KR20010064373A - 이동 통신 시스템에서 이동 통신 단말기의 불필요한핸드오프 억제 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 이동 통신 단말기의 불필요한 핸드오프를 제한하는 방법에 관한 것으로, 이동 통신 단말기에서 액티브 세트 및 캔디데이트 세트, 네이버 세트의 변화가 발생하여 핸드 오프를 해야할 시점이 되면, 핸드오프 허가 요구 메시지를 기지국으로 전송하면, 기지국에서 이동 통신 단말기의 이동 경로를 예측하여 핸드오프 허가 메시지를 이동 통신 단말기로 전송되면, 이동 통신 단말기는 상기 핸드오프 허가 메시지에 따라 핸드 오프를 수행한다. 따라서, 본 발명은 빈번한 핸드오프 발생 지역 또는 고속 주행시 이동 통신 단말기의 불필요한 핸드오프를 최대한 줄일 수 있다.

Description

이동 통신 시스템에서 이동 통신 단말기의 불필요한 핸드오프 억제 방법{METHOD FOR RESTRAINING HANDOFF OF MOBILE COMMUNICATION SET IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동 통신 시스템에서 이동 통신 단말기의 불필요한 핸드오프를 억제하는 방법에 관한 것으로, 특히 셀 반경이 작은 피코 셀 환경하에서 고속 주행하는 운송 수단내에서 사용되는 이동 통신 단말기의 핸드오프를 억제하는 방법을 제공함에 있다.

최근에 기지국 장비의 발전과 건설비용의 증가로 인해 간이 기지국이 많이 사용되고 있다. 특히 터널이나 밀폐된 공간에서도 수신 레벨의 증가를 위한 증폭기의 설치도 많아지고 있어서 한 기지국의 셀 반경이 많이 좁아지고 있으며, 양질이 서비스를 지향하는 서비스업체들간의 경쟁으로 인해 매크로셀(macrocell)이나 마이크로셀(microcell)의 개념에서 발전되어서 피코셀(picocell)이라는 개념까지 도입되게 되었다.

보통 상용화된 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access) 방식의 이동 통신 시스템에서 기지국의 셀 반경은 5Km내외이고, 개인 통신 서비스(Personal Communication Service)의 기지국은 그 셀 반경이 좀 더 작아서 2Km내외이다. 하지만, 이러한 매크로셀 기지국의 개념은 최근 발표되는 IEEE나 국내외 학술지에서는 500m내외의 더 작은 셀 반경을 가지는 기지국 개념을 제시하고 있으며, 이러한 기지국의 건설비는 서비스업체의 보다 원활한 기지국 운영과 자산 관리에 있어 좀더 수익성있는 기업운용으로 가능할 것이다.

이러한 셀 범위정도에서는 이동 통신 단말기의 사용자가 고속 주행하는 경우 대기 상태(idle state)에서 하드 핸드오프(hard handoff)를 하거나 트래픽 상태 (traffic state)에서 소프트 핸드오프(soft handoff)가 자주 발생하게 되는데 이때 소모되는 전류 소모량이 상당히 크다. 또한, 이동 통신 단말기는 핸드오프 실패시에 시스템 재획득(reacquisition)하게 되면 전류 소모량은 보다 증가된다. 결국 고속 주행하는 운송 수단에 탑승한 사용자의 이동 통신 단말기는 새로운 기지국의 파일럿 채널을 계속적으로 잡아야 하고, 그 빈도가 많다. 이러한 현상은 최근에 등장한 피코셀 환경하에서는 더욱 더 심화될 것이다.

이와 같이 종래 이동 통신 시스템은 피코셀 환경의 기지국에서 불필요한 핸드오프를 야기하게 되고, 그 빈도가 많아지므로 불필요한 핸드오프로 인해 이동 통신 단말기의 전류 소모가 많아지는 문제점이 있다. 또한, 종래 이동 통신 시스템은 짧은 시간내에 핸드오프를 해야하므로 기지국과 이동 통신 단말간의 CAI 메시지(특히, Handoff Direction Message, Neighbor List Message)를 많이 주고 받아야 한다. 그리고, 핸드오프 실패로 인해서 잦은 시스템 결정 상태(system determination state)의 천이로 인해서 소프트웨어의 부하가 심한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 고속 주행중 운송 수단에 탑승중인 사용자의 이동 통신 단말기가 불필요한 핸드오프를 수행하는 것을 방지하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 기지국에서 이동 통신 단말기의 핸드오프를 제어하는 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 이동 통신 단말기에서 핸드오프 발생 조건이 되면, 핸드오프 허가 요구 메시지를 접속된 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 핸드오프 허가 요구 메시지를 수신한 기지국에서 상기 이동 통신 단말기의 이동 경로와 이동 속도를 고려하여 핸드오프 허가 여부를 판단하여 그 결과에 따른 핸드오프 허가 메시지를 상기 이동 통신 단말기로 전송하는 과정과, 상기 핸드오프 허가 메시지를 수신한 이동 통신 단말기에서 핸드오프가 허가된 경우 핸드오프를 수행하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동 통신 시스템의 셀 구조를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 이동 통신 단말기와 기지국간의 제어 흐름도.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 이동 통신 시스템의 셀 구조를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 이동 통신 단말기와 기지국간의 제어 흐름도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 이동 통신 단말기(100)는 고속 주행중인 운송 수단에 탑승한 사용자가 사용하는 단말기이며, 화살표 방향으로 주행중인 것으로 가정한다. 즉, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기(100)는 고속 주행중인 운송 수단에 탑승한 사용자가 사용하는 단말기로서, 도 1에 도시된 것과 같이 고속 주행중이므로 짧은 시간에 셀C2에서 셀C4와 셀C3를 거쳐 셀C7로 주행하게 된다. 하지만, 고속 주행중인 운송 수단에 탑승한 사용자가 사용하는 이동 통신 단말기인 경우 기지국(107)과 액티브 세트나 캔디데이트 세트 관계를 맺는 것은 아주 짧은 시간이 걸릴 것이고, 그 시간동안 호 절단(call drop)이 일어날 확률은 아주 작을 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기(100)는 불필요하게 기지국(103,104)과 핸드오프를 수행하지 않는다. 그러므로, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기(100)는 불필요한 핸드오프를 수행하지 않으므로 다시 채널을 변경하기 위해 PLL을 다시 구동시키지 않는다. 그리고, 본 발명에 따른 기지국(103,104)에서도 그 관리를 위해 복잡한 핸드오프 지시 명령어(Handoff direction message)나 다시 업데이트된 네이버 리스트 메시지(neighbor list message)를 전송하지 않아도된다.

본 발명에 따른 이동 통신 단말기(100)는 고속 주행중이므로 셀C4와 셀C3에 위치하는 잠시동안에 셀C2나 셀C7의 기지국(102,107)로부터 수신된 신호 세기보다 기지국(103,104)로부터 수신된 신호 세기가 더 크게 된다. 그러므로, 이동 통신 단말기(100)는 수신 전계강도가 더 큰 기지국(103,104)로 핸드오프하고자 하는 상황이 발생한다.(제210단계) 즉, 이동 통신 단말기(100)는 액티브 세트, 캔디데이트 세트, 네이버 세트의 변화가 발생하면, 핸드오프를 해야할 시기라고 판단한다.

그러면, 이동 통신 단말기(100)는 핸드오프 상황이 발생하게 되면, 제220단계에서 핸드오프 여부를 허가받기 위해서 핸드오프 허가 요구 메시지를 기지국 (102)으로 전송한다. 여기서, 핸드오프 허가 요구 메시지는 이동 통신 단말기(100)의 주행 방향과 주행 속도 정보가 포함될 수 있다.

기지국(102)은 이동 통신 단말기(100)로부터 전송된 핸드오프 허가 요구 메시지를 수신하고, 제230단계에서 이동 통신 단말기(100)에 대한 핸드오프 허가 여부를 판단한다. 이때 기지국(102)은 이동 통신 단말기(100)의 주행 방향과 주행 속도를 고려하여 이동 통신 단말기(100)가 핸드오프하고자 하는 기지국과의 핸드오프를 허가할 것인지를 결정한다. 예를 들어, 기지국(102)은 이동 통신 단말기(100)의 주행속도와 주행방향을 고려하여 이동 통신 단말기(100)가 현재 핸드오프하고자 하는 기지국(104)의 셀(C4)반경내에 잠시동안만 머물고, 금방 다른 기지국(103)의 셀(C3)반경으로 이동하는 경우 기지국(104)에 대한 핸드오프를 허가하지 않는다. 이와 달리, 기지국(102)은 이동 통신 단말기(100)의 주행속도와 주행방향을 고려하여 이동 통신 단말기(100)가 현재 핸드오프하고자 하는 기지국(104)의 셀(C4)반경내에 오랜동안 머무는 것으로 예상되면, 기지국(104)에 대한 핸드오프를 허가한다.

제240단계에서 기지국(102)은 주행속도와 주행방향으로 이동 통신 단말기(100)의 핸드오프 허가 여부를 결정하여 핸드오프 허가 메시지를 이동 통신 단말기(100)로 전송한다. 그러면, 이동 통신 단말기(100)는 기지국(102)으로부터 전송되는 핸드오프 허가 메시지를 수신하여 핸드오프 허가 여부에 따라 핸드오프를 수행한다. 상기 핸드오프 허가 메시지는 핸드오프 허가 여부와, 핸드오프 허가시 핸드오프 대상 기지국의 아이디를 포함한다.

이동 통신 단말기(100)는 기지국(102)로부터 핸드오프를 허가하는 핸드오프 허가 메시지를 수신하면, 제250단계에서 해당 기지국(104)에 대한 핸드오프를 수행한다. 그러나, 이동 통신 단말기(100)는 기지국(102)로부터 핸드오프를 허가하지 않는 핸드오프 허가 메시지를 수신하면, 해당 기지국(104)에 대한 핸드오프를 수행하지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 따른 피코셀 환경하의 기지국의 경우에는 설사 핸드오프 지시 메시지(Handoff Direction Message)를 받고, 네이버 세트(neighbor set)나 캔디데이트 세트(candidate set)의 파일롯 신호(pilot signal)의 에너지가 액티브 세트(active set)의 에너지보다 커서 핸드오프 조건을 만족하더라도 만일 고속 주행하는 그 경로를 예측해볼 때 다시 핸드오프를 하게 되는 시간이 예상될 때는 핸드오프를 하지 않고, 그냥 지나친 경로에 있는 기지국의 파일롯 신호를 잡고 있는 것이다. 그러므로, 본 발명에 따른 이동 통신 단말기는 2~3개의 기지국을 그냥 지나치게 되어서 핸드오프를 하지 않고도 호를 끊지 않고 유지할 수 있게 된다. 이때 기지국은 이동 통신 단말기의 예상 경로를 대략적으로 예측해서 그 경로에 위치할 기지국의 정보를 이동 통신 단말기로 전송해 주어야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 이동 통신 시스템에서 고속 주행의 운송 수단에 탑승한 사용자의 이동 통신 단말기가 불필요한 핸드오프를 수행하는 것을 방지하여 전류 소모를 줄일 수 있다.

Claims (4)

1. 이동 통신 시스템에서 이동 통신 단말기의 핸드오프를 제어하는 방법에 있어서,

   이동 통신 단말기에서 현재 접속된 기지국에 대한 수신세기보다 더 큰 수신세기를 가지는 기지국을 감지하면, 핸드오프 허가 요구 메시지를 현재 접속된 기지국으로 전송하는 과정과,

   상기 핸드오프 허가 요구 메시지를 수신한 기지국에서 상기 이동 통신 단말기의 이동 경로를 예측하여 상기 이동 통신 단말기의 핸드오프 허가 여부를 결정하여 그 결과에 대응되는 핸드오프 허가 메시지를 상기 이동 통신 단말기로 전송하는 과정과,

   핸드오프 허가 메시지를 수신한 이동 통신 단말기에서 상기 핸드오프 허가 메시지에 포함된 핸드오프 허가 여부에 따라 다른 기지국과 핸드오프를 수행하는 과정으로 이루어지는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 핸드오프 허가 메시지는,

   상기 이동 통신 단말기의 핸드오프를 허가할 때 상기 이동 통신 단말기의 핸드오프 기지국의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 이동 통신 단말기는,

   상기 핸드오프 허가 메시지를 수신하여 상기 기지국으로부터 핸드오프를 허가받지 못한 경우 다른 기지국과의 핸드오프를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 기지국은,

   상기 이동 통신 단말기의 이동 방향과 이동 속도로 이동 예상 경로를 예측하여 그 경로에 위치할 기지국의 정보를 전송해주는 것을 특징으로 하는 방법.