KR20070075342A - 단말의 효율적인 셋 관리에 따른 핸드오프 방법 및 장치 - Google Patents

단말의 효율적인 셋 관리에 따른 핸드오프 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단말의 효율적인 셋 관리에 따른 핸드오프 방법 및 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 네이버 셋(neighbor set)의 기지국에 대한 파일럿 탐색 비율을 높임으로써 아이들 핸드오프(idle handoff)가 필요한 시점에서 아이들 핸드오프를 수행하지 못하거나, 호 연결을 위한 페이징 메시지(paging message)를 수신하지 못하는 것을 방지할 수 있다.
아이들 상태, 아이들 핸드오프, 액티브 셋, 네이버 셋.

Description

단말의 효율적인 셋 관리에 따른 핸드오프 방법 및 장치{HANDOFF METHOD AND APPARATUS FOR TERMINAL BASED ON EFFICIENT SET MANAGEMENT IN COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 종래 기술에 따라 아이들 상태 단말의 파일럿 에너지 측정 과정을 나타낸 도면.
도 2는 종래 기술에 따라 아이들 상태 단말이 파일럿 셋을 탐색하여 핸드오프를 수행하는 과정을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 단말이 기지국으로 연결을 요청하여 트래픽 상태로 천이하는 과정을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 기지국이 단말로 연결을 요청하여 트래픽 상태로 천이하는 과정을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 단말의 상태에 따른 상이한 파일럿 측정 패턴을 적용하는 개념을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 아이들 상태 단말의 파일럿 에너지 측정 과정을 나타낸 도면.
도 7는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 트래픽 상태 단말의 파일럿 에너지 측정 과정을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 단말이 핸드오프를 수행하는 과정을 나타낸 순서도.
도 9는 본 발명에 따른 단말 장치의 구조를 도시한 블록도.
본 발명은 이동통신시스템에 관한 것으로, 특히 단말의 효율적인 셋 관리에 따른 핸드오프 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신 시스템에서 단말은 배터리의 전력 소모를 줄이기 위해, 단말에 할당된 페이징 슬롯(paging slot)을 제외한 시간에는 일부 하드웨어를 제외한 모든 하드웨어의 동작을 중지시키는 'sleep processing'을 수행한다.
호 연결이 되어 있지 않은 즉, 트래픽이 설정되어 있지 않은 idle state에서 단말은, 할당된 paging slot 구간동안에만 wake up하여 paging slot을 탐색하는 과정과, 이외의 구간에서 sleep하는 과정을 반복한다. 단말은 오버헤드 메시지(overhead message) 수신하거나, 단말에서 기지국으로 전송할 메시지가 있는 경우나, 또는 아이들 핸드오프(idle handoff) 등의 동작을 수행하는 시간 동안은 sleep 모드로 동작하지 않는다.
또한 단말은 idle state에서, 일정시간동안 일정 횟수의 탐색을 보장하면서 불필요하게 많은 탐색으로 인한 CPU의 과도한 전력 소비를 막기 위하여, 하나의 set을 탐색하는데 걸리는 시간을 조절하는 'search rate control'과, 주어진 시간 에 가장 효율적으로 set을 탐색하기 위한 'search scheduling'을 수행한다.
단말이 paging slot에서 wake up하는 시간은, 50~80㎳ 정도의 짧은 시간이며, 단말은 이 시간동안 가능한 많은 neighbor set의 기지국을 탐색하여 idle handoff 상황인지를 판단해야 한다. 따라서 단말은 이 시간동안에는 search rate control을 수행하지 않는다.
도 1은 아이들 상태의 단말이 파일럿 슬롯 구간에 파일럿 에너지 측정을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 단말은 모든 구간에서 active set의 기지국(BS) 하나와 neighbor set의 하나의 기지국 1개를 번갈아 가며, 파일럿을 탐색하는 search scheduling을 수행한다. 여기서, active set의 기지국(BS)을 A라 표기하며, neighbor set의 기지국을 N이라 표기한다.
예를 들어, neighbor set의 pilot 개수가 M개일 경우, 즉, neighbor set 의 기지국(BS)의 개수가 M개인 경우, 단말은 A,N1, A,N2 ,.. A,NM, A,N1, A,N2 ... 의 순서로 탐색한다.
다시 설명하여, 단말은 액티브 기지국 A의 파일럿을 측정하고 네이버 셋에 속하는 N1에 대하여 파일럿을 측정한 후, 다시 액티브 기지국 A의 파일럿을 측정하고 상기 네이버 셋에 속하는 N2에 대하여 파일럿을 측정하는 동작을 수행한다. 이는 네이버 셋에 속하는 M번째 기지국까지 액티브 기지국 A와 번갈아가면서 수행된다.
또한, 상기 동작은 아이들 상태의 단말이 paging slot 구간 동안 수행된다.
도 2는 idle state에서 단말이 각 셋의 기지국의 pilot을 탐색하여 아이들 handoff를 판단하고 수행하는 과정을 도시한 순서도이다.
먼저, 210 단계에서 단말은 idle state로 도 1과 같은 순서로 pilot을 탐색한다. 즉, 단말은 액티브 기지국 A와 네이버 셋에 속하는 기지국 N을 번갈아 가면서 한 번씩 파일럿을 측정한다.
220 단계에서 active set의 pilot 1개와 neighbor set의 pilot 1개의 탐색이 끝날 때마다 active set의 파일럿 에너지 대비 파일럿 에너지가 -3dB 이상 큰 neighbor set의 기지국이 존재하는지 검사한다. 검사 결과 active set의 파일럿 에너지보다 파일럿 에너지가 -3dB 이상 큰 neighbor set의 기지국이 존재하지 않으면 210 단계로 돌아가서 파일럿 탐색을 계속 한다.
한편, 검사 결과 active set의 파일럿 에너지보다 파일럿 에너지가 -3dB 이상 큰 neighbor set의 기지국이 존재하면, 해당 네이버 기지국을 active set으로 설정하고 이전 active set은 neighbor set에 추가하는 idle handoff를 수행한다.
그런데, 셀(cell) 또는 섹터(sector)의 경계 지역에 단말이 위치할 경우, 인접한 기지국들 간의 idle handoff의 경계(threshold) 범위를 넘는 변화가 자주 일어날 수가 있다. 이때 단말은 인접한 기지국들 사이에서 잦은 idle handoff를 반복할 수가 있다. 이러한 경우에 단말은 전력 절약 모드(power saving mode)에 진입할 수 없기 때문에 전력 소비량이 증가한다.
이러한 현상을 방지하기 위해, 종래에는 마지막 idle handoff를 수행한 후 일정시간 T1이 지나야만 handoff를 허가하는 방법을 사용한다. 즉, 230 단계에서 마지막 handoff 수행시간과 현재 시간의 차를 확인하고, 그 차가 일정 시간 T1이 넘으면 240 단계에서 해당 neighbor set의 기지국을 active set으로 하는 idle handoff를 수행한다. 확인 결과 마지막 handoff 수행시간과 현재 시간의 차가 일정 시간 T1을 넘지 못하면 idle handoff를 수행하지 않고 210 단계로 돌아가서 active set의 기지국 1개와 neighbor set의 기지국 1개를 계속 탐색한다.
앞서 기술한 바와 같이 종래 기술에 따라 단말은 idle state에서 항상 active set과, neighbor set에 포함되어 있는 기지국을 번갈아 가면서 탐색한다. 그러나, search rate control을 적용하지 않는 페이징 슬롯 탐색 구간에서는 도 2와 같은 순서로 슬롯을 탐색할 경우 active set은 CDMA 시스템에서 요구되는 rate보다 훨씬 큰 rate로 탐색이 이루어지고, active set을 자주 탐색함으로써 탐색할 수 있는 neighbor set의 기지국 수가 그만큼 줄어들게 되어, 주어진 시간 내에 단말 주변의 망 상태를 충분히 파악하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, idle handoff가 필요한 상황에서 단말이 이를 인지하지 못하면, 다음 페이징 슬롯에서 슬롯을 재획득(reacquisition)하는데 많은 시간이 소요되며 시스템 로스트(lost) 확률도 커진다.
또한, 셀 경계지역에서 불필요한 잦은 handoff를 막기 위하여 타이머를 두어 마지막 handoff를 수행한 후 일정시간 T1이 지나야만 idle handoff를 허가하는 방법은, 모든 idle handoff에 대해서 제한을 두기 때문에 불필요한 잦은 handoff가 아 닌 경우에도 idle handoff를 수행하지 못하게 되는 문제점이 있다.
또한, 기지국에서는 각각의 단말에게 페이징 슬롯을 할당하고, 단말은 할당된 페이징 슬롯에서 페이징 채널 메시지를 수신하는데, 이 페이징 채널 메시지에는 기지국이 단말에게 호 연결을 요청하는 페이징 메시지가 포함되어 있다.
그런데 종래의 기술에서는 해당 단말에게 할당된 페이징 슬롯인지 여부에 상관없이 handoff 수행을 요청한다. 따라서 만약 단말이 자신의 페이징 메시지를 수신해야 하는 페이징 슬롯에서 idle handoff를 수행하게 되면, 단말이 페이징 메시지를 수신하지 못할 확률이 높아진다. 특히 단말이 네트워크 아이디(network ID) 또는 존 아이디(zone ID)가 바뀌는 경계지역에서 idle handoff를 하게 되면, idle handoff 이후에 기지국에 새로 등록하는 과정에서 페이징 메시지를 수신하지 못할 확률이 높아지는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 단말의 효율적인 셋 관리에 따른 핸드오프 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 단말이 연결 상태에 따라 상이한 파일럿 측정 패턴을 적용하여 파일럿 에너지를 측정하여 핸드오프를 결정하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 단말이 아이들 상태에서 파일럿 셋을 관리하여 핸드오프를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 단말이 neighbor set의 기지국의 파일럿 탐색 비율을 높여 서 idle handoff가 필요한 시점에서 idle handoff를 수행하지 못하거나 호 연결을 위한 paging message를 받지 못하는 것을 방지하는 효율적인 핸드오프 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이러한 본 발명은 이동통신 시스템에서 유휴 상태(idle state) 단말이 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서, 상기 단말의 액티브 셋(active set)의 기지국과 네이버 셋(neighbor set)의 기지국들의 파일럿을 반복하여 탐색하는 과정과, 상기 탐색한 네이버 셋의 기지국들 중에서 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지보다 큰 에너지를 갖는 기지국이 있는지를 검사하는 과정과, 상기 검사 결과 큰 에너지를 갖는 기지국이 있으면, 유휴 핸드오프를 수행하려는 네이버 셋의 기지국의 의사잡음 옵셋이 이전에 액티브 셋이었던 기지국들의 목록인 액티브 셋 리스트에 존재하는 기지국의 의사잡음 옵셋과 같은지를 확인하는 과정과, 상기 확인 결과 의사잡음 옵셋이 같으면 이전 액티브 셋이 마지막으로 액티브 셋이었던 시간과 현재 시간과의 차이를 구하는 과정과, 상기 시간 차이가 기준 시간보다 크면 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 기준치 이하인지를 확인하고 상기 네이버 셋의 기지국으로 핸드오프를 수행하는 과정을 포함한다.
이러한 본 발명은 효율적인 셋 관리에 따른 단말의 핸드오프 방법에 있어서, 상기 단말이, 기지국으로부터 채널 할당 메시지의 수신 여부를 확인하여 상기 단말의 연결 상태를 확인하는 과정과, 상기 연결 상태에 따라 상이한 파일럿 측정 패턴을 적용하여, 상기 액티브 셋의 기지국과 상기 네이버 셋의 적어도 하나 이상의 기지국의 파일럿 에너지를 측정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은 효율적인 셋 관리를 통해 핸드오프를 수행하는 단말 장치에 있어서, 수신된 파일럿 채널의 에너지를 측정하는 파일럿 에너지 추출부와, 상기 측정된 파일럿 에너지를 액티브 셋과 네이버 셋 별로 구별하여 저장하는 저장부와, 상기 단말 장치의 연결 상태에 따라 상이한 파일럿 측정 패턴을 적용하여 상기 저장부로부터 상기 액티브 셋과 네이버 셋의 파일럿 에너지들을 독출하여 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 결과에 따라 핸드오프를 결정하는 핸드오프 수행부를 포함함을 특징으로 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙인다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, search rate control이 적용되지 않는 페이징 슬롯을 탐색하는 구간에서 active set search rate를 줄이는 방안을 제안한다.
우선, CDMA 기술에서 파일럿 셋(pilot set)이란, 일정 조건을 만족하는 기지국들의 집합을 말하는 것으로, 상기 파일럿 셋(pilot set)에는 액티브 셋(active set), 캔디데이트 셋(candidate set), 네이버 셋(neighbor set) 및 리메이닝 셋(remaining set)의 4종류가 있다.
액티브 셋(active set)은, 단말이 동기 채널(sync channel) 또는 페이징 채널(paging channel)을 수신하고 있거나 단말과 호가 연결된 기지국들의 집합이며, 캔디데이트 셋(candidate set)은 단말과 호 연결은 되지 않았으나 액티스 셋(active set)과 비슷한 수준의 동기 채널 및 페이징 채널의 에너지가 수신되어 액티브 셋(active set)이 될 확률이 높은 기지국들의 집합이다.
네이버 셋(neighbor set)은 상기 액티스 셋(active set )주변에 위치하고 있으며, 단말이 이동시 핸드오프(handoff)하여 새로운 액티브 셋(active set)이 될 수 있는 기지국들의 집합이고, 리메이닝 셋(remaining set)은 상기 세 가지 조건들을 만족하지 못하는 나머지 모든 기지국들의 집합을 말한다.
단말은 idle state에서 active set 1개와 active set인 기지국에서 네이버 리스트 메시지(neighbor list message)를 통해 알려주는 neighbor set의 기지국들을 관리하는데, 가장 수신 성능이 좋은 기지국으로부터 paging channel을 수신하기 위해 active set의 기지국과 neighbor set의 기지국들의 파일럿을 지속적으로 탐색하여 핸드오프(handoff) 조건을 만족하는 기지국이 있을 경우에 해당 neighbor set의 기지국을 active set으로 바꾸는 아이들 핸드오프(idle handoff)를 수행한다.
따라서, 본 발명은 단말이 자신의 상태가 idle state인지 또는 트래픽 상태인지를 확인한 후,확인된 상태에 따라 상이한 패턴을 가지고 액티브 기지국과 네이버 셋의 기지국의 파일럿 에너지를 측정하는 방안을 제안하고자 한다. 또한, 본 발 명은, 단말이 idle state에서 액티브 기지국 하나와, 적어도 하나 이상의 네이버 셋의 기지국의 파일럿을 측정하는 방안을 제안하고자 한다. 또한, 본 발명은, 단말이 idle state에서 페이징 채널이 없음을 나타내는 정보를 수신하면 바로 sleep 상태로 동작하도록 하여 단말의 전력 소모를 최대한 최소화하는 방안을 제안하고자 한다.
도 3과 도 4는 단말이 트래픽 상태로 진입하는 조건을 나타낸 도면으로, 특히 도 3은 단말이 기지국에서 연결을 요청하는 경우, 단말의 트래픽 상태 진입 조건을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 310 단계에서 단말은 기지국과 무선 자원을 연결하여 통신을 수행하고자, 연결을 요청하는 오더 메시지(Order Message, 이하 'ORM'라 칭함)를 기지국으로 전송한다.
320 단계에서 단말은 상기 연결 요청 메시지에 대한 응답으로 채널 할당 메시지(Channel Assignment Message, 이하 'CAM'라 칭함)를 수신하는지 확인한다. 이때, 기지국으로부터 응답 메시지를 수신하면, 330 단계로 진행한다.
330 단계에서 단말은 기지국으로부터 할당 받은 채널을 통해 무선자원이 연결된 상태이다. 즉, 단말은 트래픽 상태로 진입한다.
한편, 상기 320 단계에서 기지국으로부터 채널 할당 메시지(CAM)를 수신하지 못했다면, 340 단계로 진행한다. 340 단계에서 단말은 아이들 상태를 유지하게 된다.
도 4는 기지국이 단말에게 연결을 요청하는 경우, 단말의 트래픽 상태 진입 조건을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 410 단계에서 단말이 기지국으로부터 무선 자원 연결을 요청하는 메시지를 수신한다. 일 예로, 기지국으로부터 상기 단말로 전송할 데이터가 존재함을 알리는 페이징 메시지(Paging Message)를 수신한다. 420 단계에서 단말은 상기 페이징 메시지가 정상적으로 수신됨을 알리는 페이징 응답 메시지(Paging Response Message)를 기지국으로 전송한다.
430 단계에서 단말은 기지국으로부터 채널 할당 메시지(CAM)를 수신하는지 확인한다. 이때, 기지국으로부터 응답 메시지를 수신하면, 450 단계로 진행한다. 450 단계에서 단말은 기지국으로부터 할당 받은 채널을 통해 무선 자원을 연결하여 트래픽 상태로 천이한다. 한편, 상기 430 단계에서 기지국으로부터 채널 할당 메시지(CAM)를 수신하지 못했다면, 460 단계로 진행한다. 460 단계에서 단말은 아이들 상태를 유지하게 된다.
본 발명에 따라 아이들 상태의 단말은 주기적으로 sleep 동작을 수행한다. 따라서, 아이들 상태에서 단말이 파일럿 에너지를 측정할 수 있는 시간은 단말이 깨어있는 구간(wake up)에서만 가능하다. 이는 트래픽 상태에서 파일럿 에너지를 측정하는 시간과 비교했을 때 매우 짧은 시간이다.
또한, 상기 아이들 상태에서는 sleep 동작으로 인하여 단말이 주변의 셋의 에너지 상황을 파악하기가 힘들다. 따라서, 본 발명에서는 active set의 탐색 rate를 낮추고 neighbor set의 탐색 rate를 높이는 방안을 제안한다.
도 5는 본 발명에 따라 단말의 상태에 따른 상이한 파일럿 측정 패턴 적용하 는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 510 단계에서 단말은 파일럿 에너지를 측정하고자 한다. 520 단계에서 단말은 도 3 또는 도 4에 기술한 바에 따라, 결정된 자신의 상태가 아이들 상태인지를 확인한다.
520 단계에서 단말이 아이들 상태인지를 확인하면, 540 단계로 진행하여 계속적으로 아이들 상태의 파일럿 측정 패턴을 적용한다.
한편, 단말의 상태가 트래픽 상태인지를 확인하면, 530 단계로 진행하여 트래픽 상태에서의 파일럿 측정 패턴을 적용한다.
단말은 510 단계로 진행하여, 상기 결정된 파일럿 측정 패턴에 따라 파일럿 에너지를 측정한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말의 아이들 상태에서 파일럿 에너지 측정 방법을 나타낸 것이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 search rate control 미적용 구간에서 search schedule을 active set의 기지국 1개와 neighbor set의 적어도 하나 이상의 기지국 m개씩을 A,N1,N2,N...,Nm,A,N1,N2,N...,Nm,의 순서로 탐색한다.
그리고, 탐색 결과도 active set의 기지국 1개와 neighbor set의 적어도 하나 이상의 m개의 기지국들을 탐색한 후에 한꺼번에 처리한다. 이렇게 하면, active set search rate는 줄이고 neighbor set search rate는 늘리면서 탐색 결과를 처리하는 시간도 줄일 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에서는 상기 m을 3으로 설정하고, 여기서 상기 m은 파일럿 에너지를 측정하는 적어도 하나 이상의 네이버 셋의 기지국들을 의미한다. 이 경우, 상기 active set의 search rate는 절반으로 감소하지만, neighbor set의 search rate는 1.5배 증가한 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 상기 m은 search rate에 따라 가변적으로 설정 가능하다. 즉, 단말이 paging slot에서 wake up하여 최대 효율로 neighbor set의 기지국들을 탐색하기 위하여 상기 m인 3(일 실시 예)보다 큰 수로 설정할 수 있다. 상기 액티브 셋인 하나의 A 기지국보다 주변 네이버 셋의 기지국들의 파일럿 측정을 보다 많이 수행하여, 효율적인 아이들 핸드오프를 수행한다.
한편, search rate 적용 구간에서는 active set의 신뢰성을 위해서 단말은 액티브 기지국 A와 네이버 셋에 속하는 기지국 N을 번갈아 가면서 한번씩 파일럿을 측정한다. 즉, active set의 pilot 1개와 neighbor set의 pilot 1을 측정하여 상기 active set의 파일럿 에너지 대비 파일럿 에너지가 3dB 이상 큰 neighbor set의 기지국이 존재하는지 검사한다.
도 7은 본 발명에 따라 트래픽 상태에서 단말의 파일럿 에너지 측정 방법의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 트래픽 상태에서는 전 구간에 걸쳐 search rate control을 한다. 따라서, 트래픽 상태의 전 구간에 걸쳐 도 7과 같은 패턴으로 단말의 파일럿 에너지를 측정한다. 즉, 단말은 자신이 관리하는 모든 active set을 탐색한 후에, 단말이 관리하는 모든 candidate set을 탐색하고, neighbor set을 탐색한다. 일 예 로, 상기 neighbor set은 상황에 따라서 1개부터 4개까지 탐색한다.
따라서, 도 7의 경우, 단말이 트래픽 상태에서 파일럿 측정은, active set의 기지국(BS)을 A라 표기하며, 캔디데이트 셋(candidate set)의 기지국을 C라 표기하고, neighbor set의 기지국을 N이라 표기하는 경우, 상기 active set의 개수가 N개, candidate set의 pilot 개수가 M개, neighbor set의 기지국을 I라 가정할 때, A1A2,.. AN, C1C2Cm, N1Ni, A1 의 순서로 탐색한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 idle handoff 수행 과정을 나타낸 순서도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 단말은 800 단계에서 도 6에 도시한 것과 같은 방법으로 active set의 기지국 1개와 neighbor set의 적어도 하나 이상의 기지국 m개씩에 대하여 파일럿 에너지를 측정한다.
810 단계에서 neighbor set의 기지국들 중에서 active set의 파일럿 에너지보다 3dB 이상 큰 에너지를 갖는 기지국이 있는지 검사한다.
검사 결과 해당 기지국이 존재하면 idle handoff를 수행하기 위한 다음 단계인 820으로 진행하고, 존재하지 않으면 800 단계로 되돌아가서 계속 파일럿 에너지를 측정한다.
다음, 본 발명의 실시 예에 따르면 idle handoff를 수행하기 전에, cell 경계지역에서 불필요한 handoff를 막고 필요한 handoff는 수행하기 위해 이전에 active set이었던 기지국들의 목록인 active set list를 사용하여 handoff 수행 여 부를 결정한다. 즉, 현재 active set 직전에 active set이었던 기지국의 파일럿이 현재 active set의 파일럿보다 3dB이상 에너지가 크면 경계지역에서의 불필요한 handoff일 가능성이 크므로 handoff 조건을 한 가지 더 검사해서 불필요한 handoff를 줄이고자 한다.
더욱 상세하게 설명하면, 820 단계에서 active set으로 존재하던 active set list 검사하여 idle handoff를 수행하려는 neighbor set의 의사잡음(Pseudo Noise, 이하 PN이라고 함) 옵셋이 이전 active set list에 포함된 기지국의 PN 옵셋과 같은지 확인한다. 상기 PN 옵셋은 기지국마다 다르게 설정되는 값으로, 이 값을 이용하여 기지국별 파일럿 에너지를 측정할 수 있다. 이때, 일반적으로 하나의 PN에 대하여 최대 3개의 섹터가 중첩되기 때문에 검사에 사용되는 active set list의 기지국을 두 개 정도로 제한할 수 있다.
상기 확인 결과, idle handoff를 수행하려는 neighbor set의 기지국의 PN 옵셋이 이전 active set list에 포함된 기지국의 PN 옵셋과 동일하면, 830 단계에서 이전 active set이 마지막으로 active set이었던 시간과 현재의 시간과의 차이를 구한다.
한편, 그 차이가 불필요한 핸드오프를 방지하기 위해 설정된 일정시간 T2보다 작으면 handoff를 수행하지 않고 800 단계로 되돌아가서 계속 파일럿 에너지를 측정한다. 반면에, 그 차이가 일정시간 T2보다 크면 idle handoff를 수행하기 위한 다음 단계를 수행한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 단말은 Idle handoff를 수행하기 전에 active set의 파일럿 신호의 세기가 핸드오프를 수행하기 위한 최소한의 기준 값을 만족하는지 확인하는 절차를 수행한다.
idle handoff 상황에서 단말이 페이징 메시지를 수신하는 확률을 높이기 위해 840 단계에서 현재 active set의 파일럿 에너지를 측정한다. 측정한 에너지 값이 소정 기준치 이하이면 트래픽 상태(traffic state)에 진입해도 에너지가 너무 약해서 정상적인 연결이 힘들다고 판단하여 870 단계에서 idle handoff를 수행한다.
반면에 측정한 에너지 값이 소정 기준치 이상이면, 다음으로 850 단계에서 현재 단말이 단말에게 할당된 페이징 슬롯에 위치해 있는지를 검사한다. 검사 결과 현재 단말이 단말에게 할당된 페이징 슬롯에 위치하고 있지 않으면 870 단계에서 idle handoff를 수행한다.
한편, 단말이, 단말에게 할당된 페이징 슬롯에 위치하고 있으면 860 단계에서 수신해야 하는 페이징 메시지(GPM; General Paging Message)가 있는지를 확인한다. 만약 할달된 페이징 슬롯에 더 이상 해당 단말에게 전송된 페이징 메시지가 없다는 것을 알려주는 GPM_DONE 메시지가 수신된 경우, 단말은 해당 870 단계에서 바로 진행하여 handoff를 수행한다.
하지만, 아직 상기 GPM_DONE 메시지를 수신하지 못한 경우라면, 할당된 페이징 슬롯에서 전송될지 모르는 페이징 메시지가 있는지 계속 확인해야 하므로 현 단계에서 핸드오프를 수행하지 않고 할당된 페이징 슬롯이 지난 이후에 핸드오프를 수행한다.
도 9는 본 발명에 따른 단말의 장치 블록도이다.
도 9를 참조하면, 파일럿 신호 수신부(910)는 해당 셋의 파일럿 채널을 수신한다.
파일럿 에너지 추출부(920)는 수신한 상기 해당 셋의 파일럿 채널의 에너지의 크기를 측정한다.
파일럿 셋 에너지 저장부(930)는 상기 단말이 관리하고 있는 셋 리스트의 에너지들을 저장한다. 단말이 새로 측정한 셋의 파일럿의 에너지는 상기 저장부(930)에 저장된 셋 리스트 중 해당 셋에 해당하는 에너지를 수정하여 저장한다. 즉, 상기 에너지 저장부(930)는 측정된 셋의 에너지를 업데이트하여 저장한다.
비교부(940)는 금번에 측정한 셋과 현재 엑티브셋의 크기를 비교하여 핸드오프가 필요한지 검사한다.
Pilot 측정부(960)는 단말이 idle state에 있을 경우, idle state의 파일럿 측정 패턴 즉, active set의 기지국 1개와 neighbor set의 적어도 하나 이상의 기지국 m개씩을 A,N1,N2,N...,Nm,A,N1,N2,N...,Nm,의 순서로 해당 셋의 파일럿 채널의 에너지를 측정한다.
한편, Pilot 측정부(970)는 단말이 traffic state에 있을 경우, traffic state의 파일럿 측정 패턴 즉, , A1A2,.. AN, C1C2Cm, N1Ni의 순서로 해당 셋의 파일럿 채널의 에너지를 측정한다.
즉, 비교부(940)는 Pilot 측정부(960) 또는 Pilot 측정부(970)로부터 정해진 파일럿 측정 패턴에 따른 결과를 이용하여 핸드오프 여부를 결정한다.
단말의 상태가 Idle state인 경우는, search rate 미적용 구간에서 측정한 네이버 셋의 적어도 하나 이상의 기지국 m개의 에너지들과 현재 엑티브셋의 기지국 1개의 에너지를 비교하여 핸드오프 조건이 되면 상기 핸드오프를 결정한다. 즉, 상기 neighbor set의 기지국들 중에서 상기 active set의 파일럿 에너지보다 3dB 이상 큰 에너지를 갖는 기지국이 있으면 핸드오프를 결정한다.
즉, 상기 비교부(940)는 상기 단말의 액티브 셋(active set)의 하나의 기지국과 네이버 셋(neighbor set)의 적어도 하나 이상의 기지국들의 파일럿 에너지를 탐색한 결과로, 상기 큰 에너지를 갖는 네이버 셋의 기지국이 존재함을 확인하고, 상기 네이버 셋의 기지국의 의사잡음 옵셋이 이전에 액티브 셋이었던 기지국들의 목록인 액티브 셋 리스트에 존재하는 기지국의 의사잡음 옵셋과 같은지를 확인한다.
그리고, 상기 의사잡음 옵셋이 같으면 이전 액티브 셋이 마지막으로 액티브 셋이었던 시간과 현재 시간과의 차이를 구하여 상기 시간 차이가 기준 시간보다 크면 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 기준치 이하인지를 확인한다. 그 후, 핸드오프 수행부(950)를 통해 상기 네이버 셋의 기지국으로 핸드오프를 수행하도록 한다.
또한, 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 상기 기준치 이하이면, 핸드오프 수행부(950)가 상기 네이버 셋의 기지국으로 핸드오프를 수행하도록 한다.
한편, 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 상기 기준치보다 크면 상기 파일럿 신호 수신부(910)를 통해 더 이상 수신할 페이징 메시지가 있는지를 확인한 후 핸드오프 수행부(950)가 핸드오프를 수행하도록 한다.
한편, 단말의 상태가 Traffic state인 경우는, 측정한 캔디데이트 셋과 현재 엑티브셋을 비교하여 핸드오프가 필요하다고 판단되면, 기지국으로 핸드오프 요청 메시지를 전송한다.
핸드오프 수행부(950)는 핸드오프가 결정된 경우 핸드오프할 기지국과 무선자원을 연결하는 등의 과정을 수행하여 실제 핸드오프를 수행한다.
이때, Idle state 단말의 경우 비교부(940)에서 핸드오프가 결정되면 핸드오프를 수행한다.
한편, traffic state 단말의 경우 비교부(940)에서 핸드오프가 필요하다고 판단하면, 기지국으로 보낸 핸드오프 요청 메시지의 응답으로 핸드오프 명령이 내려온 경우 핸드오프를 수행한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발 명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 Serch rate control 미적용 구간에서 단말이 neighbor set의 기지국을 탐색하는 횟수를 증가시키고 handoff를 수행하기 위한 다수의 조건을 만족하는 경우에만 handoff를 수행하도록 한다. 이와 같이 하면 고속으로 이동 중이거나, 단말이 여러 개의 기지국이 중첩되어 있는 지역이나 Zone 경계지역에서 일정 시간 이상 그 지역을 벗어나지 않을 경우에 idle handoff 횟수와 페이지 손실(page lost) 횟수를 줄일 수 있으며, 페이징 메시지의 수신 실패 확률도 낮출 수 있다.

Claims (21)

  1. 이동통신 시스템에서 단말이 아이들 상태(idle state) 핸드오프를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 액티브 셋(active set)의 하나의 기지국과 네이버 셋(neighbor set)의 적어도 하나 이상의 기지국들의 파일럿을 탐색하는 과정과,
    상기 탐색한 네이버 셋의 기지국들 중에서 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지보다 큰 에너지를 갖는 기지국이 있는지를 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 큰 에너지를 갖는 네이버 셋의 기지국이 있으면, 상기 네이버 셋의 기지국의 의사잡음 옵셋이 이전에 액티브 셋이었던 기지국들의 목록인 액티브 셋 리스트에 존재하는 기지국의 의사잡음 옵셋과 같은지를 확인하는 과정과,
    상기 의사잡음 옵셋이 같으면 이전 액티브 셋이 마지막으로 액티브 셋이었던 시간과 현재 시간과의 차이를 구하는 과정과,
    상기 시간 차이가 기준 시간보다 크면 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 기준치 이하인지를 확인하고 상기 네이버 셋의 기지국으로 핸드오프를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 핸드오프를 수행하는 과정은,
    상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 상기 기준치 이하이면 상기 네이버 셋의 기지국으로 핸드오프를 수행하는 과정과,
    상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 상기 기준치보다 크면 상기 단말이 상기 단말에게 할당된 페이징 슬롯에 위치해 있는지 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 상기 페이징 슬롯에 위치해 있지 않으면 상기 핸드오프를 수행하고, 상기 슬롯에 위치해 있으면 상기 액티브 셋으로부터 더 이상 수신할 페이징 메시지가 있는지를 확인한 후 핸드오프를 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 액티브 셋의 하나의 기지국과 상기 네이버 셋의 적어도 하나 이상의 기지국을 교대로 탐색하여 상기 적어도 하나 이상의 네이버 기지국들을 탐색하는데 걸리는 시간을 가변 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 의사잡음 옵셋이 같지 않으면 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 기준치 이하인지를 확인하고 상기 네이버 셋의 기지국으로 핸드오프를 수행하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 검사 결과 큰 에너지를 갖는 네이버 셋의 기지국이 없으면 상기 핸드오프가 불필요하다고 판단하여 상기 액티브 셋을 탐색하는 과정으로 복귀하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 시간 차이가 기준 시간 이하이면 상기 핸드오프가 불필요하다고 판단하여 상기 액티브 셋을 탐색하는 과정으로 복귀하는 것을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  7. 단말의 핸드오프 방법에 있어서,
    상기 단말이, 기지국으로부터 채널 할당 메시지의 수신 여부를 확인하여 상기 단말의 연결 상태를 확인하는 과정과,
    상기 연결 상태에 따라 상이한 파일럿 측정 패턴을 적용하여, 상기 액티브 셋의 기지국과 상기 네이버 셋의 적어도 하나 이상의 기지국의 파일럿 에너지를 측정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 단말은,
    상기 측정된 네이버 셋의 기지국의 파일럿 에너지가 상기 액티브 셋의 기지국의 에너지보다 3dB 이상 크면, 상기 네이버 셋의 기지국으로 아이들 핸드오프를 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 단말은,
    상기 연결 상태가 트래픽 상태이면, 상기 액티브 셋과 탐색 비율과 동일한 네이버 셋 탐색 비율로 파일럿 에너지를 측정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 단말은,
    상기 연결 상태가 트래픽 상태이면, 동일한 수의 상기 액티브 셋의 기지국과 상기 네이버 셋의 기지국의 파일럿 에너지를 측정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 단말은,
    상기 연결 상태가 아이들 상태이면, 상기 액티브 셋의 기지국의 탐색 비율보 다 큰 탐색 비율로 상기 네이버 셋의 적어도 하나 이상의 기지국의 파일럿 에너지를 측정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드오프 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 단말은,
    상기 연결 상태가 아이들 상태이면, 상기 액티브 셋의 하나의 기지국과 상기 네이버 셋의 적어도 3개의 기지국들의 파일럿 에너지들을 측정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 핸드 오프 방법.
  13. 핸드오프를 수행하는 단말 장치에 있어서,
    수신된 파일럿 채널의 에너지를 측정하는 파일럿 에너지 추출부와,
    상기 측정된 파일럿 에너지를 액티브 셋과 네이버 셋 별로 구별하여 저장하는 저장부와,
    상기 단말 장치의 연결 상태에 따라 상이한 파일럿 측정 패턴을 적용하여 상기 저장부로부터 상기 액티브 셋과 네이버 셋의 파일럿 에너지들을 독출하여 비교하는 비교부와,
    상기 비교부의 결과에 따라 핸드오프를 결정하는 핸드오프 수행부를 포함함을 특징으로 하는 단말 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 단말 장치는,
    상기 단말 장치의 연결 상태를 감지하여 상이한 파일럿 측정 패턴을 적용하여, 상기 액티브 셋의 기지국과 상기 네이버 셋의 적어도 하나 이상의 기지국의 파일럿 에너지를 측정하는 적어도 하나의 파일럿 측정부를 더 포함함을 특징으로 하는 단말 장치.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 단말 장치는,
    상기 단말 장치의 연결 상태가 트래픽 상태임을 감지하여, 동일한 수의 상기 액티브 셋의 기지국과 상기 네이버 셋의 기지국의 파일럿 에너지를 측정하는 트래픽 파일럿 측정부를 더 포함함을 특징으로 하는 단말 장치.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 단말 장치는,
    상기 단말 장치의 연결 상태가 아이들 상태임을 감지하여 상기 액티브 셋의 하나의 기지국에 대하여 상기 네이버 셋의 적어도 3배의 기지국들의 파일럿 에너지들을 측정하는 아이들 파일럿 측정부를 더 포함함을 특징으로 하는 단말 장치.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 단말 장치는,
    상기 수신된 파일럿 채널의 의사잡음 옵셋을 이용하여 상기 액티브 셋과 네이버 셋 별로 구별하여 저장하는 상기 저장부를 포함함을 특징으로 하는 단말 장치.
  18. 제 13항에 있어서, 상기 단말 장치는,
    상기 비교부의 결과가 상기 탐색한 네이버 셋의 기지국들 중에서 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지보다 큰 에너지를 갖는 기지국이 있는지를 검사하는 과정과,
    상기 검사 결과 큰 에너지를 갖는 네이버 셋의 기지국이 있으면, 상기 네이버 셋의 기지국의 의사잡음 옵셋이 이전에 액티브 셋이었던 기지국들의 목록인 액티브 셋 리스트에 존재하는 기지국의 의사잡음 옵셋과 같은지를 확인하는 과정과,
    상기 의사잡음 옵셋이 같으면 이전 액티브 셋이 마지막으로 액티브 셋이었던 시간과 현재 시간과의 차이를 구하는 과정과,
    상기 시간 차이가 기준 시간보다 크면 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 기준치 이하인지를 확인하여 상기 핸드오프 수행부를 통해 상기 네이버 셋의 기지국으로 핸드오프를 수행함을 특징으로 하는 단말 장치.
  19. 제 13항에 있어서, 상기 단말 장치는,
    상기 비교부의 결과가 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 상기 기준치 이하이면, 상기 핸드오프 수행부를 통해 상기 네이버 셋의 기지국으로 핸드오프를 수행함을 특징으로 하는 단말 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 단말 장치는,
    상기 비교부의 결과가 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 상기 기준치보다 크면, 상기 단말이 상기 단말에게 할당된 페이징 슬롯에 위치해 있는지 검사하고, 상기 검사 결과 상기 페이징 슬롯에 위치해 있지 않으면 상기 핸드오프 수행부를 통해 상기 핸드오프를 수행함을 특징으로 하는 단말 장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 단말 장치는,
    상기 비교부의 결과가 상기 액티브 셋의 파일럿 에너지가 상기 기준치보다 크고, 상기 단말에게 할당된 페이징 슬롯에 위치해 있으면, 상기 액티브 셋으로부터 더 이상 수신할 페이징 메시지가 있는지를 확인한 후 상기 핸드오프 수행부를 통해 핸드오프를 수행함을 특징으로 하는 단말 장치.
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