KR20010062319A

KR20010062319A - 효율적인 하드 핸드오버를 갖는 패킷 스위칭 모빌 무선통신 시스템

Info

Publication number: KR20010062319A
Application number: KR1020000075083A
Authority: KR
Inventors: 코스타마우로; 자비스안드류윌리암; 로버츠마이클; 시바그나나선다람수사
Original assignee: 루센트 테크놀러지스 인크
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2001-07-07
Also published as: JP2001211471A; CN1305327A; CA2325295A1; BR0005706A; AU7189900A

Abstract

UMTS 또는 GSM과 같은 패킷 스위칭 모빌 무선 통신들 시스템에서, 모빌(18)의 하드 핸드오버에 대하여, 타겟 RNC(24)는 지원 제어기(22)에 직접 링크(36)를 요청하여, 모빌(18)로부터 TRNC(24)와 코어 네트워크(10)에 업링크 프레임들을 전송한다; 코어 네트워크(10)는 TRNC(24)에 다운링크 프레임들을 전송한다. TRNC는 핸드오버를 완료해야 할 시기를 결정하고, 필요시 프레임들을 재구성한다.

Description

효율적인 하드 핸드오버를 갖는 패킷 스위칭 모빌 무선 통신 시스템 {Packet switched mobile radio telecommunications system with more effective hard handover}

본 발명은 패킷 스위칭 원리로 작동하는 범용 모빌 전화 시스템(UMTS;Universal Mobile Telephone System) 또는 모빌 통신용 글로벌 시스템(GSM; Global System for Mobile communications)과 같은 모빌 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 그러한 시스템에서 하드 핸드오버를 위하여 만들어진 배열들에 관한 것이다. 모빌 사용자가 지상에서 이동함에 따라, 예를 들어 한 네트워크 제어기로부터 다른 네트워크 제어기로와 같이, 한 무선 채널로부터 다른 무선 채널로의 모빌의 핸드오버가 빈번히 요청된다. 모빌이 예전 채널을 떠나 새로운 채널측에 배속됨에 따라, 단선 및 재접속은 무선 인터페이스에 대하여 업링크 및 다운링크인 경로의 중단(break)과 데이터 프레임들의 유실(loss)을 유발시킴으로써 무선 실행이 하락된다.

본 발명의 목적은 모빌에의 접속의 중단이 보다 적고/보다 짧은 하드 핸드오버 배열들을 제공하는 것이며, 그 결과 실행이 개선된다.

본 발명에 따라, 패킷 스위칭 모빌 무선 통신들 시스템에서, 지원 제어기(serving controller)가 핸드오버 요청 메시지를 코어 네트워크(Core Network)에 전송하고, 코어 네트워크가 핸드오버 요청 신호를 타겟 제어기(target controller)에 전송하는 지원 제어기에서 타겟 제어기로의 모빌 시스템의 제어를 핸드오버하는 방법에 있어서,

타겟 제어기는 지원 제어기에 직접 링크를 요청하는 단계,

지원 제어기는 상기 직접 링크상에 모빌 시스템으로부터 타겟 제어기에의 업링크 프레임들을 전송하고, 동시에 이러한 프레임들을 코어 네트워크에 전송하는단계,

코어 네트워크는 모빌 시스템을 위해 다운링크 프레임들을 타겟 제어기와 지원 제어기에 전송하는 단계, 및

타겟 제어기는 핸드오버를 완료해야 할 시기를 결정하고, 핸드오버 명령 신호를 코어 네트워크를 거쳐 지원 제어기에 전송하는 단계에 의해 더 특징화된다.

또한, 본 발명에 따라, 패킷 스위칭 모빌 무선 통신들 시스템에 대한 제어기는, 모빌 시스템에 관련된 핸드오버 요청 메시지에 대한 시스템의 코어 네트워크로부터 수신될 때, 제어기가 직접 링크를 위한 요청을 모빌 시스템(18)을 현재 지원 제어기(22)에 전송하도록 배열됨으로써 특징화된다.

도 1은 패킷 스위칭 모빌 무선 통신들 네트워크(UMTS)의 개략적인 부분을 도시하는 도면.

도 2, 3, 4 및 5는 본 발명에 따른 하드 핸드오버의 4단계를 도시하는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 코어 네트워크 12 : 인터페이스

14 : UTRAN 17 : Iub 링크

18, 18' : 모빌 시스템 20 :MS

22, 24 : 무선 네트워크 제어기 26, 28 : 노드 B

본 발명은 첨부된 도면들을 참조로 하는 예에 의해 설명될 것이다.

도 1에 있어서, 코어 네트워크(CN)(10)는 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크(UTRAN; UMTS Terrestrial Radio Access Network)(14)에 대한 인터페이스(12)와 Iu 인터페이스를 갖고, UTRAN(14)는 다수의 모빌 시스템들(MS들)(18,20)에 대한 인터페이스(16)와 Uu 인터페이스를 갖는다. UTRAN(14)내에는 2개로만 설명되는 무선 네트워크 제어기들(RNC)(22,24)이 있고, 각각의 RNC는 각각의 RNC를 위해 2개로만 도시되는 다수의 노드 B들(26,28)을 제어한다. 각각의 노드 B는 Iub 링크(17)에 의해 그 RNC에 접속된다. RNC(22)는 노드 B들(26)을 통하여 MS들(18,18')을 제어하고, RNC(26)은 노드 B들(28)을 통하여 MS들(20)을 제어한다.

도면에 있어서, 네트워크는 UMTS 네트워크이고; GSM 네트워크에 있어서, RNC에 대한 동일의 빌딩 블록은 기지국 제어(BSC; Base Station Controller)로 불리고, 노드 B는 기지국 송수신국(BTS; Base Transceiver Station)으로 불리며, Uu 인터페이스는 무선 인터페이스로 불린다.

RNC들(22,24)은 데이터를 포함하는 프레임들을 만들고, 그 프레임들을 노드 B(26,28)에 전송하여, 모빌 시스템이 지상에서 이동됨에 따라 모빌 시스템을 제어한다. 노드 B는 RNC로부터 프레임들을 수신하고, 무선 인터페이스 Uu(16)와 그곳에서부터 모빌로의 통과(passage)를 위해 데이터를 변화시킨다.

UMTS는 제어 플래인 및 사용자 플래인을 갖도록 배열된다; 제어 플래인은 노드 B들과 RNC들 사이에 신호를 전송하는 것을 제어하기 위해, 리소스들을 위해 요청들의 배치를 제어하기 위해, 핸드오버 요청들을 제어하기 위해 배열된다. 사용자 플래인은 실제 데이터를 취급하는 책임을 진다.

모빌 시스템들(18)중 하나가 화살표(M)에 의해 도시된 바와 같이, 도 1에서 상향으로 이동하면, MS(18)의 제어는 RNC(24)로 제어되는 노드 B(28)에 대해 RNC(22)로 제어되는 노드 B(26)로부터 통과되어야 한다. 제 1 단계는 도 2에서 설명되고, RNC들과 노드 B들 사이의 Iu 인터페이스(12), Uu 인터페이스(16) 및 Iub 링크(17)가 양방향 점선 화살표들에 의해 지시된다. 지원 RNC(22)는 핸드오버 요청 신호(32)를 Iu 인터페이스(12)상의 CN(10)에 전송한다. 도 3에 도시된 바와 같이, CN(10)은 Iu 인터페이스(12)상의 핸드오버 요청 신호(32)를 타겟 RNC(24)에 전송하고, 응답한 TRNC(24)는 Iub 링크(34)로 설정되는 명령 신호(33)를 노드 B(28)에 전송한다. TRNC(24)는 또한 TRNC(24)와 SRNC(22)사이에 Iur 링크(36)를 설정하는 명령 신호(35)를 전송한다.

MS(18)의 원활한 핸드오버를 위하여, SRNC(22)는 TRNC(24)를 통해 적당한 MS에 접속되어야만 한다; 레퍼런스가 사용되며, 상기 레퍼런스는 그 모빌이 제어하에 있는 동안 실제 MS 아이덴티티(identity) 또는 SRNC(22)에 의해 MS(18)로 할당된 레퍼런스가 될 수도 있다. 이 레퍼런스는 Iur 링크(36)상의 TRNC(24)에 SRNC(22)에 의해 제공된다.

레퍼런스의 제공에 대하여, TRNC(24)는 SRNC(22)가 동시에 업링크 프레임들을 CN(10)에 전송하는 동안 노드 B(26)와 SRNC(22)를 거쳐 지원 채널측상의 MS(18)로부터 업링크 프레임들을 수신한다. 다운링크 프레임들은 Iu 인터페이스(12)상의 CN(10)에 위해 제공된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 무선 인터페이스에 대하여 단선 및 재접속이 발생할 때, TRNC(24)는 MS(18)로부터 프레임들을 얼마나 재구성할 수 있는지를 즉시 결정한 뒤, 핸드오버 명령 신호(38)를 CN(10)을 거쳐 SRNC(22)에 전송한다. 도 5에 도시된 바와 같이, MS(18)은 예전 채널(old channel)로부터 단절되고, 노드 B(28)로 Uu 링크(16)상의 새로운 채널에 접속된다. 예전 채널과 새로운 채널상에 수신된 프레임들이 모두 TRNC(24)에 의해 수신되기 때문에, 사용자 플래인 경로의 중단이 실질적으로 감소되어, 거의 연결이 없는 것(seamless)으로 간주될 수 있다.

이전의 배열들에 있어서, CN은 핸드오버의 제어하에 있지만, 지연되는 신호에 대하여 작동할 것을 요구했다; CN는 그 결과 프레임이 반복되는지를 결정하는 것이 불가능했다. 본 발명의 응용에 의해, 반복되는 프레임들의 위험성이 매우 감소되어, 핸드오버가 보다 효율적이 된다.

Claims

패킷 스위칭 모빌 무선 통신들 시스템에서, 지원 제어기(22)가 코어 네트워크(10)에 핸드오버 요청 메시지(30)를 전송하고, 상기 코어 네트워크가 타겟 제어기에 핸드오버 요청 메시지(32)를 전송하는, 상기 지원 제어기(22)로부터 상기 타겟 제어기(24)로의 모빌 시스템(18)의 제어를 핸드오버하는 방법에 있어서,

상기 타겟 제어기(24)가 상기 지원 제어기(22)에 직접 링크(36)를 요청하는 단계,

상기 지원 제어기(22)가 상기 모빌 시스템(18)으로부터 상기 직접 링크(36)상의 상기 타겟 제어기(24)에 업링크 프레임들을 전송하고, 동시에 상기 코어 네트워크(10)에 이 프레임들을 전송하는 단계,

상기 코어 네트워크(10)가 다운링크 프레임들을 상기 이동 시스템을 위해 상기 타겟 제어기(24)와 상기 지원 제어기(22)에 동시에 전송하는 단계,

상기 타겟 제어기(24)가 상기 핸드오버를 완료해야 할 시기를 결정하는 단계, 및

상기 타겟 제어기(24)가 상기 코어 네트워크(10)를 거쳐 상기 지원 제어기(22)에 핸드오버 명령 신호(38)를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 직접 링크는 Iur 링크(36)인 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 타겟 제어기(24)는 상기 핸드오버 명령 신호(38)를 전송하기 전에 상기 모빌 시스템(18)으로부터 수신되고 상기 모빌 시스템(18)에 어드레싱되는 프레임들을 재구성하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 지원 제어기(22)는 상기 모빌 시스템(18)의 아이덴티티(identity)를 상기 타겟 제어기(24)에 전송하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 지원 제어기(22)는 상기 지원 제어기(22)에 의해 상기 모빌 시스템(18)에 할당된 레퍼런스를 상기 타겟 제어기(24)에 전송하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 지원 및 타겟 제어기들은 무선 네트워크 제어기들(22,24)인 방법.
패킷 스위칭 모빌 무선 통신들 시스템을 위한 제어기(22,24)에 있어서,

모빌 시스템(18)에 연관된 핸드오버 요청 메시지(32)에 대해 상기 시스템의코어 네트워크(10)로부터 수신될 때, 상기 제어기(20)가 직접 링크를 위한 요청을 상기 모빌 시스템(18)을 현재 지원하는 상기 제어기(22)에 전송하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 제어기.
제 7 항에 있어서,

상기 직접 링크는 Iur 링크(36)인 제어기.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 모빌 시스템(18)을 현재 지원하는 제어기(22)로부터 업링크 프레임들을 수신하고, 상기 시스템의 코어 네트워크(10)로부터 다운링크 프레임들을 수신하고, 상기 모빌 시스템(18)의 핸드오버를 완료할 시기를 결정하고, 핸드오버 명령 신호(38)를 전송하도록 또한 배열되는 제어기.
제 9 항에 있어서,

상기 핸드오버 명령 신호(38)를 전송하기 전에 상기 모빌 시스템(18)으로부터 수신되고 상기 모빌 시스템(18)에 어드레싱되는 프레임들을 재구성하도록 또한 배열되는 제어기.
패킷 스위칭 모빌 무선 통신들 시스템을 위한 제어기에 있어서,

타겟 제어기(22)로부터 요청이 수신될 때, 상기 제어기(24)는 상기 타겟 제어기(22)에 직접 링크(36)를 설정하고, 핸드오버되는 모빌 시스템으로부터 동시에 상기 시스템의 상기 타겟 제어기(22)와 상기 코어 네트워크(10)에 업링크 프레임들을 전송하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 제어기.
제 11 항에 있어서,

상기 모빌 시스템(18)의 아이덴티티(10)를 상기 타겟 제어기(22)에 전송하도록 또한 배열되는 제어기.
제 11 항에 있어서,

상기 제어기(22)에 의해 상기 모빌 시스템(18)에 할당된 레퍼런스를 상기 타겟 제어기(22)에 전송하도록 또한 배열되는 제어기.
제 7 , 8, 11, 12, 13 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 통신들 시스템은 범용 모빌 전화 시스템(Universal Mobile Telephone System)이고, 상기 제어기(22,24)는 무선 네트워크 제어기인 제어기.
제 7 , 8, 11, 12, 13 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 통신들 시스템은 모빌 통신용 글로벌 시스템(GSM; Global System for Mobile communications)이고, 상기 제어기(22,24)는 기지국 제어(BSC; Base Station Controller)인 제어기.