KR20070017176A - 원활한 하드 핸드오버 방법, 이 방법에 적합한 이동국 및기지국 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀룰러 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, 원활한 하드 핸드오버를 위한 방법, 이동국 및 기지국에 관한 것이다. 원활한 하드 핸드오버는 이동국과의 잠재적 통신을 위한 선택된 기지국 내의 무선 링크의 준비를 포함한다. 이것은 종래 기술의 소프트 핸드오버에서의 활동 세트에 대한 기지국을 선택하는 것과 유사하다. 차는, 하나의 무선 링크가 송신을 위해 활동적으로 사용된다는 것이다. 활동 세트에서 준비된 무선 링크까지의 핸드오버가, 준비 때문에, 통상의 하드 핸드오버에 비해, 빠르고 안전하면서, 통상의 소프트 핸드오버보다 덜 복잡한 시스템 구조를 필요로 한다. 원활한 하드 핸드오버는 소프트 핸드오버를 대신할 수 있다.

수신기 체인, 송신기 체인, 기지국, 이동국, 제어 채널

Description

원활한 하드 핸드오버 방법, 이 방법에 적합한 이동국 및 기지국{SMOOTH HARD HANDOVER METHOD, MOBILE STATION AND BASE STATION ADAPTED FOR THE METHOD}

본 발명은 셀룰러 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히, 원활한 하드 핸드오버(smooth hard handover)를 위한 방법, 이동국 및 기지국에 관한 것이다.

WCDMA (광대역 부호 분할 다중 접속)는 3GPP에 의해 표준화된 셀룰러 무선 통신 시스템이다. CDMA 표준에 기반으로 한 네트워크는 보통, 어떤 RNC (무선 네트워크 제어기) 및, 다수의 기지국을 포함한다. 기지국은, 셀이라 하는 각각의 지리적 영역에서 이동국에 무선 서비스를 제공한다. 셀은 부분적으로 오버랩할 수 있다. RNC는 각각의 기지국의 그룹을 제어하고, 기지국을 통해 이동국으로부터의 통신을 설정하는 코어 네트워크에 대한 접속을 가지며, RNC 그 자체는 추가적인 접속을 위해 코어 네트워크에 대한 접속을 갖는다.

이동 단말기의 사용자가 다른 단말기에 대한 접속을 가지면서 이동할 시에, RNC는, 적절한 기지국이 무선 링크를 이동국에 제공하는 것을 제어한다. 이것은 접속 중에 기지국의 변경을 포함할 수 있으며, 이는 핸드오버로서 지칭된다.

WCDMA는 소프트(soft) 핸드오버를 지원하며, 이는 하나 이상의 기지국이 이동국에 무선 링크를 제공한다는 것을 의미한다. 무선 링크가 해제되면, 통신을 지 원하는 대응하는 기지국에 항상 하나 이상의 다른 무선 링크가 확립된다. 링크를 동일한 이동국과 평행하게 제공하는 무선 기지국의 그룹은 WCDMA 표준의 활성 세트라 한다. 소프트 핸드오버의 이점은, 이동국에 대한 접속이 안전하고, 양호한 품질을 제공한다는 것이다. 결점은 구현하기가 매우 복잡하다는 것이다. 평행 링크는, 무선 링크를 통해 필요할 뿐만 아니라, 중앙 접속점 및 분할점에 대한 고정 네트워크 내에 필요로 된다. 평행 링크는 또한, 평행 링크의 수에 따라, 이중 또는 삼중 송신 자원을 이용한다.

하드 핸드오버는, 새로운 무선 링크가 확립되기 전에 구(old) 링크를 통한 통신이 중단된다는 것을 의미하는 소프트 핸드오버에 대한 대안이다. 하드 핸드오버는, 소프트 핸드오버보다 구현하기가 더 용이하고, 제 1 세대 및 제 2 세대 셀룰러 네트워크에 이용되면서, 또한 WCDMA로서 제 3 세대 표준에 의해 지원된다. 결점은, 최종 사용자가 이 핸드오버에 의해 유발된 인터럽션에 의해 방해를 받는다는 것이다. 이것은 특히, 새로운 링크가 확립되기 전에 지연이 길 경우이다. 부가적인 결점은, 새로운 링크가 때때로 구 링크를 해제한 후에 확립될 수 없다는 것이다. 이들 결점 때문에, 하드 핸드오버를 자주 실행할 수 없다. 따라서, 하드 핸드오버는, 타겟 기지국이 구 기지국보다 더 양호한 어떤 레벨의 품질을 실행할 때까지는 실행되지 않는다. 이 레벨이 도달될 때까지, 이동국은 최적의 기지국의 제어 상태에 있지 않기 때문에 무선 스펙트럼에 간섭을 유발할 수 있다.

본 발명은, 새로운 무선 링크가 확립될 수 있을 때까지의 지연 및 생성된 통신의 인터럽션에 대한 하드 핸드오버의 문제를 다룬다.

본 발명은, 소프트 핸드오버의 경우와 유사하게, 이 문제를, 이동국과 함께 각각의 기지국을 통해 2 이상의 무선 링크를 설정함으로써 해결한다.

그러나, 이동국과 다른 하나 이상의 무선 기지국 간에 설정된 다른 무선 링크가 송신을 준비될 동안에, 무선 링크 중 하나를 통해 활동 송수신이 행해진다. 그 후, 송수신에 이용되는 무선 링크는, 이동국이 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 핸드오버될 시에 준비된 어떤 무선 링크로 급속히 변경될 수 있다.

기지국의 세트를 통해 준비된 많은 무선 링크를 유지하는 프로세스는 기지국의 활동 세트의 설정과 유사하게 행해진다. 그러나, 그것은 핸드오버 자체로부터 분리된 프로세스이다. 이 핸드오버에 대한 후보(candidate)는 준비된 무선 링크를 제공하는 기지국의 세트만을 통한다.

본 발명의 이점은, 제 1 기지국에서 제 2 기지국으로의 핸드오버가 빠르고, 사용자가 고 품질의 수신을 갖는다는 것이다. 더욱이, 이 핸드오버는, 무선 링크를 준비했을 시에 활동 통신을 계속 확립할 가능성이 높기 때문에 안전하다. 이런 이유로, 원활한 하드 핸드오버가 이점으로 소프트 핸드오버 프로세스에 대신할 수 있다.

소프트 핸드오버에 비해, 그것은, 본 발명의 이점으로서, 네트워크 내에 분할/결합 노드가 필요로 되지 않는다는 것이다. 따라서, 네트워크 구조는 간략화될 수 있고, 또한, 네트워크 내에 보다 적은 송신 용량이 요구된다. 소프트 핸드오버에 요구되는 분할 및 결합 노드는 또한 결과적으로 데이터가 재송신될 필요가 있는 경우에 지연을 길게 한다. 결과적으로, 또한 재송신 지연은 원활한 하드 핸드오버로 감소할 것이다.

도 1은 셀 및 기지국을 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 방법의 흐름도이다.

도 3은 WCDMA RAN 구조도이다.

도 4는 종래 기술의 소프트 핸드오버에 따라 무선 링크의 추가 중에 송신되는 신호의 챠트이다.

도 5a 및 5b는 종래 기술의 하드 핸드오버 중에 송신되는 신호 중 2 페이지로 분할된 한 챠트이다.

도 6은 종래 기술의 소프트 핸드오버 링크 추가 중에 송신된 신호의 챠트이다.

도 7은 종래 기술의 소프트 핸드오버 무선 링크 제거 중에 송신된 신호의 챠트이다.

도 8a 및 8b는 종래 기술의 소프트 핸드오버 결합된 무선 링크 추가 및 제거 중에 송신되는 신호 중 2 페이지로 분할된 한 챠트이다.

도 9a 및 9b는 본 발명의 원활한 하드 핸드오버 중에 송신되는 신호 중 2 페이지로 분할된 한 챠트이다.

도 10은 무선 프로토콜 계층(2)이 노드 B에서 종단되는 전개된(evolved) WCDMA 구조의 블록도이다.

도 11은 도 10에 따른 구조로 실행될 시에 본 발명의 무선 링크의 추가 중에 송신되는 신호의 챠트이다.

도 12는 도 10에 따른 구조로 실행될 시에 본 발명의 무선 링크의 제거 중에 송신되는 신호의 챠트이다.

도 13은 도 10에 따른 구조로 실행될 시에 본 발명의 무선 링크의 추가 및 제거 중에 송신되는 신호의 챠트이다.

도 14a 및 14b는 종래 기술의 하드 핸드오버 중에 송신되는 신호 중 2 페이지로 분할된 한 챠트이다.

도 15는 무선 프로토콜 계층(2)이 노드 B에서 종단되는 선택적인 시스템 구조이다.

도 16은 도 15에 따른 구조로 실행될 시에 본 발명의 무선 링크의 추가 중에 송신되는 신호의 챠트이다.

도 17은 도 15에 따른 구조로 실행될 시에 본 발명의 무선 링크의 제거 중에 송신되는 신호의 챠트이다.

도 18a 및 18b는 본 발명의 원활한 하드 핸드오버 중에 송신되는 신호 중 2 페이지로 분할된 한 챠트이다.

도 19는 본 발명에 관련된 이동국 구조의 부분의 블록도이다.

도 20은 본 발명에 관련된 일부 기지국 구조의 블록도이다.

도 21a 및 21b는 수정된 메시지 및 이들의 내용의 테이블이다.

도 1은 무선 통신에 의해 각각의 셀(C1-C5)을 지원하는 기지국(BS1-BS5)의 개략도이다. 실제(real) 무선 통신 시스템에서는, 셀 경계가 명확하지 않고, 여러 셀의 커버리지(coverage)는 오버랩한다. 이동국(MS)은 또한 도 1에 개시되며, 여기서, 활동 무선 링크는 제 1 무선 기지국(BS1)에 설정된다. 도 1에서 해치 마크(hatch mark)되는 셀(C1-C3)의 그룹은 도 2의 방법과 관련하여 더 기술될 것이다.

도 2는 원활한 하드 핸드오버의 본 발명의 방법을 개시한다. 제 1 단계(S21)에서, 제 1 무선 링크는 기지국과 이동국 간에 설정되고, 송신은 무선 링크, 예컨대, 도 1의 제 1 기지국(BS1) 및 이동국(MS)을 통해 개시된다. 송신에 이용되는 무선 링크는 활동 무선 링크로서 지칭된다.

활동 무선 링크 상에서 송수신할 동안에, 이동국(MS)은 제 1 기지국(BS1)에 이웃한 기지국(BS2-BS5)에서 측정을 행한다. 측정된 무선 기지국(BS2-BSS5) 중 하나 이상으로부터의 신호 강도가 상당히 강하면, 이동국(MS)과 기지국(BS2-BS5) 간에 무선 링크를 준비한다(도 2의 제 2 단계(S22)를 참조). 무선 링크가 확립된 준비된 상태에서, 동기화가 획득되지만, 그것은 활성화되지 않으며, 이는 실제 데이터 송신이 이용되지 않는다는 것을 의미한다. 이동국(MS)과 함께 활성화하거나 준비된 무선 링크를 지원하는 기지국은 준비 세트로서 지칭된다. 이 예에서, 제 1, 2 및 3 기지국(BS1-BS3)은 준비 세트를 형성하는 것으로 추정되어, 이들의 각각의 셀(C1-C3)은 도 1에서 해치 마크된다.

제 2 단계(S22)에서, 무선 링크의 준비는, 다이버시티(diversity) 소프트 핸 드오버 링크의 설정과 유사하게 행해지는 반면에, 사용자 데이터의 송신 또는 수신은 준비된 무선 링크를 지원하는 이동국(MS) 또는 제 2 및 3 기지국(BS2, BS3)에서 행해지지 않는다.

제 3 단계(S23)에서, 활동 무선 링크의 무선 품질은 평가되어, 하나 이상의 준비된 무선 링크의 추정된 무선 링크 품질과 비교된다. 이 품질의 미리 정해진 임계치에 따라 핸드오버가 결정된다.

제 3 단계(S23)에서, 평가에 의해 핸드오버가 다른 준비 세트의 기지국(BS2, BS3), 예컨대 제 2 기지국(BS2)으로 결정되면, 제 2 기지국(BS2)에 의해 지원된 새로운 활동 무선 링크 상에서 송수신이 개시되고, 제 1 기지국(BS1)에 의해 지원된 무선 링크 상의 송수신은, 제 4 단계(S24)에 따라 정지된다. 이 핸드오버는, 하드 핸드오버에 대한 경우와 같이, 제 1 기지국으로부터 통신이 핸드오버될 시에 제 2 무선 기지국을 통해 송신하기 위한 고정된 네트워크 송신 링크의 스위치를 포함한다. 종래의 하드 핸드오버와는 달리, 이동국(MS)로의 방향의 송신은, 구 기지국으로부터 중지하기 전에 타겟 기지국으로부터 개시할 수 있다. 핸드오버 중에 평행하게 송신하는 2개의 기지국 중에서 선택하는 것은 2개의 기지국이 상이한 사용자 데이터를 송신하는 종래의 소프트 핸드오버와 상이하다. 구 기지국은, 송신을 위해 수신하여, 무선 송신 자원이 이용 가능할 때까지 버퍼되는 사용자 데이터를 송신하지만, 타겟 무선 기지국은 사용자 데이터를 수신하자마자 송신을 개시한다.

제 3 단계(S23)의 핸드오버 및 제 4 단계(S24)의 가능 핸드오버에 대한 준비 세트의 기지국(BS1-BS3)의 평가 후에, 준비 세트의 기지국을 평가하여 선택하는 제 5 단계(S25)가 후속한다. 바람직하게는, 평가 및 선택은, 활동 세트의 기지국이 소프트 핸드오버의 경우에 선택될 시에 동일한 방식으로 행해진다. 준비 세트에 추가되는 후보는 준비 세트의 기지국(BS1-BS3)에 이웃한 기지국(BS4-BS5)이다.

준비 세트의 기지국(BS2-BS5)의 변경이 제 5 단계(S25)에서 결정되면, 제 6 단계(S26)가 후속하고, 기지국(BS4)의 경우에는 기지국(BS5)이 추가되며, 그것을 가진 무선 링크가 준비되거나, 기지국(BS2)의 경우에는 기지국(BS3)가 생략되어, 그의 준비된 무선 링크는 해제된다.

제 6 단계(S26) 후, 또는 제 5 단계(S25)에서 준비 세트의 변경이 결정되지 않는 경우에, 가능 핸드오버에 관해 평가 및 결정하는 제 3 단계(S23)가 반복된다. 그리고 나서, 제 3 내지 6 단계(S23-S26)는 이동국(MS)과의 통신이 계속하는 한 루프에서 반복된다.

제 2, 5 및 6 단계(S22, S25, S26)에서 개시된 바와 같이 준비 세트로 및 그로부터 기지국(BS1-BS3)을 선택, 추가 또는 제거하는 프로세스는, 기지국을 활동 세트에 추가하는 것이 소프트 핸드오버를 포함하고, 기지국을 준비 세트에 추가하는 것이 무선 채널이 준비된 어떤 핸드오버를 포함하지 않는 것을 제외하고는, 종래 기술의 소프트 핸드오버에서 활동 세트로 및 그로부터 기지국을 선택, 추가 또는 제거하는 프로세스와 유사하다. 제 3 및 4 단계(S23, S24)의 원활한 하드 핸드오버는 준비 세트를 제어하는 것과 별개의 프로세스이지만, 준비 세트 내의 기지국(BS1-BS3)만이 활동 무선 링크를 핸드오버하는 후보이다.

가능 핸드오버에 대한 준비 세트의 기지국(BS1-BS3)을 평가하는 프로세스, 예컨대, 제 3 단계(S23)에서, 준비 세트의 기지국(BS1, BS2)을 가진 준비된 무선 링크 또는 준비 세트의 기지국(BS1-BS3)의 파일럿 채널 상의 이동국(MS) 및, 이동국(MS)으로부터의 업링크 무선 채널 상의 준비 세트의 기지국(BS1-BS3)에서 측정을 자주 행한다. 이 측정은 정확하고, 준비 세트의 기지국(BS1-BS3) 내의 자원 뿐만 아니라 이동국(MS) 내의 자원도 이용한다. 준비 세트의 기지국(BS1-BS3)의 수는 예컨대 3개로 제한되어야 한다. 그래서, 기지국의 선택은 또한 준비 세트로부터의 기지국(BS1-BS3)의 해제를 수반한다.

WCDMA와 같은 CDMA 기술을 기반으로 하는 통신 시스템에서, 물리적 채널은 송신기에 의해 이용되는 확산 코드를 특징으로 한다. 무선 링크가 새로운 기지국으로 핸드오버되면, 기지국에서 이동국으로 이용되는 물리적 채널의 방향이 변화한다. 그러나, 이동국(MS)은, 핸드오버 전과 같이, 무선 링크가 새로운 기지국에 의해 서비스를 받을 시와 동일한 물리적 채널 상에서 계속 송신할 수 있다.

물론, 도 2의 흐름도에 의해 기술된 절차의 상이한 부분은, 이동국이나, 기지국 또는 중앙 노드와 같은 네트워크 요소에서 구현될 수 있다.

원활한 하드 핸드오버는, 이점으로, 보통의 하드 핸드오버보다 더 신속하고 안전하기 때문에 더 자주 행해질 수 있다. 하드 핸드오버를 너무 자주 회피하기 위해, 타겟 기지국은 일반적으로 서비스하는 기지국보다 양호한 어떤 레벨 정도의 무선 품질을 제공할 필요가 있다. 이것은, 이동국이 반대로 종래 기술의 핸드오버가 완료될 때까지 타겟 셀의 트래픽을 방해하는 위험을 유발시킨다. 이것에 대한 하나의 이유는, 활동 무선 링크를 지원하는 기지국만이 이동국(MS)의 송신 전력을 조절 할 수 있다는 것이다. 본 발명의 원활한 하드 핸드오버에 의해, 핸드오버는 더욱 빈번하고 급속히 행해져, 이동국(MS)을 준비된 무선 링크에 제공하는 기지국에서 업링크 간섭이 감소될 수 있다.

도 2의 원활한 하드 핸드오버는, 각종 무선 통신 시스템, 셀룰러 시스템뿐만 아니라 실내 시스템에서 구현될 수 있다.

WCDMA 시스템에서 이 방법이 구현되면, 준비된 상태의, 즉 활동 상태로 되기 전의 무선 링크는, 전용의 물리적 제어 채널을 설정하지만, 전용의 물리적 데이터 채널을 설정하지 않는다. 전용의 물리적 제어 채널 상에 송신된 제어 정보를 이용하여, 준비된 무선 링크를 동기화하여, 정확한 전력 레벨을 알 수 있다. 전용의 물리적 채널은, 다운링크 방향으로만, 즉, 기지국에서 이동국으로만 설정될 필요가 있다. 무선 링크가 활동 상태에 들어가면, 전용의 물리적 제어 채널이 유지되고, 전용의 물리적 데이터 채널은 설정된다.

WCDMA 기술을 적용하면, 무선 링크 상의 용어 송신, 수신 또는 송수신은 항상 전용의 물리적 데이터 채널 상의 사용자 데이터의 송신, 수신을 나타내어, 활동 상태의 무선 링크를 의미한다. 그러나, 물리적 계층의 제어 정보의 송신, 수신은 또한 전용의 물리적 제어 채널 상의 준비된 상태의 무선 링크의 경우로 진행할 수 있다.

종래 기술의 WCDMA 구조

네트워크 노드와 기지국 간의 신호 전송에 관한 다른 상세한 실시예는, 본 발명에 의해, 3GPP에 의해 표준화된 WCDMA(광대역 부호 분할 다중 접속) 시스템에 채용될 시에 제공될 것이다. 3GPP 표준이 일반적으로 셀룰러 무선 시스템의 통화 시에 이용되는 것과 다른 수개의 노드에 대한 워드를 사용하기 때문에, 본 발명의 WCDMA 구성의 명세서에는 3GPP 특정 용어 또는 약어가 사용될 것이다. 이것은 또한 도 3을 참조로 행해질 것이고, 도 3은 본 특허/출원의 우선일 전에 공지된 WCDMA 시스템의 어떤 기본 노드의 개략도이다. 본 발명의 이해를 쉽게 하기 위한 다수의 노드 및 인터페이스가 기술되고, 이는 완전하지 않을 수 있음을 주지해야 한다. 도 3은 사용자 장비로 명명되는 이동국(MS)을 개시하고, 이 사용자 장비는 3GPP 표준에서 UE로 간략화된다. 다른 설명에서는, UE는 WCDMA 이동국에 이용되고, MS는 도 3에 대한 참조 부호이다. 기지국(BS1-BS3)은 WCDMA 표준에서 NodeB로 명명되어, 참조 부호(BS1-BS3)가 도 3에 관련하여 이용되는 추가적인 설명에서도 그렇게 명명될 것이다. RNC(31, 32)로 간략화되는 무선 네트워크 제어기(31, 32)는, 각각의 Iub 인터페이스를 통해 각각의 다수의 접속된 NodeB(BS1-BS3)의 무선 링크 설정을 제어하여, Iur 인터페이스를 통해 다른 RNC(31, 32)에 접속을 행한다. RNC(31, 32)는, 코어 네트워크(33)에 대한 통신 링크를 설정하여, 다른 무선 네트워크, 또는 Public Switched Telephone Network(PSTN)(34)과 같은 다른 타입의 네트워크에 추가적으로 링크하기 위한 Iu 인터페이스를 갖는다. 무선 링크는, Uu 인터페이스를 통해 UE MS와 하나 이상의 NodeB 간에 설정된다.

UE MS가, 제 1 RNC(31)의 제어하에 NodeB(BS4)를 통해 통신을 개시하여, 통신 중에, 제 2 RNC(32)의 제어하에 NodeB(BS1-BS3)로 핸드오버되면, 양방의 RNC는 통신의 일부 제어를 계속할 것이다. 제 1 RNC(31)는, UE MS와의 통신 링크에 대한 SRNC (Serving Radio Network Controller)로서 작용하고, 코어 네트워크(33)에 접속해야 한다. 제 2 RNC(32)는, UE MS와의 통신 링크에 대한 DRNC (Drift RNC)로서 작용하고, 제어하에 어떤 기지국(BS1-BS3)을 통해 통신 링크에 SRNC(31)를 지원한다. RNC(31)의 제어하에 NodeB로부터 핸드오버가 행해지지 않으면, 그것은 또한 DRNC로서 책임을 진다.

WCDMA 에서의 종래 기술의 신호 전송 절차

표준화된 절차의 관련 신호 전송 챠트는 먼저 본 발명의 신호 전송 기법의 차의 이해를 위해 기술될 것이다.

종래 기술의 소프트 핸드오버 신호 전송

도 4는 새로운 NodeB를 활동 세트에 추가하는 소프트 핸드오버 절차 동안에 RNC(31), 다수의 NodeB와 UE 간에 송신되고, 추가된 NodeB와 UE 간의 활동 무선 링크의 설정을 포함하는 메시지의 챠트이다. UE, NodeB 및 RNC(32)의 실행은 소프트웨어 프로그램의 제어하에 이루어지고, 통신에서 대응하는 기능을 처리하는 스택(stack)의 상이한 계층을 가진 프로토콜 스택에 조직화된다. 따라서, 3개의 노드 사이로 송신되는 메시지는 이들 노드의 상이한 프로토콜 계층에 의해 처리된다. 메시지를 수신하거나 개시하는 프로토콜 계층은 도 4의 메시지 챠트에 나타나 있다. 이들 프로토콜 계층은, UE, NodeB 및 RNC와, UE 및 RNC에 관련된 RRC (Radio Resource Control layer)의 L1, 예컨대 계층(1) 또는 물리적 계층이다. 더욱이, 개별 RNC가 DRNC 및 SRNC로서 작용하면, L1 기능 및 신호 전송은 DRNC에 의해 처리되지만, RRC 계층 기능 및 신호 전송은 SRNC에 의해 처리된다.

메시지의 송신은 도 4에서 위에서 아래로 진행하고, 새로운 NodeB가 활동 세트 NodeB에 추가되어야 함을 결정하는 RNC에 의해 개시된다. RNC 결정은, 활동 세트 NodeB에 이웃한 NodeB 상의 UE에 의해 행해지고, RNC에 보고되는 측정에 기초로 한다.

소프트 핸드오버의 초기 결정(41)은 도 4에 나타나 있다. 그 후, 신호 전송 절차는, 메시지 CPHY-RL-Setup-Req에 의해 특정 무선 채널 상에 송수신을 개시하는 명령(42)을 새로운 NodeB L1에 송신하는 SRNC-RRC에 의해 개시한다. NodeB는 즉시 송수신(43)을 개시하여, 이를, CPHY-RL-Setup-Req 메시지를 RNC-RRC에 송신함으로써(44) 확인한다. 그리고 나서, RNC-RRC는, CPHY-RL-Setup-Req를 RNC-L1에 송신함으로써, 그 자신의 L1에게 새로운 NodeB를 가진 채널에 대한 사용자 데이터 접속을 개방하도록 지시한다(45). 그 다음, RNC-RRC는, Active Set Update 명령에 의해 새로운 NodeB를 활동 세트에 추가하도록 UE-RRC에 명령한다(46). 이 명령의 수신 시에, UE의 RRC-계층은, 메시지 CPHY-RL-Setup-REQ에 의해 새로운 NodeB로부터 무선 링크 상의 수신(48)을 개시하도록 UE-L1에 명령한다(47). UE는, 새로운 NodeB로부터의 수신이 Active Set Update Complete 메시지를 송신함으로써 개시되는 RNC-RRC에 확인한다(49). UE-L1은 또한, UE-RRC에 메시지 CPHY-RL-Setup-CNF를 송신함으로써 새로운 NodeB로부터 채널 상의 수신을 확인한다(411).

새로운 NodeB의 추가는 NodeB에서의 송신 및 수신의 양방의 개시를 포함하지만, UE MS에서는 수신만이 개시된다. 그 이유는, 이동국으로부터의 업링크 채널이 활동 세트 NodeB의 모두에 의해 디코딩되는 하나의 확산 코드가 특징이기 때문이 다. 다운링크에서, 활동 세트 NodeB는 각각의 다운링크 채널을 특징으로 하는 개별 스크램블링(scrambling) 코드를 이용한다. UE는 개별적으로 각각의 다운링크 채널을 수신한다.

소프트 하드웨어 절차의 어떤 부분과 관련되는 지연은 또한 도 4의 신호 전송 챠트에 나타나 있다. 새로운 무선 링크가 NodeB BS 및 RNC(32)에 설정될 시의 이 절차의 제 1 부분은 상당하지 않은 약 20-30 ms 걸린다. 활동 세트의 갱신이 UE에 의해 긍정 응답될 때까지 RNC에서 결정이 행해질 시점으로부터의 이 절차의 전체 지연은 약 200-400 ms이다.

종래 기술의 하드 핸드오버

이제, 도 5a 및 5b를 참조로 종래 기술의 하드 핸드오버의 메시지 기법을 기술한다. 도 5a 및 5b의 신호 전송 노드 및 프로토콜은 상술한 도 4와 동일하다. 메시지의 교환은, 도 5a에서, SRNC에 의해 결정되는 주파수간 핸드오버에 의해 개시한다(501).

초기에, 새로운 NodeB에서의 송신 및 수신은, 메시지 CPHY-RL-Setup-REQ에 의해 새로운 NodeB에 명령하는 RNC-RNC에 의해 개시된다(502). 송신 및 수신은 즉시 개시되고(503a), 새로운 NodeB는, 메시지 CPHY-RL-Setup-CNF를 RNC-RNC에 송신함으로써, 이를 확인한다(503b). 그 다음, RNC-RNC는, 명령 CPHY-RL-Setup-REQ을 가진 새로운 NodeB로 무선 링크를 개방하도록 RNC-L1에 요구한다(504). 그 후, RNC-RNC는, Physical Channel Reconfiguration 명령을 UE-RRC에 송신함으로써, 하드 핸드오버를 실행하도록 UE에 명령한다(505). UE-RRC는, 메시지 CPHY-RL- release-REQ에 의해 이전의 NodeB에 의해 지원되는 무선 링크 상의 송수신을 중지하도록(507) UE-L1에 명령한 다음(506), 새로운 NodeB에 의해 지원되는 무선 채널 상의 송수신을 개시하도록(509) UE-L1에 명령한다(508). 추가적인 프로세스는 도 5b에서 계속된다. 새로운 무선 링크를 통해 통신을 개시할 수 있기 전에, UE는 L1 동기화(510) 및 L2 접속의 재확립(512)을 실행할 필요가 있다. 이것은 핸드오버 중에 패킷이 상실되는 제어를 수반한다. L1 동기화 및 L2 재확립이 완료되면, UE-RRC는, 이것에 관해, Physical Channel Reconfiguration Complete를 RNC의 계층 2 신호 전송 프로토콜에 송신함으로써(513), RNC-RNC에 통지한다. 그 후, RNC-RNC는, CPHY-RL-Release-REQ를 송신함으로써(514), 이전의 NodeB에 의해 지원되는 무선 링크의 해제를 개시한다. 그 후, 이전의 지원 NodeB는 무선 링크 상의 송수신을 중지하여, 이를 명령 CPHY-RL-Release-CNF에 의해 RNC-RNC에 확인한다(516). 최종으로, RNC-RNC는 이전의 NodeB에 대해 Iub를 통한 링크를 해제하도록 RNC-L1에 명령한다(517).

도 5a 및 5b에서 신호 전송 기법의 우측에는, 본 발명자는 알고 있는 바로는, 이 특허/출원의 우선일 전에는 대중에게 알려져 있지 않은 새로운 NodeB 및 UE에 새로운 무선 링크를 설정하기 위한 추정된 시간이 나타나 있다. 중요하게는, UE에 무선 링크를 설정하는 시간이 200-400 ms 보다 상당히 더 긴 것으로 예상되지만, NodeB에 이 링크를 설정하는 시간은 대략 20-30 ms이다. UE 무선 링크를 설정하는 시간이 긴 이유는 L1 동기화 및 L2 접속 확립 때문이다. 지연은 통신 링크의 최종 사용자 인식(perception)에 악영향을 준다

RNC 종단 무선 프로토콜을 가진 표준화된 WCDMA 구조에서 구현되는 본 발명의 실시예

이 특허/출원의 우선일에서의 WCDMA 표준에 따르면, 무선 프로토콜은 RNC에서 종단된다. 후속하는 실시예에서는, 본 특허/출원의 우선일에서 WCDMA에 대해 표준화되는 바와 같이, 무선 프로토콜은 RNC에서 종단되는 것으로 추정된다.

준비 세트의 제어

도 6은, 새로운 무선 링크를 준비 세트에 추가하는 프로세스 중에 송신되는 메시지의 챠트이며, 이 준비 세트는, 도 2에 관하여 기술된 방법에서 제 2 및 6 단계(S22, S26)에 대응한다. 메시지가 송신되는 순서는, 기본적으로, 도 4에 관하여 상술된 소프트 핸드오버 경우의 종래 기술의 링크 추가에 대한 것과 동일하다. 주요 차는, 무선 링크 설정이 NodeB 또는 UE에서의 수신 및 송신의 개시를 의미하지 않는다는 것이다. 그래서, 메시지는 수정되고, "Prepared"는, 내부적으로 상이한 프로토콜 계층 간의 UE 및 RNC 내에서, RNC와 NodeB 간에 송신되는 수정된 메시지(62, 64, 64, 67a, 67b)의 이름으로 추가된다. RNC에서 UE로의 방향에서, 수정된 메시지는, 준비 세트에 추가되는 어떤 무선 채널을 UE에 나타내는 Preparation Set Update(66)이며, 대향 방향에서는, UE가 그 상의 활동 수신없이 새로운 무선 링크를 설정하였음을 나타내는 Preparation Set Update Complete(69)이다.

메시지 챠트에서, "Setup radio link" 및 "Release radio link"의 활동성은 준비된 무선 링크의 설정 및 해제, 즉, NodeB에서 UE로의 방향에서 제어 채널의 설정 및 해제를 나타낸다. "Start rx/tx" 및 "Stop rx/tx"는, 준비 중에, 즉 실제 사 용자 데이터의 송수신을 개시하도록 설정된 제어 채널에 대응하는 데이터 채널의 활성화 및 비활성화를 나타낸다. 개시 및 중지 rx/tx는 본 출원의 모든 신호 전송 다이어그램을 의미한다.

링크 추가와 관련된 지연은 소프트 핸드오버의 경우(∼200-400 ms)에서와 거의 동일한 것으로 예상된다.

준비 세트의 무선 링크의 동기화는 각 NodeB에 대해 상이할 수 있는데, 이는 상이한 NodeB가 동기화될 필요가 없다는 것을 의미한다. UE 및 대응하는 NodeB의 양방은 제어 채널을 통해 준비된 무선 링크의 동기화를 유지할 책임이 있다. 활동 무선 링크가 준비된 무선 링크 중 하나로 핸드오버되면, UE는 그의 업링크 송신을 송신하여, 새로운 무선 링크의 동기화에 따라 그의 다운링크 수신을 수신해야 한다.

UE는, UE가 실제로 통신하는 활동 NodeB에 의해 제어되는 전력이다. 그러나, 다른 NodeB는 또한 UE의 송신에 따라, 제어 채널 상에서 전력 제어 명령을 UE로 재송신할 수 있다. 이들 전력 제어 명령 다음에는 UE가 따르지 않으며, 이들 명령은 각 NodeB에 대한 적절한 전력 레벨을 평가하는데만 이용되며, 각 NodeB는 새로운 NodeB에 대한 핸드오버가 생성할 시에 정확한 전력으로 신속히 조정하는데에 이용될 수 있다. 그러나, 이 전력 평가치의 사용은 선택적이다.

도 7에는 준비 세트로부터 무선 링크를 제거하는 메시지 챠트가 도시된다. 이 프로세스는, 준비된 상태의 무선 링크가 제거될 수 있음을 나타내기 위해 메시지가 수정되는 것을 제외하고는, 소프트 핸드오버의 경우에서 이용된 것과 동일하 다.

더욱 상세하게는, 준비 세트의 무선 링크 중 하나를 제거하는 SRNC 결정(70)에 의해 신호 전송이 트리거된다. SRNC-RRC는 Preparation Set Update 메시지를 UE-RRC로 송신한다(71). UE-RRC는 UE-L1에 명령하여(72a), 해제될 링크의 수신기를 해제하며(73), 수신기는 이 해제를 확인한다(72b). 그 후, UE-RRC는 메시지 Preparation Set Update Complete에 의해 이 해제를 확인한다(74). 그 다음, SRNC-RRC는 NodeB에 명령하여(75), 명령 CPHY-RL-Release-REQ에 의해 무선 링크의 데이터 채널을 비활성화시키며(76), NodeB로부터 확인 CPHY-RL-Release-CNF를 수신한다(77). 최후에, RNC-RNC는 데이터 채널을 해제하도록 RNC-L1에 명령한다(78).

최종으로, 도 8a 및 8b에는 조합된 무선 링크 추가 및 제거의 프로세스가 도시된다. 이것은, 도 6의 무선 링크 추가 및 도 7의 제거 프로세스의 조합으로서 획득된다. 도 8a 및 8b의 조합된 프로세스에서, SRNC-RRC에서 UE-RRC로의 Preparation Set Update 메시지는, 새로운 NodeB에 대한 무선 링크의 준비 및, 구 NodeB에 대한 무선 링크의 해제의 명령이다(86).

본 발명의 원활한 하드 핸드오버

도 9a 및 9b에는, 원활한 하드 핸드오버 프로세스의 메시지 챠트가 도시된다. 도 9a에 개시되고, 새로운 NodeB에서 무선 링크 설정(91-94)과 관련된 프로세스의 제 1 부분은 도 5a 및 5b의 하드 핸드오버 기법과 거의 동일하다. 차는, 본 발명의 원활한 하드 핸드오버에 따라, 새로운 NodeB를 준비 세트에 추가하였을 시에 실제 무선 링크가 준비되어 있다는 것이다. 그래서, 실제 핸드오버에서, 무선 링크만이 활성화될 필요가 있어, 결과적으로, 새로운 NodeB에서 사용자 데이터의 수신 및 송신을 개시할 것이다. 이것은 하드 핸드오버에 비해 약간의 지연을 줄이지만, 상당한 것으로는 예상되지 않는데, 그 이유는 무선 링크 확립 프로세스 자체의 지연이 상당하지 않고(∼20-30 ms), RNC와 NodeB 간의 신호 전송 지연에 의해 결정된다. 예상된 지연은 도 9a 및 9b의 신호 전송 챠트의 우측에 나타나 있다.

실제 링크 변경과 관련되는 본 발명의 나머지 원활한 하드 핸드오버 프로세스는 종래 기술의 하드 핸드오버 기법에 비해 상당히 다르다. 원활한 하드 핸드오버의 경우, 새로운 메시지, LINK ACTIVATE 메시지(95)는 RNC에 의해 UE로 송신되어, UE에서 핸드오버를 트리거한다. UE는 새로운 NodeB에 대한 무선 링크를 활성화시키며(96a, 97), 이는 UE가 새로운 링크 상에서 수신을 개시한다(97)는 것을 의미하며, UE는 LINK ACTIVATE COMPLETE(98)를 RNC로 즉시 반환한다. 이 점에서, UE는 양방의 NodeB와 평행한 무선 링크를 가지며, L2 핸드오버 프로세스는 완료되는 것으로 고려될 수 있는데, 그 이유는 사용자 데이터 트래픽이 새로운 링크 상에서 흐름을 개시할 수 있기 때문이다. 버퍼의 미결정(pending) 패킷이 송신될 때까지 구 무선 링크가 유지될 수 있다. 구 무선 링크가 비활성화될 수 있을 시에, RNC는 LINK DEACTIVATE 메시지(99)를 UE로 송신하여, 구 링크 상의 수신을 중지하도록(910, 911) UE를 트리거한다. UE는, LINK DEACTIVATE COMPLETE 메시지(912)를 RNC로 송신함으로써 비활성화를 확인한다.

그 후, RNC는 무선 링크를 비활성화시키도록 구 NodeB에 명령한 후(913), 송수신을 중지하여(914), 이를 RNC에 확인시킨다(915). 최종으로, RNC는 구 NodeB에 대한 그 자신의 링크를 비활성화시킨다(916).

또한, UE에 의해 구 링크의 비활성화를 개시할 수도 있다. 원활한 하드 핸드오버 프로세스 중에는 구 링크를 해제하지 못하고, 구 링크는 비활성화되지만, 그것을 해제하는 개별 결정이 행해질 때까지 준비 세트에 있음을 알 수 있다.

핸드오버 전이(handover transition), 즉, 구 및 새로운 NodeB의 양방에 대한 무선 링크가 활성화하는 기간 중에, UE는 양방의 NodeB에 의해 제어되는 전력이다. UE가 그의 송신 전력 레벨을 2개의 NodeB를 향해 상이하게 설정할 수 있다면, 그것은 수신된 전력 제어 명령에 따라 전력을 개별적으로 각 링크에 설정한다. UE가 전력 레벨을 개별적으로 설정할 수 없다면, 그것은 다음의 전략을 이용하여 그의 전력을 설정한다. 그것은, 임의의 NodeB가 증가 명령을 할 경우에는 전력을 증가시키고, 모든 NodeB가 감소 명령을 할 경우에는 전력을 감소시킨다. 다운링크 송신 전력에 관해, UE는 각 NodeB의 송신 전력을 제어할 수 있거나, 하나의 공동 전력 제어 명령만을 모든 NodeB로 송신할 수 있는데, 어느 경우에, 임의의 NodeB로부터의 수신된 전력 레벨이 너무 약할 경우에는 전력 증가를 명령하고, 모든 NodeB로부터의 수신된 전력 레벨이 매우 강할 경우에는 전력 감소를 명령한다. 핸드오버가 종료된 후에는, UE는 활성 NodeB에 의해서만 전력 제어될 것이다.

L2 프로토콜이 RNC에 위치될 경우에 L2 접속은 핸드오버 중에 연속적으로 유지될 수 있다. 또한, 도면에서, UE는, 원래의 하드 핸드오버 기법의 경우에서와 같이 RNC와 함께 L2 링크 재확립을 실행하지 못함을 알 수 있다.

도 9a 및 9b의 원활한 하드 핸드오버 챠트의 LINK ACTIVATE 프로세스와 원래 의 하드 핸드오버 기법의 PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION 프로세스를 비교하면, 본 발명의 원활한 하드 핸드오버 프로세스는 원래의 하드 핸드오버의 프로세스보다 더 간단한 것을 알 것이다. 이것은, 핸드오버 지연의 상당한 이득이 원활한 하드 핸드오버로 획득될 수 있음을 제시한다. 원활한 하드 핸드오버 프로세스의 주 이점은, 메이크-비포-브레이크(make-before-break) 방식의 BS 변경으로 인한 핸드오버 중에도 무선 링크가 기본적으로 연속적이다는 것이다. 핸드오버 중에, 무선 링크 설정, 무선 링크 동기화 및 L2 링크 재확립의 필요성이 존재하지 않는다. 그래서, SHH의 경우에 링크 변경과 관련된 지연은 활동 세트 갱신 프로세스보다 상당히 더 작을 것으로 예상된다(＜＜ 200-400 ms).

원활한 하드 핸드오버 프로세스에서의 메이크-비포-브레이크 때문에, 이 프로세스는 소프트 핸드오버와도 비교될 수 있다. 중요한 차는, 소프트 핸드오버의 경우에는, 수개의 NodeB에 의해 수신되는 UE MS로의 방향 및, 데이터를 조합하는 수개의 노드를 통해 병렬로 수신되는 이동국의 데이터로부터 하나의 스트림으로의 방향에 데이터의 네트워크 노드 분할 스트림이 있을 필요가 있다는 것이다. 원활한 하드 핸드오버의 경우에는 이와 같은 분할 및 조합이 필요치 않다.

NodeB 종단 무선 프로토콜을 가진 전개된 WCDMA 구조로 구현되는 본 발명의 실시예

2개의 노드로 분할된 현재의 RNC 기능을 가진 전개된 WCDMA 구조로 구현되는 본 발명의 추가적인 신호 전송 챠트가 개시될 것이다. 도 10은 전개된 무선 액세스 네트워크의 노드를 도시한 것이다. BS 노드(132) (Radio Server node)는 무선 자원 제어 기능을 실행한다. 도 10은 NodeBs(BS1-BS3) 및 UE MS를 추가적으로 도시한다. 예에서, NodeBs(BS1-BS3)는 UE MS에 대한 준비 세트(100) 내에 포함되고, 제 1 NodeB(BS1)는 UE MS로 활동 무선 링크를 지원한다. 도 10에는, 활동 무선 링크를 통해 UE MS에서 제 1 NodeB(BS1) 및 사용자 데이터 평면(plane) 노드(133)까지의 연속 라인으로 사용자 데이터 송신 링크가 표시된다. UE MS와 준비 세트의 제 2 및 3 NodeBs(BS1-BS3) 간의 준비된 무선 링크는 대시선(dashed line)으로 표시된다. RS 노드(132)는 준비 세트 NodeBs(BS1-BS3)에 대한 링크 및 UE MS에 대한 활동 무선 링크를 제어하며, 이들 링크의 모두는 점선으로 표시된다.

도 10의 전개된 구조에서, 사용자 평면 L2 프로토콜은 NodeBs(BS1-BS3)로 이동된다.

준비 세트의 제어

도 11에는, 새로운 무선 링크를, NodeB 종단 무선 프로토콜을 취하는 준비 세트에 추가하는 메시지 챠트가 도시된다. 이 메시지 챠트는 기본적으로 RNC 종단 경우의 것과 동일하다. 차는, RNC 종단 경우에서는, RNC에 설정된 L1 무선 링크가 필요치 않아, 결과적으로 약간의 최소 지연을 방지한다는 것이다. 그러나, NodeB 종단 및 RNC 종단 경우 내의 준비 세트 갱신의 전체 지연은 거의 동일할 것으로 예상된다.

도 12 및 13에는 제각기 무선 링크 제거 및 조합된 무선 링크 추가 및 제거를 위한 메시지 챠트가 도시된다.

본 발명의 원활한 하드 핸드오버

도 14a 및 14b에는, NodeB 종단 무선 프로토콜의 경우에 원활한 하드 핸드오버 프로세스의 메시지 챠트가 도시된다. RNC 종단 경우와 비교되는 차는, 핸드오버 프로세스 중에 UE와 새로운 NodeB 간에 L2 링크가 재확립될 필요가 있고, L2 버퍼가 또한 이동될 수 있다는 것이다. 그러나, L2 버퍼의 이동은 통상적으로 필요치 않은데, 그 이유는, 구 NodeB에서의 미결정 패킷이 전이 중에 새로운 링크와 나란히 활동적인 상태인 구 무선 링크 상에서 송신될 수 있기 때문이다. 그렇지 않으면, 원활한 하드 핸드오버 프로세스는 WCDMA에서 RNC 종단 무선 프로토콜로 구현될 시와 동일하다. L2 링크 설정은, RNC 종단 경우에 비해 약간의 추가적인 지연을 전체 핸드오버 프로세스에 추가한다. 그러나, 핸드오버 프로세스의 전체 지연은 양방의 경우에서 동일한 순서로 행해질 것으로 예상된다.

Alternative Architecture for NodeB Terminated Radio Protocols Without Radio Server Node

NodeB 종단 무선 프로토콜의 경우에, Radio Server node를 제거함으로써 구조가 더 간략화될 수 있다. 이 간략화된 구조는 도 15에 도시된다. NodeBs는 서로 직접 통신할 수 있다. 본 발명이 도 15의 구조에서 구현되면, 준비 세트로/로부터 NodeBs의 추가/제거에 관한 결정 및 실제 핸드오버에 관한 결정은 UE MS에 의해 행해진다. UE MS는 NodeBs(BS1-BS3)에 명령하여, 그의 대응하는 무선 링크를 준비하고, 활성화하거나 비활성화한다. 이들 명령은 이전의 2가지 시나리오에서 RNC 또는 무선 서버 노드에 의해 송신됨을 상기한다. RRC 프로토콜은 또한 Radio Server로부터 NodeBs(BS1-BS3)로 이동된다.

준비 세트의 제어

도 16에는, 새로운 무선 링크를 준비 세트에 추가하는 메시지 챠트가 도시된다. 무선 링크 추가는 UE에서 트리거되고, 대응하는 PREPARATION SET UPDATE 메시지는 UE MS가 활동 무선 링크를 가진 NodeB로 송신된다. 활동 NodeB는 고정 네트워크를 통해 요구(request)를 후보 NodeB로 전송한다. 후보 NodeB는 활동 송수신을 개시하지 않고 무선 링크를 준비하여, 이를 활동 NodeB를 통해 UE에 확인한다. 최종으로, UE는 후보 NodeB를 이용하여 무선 링크를 준비한다.

도 17에는 무선 링크의 제거를 위한 메시지 챠트가 도시된다. UE는, 활동 무선 링크를 통해 명령을 송신함으로써, 이 제거를 개시하고, 활동 NodeB는 이 명령을 고정 네트워크를 통해 해제되는 NodeB로 전송한다. 이 해제에 관한 확인은 동일한 방식으로 해제 NodeB로부터 UE로 귀환된다. 최종으로, UE는 준비된 무선 링크를 해제한다.

원활한 하드 핸드오버

도 18a 및 18b에는 원활한 하드 핸드오버 프로세스가 도시된다. 그것은, 도 18a에서, 핸드오버를 트리거하는 UE에 의해 개시된다. 후보 NodeB는 UE에 의해 명령을 받아, 그의 준비된 무선 링크를 이미 확립된 활동 무선 링크를 통해 활성화시킨다. 새로운 활동 무선 링크가 확립될 때까지, 구 활동 무선 링크는 해제된다.

선택적으로, 도 16, 17, 18a 및 18b의 신호 전송 챠트의 경우, UE는 랜덤 액세스 채널을 이용하여 요구를 후보 NodeB로 직접 송신할 수 있다.

이 방법에 대한 일반적인 의견

원활한 하드 핸드오버의 신호 전송 챠트에서, 구 활동 무선 링크가 해제되기 전에 새로운 활동 무선 링크가 사용된다. 메이크-비포-브레이크 전이는 원활하고 안전하기 때문에 바람직하다. 선택적으로, 브레이크-비포-메이크 솔루션이 구현될 수 있고, 이는 구 활동 무선 링크가 새로운 무선 링크를 활성화시키기 전에 해제된다는 것을 의미한다.

통상의 셀룰러 무선 네트워크의 이동성 관리 기능은, 핸드오버에서 구 및 새로운 기지국을 통해 확립된 링크 간에 데이터의 스트림을 변경하는 네트워크 스위칭을 포함한다. 본 발명의 구현을 위해, 이와 같은 이동성 관리 기능은 네트워크에 존재할 것으로 추정되어, 이동국으로의 방향에서의 데이터 스트림은 핸드오버 중에 한 기지국에서 다른 기지국으로 스위치된다. 차는, 메이크-비포-브레이크 전이에서, 링크가 데이터 스트림을 스위치하기 전에 확립된다는 것이다.

이동국

도 19는 본 발명에 관련된 이동국(MS)의 어떤 구조의 블록도이다. 이동국은, 수신기 체인(1901-1905), 송신기 체인(1908-1512) 및, 원활한 하드 핸드오버 동작에 적합한 핸드오버 부분(1906, 1907)을 포함한다. 첫째로, 수신기 체인에서, 수신기 유닛(1901)은 물리적 신호를 수신하고, 물리적 채널의 동기화를 유지하며, 신호 강도 및 간섭을 측정하여, 신호의 정확한 수신에 필요한 어떠한 다른 물리적 계층 기능을 실행한다. 수신기 유닛(1901)으로부터의 출력은 디스크램블링 및 디멀티플렉싱 유닛(1902)에 결합되고, 이 유닛(1902)은 각종 송신 기지국(BS)에 의해 추가되는 스크램블링 코드를 제거하고, 또한 여러 기지국(BS1-BS3)에 따라 트래픽 채널 을 디멀티플렉스한다. 원활한 하드 핸드오버 기법에 따르면, 이동국은 보통 동시에 단지 하나의 기지국(BS1)과 통신한다. 핸드오버 중에만, 전이에 의해 2개의 기지국(BS1, BS2)과 나란히 통신할 수 있다. 이 도면은 2개의 기지국(BS1, BS2)과 통신하는 보다 일반적인 경우를 도시한다.

그 다음, 수신기 체인(1901-1905)에서, 복조, 역확산 및 채널 디코딩 유닛(1903)은, 복조를 실행하고, 각각의 확산 코드를 제거함으로써 상이한 트래픽 및 제어 채널을 분리하여, 채널 디코딩을 실행한다. 출력은, 제각기 각 기지국(BS1, BS2)으로부터의 개별 데이터 트래픽 채널 및 제어 채널이다. 트래픽 채널을 통해 수신된 데이터 스트림은, RLC/MAC 프로토콜 유닛(1905)뿐만 아니라 논리적 제어 채널 상의 상위 계층 제어 정보에 제공되지만, 계층 1 제어 정보는 제어 채널 처리 유닛(1904)에 의해 처리된다. 제어 채널 처리 유닛(1904)은 기지국(BS1, BS2)에 의해 송신된 전력 제어 명령을 추출하여, 그것을 송신기 체인(1908-1912) 내의 송신기 유닛(1912)에 제공한다. 송신기 유닛(1912)은, 정확한 물리적 신호를 공식화(formulating)하고, 수신된 전력 제어 명령에 따라 송신 전력 레벨을 설정하여, 무선 인터페이스를 통해 신호를 송출한다. RLC/MAC 프로토콜 유닛(1905)은, 무선 링크의 준비 또는 그것의 해제에 관한 제어 명령을 핸드오버 부분(1906-1907)으로 전송한다.

송신기 체인(1908-1912)에서의 블록은 기본적으로 수신기측의 블록의 역 기능을 갖는다. 따라서, RLC/MAC 프로토콜 유닛(1908)에서 데이터가 처리되고, 각각의 수신 기지국에 대한 제어 정보는 제어 채널 생성기(1909)로부터의 제어 정보는 채널 코딩, 확산 및 변조 유닛(1910)에 제공된다. 그 다음, 스크램블링 유닛(1911)이 송신기 체인에 제공되며, 최종으로 송신기(1912)에 제공된다.

이동국(MS)의 핸드오버 부분(1906, 1907)에서, 핸드오버 제어 유닛(1906)은, 핸드오버를 관리하고, 무선 링크를 준비하여, 이들을 해제할 책임이 있다. 핸드오버 제어 유닛(1906)은 Radio Link Setup/Release Mgmt 유닛(1907)으로의 출력, 무선 수신기(1901)로부터의 입력, 수신기 체인 내의 RLC/MAC 프로토콜 유닛(1905)으로부터의 입력 및, 네트워크로부터 제어 데이터를 수신하여 송신하기 위해 송신기 내의 대응하는 노드(1908)로의 출력을 갖는다. 그래서, 핸드오버 제어 유닛(1906)은, RLC/MAC 프로토콜을 통해 RNC(32)와의 제어 통신을 가질 수 있으며, 그것은 RNC(32)로부터 명령을 수신하여, 준비 세트를 갱신하거나 핸드오버를 실행할 수 있다.

선택적으로, 네트워크 내에 RNC도 무선 서버 노드(132)도 존재하지 않으면, 이동국(MS) 내의 핸드오버 제어 유닛은, 준비 세트의 기지국 및 어떠한 핸드오버 자체에 관해 결정할 것이며, 이 핸드오버는 수신기 유닛(1901)으로부터 수신된 측정치 및, 선택적으로 활동 무선 링크를 통해 네트워크로부터 수신된 측정치에 기초로 한다.

핸드오버 제어 유닛(1906)이 준비된 상태에서 채널을 추가 또는 해제해야 한다면, 그것은 Radio Link Setup/Release Mgmt 유닛(1907)에 명령하여, 수신기 및 송신기 측 상에서 모든 다른 유닛 내의 무선 채널을 준비하거나 해제한다. 따라서, 핸드오버가 실행되면, 핸드오버 제어 유닛(1906)은 먼저 Radio Link Setup/Release Mgmt 유닛(1907)에 명령하여, 준비된 무선 채널을 활성화시키고, 둘째로 구 활동 무선 링크를 비활성화시키며, Radio Link Setup/Release Mgmt 유닛(1907)은 이와 같이 행하도록 수신기 및 송신기 체인 상의 모든 다른 유닛을 제어한다.

상이한 시스템 구조에 관련하여 상술한 신호 전송 다이어그램에 대해, 핸드오버 제어 유닛은 UE-RRC 프로토콜 계층의 메시지를 처리하지만, Radio Link Setup/Release Mgmt 유닛(1907)은 UE-L1 기능을 처리한다.

기지국의 물리적 구조는 도 19에 도시된 구조로서 구현될 수 있다. 도 19의 상이한 엔티티에 의해 실행되는 기능은 수개의 기능적 엔티티에 의해 공유될 수 있는 신호 전송 프로세서 유닛에서 구현될 수 있다. 물리적 송신기(1912) 및 수신기(1901) 유닛은 별개의 엔티티이고, 송신기 및 수신기 체인(1901-1905), (1908-1912)도 또한 별개의 엔티티이다.

기지국

도 16은 본 발명에 관련된 어떤 기지국(BS)의 구조의 블록도이다. 이 기지국의 구조는 이동국의 구조와 유사하다. 이동국과 비교되는 주요 차는, BS가 수개의 쌍의 수신기 체인(2001-2005) 및 송신기 체인(2009-2012)를 포함하며, 이들의 각각은 각각의 이동국으로 무선 링크를 지원한다. 다른 점에서는, 하나의 이동국에 지정되는 기지국 내의 수신기 및 송신기 체인(2001-2005, 2009-2012)은 이동국(MS) 내의 대응하는 체인과 매우 유사하다.

시나리오에 따라, 기지국(BS) 내의 핸드오버 제어 유닛(2006)은, RNC(32) 또는 무선 서버 노드(132)로부터, 무선 링크의 준비, 준비된 무선 링크의 해제, 또는 준비된 링크의 활성화 또는 활동 링크의 비활성화에 관한 명령을 수신할 수 있다. 핸드오버 제어 유닛(2006)은, 이 명령에 따라, 수신기 및 송신기 체인(2001-2005, 2008-2012) 내의 여러 엔티티의 동작을 제어하는 Radio Link Setup/Release Mgmt 유닛(2007)을 통해 동작을 제어한다.

핸드오버 제어 유닛(2006)은 또한 그 자신의 수신기 유닛(2001)로부터 측정 보고를 수신할 수 있으며, 이 보고는, RNC(32)로 전송될 수 있거나, 네트워크 내에 RNC(32) 또는 무선 서버 노드(132)가 존재하지 않을 시의 시나리오에서는 측정 보고가 핸드오버 제어 유닛(2006)에 의해 핸드오버 결정을 위해 사용된다. 후자의 시나리오에서, 핸드오버 제어 유닛(2006)은 이동국 또는 다른 기지국에서 동일한 기능과의 제어 통신을 갖는다.

Claims (20)

1. 제 1 무선 링크를 통해 이동국(MS)과 제 1 기지국(BS1) 간에 송수신하는 단계(S21)를 포함하는 셀룰러 통신 시스템에 적절한 핸드오버 방법에 있어서,

   상기 이동국(MS)과 제 2 기지국(BS2) 간에 송수신하기 위해 제 2 무선 링크를 준비하는 단계(S22, S25, S26);

   상기 제 1 기지국으로부터 상기 제 2 기지국으로의 송수신을 핸드오버하는 단계(S24)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 준비 단계는 상기 이동국으로 준비된 무선 링크를 지원하는 하나 이상의 기지국의 준비 세트에 포함되도록 기지국(BS2-BS5)을 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
3. 제 3 항에 있어서,

   하나 이상의 새로운 기지국(BS4, BS5)은 상기 이동국(MS)으로 무선 링크를 준비하기 위해 선택되고, 하나 이상의 기지국은 준비된 무선 링크의 지원으로부터 해제되는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   준비된 무선 링크를 이동국(MS)에 제공하는 하나 이상의 기지국(BS2, BS3)만이 핸드오버에 대한 후보 수단인 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 준비 단계는 제 2 기지국(BS2)에서 이동국(MS)까지 전용 제어 채널을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 준비 단계는,

   제 2 기지국(BS2)으로부터의 제어 데이터를 제어 채널 상에 송신하는 단계 및,

   상기 제어 데이터를 수신함으로써 상기 제 2 기지국(BS2)에 대한 이동국(MS)의 수신기 체인(1901-1905)을 동기화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 준비 단계는 상기 제 1 무선 링크 상에 수신함으로써 상기 이동국(MS)에 대한 제 2 기지국(BS2)의 수신기 체인(2001-2005)을 동기화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   핸드오버 중에, 제 2 무선 링크 상의 송신은 상기 제 1 무선 링크 상에서 송신을 중지하기 전에 개시되지만, 상기 제 1 및 2 무선 링크를 통해 나란히 송신되는 데이터는 상이한 것을 특징으로 하는 핸드오버 방법.
9. 수신기 체인(1901-1905),

   송신기 체인(1908-1912)을 포함하는데,

   상기 수신기 및 송신기 체인(1901-1905, 1908-1912)은 제각기 제 1 기지국(BS1)에 의해 서비스를 받는 교환 가능한 제 1 무선 링크를 통해 수신하여 송신하도록 구성되는 이동국에 있어서,

   제 2 기지국(BS2)에 의해 송수신하기 위해 제 2 무선 링크를 준비하도록 수신기 체인을 제어하는 수단(1906-1907)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동국.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제어 수단(1906-1907)은 상기 제 2 무선 링크를 통해 제어 정보를 수신하도록 수신기 체인을 제어함으로써 상기 제 2 무선 링크의 준비를 제어하기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 이동국.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 수신기 체인은 상기 제 2 무선 링크를 통해 상기 제 2 무선 기지국으로 부터 제어 정보를 수신함으로써 상기 제 2 기지국에 대한 수신을 동기화하기 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 이동국.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 제어 수단(1906-1907)은 상기 제 1 무선 링크를 통해 수신되는 명령에 응답하여 상기 제 2 무선 채널을 준비하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이동국.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 제어 수단(1906-1907)은, 상기 제 1 기지국에 이웃한 기지국으로부터 수신되는 신호 강도에 관해 상기 이동국에 의해 행해진 측정치에 기초하여 상기 제 2 무선 링크의 준비를 위해 상기 제 2 기지국을 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이동국.
14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 수신기 체인(1901-1905)은 2개의 무선 링크 상의 사용자 데이터가 상이할 시에 상기 제 1 및 2 무선 링크를 통해 사용자 데이터를 나란히 수신하기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 이동국.
15. 제 9 항, 제 10 항 또는 제 14 항에 있어서,

    상기 수신기 체인(1901-1905)은,

    무선 신호를 수신하는 수신기 유닛(1901);

    상기 수신기 유닛(1901)으로부터의 입력을 가져, 상기 제 1 및 2 무선 링크를 나란히 디스크램블링 및 디멀티플렉싱하기 위해 배치되어, 디멀티플렉싱 및 디스크램블링된 제 1 및 2 무선 링크를 개별적으로 출력하는 디스크램블링 및 디멀티플렉싱 유닛(1902);

    상기 디스크램블링 및 디멀티플렉싱 유닛(1902)으로부터의 하나 이상의 입력을 가져, 상기 제 1 및 2 무선 링크를 개별적으로 수신하고, 상기 제 1 및 2 무선 링크의 각각에 수신된 전용 데이터 채널을 복조하고, 역확산하며, 채널 디코딩하여, 제각기 상기 제 1 및 2 무선 링크 상에 수신된 전용 데이터 채널의 기저대 신호를 하나 이상의 출력에 제공하기 위해 배치되는 복조, 역확산 및 채널 디코딩 유닛(1903) 및;

    상기 복조, 역확산 및 채널 디코딩 유닛(1903)으로부터의 하나 이상의 입력을 가져, 제각기 상기 제 1 및 2 무선 링크 상에 수신된 데이터 채널의 기저대 신호를 개별적으로 수신하고, 제어 명령을 수신하여, 상기 제 2 무선 링크 상에서 준비에 관한 명령을 제어 수단(1906-1907)으로 전송하는 무선 링크 제어 프로세서 유닛(1905)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동국.
16. 하나 이상이 제각기 다른 기지국 및 코어 네트워크와 통신하기 위해, RNC(32) 또는 선택적으로 제각기 제 2 및 3 인터페이스에 접속하는 제 1 인터페이스,

    수신기 체인(2001-2005) 및,

    송신기 체인(2008-2012)을 포함하는데,

    상기 수신기 및 송신기 체인의 쌍은 이동국(MS)에 대한 교환 가능한 제 1 무선 링크를 통해 제각기 수신 및 송신하기 위해 구성되는 기지국(BS)에 있어서,

    상기 이동국(MS)을 이용하여 송수신하기 위해 제 1 무선 링크를 준비하도록 상기 수신기 및 송신기 체인(2001-2005, 2008-2012)의 쌍을 제어하는 수단(1906-1907)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 제어 수단(2006-2007)은 상기 이동국(MS)으로부터의 송신에 동기화함으로써 상기 제 1 무선 링크의 준비를 제어하기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 기지국.
18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,

    상기 제어 수단(2006-2007)은 상기 제 1 무선 링크를 통해 전용 제어 채널을 상기 이동국(MS)에 설정함으로써 상기 제 1 무선 링크의 준비를 제어하기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 기지국.
19. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,

    상기 제어 수단(2006-2007)은 상기 제 1 또는 2 인터페이스를 통해 수신되는 명령에 응답하여 상기 제 1 무선 링크의 준비를 제어하기 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 기지국.
20. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,

    상기 제어 수단(2006-2007)은,

    상기 제 1 무선 링크를 통해 수신된 사용자 데이터를 수신하여 디코딩하여, 제 1 또는 3 인터페이스로 전송하도록 상기 수신기 체인(2001-2005)을 제어함으로써 준비된 제 1 무선 링크의 활성화를 제어하고,

    상기 제 1 또는 3 인터페이스를 통해 수신된 사용자 데이터를 상기 제 1 무선 링크를 통해 송신하기 위해 송신기 체인(2008-2012)을 제어하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기지국.

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