KR102065489B1 - 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102065489B1
KR102065489B1 KR1020130098429A KR20130098429A KR102065489B1 KR 102065489 B1 KR102065489 B1 KR 102065489B1 KR 1020130098429 A KR1020130098429 A KR 1020130098429A KR 20130098429 A KR20130098429 A KR 20130098429A KR 102065489 B1 KR102065489 B1 KR 102065489B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
sleep mode
base station
handover
serving
Prior art date
Application number
KR1020130098429A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150021276A (ko
Inventor
박성진
김민호
정병창
조동호
Original Assignee
삼성전자주식회사
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사, 한국과학기술원 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020130098429A priority Critical patent/KR102065489B1/ko
Priority to US14/912,896 priority patent/US9967794B2/en
Priority to PCT/KR2014/007368 priority patent/WO2015026084A1/en
Publication of KR20150021276A publication Critical patent/KR20150021276A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102065489B1 publication Critical patent/KR102065489B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0058—Transmission of hand-off measurement information, e.g. measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0212—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave
    • H04W52/0216—Power saving arrangements in terminal devices managed by the network, e.g. network or access point is master and terminal is slave using a pre-established activity schedule, e.g. traffic indication frame
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/08—Reselecting an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/20—Selecting an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02—Power saving arrangements
    • H04W52/0209—Power saving arrangements in terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/28—Discontinuous transmission [DTX]; Discontinuous reception [DRX]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
    • H04W36/302—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data due to low signal strength
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

단말의 전력 소모를 감소시킬 수 있는 2가지 방안이 제안된다. 첫 번째 방식은 단말의 슬립모드(SLEEP MODE) 진입 시, 단말의 전력 소모를 최소화할 수 있는 세트(set)를 선택하는 방법이다. 두 번째 방식은 슬립모드(SLEEP MODE)에 진입한 단말이 핸드오버 시에 협력 기지국 set에 따른 슬립모드를 유지한 상태에서의 핸드오버 방식을 제안한다.

Description

이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HANDOVER IN MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 단말의 핸드오버 수행 시, 상기 단말의 전력소모를 감소시킬 수 있는 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치에 관한 것이다.
3세대(3rd Generation; 이하 '3G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템은 일반적으로 비교적 열악한 채널 환경을 가지는 실외 채널 환경에서 약 384kbps의 전송 속도를 지원하며, 비교적 양호한 채널 환경을 가지는 실내 채널 환경에서도 최대 2Mbps 정도의 전송 속도를 지원한다.
이에, 4G 또는 5G 통신 시스템에서는 비교적 높은 전송 속도를 보장하고, 동시에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS: Quality of Service)를 보장하는 새로운 통신 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그 결과, 단말의 전력 소모를 최대한 감소시키기 위한 슬립모드(SLEEP MODE) 동작 방안과 단말의 무선 이동성(mobility)과 QoS를 보장하기 위한 고속 이동에 따른 핸드오버(handover) 동작 방안이 대두되고 있다.
기존의 핸드오버 동작 방안에서는, 단말의 무선 이동성(mobility)과 QoS를 보장하기 위해, 단말이 슬립모드 요청을 받았음에도 불구하고, 채널 상태에 따라 어웨이크(AWAKE) 상태를 유지하여 핸드오버 성공률을 높임으로써, 단말의 무선 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 방안이 개발된 바 있다. 구체적으로 Channel 상태의 변화에 따라 누적된 채널 상태, 실시간 채널 상태 등을 고려하여 어웨이크 구간을 적응적으로 적용할 수 있는데, 일 예로 핸드오버가 예상되는 단말이 슬립모드거나 슬립모드로 진입하려 하면, 서빙 기지국으로부터 받는 채널 상태에 따라 awake 상태로 전환할지 결정하여 핸드오버 성공률을 높일 수 있다.
그런데, 상기와 같은 기존의 핸드오버 동작 방안에서는, 핸드오버 성공률에 초점을 두고 있기 때문에 단말의 전력 소모는 고려하고 있지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 단말의 전력 소비를 줄일 수 있는 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 단말에서 핸드오버를 수행하는 방법은, 상기 단말의 업링크 전송 전력(Uplink power)을 고려하여, 다수의 기지국으로 구성된 서빙 클러스터와의 통신 환경에서 슬립모드의 진입 여부를 결정하는 과정과, 상기 슬립모드로 진입한 경우, 상기 서빙 클러스터와 인접 클러스터에 공통으로 포함된 피벗 기지국(pivot basestation)에게 측정 보고(Measurement report)를 전송하는 과정 및 상기 측정 보고에 기초해, 상기 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안 상기 피벗 기지국으로부터 핸드오버 명령(Handover command)을 수신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 일면에 따른 이동통신 시스템의 기지국에서 핸드오버를 수행하는 방법은, 서빙 클러스터를 구성하는 다수의 기지국들 중에서 서빙 기지국과 통신하는 단말로부터 상기 슬립모드 식별 정보를 포함한 측정 보고를 수신하는 과정과, 상기 수신된 측정 보고에 대한 핸드오버 요청(Handover request)을 상기 서빙 클러스터에 인접한 인접 클러스터 내의 타깃 기지국으로 전송하는 과정 및 상기 타깃 기지국으로부터 상기 핸드오버 요청에 대한 핸드오버 응답을 수신하고, 상기 단말의 슬립모드 식별 정보에 따라 상기 서빙 클러스터와의 통신 환경에 기반한 슬립모드인 것으로 확인되며, 상기 핸드오버 응답에 대한 핸드오버 명령이 상기 단말에서 설정한 상기 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안 수신되도록 상기 핸드오버 명령의 송신 시간을 설정하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 일면에 따른 이동통신 시스템의 단말은, 슬립모드로 전환 가능한 통신부 및 상기 단말의 업링크 전송 전력(Uplink power)을 고려하여, 다수의 기지국으로 구성된 서빙 클러스터와의 통신 환경에서 상기 통신부를 슬립모드로 전환시키고, 상기 통신부가 상기 슬립모드로 진입한 경우, 상기 서빙 클러스터와 인접 클러스터에 공통으로 포함된 피벗 기지국(pivot basestation)에게 측정 보고(Measurement report)를 전송하고, 상기 측정 보고에 기초해, 상기 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안 상기 피벗 기지국으로부터 핸드오버 명령(Handover command)을 수신하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따른 기지국은, 서빙 클러스터를 구성하는 다수의 기지국들 중에서 서빙 기지국과 통신하는 단말로부터 상기 슬립모드 식별 정보를 포함한 측정 보고를 수신하는 통신부 및 상기 수신된 측정 보고에 대한 핸드오버 요청(Handover request)을 상기 서빙 클러스터에 인접한 인접 클러스터 내의 타깃 기지국으로 전송하고, 상기 타깃 기지국으로부터 상기 핸드오버 요청에 대한 핸드오버 응답을 수신하고, 상기 단말의 슬립모드 식별 정보에 따라 상기 서빙 클러스터와의 통신 환경에 기반한 슬립모드인 것으로 확인되면, 상기 핸드오버 응답에 대한 핸드오버 명령이 상기 단말에서 설정한 상기 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안 수신되도록 상기 핸드오버 명령의 송신 시간을 설정하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 단말의 전력 및/또는 throughput 효율을 기준으로 단일 서빙 기지국 또는 서빙 클러스터를 선택하여 단말의 전력 절감을 증대할 수 있다. 단말의 슬립모드를 유지하면서 채널상태에 따른 슬립 사이클(sleep cycle) 조절만으로 단말의 전력 절감을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 전체 구성을 보여주는 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 단말의 서빙 기지국 기반의 슬립모드와 서빙 클러스터 기반의 슬립모드를 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 단말의 업링크 전송 전력과 throughput 간의 관계를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 이동통신 시스템에서의 핸드오버 과정을 보여주는 도면이다.
도 5는 기존의 핸드오버 수행과정에서의 시그널링을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 핸드오버 과정을 보여주는 도면이다.
도 7은 HO_REQ 전송 이후 슬립모드에서의 리스닝 윈도우를 설정하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 슬립모드 진입 과정을 보여주는 신호 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말의 슬립모드 진입 과정을 보여주는 신호 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 핸드 오버 과정을 보여주는 신호 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 단말에서 핸드오버를 수행하는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따라 피벗 기지국에서 핸드오버를 수행하는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
본 발명에서는 단말의 전력 소모를 감소시킬 수 있는 2가지 방안을 제안한다. 첫 번째 방식은 단말의 슬립모드(SLEEP MODE) 진입 시, 단말의 전력 소모를 최소화할 수 있는 세트(set)를 선택하는 방법이다. 두 번째 방식은 슬립모드(SLEEP MODE)에 진입한 단말이 핸드오버 시에 협력 기지국 set에 따른 슬립모드를 유지한 상태에서의 핸드오버 방식을 제안한다.
구체적으로 슬립모드(SLEEP MODE)로 진입하는 단말은 단말의 업링크/다운링크 throughput과 UL power를 도출함으로써 서빙 클러스터(serving cluster) 기반 슬립모드 세트(SLEEP MODE SET)과 서빙 기지국 기반 슬립모드 선택 방안이 제공된다.
그리고 서빙 클러스터 기반 슬립모드에서 단말이 핸드오버 시, 슬립모드 상태를 유지할 수 있는 방법을 제공한다. 구체적으로는 단말이 핸드오버 요청(Handover request) 메시지를 기지국으로 전송한 후에도 슬립모드를 유지하는 방법을 제공한다.
이하, 본 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 기술적 용어들을 소개한다.
이동통신 시스템
본 발명에서 제안하는 단말의 전력 소모 감소 방안이 적용되는 이동통신 시스템은 무선 주파수(RF: radio frequency) 신호들을 통해 하나 이상의 기지국들을 제어하기 위하여 하나 이상의 무선 액세스 네트워크 제어기들을 포함할 수 있다.
본 발명의 이동통신 시스템은 기지국(basestation)을 기본 단위로 하여, 다수의 기지국을 묶은 가상 클러스터(cluster)을 구성하는 네트워크 환경을 구성할 수 있다.
본 발명의 이동통신 시스템에서 적용되는 다양한 다중 접속 기법 들은 일례로, 롱텀 에볼루션(LTE: long-term evolution), 진화된 고속 패킷 액세스(HSPA+), 코드 분할 다중 접속(CDMA: code division multiple access) 기술들(예를 들어, CDMA 2000 1x, 하이 레이트 패킷 데이터(HRPD: high rate packet data)), 광대역 CDMA(WCDMA: wideband CDMA) 기술들, TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA) 및 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 및 WiMAX(worldwide Interoperability for microwave access)를 포함할 수 있다.
기지국( basestation )
본 발명의 기지국은 무선 셀(또는 셀)로 알려진 제한된 지리적 커버리지 영역(geographic coverage area) 내에서 업링크(UpLink: UL) 또는 다운링크(DownLink: DL)을 통해 시그널링(signaling) 및 데이터를 단말들에게 전달하는 무선 신호들을 송출할 수 있다.
상기 다운링크는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상기 UL은 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 상기 다운링크에서, 송신기는 기지국의 일부일 수 있고 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상기 업링크에서, 송신기는 단말의 일부일 수 있고 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
상기 시그널링은 다양한 제어 및 네트워크 관리 신호들을 포함할 수 있으며, 상기 데이터는 음성 데이터, 텍스트 데이터, 그래픽 데이터, 애플리케이션 데이터, 오디오 데이터, 및 비디오 데이터 중의 임의의 데이터 또는 전부를 포함할 수 있다.
상기 기지국은 일례로, 분산 소형 기지국(distributed small basestation), 액세스 포인트(AP: access point) 또는 액세스 네트워크(AN: access network)라고 지칭될 수 있거나, AN의 일부로서 포함될 수 있으며, 몇몇 통신 표준에서는, Node-B, eNode B, BTS(base transceiver system), 원격 헤드 장치, 액세스 포인트, 홈 기지국, 펨토-셀 기지국, 중계국, 스케터러(scatterer), 리피터(repeater), 중간 노드, 중계기, 및/또는 위성-기반 통신 기지국 등일 수 있다.
단말( user equipment : UE )
단말은 다운링크(DL) 또는 업링크(UL) 상에서 신호를 기지국으로 송신할 수 있다. 단말은 예컨대, 이동 장치 또는 이동국(Mobile Station: MS), 가입자 스테이션(Subscriber Station: SS), 어드밴스드 이동국(advanced mobile station), 액세스 단말(Access Terminal: AT), 무선 단말 통신 장치, M2M 장치, MTC 장치 서버, 클라이언트, 데스크탑 컴퓨터, 랩탑(laptop), 네트워크 컴퓨터, 워크스테이션, PDA(personal digital assistant), 태블릿(tablet) PC, 스캐너, 전화기, 카메라, 텔레비전, 휴대용 비디오 게임 장치, 음악 장치, 미디어 재생 장치, 무선 센서, 전자 리더(electronic reader) 등일 수 있다. 몇몇 응용에서는, UE는 버스, 기차, 항공기, 보트, 자동차 등과 같은 이동 환경에서 동작하는 고정식 컴퓨팅 장치일 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템의 전체 구성을 보여주는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 통신 시스템(500)은 단말(100), 다수의 기지국(210, 220,..., 260) 및 중앙 관리 유닛(300)(Central Management Unit: CMU)을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 단말(100)은 배터리 전력(이하, 전력)에 따라 동작하며, 전력 효율을 개선하기 위해 슬립 사이클(Sleep cycle)를 갖는 불연속적인 송신(DTX: discontinuous transmission) 동작 및 불연속적인 수신(DRX: discontinuous reception) 동작을 기본적으로 지원한다. 이러한 DTX 동작 및 DRX 동작은 송신 및 수신 패턴들 및 트리거(trigger)들을 설정함으로써 구현될 수 있고, 어떤 구간들에는 단말이 그 RF 트랜시버(transceiver)를 턴 온(turn on)함으로써, 어웨이크 모드(AWAKE MODE)를 유지하고, 다른 시간에는 RF 트랜시버를 턴 오프(turn off)함으로써 슬립모드(SLEEP MODE)를 유지할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말(100)은 전력 효율을 개선하기 위해 서빙 기지국 기반 슬립모드와 서빙 클러스터 기반 슬립모드로 이루어진 2가지의 슬립모드를 지원하며, 어느 하나의 슬립모드를 선택할 수 있도록 구현될 수 있다. 본 발명에서는 이러한 슬립모드의 선택이 단말의 전력 소모를 절감하는 차원에서 고려될 수 있도록 단말의 평균 업링크 전송 전력과, 평균 업링크 및/또는 다운링크 throughput을 고려한다. 이에 대한 구체적인 설명은 아래에서 기술하기로 한다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말(100)이 서빙 기지국 기반 슬립모드에서 핸드오버를 수행하는 경우, 단말(100)의 핸드오버 요청(HandOver REQuest) 메시지(HO_REQ)에 따라, 단말(100)은 기지국으로부터 수신하는 핸드오버 명령(Handover command) 메시지(HO_cmd)를 수신하기 위해, 어웨이크 모드(AWAKE MODE)로 전환되고, 상기 어웨이크 모드에서 상기 기지국과 약속한 제1 시간 구간(길이 또는 기간)을 갖는 리스닝 윈도우(Listening window) 내에서 상기 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하도록 구현된다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말(100)이 서빙 클러스터 기반 슬립모드에서 핸드오버를 수행하는 경우, 상기 단말(100)은 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)을 수신하기 위해, 상기 어웨이크 모드로 전환되지 않고, 서빙 클러스터 기반 슬립모드를 그대로 유지한 상태에서 상기 기지국과 약속한 제2 시간 구간의 리스닝 윈도우 내에서 상기 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하도록 구현된다. 여기서, 상기 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간보다 짧게 구현됨으로써, 서빙 클러스터 기반 슬립모드에서는, 단말(100)이 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하기 위해 제1 시간 구간보다 짧은 제2 시간 구간 동안만 온 상태를 유지하므로, 전력 소모를 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다수의 기지국(210, 220,... , 260)은 상기 CMU(300)의 제어 및 관리에 따라 서빙 클러스터(Serving CLuster: S-CL)를 구성하는 기지국들(210, 220, 230, 240), 인접 클러스터(Neighboring CLuster: N-CL)를 구성하는 기지국들(230, 240, 250, 260) 및 상기 서빙 클러스터(S-CL)와 상기 인접 클러스터(N-CL)에 모두 속하는 기지국들(230, 240)로 그룹핑 되며, 이하에서는, 상기 기지국들(230, 240)은 pivot(피벗) 기지국들로 언급되며, 상기 서빙 클러스터(S-CL)는 상기 CMU(300)의 제어 및 관리에 따라 서빙 기지국(210)에 의해 형성되는 서빙 셀을 포함하는 것으로 가정한다. 본 출원인은 이러한 기지국들(210, 220,... , 260)의 그룹핑 방식을 가상 클러스터 네트워크(Virtual Cluster Network: VCN) 환경으로 지칭한다. 특별히 한정하는 것은 아니지만, 본 발명은 VCN 환경에서 핸드오버 과정이 수행될 때, 단말(100)이 피벗 기지국들(230, 240)과 연결을 유지하면서 서빙 기지국과의 연결을 끊고 타깃 기지국과의 연결을 추가하는 과정으로 볼 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 CMU(300)는 상술한 바와 같이, 다수의 기지국(210, 220,…, 260)들을 서빙 클러스터, 인접 클러스터 및 pivot BS들로 그룹핑하도록 제어 및 관리한다. 또한 본 발명의 일 실시 예에서는, 단말(100)이 서빙 셀 기반 슬립모드로 진입할 지 서빙 클러스터 기반 슬립모드로 진입할 지를 스스로 결정하지만, 본 발명의 다른 실시 예에서는, 상기 CMU(300)가 단말이 진입할 슬립모드를 결정하여 이를 단말에게 추천할 수 있도록 구현될 수 있다. 이에 대한 설명은 아래에서 상세히 기술하기로 한다.
이하, 단말의 슬립모드 진입 과정에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 단말의 서빙 기지국 기반의 슬립모드와 서빙 클러스터 기반의 슬립모드를 설명하기 위한 도면들로서, 구체적으로, 도 2a는 서빙 기지국 기반의 슬립모드에서의 단말의 통신환경을 설명하기 위한 도면이고, 도 2b는 서빙 클러스터 기반의 슬립모드에서의 단말의 통신환경을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신 시스템은 도 2a에 도시된 바와 같이, 서빙 셀 내의 단일의 서빙 기지국으로부터 서비스를 제공받는 통신 환경 또는 도 2B에 도시된 바와 같이, 서빙 클러스터 내의 다수의 기지국으로부터 서비스를 제공받는 통신 환경을 모두 제공한다.
따라서, 단말이 노말 모드에서 슬립모드로 진입하는 경우, 서빙 기지국으로부터 서비스를 제공받는 통신 환경에서 슬립모드로 진입하는 경우와 서빙 클러스터 내의 다수의 기지국으로부터 서비스를 제공받는 통신 환경에서 슬립모드로 진입하는 경우가 존재할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서는, 이 2가지 슬립모드의 진입 방식이 단말의 전력 소모를 최소화하는 관점에서 선택되도록 제안된다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 단말(10)이 서빙 기지국(20)을 기반으로 슬립모드에 진입하고, 리스닝 윈도우에서 UL 및/또는 DL 전송을 수행하는 경우, 단말(10)은 서빙 셀 내의 서빙 기지국(20)이 아닌 서빙 클러스터(S-CL) 내에서 상기 서빙 셀의 밖의 다른 기지국(22)의 다운링크 전송(22-1)으로 인해 간섭을 받거나(CASE 1), 서빙 기지국(20)은 다른 단말들(14)의 업링크 전송(14-1)으로 인해 간섭을 받게 된다(CASE 2).
반대로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 단말(10)이 서빙 클러스터 기반으로(기준으로 또는 단위로) 슬립모드에 진입하는 경우, 도 2a의 CASE 1 또는 CASE 2와 같은 문제는 발생하지 않는다.
하지만 서빙 클러스터 기반으로 단말(10)이 업링크 전송을 수행하는 경우, 도 2a에서는 단말(10)이 서빙 셀 내의 단일 서빙 기지국(20) 단위로 업링크 전송을 수행하므로, 단말(10)은 단일 서빙 기지국(20)에 대한 업링크 전송 전력(UL power)만을 소모하지만, 도 2b에서는 단말(10)이 서빙 클러스터 단위로 업링크 전송을 수행하므로, 단말(10)이 서빙 클러스터(S-CL) 내의 기지국(24)에 대한 업링크 전송 전력(UL power)과 서빙 클러스터(S-CL) 내의 기지국(26)에 대한 업링크 전송 전력(UL power)을 소모한다.
따라서, 단말(10)은 서빙 셀 기반으로 슬립모드에 진입하는 경우에서 단말이 소모하는 업링크 전송 전력보다 서빙 클러스터 기반으로 슬립모드에 진입하는 경우에서 소모하는 업링크 전송 전력이 더 크다.
업링크 전송 전력의 감소 측면만을 고려한다면, 단말이 서빙 셀 내의 서빙 기지국과의 통신 환경에서 슬립모드로 진입하는 것이 유리할 수 있겠으나, 간섭을 고려한다면, 단말이 서빙 클러스터와의 통신 환경에서 슬립모드로 진입하는 것이 유리할 수 있다.
본 발명은 간섭과 전력 소모를 최소화하는 관점에서 단말의 슬립모드가 선택되며, 선택 기준으로서, 단말의 평균 업링크 전송 전력과 단말의 평균 throughput 중 적어도 하나가 고려될 수 있다. 이러한 단말의 평균 업링크 전송 전력과 단말의 평균 throughput은 단말의 노말 모드에서 측정될 수 있다.
단말의 평균 업링크 전송 전력은 일정 time window(M) 동안 측정된 단말의 업링크 전송 전력의 평균치이다. 단말의 업링크 전송 전력의 평균치를 추정하는 이유는 숏-텀(short-term) 시간 동안 얻어진 값을 평균화하여 롱-텀(long-term) 변화를 예측하기 위함이다. 이러한 단말의 평균 업링크 전송 전력은 단말이 서빙 기지국에 대해 업링크 서비스를 수행하는 경우의 평균 업링크 전송 전력과 서빙 클러스터에 대해 업링크 서비스를 수행하는 경우의 평균 업링크 전송 전력을 포함한다.
만약, 서빙 클러스터 내에서 서빙 기지국의 이웃 기지국과 단말 간에 업링크가 형성되지 않은 경우, 슬립모드 진입 시, 단말은 평균 업링크 전력 대신에 업링크 기준 신호(uplink reference signal)을 통해 얻은 채널 이득(gain)을 추정한다.
평균 업링크 및 다운링크 throughput은 노말(normal) 모드에서 단말과 기지국 간의 업링크/다운링크 수행 시 획득한 throughput을 일정 time window (M)동안 측정한 값을 평균화함으로써 추정된다. 여기서, 다운링크 throughput은 단말이 추정하며, 업링크 throughput은 기지국이 추정한다. 이러한 평균 업링크 및 다운링크 throughput은 단말이 서빙 기지국과 업링크 및 다운링크 서비스를 수행하는 경우에서의 평균 업링크 및 다운링크 throughput과 단말이 서빙 클러스터와 업링크 및 다운링크 서비스를 수행하는 경우에서의 평균 업링크 및 다운링크 throughput을 포함한다.
상술한 바와 같이 추정 값들을 통해 단말은 슬립모드 진입 시, throughput 대비 전송전력 값(전송 전력/throughput)을 기반으로 단말의 업링크 전송 전력을 최소화하면서 업링크 및 다운링크 throughput을 높이는 슬립모드를 선정한다.
이하, 단말의 업링크 전송 전력과 throughput 간의 관계에 따른 전송 효율에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 단말의 UL 전송 전력과 throughput 간의 관계를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 가로축은 전송 전력이고, 세로축은 전송 효율을 나타낸다.
G1은 서빙 기지국 기반 슬립모드에서의 단말의 UL 전송 전력과 throughput 간의 관계를 보여주는 곡선이고, G2는 서빙 클러스터 기반 슬립모드에서의 단말의 UL 전송 전력과 throughput 간의 관계를 보여주는 곡선이다.
G1을 수식으로 표현하면, 아래와 같다.
[수학식 1]
Figure 112013075382351-pat00001
여기서, E1은 서빙 기직국 기반의 슬립모드에서 전송효율이고, P1은 서빙 기지국 기반의 슬립모드에서 단말의 업링크 전송 전력이고, N은 잡음(thermal noise)의 세기이고, I는 서빙 기지국 기반의 슬립모드에서 간섭신호의 세기를 나타낸다.
G2를 수식으로 표현하면, 아래와 같다.
[수학식 2]
Figure 112013075382351-pat00002
여기서, E2는 서빙 클러스터 기반의 슬립모드에서 전송효율이고, P2는 서빙 클러스터 기반의 슬립모드에서 단말의 업링크 전송전력이다.
위의 수학식 1, 2에 나타난 바와 같이, E1, E2로 표시되는 전송 효율은 throughput 대비 업링크 전력으로 나타낼 수 있다. 즉, 단위 bit당 얼마나 많은 자원을 쓰는지를 E1, E2값을 통해 알 수 있다. 여기서 수학식 1에 나타나는 바와 같이, 서빙 기지국 기반 슬립모드에서는, 'I' term이 추가된다. 이는 다운링크 환경(도 2A의 CASE1)에서 단말(도 2A의 10)이 인접 기지국(도 2A의 22)으로부터 받는 간섭(도 2A의 22-1) 및 업링크 환경(도 2A의 CASE2)에서 단말(10)이 다른 단말(도 2A의 14-1)로부터 받는 간섭을 의미한다.
P1 또는 P2는 단말이 업링크로 데이터 전송 시 사용되는 전력 양을 의미한다.
Figure 112013075382351-pat00003
은 서빙 기지국으로부터 단말이 얻는 throughput(channel capacity)을 의미하며,
Figure 112013075382351-pat00004
은 서빙 클러스터로부터 단말이 얻는 throughput(channel capacity)을 의미한다.
앞에서 설명했던 것처럼, 도 3에서 서빙 기지국 기반 슬립모드에서 사용되는 P1 값보다 서빙 클러스터 기반 슬립모드에서 사용되는 P2 값이 더 크게 설정되고, 서빙 기지국 기반 슬립모드 시, 단말은 인접 기지국에 의해 형성되는 셀 내의 단말과 간섭 발생 가능성 존재하기 때문에 E1과 E2의 대소 관계가 달라질 수 있다.
그러므로 이런 trade-off를 고려한 단말의 적절한 슬립모드를 제공해야됨은 앞서 설명한 바와 같다.
이하, 단말이 서빙 클러스터 기반 슬립모드로 진입한 경우에서, 이 슬립모드를 유지한 상태로 핸드오버를 수행하는 과정에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 도 1에 도시된 이동통신 시스템에서의 핸드오버 과정을 보여주는 도면으로서, 설명의 이해를 돕기 위해, 도 4에서는 도 1에 도시된 기지국들(22, 240, 260) 및 CMU(300)의 도시가 생략된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 핸드오버는 단말(100)이 단순히 서빙 기지국(210)에서 타깃 기지국(250)으로 이동하는 기존과는 달리 서빙 클러스터(S-CL)와 인접 클러스터(N-CL)에 동시에 포함된 피벗 기지국(230)과 연결을 유지하면서 서빙 기지국(210)과의 연결을 끊고, 타깃 기지국과의 연결을 추가하는 과정으로 볼 수 있다. 도 4에서는 단말(100)이 2개의 클러스터에 동시에 포함된 피벗 기지국이 예시되고 있으나, 3개 이상의 클러스터들에 동시에 포함된 피벗 기지국일 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 피벗 기지국(230)이 존재하면, 단말(100)은 피벗 기지국(230)과 연결이 끊기지 않으므로, 핸드오버 과정에서 단말과 기지국 간의 시그널링이 어웨이크 모드가 아닌 슬립모드에서 수행할 수 있다. 본 발명의 이해를 돕기 위해, 단말의 어웨이크 모드에서 핸드오버와 연관된 시그널링에 대해 간략히 설명하기로 한다.
도 5는 기존의 핸드오버 수행과정에서의 시그널링을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 단말(MS)은 서빙 기지국(Serving BS)의 채널상태가 일정한 임계 값 이하로 떨어지게 되면 인접 셀의 채널 상태를 측정한다(Measurement). 인접 셀의 채널 상태 측정은 슬립 구간(sleep cycle) 동안 수행될 수 있고, 어웨이크 구간(awake period: LW2)에서는 수행되지 않는다.
인접 셀의 채널 상태를 측정한 단말(MS)은 측정결과인 측정 보고(Measurement report) 메시지를 슬립모드의 리스닝 윈도우(Listening Window 1: LW 1) 내에서 서빙 기지국(Serving BS)으로 전송한다.
측정 보고(Measurement report) 메시지를 수신한 서빙 기지국(Serving BS)은 이를 기반으로 자신의 채널환경과 인접 셀의 채널환경을 비교하여 단말(MS)의 핸드오버 여부를 결정한다.
서빙 기지국(Serving BS)은 핸드오버 여부 결정 결과, 핸드오버를 수행해야 한다고 판단한 경우에는 타깃 기지국(target BS)으로 핸드오버 요청(HO_REQ) 메시지를 전송하고, 전송과 동시에 단말(MS)은 슬립모드에서 어웨이크 모드로 전환 된다. 이렇게 하는 이유는 핸드오버 시, 서빙 기지국(serving BS)으로부터 타깃 기지국(Target BS)으로의 이동 시, 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)의 수신 실패를 줄이기 위함이다.
타깃 기지국(Target BS)이 해당 단말을 수용하는 것으로 결정하면 서빙 기지국으로 핸드오버 요청 승인(HO_REQ_ACK) 메시지를 전송한다.
핸드오버 요청 승인(HO_REQ_ACK) 메시지를 수신한 서빙 기지국(Serving BS)은 단말(MS)에게 타깃 기지국(target BS)으로의 핸드오버 과정에 필요한 정보와 함께 핸드오버 프로시저가 시작됨을 알리는 핸드오버 명령(HO_cmd) 메시지를 전송한다.
핸드오버 요청 메시지(HO_REQ)의 송신부터 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)의 수신까지를 핸드오버 준비단계라 한다. 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)의 수신은 어웨이크 모드의 리스닝 윈도우(LW2) 동안에만 핸드오버 명령 메시지를 수신할 수 있다. 핸드오버 준비단계 동안 단말(MS)은 서빙 기지국(Serving BS) 및 타깃 기지국(Target BS)이 결정하는 핸드오버 여부 결과에 대해서는 알 수 없다. 즉, 단말(MS)은 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)가 언제 수신될지 알 수 없으므로, 어웨이크 모드에서 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하는 리스닝 윈도우의 시간 구간(LW2)은 단말(MS)의 슬립모드에서 설정되는 리스닝 윈도우의 시간 구간(LW1)보다 크게 설정된다.
그러나, 본 발명은 단말(MS)의 핸드오버 과정에서 피벗 기지국이 존재하기 때문에 핸드오버를 수행하는 과정에서 실패 확률이 적어지므로, 슬립모드의 리스닝 윈도우(LW1) 내에서 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신할 수 있는 설계가 가능하게 된다. 따라서, 핸드오버 시, 단말(MS)은 슬립모드에서 어웨이크 모드로 전환되지 않아도 되므로, 어웨이크 모드의 리스닝 윈도우보다 짧은 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안만 턴-온 됨으로써, 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 핸드오버 과정을 보여주는 도면이고, 도 7은 HO_REQ 전송 이후 슬립모드에서의 리스닝 윈도우를 설정하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 단말(MS)은 서빙 기지국(Serving BS)의 채널상태가 일정한 임계값 이하로 떨어지면 인접 클러스터의 채널 상태를 측정(Measurement)한다.
인접 클러스터의 채널 상태를 측정한 단말(MS)은 측정결과인 측정 보고(Measurement report) 메시지를 슬립모드의 리스닝 윈도우(Listening Window 1: LW 1) 내에서 피벗 기지국(Pivot BS)으로 전송한다. 이때, 피벗 기지국(Pivot BS)에 전송되는 측정 보고(Measurement report)에는 다음과 같은 정보들이 포함될 수 있다.
(1) Cs: 서빙 클러스터 내의 기지국들의 정보
(2) Ct: 인접 클러스터(또는 타깃 클러스터) 내의 기지국들의 정보
(3) S1: 조건 "n(Cs ∩ Ct)≠0"에 해당하는 피벗 기지국들의 CQI(Channel Quality Information)
도 6에는 도시하지 않았으나, 단말(MS)은 CMU(도 1의 300)를 통해 상기 Cs와 Ct를 획득할 수 있으며, 상기 조건은 적어도 하나의 피벗 기지국(Pivot BS)의 존재를 의미하며, 이 피벗 기지국(Pivot BS)의 존재여부에 대한 정보 또한 상기 CMU(도 1의 300)에 의해 획득할 수 있다.
측정 보고(Measurement report) 메시지를 수신한 피벗 기지국(Pivot BS)은 이를 기반으로 자신의 채널상태와 인접 클러스터의 채널환경을 비교하여 단말(MS)의 핸드오버 여부를 결정한다.
피벗 기지국(Pivot BS)은 핸드오버 여부 결정 결과, 핸드오버를 수행해야 한다고 판단한 경우에는 타깃 클러스터 내의 타깃 기지국(Target BS)으로 핸드오버 요청 메시지(HO_REQ)를 전송한다. 이때, 도 5에서는 전송과 동시에 단말(MS)이 슬립모드에서 어웨이크 모드로 전환되지만, 도 6에서는 어웨이크 모드로 전환되지 않고, 슬립모드를 그래도 유지한다.
타깃 클러스터 내의 타깃 기지국(Target BS)이 해당 단말(MS)을 수용하는 것으로 결정하면 상기 피벗 기지국(Pivot BS)으로 핸드오버 요청 승인 메시지(HO_REQ_ACK)를 전송한다.
핸드오버 요청 승인 메시지(HO_REQ_ACK)를 수신한 피벗 기지국(Pivot BS)은 단말(MS)에게 타깃 기지국(Target BS)으로의 핸드오버 과정에 필요한 정보와 함께 핸드오버 프로시저가 시작됨을 알리는 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 전송한다.
단말(MS)은 상기 피벗 기지국(Pivot BS)으로부터 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하는 데, 이때, 슬립모드의 리스닝 윈도우(LW1) 내에서 상기 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에서는, 기존의 어웨이크 모드에서의 리스닝 윈도우보다 짧은 슬립모드에서의 리스닝 윈도우 내에서 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하므로, 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)의 수신확률을 높이기 위한 리스닝 윈도우(LW1)의 적절한 설정이 필요하다. 일례로, 리스닝 윈도우(LW1)의 설정은 도 7에 도시된 바와 같이, 2가지의 기준값과 S1의 비교를 통해 설정될 수 있다.
구체적으로, ①의 경우(TH2 < S1 < TH1), 리스닝 윈도우(LW1')는 예정된 슬립모드의 리스닝 윈도우에서 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하도록 설정될 수 있다.
②의 경우, 리스닝 윈도우(LW1'')는 T1 ∝ (TH2-S1) 만큼 더 일찍 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하여 HO_cmd 수신확률을 높일 수 있음
③의 경우, 리스닝 윈도우(LW1'')는 T2 ∝ (S1-TH1) 만큼 더 늦게 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하여 단말의 슬립 구간을 더 길게 적용할 수 있다.
측정 보고(Measurement report)에 포함되는 정보는 언급한 송수신 시간을 결정하는데 필요한 정보가 될 수도 있고 단말(MS)에서 미리 HO_cmd를 송수신하는 시점을 결정하여 포함시킬 수 있다.
단말과 기지국이 약속된 동일한 시점에 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 송수신하는 것이 목적이기 때문에 측정 보고(measurement report)에는 위 목적에 부합되는 정보라면 어떠한 정보를 포함하여도 무방하다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 슬립모드 진입 과정을 보여주는 신호 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 810에서, 먼저 단말(100)은 슬립모드 요청 메시지(Sleep mode_REQ)를 서빙 기지국(210)으로 전송한다. 상기 슬립모드 요청 메시지(Sleep mode_REQ)는 단말(100)이 서빙 기지국(210)에게 슬립모드로의 전환을 요청하는 메시지로서, 상기 슬립모드 요청 메시지(Sleep mode_REQ)에는 상기 CMU(300)가 단말(100)의 슬립모드의 종류를 선정하기 위한 단말(100)의 업링크 평균 전송 전력과 단말(100)의 다운링크 throughput를 포함한다. 그 밖에 상기 슬립모드 요청 메시지(Sleep mode_REQ)는 상기 단말(100)이 슬립모드로 동작하기 위해 요구되는 파라미터들 예컨대, 현재 전송되는 메시지가 슬립모드 요청 메시지(Sleep mode_REQ)임을 나타내는 메시지 식별 정보, 슬립 구간(SLEEP INTERVAL)의 시작 값(start value for the SLEEP INTERVAL)과 상기 슬립 구간의 종료 값(stop value for the SLEEP INTERVAL)을 포함하는 슬립 구간 정보, 단말(100)이 슬립모드에서 잠시 동안 깨어나 기지국의 순방향 메시지를 수신하는 시구간을 나타내는 리스닝 윈도우 정보를 더 포함할 수 있다.
820에서, 서빙 기지국(210)은 상기 단말(100)로부터의 슬립모드 요청 메시지(Sleep mode_REQ)를 상기 CMU(300)로 전달한다.
830에서, 상기 슬립모드 요청 메시지(Sleep mode_REQ)를 수신한 상기 CMU(300)는 슬립모드 요청 메시지(Sleep mode_REQ)에 포함된 단말(100)의 업링크 평균 전송 전력과 단말(100)의 다운링크 throughput를 이용하여 서빙 기지국 기반의 슬립모드 또는 서빙 클러스터 기반 슬립모드를 선정한다. 예컨대, 상술한 수학식 1에 의해 계산된 전송효율(E1)과 수학식 2에 의해 계산될 수 있는 전송 효율(E2)를 비교하고, E1 > E2인 경우, 서빙 기지국 기반 슬립모드를 선정하고, E1 < E2 인 경우, 서빙 클러스터 기반 슬립모드를 선정한다. 상기 CMU(300)는 선정된 슬립모드를 지시하는 슬립모드 지시 정보를 생성하고, 840에서, 슬립모드 응답 메시지(Sleep mode_ACK)에 상기 슬립모드 지시 정보 포함시켜 서빙 기지국(210)으로 전송한다.
850에서, 서빙 기지국(210)은 수신한 슬립모드 응답 메시지(Sleep mode_ACK)를 슬립모드 명령 메시지(Sleep mode_cmd)로서 상기 단말(100)로 전달하고, 860에서, 단말(100)은 수신된 슬립모드 명령 메시지(Sleep mode_cmd)에 포함된 슬립모드를 판별하여 판별된 슬립모드로 진입한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말의 슬립모드 진입 과정을 보여주는 신호 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말(100)의 슬립모드 진입 과정에서는, 도 8의 실시 예와 같이, 단말(100)의 요청에 의해 슬립모드로 진입하는 것이 아니고, CMU(300)의 제어에 따라 단말(100)이 슬립모드로 진입하는 것이고, 또한 CMU(300)가 슬립모드를 선정하는 것이 아니라 단말(100)이 슬립모드를 선정하는 점에서 차이가 있다.
먼저, 910에서, CMU(300)는 슬립모드 명령 메시지를 서빙 기지국(210)으로 전송하며, 상기 슬립모드 명령 메시지(Sleep mdoe_cmd)에는 상기 단말(100)이 슬립모드로 동작하기 위해 요구되는 파라미터들 예컨대, 현재 전송되는 메시지가 슬립모드 명령 메시지(Sleep mode_cmd)임을 나타내는 메시지 식별 정보, 슬립 구간(SLEEP INTERVAL)의 시작 값(start value for the SLEEP INTERVAL)과 상기 슬립 구간의 종료 값(stop value for the SLEEP INTERVAL)을 포함하는 슬립 구간 정보, 단말이 슬립모드에서 잠시 동안 깨어나 기지국의 순방향 메시지를 수신하는 시구간을 나타내는 리스닝 윈도우 정보를 포함할 수 있다.
920에서, 서빙 기지국(210)은 수신된 슬립모드 명령 메시지(Sleep mdoe_cmd)를 단말(100)로 전송하며, 이때, 슬립모드 명령 메시지(Sleep mdoe_cmd)에 업링크 throughput를 포함시켜서 전송한다. 전술한 바와 같이, 슬립모드를 선정하기 위해 사용되는 변수들 중 다운링크 throughput은 단말에서 획득되는 변수이지만, 업링크 throughput은 서빙 기지국(210)에서 획득되는 변수이다. 따라서, 단말이 업링크 throughput을 이용하여 슬립모드를 선정하는 경우, 업링크 throughput은 서빙 기지국(210)으로부터 획득될 수 있다.
930에서, 단말(100)은 업링크 전송 전력과 슬립모드 명령 메시지(Sleep mdoe_cmd)에 포함된 업링크 throughput를 이용하여 슬립모드를 선정한다. 슬립모드의 선정방식은 도 8의 830에서 설명한 방식과 동일하다.
940에서, 단말(100)은 스스로 선정한 슬립모드로 진입한 후, 950에서, 슬립모드 확인 메시지(Sleep mode_confirm)에 상기 선정된 슬립모드를 지시하는 슬립모드 지시 정보를 포함시켜, 서빙 기지국(210)으로 전송한다. 이때, 슬립모드 확인 메시지(Sleep mode_confirm) 전송은 단말(100)이 선정된 슬립모드로 진입하는 시점과 동일한 시점에 수행될 수도 있다.
960에서, 서빙 기지국(210)은 수신한 슬립모드 확인 메시지(Sleep mode_confirm)를 CMU(300)로 전송함으로써, 일련의 슬립모드 진입 과정이 완료된다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 핸드 오버 과정을 보여주는 신호 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 핸드 오버 과정은 도 8의 860 또는 도 9의 940에서 단말(100)이 서빙 클러스터 기반 슬립모드로 진입한 경우를 가정한다.
먼저, 1012에서, 단말(100)은 측정 보고 메시지(Measurement Report)를 피벗 기지국(230)으로 전송한다. 이 측정 보고 메시지(Measurement Report)에는 단말(100)이 CMU(도 1의 300)로부터 제공받은 서빙 클러스터(S-CL)내의 기지국들의 정보, 인접 클러스터(N-CL) 내의 기지국들의 정보 및 서빙 클러스터(S-CL)와 인접 클러스터(N-CL)에 공통으로 포함된 피벗 기지국(230)의 채널 상태를 측정한 채널 품질 정보(예컨대, 피벗 기지국(230)의 CQI)가 포함될 수 이다. 또한 측정 보고 메시지(Measurement Report)에는 단말의 현 슬립모드를 식별할 수 있는 슬립모드 식별 정보를 더 포함할 수도 있다.
1014에서, 피벗 기지국(230)은, 수신한 측정 보고 메시지(Measurement Report)를 기반으로 단말(100)의 핸드오버 여부를 결정한다. 예컨대, 피벗 기지국(230)을 제외한 인접 클러스터(N-CL) 내의 다른 기지국들의 채널 상태가 피벗 기지국(230)의 채널 상태보다 더 좋은 경우, 상기 다른 기지국들 중에서 선정된 기지국을 타깃 기지국(250)으로 선정하여 핸드오버를 결정할 수 있다.
1016에서, 단말(100)의 핸드오버를 결정한 피벗 기지국(230)은 타깃 기지국(250)으로 핸드오버 요청 메시지(HO_REQ)를 전송한다.
1018에서, 타깃 기지국(250)은 핸드오버 요청 메시지(HO_REQ)에 대하여 해당 단말의 수용 여부를 제어하고, 상기 단말(100)의 핸드오버를 승인하기로 결정한 타깃 기지국(250)은 피벗 기지국(230)으로 핸드오버 요청 승인 메시지(HO_REQ_ACK)를 전송한다.
1020에서, 타깃 기지국(250)으로부터 핸드오버 요청 응답 메시지(HO_REQ_ACK)를 수신한 피벗 기지국(230)은 단말(100)로 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 전송한다. 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)는 단말(100)에게 핸드오버가 수행됨을 알리는 메시지이다. 여기서, 단말(100)은 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하기 위해, 기존과 같이 어웨이크 모드로 전환되지 않고, 서빙 클러스터 기반 슬립모드를 그대로 유지한 상태에서 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하게 된다. 즉, 단말(100)은 상기 서빙 클러스터 기반 슬립모드에서 설정된 리스닝 윈도우 내에서 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하므로, 어웨이크 모드의 리스닝 윈도우보다 짧은 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안만 깨어나므로, 전력 소모를 줄일 수 있다.
1022에서, 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신한 단말(100)은 서빙 기지국(210)과의 연결을 끊고 타깃 기지국과 동기화를 수행한다. 이때, 피벗 기지국(230)과의 연결은 끊어지지 않고, 그대로 유지된다.
1024에서, 단말(100)과의 연결이 끊어진 서빙 기지국(210)은 타깃 기지국(250)으로부터 핸드오버 확인 메시지(HO_Confirm)를 전송한다.
이후, 핸드오버 확인 메시지(HO_Confirm)를 수신한 서빙 기지국(210)은 단말(100)을 위해 버퍼링한 데이터를 제거하고 단말에게 할당한 무선자원을 없앤다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따라 단말에서 핸드오버를 수행하는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 11을 참조하면, 먼저, S1110에서, 인접 클러스터(N-CL) 내의 인접 기지국들로부터 수신되는 파일럿 신호들의 CINR들을 스캐닝 완료한 후, 단말이 현재 자신이 속해있는 서빙 기지국을 변경할 필요성이 있는지를 판단한다. 즉, 상기 단말이 현재의 서빙 기지국과 상이한 새로운 기지국으로 핸드오버를 수행할 필요가 있는 지를 판단한다. 여기서, 상기 단말에 의해 수행되는 CINR의 스캐닝은 상기 인접 클러스터(N-CL)내의 피벗 기지국 즉, 서빙 클러스터(S-CL)와 상기 인접 클러스터(N-CL)에 공통으로 포함된 피벗 기지국에 대해서는 생략될 수도 있다.
이어, S1112에서, 단말이 핸드오버를 수행할 필요가 있다 판단하면, 단말 자신의 현재 슬립모드가 서빙 클러스터 기반 슬립모드인지 여부를 판단한다.
S1114에서, 단말의 현재 슬립모드가 서빙 클러스터 기반 슬립모드인 것으로 판단되면, 단말은 서빙 클러스터(S-CL)와 인접 클러스터(N-CL)에 공통으로 포함된 피벗 기지국에게 측정 보고 메시지(Measurement Report)를 전송한다. 여기서, 측정 보고 메시지(Measurement Report)에는 서빙 클러스터 내의 기지국들의 정보, 인접 클러스터 내의 기지국들의 정보 및 피벗 기지국의 CQI가 포함될 수 있다. 또한 상기 측정 보고 메시지(Measurement Report)에는 단말이 서빙 셀 기반 슬립모드인지 서빙 클러스터 기반 슬립모드 인지를 식별하는 슬립모드 식별 정보를 더 포함할 수 있다.
피벗 기지국은 수신받은 측정 보고 메시지(Measurement Report)에 따라 인접 클러스터(또는 타깃 클러스터) 내의 인접 클러스터(N-CL)의 타깃 기지국으로 핸드오버 요청 메시지(HO_REQ)를 전송한다.
S1116에서, 단말은 상기 측정 보고 메시지(Measurement Report)를 전송한 후, 자신의 현 슬립모드가 서빙 클러스터 기반 슬립모드이므로, 어웨이크 모드로 전환되지 않고, 슬립모드를 그대로 유지한다. 여기서, 피벗 기지국이 핸드오버 요청 메시지(HO_REQ)를 타깃 기지국으로 전송한 시점 이후에도 슬립모드를 유지한다는 점에서, 본 발명과 종래는 명확히 구분될 수 있다.
S1118에서, 단말은 상기 핸드오버 요청 메시지(HO_REQ)에 따라 상기 타깃 기지국으로부터 전송되는 핸드오버 응답 메시지(HO_REQ_ACK)에 대응하는 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)의 정확한 수신을 위해, 도 7에서 설명한 바와 같이, 피벗 기지국의 CQI와 특정 임계값을 비교한 결과에 따라 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)의 수신 시간을 적절히 설정한다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 단말은 상기 비교한 결과에 기초해 시간 축 상에서 슬립모드의 리스닝 윈도우를 늦추거나 앞당기는 방식으로 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)의 수신 시간을 설정한다.
S1120에서, 단말은 상기 설정된 리스닝 윈도우 내에서 상기 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신한다.
한편, 상기 S1112에서, 단말의 현 슬립모드가 서빙 클러스터 기반 슬립모드가 아닌 경우, 즉, 서빙 셀 기반 슬립모드인 경우, S1122에서, 단말은 피벗 기지국이 아니라 서빙 기지국에게 측정 보고 메시지(Measurement Report)를 전송한다.
이어, S1124에서, 측정 보고(Measurement Report)를 전송한 후, 단말은 어웨이크 모드(AWAKE MDOE)로 전환되고, S1126에서, 단말은 서빙 기지국으로부터 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하기 위해, 어웨이크 모드에서 예정된 리스닝 윈도우를 설정한다.
S1128에서, 단말은 상기 어웨이크 모드에서 예정된 리스닝 윈도우 동안 상기 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신함으로써, 핸드오버 전체 수행과정 중 타깃 기지국으로부터 핸드오버를 지시 받는 일련의 과정들이 종료된다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따라 피벗 기지국에서 핸드오버를 수행하는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 먼저, S1210에서, 피벗 기지국은 단말로부터 서빙 클러스터 내의 기지국들의 정보, 인접 클러스터 내의 기지국들의 정보, 피벗 기지국의 CQI를 포함하는 측정 보고 메시지(Measurement Report) 및 단말의 슬립모드 식별 정보를 수신한다. 여기서, 피벗 기지국은 단말의 현 슬립모드 식별정보를 CMU를 통해서 획득할 수도 있으며, 이 경우, 상기 측정 보고 메시지(Measurement Report)에서 상기 단말의 슬립모드 식별 정보는 포함되지 않을 수도 있다.
이어, S1212에서, 피벗 기지국은 측정 보고 메시지(Measurement Report)에 기초해 핸드오버를 결정한 후, 핸드오버 요청 메시지(HO_REQ)를 인접 클러스터(타깃 클러스터) 내의 타깃 기지국으로 전송한다.
이어, S1214에서, 피벗 기지국은 타깃 기지국으로부터 핸드오버 응답 메시지(HO_REQ_ACK)를 수신하고, S1216에서, 상기 S1210에서 수신한 측정 보고 메시지(Measurement Report)에 포함된 피벗 기지국의 CQI에 기초해 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)의 송신시간을 설정한다. 즉, 피벗 기지국은 슬립모드를 유지하고 있는 단말의 리스닝 윈도우 내에서, 상기 단말이 상기 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신할 수 있도록 상기 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)의 송신시간을 설정한다. 상기 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)의 송신시간을 설정하는 과정에 대해서는 도 6 및 7에서 설명하였으므로, 이에 대한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
이어, S1218에서, 피벗 기지국은 설정한 송신시간에 맞춰 상기 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 단말로 송신함으로써, 핸드오버 전체 수행과정 중 상기 단말에게 핸드오버를 지시하는 일련의 과정들이 종료된다.
이와 같이, 본 발명에서는, 단말의 throughput 대비 업링크 전송 전력(
Figure 112013075382351-pat00005
)에 따른 전력 효율을 기준으로 단일의 서빙 기지국을 선택하여 슬립모드(서빙 기지국 기반 슬립모드)로 진입할지 아니면, 협력통신관계에 있는 다수의 기지국을 구성하는 서빙 클러스터를 선택하여 슬립모드(서빙 클러스터 기반 슬립모드)로 진입할지를 선택함으로써, 단말의 전력 효율 증대시킬 수 있다.
또한, 단말이 서빙 클러스터 기반 슬립모드에서 핸드오버를 수행하는 경우, 단말이 어웨이크 모드로 전환되어 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신하기 위해 상기 어웨이크 모드에서 예정된 새로운 리스닝 윈도우를 생성하는 것이 아니라 피벗 기지국을 이용하여 슬립모드를 유지하고, 채널상태에 따른 슬립 사이클(sleep cycle) 조절만으로 핸드오버 명령 메시지(HO_cmd)를 수신함으로써, 단말의 전력 절감을 꾀할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말(100)은 통신부(110)와 제어부(120)를 포함한다.
상기 통신부(110)는 서빙 클러스터 내의 기지국들 및 인접 클러스터 내의 기지국들과 무선 통신 가능한 구성으로서, 일례로 RF 트랜시버일 수 있다. 또한 상기 통신부(110)는 상기 제어부(120)의 제어에 따라 슬립모드로 전환될 수 있으며, 슬립모드로 전환된 경우, 통신부(110)는 잠시 동안 턴-온 됨으로써, 기지국의 순방향 메시지를 수신할 수 있게 된다.
상기 제어부(120)는 단말(100)의 전반적인 동작을 제어하는 구성으로서, 무엇보다도 통신부(110)를 슬립모드로 전환되도록 상기 통신부(110)를 제어한다. 또한 제어부(120)는, 상기 단말의 업링크 전송 전력(Uplink power)을 고려하여, 다수의 기지국으로 구성된 서빙 클러스터와의 통신 환경에서 상기 통신부를 슬립모드로 전환시킨다. 또한 상기 제어부(120)는 상기 통신부(110)가 상기 슬립모드로 진입한 경우, 서빙 클러스터와 인접 클러스터에 공통으로 포함된 피벗 기지국(pivot basestation)에게 측정 보고 메시지(Measurement report)를 전송하도록 상기 통신부를 제어한다. 또한 상기 제어부(120)는 상기 측정 보고 메시지(Measurement report)에 기초해, 상기 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안 상기 피벗 기지국으로부터 핸드오버 명령(Handover command)을 수신하도록 상기 통신부를 제어한다.
또한 상기 제어부(120)는 상기 단말의 다운링크 또는 업링크 throughput 대비 상기 업링크 전송 전력에 대한 효율을 고려하여 상기 슬립모드의 진입여부를 결정한다.
또한 상기 제어부(120)는 상기 단말의 업링크 전송 전력과 상기 다운링크 throughput을 포함한 슬립모드 요청 메시지를 상기 서빙 클러스터 내의 서빙 기지국을 통해 중앙 관리 유닛(Central Management Unit: CMU)에게 보고하고, 상기 다운링크 throughput 대비 상기 단말의 업링크 전송 전력에 대한 효율에 기초해, 상기 CMU에서 상기 슬립모드의 진입을 결정하면, 상기 서빙 기지국을 통해 상기 결정 결과를 나타내는 슬립모드 명령을 수신하도록 상기 통신부(110)를 제어한다.
또한 상기 제어부(120)는 중앙 관리 유닛(Central Management Unit: CMU)의 지시에 따라 상기 서빙 클러스터 내의 서빙 기지국으로부터 상기 업링크 throughput을 포함하는 슬립모드 명령을 수신하고, 상기 업링크 throughput 대비 상기 단말의 업링크 전송 전력에 대한 효율에 기초해, 상기 슬립모드의 진입을 결정하면, 상기 결정 결과를 슬립모드 확인 메시지로서 상기 서빙 기지국을 통해 상기 CMU로 전송하도록 상기 통신부(110)를 제어한다.
또한 상기 제어부(120)는 상기 채널 품질 값과 임계값을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초해, 이전 리스닝 윈도우와 현재 리스닝 윈도우 사이로 정의되는 슬립 사이클을 조정하고, 상기 조정된 슬립 구간에 따라 상기 리스닝 윈도우를 설정하여, 상기 설정된 리스닝 윈도우 동안 상기 핸드오버 명령을 수신하도록 상기 통신부를 제어한다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 14를 참조하면, 상기 기지국(200)은 제1, 제2 통신부(210, 212) 및 제어부(214)를 포함한다.
제1 통신부(210)는 단말과 무선 통신을 수행하는 구성이고, 제2 통신부(212)는 인접 기지국들과 무선 통신을 수행하는 구성으로서, 도 14에서는 서로 분리된 구성으로 도시하고 있으나, 설계에 따라 하나의 유닛으로 구현될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
상기 제어부(214)는 상기 제1 통신부(210)를 통해 서빙 클러스터를 구성하는 다수의 기지국들 중에서 서빙 기지국과 통신하는 단말로부터 상기 슬립모드 식별 정보를 포함한 측정 보고를 수신한다.
또한 상기 제어부(214)는 상기 수신된 측정 보고에 대한 핸드오버 요청(Handover request)을 상기 서빙 클러스터에 인접한 인접 클러스터 내의 타깃 기지국으로 전송하고, 상기 타깃 기지국으로부터 상기 핸드오버 요청에 대한 핸드오버 응답을 수신하도록 상기 제2 통신부(212)를 제어한다.
또한 상기 제어부(214)는 상기 단말의 슬립모드 식별 정보에 따라 상기 서빙 클러스터와의 통신 환경에 기반한 슬립모드인 것으로 확인되면, 상기 핸드오버 응답에 대한 핸드오버 명령이 상기 단말에서 설정한 상기 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안 수신되도록 상기 핸드오버 명령의 송신 시간을 설정한다.

Claims (20)

  1. 다수의 기지국들을 포함하는 서빙 클러스터 및 상기 서빙 클러스터에 인접한 인접 클러스터를 갖는 이동통신 시스템의 단말에서 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 업링크 전송 전력(Uplink transmission power)에 기초하여, 슬립모드의 진입 여부를 결정하는 단계;
    상기 슬립모드에 진입한 경우, 상기 서빙 클러스터와 상기 인접 클러스터에 공통으로 포함된 피벗 기지국(pivot base station)에게 측정 보고(Measurement report) 메시지를 전송하는 단계; 그리고
    상기 측정 보고 메시지에 기초해, 상기 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안 상기 피벗 기지국으로부터 핸드오버 명령(Handover command) 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬립모드의 진입 여부를 결정하는 단계는,
    상기 단말의 다운링크 또는 업링크 throughput 대비 업링크 전송 전력에 대응하는 효율에 기초하여 상기 슬립모드의 진입여부를 결정하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 슬립모드의 진입 여부를 결정하는 단계는,
    상기 단말의 업링크 전송 전력과 상기 다운링크 throughput을 포함한 슬립모드 요청 메시지를 상기 서빙 클러스터 내의 서빙 기지국을 통해 중앙 관리 유닛(Central Management Unit: CMU)에게 보고하는 단계; 및
    상기 다운링크 throughput 대비 상기 단말의 업링크 전송 전력에 대응하는 효율에 기초해 상기 CMU에서 상기 슬립모드의 진입을 결정하면, 상기 서빙 기지국을 통해 슬립모드 명령 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 슬립모드의 진입 여부를 결정하는 단계는,
    중앙 관리 유닛(Central Management Unit: CMU)의 지시에 따라 상기 서빙 클러스터 내의 서빙 기지국으로부터 상기 업링크 throughput을 포함하는 슬립모드 명령 메시지를 수신하는 단계;
    상기 단말의 업링크 throughput 대비 업링크 전송 전력에 대응하는 효율에 기초해, 상기 단말에서 상기 슬립모드의 진입 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 단말에서 상기 슬립모드의 진입을 결정하면, 상기 결정의 결과를 슬립모드 확인 메시지로서 상기 서빙 기지국을 통해 상기 CMU로 전송하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 측정 보고 메시지는,
    상기 서빙 클러스터 내의 기지국들의 정보, 상기 인접 클러스터 내의 기지국들의 정보, 상기 피벗 기지국에 대한 채널 품질 값 및 상기 단말의 슬립모드 식별 정보 중 적어도 하나를 포함하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 핸드오버 명령 메시지를 수신하는 단계는,
    상기 채널 품질 값과 임계값을 비교하는 단계;
    상기 비교의 결과에 기초해, 이전 리스닝 윈도우와 현재 리스닝 윈도우 사이의 사이클로 정의되는 슬립 사이클을 조정하는 단계;
    상기 조정된 슬립 사이클에 따라 상기 리스닝 윈도우를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 리스닝 윈도우 동안 상기 핸드오버 명령 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법.
  7. 다수의 기지국들을 포함하는 서빙 클러스터 및 상기 서빙 클러스터에 인접한 인접 클러스터를 갖는 이동통신 시스템의 기지국에서 핸드오버를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 서빙 클러스터의 다수의 기지국들 중에서 서빙 기지국과 통신하고 슬립모드에 진입한 단말로부터 슬립모드 식별 정보를 포함한 측정 보고 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신된 측정 보고 메시지에 대한 핸드오버 요청(Handover request) 메시지를 상기 인접 클러스터 내의 타깃 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 타깃 기지국으로부터 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 핸드오버 응답 메시지를 수신하고, 상기 단말의 슬립모드 식별 정보에 기초하여 상기 슬립모드가 상기 서빙 클러스터와의 통신에 기초하는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 슬립모드가 상기 서빙 클러스터와의 통신에 기초하는 경우, 핸드오버 명령 메시지가 상기 단말에 의하여 설정된 상기 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안 수신되도록 상기 핸드오버 명령 메시지의 송신 시간을 설정하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템의 기지국에서 핸드오버를 수행하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 측정 보고 메시지는,
    상기 서빙 클러스터 내의 기지국들의 정보, 상기 인접 클러스터 내의 기지국들의 정보 및 상기 서빙 클러스터와 상기 인접 클러스터에 공통으로 포함되는 피벗 기지국의 채널 품질 값 중 적어도 하나를 더 포함하는 이동통신 시스템의 기지국에서 핸드오버를 수행하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 핸드오버 명령 메시지의 송신 시간은,
    상기 피벗 기지국의 채널 품질 값에 따라 설정되는 이동통신 시스템의 기지국에서 핸드오버를 수행하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 핸드오버 명령 메시지의 송신 시간은,
    상기 채널 품질 값과 임계값을 비교하는 단계;
    이전 리스닝 윈도우와 현재 리스닝 윈도우 사이의 사이클로 정의되는 상기 단말의 슬립 사이클을 확인하는 단계;
    상기 단말의 슬립 사이클에 따라 상기 단말의 리스닝 윈도우 동안 상기 핸드오버 명령 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템의 기지국에서 핸드오버를 수행하는 방법.
  11. 다수의 기지국들을 포함하는 서빙 클러스터 및 상기 서빙 클러스터에 인접한 인접 클러스터를 갖는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 단말에 있어서,
    슬립모드로 전환되도록 구성된 통신부; 및
    상기 단말의 업링크 전송 전력(Uplink transmission power)에 기초하여, 상기 통신부를 슬립모드로 전환시키고, 상기 통신부가 상기 슬립모드로 진입한 경우, 상기 서빙 클러스터와 상기 인접 클러스터에 공통으로 포함된 피벗 기지국(pivot base station)에게 측정 보고(Measurement report) 메시지를 전송하고, 상기 측정 보고 메시지에 기초해, 상기 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안 상기 피벗 기지국으로부터 핸드오버 명령(Handover command) 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 단말.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말의 다운링크 또는 업링크 throughput 대비 상기 업링크 전송 전력에 대응하는 효율에 기초하여 상기 슬립모드의 진입여부를 결정하는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 단말.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말의 업링크 전송 전력과 상기 다운링크 throughput을 포함한 슬립모드 요청 메시지를 상기 서빙 클러스터 내의 서빙 기지국을 통해 중앙 관리 유닛(Central Management Unit: CMU)에게 보고하고, 상기 단말의 다운링크 throughput 대비 상기 업링크 전송 전력에 대응하는 효율에 기초해, 상기 CMU에서 상기 슬립모드의 진입을 결정하면, 상기 서빙 기지국을 통해 슬립모드 명령 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 단말.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    중앙 관리 유닛(Central Management Unit: CMU)의 지시에 기초하여 상기 서빙 클러스터 내의 서빙 기지국으로부터 상기 업링크 throughput을 포함하는 슬립모드 명령 메시지를 수신하고, 상기 단말의 업링크 throughput 대비 상기 업링크 전송 전력에 대응하는 효율에 기초해, 상기 슬립모드의 진입을 결정하면, 상기 결정의 결과를 슬립모드 확인 메시지로서 상기 서빙 기지국을 통해 상기 CMU로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 단말.
  15. 제11항에 있어서, 상기 측정 보고 메시지는,
    상기 서빙 클러스터 내의 기지국들의 정보, 상기 인접 클러스터 내의 기지국들의 정보, 상기 피벗 기지국의 채널 품질 값 및 상기 단말의 슬립모드 식별 정보 중 적어도 하나를 포함하는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 단말.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 채널 품질 값과 임계값을 비교하고, 상기 비교의 결과에 기초해, 이전 리스닝 윈도우와 현재 리스닝 윈도우 사이의 사이클로 정의되는 슬립 사이클을 조정하고, 상기 조정된 슬립 사이클에 따라 상기 리스닝 윈도우를 설정하고, 상기 설정된 리스닝 윈도우 동안 상기 핸드오버 명령 메시지를 수신하도록 상기 통신부를 제어하는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 단말.
  17. 다수의 기지국들을 포함하는 서빙 클러스터 및 상기 서빙 클러스터에 인접한 인접 클러스터를 갖는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 기지국에 있어서,
    서빙 클러스터를 구성하는 다수의 기지국들 중에서 서빙 기지국과 통신하고 슬립모드에 진입하는 단말로부터 슬립모드 식별 정보를 포함한 측정 보고 메시지를 수신하는 통신부; 및
    상기 수신된 측정 보고 메시지에 대한 핸드오버 요청(Handover request) 메시지를 상기 인접 클러스터 내의 타깃 기지국으로 전송하고, 상기 타깃 기지국으로부터 상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 핸드오버 응답 메시지를 수신하고, 상기 단말의 슬립모드 식별 정보에 기초하여 상기 슬립모드가 상기 서빙 클러스터와의 통신에 기초하는지 여부를 결정하고, 상기 슬립모드가 상기 서빙 클러스터와의 통신에 기초하는 경우, 핸드오버 명령 메시지가 상기 단말에 의하여 설정된 상기 슬립모드의 리스닝 윈도우 동안 수신되도록 상기 핸드오버 명령 메시지의 송신 시간을 설정하는 제어부를 포함하는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 기지국.
  18. 제17항에 있어서, 상기 측정 보고 메시지는,
    상기 서빙 클러스터 내의 기지국들의 정보, 상기 인접 클러스터 내의 기지국들의 정보 및 상기 서빙 클러스터와 상기 인접 클러스터에 공통으로 포함되는 피벗 기지국의 채널 품질 값 중 적어도 하나를 더 포함하는 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행하는 기지국.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 피벗 기지국의 채널 품질 값에 따라 상기 핸드오버 명령 메시지의 송신 시간을 설정하는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 기지국.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 채널 품질 값과 임계값을 비교하고, 이전 리스닝 윈도우와 현재 리스닝 윈도우 사이의 사이클로 정의되는 상기 단말의 슬립 사이클을 확인하고, 상기 단말의 슬립 사이클에 따라 상기 단말의 리스닝 윈도우 동안 상기 핸드오버 명령 메시지를 송신하도록 상기 핸드오버 명령 메시지의 송신 시간을 설정하는 이동통신 시스템에서 핸드오버를 수행하는 기지국.
KR1020130098429A 2013-08-20 2013-08-20 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치 KR102065489B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130098429A KR102065489B1 (ko) 2013-08-20 2013-08-20 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치
US14/912,896 US9967794B2 (en) 2013-08-20 2014-08-08 Handover method and apparatus in mobile communication system
PCT/KR2014/007368 WO2015026084A1 (en) 2013-08-20 2014-08-08 Handover method and apparatus in mobile communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130098429A KR102065489B1 (ko) 2013-08-20 2013-08-20 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150021276A KR20150021276A (ko) 2015-03-02
KR102065489B1 true KR102065489B1 (ko) 2020-01-13

Family

ID=52483822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130098429A KR102065489B1 (ko) 2013-08-20 2013-08-20 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9967794B2 (ko)
KR (1) KR102065489B1 (ko)
WO (1) WO2015026084A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10412651B2 (en) 2014-08-28 2019-09-10 Apple Inc. User equipment triggered handover with long connected-discontinuous-reception cycle in connected mode
EP4102762B1 (en) * 2015-01-09 2023-12-20 InterDigital Patent Holdings, Inc. Bss-color enhanced transmission in wlans (bss-cet)
CN108401271B (zh) 2017-02-07 2021-03-26 中兴通讯股份有限公司 基站的切换方法、系统及存储介质
CN108632844B (zh) * 2017-03-15 2019-09-17 电信科学技术研究院 信息处理方法、装置及电子设备
WO2019075598A1 (en) * 2017-10-16 2019-04-25 Qualcomm Incorporated TECHNIQUES AND APPARATUS FOR 5G / 2G / 3G REPLI WITHOUT ACCESSING A RADIO LTE INTERFACE
KR102534537B1 (ko) 2018-03-08 2023-05-19 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 무선 접속 기술을 스위칭하기 위한 장치 및 방법
US10880881B2 (en) * 2018-05-15 2020-12-29 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Systems and methods for collision prevention and power conservation in wireless networks
EP3809230A4 (en) * 2018-06-14 2021-06-09 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. PROCESS, DEVICE AND SYSTEM FOR TRANSMISSION OF INFORMATION, AND INFORMATION MEDIA
CN109068364B (zh) * 2018-10-12 2020-12-22 北京久华信信息技术有限公司 一种多基站漫游切换的方法、装置及设备
KR20210145514A (ko) * 2020-05-25 2021-12-02 삼성전자주식회사 네트워크 에너지 최적화를 위한 전력 제어 방법 및 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050059437A1 (en) 2003-09-04 2005-03-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Mode transition method considering handover in a broadband wireless access communication system
US20080090573A1 (en) 2006-10-16 2008-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for performing handover of user equipment (ue) during discontinuous reception (drx) operation in mobile communication system
US20120250538A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 Broadcom Corporation Reducing battery power consumption during discontinuous reception and transmission

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7684799B2 (en) 2006-03-28 2010-03-23 Motorola, Inc. Method for data transfer with a mobile station while in discontinuous reception state
US8818321B2 (en) * 2006-06-20 2014-08-26 Nokia Corporation Method and system for providing reply-controlled discontinuous reception
KR101367476B1 (ko) 2007-08-13 2014-02-25 엘지전자 주식회사 무선통신 시스템에서 데이터 수신방법
US8451803B2 (en) * 2007-10-05 2013-05-28 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for managing measurement behavior of DRX mode UE
US8416746B2 (en) * 2008-07-07 2013-04-09 Apple Inc. Medium access control for wireless systems
US20110195714A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-11 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for performing registration across radio access technologies

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050059437A1 (en) 2003-09-04 2005-03-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Mode transition method considering handover in a broadband wireless access communication system
US20080090573A1 (en) 2006-10-16 2008-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for performing handover of user equipment (ue) during discontinuous reception (drx) operation in mobile communication system
US20120250538A1 (en) 2011-03-31 2012-10-04 Broadcom Corporation Reducing battery power consumption during discontinuous reception and transmission

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150021276A (ko) 2015-03-02
US9967794B2 (en) 2018-05-08
WO2015026084A1 (en) 2015-02-26
US20160205606A1 (en) 2016-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102065489B1 (ko) 이동통신 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 장치
US10869272B2 (en) Communication method and apparatus applied to hyper cell
US11082946B2 (en) Wireless device, a network node and methods therein for optimizing paging in a communications network
KR101144832B1 (ko) 이동국 및 통신제어방법
EP3412086B1 (en) Methods of reliable paging transmission under ue edrx
US11722962B2 (en) Method of receiving a wake-up signal, wireless device and computer program
US11622329B2 (en) Methods of UE power saving with multiple receivers
JP2016502326A (ja) 無線通信システムで基地局の動作状態の制御方法及び装置
US9049671B2 (en) Radio communication system, radio base station, and power control method
US9119071B2 (en) Methods controlling extended range areas in heterogeneous networks and related network nodes
JP2008236436A (ja) 移動通信システムで使用されるユーザ装置、基地局装置及び方法
US20220225258A1 (en) Enhancing timing advance validity in preconfigured uplink resource for wireless networks
CN108029057B (zh) 用于触发小区重选过程的无线设备、方法和介质
US8965446B2 (en) Method and apparatus for reducing consumption of transmission power in base station by adjusting transmission interval of control signal
US11044781B2 (en) Base station device, communication system, terminal device, communication method, and program
US9179422B2 (en) Wireless base station apparatus and communication method
US20230089297A1 (en) Adjusting a user equipment activity timing based on multiple signal sources for wireless network
JP7314439B1 (ja) ユーザ装置、ノード、及び通信方法
KR20170084757A (ko) 단말 및 그 비연속 수신 모드 운용 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant