KR20050020055A

KR20050020055A - 이동통신시스템의 핸드오프 방법

Info

Publication number: KR20050020055A
Application number: KR1020030057699A
Authority: KR
Inventors: 송상욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2005-03-04

Abstract

본 발명은, 이동 단말과 서비스중인 소스 기지국과, 상기 소스 기지국에 인접한 기지국들을 구비하는 이동통신시스템에서, 상기 이동 단말이 서비스중인 소스 기지국에서 인접한 타겟 기지국으로 핸드오프하는 방법에 있어서, 상기 소스 기지국으로부터 상기 인접 기지국들의 정보를 포함한 메시지를 소정의 채널을 통해 수신하는 과정과, 상기 수신된 메시지에 상기 인접 기지국들의 정보를 참조하도록 설정된 경우 상기 타겟 기지국의 파일롯 신호를 측정하여 상기 측정된 파일롯 신호의 세기와 상기 인접 기지국들의 정보가 미리 설정된 조건에 일치하는지를 판단하는 과정과, 상기 측정된 파일롯 세기와 상기 인접 기지국들의 정보가 일치하는 경우 상기 소스 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지를 전송하는 과정을 특징으로 한다.

Description

이동통신시스템의 핸드오프 방법{Handoff method of mobile communication system}

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 이동 통신 시스템에서 이동 단말이 서비중인 셀에서 인접 셀로 이동 시 단절 없이 통화를 유지하는 핸드오프 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 이동 단말이 자유롭게 이동할 수 있도록 보장하기 위해 핸드오프 알고리즘을 지원하고 있다. 이러한 핸드오프는 이동 단말이 서비스중인 셀에서 인접 셀로 이동할 때 통화를 유지하기 위해 통화로를 이동한 셀로 바꾸어 주는 것으로서, 이러한 핸드오프 알고리즘에 대해 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 이동통신 시스템에서 이동 단말의 핸드오프를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 이동 단말은 소스 기지국 송수신 장치(1)로부터 수신되는 파일럿 세기와 상기 소스 기지국 송수신 장치(1)의 다른 인접 기지국으로부터 수신되는 파일럿 세기를 비교한다. 이후 상기 비교값이 핸드오프가 필요한 값이 되면 이동 단말은 상기 비교값을 시스템으로 전송하여 상기 기지국 시스템의 제어하에 핸드오프를 수행한다. 이러한 기존의 핸드오프 처리 절차를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

10단계에서 이동 단말이 서비스 중인 셀(Cell A) 즉, 소스 기지국 송수신 장치(BTS A)(1)에서 타겟 셀(Cell B) 즉, 타겟 기지국 송수신 장치(BTS B)(2)로 이동하는 경우 11단계에서 이동 단말은 수신되는 인접 셀들의 기지국 송수신 장치들의 파일롯 신호를 수신하여 현재 동조하고 있는 소스 기지국 송수신 장치(1)를 기준으로 이동하고자 하는 타겟 기지국 송수신 장치(2)의 파일롯 세기를 측정한다. 12단계에서 이동단말은 상기 측정된 파일롯 세기 값이 상기 기지국 제어기로부터 수신된 T_ADD 값 이상이 되는 경우 13단계에서 이동 단말은 기지국 시스템으로 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM : Pilot Strength Measurement Message)를 보낸다. 이때 시스템은 단말이 보낸 PSMM을 확인하여 PSMM 정보중 PN 값이 소스 기지국의 인접 리스트(Neighbor List)에 포함되어 있으면 이동단말로 핸드오프를 수행하도록 지시한다. 반면 상기 20단계에서 T_ADD 값보다 작은 경우 11단계로 진행하여 다른 인접 셀에 위치한 기지국 송수신 장치의 PN을 검색한다.

상술한 바와 같은 핸드오프 방식은 이동단말이 타겟 기지국에 대한 PSMM을 올리는 경우 타겟 기지국의 파일롯 파일롯 세기만으로 올리도록 되어 있다. 이에 따라 이동 단말은 타겟 기지국의 파일롯 세기가 T_ADD 값 이상이면 인접 리스트에 포함되어 있는 것과 상관없이 무조건 PSMM을 올리도록 되어 있다. 이러한 경우 시스템에서는 단말에서 올린 PSMM의 정보중 PN 값이 인접 리스트에 포함되어 있으면 단말로 핸드오프를 지시하여 타겟 기지국의 PN 옵셋을 추가(ADD)시켜주고, 인접 리스트에 포함되지 않으면 단말로 핸드오프 지시을 내리지 않고 실패 처리한다. 그러나 이러한 경우 기지국 제어기에서는 이동 단말이 올린 PSMM의 파일롯 세기가 아무리 크더라도 소스 기지국이 구비한 인접 기지국 리스트에 해당 기지국이 포함되어 있지 않으면, 기지국제어기는 PSMM를 통해 수신된 PN 옵셋 정보를 추가시켜주지 않으므로 이동 단말이 계속해서 인접 리스트와 비교하는 시그널링 처리를 해야 한다.

게다가 이동 단말이 기지국 시스템으로 올리는 파일롯 세기 측정 메시지는 시시각각으로 변화하는 무선환경 변화를 측정할 수 있는 자료로 이용된다. 이로 인해 이동 단말은 핸드오프를 실패한 단말의 파일롯 세기 측정 메시지 정보를 통해 무선환경의 변화와 현재 망에 불필요한 의사 잡음(이하, PN이라 함)이 있는지를 확인할 수 있다. 상기 정보는 특히 초기 시스템 셋업시 무선망을 최적화하는 경우 사용되는데, 상기와 같은 핸드오프를 실패한 단말의 파일롯 세기 측정 메시지 정보를 계속해서 올리게 되면 이동 단말 및 시스템에는 많은 부하가 발생한다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이동단말과 기지국 시스템간의 핸드오프 절차에서 불필요한 시그널링을 제거하여 이동 단말 및 기지국 시스템의 부하를 줄이기 위한 핸드오프 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동단말이 핸드오프 문턱값과 인접 리스트를 동시에 비교하여 비교 결과에 따라 파일롯 세기 측정 메시지를 전송하기 위한 핸드오프 방법을 제공함에 있다.

상기 이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 방법은 이동 단말과 서비스중인 소스 기지국과, 상기 소스 기지국에 인접한 기지국들을 구비하는 이동통신시스템에서, 상기 이동 단말이 서비스중인 소스 기지국에서 인접한 타겟 기지국으로 핸드오프하는 방법에 있어서, 상기 소스 기지국으로부터 상기 인접 기지국들의 정보를 포함한 메시지를 소정의 채널을 통해 수신하는 과정과, 상기 수신된 메시지에 상기 인접 기지국들의 정보를 참조하도록 설정된 경우 상기 타겟 기지국의 파일롯 신호를 측정하여 상기 측정된 파일롯 신호의 세기와 상기 인접 기지국들의 정보가 미리 설정된 조건에 일치하는지를 판단하는 과정과, 상기 측정된 파일롯 세기와 상기 인접 기지국들의 정보가 일치하는 경우 상기 소스 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지를 전송하는 과정을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 기지국 시스템 및 이동 단말의 구조를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 기지국 시스템(BSS : Base Station System)은 이동 단말로부터 수신된 음성 및 패킷 데이터를 무선 처리하는 무선 처리부(110)를 포함하는 기지국 송수신 장치(BTS : Base Transmission Station 이하, 기지국으로 칭함)와, 시스템의 전반적인 동작을 제어하거나, 이동 단말의 핸드오프 수행을 제어하는 핸드오프 제어부를 포함하는 기지국 제어기(BSC : Base Station Controller)(120)로 구성되어 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 이동단말은 송/수신부(210, 220), 상기 지국으로부터 송수신된 고주파 신호를 기저대역 신호로 변환하는 기저대역 신호 변환부(230)와, 상기 기저대역 신호로 변환된 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변화부(240)와, 이동 단말의 전반적인 동작의 연산을 처리하고, 핸드오프를 제어하기 위한 핸드오프 처리부(251)를 포함하는 연산 처리부(250)와, 메모리부(260)로 구성되어 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 이동 단말이 현재 셀에서 타겟 셀로 이동 시 핸드오프를 수행하기 위한 동작을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 핸드오프를 위한 신호 절차를 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 이동 단말은 500단계에서 기지국 시스템으로부터 오버헤드 채널 메시지인 확장 시스템 파라미터 메시지(Extended System Parameters Message)를 통해 NEIGHBOR_INCLEDED_PSMM 정보를 수신하여 핸드오프 처리부(241)에서 자신이 통화중 상태에서 어떻게 동작하여야 하는지를 판단한다. 즉, 이동 단말은 상기 NEIGHBOR_INCLEDED_PSMM 정보가 "1"로 설정되어 있으면, T_ADD 값과 동시에 상기 지지국시스템으로부터 수신된 인접 기지국 리스트 정보를 동시에 비교한다. 여기서, 상기 인접 기지국 리스트는 현재 통신하고 있는 소스 기지국에서 인접 기지국들의 의사 잡음 신호( 이하, PN이라 함) 즉, 파일롯 옵셋 정보등을 데이터 베이스화하여 저장한 리스트이다.

이동 단말은 이동할 타겟 셀의 PN을 측정하여 상기 T_ADD 값 이상이고, 상기 인접 기지국 리스트에 포함되었는지를 확인한다. 확인 결과, 상기 조건들에 일치하면, 510단계에서 이동 단말은 상기 기지국 시스템으로 파일롯 세기 측정 메시지(PSMM)을 전송한다. 그러면 520단계에서 기지국 시스템은 핸드오프 제어부(121)에서 핸드오프가 가능한지를 판단하여 상기 이동 단말로 핸드오프 지시 메시지를 전송하고, 이에 대한 응답으로 530단계에서 이동단말은 핸드오프 완료 메시지를 전송한다. 이러한 과정을 도 6의 흐름도를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

600단계에서 이동 단말은 기지국 시스템으로부터 오버헤드 채널을 통해 NEIGHBOR_INCLUDED_PSMM 필드에 인접 기지국 리스트 포함여부에 대한 정보를 채운 확장 시스템 파라미터 메시지를 수신한다. 이후 610단계에서 이동 단말은 상기 메시지내에 포함된 NEIGHBOR_INCLUDED_PSMM 필드 값이 "1"로 설정되어 있지 않으면, 615단계에서 이동 단말은 상기 도 2를 참조하여 설명한 기존의 핸드오프 절차를 수행한다. 반면, "1"로 설정되어 있으면, 이동 단말은 상기 기지국 시스템으로부터 수신된 인접 리스트를 참조하는 것을 판단하여 620단계에서 인접 셀에 위치한 기지국 송수신장치들의 파일롯 신호를 측정한다.

630단계에서 이동 단말은 핸드오프 연산처리부(240)에서 상기 측정된 파일롯 신호들중 가장 큰 파일롯 신호의 세기이 타겟 셀의 임계값(T_ADD)이상인지를 비교한다. 이때, 상기 측정된 파일롯 세기가 상기 임계값보다 작으면 다른 인접 기지국들의 PN 즉, 파일럿 신호를 검색하기 위해 620단계로 진행된다. 반면, 임계값 이상이면, 기지국 시스템으로부터 수신된 인접 리스트에 상기 타겟 기지국 송수신 장치의 PN이 포함되어 있는지를 판단한다. 판단 결과 포함되어 있지 않으면, 다시 620단계로 진행하여 파일롯 신호를 측정한다. 반면, PN이 포함되어 있으면, 기지국 시스템으로 파일롯 세기 측정 메시지를 올린다. 이에 따라 상술한 바와 같이 기지국 시스템은 핸드오프 처리부(241)에서 상기 수신된 파일롯 세기 측정 메시지를 확인한 후 핸드오프 지시 메시지를 이동 단말로 전송함으로서 이동 단말은 정상적인 핸드오프 동작을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기지국 시스템에서 오버헤드 채널을 통해 인접 리스트 정보를 이동 단말로 전송하고, 측정된 파일롯 신호를 파일롯 신호 임계값과 인접 리스트에 비교함으로써, 불필요한 핸드오프 처리 절차를 제거하거나 결합하여 한정된 무선 자원 및 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 이동 통신시스템에서 이동 단말의 핸드오프를 도시한 도면,

도 2는 이동 통신시스템에서 기존의 핸드오프 처리 절차를 도시한 흐름도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 시스템의 구조를 도시한 블록도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말의 구조를 도시한 블록도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동 단말과 기지국 시스템간의 핸드오프를 위한 시그널링 절차를 도시한 흐름도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 핸드오프 처리 동작을 도시한 흐름도.

Claims

이동 단말과 서비스중인 소스 기지국과, 상기 소스 기지국에 인접한 기지국들을 구비하는 이동통신시스템에서, 상기 이동 단말이 서비스중인 소스 기지국에서 인접한 타겟 기지국으로 핸드오프하는 방법에 있어서,

상기 소스 기지국으로부터 상기 인접 기지국들의 정보를 포함한 메시지를 소정의 채널을 통해 수신하는 과정과,

상기 수신된 메시지에 상기 인접 기지국들의 정보를 참조하도록 설정된 경우 상기 타겟 기지국의 파일롯 신호를 측정하여 상기 측정된 파일롯 신호의 세기와 상기 인접 기지국들의 정보가 미리 설정된 조건에 일치하는지를 판단하는 과정과,

상기 측정된 파일롯 세기와 상기 인접 기지국들의 정보가 일치하는 경우 상기 소스 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지를 전송하는 과정을 특징으로 하는 상기 핸드오프 방법.
제1항에 있어서,

상기 측정된 파일롯 세기와 상기 인접 기지국들의 정보가 미리 설정된 조건에 일치하지 않는 경우 다른 인접 기지국의 파일롯 신호를 검색하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 핸드오프 방법.
제1항에 있어서,

상기 미리 설정된 조건은 상기 측정된 파일롯 신호의 세기가 미리 설정된 값 이상이고, 상기 인접 기지국들의 정보 리스트에 상기 타겟 기지국 정보가 포함함을 특징으로 상기 핸드오프 방법.
제1항에 있어서,

상기 소정의 채널은 기지국에서 이동 단말로 연결 설정을 위해 설정되는 오버헤드 채널임을 특징으로 하는 상기 핸드오프 방법.
제1항에 있어서,

상기 인접 기지국들의 정보를 참조하도록 설정되지 않는 경우, 상기 측정된 파일롯 신호의 세기만을 비교하여 상기 기지국으로 파일롯 세기 측정 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 핸드오프 방법.