KR19980027028A - 셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 헨드오프 방법
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
종래 도심지역등 열악한 전파환경하에서는 핸드오프 시점을 결정하는데 있어 전력측정 보고메시지, 프레임 오류발생률, RTD와 같은 데이터를 신뢰할 수 없다는 문제점과 한 기지국의 인접기지국에는 실장되어있으나 자신에게 실장되지 않은 모든 주파수 성분에 대해 가상 파일롯을 설치해야하는 부담을 해결하고자 한 것임.
3. 발명의 해결방법의 요지
제어국에서 핸드오프 시점을 판단하기 위한 각각의 정보를 분석하여 핸드오프 시점을 결정하는 과정(ST1)과, 상기 핸드오프시 인접기지국중 단말기가 사용중인 주파수를 미실장한 기지국을 선별하는 과정(ST2)과, 상기 선별된 기지국에 단말기 역방향채널 상태 감시를 지시하는 메시지를 전송되는 역방향트래픽 프레임의 비트 오류발생률을 평가하는 과정(ST4)과, 상기 평가 결과에 따라 핸드오프 대상 기지국을 선정하고 상기 단말기에 주파수가 하드 핸드오프를 지시하는 과정(ST5)(ST6)으로 이루어짐을 특징으로 한 것이다.
4. 발명의 중요한 용도
통화중인 단말기가 현재의 기지국 영역을 벗어난 인접기지국으로 접근할 경우 최적의 핸드오프가 이루어지도록 하는데 적용되는 것임.

Description

셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법
일반적으로, 이동통신 시스템에서 이동중인 단말기가 현재 기지국 영역에서 멀어짐으로 인해 단말기의 역방향 채널상태가 열화됨에도 불구하고 현재 사용중인 주파수의 파일롯을 인접 기지국에서 획득할 수 없을 경우 주파수간 하드 핸드오프를 시도하게 된다.
이러한 하드 핸드오프에는 모든 기지국에 공통주파수를 이용해서 셀내에서 공통주파수로의 하드 핸드오프를 실시한 후 소프트 애드(Soft Add)를 해주는 방법이 있으며, 다른 방법으로는 가상 파일롯을 사용하는 방법이 있다.
이중 첫 번째 방법을 첨부한 도면 도 1 및 도 2에 의거 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 공통 주파수 F1과 또 다른 주파수 F2가 실장된 기지국(10)영역내에서 주파수 F2를 사용중인 단말기(40)가 공통주파수 F1만 실장 기지국(20)으로 이동한다고 전제한다.
이 때, 단말기(40)가 기지국(10)의 영역을 벗어남에 따라 단말기(40)에 의해 송신되는 전력측정 보고메시지를 통해 전력이 특정 임계치 이하로 떨어질 경우나 프레임 오류발생률이 일정치를 초과하게 될 경우, 또는 PRD를 통해 제어국(30)은 단말기(40)가 주파수간 하드 핸드오프가 필요한 시점임을 판단하고 기지국(10)내의 공통 주파수인 F1으로 주파수간 하드 핸드오프를 지시하고, 기지국(10)은 주파수 F1을 사용하는 새로운 채널을 할당하여 이를 통해 단말기(40)의 역방향채널을 획득케하고 기존에 F2로 사용되던 채널들의 자원을 해제한다.
공통주파수 F1으로 변경된 단말기(40)는 기지국(20)의 주파수 F1 파일롯을 획득하게 되고, 파일롯 세기 측정메시지를 통해 파일롯의 세기를 시스템에 통보함으로서 기지국(20)에 새로운 채널을 할당하고 단말기(40)의 활성 집합에 새로운 파일롯을 추가하므로서 하드 핸드오프를 행하게 된다.
다음으로, 두 번재 방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 기지국(20)의 인접기지국에는 실장되어 있으나 자신에게는 실장되어 있지 않은 주파수 성분들 모두에 대해 가장 파일롯을 각각 설치함으로써 기지국(10)에서 기지국(20)으로 이동하는 단말기(40)의 파일롯세기 측정메시지를 통해 핸드오프 시점과 목적지 기지국을 결정한 후 주파수 F2에서 기지국(20)의 주파수 F1 채널로 하드 핸드오프를 지시하므로서 하드 핸드오프를 행하게 된다.
그러나 이러한 종래의 하드 핸드오프 방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫 번재 하드 핸드오프 방법은, 평지 또는 전파환경이 우수한 지역에서는 전력측정 보고메시지, 프레임 오류발생률, RTD 등의 신뢰할 수 있는 값을 얻을 수 있지만 도심지역 등 열악한 전파환경하에서는 핸드오프 시점을 결정하는데 있어 상기와 같은 데이터를 신뢰할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 공통주파수가 모든 기지국에 있음으로 인해 기지국간 공통주파수의 간섭이 심해 그 주파수의 서비스영역이 감소되는 문제점도 초래하였다.
다음으로 두 번째 하드 핸드오프 방법은, 한 기지국의 인접기지국에 실장되어 있으나 자신에게 실장되지 않은 모든 주파수 성분에 대해 가상 파일롯을 설치해야 하는 부담이 있으며, 아울러 가상 파일롯의 주파수 성분은 인접기지국의 동일 주파수를 사용하는 단말기에 간섭으로 작용하는 문제점을 초래하였다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 이동통신 시스템에서 핸드오프시 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 인접기지국의 단말기 역방향 채널을 감시하여 핸드오프가 가장 유력시되는 기지국에 최적으로 주파수간 하드 핸드오프를 시켜주도록 한 셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법을 제공하는데 있다.
좀 더 상세하게는, 다양한 방법에 의하여 단말기 상태의 악화를 판단한 제어국은 단말기가 위치한 기지국의 인접 기지국들에 역방향 채널을 감시하도록 지시하고, 이러한 지시를 받은 기지국은 역방향채널 전용 무선장치의 주파수를 단말기의 주파수로 세팅한 후 전용 트랙픽채널 할당해 단말기의 역방향 채널을 감시하게 되며, 제어국은 기지국들로 부터 수신한 역방향 채널 감시 데이터를 평가하여 핸드오프가 가장 유력시되는 기지국에 하드 핸드오프를 지시하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 방법은, 임의의 주파수로 통화중인 단말기가 현재 기지국의 영역을 벗어나 동일한 주파수가 실장되지 않은 기지국으로 접근할시 하드 핸드오프를 지시하는 방법에 있어서, 전력측정 보고메시지 또는 잡음 레벨에 대한 비트당 에너지 비로 핸드오프 시점을 판단하는 과정과; 상기 핸드오프시 인접기지국중 단말기가 사용중인 주파수를 미실장한 기지국를 선별하는 과정과; 상기 선별된 기지국에 단말기 역방향채널 상태 감시를 지시하는 메시지를 전송하는 과정과; 상기 과정후 선별된 각각의 기지국으로부터 전송되는 역방향트래픽 프레임의 비트 오류발생률을 평가하는 과정과; 상기 평가 결과에 따라 핸드오프 대상 기지국을 선정하고 상기 단말기에 주파수간 하드 핸드오프를 지시하는 과정으로 이루어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 셀룰러 이동통신 시스템에서 제어국에 의한 기지국간을 이동하는 단말기의 제어 개략도
도 2는 종래 셀룰러 이동통신 시스템에서 제1기지국에서 제2기지국으로 이동하는 단말기의 공통주파수를 이용한 핸드오프의 일실시예도
도 3은 종래 셀룰러 이동통신 시스템에서 가상 파일롯을 이용한 핸드오프의 다른 실시예도
도 4는 본 발명을 설명하기 위한 셀룰러 이동통신 시스템의 개략 구성도
도 5는 본 발명에 의한 셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법을 보인 흐름도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
101-107:기지국108:단말기
도 4는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 인접기지국의 단말기 역방향 트래픽 채널 감시를 통한 주파수간 하드 핸드오프를 설명하기 위한 이동통신 시스템의 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명에 의한 셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법을 보인 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 임의의 주파수의 파일롯을 획득하지 못한 상태에서 전력측정 보고메시지 또는 잡음 레벨에 대한 비트당 에너지 비로 핸드오프 시점을 판단하는 단계(ST1)와, 상시 핸드오프시 인접기지국중 단말기가 사용중인 주파수가 미실장한 기지국을 선별하는 단계(ST2)와, 상기 선별된 기지국에 단말기 역방향채널 상태 감시를 지시하는 메시지를 전송하는 단계(ST3)와, 상기 과정후 선별된 각각의 기지국으로부터 전송되는 역방향트래픽 프레임 비트 오류발생률을 평가하는 단계(ST4)와, 상기 평가 결과에 따라 핸드오프 대상 기지국을 선정하고 상기 단말기에 주파수간 하드 핸드오프를 지시하는 단계(ST5)(ST6)로 이루어진다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 하드 핸드오프 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기지국(107)내에서 주파수 F2로 통화중인 단말기(108)가 현기지국의 영역을 벗어나 동일한 주파수가 실장되지 않은 기지국, 예를 들면 기지국(101,103,104,105)중 한 기지국으로 접근시 F2주파수의 파일롯을 획득하지 못한 상태에서 제어국은 단말기로부터 얻어지는 전력측정 보고메시지 또는 잡음레벨에 대한 비트당 에너지의 비(Eb/No)나 역방향 채널의 프레임 오류발생률에 따라 핸드오프 여부를 판단한다(ST1).
즉, 제어국은 단말기로부터 얻어지는 전력측정 보고메시지를 통해 역방향 전력의 악화를 통보받거나, 상기 잡음레벨에 대한 비트당 에너지의 비(Eb/No)가 핸드오프가 요구되는 Eb/No의 임계치(Et) 이하로 떨어지거나, 시스템에서 역방향 채널의 프레임 오류발생률이 핸드오프가 요구되는 프레임 에러발생률의 임계치(Ft)보다 높다고 판단되는 시점에서 핸드오프로 판단한다(ST1)
이렇게 핸드오프로 판단되면, 기지국(107)의 인접기지국(101-106)중 기지국(107)의 현재 사용중인 주파수 F2를 미실장한 기지국을 설별한다(ST2).
이와 같은 방법으로 주파수 F2를 미실장한 기지국을 선별하면, 다음으로 그 선별된 기지국(101,103,104,150)으로 특정 단말기의 역방향 트래픽 채널의 감시를 지시하는 메시지를 전송한다(ST3).
상기와 같은 역방향 트래픽 채널 감시를 지시받은 각각의 기지국은 역방향 채널 감시 전용으로 실장된 RF(Radio Frequency) 유닛과 트래픽 채널 엘리먼트를 역방향 채널감시 메시지에 요구된 주파수로 세팅하고, 지정된 단말기의 역방향 트래픽 채널의 감시를 일정시간 지속한 후 프레임 에러발생률과 Eb/No값을 산출하여 상기한 제어국으로 통보한다(ST4).
이렇게 각각의 기지국으로부터 전송된 프레임 에러발생률을 수신한 제어국은 이들 중 최저 에러발생률을 나타내는 기지국을 핸드오프할 기지국으로 선정하고, 그 선정한 기지국에 채널할당을 요구하게 된다(ST5).
이러한 과정으로 선정된 기지국이 채널을 할당한면 상기한 단말기(108)에 주파수간 하드 핸드오프를 지시하게 되는 것이다(ST6).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 역방향 트래픽 채널의 감시를 통해 핸드오프 대상 기지국을 결정하기 때문에 현실적으로 단말기의 통화 상태를 최적으로 만들어 줄 수 있는 기지국으로의 핸드오프를 결정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 하드 핸드오프에 의해 종래와 같이 가상 파일롯을 사용할 때 자신의 기지국에 설치되어 있지 않은 추가적인 주파수 성분들 모두에 대한 RF유닛을 설치하는데 따르는 경제적인 부담과 기지국의 복잡화도 해소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 코드분할 다원접속방식(CDMA)에서 하드 핸드오프에 관한 것으로, 특히 인접 기지국의 단말기 역방향 채널을 감시하여 핸드오프가 가장 유력시되는 기지국에 최적으로 주파수간 하드 핸드오프를 시켜주도록 한 셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법에 관한 것이다.

Claims (5)

  1. 통화중인 단말기가 현재 기지국 영역에서 멀어짐으로써 다른 기지국 영역으로 진입하여 연속적인 통화를 유지하기 위해 시도하는 핸드오프 방법에 있어서,
    제어국에서 핸드오프 시점을 판단하기 위한 각각의 정보를 분석하여 핸드오프 시점을 결정하는 과정(ST1)과,
    상기 핸드오프 판단되면 인접기지국중 단말기가 사용중인 주파수를 미실장한 기지국을 선별하는 과정(ST2)과,
    상기 선별된 기지국에 단말기 역방향채널 상태 감시를 지시하는 메시지를 전송하는 과정(ST3)과,
    상기 과정 후 선별된 각각의 기지국으로부터 전송되는 역방향트래픽 프레임의 비트 오류발생률을 평가하는 과정(ST4)과,
    상기 평가 결과에 따라 핸드오프 대상 기지국을 선정하고 상기 단말기에 주파수간 하드 핸드오프를 지시하는 과정(ST5)(ST6)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법.
  2. 제1항에 있어서 상기 과정(ST1)에서의 정보는,
    단말기부터 전송되는 전력측정 보고메시지 또는 잡음 레벨에 대한 비트당 에너지의 비 도는 역방향 채널의 프레임 오류발생률인 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서 상기 과정(ST1)은,
    단말기로부터 얻어지는 전력측정 보고메시지를 통해 역방향 전력의 악화를 통보받거나, 상기 잡음레벨에 대한 비트당 에너지의 비(Eb/No)가 핸드오프가 요구되는 Eb/No의 임계치(Et) 이하로 떨어지거나, 시스템에서 역방향 채널의 프레임 오류발생률이 핸드오프가 요구되는 프레임 에러발생률의 임계치(Ft)보다 높다고 판단되는 시점에서 핸드오프로 판단하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법.
  4. 제1항에 있어서 선별된 각각의 기지국은,
    역방향 트래픽 채널의 감시를 지시받으며 역방향 채널 감시 전용으로 실장된 RF(Radio Frequency) 유닛과 트래팩채널 엘리먼트를 역방향 채널감시 메시지에 요구된 주파수로 세팅하고, 지정된 단말기의 역방향 트래픽채널의 감시를 일정시간 지속한 후 프레임 에러발생률과 Eb/No값을 산출하여 상기 제어국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법.
  5. 제1항에 있어서 상기 단계(ST5)(ST6)에서 핸드오프 대상 기지국 선정은, 선별된 기지국으로부터 각각 전송된 프레임 에러발생률을 평가하여 이들중 최저 에러발생률을 나타내는 기지국을 핸드오프 대상 기지국으로 선정하는 것을 특징으로 하는 셀룰러 이동통신 시스템에서 하드 핸드오프 방법.
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