 72개의 부반송파, 즉 6RB) 상으로 전송된다. SSS는 두 개의 길이 31인 시퀀스가 주파수 인터리빙된 길이 62의 시퀀스로 이루어지며, PSS와 마찬가지로 전체 시스템 대역폭의 가운데 72개의 부반송파 상에서 전송된다.

PBCH(Physical Broadcast Channel)

도 6은 PBCH를 설명하기 위한 도면이다. PBCH는 주 정보 블록(Master Information Block, MIB)에 해당하는 시스템 정보가 전송되는 채널로써, 단말이 앞서 설명된 PSS/SSS를 통해 하향링크 동기를 획득하고 셀 식별자를 획득한 이후 시스템 정보를 획득하는데 사용된다. 여기서 MIB에는 하향링크 셀 대역폭 정보, PHICH 설정 정보, 서브프레임 번호(System Frame Number, SFN) 등이 포함될 수 있다.

MIB는 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 MIB 전송 블록이 4개의 연속된 라디오 프레임에서 각각 첫 번째 서브프레임을 통하여 전송된다. 보다 상세히 설명하면, PBCH는 4개의 연속된 라디오 프레임에서 0번 서브프레임의 두 번째 슬롯의 처음 4개의 OFDM 심볼에서 전송된다. 따라서, 하나의 MIB를 전송하는 PBCH는 40ms의 주기로 전송된다. PBCH는 주파수 축에서 전체 대역폭의 가운데 72개의 부반송파상에서 전송되는데, 이는 가장 작은 하향링크 대역폭인 6RB에 해당하는 것으로 단말이 전체 시스템 대역폭의 크기를 모르는 경우여도 문제없이 BCH를 복호할 수 있도록 하기 위함이다.

반송파 병합(Carrier Aggregation)

반송파 병합을 설명하기에 앞서 LTE-A에서 무선자원을 관리하기 위해 도입된 셀(Cell)의 개념에 대해 먼저 설명한다. 셀은 하향링크 자원과 상향링크 자원의 조합으로 이해될 수 있다. 여기서 상향링크 자원은 필수 요소는 아니며 따라서 셀은 하향링크 자원 단독 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 이루어질 수 있다. 하향링크 자원은 하향링크 구성반송파(Downlink component carrier; DL CC)로 상향링크 자원은 상향링크 구성반송파(Uplink component carrier; UL CC)로 지칭될 수 있다. DL CC 및 UL CC는 반송파 주파수(carrier frequency)로 표현될 수 있으며, 반송파 주파수는 해당 셀에서의 중심주파수(center frequency)를 의미한다.

셀은 프라이머리 주파수(primary frequency)에서 동작하는 프라이머리 셀(primary cell, PCell)과 세컨더리 주파수(secondary frequency)에서 동작하는 세컨더리 셀(secondary cell, SCell)로 분류될 수 있다. PCell과 SCell은 서빙 셀(serving cell)로 통칭될 수 있다. PCell은 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재설정 과정 또는 핸드오버 과정에서 지시된 셀이 PCell이 될 수 있다. 즉, PCell은 후술할 반송파 병합 환경에서 제어관련 중심이 되는 셀로 이해될 수 있다. 단말은 자신의 PCell에서 PUCCH를 할당 받고 전송할 수 있다. SCell은 RRC(Radio Resource Control) 연결 설정이 이루어진 이후 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 반송파 병합 환경에서 PCell을 제외한 나머지 서빙 셀을 SCell로 볼 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 반송파 병합이 설정되지 않았거나 반송파 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, PCell로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 반송파 병합이 설정된 단말의 경우, 하나 이상의 서빙 셀이 존재하고, 전체 서빙 셀에는 PCell과 전체 SCell이 포함된다. 반송파 병합을 지원하는 단말을 위해 네트워크는 초기 보안 활성화(initial security activation) 과정이 개시된 이후, 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 PCell에 부가하여 하나 이상의 SCell을 구성할 수 있다.

반송파 병합은 높은 고속 전송률에 대한 요구에 부합하기 위해 보다 넓은 대역을 사용할 수 있도록 도입된 기술이다. 반송파 병합은 반송파 주파수가 서로 다른 2개 이상의 구성반송파(component carrier, CC)들 또는 2 개 이상의 셀들의 병합(aggregation)으로 정의될 수 있다. 여기서 각 CC는 주파수 상에서 연속적일 수도 있고, 또한 비 연속적일 수도 있다

단말은 하향링크 데이터를 복수개의 DL CC를 통해 동시에 수신하고 모니터링할 수 있다. 각 DL CC와 UL CC 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. DL CC/UL CC 링크는 시스템에 고정되어 있거나 반-정적으로 구성될 수 있다. 또한, 시스템 전체 대역이 N개의 CC로 구성되더라도 특정 단말이 모니터링/수신할 수 있는 주파수 대역은 M(＜N)개의 CC로 한정될 수 있다. 캐리어 병합에 대한 다양한 파라미터는 셀 특정(cell-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 단말 특정(UE-specific) 방식으로 설정될 수 있다.

크로스-반송파 스케줄링이란, 예를 들어, 복수의 서빙 셀 중 어느 하나의 DL CC의 제어영역에 다른 DL CC의 하향링크 스케줄링 할당 정보를 모두 포함하는 것, 또는 복수의 서빙 셀 중 어느 하나의 DL CC의 제어영역에 그 DL CC와 링크되어 있는 복수의 UL CC에 대한 상향링크 스케줄링 승인 정보를 모두 포함하는 것을 의미한다.

크로스-반송파 스케줄링과 관련하여, 반송파 지시자 필드(carrier indicator field, CIF)에 대해 설명한다. CIF는 PDCCH를 통해 전송되는 DCI 포맷에 포함되거나 (예를 들어, 3 비트 크기로 정의됨) 또는 포함되지 않을 수 있으며(예를 들어, 0 비트 크기로 정의됨), 포함된 경우 크로스-반송파 스케줄링이 적용된 것을 나타낸다. 크로스-반송파 스케줄링이 적용되지 않은 경우에는 하향링크 스케줄링 할당 정보는 현재 하향링크 스케줄링 할당 정보가 전송되는 DL CC상에서 유효하다. 또한 상향링크 스케줄링 승인은 하향링크 스케줄링 할당 정보가 전송되는 DL CC 와 링크된 하나의 UL CC에 대해 유효하다.

크로스-반송파 스케줄링이 적용된 경우, CIF는 어느 하나의 DL CC에서 PDCCH를 통해 전송되는 하향링크 스케줄링 할당 정보에 관련된 CC를 지시한다. 예를 들어, DL CC A 상의 제어 영역 내 PDCCH를 통해 DL CC B 및 DL CC C에 대한 하향링크 할당 정보, 즉 PDSCH 자원에 대한 정보가 전송된다. 단말은 DL CC A를 모니터링하여 CIF를 통해 PDSCH의 자원영역 및 해당 CC를 알 수 있다.

PDCCH에 CIF가 포함되거나 또는 포함되지 않는지는 반-정적으로 설정될 수 있고, 상위 계층 시그널링에 의해서 단말-특정으로 활성화될 수 있다.

CIF가 비활성화(disabled)된 경우에, 특정 DL CC 상의 PDCCH는 해당 동일한 DL CC 상의 PDSCH 자원을 할당하고, 특정 DL CC에 링크된 UL CC 상의 PUSCH 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 기존의 PDCCH 구조와 동일한 코딩 방식, CCE 기반 자원 매핑, DCI 포맷 등이 적용될 수 있다.

한편, CIF가 활성화(enabled)되는 경우에, 특정 DL CC 상의 PDCCH는 복수개의 병합된 CC들 중에서 CIF가 지시하는 하나의 DL/UL CC 상에서의 PDSCH/PUSCH 자원을 할당할 수 있다. 이 경우, 기존의 PDCCH DCI 포맷에 CIF가 추가적으로 정의될 수 있으며, 고정된 3 비트 길이의 필드로 정의되거나, CIF 위치가 DCI 포맷 크기에 무관하게 고정될 수도 있다. 이 경우에도, 기존의 PDCCH 구조와 동일한 코딩 방식, CCE 기반 자원 매핑, DCI 포맷 등이 적용될 수 있다.

CIF가 존재하는 경우에도, 기지국은 PDCCH를 모니터링할 DL CC 세트를 할당할 수 있다. 이에 따라, 단말의 블라인드 디코딩의 부담이 감소할 수 있다. PDCCH 모니터링 CC 세트는 전체 병합된 DL CC의 일부분이고 단말은 PDCCH의 검출/디코딩을 해당 CC 세트에서만 수행할 수 있다. 즉, 단말에 대해서 PDSCH/PUSCH를 스케줄링하기 위해서, 기지국은 PDCCH를 PDCCH 모니터링 CC 세트 상에서만 전송할 수 있다. PDCCH 모니터링 DL CC 세트는 단말-특정 또는 단말 그룹-특정 또는 셀-특정으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 3 개의 DL CC가 병합되는 경우에, DL CC A 가 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정될 수 있다. CIF가 비활성화되는 경우, 각각의 DL CC 상의 PDCCH는 DL CC A에서의 PDSCH만을 스케줄링할 수 있다. 한편, CIF가 활성화되면 DL CC A 상의 PDCCH는 DL CC A는 물론 다른 DL CC에서의 PDSCH도 스케줄링할 수 있다. DL CC A가 PDCCH 모니터링 CC로 설정되는 경우에는 DL CC B 및 DL CC C 에는 PDCCH가 전송되지 않을 수 있다.

고정 셀(Fixed cell)로의 핸드오버

도 7은 단말이 고정 셀로 핸드오버하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 7에서, 네트워크 시스템은 단말, 소스 기지국(Source eNB) 및 타겟 기지국(Target eNB)을 포함할 수 있다. 이때, 소스 기지국은 단말에 스케줄링 서비스를 제공하는 서빙 기지국(또는 서빙 셀)이고, 타겟 기지국(또는 타겟 셀)은 핸드오버가 완료된 이후에 단말에 스케줄링 서비스를 제공할 기지국이다.

도 7을 참조하면, 단말은 소스 기지국으로 이웃 셀에 대한 측정결과를 포함하는 측정보고 메시지를 전송한다 (S601). 여기서 측정 보고에는 참조신호 수신 전력(Reference signal receive power, RSRP), 수신신호강도(Received signal strength indicator, RSSI), 참조신호수신품질(Reference signal received quality, RSRQ)등이 포함될 수 있다. RSRP는 하향링크 RS의 크기를 측정함으로써 얻을 수 있는 측정값이다. RSSI는 단말에서의 총 수신 전력 값으로, 인접한 셀들로부터의 간섭 및 노이즈 전력 등을 포함하는 측정값이다. RSRQ는 N*RSRP/RSSI에 기반하여 획득되는 값이며, 이때 N은 RSSI 측정 시 대역폭의 RB 개수이다.

측정보고는 다음과 같은 이벤트 기반 측정보고 판정에 의해 그 전송이 결정될 수 있다. 측정보고 판정을 위한 이벤트에는 i) 서빙 셀(serving cell)에 대한 측정값이 절대 임계값보다 큰 경우(Serving cell becomes better than absolute threshold), ii) 서빙 셀에 대한 측정값이 절대 임계값보다 작아지는 경우(Serving cell becomes worse than absolute threshold), iii) 이웃 셀(neighboring)에 대한 측정값이 서빙 셀의 측정값보다 오프셋 값만큼 커지는 경우(Neighboring cell becomes better than an offset relative to the serving cell), iv) 이웃 셀에 대한 측정값이 절대 임계값보다 커지는 경우(Neighboring cell becomes better than absolute threshold), 및 v) 서빙 셀에 대한 측정값이 절대 임계값보다 작아지며, 이웃 셀에 대한 측정값이 또 다른 절대 임계값보다 커지는 경우(Serving cell becomes worse than one absolute threshold and Neighboring cell becomes better than another absolute threshold) 중 적어도 하나의 이벤트가 포함될 수 있고, 이에 한정되지 않는다. 여기서 측정값은 앞서 언급된 RSRP 등일 수 있다. 캐리어 어그리게이션 환경에서 서빙 셀은 이벤트에 따라서 PCell 또는 SCell을 의미할 수 있다.

소스 기지국은 단말이 핸드오버를 수행할지 여부 및 단말이 핸드오버할 타겟 기지국을 결정할 수 있다(S603).

소스 기지국은 핸드오버를 수행하기 위해 타겟 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송할 수 있다 (S605). 예컨대, 소스 기지국은 타겟 기지국으로 단말의 무선자원제어(Radio Resource Control, RRC) 컨텍스트 정보를 제공한다.

타겟 기지국은 RRC 컨텍스트 정보를 바탕으로 단말의 핸드오버 승인 여부를 결정한다(S607).

단말의 핸드오버가 승인된 경우 타겟 기지국은 HO 요청확인(HO request Acknowledge) 메시지를 소스 기지국으로 전송한다 (S609).

HO 요청확인 메시지를 수신한 소스 기지국은 HO 과정의 수행을 지시하기 위해 RRC 연결 재설정 메시지를 단말에 전송한다 (S611). RRC 연결 재설정 메시지는 타겟 기지국에서 서브되는 단말들에게 공통으로 적용되는 무선자원 설정 정보, 보안 설정, 셀 식별자(C-RNTI) 등을 포함할 수 있다. 예컨대, RRC 연결 재설정 메세지는, Measurement Configuration IE(information element), Mobility Control IE, Radio Resource Configuration IE (e.g. 타겟 기지국의 RBs, MAC Configuration, 그리고 Physical Channel Configuration, 타겟 기지국의 system information을 포함하는 SIB) 및 Security Configuration IE 중 적어도 하나의 IE를 포함할 수 있다.

표 1은 RRC 연결 재설정 메시지를 예시한다.

표 2는 RRC 연결 재설정 메시지에 포함된 Mobility Control IE에서 발췌된 일부를 예시한다.

[표 2]

표 3는 Mobility Control IE 내의 radioResourceConfigCommon IE에서 발췌된 일부 예시한다.

[표 3]

표 4은 Mobility Control IE 내의 RACH-ConfigDedicated IE를 예시한다.

[표 4]

RRC 연결 재설정 메시지를 수신한 단말은 기존 셀(즉, 소스 기지국)로부터 분리(detach)되고, 새로운 셀(즉, 타겟 기지국)과 동기를 맞추는 과정을 수행할 수 있다 (S613).

소스 기지국은 단말이 어느 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행할 것을 알고 있으므로, 타겟 기지국으로 단말에게 전송할 저장된 패킷을 전달한다 (S615).

소스 기지국은 버퍼된 데이터 또는 패킷을 타겟 기지국으로 전달하기 위해, 먼저 시퀀스 번호(SN: Sequence Number) 상태 전달 메시지를 타겟 기지국으로 전송한다 (S617).

한편, RRC 연결 재설정 메시지를 수신한 단말은 타겟 기지국으로 비 경쟁 기반의 임의접속 절차를 개시한다. 예컨대, 단말은 타겟 기지국에 임의접속 프리엠블을 전송한다 (S619). 단말은 핸드오버 명령(Handover Command)을 통해 지시된 랜덤 액세스 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH(Physical RACH) 자원을 선택하여 전송한다. 타겟 기지국은 임의접속 프리엠블에 대한 응답으로 MAC(Medium Access Control) 메시지 또는 RRC 메시지를 통해 상향링크 자원할당 정보 및 상향링크 동기를 위해 타이밍 어드밴스(TA: Timing Advance) 정보를 단말에 전송한다 (S621).

단말은 상향링크 자원할당 정보 및 TA 정보를 기반으로 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 타겟 기지국에 전송한다 (S623).

만약, 타겟 기지국이 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 단말로부터 수신하면, 타겟 기지국은 단말과 관련된 정보의 제거를 요청하는 UE 컨텍스트 해제 메시지를 전송한다 (S625).

UE 컨텍스트 해제 메시지를 수신한 서빙 기지국은 단말에 대한 자원을 해제하고 핸드오버 과정을 완료한다 (S627).

상술된 단말의 핸드오버 절차는 크게 핸드오버 준비(Preparation), 핸드오버 실행(Execution) 및 핸드오버 완료(Completion) 절차로 구분되고, 핸드오버 실행 절차에서 가장 많은 시간이 소요된다. 핸드오버 실행 시간(Execution Time)은, 소스 기지국으부터 단말이 RRC 연결 재설정 메시지를 수신(S611)한 이후부터 타겟 기지국이 단말로부터 핸드오버 연결 재설정 완료 메세지를 수신(S623)할 때까지의 시간을 의미한다. 핸드오버 실행 절차에서 단말이 RRC 연결 재설정 메시지를 처리하는 동안, 단말은 소스 기지국과의 연결을 끊고, 소스 기지국으로부터의 데이터 수신을 중단한다. 단말이 타겟 기지국으로 동기화를 수행하고, 연결을 설정하기 전에 소스 기지국은 타겟 기지국으로 단말의 하향링크 데이터를 포워딩한다. 이와 같은 데이터 포워딩은 무선 자원을 재설정하는 절차보다 신속하게 수행된다. 따라서, 타겟 기지국으로 포워딩된 데이터는 UE가 타겟 기지국에서 데이터를 수신할 준비가 되기까지는, 타겟 기지국의 버퍼에 저장되어 단말로 전송되기를 대기한다.

이처럼, RRC 연결 재설정 메시지를 수신한 단말이 소스 기지국과 분리 절차를 수행한 이후부터 타겟 기지국과의 동기화를 통해 RRC 연결 재설정을 완료하기까지 소요되는 시간을 데이터 단절 시간(Data Interruption Time)이라 정의하기로 한다. 현재의 이동통신시스템에서 데이터 단절 시간(Data Interruption Time)은 약 10.5ms이고, 각 프로세스의 구체적인 시간은 표 5와 같다.

[표 5]

고정 셀에 대한 측정 및 보고

도 8은 단말이 고정 셀에 대한 측정을 수행하여 네트워크에 보고하는 절차를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 단말은 기지국으로부터 측정 설정(measurement configuration) 정보를 수신할 수 있다(S810). 이하에서는 이와 같은 측정 설정 정보를 포함하는 메시지를 측정 설정 메시지라 한다. 단말은 측정 설정 정보를 기반으로 측정을 수행할 수 있다(S820). 단말은 측정 결과가 측정 설정 정보 내의 보고 조건을 만족하면, 측정 결과를 기지국에게 보고할 수 있다(S830). 이하에서 측정 결과를 포함하는 메시지를 측정 보고 메시지라 한다.

측정 설정 정보는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

(1) 측정 대상(Measurement object) 정보: 단말이 측정을 수행할 대상에 관한 정보이다. 측정 대상은 셀내 측정의 대상인 intra-frequency 측정 대상, 셀간 측정의 대상인 inter-frequency 측정 대상, 및 inter-RAT 측정의 대상인 inter-RAT 측정 대상 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 예를 들어, intra-frequency 측정 대상은 서빙 셀과 동일한 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, inter-frequency 측정 대상은 서빙 셀과 다른 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, inter-RAT 측정 대상은 서빙 셀의 RAT와 다른 RAT의 주변 셀을 지시할 수 있다.

(2) 보고 설정(Reporting configuration) 정보: 단말이 측정 결과를 언제 보고하는지에 관한 보고 조건 및 보고 타입(type)에 관한 정보이다. 보고 조건은 측정 결과의 보고가 유발(trigger)되는 이벤트나 주기에 관한 정보를 포함할 수 있다. 보고 타입은 측정 결과를 어떤 타입으로 구성할 것인지에 관한 정보이다.

(3) 측정 식별자(Measurement identity) 정보: 측정 대상과 보고 설정을 연관시켜, 단말이 어떤 측정 대상에 대해 언제 어떤 타입으로 보고할 것인지를 결정하도록 하는 측정 식별자에 관한 정보이다. 측정 식별자 정보는 측정 보고 메시지에 포함되어, 측정 결과가 어떤 측정 대상에 대한 것이며, 측정 보고가 어떤 보고 조건으로 발생하였는지를 나타낼 수 있다.

(4) 양적 설정(Quantity configuration) 정보： 측정 단위, 보고 단위 및/또는 측정 결과값의 필터링을 설정하기 위한 파라미터에 관한 정보이다.

(5) 측정 갭(Measurement gap) 정보: 하향링크 전송 또는 상향링크 전송이 스케쥴링되지 않아, 단말이 서빙 셀과의 데이터 전송에 대한 고려 없이 오직 측정을 하는데 사용될 수 있는 구간인 측정 갭에 관한 정보이다.

단말은 측정 절차를 수행하기 위해, 측정 대상 리스트, 측정 보고 설정 리스트 및 측정 식별자 리스트를 가지고 있을 수 있다.

3GPP LTE에서 기지국은 단말에게 하나의 주파수 밴드에 대해 하나의 측정 대상만을 설정할 수 있다. 3GPP TS 36.331에 의하면, 다음 표와 같은 측정 보고가 유발되는 이벤트들이 정의되어 있다.

[표 6]

단말의 측정 결과가 이와 같이 설정된 이벤트를 만족하면, 단말은 측정 보고 메시지를 기지국으로 전송한다.

이동 셀(Moving Cell)

매크로 셀(Macro Cell)과 스몰 셀(Small Cell)의 계층적 셀 구조에서 스몰 셀의 한 형태로서 이동 셀이 고려될 수 있다. 예컨대, 이동 셀은 물리적으로 이동하는 장치(예컨대, Bus나 Train, 혹은 Smart Car 등의 교통 수단)에 장착된 소형 기지국일 수 있다. 반면, 매크로 셀은 기존과 같이 고정된 셀일 수 있다.

고정 셀(또는 매크로 셀)과 이동 셀은 계층적 셀 구조를 형성하기 때문에, 매크로 셀의 입장에서 이동 셀과 단말은 유사하게 보여질 수 있다. 그러나, 이동 셀은 일반적인 단말과 달리 다수의 단말들에 의한 대용량의 병합 트래픽(Aggregated Traffic)을 송수신 할 수 있어야 한다. 따라서, 이동셀과 고정 셀간에 대용량의 병합 트래픽(Aggregated Traffic)을 지원하는 무선의 백홀 링크가 형성된다.

한편, 이동 셀은 단말들을 서빙하고 있으므로, 단말들의 입장에서 이동 셀은 또 다른 단말이 아닌 서빙 셀로 여겨진다. 이동 셀은 물리적인 이동과 핸드오버를 통해서 자신이 서빙하는 단말들에게 그룹 이동성(Group Mobility)를 제공한다. 이동 셀 내부에서의 대역 내(In-band) 통신은 전 이중(Full Duplex) 방식을 지원할 수 있다.

표 7와 같이 다양한 타입의 이동 셀이 고려될 수 있는데, 이동 셀의 타입에 따른 각각의 특성들이 고려되어야 한다.

[표 7]

이동 셀(Moving Cell)로의 핸드오버

단말 주변에 다수의 이동 셀들이 위치하는 경우, 예컨대, 단말과 제1 이동 셀이 같은 방향으로 이동 하고, 단말과 제2 이동 셀이 서로 교차하는 방향으로 이동한다고 가정한다. 단말과 제2 이동 셀이 교차하는 시점에 제2 이동 셀의 품질이 제1 이동 셀의 품질보다 높게 측정되므로, 단말이 고정 셀의 핸드오버 방식에 따라서 제2 이동 셀로 핸드오버를 수행할 수 있다. 핸드오버 이후 제2 이동 셀이 단말로부터 멀어짐에 따라서 신호 품질은 급격히 악화되고, 단말은 또 다시 핸드오버를 수행하여야 한다. 이와 같이 많은 이동 셀들이 단말 주변에서 이동하는 경우, 고정 셀에 대한 핸드오버 방식을 따르면 타겟 이동 셀이 부적절하게 선택될 수 있다.

다시 말해, 고정 셀에 대한 핸드오버 방식은 셀이 단말에 다가오는지 아니면 멀어지는 여부에 관계 없이 셀이 측정된 시점에서의 신호 품질에만 의존한다. 이와 같은 방식에서는 단말이 탑승한 이동 셀(e.g, 버스나 기차 등)인지, 탑승하지 않은 이동 셀 인지가 구별될 수 없다. 따라서, 단말이 탑승하였거나 탑승할 이동 셀인지 여부를 검출하여 핸드오버를 수행하도록 할 필요가 있다. 기존의 핸드오버 방식에서 고정 셀에 대하여 정의된 측정 보고 트리거(Measurement Report Trigger) 조건과는 달리 이동 셀에 대한 측정 보고 트리거 조건이 본 발명의 실시예들에 의해 새롭게 정의될 수 있다.

아울러, 이동 셀에 대한 핸드오버에서 데이터 단절을 최소화하기 위하여, 서빙 셀과의 연결을 끊고 타겟 셀로의 연결을 설정하는 기존의 핸드오버 절차가 변경될 필요가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 단말의 QoS를 향상시키기 위하여, 단말은 고정 셀과 설정된 주 연결(Primary Connection)을 유지하면서, 이동 셀에 부 연결(Secondary Connection)을 설정하고, 핸드오버 시에 이동 셀에 대하여 설정된 부 연결(Secondary Connection)을 주 연결(Primary Connection)으로 전환한다.

이하 고정 셀에 연결되어 서비스를 제공받는 단말이 자신에 적합한 이동 셀로 데이터의 단절 없이 핸드오버를 수행하도록 하는 방법을 보다 상세하게 살펴본다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라서 단말이 이동 셀로 핸드오버하는 방법을 도시한 도면이다. 도 9에서는 이동 셀이 하나만이 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위함이고 다수의 이동 셀들이 단말 주변에 위치할 수 있음을 당업자라면 이해할 수 있다. 단말은 고정 셀에 의해서 서브(serve)되고 있다고 가정한다.

도 9를 참조하면 단말은 고정 셀로부터 측정 설정 정보를 수신한다(S900). 측정 설정 정보는 RRC 시그널링을 통해서 단말에 제공될 수 있다. 예컨대, RRC Connection을 설정하는 절차 또는 RRC connection Reconfiguration 절차를 통해서 측정 설정 정보가 단말에 제공될 수 있다.

측정 설정 정보에는 측정 대상(measurement object) 및 측정 보고의 트리거 조건 정보를 포함할 수 있다. 측정 대상은 이동 셀의 물리 셀 식별자(Physical Cell ID), 주파수 채널 번호(Frequency Channel Number), 오프셋에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

측정 대상이 되는 이동 셀은 고정 셀에 접속한 이동 셀일 수 있다. 예컨대, 고정 셀은 자신에게 접속한 이동 셀을 측정할 것을 지시하는 측정 설정 정보를 단말에 제공할 수 있다.

한편, 측정 보고의 트리거 조건은 측정 대상이 되는 이동 셀의 이동성을 고려하여 새롭게 정의될 수 있다. 예컨대, 표 6에서 상술한 A1 내지 A6의 이벤트들 이외에 표 8과 같은 이벤트들이 이동 셀의 측정 보고를 위하여 새롭게 정의된다.

[표 8]

측정 설정 정보는 이벤트 A3-1 및 A4-1 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 이벤트 A3-1 또는 A4-1가 단말에 설정되는 경우, 고정 셀은 단말에 이벤트 A3 또는 A4의 이벤트를 설정하지 않거나 단말이 이동 셀의 측정에 이벤트 A3 또는 A4의 이벤트를 적용하지 않을 수 있다.

이벤트 A3-1의 의미는, 이동 셀의 신호 품질이 Pcell(e.g, 고정 셀)의 신호 품질보다 소정의 오프셋 이상 좋고, 또한, 설정된 시간 구간(Predefined_Time_Interval) 이후에도 여전히 이동 셀의 신호 품질이 Pcell의 신호 품질 보다 오프셋 이상 좋은 경우를 의미한다. 오프셋은 측정 설정 정보에 포함된 오프셋 정보일 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 이벤트 A4-1의 의미는, 이동 셀의 신호 품질이 소정의 임계치 보다 좋고, 또한, 설정된 시간 구간(Predefined_Time_Interval) 이후에도 여전히 이동 셀의 신호 품질이 소정의 임계치 보다 좋은 경우를 의미한다.

이벤트 A3-1에서 단말은 무빙 셀의 신호 품질이 일시적으로만 Pcell 보다 좋은 경우에 이동 셀의 측정 결과를 보고하는 것이 아니라, 무빙 셀의 신호 품질이 소정의 시간 구간 이후에도 Pcell 보다 좋은 경우에 이동 셀의 측정 결과를 고정셀에 보고한다. 예컨대, 제1 시점 및 제2 시점에 이동 셀을 측정한 측정 결과들이 각각 PCell의 측정 결과들보다 오프셋 이상으로 높은 경우, 제1 시점으로부터 제2 시점까지 지속적으로 이동 셀의 신호품질이 Pcell 보다 더 우수하다고 간주할 수 있다. 이 경우 단말은 이동 셀의 이동 궤적을 따라서 움직인다고 가정할 수 있다. 예컨대, 이동 셀이 버스나 기차 등의 이동체에 위치하고, 단말이 해당 이동체에 탑승한 것으로 볼 수 있다.

상술된 실시예에 따르면 제1 시점에서의 측정과 제1 시점으로부터 Predefined_Time_Interval 이후 제2 시점에서의 측정을 각각 이용하여 측정 보고가 트리거되는데, 측정 보고의 트리거에 필요한 측정 회수는 2번에 한정되는 것은 아니다. 단말은 이동 셀과 고정 셀을 N(N은 2 이상의 자연수)번 측정한 결과들을 통계적으로 분석한 결과를 이용하여, 측정 결과를 보고할지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 단말은 Predefined_Time_Interval 간격으로 N회 측정한 결과를 통해서, 이동 셀의 신호 품질의 평균과 고정 셀의 신호 품질이 평균을 비교하여, 측정 보고 여부를 판단할 수 있다.

다른 실시예에서 단말은 N회 측정한 이동 셀의 신호 품질들의 기울기와 고정 셀의 신호 품질들의 기울기를 더 고려할 수 있다. 예컨대, 도 11(a)를 참조하면 제1 측정 및 제2 측정에서는 고정 셀이 이동 셀보다 우수한 신호 품질을 나타내지만, 제3 측정에서는 이동 셀이 고정 셀보다 우수한 신호 품질을 나타낸다. 이 경우 신호 품질의 평균은 이동 셀보다 고정 셀에서 높게 나타날 수 있다. 또한, 이동 셀의 신호 품질은 제1 측정 및 제2 측정에서는 이벤트 A4-1의 임계치에 미치지 못한다. 그러나 신호 품질의 기울기를 고려할 때 단말과 이동 셀의 이동 궤적이 서로 근접하거나 유사한 패턴을 갖고, 단말이 고정 셀로부터 멀어지는 것으로 볼 수 있으므로 단말은 이동 셀과 고정 셀의 측정 결과를 고정 셀에 보고할 수 있다.

한편, 도 11(b)를 참조하면, N번의 측정 결과 이동 셀의 신호 품질이 고정 셀의 신호 품질 및 이벤트 A4-1의 임계치보다 매번 우수하게 나타나지만, 이동 셀의 신호 품질은 점점 악화되는 반면 고정 셀의 신호 품질이 점차 향상된다. 이와 같이 앞으로도 이동 셀의 신호 품질이 지속적으로 악화될 것이 예상되므로 해당 이동 셀은 단말이 핸드오버하기 부적절하다고 볼 수 있고, 따라서 단말은 해당 이동 셀에 대한 측정 결과를 고정 셀에 보고하지 않을 수 있다.

이와 같이, 단말은 이동셀 및/또는 고정 셀을 적어도 N번 측정한 결과를 통계적으로 분석하여, 측정 보고를 고정 셀에 전송할지 여부를 결정할 수 있다.

한편, 기지국은 N번의 측정 회수, 측정 보고의 기준이 되는 신호 품질의 기울기 및 Predefined_Time_Interval 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 예컨대, 기지국은 고려하여 무선 네트워크 환경, 이동 셀의 이동 속도, 단말의 이동 속도 중 적어도 하나를 고려하여 상술된 파라미터들을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 기지국은 상대적으로 빠르게 이동하는 이동 셀 또는 단말의 경우 Predefined_Time_Interval을 작은 값으로 설정하고, 느리게 이동하는 이동 셀의 경우 Predefined_Time_Interval을 큰 값으로 설정할 수 있다. 즉, Predefined_Time_Interval은 이동 셀 또는 단말의 이동 속도와 반비례할 수 있다.

도 9로 돌아가서, 단말은 상술된 바와 같이 측정을 수행하고(S905), 측정 보고를 고정 셀에 전송한다(S910).

측정 보고를 수신한 고정 셀은 단말과 부 연결(Secondary Connection)을 설정할 것을 요청하는 메시지를 이동 셀에 전송한다(S915). 부 연결 요청을 위하여 RRC 연결 재설정 요청 메시지가 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 부 연결은 반송파 병합에서의 SCell과 같이 고려될 수 있다. 즉, 단말이 이동 셀을 SCell로 추가 및 활성함으로써 단말은 이동 셀과 부 연결을 설정할 수 있다. 부 연결 요청 메시지는 단말의 ID, 컨텍스트(Context) 정보를 포함할 수 있다. 단말의 컨텍스트 정보는, E-RAB (E-UTRAN Radio Access Bearer) 정보 중 적어도 일부, 단말의 성능(Capability), 고정 셀이 단말에 설정한 무선 자원 (Radio Resource) 관련 정보 (e.g, LTE/LTE-A TS36.331에 정의된 RadioResourceConfigDedicated IE), 단말이 이동셀을 부 연결로 설정할 것임을 나타내는 지시자(Indication) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

이동 셀은 부 연결 요청에 대한 승인 제어를 수행한다(S920). 이동 셀은 단말의 컨텍스트 정보들 중 E-RAB 관련 정보들에 기초하여, 단말에 대응되는 RAB들을 수락할 수 있는지 없는지에 대한 여부를 판단한다.

이동 셀은 고정 셀에 승인 제어를 수행한 결과에 따라서, 부 연결 응답 메시지를 고정 셀에 전송한다(S925). RRC Connection Reconfiguration Ack 메시지가 부 연결 응답 메시지로 이용될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 부 연결 응답 메시지는 이동 셀이 단말과 부 연결을 설정할지 여부를 나타낸다. 부 연결 응답 메시지는 단말의 ID, 단말에 대해 수락된 E-RAB 정보, 향후 이동 셀을 주 연결(Primary Connection)으로 전환하는데 필요한 전용 프리엠블(Dedicated Preamble), 이동 셀이 단말에 대한 주 연결로 전환된 이후에 단말이 이동 셀에서 사용할 C-RNTI 등이 포함될 수 있다. 여기서, 부 연결을 위해 사용되는 C-RNTI와 주 연결을 위해 사용되는 C-RNTI가 같을 수도 있고, 다를 수도 있다. 부 연결 응답 메시지는, 단말을 위해 이동 셀이 부 연결로 설정되었음을 알려주는 정보(e.g., SCell Configuration)를 포함할 수 있다.

고정 셀은 단말에 RRC 연결 재설정 메시지를 전송한다(S930). RRC 연결 재설정 메시지는 단말에 이동 셀을 부 연결로 설정할 것을 지시할 수 있다. 예컨대, RRC 연결 재설정 메시지는 이동 셀을 Scell로서 추가 할 것을 지시할 수 있다. RRC 연결 재설정 메시지는 부 연결 설정에 대한 지시, 부 연결 설정한 이동 셀을 주 연결로 변환하기 위한 지시, 이동 셀이 주 연결로 설정된 다음 단말이 이동 셀에서 사용할 C-RNTI, 이동 셀에 비 경쟁 기반의 랜덤 엑세스를 수행하는데 필요한 전용 프리엠블(Dedicated Preamble) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 표 9는 본 발명의 일실시예에 따른 RRC 연결 재설정 메시지를 도시한다. 표 1과 비교하면, 표 9에서 음영으로 표시된 부분들이 이동 셀로의 핸드오버를 위해서 새롭게 정의되었음을 확인할 수 있다.

[표 9]

RRC 연결 재설정 메시지는 부 연결을 주 연결로 전환하는 시점이나 트리거 이벤트에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 고정 셀의 신호품질이 임계치 미만이 되면 부 연결을 주 연결로 전환하는 이벤트, 소정의 시간이 후에 이동 셀의 신호 품질이 임계치를 초과하는 경우 부 연결을 주 연결로 전환하는 이벤트 등에 대한 정보가 RRC 연결 재설정 메시지에 포함될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 이동 셀에 대한 부 연결이 설정되면 단말을 즉시 부 연결을 주 연결로 전환할 수도 있다.

고정 셀은 DL로 단말에 전송하거나 UL로 단말로부터 수신한 E-RAB에 대한 상태 정보를 전달하기 위해 SN Status Transfer 메시지를 이동 셀에 전송한다(S935).

단말은 RRC 연결 재설정 메시지에 포함된 정보(e.g., Dedicated Preamble)를 이용하여 이동 셀과 동기화를 수행한다(S940).

이동 셀은 UL 전송을 위한 자원과 TA(Time advanced) 정보를 단말에 전송한다(S945).

단말은 이동 셀로 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 전송한다(S950). 이는 단말이 부 연결 설정을 완료했음을 네트워크에 알려주기 위한 절차이다.

단말에 부 연결을 주 연결로 전환하는 이벤트가 발생하면(S955), 단말은 이동 셀과의 부 연결을 주 연결로 전환하기 위하여 RRC 연결을 설정한다(S960). 단말은 는 부 연결을 주 연결로 전환하는 이벤트가 발생하면, 측정 보고의 전송 없이 부 연결을 주 연결로 전환하는 절차를 시작한다. 도 9는 고정 셀의 신호품질이 임계치 미만이 될 때, 부 연결을 주 연결로 전환하는 이벤트가 단말에 설정되었다고 가정한다.

이동 셀은 고정 셀에 부 연결이 주 연결로 전환되었음을 나타내는 PCell Change Indication 메시지를 전송한다(S965).

고정 셀은 E-RAB Transfer 메시지를 통해서 단말의 E-RAB에 대한 정보 및 DL로 전송하거나 UL로 수신한 E-RAB에 대한 정보를 이동 셀에 전송한다(S970). S915에서 이미 단말에 대한 모든 E-RAB 정보가 전달된 경우, 본 절차는 생략될 수 있다.

고정 셀은 단말과의 RRC 연결을 해지하기 위해 RRC Connection Release 메시지를 전송한다(S975). 상술된 바와 같이, 이동 셀로의 핸드오버는 고정 셀로의 핸드오버와 달리 단말은 고정 셀과의 연결을 끊지 않은 상태에서 부 연결을 주 연결로 전환함으로써 핸드오버가 수행된다. 단말이 고정 셀과의 연결을 해지하는 이유는, 단말이 이동 셀에 탑승하여 이동함에 따라서 고정 셀의 핸드오버가 지나치게 빈번하게 발생될 수 있기 때문이다.

한편, 상술된 실시예와 달리 부 연결을 즉시 주 연결로 전환하는 다른 실시예에서는, S950의 RRC 연결 재설정 완료 메시지는 단말이 부 연결을 주 연결로 전환하였음을 네트워크에 알리기 위해 사용될 수 있다. 이 경우, 부 연결 요청 메시지에 포함된 E-RAB 정보는 현재 고정 셀을 통해 서비스를 받고 있는 모든 E-RAB 정보를 포함해한다. 또한 단말과 이동 셀간 RRC Connection Setup 및 E-RAB Transfer 메시지는 생략될 수 있다. 또한, RRC 연결 재설정 메시지에 포함된 주 연결 전환 지시는 단말이 이동 셀을 즉시 주 연결로 전환하는 지시로 이해될 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 단말의 이동 셀로의 핸드오버하는 방법을 도시한 도면이다. 도 9와 중복되는 설명은 생략한다. 본 실시예에서 부 연결을 주 연결로 전환하기 위한 조건으로서, 소정의 시간 이후에 이동 셀의 품질이 임계치를 초과하는 경우에 단말이 부 연결을 주 연결로 전환하도록 설정되었다고 가정한다.

단말은 측정 설정 정보를 수신하고(S1000), 측정 설정 정보에 따라서 이동 셀 및/또는 고정 셀을 측정한다(S1005). 단말은 측정 보고를 고정 셀에 전송한다(S1010).

고정 셀은 부 연결 요청 메시지를 이동 셀에 전송하고(S1015), 부 연결 응답 메시지를 이동 셀로부터 수신한다(S1025). 부 연결 요청 메시지는 단말이 고정 셀을 통해 서비스를 받고 있는 모든 E-RAB 정보를 포함하지는 않을 수 있다. 고정 셀은 RRC 연결 재설정 메시지를 단말에 전송하고(S1030), SN status transfer 메시지를 이동 셀에 전송한다(S1035).

RRC 연결 재설정 메시지는 부 연결을 주 연결로 전환하기 위한 조건으로서, 소정의 시간 이후에 이동 셀의 품질이 임계치를 초과하는 경우에 단말이 부 연결을 주 연결로 전환할 것을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

단말은 비 경쟁 기반 랜덤 엑세스 절차를 통해서 이동 셀과 동기화를 수행한다(S1040).

이동 셀은 단말로부터의 랜덤 엑세스 절차가 성공적으로 완료되었음을 알리는 RA Complete Indication 메시지를 고정 셀에 전송한다(S1045).

단말은 고정 셀에 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 전송한다(S1050). 이는 단말이 고정 셀과의 베어러(Bearer) 설정을 변경하고, 이동 셀과 부 연결 설정을 완료했음을 네트워크에 알리기 위한 절차이다.

단말에 부 연결을 주 연결로 전환하기 위한 이벤트가 발생되면(S1055), 단말은 이동 셀과의 부 연결을 주 연결로 전환한다(S1060).

이동 셀은 Pcell Change Indication 메시지를 고정셀에 전송하고(S1065), 고정 셀은 E-RAB Transfer 메시지를 이동 셀에 전송한다(S1070). 고정 셀은 단말과의 RRC 연결을 해지한다(S1075).

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말과 기지국의 구조를 도시한 도면이다. 기지국은 고정 셀이거나 또는 이동 셀일 수 있다. 도 12에 도시된 단말과 기지국은 각각 상술된 방법들을 수행할 수 있다.

기지국(10)은, 수신기(11), 송신기(12), 프로세서(13), 메모리(14) 및 복수개의 안테나(15)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(15)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국을 의미한다. 수신기(11)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신기(12)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(13)는 기지국(10) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

기지국(10)의 프로세서(13)는 그 외에도 기지국(10)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(14)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

일 실시예에 따라서 기지국(10)이 고정 셀인 경우, 송신기(12)는 고정 셀에 접속한 이동 셀(moving cell)에 대한 측정 보고 조건을 포함하는 측정 설정 정보를 단말에 전송한다. 수신기(11)는 이동 셀에 대한 측정 결과가 측정 보고 조건을 만족하는 경우, 이동 셀에 대한 측정 결과를 단말로부터 수신한다. 프로세서(13)는 고정 셀에 대한 주 연결(Primary Connection)에 추가하여, 이동 셀에 대한 부 연결(Secondary Connection)을 설정할 것을 지시하는 RRC 연결 재설정 메시지를 생성한다. RRC 연결 재설정 메시지는, 단말이 이동 셀로 핸드오버하기 위하여 고정 셀에 대한 주 연결을 해제하고 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환하는 조건을 포함할 수 있다.

단말(20)은, 수신기(21), 송신기(22), 프로세서(23), 메모리(24) 및 복수개의 안테나(25)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(25)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말을 의미한다. 수신기(21)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 송신기(22)는 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(23)는 단말(20) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

단말(20)의 프로세서(23)는 그 외에도 단말(20)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(24)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수신기(21)는 고정 셀로부터 이동 셀에 대한 측정 보고 조건을 포함하는 측정 설정 정보를 수신한다. 송신기(22)는 이동 셀에 대한 측정 결과가 측정 보고 조건을 만족하는 경우, 이동 셀에 대한 측정 결과를 고정 셀에 보고한다. 프로세서(23)는 고정 셀에 대한 주 연결(Primary Connection)에 추가적으로 상기 이동 셀에 대한 부 연결(Secondary Connection)을 설정한다. 프로세서(23)는 고정 셀에 대한 주 연결을 해제하고 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환함으로써 이동 셀로 핸드오버한다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 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.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

상술된 바와 같이 본 발명의 실시예들은 다양한 이동 통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (15)

1. 고정 셀(Fixed Cell)에 접속한 단말이 이동 셀(Moving Cell)로 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서,
   상기 고정 셀로부터 상기 이동 셀에 대한 측정 보고 조건 및 상기 이동 셀이 측정되는 시점들 간의 시간 간격에 대한 정보를 포함하는 측정 설정 정보를 수신하는 단계;
   상기 시간 간격에 따라서 상기 이동 셀을 다수 회 측정하는 단계;
   상기 단말이 상기 이동 셀의 이동 궤적을 따라서 움직인다고 판단되고, 상기 이동 셀에 대한 측정 결과가 상기 측정 보고 조건을 만족하는 경우, 상기 이동 셀에 대한 측정 결과를 상기 고정 셀에 보고하는 단계;
   상기 고정 셀에 대한 주 연결(Primary Connection)에 추가하여 상기 이동 셀에 대한 부 연결(Secondary Connection)을 설정할 것을 지시하는 제1 정보 및 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환하기 위한 이벤트를 지시하는 제2 정보를 포함하는 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 고정 셀로부터 수신하는 단계;
   상기 RRC 연결 재설정 메시지의 상기 제1 정보에 따라서 상기 고정 셀에 대한 주 연결에 추가하여, 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 설정하는 단계;
   상기 이동 셀에 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 송신하는 단계; 및
   상기 RRC 연결 재설정 완료 메시지의 송신 이후 상기 RRC 연결 재설정 메시지의 상기 제2 정보가 지시하는 이벤트가 발생되면, 상기 고정 셀에 대한 주 연결을 해제하고 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환함으로써, 상기 이동 셀로 핸드오버하는 단계를 포함하고,
   상기 단말의 핸드오버 완료는 상기 이동 셀에 의해 상기 고정 셀에 통지되고,
   상기 단말은 상기 다수 회 측정된 이동 셀의 신호 품질이 시간 흐름에 따라서 상승하는 경우, 자신이 상기 이동 셀의 이동 궤적을 따라서 움직인다고 판단하는, 방법.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   제1 시점과 제2 시점에서 모두 상기 이동 셀의 신호 품질이 상기 고정 셀의 신호 품질보다 소정의 오프셋 이상 높은 경우 상기 측정 보고 조건이 만족되는, 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   제1 시점과 제2 시점에서 모두 상기 이동 셀의 신호 품질이 소정의 임계치보다 높은 경우 상기 측정 보고 조건이 만족되는, 방법.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서, 상기 시간 간격에 대한 정보는,
   상기 이동 셀의 이동 속도 및 상기 단말의 이동 속도 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는, 방법.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서, 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 상기 주 연결로 전환하기 위한 이벤트는,
   상기 고정 셀의 신호 품질이 제1 임계치보다 낮아지는 경우; 및
   특정 시점 이후에 상기 이동 셀의 신호 품질이 제2 임계치보다 높아지는 경우 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 고정 셀(Fixed Cell)로부터 이동 셀(Moving Cell)로 핸드오버를 수행하는 단말에 있어서,
    상기 고정 셀로부터 상기 이동 셀에 대한 측정 보고 조건 및 상기 이동 셀이 측정되는 시점들 간의 시간 간격에 대한 정보를 포함하는 측정 설정 정보를 수신하고, 상기 고정 셀에 대한 주 연결(Primary Connection)에 추가하여 상기 이동 셀에 대한 부 연결(Secondary Connection)을 설정할 것을 지시하는 제1 정보 및 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환하기 위한 이벤트를 지시하는 제2 정보를 포함하는 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 고정 셀로부터 수신하는 수신기;
    상기 단말이 상기 이동 셀의 이동 궤적을 따라서 움직인다고 판단되고, 상기 이동 셀에 대한 측정 결과가 상기 측정 보고 조건을 만족하는 경우, 상기 이동 셀에 대한 측정 결과를 상기 고정 셀에 보고하고, 상기 이동 셀에 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 송신하는 송신기; 및
    상기 RRC 연결 재설정 메시지의 상기 제1 정보에 따라서 상기 고정 셀에 대한 주 연결에 추가적으로 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 설정하고, 상기 RRC 연결 재설정 완료 메시지의 송신 이후 상기 RRC 연결 재설정 메시지의 상기 제2 정보가 지시하는 이벤트가 발생되면, 상기 고정 셀에 대한 주 연결을 해제하고 상기 이동 셀에 대한 부 연결을 주 연결로 전환함으로써 상기 이동 셀로 핸드오버하는 프로세서를 포함하고,
    상기 단말의 핸드오버 완료는 상기 이동 셀에 의해 상기 고정 셀에 통지되고,
    상기 프로세서는 상기 시간 간격에 따라서 상기 이동 셀을 다수 회 측정하고, 상기 다수 회 측정된 이동 셀의 신호 품질이 시간 흐름에 따라서 상승하는 경우, 상기 단말이 상기 이동 셀의 이동 궤적을 따라서 움직인다고 판단하는, 단말.
    
15. 삭제

Images