KR102081853B1 - 무선 통신 네트워크에서의 핸드오버를 위한 네트워크 노드 및 그 안에서의 방법 - Google Patents

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Abstract

통신 네트워크(100)에서 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)를 돕기 위한 네트워크 노드(121) 및 그 안에서의 방법이 개시된다. 네트워크 노드(121)는 네트워크 노드(121)와 서버(140) 간의 제1 왕복 시간을 획득하고 타겟 셀(130) 내의 타겟 노드(131)와 서버(140) 간의 제2 왕복 시간을 획득하도록 구성된다. 네트워크 노드(121)는 적어도 제1 왕복 시간 및 제2 왕복 시간에 기초하여 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)에 지시하도록 추가로 구성된다.

Description

무선 통신 네트워크에서의 핸드오버를 위한 네트워크 노드 및 그 안에서의 방법
본 명세서에서의 실시예들은 네트워크 노드 및 그 안에서의 방법에 관한 것이다. 특히, 본 명세서에서의 실시예들은 레이턴시(latency)에 기초하여 무선 통신 네트워크에서 서빙 셀로부터 타겟 셀로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스를 돕는 것에 관한 것이다.
무선 통신 디바이스들은 이동 전화, 사용자 장비(UE), 무선 단말기, 이동 단말기, 이동국, 셀룰러 전화, 스마트폰, 무선 기능이 있는 센서 및 액추에이터, 랩톱, 태블릿 및 패블릿(phablets), 즉 무선 기능이 있는 태블릿과 스마트폰의 조합은 물론, 자동차의 무선 모뎀 등으로 언급될 수 있다. 무선 통신 디바이스들은 제2/제3 세대(2G/3G) 네트워크를 포함하는 셀룰러 통신 네트워크, 3G LTE(Long Term Evolution) 네트워크, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 네트워크, WLAN(Wireless Local Area Network) 또는 WiFi 등과 같은 액세스 노드들 또는 액세스 포인트들을 갖는 다수의 네트워크들 또는 이종 네트워크들(Heterogeneous Networks, HetNet)을 포함하는 이종 무선 통신 시스템에서 무선으로 통신하거나 동작할 수 있다.
본 문맥에서의 무선 통신 디바이스는, 무선 통신 시스템에서 또 다른 통신 디바이스 또는 서버와 같은 또 다른 엔티티와 액세스 노드를 통해 음성 및/또는 데이터를 통신할 수 있는, 예를 들어, 휴대용, 포켓-저장 가능, 핸드-헬드, 컴퓨터-포함, 차량-탑재 이동 디바이스, 또는 임의의 기계-타입 디바이스일 수 있다.
5G, 즉, 제5 세대 모바일 네트워크들 또는 제5 세대 무선 시스템들은 현재의 제4 세대(4G)/국제 이동 통신-어드밴스드(International Mobile Telecommunications-Advanced, IMT-Advanced) 표준들을 넘어선 이동 통신 표준들의 다음 주요 단계를 나타낸다. 5G 무선 통신 시스템에서, 기계 대 기계 통신 또는 기계 타입 통신(Machine-Type Communication, MTC)은 주요 연구 프로젝트들 중 하나이다. 예를 들어, 제조, 공정 산업, 자동차 또는 의료 애플리케이션들에서 사용되는 통신 디바이스들과 같은, 미션 및/또는 시간 크리티컬(mission and/or time-critical) MTC 디바이스들에서 강건한 제어 루프 기능들을 유지하기 위해서는, 예를 들어, 제2 세대(2G), 제3 세대(3G), 4G 등의 레거시 시스템들에서 이전에 지원된 것보다 높은 신뢰성과 낮은 레이턴시를 가진 통신이 요구된다. MTC 디바이스와 그 목적지, 예를 들어, 애플리케이션 서버 간의 왕복 시간(roundtrip time)뿐만 아니라 무선 링크를 통한 메시지 지연들은 낮게 유지되어야 한다. 전형적인 요건들은, 예를 들어, 1ms 이하의 최대 메시지 지연 및 1e-9 이하의 패킷 오류 확률이다. 이러한 요건들을 충족시키기 위해서는, 전송 블록 오류들을 도입하지 않도록 물리 계층에 엄격한 요건들이 적용되는데, 그 이유는 3G LTE 및 4G에서는 각각의 재송신이 메시지 지연에 8ms를 추가하기 때문이다. 또한, 무선 링크의 중단은 최소화되어야 한다.
셀룰러 네트워크들이 전술한 바와 같이 미션 크리티컬(mission-critical) MTC에서 고 신뢰성 사용 케이스들, 예를 위해 제조, 공정 산업, 자동차 또는 의료 애플리케이션들을 위한 데이터를 송신하는 데 사용될 때, 강건한 제어 루프 기능은 지터를 최소로 유지하는 것 외에도, 무선 링크를 통한 메시지 지연들이 낮게 유지되어야 하는 것을 요구한다. 애플리케이션에 따라서는, 허용 가능한 왕복 지연들은 수 밀리초를 초과하지 않을 수 있고 예측 가능한 타이밍도 중요하다. 그러나, 기존의 무선 시스템들은 반대로 주로 음성 및 인터넷 액세스와 같은 다른 사용 케이스들을 염두에 두고 설계되었으며, 50-200ms의 레이턴시가 허용 가능하지만, 이는 미션 크리티컬 MTC의 경우에는 너무 길다.
따라서, 무선 통신 네트워크에서 낮은 레이턴시 애플리케이션들을 위한 개선된 방법들 및 장치들이 필요하다.
본 명세서의 실시예들의 목적은 무선 통신 네트워크에서 낮은 레이턴시 애플리케이션들을 위한 개선된 방법 및 네트워크 노드를 제공하는 것이다.
본 명세서의 실시예들의 제1 양태에 따르면, 상기 목적은 통신 네트워크에서 서빙 셀로부터 타겟 셀로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스를 돕기 위한 네트워크 노드에서 수행되는 방법에 의해 달성된다. 네트워크 노드는 서빙 셀 내의 통신 디바이스를 위한 서빙 노드이다. 네트워크 노드는 네트워크 노드와 서버 간의 제1 왕복 시간을 획득한다. 네트워크 노드는 또한 타겟 셀 내의 타겟 노드와 서버 간의 제2 왕복 시간을 획득한다. 그 후 네트워크 노드는 적어도 제1 왕복 시간 및 제2 왕복 시간에 기초하여 서빙 셀로부터 타겟 셀로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스에 지시한다.
본 명세서의 실시예들의 제2 양태에 따르면, 상기 목적은 통신 네트워크에서 서빙 셀로부터 타겟 셀로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스를 돕기 위한 네트워크 노드에 의해 달성된다. 네트워크 노드는 네트워크 노드와 서버 간의 제1 왕복 시간을 획득하고 타겟 셀 내의 타겟 노드와 서버 간의 제2 왕복 시간을 획득하도록 구성된다. 네트워크 노드는 적어도 제1 왕복 시간 및 제2 왕복 시간에 기초하여 서빙 셀로부터 타겟 셀로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스에 지시하도록 추가로 구성된다.
적어도 서빙 노드와 서버 간의 제1 왕복 시간, 및 타겟 노드와 서버 간의 제2 왕복 시간에 기초하여 서빙 셀로부터 타겟 셀로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스에 지시함으로써, 더 짧은 왕복 시간을 갖는 타겟 노드가 선택될 수 있고, 결과적으로, 시간 또는 미션 크리티컬 메시지 통신에 대한 레이턴시가 단축될 수 있다.
따라서, 본 명세서의 실시예들은 왕복 시간들에 기초하여 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스를 도움으로써 무선 통신 네트워크에서 단축된 레이턴시를 갖는 크리티컬 데이터 패킷들 또는 메시지들의 송신을 위한 개선된 방법을 제공한다.
본 명세서의 실시예들의 예들은 다음과 같은 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명된다:
도 1은 무선 통신 네트워크의 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 네트워크 노드에서의 방법의 일 실시예를 보여주는 흐름도이다.
도 3은 네트워크 노드의 실시예들을 보여주는 개략적인 블록도이다.
미션 크리티컬 MTC를 위한 더 높은 신뢰성과 낮은 레이턴시의 통신을 개발하기 위해, 중요한 설계 과제들 중 하나는 산업 장비 또는 원격 제어 차량의 실시간 제어와 같은 새로운 애플리케이션 케이스들이 가능할 수 있도록 데이터 송신을 위해 1ms 정도의 매우 낮은 레이턴시를 달성하는 것이다.
전술한 바와 같이, 기존의 무선 시스템들은 너무 긴 레이턴시를 갖는다. 또한, 일부 시나리오들에서 미션 크리티컬 MTC에서 송신될 데이터의 양은 많지 않다(예를 들어, 산업 자동화 및 원격 제어 애플리케이션들에서, 송신될 메시지들은 몇 단어만 포함한다). 따라서 이러한 애플리케이션들에서는, 낮은 레이턴시 요건들에 비해 무선 인터페이스 또는 링크를 통한 극도의 신호 대 잡음비(SNR)는 필요하지 않을 수 있다. 예를 들어, 특정 무선 액세스 기술(RAT)에 대해 강한 신호를 갖는 제1 타겟 노드 또는 액세스 포인트는 애플리케이션 서버로의 더 긴 핑(ping) 시간 또는 왕복 시간을 가질 수 있는 반면, 더 약한 신호를 갖지만, 현재 애플리케이션에는 여전히 충분한 또 다른 제2 타겟 노드는 훨씬 더 짧은 핑 시간 또는 왕복 시간을 가질 수 있다. 기존의 핸드오버 절차들에 따르면, 제1 타겟 노드로의 핸드오버가 개시될 수 있다. 따라서, 현재의 통신 네트워크들에서 주로 SNR들에 기초하는 셀 선택 및 재선택 또는 핸드오버 절차들은 낮은 레이턴시 애플리케이션들에 대해 최적화되지 않을 수도 있다.
도 1은 본 명세서의 실시예들이 구현될 수 있는 무선 통신 네트워크(100)의 예를 도시한다. 무선 통신 네트워크(100)는, 예를 들어, 임의의 2G/3G/4G 네트워크들, Wimax, WLAN/WiFi 등과 같은 하나 이상의 무선 통신 네트워크를 포함할 수 있다.
무선 통신 네트워크(100)는 셀 영역들 또는 커버 영역들로 분할되는 지리적 영역을 커버하고, 각 셀 영역은 서빙 네트워크 노드, 액세스 노드, 액세스 포인트 또는 기지국이라고도 지칭되는, 네트워크 노드에 의해 서비스된다. 무선 통신 네트워크(100)는 다수의 셀을 포함할 수 있고, 각 셀은 내부에 위치하는 다수의 통신 디바이스에 대한 통신을 지원하고, 서빙 네트워크 노드(121)를 갖는 서빙 셀(120), 및 타겟 노드(131)를 갖는 타겟 셀(130)이 도 1에 도시되어 있다.
다수의 통신 디바이스가 무선 통신 네트워크(100)에서 동작할 수 있고, 통신 디바이스(110)가 도 1에 도시되어 있다. 통신 디바이스(110)는, 예를 들어, 무선 통신 기능을 갖는 임의의 기계 타입 디바이스들, 또는 무선 통신 네트워크에서 무선 링크를 통해 통신할 수 있는 임의의 다른 무선 네트워크 유닛들, 예를 들어, 이동 단말기 또는 이동국, 무선 단말기, 사용자 장비, 이동 전화, 예를 들어 랩톱, PDA(Personal Digital Assistants) 또는 태블릿 컴퓨터와 같은 컴퓨터 등일 수 있다. 통신 디바이스(110)는 서빙 셀(120) 내의 서빙 네트워크 노드(121)와 통신할 수 있고, 다양한 목적으로, 예를 들어, 이웃 셀 또는 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하기 위해 다른 셀들을 모니터링할 필요가 있을 수 있다.
무선 통신 네트워크(100)는 상이한 애플리케이션들 또는 서비스들을 실행하기 위한 다수의 서버, 및 그 서버들을 연결하기 위한 다수의 라우터를 더 포함할 수 있고, 서버(140) 및 다수의 라우터(141, 142, 143, 144)가 도 1에 도시되어 있다. 라우터들(141, 142, 143, 144)은 서버들일 수도 있다. 서버(140) 및 라우터들(141, 142, 143, 144)은 컴퓨팅 환경, 네트워크 또는 시스템이라고도 지칭될 수 있는, 클라우드(150)에 포함될 수 있다.
통신 디바이스(110)는 데이터, 메시지들 및 명령 등을 송신 및 수신하기 위해 서버(140)와 통신할 수 있다. 통신 디바이스(110)가 전술한 바와 같이, 예를 들어, 제조, 공정 산업, 자동차 또는 의료 애플리케이션들에서의 통신을 위해 사용되는 미션 및/또는 시간 크리티컬 MTC 디바이스인 경우, 강건한 제어 루프 기능들을 유지하기 위해서는 서버(140)와의 통신을 위한 더 높은 신뢰성 및 더 낮은 레이턴시가 요구된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 통신 디바이스(110)가 서버(140)와 통신하기 위한 여러 경로가 있다. 제1 경로는 도 1의 왼쪽에 R1로 표시된 대시 점선으로 나타내어져 있다. 제1 경로(R1)에서, 신호는 통신 디바이스(110)로부터 서빙 네트워크 노드(121)로 이동하고, 라우터들(143, 142, 141)을 통해 서버(140)에 도달한 다음, 역으로 서버(140)로부터, 라우터들(141, 142, 143)을 통해 그리고 서빙 네트워크 노드(121)를 경유하여 통신 디바이스(110)로 이동한다. 신호가 네트워크 노드(121)로부터 서버(140)로 그리고 다시 역으로 이동하는 데 소비되는 시간은 제1 왕복 시간, 즉, 네트워크 노드(121)로부터 서버(140)로 그리고 서버(140)로부터 역으로 네트워크 노드(121)로의 왕복 시간 또는 핑-시간으로 정의되며, T11로 표시된다. 통신 디바이스(110)와 네트워크 노드(121) 사이의 무선 링크에서 소비되는 시간은 T12로 표시된다.
제2 경로는 도 1의 오른쪽에 R2로 표시된 대시 선으로 나타내어져 있다. 제2 경로(R2)에서, 신호는 타겟 노드(131)로부터 라우터/서버(144)를 통해 서버(140)로 이동한 다음, 역으로 서버(140)로부터, 라우터/서버(144)를 통해 타겟 노드(131)로 이동한다. 신호가 타겟 노드(131)와 서버(140) 사이에 이동하는 데 소비되는 시간은 제2 왕복 시간, 즉, 타겟 노드(131)로부터 서버(140)로 그리고 서버(140)로부터 역으로 타겟 노드(131)로의 왕복 시간으로 정의되며, T21로 표시된다. 통신 디바이스(110)와 타겟 노드(131) 사이의 무선 링크에서 소비되는 시간은 T22로 표시된다.
일부 시나리오에서, 제2 왕복 시간(T21)은 제1 왕복 시간(T11)보다 짧을 수 있지만, 타겟 노드(131)의 SNR은 더 낮다. 이 경우, 핸드오버는 네트워크 노드(121)에 의해 개시될 수 있다.
이하에서는 통신 네트워크(100)에서 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)를 돕기 위한 네트워크 노드(121)에서 수행되는 방법의 실시예들의 예에 대해 도 2를 참조하여 설명한다. 네트워크 노드(121)는 서빙 셀(120) 내의 통신 디바이스(110)에 대한 서빙 노드이다. 이 방법은 다음의 액션들을 포함하고, 그 액션들은 임의의 적절한 순서로 취해질 수 있다.
액션 201
통신 디바이스(110)는 서버(140)와의 통신이 필요한 경우 타겟 셀(예를 들어, 타겟 셀(130))로의 핸드오버에 대한 필요성 또는 요청을 트리거할 수 있다. 핸드오버 이벤트는 이웃 셀들을 모니터링함으로써 임의의 2G/3G/4G 네트워크들 내의 네트워크 노드에 의해 트리거될 수도 있다. 핸드오버는, 예를 들어, 무선 액세스 기술 간(Inter Radio Access Technology, IRAT) 핸드오버, 즉, 상이한 반송파 주파수들 및 상이한 RAT들을 사용하는 2개의 노드 간의 핸드오버, 또는 주파수 내(Intra-frequency, IF) 핸드오버, 즉, 동일한 반송파 주파수 및 동일한 RAT를 사용하는 2개의 노드 간의 핸드오버, 또는 주파수 간(Inter-frequency) 핸드오버, 즉, 상이한 반송파 주파수를 사용하지만 동일한 RAT를 사용하는 2개의 노드 간의 핸드오버일 수 있다. 여기서 "필요성"은 잠재적일 수 있으므로 실제 핸드오버 이전에 "긴" 시간이 필요하다.
현재 애플리케이션에 대해 핸드오버가 필요한지 또는 어느 타겟 셀로 핸드오버할지를 결정하기 위해, 네트워크 노드는 네트워크 노드(121) 및 타겟 노드(예를 들어, 타겟 노드(131))를 통해 서버(140)로의 왕복 시간을 알아야 한다. 따라서, 네트워크 노드(121)는 네트워크 노드(121)와 서버(140) 간의 제1 왕복 시간을 획득한다.
통신 디바이스(110) 및/또는 네트워크 노드(121)는 이전의 측정 또는 애플리케이션 절차로부터 제1 왕복 시간을 이미 알고 있을 수 있다. 이 실시예에서 네트워크 노드(121)는 이전에 저장했을 수 있는 이 정보를 수집하거나 통신 디바이스(110)로부터 이를 수신함으로써 제1 왕복 시간을 획득할 수 있다. 일부 다른 실시예들에 따라, 그것이 네트워크 노드(121)에 알려져 있지 않거나 업데이트될 필요가 있는 경우, 네트워크 노드(121)는 핑 신호를 서버(140)에 전송함으로써 측정을 통해 제1 왕복 시간을 획득할 수 있다. 핑 신호는 인터넷 제어 메시지 프로토콜(Internet Control Message Protocol)에 따른 핑 신호, 예를 들어, ICMP-핑 신호일 수 있거나 또는 레이턴시 측정 요청, 또는 임의의 다른 레이턴시 측정 요청을 포함하는, 셀룰러 제어 패킷에 포함된 신호일 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는 제1 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 서버(140)에 지시할 수 있다. 네트워크 노드(121)는 서버(140)로부터 제1 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신함으로써 제1 왕복 시간을 획득할 수 있다.
액션 202
네트워크 노드(121)는 타겟 셀(130) 내의 타겟 노드(131)와 서버(140) 간의 제2 왕복 시간을 획득한다. 제2 왕복 시간을 획득하는 여러 방법이 있다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는 서버(140)의 인터넷 프로토콜(IP) 주소에 관한 정보를 타겟 노드(131)에 전송하고 타겟 노드(131)에게 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 지시한다. 서버(140)의 IP 주소는 통신 디바이스(110)로부터 수신될 수 있다.
타겟 노드(131)는 핑 테스트를 수행하고 네트워크 노드(121)는 타겟 노드(131)로부터 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신함으로써 제2 왕복 시간을 획득한다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는 타겟 노드(131)의 IP 주소 또는 셀 아이덴티티(cell identity)에 관한 정보를 서버(140)에 전송하고 서버(140)에게 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 지시한다. 타겟 노드(131)는 일부 실시예들에서 RAT 등에 따라 로컬 또는 글로벌인 셀 아이덴티티에 의해, 또는 순수한 IP 주소에 의해(통신 디바이스(110)가 타겟 노드(131)를 검출할 때 해당 정보를 얻어 IP 주소를 네트워크 노드(121)에 전송하는 경우) 식별될 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 네트워크 노드(121)는 백홀 네트워크 또는 룩업 테이블을 통한 요청을 통해, 타겟 노드(131)의 IP 주소를 결정할 수 있다.
서버(140)는 핑 테스트를 수행하고 네트워크 노드(121)는 서버(140)로부터 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신함으로써 제2 왕복 시간을 획득한다.
일부 실시예들에 따르면, 서빙 셀(120) 및 타겟 셀(130)이 임의의 백홀 연결, 예를 들어, 2G/3G/4G 네트워크들로부터 WiFi 또는 WLAN으로의 핸드오버를 가지고 있지 않거나, 또는 서빙 셀(120)이 타겟 셀(130)과의 상호 작용이 가능하지 않다고 결정하면, 네트워크 노드(121)는 측정 갭(measurement gap)을 구성할 수 있는데, 즉, 네트워크 노드(121)는 다운링크 또는 업링크 스케줄링이 발생하지 않는 통신 디바이스(110)의 스케줄링에서, 통신 디바이스(110)로부터 서버(140)로 타겟 노드(131)를 통해 핑 신호를 전송함으로써 통신 디바이스(110)가 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 시간 간격을 제공한다.
일부 실시예들에 따르면, 통신 디바이스(110)는, 예를 들어, 제2 송신 체인을 통해, 둘 이상의 연결이 동시에 진행되게 하는 능력을 가지므로, 측정 갭을 필요로 하지 않을 수도 있다. 그 후 통신 디바이스(110)는 타겟 셀(130)에 연결하고 타겟 노드(131)를 통해 핑 테스트를 수행하도록 제2 송신 체인을 구성할 수 있다.
그 후 네트워크 노드(121)는 통신 디바이스(110)로부터 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신함으로써 제2 왕복 시간을 획득한다. 이 경우, 제2 왕복 시간은 통신 디바이스(110)와 타겟 노드(131) 사이의 무선 링크에서 소비되는 시간(T21)을 포함한다. T21은 통상적으로 제2 왕복 시간보다 훨씬 짧으며, 통신 디바이스(110)에 의한 측정은 제2 왕복 시간에 대한 추정으로 사용될 수 있다.
액션 203
네트워크 노드(121)가 제1 왕복 시간 및 제2 왕복 시간을 획득한 후에, 네트워크 노드(121)는 적어도 제1 왕복 시간 및 제2 왕복 시간에 기초하여 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)에 지시한다.
적어도 서빙 노드와 서버 간의 제1 왕복 시간, 및 타겟 노드와 서버 간의 제2 왕복 시간에 기초하여 서빙 셀로부터 타겟 셀로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스에 지시함으로써, 더 짧은 왕복 시간을 갖는 타겟 노드가 선택될 수 있고, 결과적으로, 시간 또는 미션 크리티컬 메시지 통신에 대한 레이턴시가 단축될 수 있다.
통신 디바이스(110)가 현재 미션 크리티컬 애플리케이션에 대한 허용 가능한 레이턴시, 또는 미리 결정된 임계 값에 관해 네트워크 노드(121)에 통지한 경우, 네트워크 노드(121)는 제1 왕복 시간과 제2 왕복 시간을 비교하고, 해당 요건을 충족하는 핑 시간을 갖는 연결을 선택할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는 제1 왕복 시간이 제2 왕복 시간보다 긴 경우 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)에 지시한다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는 제2 왕복 시간이 제1 왕복 시간보다는 길지만 미리 결정된 임계 값보다는 짧고 신호 품질이 서빙 셀(120)보다 양호한 경우에 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)에 지시한다.
네트워크 노드(121)는 일부 실시예들에서 서버로의 경로(예를 들어, 경로(R2))를 활성으로 유지하도록, 즉, 타임아웃함으로써 핸드오버시 레이턴시를 증가시키지 않도록 타겟 노드(131)에 지시할 수 있다.
본 명세서의 실시예들에 따르면, 타겟 노드(131)가 서빙 네트워크 노드(121)보다 짧은 왕복 시간을 갖는 경우, 타겟 셀(130)로의 핸드오버가 개시된다. 결과적으로, 미션 크리티컬 메시지 통신에 대한 레이턴시가 단축될 수 있다. 이 방법은, 예를 들어, 특정 무선 액세스 기술(RAT)에 대해 강한 신호를 갖는 제1 타겟 노드 또는 액세스 포인트는 애플리케이션 서버로의 더 긴 핑 시간 또는 왕복 시간을 가질 수 있는 반면, 더 약한 신호를 갖지만, 현재 애플리케이션에는 여전히 충분한 또 다른 제2 타겟 노드는 훨씬 더 짧은 핑 시간 또는 왕복 시간을 가질 수 있는 다른 시나리오들에도 적용될 수 있는데, 이 경우 현재 사용되는 애플리케이션 관점에서 제2 타겟 노드가 선택되어야 한다.
도 2와 관련하여 전술한, 통신 네트워크(100)에서 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)를 돕기 위한 네트워크 노드(121)에서의 방법 액션들을 수행하기 위해, 네트워크 노드(121)는 도 3에 도시된 다음과 같은 회로들 또는 모듈들을 포함한다. 전술한 바와 같이, 무선 통신 네트워크(100)는 임의의 하나 이상의 2G/3G/4G 네트워크, Wimax, WLAN/WiFi 등을 포함한다. 네트워크 노드(121)는, 예를 들어, 수신 모듈(310), 송신 모듈(320), 결정 모듈(330), 측정 모듈(340)을 포함할 수 있다.
네트워크 노드(121)는, 예를 들어, 수신 모듈(310)에 의해, 네트워크 노드(121)와 서버(140) 간의 제1 왕복 시간을 획득하도록 구성된다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는 이전의 측정 또는 애플리케이션 절차로부터 제1 왕복 시간을 이미 알고 있을 수 있다. 알려져 있지 않은 경우, 일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는 측정에 의해 제1 왕복 시간을 획득할 수 있고, 측정 모듈(340)에 의해, 핑 신호를 서버(140)에 전송함으로써 제1 왕복 시간을 측정하도록 구성될 수도 있다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는 제1 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 서버(140)에 지시하고 서버(140)로부터 제1 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신하도록 구성될 수도 있다.
네트워크 노드(121)는, 예를 들어, 수신 모듈(310)에 의해, 타겟 셀(130) 내의 타겟 노드(131)와 서버(140) 간의 제2 왕복 시간을 획득하도록 추가로 구성된다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는, 송신 모듈(321)에 의해, 서버(140)의 IP 주소에 관한 정보를 타겟 노드(131)에 전송하고 타겟 노드(131)에게 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 지시하도록 구성된다. 서버(140)의 IP 주소는 통신 디바이스(110)로부터 수신될 수 있다.
타겟 노드(131)는 핑 테스트를 수행하고 네트워크 노드(121)는 타겟 노드(131)로부터 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신한다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는, 송신 모듈(321)에 의해, 타겟 노드(131)의 IP 주소 또는 셀 아이덴티티에 관한 정보를 서버(140)에 전송하고 서버(140)에게 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 지시하도록 구성된다.
서버(140)는 핑 테스트를 수행하고 네트워크 노드(121)는 서버(140)로부터 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신한다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는, 결정 모듈(330)에 의해, 통신 디바이스(110)로부터 서버(140)로 타겟 노드(131)를 통해 핑 신호를 전송함으로써 통신 디바이스(110)가 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 측정 갭을 구성하도록 구성된다.
네트워크 노드(121)는 통신 디바이스(110)로부터 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신한다.
네트워크 노드(121)는, 예를 들어, 송신 모듈(320) 및 결정 모듈(330)에 의해, 적어도 제1 왕복 시간 및 제2 왕복 시간에 기초하여 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)에 지시하도록 추가로 구성된다.
통신 디바이스(110)가 현재 애플리케이션에 대한 허용 가능한 레이턴시, 또는 미리 결정된 임계 값에 관해 네트워크 노드(121)에 통지한 경우, 네트워크 노드(121)는 제1 왕복 시간과 제2 왕복 시간을 비교하고, 해당 요건을 충족하는 핑 시간을 선택할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는, 예를 들어, 송신 모듈(320) 및 결정 모듈(330)에 의해, 제1 왕복 시간이 제2 왕복 시간보다 긴 경우 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)에 지시하도록 구성된다.
일부 실시예들에 따르면, 네트워크 노드(121)는, 예를 들어, 송신 모듈(320) 및 결정 모듈(330)에 의해, 제2 왕복 시간이 제1 왕복 시간보다는 길지만 미리 결정된 임계 값보다는 짧고 신호 품질이 서빙 셀(120)보다 양호한 경우에 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)에 지시하도록 구성된다.
본 기술분야의 기술자들은 전술한 수신 모듈(310), 송신 모듈(320), 결정 모듈(330) 및 측정 모듈(340)이, 하나의 모듈, 아날로그 및 디지털 회로들의 조합, 하나 이상의 프로세서, 예를 들어 각 모듈의 기능을 수행하는 소프트웨어 및/또는 펌웨어 및/또는 임의의 다른 디지털 하드웨어로 구성된, 도 3에 도시된 프로세서(350)로 언급될 수 있다는 것을 알 것이다. 이러한 프로세서들, 아날로그 및 디지털 회로들의 조합은 물론, 다른 디지털 하드웨어 중 하나 이상은 단일 ASIC(application-specific integrated circuit)에 포함될 수 있거나, 여러 개의 프로세서 및 다양한 아날로그/디지털 하드웨어가 개별적으로 패키징되는지 또는 시스템-온-칩(system-on-a-chip)(SoC)으로 조립되는지에 관계없이 여러 개별 컴포넌트 사이에 분산될 수 있다.
네트워크 노드(121)는 하나 이상의 메모리 유닛을 포함하는 메모리(360)를 더 포함할 수 있다. 메모리(360)는 정보, 예를 들어, IP 주소들, 타겟 셀들의 목록, 측정치들 및 데이터뿐만 아니라, 네트워크 노드(121)에서 실행될 때 본 명세서의 방법들을 수행하기 위한 구성들을 저장하는 데 사용되도록 배열된다.
무선 통신 시스템(100)에서 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)를 돕기 위한 네트워크 노드(121)에서의 본 명세서의 실시예들은, 네트워크 노드(121) 내의 프로세서(350)와 같은 하나 이상의 프로세서와 함께 본 명세서의 실시예들의 기능들 및 액션들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드를 통해 구현될 수 있다. 전술한 프로그램 코드는 또한 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 예를 들어 네트워크 노드(121)에 로딩될 때 본 명세서의 실시예들을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드를 운반하는 데이터 캐리어의 형태로 제공될 수 있다. 이러한 캐리어 중 하나는 CD ROM 디스크의 형태일 수 있다. 그러나 그것은 메모리 스틱과 같은 다른 데이터 캐리어들로도 실현 가능하다. 컴퓨터 프로그램 코드는 또한 서버 상의 순수한 프로그램 코드로서 제공되어 네트워크 노드(121)로 다운로드될 수도 있다.
"포함하다" 또는 "포함하는"이라는 단어를 사용하는 경우, 이는 비제한적인 것으로, 즉, "적어도 ~으로 구성되는"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서의 실시예들은 전술한 바람직한 실시예들로 한정되지 않는다. 다양한 대안들, 수정들 및 등가물들이 사용될 수 있다. 따라서, 상기 실시예들은 첨부된 청구범위에 의해 한정되는, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.

Claims (16)

  1. 통신 네트워크(100)에서 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)를 돕기 위한 네트워크 노드(121)에서 수행되는 방법으로서, 상기 네트워크 노드(121)는 상기 서빙 셀(120) 내의 상기 통신 디바이스(110)에 대한 서빙 노드이고, 상기 방법은:
    상기 네트워크 노드(121)와 서버(140) 간의 제1 왕복 시간을 획득하는 단계(201);
    상기 타겟 셀(130) 내의 타겟 노드(131)와 상기 서버(140) 간의 제2 왕복 시간을 획득하는 단계(202);
    적어도 상기 제1 왕복 시간 및 상기 제2 왕복 시간에 기초하여 상기 서빙 셀(120)로부터 상기 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 상기 통신 디바이스(110)에 지시하는 단계(203)
    를 포함하고,
    상기 서빙 셀(120)로부터 상기 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 상기 통신 디바이스(110)에 지시하는 단계(203)는:
    상기 제1 왕복 시간이 상기 제2 왕복 시간보다 긴 경우 상기 서빙 셀(120)로부터 상기 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 상기 통신 디바이스(110)에 지시하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 왕복 시간을 획득하는 단계(201)는 상기 네트워크 노드(121)에 의해 핑 신호(ping signal)를 상기 서버(140)에 전송하고 상기 제1 왕복 시간을 측정하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 제1 왕복 시간을 획득하는 단계(201)는:
    상기 제1 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트(ping test)를 수행하도록 상기 서버(140)에 지시하는 단계; 및
    상기 서버(140)로부터 상기 제1 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 왕복 시간을 획득하는 단계(202)는:
    상기 서버(140)의 인터넷 프로토콜(IP) 주소에 관한 정보를 상기 네트워크 노드(121)로부터 상기 타겟 노드(131)에 전송하는 단계;
    상기 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 상기 타겟 노드(131)에 지시하는 단계;
    상기 타겟 노드(131)로부터 상기 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 왕복 시간을 획득하는 단계(202)는:
    상기 타겟 노드(131)의 IP 주소 또는 셀 아이덴티티(cell identity)에 관한 정보를 상기 서버(140)에 전송하는 단계;
    상기 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 상기 서버(140)에 지시하는 단계;
    상기 서버(140)로부터 상기 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타겟 노드(131)와 상기 서버(140) 간의 제2 왕복 시간을 획득하는 단계(202)는:
    상기 통신 디바이스(110)로부터 상기 서버(140)로 상기 타겟 노드(131)를 통해 핑 신호를 전송함으로써 상기 통신 디바이스(110)가 상기 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 측정 갭(measurement gap)을 구성하는 단계;
    상기 통신 디바이스(110)로부터 상기 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서빙 셀(120)로부터 상기 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 상기 통신 디바이스(110)에 지시하는 단계(203)는:
    상기 제2 왕복 시간이 상기 제1 왕복 시간보다는 길지만 미리 결정된 임계 값보다는 짧고 상기 타겟 셀(130)의 신호 품질이 상기 서빙 셀(120)보다 양호한 경우에 상기 서빙 셀(120)로부터 상기 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 상기 통신 디바이스(110)에 지시하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 통신 네트워크(100)에서 서빙 셀(120)로부터 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 통신 디바이스(110)를 돕기 위한 네트워크 노드(121)로서, 상기 네트워크 노드(121)는 상기 서빙 셀(120) 내의 상기 통신 디바이스(110)에 대한 서빙 노드이고, 상기 네트워크 노드(121)는:
    상기 네트워크 노드(121)와 서버(140) 간의 제1 왕복 시간을 획득하고;
    상기 타겟 셀(130) 내의 타겟 노드(131)와 상기 서버(140) 간의 제2 왕복 시간을 획득하고;
    적어도 상기 제1 왕복 시간 및 상기 제2 왕복 시간에 기초하여 상기 서빙 셀(120)로부터 상기 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 상기 통신 디바이스(110)에 지시하도록 구성되고,
    상기 네트워크 노드(121)는:
    상기 제1 왕복 시간이 상기 제2 왕복 시간보다 긴 경우 상기 서빙 셀(120)로부터 상기 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 상기 통신 디바이스(110)에 지시하도록 추가로 구성되는, 네트워크 노드(121).
  10. 제9항에 있어서, 상기 네트워크 노드(121)는 핑 신호를 상기 서버(140)에 전송하고 상기 제1 왕복 시간을 측정하도록 추가로 구성되는, 네트워크 노드(121).
  11. 제9항에 있어서, 상기 네트워크 노드(121)는:
    상기 제1 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 상기 서버(140)에 지시하고;
    상기 서버(140)로부터 상기 제1 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신하도록 추가로 구성되는, 네트워크 노드(121).
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 노드(121)는:
    상기 서버(140)의 인터넷 프로토콜(IP) 주소에 관한 정보를 상기 타겟 노드(131)에 전송하고;
    상기 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 상기 타겟 노드(131)에 지시하고;
    상기 타겟 노드(131)로부터 상기 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신하도록 추가로 구성되는, 네트워크 노드(121).
  13. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 노드(121)는:
    상기 타겟 노드(131)의 IP 주소 또는 셀 아이덴티티에 관한 정보를 상기 서버(140)에 전송하고;
    상기 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 핑 테스트를 수행하도록 상기 서버(140)에 지시하고;
    상기 서버(140)로부터 상기 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신하도록 추가로 구성되는, 네트워크 노드(121).
  14. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 노드(121)는:
    상기 통신 디바이스(110)로부터 상기 서버(140)로 상기 타겟 노드(131)를 통해 핑 신호를 전송함으로써 상기 통신 디바이스(110)가 상기 제2 왕복 시간을 측정하기 위한 측정 갭을 구성하고;
    상기 통신 디바이스(110)로부터 상기 제2 왕복 시간 측정에 관한 정보를 수신하도록 추가로 구성되는, 네트워크 노드(121).
  15. 삭제
  16. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 네트워크 노드(121)는:
    상기 제2 왕복 시간이 상기 제1 왕복 시간보다는 길지만 미리 결정된 임계 값보다는 짧고 상기 타겟 셀(130)의 신호 품질이 상기 서빙 셀(120)보다 양호한 경우에 상기 서빙 셀(120)로부터 상기 타겟 셀(130)로의 핸드오버를 수행하도록 상기 통신 디바이스(110)에 지시하도록 추가로 구성되는, 네트워크 노드(121).
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