KR20060035200A

KR20060035200A - 이동 통신 시스템의 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트관리 방법

Info

Publication number: KR20060035200A
Application number: KR1020040084570A
Authority: KR
Inventors: 이재영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2006-04-26

Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 인접 기지국 리스트를 자동으로 업데이트하여 관리하기 위한 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 이동 통신 시스템의 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트 관리 방법에 있어서, 핸드오프 실패 메시지(F3000_NGHBR_PN_FALL)를 수신하면, 상기 메시지 내의 후보자 기지국 PN 코드가 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트에 있는지를 검사하는 과정과, 상기 검사결과 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트에 후보자 기지국 PN 코드가 존재하지 않는 경우에는 마스터 PN 인접 기지국 리스트를 추가하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이동통신 시스템, 핸드오버, 인접 기지국 리스트.

Description

이동 통신 시스템의 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트 관리 방법{METHOD FOR ADMINISTRATING A NEIGHBOR LIST AUTOMATICALLY FOR HAND-OVER IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 이동통신 시스템의 블록 구성도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트의 정보 누락을 자동으로 추가하기 위한 제어 흐름도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트 정보 오류를 자동으로 수정하기 위한 제어 흐름도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트 인덱스를 자동으로 최적화하기 위한 제어 흐름도,

본 발명은 이동통신 시스템의 인접 기지국 리스트 관리 방법에 관한 것으로, 특히 이동 통신 시스템에서 인접 기지국 리스트를 자동으로 업데이트하여 관리하기 위한 방법에 관한 것이다.

현재 이동통신 사업자는 이동 단말기의 통신 커버리지(Coverage) 확대 및 자원용량(Capacity)의 확보를 위하여 점점 복잡한 셀(Cell) 구조를 갖게 된다. 또한 트래픽의 유동 변화에 따른 기지국 재배치 작업으로 인하여 핸드오프 성공률이 중요한 사안으로 발생한다. 이에 따라서 이동 단말기의 핸드오프 수행 시에 가장 중요한 인접 기지국 리스트(Neighbor List)의 조정이 불가피하게 된다.

도 1은 일반적인 코드 분할 다중 접속 시스템(CDMA : Code Division Multiplex Systme)의 구성도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 일정 영역(Cell)내를 이동중인 이동 단말기(MS: Mobile Station)(101)에게 이동통신 서비스를 제공하는 기지국(BTS : Base Station Transceiver Subsystem)(102)(112)과, 다수의 기지국(102)(112)을 제어하는 제어국(BSC: Base Station Controller)과, 상기 기지국 제어기(105)와 중계선(trunk)을 사용하여 연결되는 기지국 관리 시스템(BSM: Base Station Manager)(104)과, 다수의 기지국 제어기(103)를 공중 교환 전화 네트워크(PSTN)로 연결하는 교환국(MSC: Mobile Switching Center)(105)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 CDMA시스템에서, 각각의 기지국(102)(112)은 고유한 파일럿 옵셋(Own Pilot Offset) 값을 가지고 있다. 그러므로, 이동 단말기(101)은 기지국(102)(112)으로부터 파일럿 채널(Pilot channel)을 통해 전송되는 파일럿 옵셋을 통해 각각의 기지국(102)(112)을 구별한다. 기지국(112)과 통화중인 이동 단말기(101)은 새로운 파일럿 옵셋을 감지함으로써, 다른 기지국(112)의 서비스 영역을 진입하였음을 인식한다.

이러한 이동통신 시스템에서 이동 단말기가 하나의 서비스 영역(service region)을 벗어나서 새로운 영역으로 진입할 때 핸드오프(handoff) 기능에 의해 통화가 지속될 수 있도록 한다.

여기서, 현재 통화가 진행중인 기지국(102)과 통화중 저촉 받음이 없이 진입한 인접 기지국인 제2 기지국(112)과의 통화를 시작하는 핸드오프를 소프트 핸드오프(soft handoff)라 하며, 핸드오프 중에 이동 단말기(101)와 연결된 통화 링크가 순간적으로 단절된 후 통화가 지속되는 것을 하드 핸드오프(hard handoff)라 한다.

그리고, 이동 단말기(101)의 소프트 핸드오프 절차는 이동 단말기(101)가 이전 제1 기지국(102) 영역에서 새로운 제2 기지국(112) 영역으로 이동해 감에 따라 이전 제1 기지국(102) 영역의 파일럿 세기는 점차 감소하고, 새로운 제2 기지국(112) 영역의 파일럿세기는 점차 증가한다.

그러면, 이동 단말기(101)는 새로운 기지국(112)과의 핸드오프를 수행하기 위하여 제어국(103)에 새로운 기지국의 식별자인 파일럿 옵셋을 송신한다. 이를 수신한 제어국(103)은 내부에 저장되어 있는 이전 기지국(102)에 대한 인접 기지국 리스트를 검색한다. 이러한 인접 기지국 리스트에는 특정 기지국에서 핸드오프가 가능한 기지국들의 파일럿 옵셋 값들이 저장되어 있다.

여기서, 인접 기지국 리스트란 통화중인 이동 단말기가 한 기지국에서 다른 기지국으로 이동중일 때 기지국(112) 및 제어국(103)은 이동 단말기(101)의 전파 수신 세기를 지속적으로 측정하여 어느 일정 레벨 이하로 떨어지면 핸드오프 (handoff)를 시도하여 인접 기지국으로 호를 연결하는데, 이렇게 핸드오프를 시도할 인접 기지국의 순번을 정하여 놓은 리스트를 인접 기지국 리스트라 한다.

이와 같은 인접 기지국에 대한 리스트 관리는 PLD(Programmable Loading Data) 형태로 되어 있는데, 기지국(103) 및 교환국(105)에서 공통으로 데이터로써, S-record형태로 구성되어 있다. 이후, 제어국(103)에서는 상기 인접 기지국 리스트에 이전 기지국(102)의 파일럿 옵셋이 포함되어 있으면 새로운 기지국(112)에 신호를 전송하여 이동 단말기(101)과의 호 서비스를 시작하는 핸드오프를 수행하여 지속적인 호 서비스가 가능해진다.

이와같은 종래 통신 시스템의 인접 기지국 리스트 관리 방법에 대하여 살펴보면, 이동 단말기가 이동함에 따라 교환국에 새로운 인접 기지국 리스트에 대한 등록을 요구한다. 그러면, 운영자는 새로운 인접 기지국 리스트에 대한 정보를 등록하기 위해 입력 파라미터를 분석하고, 입력된 파라미터를 분석한 결과 새로운 인접 기지국 리스트 테이블의 마지막인가를 판단한다. 그 판단결과 새로운 인접 기지국 리스트 테이블의 마지막이 아니면 교환국으로 전송할 인접 기지국 테이블을 작성하고, 새로운 인접 기지국 몰록 테이블의 마지막인가를 다시 판단하게 된다.

그러나, 인접 기지국 리스트 테이블의 마지막이면 전송할 테이블의 마지막에 새로 등록할 인접 기지국 리스트를 추가한다. 이 때문에 운영자는 시스템 설치 시에 인접한 기지국의 전파 환경등을 고려하여 인접 기지국 리스트에 핸드오프 가능한 기지국의 정보를 입력하여 놓아야 한다. 이때 간혹 운영자가 입력 작업을 잘못하여 누락되던가 또는 제어국의 저장장치의 오류로 인접 정보가 훼손되었을 때 또 는 인접 기지국에 대한 고려를 잘못하여 리스트에 포함되지 않은 경우에는 호 서비스가 중단되는 심각한 문제가 발생한다. 이어서, 인접 기지국 리스트에 대한 정보를 해당 제어국으로 전송하여 새로 등록된 인접 기지국 리스트가 적용되도록 한 후 이에 대한 성공 여부를 요구하고, 새로운 인접 기지국 리스트를 포함하는 새로운 인접 기지국 리스트 테이블에 대한 데이터를 S-Record형태의 PLD로 변경된 내용을 저장(Backup)한다.

그러나, 종래에는 교환국에서는 이동 단말기로부터 인접 기지국 리스트에 대한 정보가 요구가 왔을 때 인접 기지국 리스트를 참조하여 리스트 테이블을 재 생성하게 되는데, 상기 기지국의 인접 리스트에 포함되어 있지 않으면 핸드오프는 수행되지 않고 호 서비스는 중단되게 되어 있다.

이러한 이유로 운용자는 시스템 설치 시에 인접한 기지국의 전파환경 등을 고려하여 인접 리스트에 핸드오프 가능한 기지국의 정보를 입력하여 놓아야 한다. 그러나 운용자가 입력 작업을 잘못하여 누락되는 경우나 제어국의 메모리 오류로인접 정보가 훼손되었을 때 또는 인접 기지국 고려를 잘못하여 리스트에 포함되지 않는 경우에는 서비스가 중단되는 심각한 문제가 발생하게 된다.

상기한 바와 같이 일반적인 CDMA 시스템에서 통신 필드(filed)의 최적화를 통한 인접 기지국 리스트의 추가, 삭제, 조정을 하거나 또는 셀 계획 맵(Cell Planning Map)을 통한 인접 기지국 리스트 조정을 운용자가 BSM을 이용하여 수동적인 입장에서 이루어진다. 따라서, 이동통신 커버러지(Coverage) 확장 및 기지국 재배치에 따른 점점 복잡해지는 다중 셀(Cell Air)환경에 맞는 인접 기지국 리스트 구성 시 운영 어려움에 따른 핸드오프 성공률이 떨어지는 경우가 발생하게 된다. 또한 필드 최적화 작업을 통한 인접 기지국 리스트의 업데이트가 빨리 수행되지 못할 뿐 아니라, 핸드오프 통계를 통하여 성공률 저하 후에 인접 기지국 리스트를 추가 및 변경하는 사후 조치가 이루어지는 현상이 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 인접 기지국 리스트를 자동으로 업데이트하여 관리하기 위한 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 이동 단말기의 핸드오프 실패를 감지하여 인접 기지국 리스트를 자동으로 추가, 삭제 및 변경하여 핸드오프 성공률을 개선하기 위한 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 이동 통신 시스템의 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트 관리 방법에 있어서, 핸드오프 실패 메시지(F3000_NGHBR_PN_FALL)를 수신하면, 상기 메시지 내의 후보자 기지국 PN 코드(pseudorandom noise code)가 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트에 있는지를 검사하는 과정과, 상기 검사결과 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트에 후보자 기지국 PN 코드가 존재하지 않는 경우에는 마스터 PN 인접 기지국 리스트를 추가하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 인접 기지국 리스트를 자동으로 관리하기 위한 방법에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트의 정보 누락을 자동으로 추가하기 위한 제어 흐름도이다. 이하에서 핸드오프를 수행하기 전에 통신을 수행하던 기지국을 마스터 기지국이라 하고, 핸드오프를 수행하고자 하는 기지국을 후보자 기지국이라 하도록 한다.

먼저, 이동 단말기는 인접하는 기지국과 파일럿 신호의 세기로 후보자 기지국을 판단한 후, 후보자 기지국으로 핸드오프 수행을 위한 요구 메시지를 전송한다. 그러면, 핸드오프 수행을 위한 요구 메시지를 수신한 후보자 기지국은 식별자인 PN 코드를 제어국으로 전송한다.

그러면 제어국은 마스터 기지국에 대한 인접 기지국 리스트가 있는 지를 검색하고, 인접 기지국 리스트에 후보자 기지국의 PN 코드가 있는 지를 확인한 후 인접 리스트에 후보자 기지국의 PN 코드가 있으면 후보자 기지국에 핸드오프 수행하라는 메시지를 전송함으로써 이동 단말기와의 호 서비스를 시작하는 핸드오프를 수행하여 지속적인 호 서비스를 가능하게 해준다.

그러나, 만약 제어국에 저장된 인접 리스트에 후보자 기지국의 PN 코드가 포 함되어 있지 않으면, 제어국은 200단계에서 기지국 관리 시스템으로 핸드오프 실패 메시지(F3000_NGHBR_PN_FALL)를 전송한다. 이때 전송되는 핸드오프 실패 메시지는 핸드오프를 수행하고자 하는 기지국의 PN 코드에 대해 마스터 기지국의 PN 코드의 인접 기지국 리스트에서 후보자 기지국의 PN 코드에 해당하는 셀 정보(sid/nid/bsc/bts/sec)를 찾지 못할 경우 전송하는 메시지이다. 그러면, 202단계에서 기지국 관리 시스템은 호 처리 메시지 내의 후보자 PN 코드의 셀 정보를 입력한 후, 204단계에서 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트에 후보자 기지국 PN 코드가 존재하는지를 검사한다.

만약, 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트에 후보자 기지국 PN 코드가 존재하는 경우에는 206단계로 진행하여 해당 호 처리 메시지를 데이터 베이스 관리한다. 이때 호 처리 메시지는 CDMA2000 1X 이동통신 시스템에서 운영자에게 통화가 설정되지 못하거나 통화중 끊어졌을 때, 핸드오버 실패하였을 때 등을 그 이유를 파악하기 쉽도록 BSM 메시지 창에 보여주는 호처리 관련 메시지이다.

그러나, 만약 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트에 후보자 기지국 PN 코드가 존재하지 않는 경우에는 마스터 PN 인접 기지국 리스트를 추가하기 위한 절차를 수행한다. 즉, 호 처리 메시지 내의 후보자 기지국의 PN 코드가 마스터 기지국의 PN 코드의 인접 기지국 리스트에 누락되어 있을 경우에 자동으로 후보자 기지국을 상기한 인접 기지국 리스트에 추가함으로써 핸드오프가 성공할 수 있도록 한다.

그러면, 이제 도 3을 참조하여 인접 기지국 리스트 정보의 오류를 수정하기 위한 과정에 대하여 살펴보도록 한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트 정보 오류를 자동으로 수정하기 위한 제어 흐름도이다.

그러나, 만약 제어국에 저장된 인접 리스트에 후보자 기지국의 PN 코드가 포함되어 있지 않으면, 제어국은 300단계에서 기지국 관리 시스템으로 핸드오프 실패 메시지(F3000_NGHBR_PN_FALL)를 전송한다. 그러면, 302단계에서 기지국 관리 시스템은 호 처리 메시지 내의 사용자 데이터에서 후보자 셀 정보를 입력한 후, 304단계에서 입력된 후보자 셀 정보가 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트의 후보자 셀 정보와 일치하는지를 검사한다.

만약, 입력된 후보자 셀 정보가 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트의 후보자 셀 정보와 일치하는 경우에는 306단계로 진행하여 해당 호 처리 메시지를 데이터 베이스 관리한다.

그러나, 만약 입력된 후보자 셀 정보가 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트의 후보자 셀 정보와 일치하지 않는 경우에는 마스터 PN 인접 기지국 리스트의 정보를 변경하는 절차를 수행한다.

즉, 해당 호 처리 메시지는 인접 기지국 리스트에 PN 코드의 정보에 대해서 셀 정보를 잘못 입력한 경우가 발생할 수 있다. 구체적으로 이동 단말기가 후보자 기지국으로 핸드오프 요청하면, 후보자 기지국은 제어국으로 자신의 PN 코드를 전송하고, 이를 수신한 제어국은 후보자 기지국에 대하여 인접 기지국 리스트를 통해 셀 정보를 찾아서 타겟 기지국으로 채널 할당 요청을 한다. 이때 타겟 기지국에 대한 셀 정보를 바탕으로 PLD에서 얻은 PN 코드 값과 후보자 기지국 PN 코드값이 서로 다른 경우가 발생할 수 있다. 이와같은 문제가 발생할 시 상기한 도 3과 같은 제어과정을 거치면 어떤 PN 코드가 문제가 되는지는 사용자 데이터의 후보자 기지국 PN 코드값으로 확인이 가능하다. 또한, 후보자 기지국 PN 코드가 마스터 기지국 PN의 인접 기지국 리스트를 검색하여 불일치되는 셀 정보가 존재할 경우에 자동적으로 수정하여 핸드오프가 성공할 수 있도록 한다.

그러면, 이제 도 4를 참조하여 인접 기지국 리스트 인덱스를 최적화하기 위한 제어 과정에 대하여 살펴보도록 한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신 시스템에서 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트 인덱스를 자동으로 최적화하기 위한 제어 흐름도이다.

400단계에서 핸드오프 수행하기 위한 후보자 기지국 PN 코드에 따른 핸드오프의 통계를 조회한다. 이후 400단계에서 조회한 통계 내의 후보자 기지국 PN 코드 로의 핸드오프 시도에 대하여 내림차순으로 정렬한다. 이후 404단계에서 해당 통계 셀의 인접 기지국 리스트의 인덱스 순서와 일치하는지를 검사하여 만약, 일치하는 경우에는 기존 인접 기지국 리스트를 유지 관리한다.

그러나, 만약 해당 통계 셀의 인접 기지국 리스트의 인덱스 순서와 일치하지 않은 경우에는 마스터 PN 인접 기지국 리스트 인덱스를 이동하는 절차를 수행한다. 이때 각 셀마다 상기한 도 4와 같은 과정을 수행하여 인접 기지국 리스트 인덱스를 자동으로 최적화하는 과정을 수행한다.

즉, 셀 마다 후보자 기지국 즉, 핸드오프를 수행하고자 하는 목적지 기지국 PN 코드로의 핸드오프 시도 횟수를 통해 해당하는 소스 셀의 이웃 기지국 리스트 인덱스의 순서를 조정하는 것이다. 인접 기지국 리스트 인덱스가 낮을 수록 보다 빨리 핸드오프 추가 절차가 수행되므로 핸드오프 시도 순으로 조정되어야 해당 셀의 핸드오프 성공률이 개선될 수 있다. 따라서 핸드오프를 위한 목적지 기지국으로의 핸드오프 시도 순서대로 인접 기지국 리스트 인덱스를 조정하여 핸드오프 성공률을 향상할 수 있게 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 자동적으로 이동 통신 시스템의 인접 기지국 리스트가 조정되는 기능이 가능하도록 한다. 또한, 운영사업자의 필드(Field)에서 인접 기지국 리스트 최적화 작업을 최소화 할 수 있으며 보다 효율적으로 핸드오프 성공률을 개선할 수 있다.

Claims

이동 통신 시스템의 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트 관리 방법에 있어서,

핸드오프 실패 메시지(F3000_NGHBR_PN_FALL)를 수신하면, 상기 메시지 내의 후보자 기지국 PN 코드(pseudorandom noise code)가 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트에 있는지를 검사하는 과정과,

상기 검사결과 마스터 PN 코드의 인접 기지국 리스트에 후보자 기지국 PN 코드가 존재하지 않는 경우에는 마스터 PN 코드를 상기 인접 기지국 리스트를 추가하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
이동 통신 시스템의 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트 관리 방법에 있어서,

핸드오프 실패 메시지(F3000_NGHBR_PN_FALL)를 수신하면, 상기 메시지 내의 후보자 기지국 정보가 마스터 PN 코드(pseudorandom noise code)의 인접 기지국 리스트의 후보자 기지국 정보와 일치하는지를 검사하는 과정과,

상기 검사 결과 입력된 후보자 정보가 상기 마스터 기지국 PN 코드의 인접 기지국 리스트의 후보자 정보와 일치하지 않는 경우에는 마스터 PN 인접 기지국 리스트의 정보를 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
이동 통신 시스템의 핸드오버를 위한 인접 기지국 리스트 관리 방법에 있어서,

핸드오프 수행하기 위한 후보자 기지국 PN 코드(pseudorandom noise code)에 따른 핸드오프의 통계를 조회하는 과정과,

상기 조회한 통계 내의 후보자 기지국 PN 코드로의 핸드오프 시도에 대하여 내림차순으로 정렬하는 과정과,

상기 통계를 조회하는 과정을 수행한 셀의 인접 기지국 리스트의 인덱스 순서와 일치하는지를 검사하는 과정과,

상기 검사결과 해당 통계 셀의 인접 기지국 리스트의 인덱스 순서와 일치하는 경우에는 기존 인접 기지국 리스트를 유지 관리하고, 만약 해당 통계 셀의 인접 기지국 리스트의 인덱스 순서와 일치하지 않은 경우에는 마스터 PN 인접 기지국 리스트 인덱스를 이동하는 절차를 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.