KR20070073365A - 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신을 제공하는 무선통신 시스템과 무선단말에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 최적의 경로로 트래픽을 전송하는 무선통신 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 핸드오버 방법은, 이동 단말과 통신하는 적어도 하나의 무선망 노드(node)와 상기 무선망 노드를 제어하는 엑세스 노드를 포함하는 통신 시스템에서, 이동 단말과 통신하는 제1 무선망 노드가 특정한 제2 무선망 노드 및 상기 엑세스 노드로 상기 이동단말의 핸드오버를 요청하는 단계; 상기 제2 무선망 노드가 상기 핸드오버 요청에 대한 결과를 상기 제1 무선망 노드 및 상기 엑세스 노드로 통지하는 단계; 및 상기 엑세스 노드가 상기 핸드오버 요청 및 상기 핸드오버에 대한 결과 통지에 따라 상기 제1 무선망 노드 및 상기 제2 무선망 노드와의 트래픽(traffic) 전송을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
핸드오버, 트래픽, AG, eNode B

Description

이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법{method for handover in mobile communication system}
도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 망구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸다.
도 3은 무선프로토콜 사용자 평면의 각 계층을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 과정을 설명하는 절차흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 과정을 설명하는 또 다른 절차흐름도이다.
본 발명은 무선통신을 제공하는 무선통신 시스템과 무선단말에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 최적의 경로로 트래픽을 전송하는 무선통신 시스템에 관한 것이다.
도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 망구조를 나타낸 그림이다. E-UMTS시스템은 기존 UMTS시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다.
E-UMTS망은 크게 단말(User Equipment; 이하 'UE'라 약칭함)과 기지국(이하 'eNode B'라 약칭함), 망의 종단에 위치하여 외부 망과 연결되는 접속게이트웨이(Access Gateway; 이하 'AG'로 약칭함)를 포함한다. AG는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어질 수도 있다. 이때는 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수도 있다. 하나의 eNode B에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있다. eNode B간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. CN은 AG와 기타 UE의 사용자 등록 등을 위한 노드 등으로 구성될 수도 있다. E-UTRAN과 CN을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다.
단말과 망사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속(Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층(layer)을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1 계층(L1)에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 'RRC'라 약칭함) 계층은 단말과 망간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 망간에 RRC 메시지를 서로 교환한다. RRC 계층은 eNode B와 AG등 망 노드들에 분산되어 위치할 수도 있고, Node B 또는 AG에만 위치할 수도 있다.
도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸다. 도 2의 무선인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리 계층(Physical Layer), 데이터링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 사용자 평면(User Plane)과 제어신호(Signaling) 전달을 위한 제어 평면(Control Plane)으로 구분된다. 도 2의 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
이하 도 2의 무선프로토콜 제어 평면과 도 3의 무선프로토콜 사용자 평면의 각 계층을 설명한다. 상기의 제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control)계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; 이하 'MAC'이라 약칭함)는 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control)계층에게 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control; 이하 'RLC'라 약칭함)계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. 제2계층의 PDCP 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 이용하여 전송되는 데이터가, 상대적으로 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송되도록, 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 가장 하부에 위치한 무선자원제어(RRC)계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer; 이하 'RB'라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
망에서 단말로 데이터를 전송하는 하향전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 특정한 망의 자원의 손실을 최소화하며 이동 단말에 대한 핸드 오버를 수행하는 방법을 제공하는 것이다.
발명의 개요
본 발명은, 무선 단말이 현재 접속하고 있는 무선망 노드에서 이동성으로 인하여 현재 접속하고 있는 무선망 노드 이외의 무선망 노드로 접속을 이루고자 할 경우, 최적화되지 않은 경로로 전송되어 망 내에 혼잡을 가중 시킬 수 있는 상황을 최소화 시키고, 최적화된 경로를 통해 트래픽을 전송 할 수 있도록 현재 접속하고 있는 무선망 노드가 트래픽 전송을 담당하는 상위의 엑세스 노드(AG)에게 핸드오버 메시지를 알려주는 것을 특징으로 한다.
상기 무선망 노드는 기지국 또는 Node B 또는 eNode B 또는 기지국제어기 또는 RNC(Radio Network Controller)이다. 또한, 상기 엑세스 노드는 Anchor 노드 또는 AG, SGSN 또는 GGSN, xGSN 등일 수 있다. 또한, 상기 핸드오버 메시지는 현재 무선 단말이 접속 중인 무선망 노드가 다른 무선망 노드로 전송하는 메시지이며, 무선 단말이 새로운 무선망 노드로 이동함을 지시할 수 있다.
본 발명에 따른 핸드오버 방법은, 이동 단말과 통신하는 적어도 하나의 무선망 노드(node)와 상기 무선망 노드를 제어하는 엑세스 노드(node)를 포함하는 통신 시스템에서, 이동 단말과 통신하는 제1 무선망 노드가 특정한 제2 무선망 노드 및 상기 엑세스 노드로 상기 이동단말의 핸드오버를 요청하는 단계; 상기 제2 무선망 노드가 상기 핸드오버 요청에 대한 결과를 상기 제1 무선망 노드 및 상기 엑세스 노드로 통지하는 단계; 및 상기 엑세스 노드가 상기 핸드오버 요청 및 상기 핸드오버에 대한 결과 통지에 따라 상기 제1 무선망 노드 및 상기 제2 무선망 노드와의 트래픽(traffic) 전송을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
발명의 일 실시예
무선 단말의 이동성으로 인하여 현재 무선 단말이 접속하고 있는 무선망 노드(예를 들어, 기지국)에서 다른 기지국으로 이동하는 경우, 사용자 트래픽(traffic)이 최적화된 경로를 거치지 못하고 무선 단말에 전송되어 망에 불필요한 혼잡을 증가시키는 문제가 발생할 수 있다. 즉, 이동 단말과 통신하고 있는 현재의 무선망 노드가 핸드오버를 결정하고 이동할 무선망 노드에 핸드오버에 대한 준비를 요구하고 이에 대한 응답을 전송하여 핸드오버에 대한 준비를 마칠 때까지 기존의 무선망 노드를 통해 사용자 트래픽이 전송되고 이동할 무선망 노드로 다시 전송되어야 하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 망의 자원 손실을 최소한으로 하기 위하여 이러한 불필요한 데이터 전송을 최소한으로 줄이는 방법을 제안한다. 본 발명의 구체적 특징, 동작 및 효과는 이하 설명되는 본 발명의 일 실시예에 따라 구체화될 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 오버 과정을 설명하는 절차흐름도 이다. 이하, 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 핸드 오버 과정을 설명한다.
본 실시예는 핸드 오버가 필요한지 여부를 판단하여 핸드오버 명령을 수행하는 단계 A(Phase A)와 핸드오버 명령 수행 이후 실제로 핸드오버가 수행되어 새로운 기지국으로부터 신호를 수신하는 단계 B(Phase B)로 이루어진다.
단말은 서빙 기지국(Serving eNode B)(이하 'SeNB'라 칭함)으로 측정 보고(Measurement Report)를 전송한다(S400). 상기 측정 보고는 단말과 SeNB 간의 통신 환경에 대한 다양한 정보 등을 보고하는데 사용될 수 있으며, 상기 측정 보고는 SeNB가 핸드 오버가 필요한지 여부를 판단하는데 사용되는 것이 바람직하다.
상기 SeNB는 상기 단말로부터 수신한 상기 측정 보고(Measurement Report)의 정보와 각 eNode B의 부하(load) 정보 및 각 eNode B의 자원 가능(resource availability) 정보 중 적어도 어느 하나에 근거하여, 상기 이동 단말이 현재 자신이 관리하는 셀(cell)로부터 새로운 타켓 기지국(Target eNode B)(이하 'TeNB'로 칭함)으로 이동하여야 함을 판단한다(S410). 상기 판단 결과에 따라, 상기 SeNB는 상기 TeNB와 접속 게이트 웨이(AG)로 핸드오버를 요청하는 결정을 내린다.
상기 SeNB는, SeNB와 TeNB 사이의 Xur 인터페이스를 통하여, 상기 TeNB로 핸드오버 준비 요청(Handover Ready Request) 메시지를 전송한다(S420). 상기 핸드오버 준비 요청(Handover Ready Request) 메시지는, 상기 단말에 대한 정보를 포함하는 단말문맥정보(UE context) 및 상기 SeNB에 대한 정보를 포함하는 무선망 노드 제어 정보(eNB StatusInfo) 중 적어도 어느 하나가 포함되는 것이 바람직하다. 상기 단말문맥정보(UE context 정보)는 단말식별자와 단말용량(UE Capacity)과 보안 정보(Security Info) 및 QoS(Quality of Service)에 관한 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되는 것이 바람직하다. 상기 무선망 노드 제어 정보(eNB StatusInfo)는 상기 단말을 위한 송수신에 사용되는 송/수신 버퍼(Rx/Tx Buffer)의 현재 사용률(예를 들어, 상기 단말에 대한 점유데이터량) 또는 상기 단말을 위한 송수신 품질(Quality) 정보 등이 포함될 수도 있다. 상기 핸드오버 준비 요청(Handover Ready Request) 메시지를 수신한 상기 TeNB는, 상기 무선망 노드 제어 정보(eNB StatusInfo)를 이용하여 상기 AG와 상기 TeNB 간의 사용자 트래픽 전송을 위한 흐름제어(Flow control)을 수행할 수도 있다.
상기 AG가 핸드오버를 준비하기 위해 핸드오버 준비 요청하는 방법은 다음과 같다. 상기 SeNB는, 상기 SeNB와 상기 AG사이의 Xu 인터페이스를 통하여, 상기 AG에 핸드오버 준비 요청(Handover Preparation Request) 메시지를 전송한다(S425). 상기 핸드오버 준비 요청(Handover Preparation Request) 메시지는, 상기 단말이 더 이상 상기 SeNB를 통하여 서비스를 제공받기 어려운 상황이며, 이른 시간 내에 상기 TeNB로 핸드오버(Handover) 과정이 발생할 거라는 사실을 상기 AG로 미리 알려주는 역할을 한다. 상기 핸드오버 준비 요청 메시지는 핸드오버(Handover)가 이루어질 TeNB 정보 등을 포함할 수 있으며, 향후 핸드오버가 수행될 것임을 지시하는 단순한 지시자(Indicator) 역할을 할 수도 있다.
상기 AG는 상기 SeNB로부터 핸드오버 준비 요청(Handover Preparation Request) 메시지를 수신한 후 핸드오버를 위한 준비 과정을 수행한다(S430). 상기 AG는, 상기 핸드오버 준비 요청 메시지를 수신함으로써, 상기 SeNB로 전송한 사용 자 트래픽이 정상적으로 상기 단말에 전송되지 못할 가능성이 높고, 상기 SeNB와 상기 TeNB 간의 Xur 인터페이스를 통하여 TeNB로 전송될 수 있음을 파악한다. 만약, Xur 인터페이스를 통하여 전송되는 사용자 트래픽이 증가하게 되면 망의 혼잡이 심해지고, 망의 자원이 불필요하게 소모되는 문제가 발생한다. 따라서, 상기 AG는 이러한 불필요한 사용자 트래픽 전송이 최소화 또는 최적화되도록, 상기 SeNB로 전송되는 사용자 트래픽의 수준과 시간 등을 적절하게 제어하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 AG는 일정시간 동안 SeNB로 향하는 사용자 트래픽을 전송하지 않을 수도 있다. 이러한 경우 전송되지 않은 사용자 트래픽은 AG에 저장될 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 상기 AG는 상기 SeNB와의 협의(Negotiation)를 통해 적절한 양의 사용자 트래픽이 전송될 수 있도록 흐름제어(Flow Control)할 수 있다. 또한, 상기 AG는 핸드오버 준비(Handover preparation) 과정을 수행할 때, 준비 타이머(Preparation Timer)를 구동시킬 수 있다. 만약, 상기 AG가 상기 타이머가 구동된 후 정해진 시간 이내에 상기 TeNB로부터 경로갱신요구(Path Update Request) 메시지를 수신하지 못하면, 상기 타이머는 소멸(Expire)하며, 상기 AG는 상기 SeNB로의 사용자 트래픽 전송과 관련된 흐름제어(flow control)등의 제어를 종료하고 일반적인 상황의 사용자 트래픽 전송을 계속 진행할 수도 있다.
상기 S420 단계를 통해 핸드오비 준비 요청을 전송받은 상기 TeNB는 전송 받은 단말문맥정보(UE context) 또는 무선망 노드 제어 정보(eNB StatusInfo)를 이용하여 사용자 트래픽 전송을 위한 유무선자원(Radio/Network resource)를 할당한다(S440).
상기 TeNB는 상기 Xur 인터페이스를 통해 핸드오버 준비 응답(Handover Ready Response) 메시지를 SeNB에 전송한다(S450). 상기 핸드오버 준비 응답 메시지는 상기 TeNB가 상기 단말의 사용자 트래픽을 위한 유무선자원(Radio/Network resource)를 할당하여 핸드오버(Handover)를 위한 준비가 완료되었음을 의미한다. 또한, 상기 핸드오버 준비 응답 메시지는, 상기 S420을 통해 수신한 단말문맥정보를 수신하였음을 확인하는 문맥전송확인(Context Transfer confirm) 메시지를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 핸드오버 준비 응답 메시지에는 자원 할당 정보(Resource allocation info)가 포함될 수도 있다. 상기 자원 할당 정보는 상기 단말이 상기 TeNB과 송수신하는 공유 채널(Shared Channel), 동기 채널(Synchronization Channel), 파일럿(Pilot) 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 TeNB는 상기 Xu 인터페이스를 통해 경로 갱신 요청(Path Update Request)메시지를 상기 AG에 전송한다(S455). 상기 경로 갱신 요청(Path Update Request) 메시지는, 상기 AG가 더 이상 상기 SeNB에 사용자 트래픽을 전송할 필요가 없고, 상기 AG에서 상기 TeNB로의 새로운 경로를 설정하여 사용자 트래픽을 전송할 수 있도록 할 것을 요구하는 메시지이다.
상기 경로 갱신 요청(Path Update Request) 메시지를 수신한 상기 AG는, 상기 단말의 사용자 트래픽을 전송하기 위해 상기 AG와 상기 SeNB로의 경로를 해지하고 상기 AG와 상기 TeNB로의 새로운 경로를 설정한다(S460). 경로가 새로이 설정된 이후부터, 상기 AG는 상기 SeNB로 사용자 트래픽을 전송하지 않고, 상기 TeNB로 사 용자 트래픽을 전송한다.
상기 SeNB는 핸드오버(Handover)를 위한 망 내부의 준비과정을 마친 후에 실제 단말에 핸드오버(Handover)를 과정을 수행할 것을 명령한다(S470). 핸드오버 명령(Handover command)에는 자원 할당 정보(Resource allocation info)가 포함될 수도 있다. 상기 자원 할당 정보는 상기 단말이 상기 TeNB로부터 송수신하는 공유 채널(Shared Channel), 동기 채널(Synchronization Channel), 파일럿(Pilot) 정보가 포함된다.
상기 AG는, 상기 단말에 핸드오버(Handover) 명령이 전송된 후에는, 상기 SeNB를 통하여 사용자 트래픽을 전송하지 않는다. 만약 상기 SeNB가 무선구간을 이용하여 전송하지 않은 사용자 트래픽이 있는 경우, 상기 SeNB에서 버퍼링(Buffering) 하는 것이 바람직하다(S480).
상기 SeNB에서 버퍼링(Buffering) 된 사용자 트래픽은 상기 TeNB로 전송되는 것이 바람직하다(S490). 이때, 상기 SeNB에서 단말로 전송하고 있는 사용자 트래픽 전송 상황정보도 포함될 수 있다. 전송상황 정보는 전송된 사용자 트래픽의 순서번호일 수 있다.
상술한 핸드 오버 방법을 통해 새로운 경로가 설정되었는바, 사용자 트래픽 전송을 위해 새로이 설정된 경로인 AG로부터 TeNB를 통하여 사용자 트래픽이 전송된다(S500).
상기 AG로부터 상기 TeNB로 전송된 사용자 트래픽은 상기 TeNB를 통하여 단말이 수신이 가능한 상태임을 알려주는 핸드오버 확인(Handover confirm) 메시지를 상기 TeNB가 수신하기 전까지는 상기 TeNB 내에서 버퍼링(Buffering) 될 수 있다(S510).
상기 단말은, 상기 TeNB를 통하여 사용자 트래픽을 수신할 수 있음을 상기 핸드오버 확인(Handover confirm) 메시지를 통하여 상기 TeNB에 알려준다(S520). 이후부터 상기 단말은 상기 TeNB를 통하여 사용자 트래픽을 수신할 수 있다.
상기 TeNB는 핸드오버 종료(Handover complete) 메시지를 상기 SeNB에 전송하여 핸드오버(handover) 과정이 성공적으로 수행되었음을 SeNB에 알린다(S530). 상기 메시지를 수신한 SeNB는 상기 단말과 관련된 모든 단말문맥정보를 삭제하고 할당된 유무선자원을 해제한다(S540). 즉 사용자 평면(user plane; UP)을 해제한다.
상기 AG로부터 상기 TeNB를 거쳐 상기 단말에 사용자 트래픽이 전송된다(S550).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 오버 과정을 설명하는 절차흐름도이다. 이하, 도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 핸드 오버 과정을 설명한다.
도 5는 상향 동기(Uplink Synchronization)를 위한 자원(resource)을 미리 TeNB로부터 할당받고 이에 대한 정보를 이용하여 상향 동기(Uplink synchronization) 과정을 수행하여 보다 빠른 핸드오버를 수행하는 방법에 대한 일 실시예를 보여준다.
상기 SeNB는, 상기 단말의 상향 동기(Uplink Synchronization) 과정을 위한 동기 자원(Synch Resource)를 할당할 것을 상기 TeNB에 요구한다(S601). 상향 동기 자원을 요청하는 메시지(UL Synch Resource Request)를 수신한 상기 TeNB는, 상기 단말의 상향 동기 과정을 위한 동기 자원(Synch Resource)을 할당하여 상기 SeNB에 전송한다(S602).
상기 단말은 SeNB로 측정 보고(Measurement Report)를 전송한다(S603). 상기 측정 보고는 단말과 SeNB 간의 통신 환경에 대한 다양한 정보 등을 보고하는데 사용될 수 있으며, 상기 측정 보고는 SeNB가 핸드 오버가 필요한지 여부를 판단하는데 사용되는 것이 바람직하다.
상기 SeNB는 상기 단말로부터 수신한 상기 측정 보고(Measurement Report)의 정보에 근거하여, 상기 이동 단말이 현재 자신이 관리하는 셀(cell)로부터 TeNB로 칭함)으로 이동하여야 함을 판단한다(S610). 상기 판단 결과에 따라, 상기 SeNB는 상기 TeNB와 AG로 핸드오버를 요청하는 결정을 내린다.
상기 SeNB는 상기 단말이 상기 TeNB와의 상향 동기(UL Synchronization) 과정에서 사용할 자원(Resource) 할당정보를 전송한다(S620).
상기 SeNB는, SeNB와 TeNB 사이의 Xur 인터페이스를 통하여, 상기 TeNB로 핸드오버 준비 요청(Handover Ready Request) 메시지를 전송한다(S621). 상기 핸드오버 준비 요청(Handover Ready Request) 메시지는, 상기 단말에 대한 정보를 포함하는 단말문맥정보(UE context) 및 상기 SeNB에 대한 정보를 포함하는 무선망 노드 제어 정보(eNB StatusInfo) 중 적어도 어느 하나가 포함되는 것이 바람직하다. 상기 단말문맥정보(UE context 정보)는 단말식별자와 단말용량(UE Capacity)과 보안정보(Security Info) 및 QoS(Quality of Service)에 관한 정보 중 적어도 어느 하 나가포함되는 것이 바람직하다. 상기 무선망 노드 제어 정보(eNB StatusInfo)는 상기 단말을 위한 송수신에 사용되는 송/수신 버퍼(Rx/Tx Buffer)의 현재 사용률(예를 들어, 상기 단말에 대한 점유데이터량) 또는 상기 단말을 위한 송수신 품질(Quality) 정보 등이 포함될 수도 있다. 상기 핸드오버 준비 요청(Handover Ready Request) 메시지를 수신한 상기 TeNB는, 상기 무선망 노드 제어 정보(eNB StatusInfo)를 이용하여 상기 AG와 상기 TeNB 간의 사용자 트래픽 전송을 위한 흐름제어(Flow control)을 수행할 수도 있다. 상기 핸드오버 준비 요청(Handover Ready Request) 메시지의 상향 동기자원 할당(UL Sync resource allocation) 정보에는 상기 S620 단계에서 단말에게 전송한 자원(Resource) 할당정보가 포함된다.
상기 SeNB는, 상기 SeNB와 상기 AG사이의 Xu 인터페이스를 통하여, 상기 AG에 핸드오버 준비 요청(Handover Preparation Request) 메시지를 전송한다(S622). 상기 핸드오버 준비 요청(Handover Preparation Request) 메시지는, 상기 단말이 더 이상 상기 SeNB를 통하여 서비스를 제공받기 어려운 상황이며, 이른 시간 내에 상기 TeNB로 핸드오버(Handover) 과정이 발생할 거라는 사실을 상기 AG로 미리 알려주는 역할을 한다. 상기 핸드오버 준비 요청 메시지는 핸드오버(Handover)가 이루어질 TeNB 정보 등을 포함할 수 있으며, 향후 핸드오버가 수행될 것임을 지시하는 단순한 지시자(Indicator) 역할을 할 수도 있다.
상기 AG는 상기 SeNB로부터 핸드오버 준비 요청(Handover Preparation Request) 메시지를 수신한 후 핸드오버를 위한 준비 과정을 수행한다(S630). 상기 AG는, 상기 핸드오버 준비 요청 메시지를 수신함으로써, 상기 SeNB로 전송한 사용 자 트래픽이 정상적으로 상기 단말에 전송되지 못할 가능성이 높고, 상기 SeNB와 상기 TeNB 간의 Xur 인터페이스를 통하여 TeNB로 전송될 수 있음을 파악한다. 만약, Xur 인터페이스를 통하여 전송되는 사용자 트래픽이 증가하게 되면 망의 혼잡이 심해지고, 망의 자원이 불필요하게 소모되는 문제가 발생한다. 따라서, 상기 AG는 이러한 불필요한 사용자 트래픽 전송이 최소화 또는 최적화되도록, 상기 SeNB로 전송되는 사용자 트래픽의 수준과 시간 등을 적절하게 제어하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 AG는 일정시간 동안 SeNB로 향하는 사용자 트래픽을 전송하지 않을 수도 있다. 이러한 경우 전송되지 않은 사용자 트래픽은 AG에 저장될 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 상기 AG는 상기 SeNB와의 협의(Negotiation)를 통해 적절한 양의 사용자 트래픽이 전송될 수 있도록 흐름제어(Flow Control)할 수 있다. 또한, 상기 AG는 핸드오버 준비(Handover preparation) 과정을 수행할 때, 준비 타이머(Preparation Timer)를 구동시킬 수 있다. 만약, 상기 AG가 상기 타이머가 구동된 후 정해진 시간 이내에 상기 TeNB로부터 경로갱신요구(Path Update Request) 메시지를 수신하지 못하면, 상기 타이머는 소멸(Expire)하며, 상기 AG는 상기 SeNB로의 사용자 트래픽 전송과 관련된 흐름제어(flow control)등의 제어를 종료하고 일반적인 상황의 사용자 트래픽 전송을 계속 진행할 수도 있다.
상기 S621 단계를 통해 핸드오비 준비 요청을 전송받은 상기 TeNB는 전송 받은 단말문맥정보(UE context) 또는 무선망 노드 제어 정보(eNB StatusInfo)를 이용하여 사용자 트래픽 전송을 위한 유무선자원(Radio/Network resource)를 할당한다(S640).
상기 단말은 상기 S620에서 획득한 자원(Resource) 할당정보를 이용하여 상향 동기(UL Synchronization)을 위한 제1 계층의 파일럿(Layer 1 pilot) 정보 등을 상기 TeNB로 전송한다(S641). 상기 TeNB는 상기 S621 과정에서 획득한 자원(Resource) 할당정보를 이용하여 상기 단말이 전송하는 상향 동기(UL Synchronization)를 위한 상기 제1 계층의 파일럿(Layer 1 pilot) 정보를 수신하여, 상기 단말과의 상향 동기를 위한 상향 동기 조정(UL synch adjustment) 값을 결정한다. 상기 상향 동기 조정(UL synch adjustment) 값에는 상기 단말이 상향 동기를 위해 조정해야할 미세시간 또는 미세주파수 값이 포함될 수 있다.
상기 TeNB는 상기 Xur 인터페이스를 통해 핸드오버 준비 응답(Handover Ready Response) 메시지를 SeNB에 전송한다(S650). 핸드오버 준비 응답(Handover Ready Response) 메시지를 통해 상기 결정한 상향 동기 조정(UL synch adjustment) 값을 상기 SeNB에 전송할 수 있다. 상기 핸드오버 준비 응답 메시지는 상기 TeNB가 상기 단말의 사용자 트래픽을 위한 유무선자원(Radio/Network resource)를 할당하여 핸드오버(Handover)를 위한 준비가 완료되었음을 의미한다. 또한, 상기 핸드오버 준비 응답 메시지는, 상기 S621을 통해 수신한 단말문맥정보를 수신하였음을 확인하는 문맥전송확인(Context Transfer confirm) 메시지를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 핸드오버 준비 응답 메시지에는 자원 할당 정보(Resource allocation info)가 포함될 수도 있다. 상기 자원 할당 정보는 상기 단말이 상기 TeNB과 송수신하는 공유 채널(Shared Channel), 동기 채널(Synchronization Channel), 파일럿(Pilot) 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되는 것이 바람직하다.
상기 TeNB는 상기 Xu 인터페이스를 통해 경로 갱신 요청(Path Update Request)메시지를 상기 AG에 전송한다(S655). 상기 경로 갱신 요청(Path Update Request) 메시지는, 상기 AG가 더 이상 상기 SeNB에 사용자 트래픽을 전송할 필요가 없고, 상기 AG에서 상기 TeNB로의 새로운 경로를 설정하여 사용자 트래픽을 전송할 수 있도록 할 것을 요구하는 메시지이다.
상기 경로 갱신 요청(Path Update Request) 메시지를 수신한 상기 AG는, 상기 단말의 사용자 트래픽을 전송하기 위해 상기 AG와 상기 SeNB로의 경로를 해지하고 상기 AG와 상기 TeNB로의 새로운 경로를 설정한다(S660). 경로가 새로이 설정된 이후부터, 상기 AG는 상기 SeNB로 사용자 트래픽을 전송하지 않고, 상기 TeNB로 사용자 트래픽을 전송한다.
상기 SeNB는 핸드오버 명령(HO command) 메시지를 통해 상기 수신한 상기 상향 동기 조정(UL synch adjustment) 값을 상기 단말에 전송한다(S670). 이후 단말은 상기 수신한 상향 동기 조정(UL synch adjustment) 값을 이용하여 TeNB와 상향 동기를 조절할 수 있다.
상기 AG는, 상기 단말에 핸드오버(Handover) 명령이 전송된 후에는, 상기 SeNB를 통하여 사용자 트래픽을 전송하지 않는다. 만약 상기 SeNB가 무선구간을 이용하여 전송하지 않은 사용자 트래픽이 있는 경우, 상기 SeNB에서 버퍼링(Buffering) 하는 것이 바람직하다(S680).
상기 SeNB에서 버퍼링(Buffering) 된 사용자 트래픽은 상기 TeNB로 전송되는 것이 바람직하다(S690). 이때, 상기 SeNB에서 단말로 전송하고 있는 사용자 트래픽 전송 상황정보도 포함될 수 있다. 전송상황 정보는 전송된 사용자 트래픽의 순서번호일 수 있다.
상술한 핸드 오버 방법을 통해 새로운 경로가 설정되었는바, 사용자 트래픽 전송을 위해 새로이 설정된 경로인 AG로부터 TeNB를 통하여 사용자 트래픽이 전송된다(S700).
상기 AG로부터 상기 TeNB로 전송된 사용자 트래픽은 상기 TeNB를 통하여 단말이 수신이 가능한 상태임을 알려주는 핸드오버 확인(Handover confirm) 메시지를 상기 TeNB가 수신하기 전까지는 상기 TeNB 내에서 버퍼링(Buffering) 될 수 있다(S710).
상기 단말은, 상기 TeNB를 통하여 사용자 트래픽을 수신할 수 있음을 상기 핸드오버 확인(Handover confirm) 메시지를 통하여 상기 TeNB에 알려준다(S720). 이후부터 상기 단말은 상기 TeNB를 통하여 사용자 트래픽을 수신할 수 있다.
상기 TeNB는 핸드오버 종료(Handover complete) 메시지를 상기 SeNB에 전송하여 핸드오버(handover) 과정이 성공적으로 수행되었음을 SeNB에 알린다(S730). 상기 메시지를 수신한 SeNB는 상기 단말과 관련된 모든 단말문맥정보를 삭제하고 할당된 유무선자원을 해제한다(S740).
상기 AG로부터 상기 TeNB를 거쳐 상기 단말에 사용자 트래픽이 전송된다(S750).
도 5에서 상기 핸드오버 명령(HO command) 메시지는 상기 SeNB에서 상기 단말에게 전송될 수도 있지만, 상기 TeNB에서 상기 단말에게 직접 전달될 수도 있다. 이때 상향 동기 조정(UL synch adjustment) 값은, 상기 TeNB가 전송하는 상기 핸드오버 명령(HO command) 메시지에 포함되고, 상기 S650 과정에 포함되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 단말은 S620의 상향 동기자원할당 메시지를 수신한 후, 경로(path)를 상기 SeNB에서 상기 TeNB로 전환하여, 상기 TeNB에서 하향으로 전송되는 메시지를 수신할 수 있도록 대기할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는, 명세서의 상세한 설명에 기술된 발명의 일 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 핸드오버 방법은, 트래픽을 최적화한 경로를 통해 전송하는바, 망의 자원 손실을 최소화하는 유리한 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 이동 단말과 통신하는 적어도 하나의 무선망 노드(node)와 상기 무선망 노드를 제어하는 엑세스(access) 노드를 포함하는 통신 시스템에서,
    이동 단말과 통신하는 제1 무선망 노드가 특정한 제2 무선망 노드 및 상기 엑세스 노드로 상기 이동단말의 핸드오버를 요청하는 단계;
    상기 제2 무선망 노드가 상기 핸드오버 요청에 대한 결과를 상기 제1 무선망 노드 및 상기 엑세스 노드로 통지하는 단계; 및
    상기 엑세스 노드가 상기 핸드오버 요청 및 상기 핸드오버에 대한 결과 통지에 따라 상기 제1 무선망 노드 및 상기 제2 무선망 노드와의 트래픽(traffic) 전송을 제어하는 단계
    를 포함하여 이루어지는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엑세스 노드의 트래픽 제어에 따라 상기 제1 무선망 노드와 상기 이동단말 간의 데이터 전송을 종료하고, 상기 제2 무선망 노드와 상기 이동단말 간의 데이터 전송을 시작하는 단계를 더 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 데이터 흐름 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 무선망 노드와 상기 이동단말 간의 데이터 전송이 종료된 경우,
    상기 제1 무선망 노드에 버퍼링 되어 있는 상기 이동단말을 위한 데이터를 상기 제2 무선망 노드로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 데이터 흐름 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선망 노드가 상기 제2 무선망 노드로 상기 이동단말의 핸드오버를 요청하는 단계는,
    상기 이동 단말에 대한 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이동 단말에 대한 제어 정보는, 상기 이동 단말에 대한 단말 식별자와, 상기 용량에 관한 정보(UE Capacity)와, 보안에 관한 정보 및 QoS(Quality of Service)에 관한 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선망 노드가 상기 제2 무선망 노드로 상기 이동단말의 핸드오버를 요청하는 단계는,
    상기 제1 무선망 노드에 대한 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 무선망 노드에 대한 제어 정보는, 상기 이동 단말을 위해 할당된 송수신 버퍼에 관한 정보 및 상기 이동 단말과의 통신 품질에 관한 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선망 노드가 상기 엑세스 노드로 상기 이동단말의 핸드오버를 요청하는 단계는,
    상기 제2 무선망 노드에 관한 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 무선망 노드가 상기 핸드오버 요청에 대한 결과를 상기 제1 무선망 노드로 통지하는 단계는,
    상기 핸드오버 요청에 따라 상기 제2 무선망 노드가 확보한 무선자원에 대한 정보를 상기 제1 무선망 노드로 통지하는 단계를 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 무선망 노드가 확보한 무선자원에 대한 정보는, 상기 이동 단말과 상기 제2 무선망 노드간의 통신을 위한 공유 채널(Shared Channel)과 동기 채널(synchronization Channel) 및 파일럿 신호 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 무선망 노드가 상기 핸드오버 요청에 대한 결과를 상기 엑세스 노드로 통지하는 단계는,
    상기 제1 무선망 노드와 상기 엑세스 노드 간의 데이터 전송을 종료할 것을 요청하는 단계를 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무선망 노드는 상기 제2 무선망 노드와 상기 이동 단말 간의 상향 링크 동기를 위한 자원할당 정보를 상기 이동 단말로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상향 링크 동기를 위한 자원은, 상기 제1 무선망 요청에 의해 상기 제2 무선망 노드에 의해 할당되는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 무선망 노드가 상기 이동 단말의 파일럿 신호를 이용하여 상기 상향 동기를 조정하는 상향 링크 조정 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 상향 링크 조정 정보를 상기 이동 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을
    특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 핸드오버 방법.
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