KR20070118807A - Appaturus and method for handoff using diversity gain in mobile communication system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 시스템을 사용한 이동통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면,1 is a view schematically showing the structure of a mobile communication system using a general IEEE 802.16e system,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오프 수행 지점의 변화 점을 도시한 도면.2 is a diagram illustrating a change point of a handoff execution point according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오프를 수행하는 사용자 단말기의 블록 구성을 도시한 도면, 및,3 is a block diagram of a user terminal performing a handoff according to an embodiment of the present invention; and
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오프 수행 과정을 도시한 흐름도.4 is a flowchart illustrating a handoff process according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 수신 다이버시티 이득(Diversity Gain)을 이용하여 핸드오프 발생 빈도와 지연시간을 줄이는 장치 및 방 법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation : 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service : 이하 'QoS' 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network : 이하 'LAN'이라 칭함) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network : 이하 'MAN'이라 칭함) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access : BWA) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 그 대표적인 통신 시스템이 광대역 무선 접속 통신시스템이고, 상기 광대역 무선 접속 통신시스템은 이동통신 시스템의 한 종류이다. 그리고 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템이 대표적으로 사용된다. In the 4th Generation (hereinafter, referred to as '4G') communication system, providing users with services having various quality of service (QoS) with a transmission rate of about 100 Mbps. Active research is in progress. In particular, in the current 4G communication system, broadband wireless access such as a wireless local area network (LAN) system and a wireless urban area network (MAN) system Access: Research is being actively conducted to support high-speed services in the form of guaranteeing mobility and quality of service (QoS) in a BWA communication system. Further, the representative communication system is a broadband wireless access communication system, and the broadband wireless access communication system is one kind of mobile communication system. The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.16a communication system and the IEEE 802.16e communication system are representatively used.
상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 상기 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 적용한 통신시스템이다. The IEEE 802.16a communication system and the IEEE 802.16e communication system are orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) for supporting a broadband transmission network on a physical channel of the wireless MAN system. (Orthogonal Frequency Division Multiple Access (hereinafter referred to as 'OFDMA')).
상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 현재 가입자 단말기(Subscriber Station : 이하 'SS'라 칭함)가 고정된 상태, 즉 상기 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. The IEEE 802.16a communication system is a system currently considering only a single cell structure and a state in which a subscriber station (hereinafter referred to as SS) is fixed, that is, no mobility of the SS is considered.
이와는 달리, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 상기 SS의 이동성을 고려하는 시스템이며, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 단말기(Mobile Station)라고 한다. 이하 본 발명에서는 상기 이동 단말기 및 가입자 단말기를 사용자 단말기로 칭하기로 한다. 일반적인 IEEE 802.16e 통신 시스템의 구조는 하기와 같다.In contrast, the IEEE 802.16e communication system is a system considering mobility of the SS in the IEEE 802.16a communication system, and the SS having the mobility is called a mobile station. Hereinafter, the mobile terminal and the subscriber terminal will be referred to as a user terminal. The structure of a general IEEE 802.16e communication system is as follows.
도 1은 일반적인 IEEE 802.16e 시스템을 사용한 이동통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a structure of a mobile communication system using a general IEEE 802.16e system.
상기 도 1을 참조하면, 상기 이동통신 시스템은 다중 셀 구조를 가지며, 즉 특정 셀(100)과 다른 셀(150)을 가지며, 상기 특정 셀(100)을 관장하는 특정 기지국(Base Station)(110)과, 상기 다른 셀(150)을 관장하는 다른 기지국(140)과, 다수의 사용자 단말기들(111, 113, 130, 151, 153)로 구성된다. 여기서, 상기 기지국들(110, 140)과 상기 사용자 단말기들(111, 113, 130, 151, 153) 간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다. Referring to FIG. 1, the mobile communication system has a multi-cell structure, that is, a
상기 사용자 단말기들(111, 113, 130, 151, 153) 중 상기 특정 사용자 단말기(130)는 상기 특정 셀(100)과 상기 다른 셀(150)의 경계 지역에 존재하는 경우, 이동 방향 또는 다른 이유로 인해 핸드오프(Handoff)를 수행할 수 있다. 즉, 상기 특정 사용자 단말기(130)가 상기 특정 기지국(110)과 신호를 송수신하는 중에 상기 다른 기지국(140)이 관장하는 다른 셀(150) 쪽으로 이동하면, 핸드오버(Handover)가 발생하고, 상기 특정 사용자 단말기(130)의 서빙 기지국(serving BS)은 상기 특정 기지국(110)에서 상기 다른 기지국(140)으로 변경된다.When the specific user terminal 130 of the
IEEE 802.16e 시스템을 사용한 이동통신 시스템은 하향 링크 성능을 향상시키기 위해 수신 단을 두 개의 안테나로 구성하고, 핸드오프를 수행하는 경우가 아닐 경우, 두 개의 안테나를 통해 유입되는 트래픽(Traffic)을 결합하여 성능을 향상하는 다이버시티 이득(Diversity Gain)을 이용하는 방식을 사용할 수 있다. In the mobile communication system using the IEEE 802.16e system, the receiving end is composed of two antennas to improve downlink performance, and when the handoff is not performed, the traffic flowing through the two antennas is combined. In order to improve the performance, a diversity gain method may be used.
하지만, 현재는 핸드오프 수행 시에는 두 개의 안테나를 사용하지 않고, 하나의 안테나만을 사용하도록 설계되어 있어, 두 개의 안테나를 사용하는 경우, 수신 성능 측면으로는 핸드오프를 수행하지 않아도 되는 상황에서 핸드오프가 발생할 수 있다. 즉, 기지국 사이의 불필요한 핸드오프인 "핑퐁(Ping Pong)" 이 발생할 수 있는 확률이 높아지고 핸드오프에 의한 트래픽 경로 변경 현상이 자주 발생하여 성능이 감소할 수 있는 문제점이 있다.However, the handoff is currently designed to use only one antenna instead of two antennas. When two antennas are used, the handoff is not necessary in terms of reception performance. Off may occur. That is, there is a problem that the probability that unnecessary "Ping Pong", which is an unnecessary handoff between base stations, may increase, and a traffic path change phenomenon due to handoff may occur frequently, thereby reducing performance.
따라서, 핸드오프를 수행할 경우에도 두 개의 안테나를 사용할 수 있는 기술이 필요하다.Accordingly, there is a need for a technique capable of using two antennas even when performing handoff.
본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 다이버시티 이득을 이용한 핸드오프 장치 및 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a handoff apparatus and method using diversity gain in a mobile communication system.
본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 핸드오프 발생빈도를 낮추는 장 치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a device and method for reducing the frequency of handoff in a mobile communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 핸드오프 지연시간을 줄이는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for reducing handoff delay time in a mobile communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 핸드오프 시에도 두 개의 안테나를 사용하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for using two antennas during handoff in a mobile communication system.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 서빙 기지국(Serving BS)과는 다수 개의 안테나를 사용하여 통신하는 사용자 단말기의 다이버시티(Diversity)이득을 이용한 핸드오프(Hand Off) 방법에 있어서, 상기 서빙 기지국과 시그널(Signal)의 신호 세기를 측정하는 과정과, 상기 측정한 신호 세기의 값이 기 설정한 기준 값 이하 인지 검사하는 과정과, 상기 측정한 신호 세기의 값이 기준 값 이하인 경우, 상기 사용자 단말기가 타겟 기지국(Target BS)으로 핸드오프를 시작하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a handoff using diversity gain of a user terminal communicating with a serving BS using a plurality of antennas in a mobile communication system In the Off) method, measuring the signal strength of the serving base station and the signal (Signal), checking whether the value of the measured signal strength is less than a predetermined reference value, and the value of the measured signal strength If the reference value is less than the user terminal, characterized in that it comprises the step of starting the handoff to the target base station (Target BS).
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 서빙 기지국과는 다수 개의 안테나를 사용하여 통신하는 사용자 단말기의 다이버시티이득을 이용한 핸드오프 장치에 있어서, 핸드오프 처리에 필요한 정보와 핸드오프 결정에 대한 지시를 핸드오프 처리부로 제공하고 그 결과를 수신하여 핸드오프 과정을 시작하는 제어부와, 상기 제어부로부터의 제공정보와 지시에 의해 서빙 기지국과의 신호 세기를 측정하여 기 설정한 기준 값 이하일 경우 핸드오프를 시작을 결정하고 상기 결정정보를 상기 제어부로 제공하는 상기 핸드오프 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, a handoff apparatus using diversity gain of a user terminal communicating with a serving base station using a plurality of antennas in a mobile communication system, which is required for handoff processing A control unit for providing information and an indication of a handoff decision to a handoff processing unit and receiving a result and starting a handoff process; and measuring signal strength with a serving base station based on the information and instructions provided from the control unit. And a handoff processing unit which determines to start a handoff when the reference value is less than a reference value and provides the determination information to the control unit.
..
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하 본 발명은 이동통신 시스템에서 다이버시티 이득을 이용한 핸드오프 장치 및 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, an apparatus and method for handoff using diversity gain in a mobile communication system will be described.
사용자 단말기가 기지국으로부터의 신호의 세기를 측정한 반송파 대 간섭 및 잡음 비(CINR;Carrier to Interference and Noise Ratio, 이하 CINR이라고 칭한다.)를 이용하여 본 발명의 핸드오프 기술을 설명하면 하기 도 2와 같다.The handoff technique of the present invention is described by using a carrier to interference and noise ratio (CINR) in which a user terminal measures a signal strength from a base station. same.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오프 수행 지점의 변화 점을 도시한 것이다. 본 발명에서는 사용자 단말기가, 핸드오프 시, 서빙 기지국과는 2개의 안테나를 통해 수신한 신호를 병합(Combine)한 CINR을 측정하고, 타겟 기지국과는 1개의 안테나를 통해 수신한 신호에서 CINR을 측정한다.2 illustrates a change point of a handoff execution point according to an exemplary embodiment of the present invention. In the present invention, the user terminal measures the CINR combining the signals received through the two antennas with the serving base station at the time of handoff, and measures the CINR from the signal received through one antenna with the target base station do.
상기 도 2의 1)의 경우를 참조하면, 먼저, 실선으로 표시된 부분(a, b)은 사용자 단말기와 서빙 기지국과의 CINR을 나타낸 것이고, 점선으로 표시된 부분(c, d)은 사용자 단말기와 타겟 기지국과의 CINR을 나타낸 것이다.Referring to the case of 1) of FIG. 2, first, portions (a, b) indicated by solid lines indicate CINRs of the user terminal and the serving base station, and portions (c, d) indicated by dashed lines indicate a user terminal and a target. CINR with a base station is shown.
상기 a)는 데이터 채널, 즉, 트래픽(traffic) 전송시의 CINR을 나타내고, 안테나를 2개 사용하여 다이이버시티 이득이 반영된 경우이고 b)는 시그널(Signal)의 CINR을 나타내고, 안테나를 1개 사용하고 있는 경우의 결과를 도시한 것이다.A) denotes a data channel, that is, CINR at the time of traffic transmission, when diversity gain is reflected using two antennas, and b) denotes a CINR of a signal, and one antenna The result in the case of using is shown.
본 발명에서는 사용자 단말기가, 핸드오프 시, 서빙 기지국과는 2개의 안테나를 통해 수신한 신호를 병합한 CINR을 측정하지만, 상기 b)와 같이 안테나를 1개 사용하고 있는 경우의 결과를 도시한 이유는 기존의 1개의 안테나 사용과 본 발명의 2개의 안테나 사용을 비교하기 위함이다.In the present invention, when the user terminal measures the CINR obtained by merging the signals received through the two antennas with the serving base station at the time of handoff, the reason shown in the case of using one antenna as shown in b) Is to compare the use of one conventional antenna and the use of two antennas of the present invention.
핸드오프를 수행할 경우, 트래픽 송수신시, 2개의 안테나를 이용하여 다이버시티 이득을 고려할 경우, 1개의 안테나를 이용한 경우에 비하여 서빙 기지국에서 타겟 기지국으로 거리적으로 더 이동한 후에도 동일한 경로이득을 유지할 수 있다. 즉, 거리적으로 상기 타겟기지국 방향으로 더 이동한 후에도 같은 기존의 방식과 같은 CINR을 유지할 수 있다.When performing handoff, when considering the diversity gain using two antennas when transmitting and receiving traffic, the same path gain is maintained even after moving from the serving base station to the target base station more distantly than when using one antenna. Can be. That is, even after moving further toward the target base station in distance, the same CINR as in the conventional method can be maintained.
따라서, 사용자 단말기의 핸드오프 시, 핸드오프 시작점이 상기 타겟 기지국 방향((f)-->(g))으로 이동될 수 있다. 물론, 상기 서빙 기지국과 사용자 단말기 사이의 시그널 CINR 값은 서로 신호 송수신이 가능한 범위 내이다.Therefore, when the user terminal is handed off, the handoff start point can be moved in the target base station direction (f)-> (g). Of course, the signal CINR value between the serving base station and the user terminal is within a range capable of transmitting and receiving signals with each other.
상기 도 2의 2)의 경우를 참조하면, 먼저, 실선으로 표시된 부분(a, b)은 사용자 단말기와 타겟 기지국과의 CINR을 나타낸 것이고, 점선으로 표시된 부분(c, d)은 사용자 단말기와 서빙 기지국과의 CINR을 나타낸 것이다.Referring to the case of 2) of FIG. 2, first, portions (a, b) indicated by solid lines indicate CINRs of the user terminal and the target base station, and portions (c, d) indicated by dotted lines indicate the user terminal and the serving. CINR with a base station is shown.
상기 c)는 데이터 채널, 즉, 트래픽(traffic) 전송시의 CINR을 나타내고, 안테나를 2개 사용하여 다이이버시티 이득이 반영된 경우이고 d)는 시그널(Signal)의 CINR을 나타내고, 안테나를 1개 사용하고 있는 경우의 결과를 도시한 것이다.C) represents the CINR of the data channel, that is, the traffic transmission, diversity gain is reflected using two antennas, and d) represents the CINR of the signal, and one antenna. The result in the case of using is shown.
본 발명에서는 사용자 단말기가, 핸드오프 시, 서빙 기지국과는 2개의 안테 나를 통해 수신한 신호를 병합한 CINR을 측정하지만, 상기 d)와 같이 안테나를 1 개 사용하고 있는 경우의 결과를 도시한 이유는 기존의 1개의 안테나 사용과 본 발명의 2개의 안테나 사용을 비교하기 위함이다.In the present invention, when the user terminal measures the CINR obtained by merging the signals received through the two antennas with the serving base station at the time of handoff, the result of the case of using one antenna as shown in d) Is to compare the use of one conventional antenna and the use of two antennas of the present invention.
핸드오프를 수행할 경우, 트래픽 송수신시, 2개의 안테나를 이용하여 다이버시티 이득을 고려할 경우, 1개의 안테나를 이용한 경우에 비하여 서빙 기지국에서 타겟 기지국으로 거리적으로 더 이동한 후에도 동일한 경로이득을 유지할 수 있다. 즉, 거리적으로 상기 타겟기지국 방향으로 더 이동한 후에도 같은 기존의 방식과 같은 CINR을 유지할 수 있다.When performing handoff, when considering the diversity gain using two antennas when transmitting and receiving traffic, the same path gain is maintained even after moving from the serving base station to the target base station more distantly than when using one antenna. Can be. That is, even after moving further toward the target base station in distance, the same CINR as in the conventional method can be maintained.
따라서, 사용자 단말기의 핸드오프 시, 핸드오프 시작점이 상기 타겟 기지국 방향((f)-->(e))으로 이동될 수 있다. 물론, 상기 서빙 기지국과 사용자 단말기 사이의 시그널 CINR 값은 서로 신호 송수신이 가능한 범위 내이다.Therefore, when the user terminal is handed off, the handoff start point can be moved in the target base station direction ((f)-> (e)). Of course, the signal CINR value between the serving base station and the user terminal is within a range capable of transmitting and receiving signals with each other.
본 발명에서는 상기 사용자 단말기와 서빙 기지국 사이의 CINR을 측정하고 기존의 핸드오프 기능 수행에 필요한 CINR의 기준 값을 낮춤으로써 핸드오프 시작점을 이동하는 효과를 발생시킨다.According to the present invention, the CINR between the user terminal and the serving base station is measured and the handoff start point is moved by lowering the reference value of the CINR required for performing the existing handoff function.
하기 <표 1>은 안테나 1개를 사용한 경우와, 안테나 2개를 사용한 경우의 이득차이에 대한 것이다.Table 1 below shows a gain difference between using one antenna and using two antennas.
상기 <표 1>을 참조하면, 평균치에 있어서, 안테나 1개와 안테나 2개의 이득 차이가 평균 6.123 dB 이다. 이것은 핸드오프 시작점을 상기 타겟 기지국쪽으로 이동할 경우, 상기 서빙 기지국과의 신호 세기를 약 6 dB 정도 더 낮은 곳으로 이동할 수 있다는 것을 나타낸다. Referring to Table 1 above, in the average value, the gain difference between one antenna and two antennas is 6.123 dB on average. This indicates that when the handoff start point is moved toward the target base station, the signal strength with the serving base station can be moved to about 6 dB lower.
실제 상기 서빙 기지국과의 신호 세기가 1.5 dB 인 곳에서 핸드오프가 시작되었다면, 약 6 dB 낮은 곳, 즉 -4.5 dB 인 곳에서 핸드오프를 시작할 수 있다는 것을 나타낸다.In fact, if the handoff is started where the signal strength with the serving base station is 1.5 dB, it indicates that the handoff can be started at about 6 dB lower, that is, -4.5 dB.
또한, 상기 핸드오프 시작점을 상기 서빙 기지국, 타겟 기지국 방향으로 이동할 수 있다는 것은 기존의 상기 두 기지국의 관할 영역의 중첩 지역의 중간지점이 핸드오프 시작점인 경우에 비하여 핸드오프 시작점이 중첩 지역 중 각각의 기지국 쪽으로 분할된 것과 유사하다. In addition, the handoff start point can be moved toward the serving base station and the target base station, as compared with the case where the midpoint of the overlapping area of the existing jurisdiction of the two base stations is the handoff start point. Similar to the split towards base station.
따라서, 상기 분할된 지역에서의 상기 사용자 단말기와 서빙 및 타겟 기지국과의 CINR의 차이는 상대적으로 더 명확하므로 핑퐁의 가능성이 낮아진다.Thus, the difference in CINR between the user terminal and the serving and target base station in the divided region is relatively clear, so the possibility of ping pong is lowered.
본 발명은 CINR을 일 실시 예로 설명하였으나, 상기 사용자 단말기와 서빙 기지국 사이의 신호 세기를 나타내는 값이면, 어떤 값도 사용 가능하다.Although the present invention has been described with the CINR as an embodiment, any value may be used as long as it represents a signal strength between the user terminal and the serving base station.
도 3는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오프를 수행하는 사용자 단말기의 블록 구성을 도시한 것이다.3 is a block diagram of a user terminal performing a handoff according to an embodiment of the present invention.
먼저, 상기 도 3를 참조하면, 제어부(301)는 상기 사용자 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 음성통화 및 데이터 통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따라 핸드오프 처리부(307)에 서빙 기지국과의 CINR 과 같은 핸드오프에 필요한 정보를 제공하고 핸드오프에 대한 처리(예를 들어,CINR 값 측정, 핸드오프 수행 여부 판단)를 지시하며 그 결과에 따라 핸드오프를 수행한다. 그리고 상기 제어부(301)는 상기 기지국으로부터 수신되는 제어메시지를 메시지처리부(303)로 제공하고, 상기 기지국으로 전송할 메시지를 상기 메시지 생성부(305)로부터 전달받아 상기 인터페이스 모듈(311)로 제공한다.First, referring to FIG. 3, the
핸드오프 처리부(307)는 상기 제어부(301)의 지시와 제공데이터를 바탕으로 상기 서빙 기지국과의 CINR을 측정하여 현재 위치 또는 현재 상태가 핸드오프를 시작할 경우인지 결정하여 상기 제어부(301)로 결정결과를 제공한다.The
예를 들어 설명하면, 상기 서빙 기지국과 사용자 단말기 사이의 CINR을 측정하여 상기 CINR 값이 핸드오프 수행할 수 있는 정도의 기준 값이 된 경우, 핸드오프를 결정한다. For example, when the CINR value between the serving base station and the user terminal is measured and the CINR value becomes a reference value that can be handed off, the handoff is determined.
상기 기준 값은 사용자 단말기가 서빙 기지국과 상기 시그널을 송 수신할 수 있는 최소의 신호 세기 값을 나타내는 것으로, 셀 플래닝(Cell Planning), 주변 환경, 구현시 특성 등과 같은 이유로 변경될 수 있다..The reference value represents a minimum signal strength value at which a user terminal can transmit and receive the signal with a serving base station, and may be changed for reasons such as cell planning, surrounding environment, implementation characteristics, and the like.
상기 메시지 처리부(303)는 상기 기지국으로부터 수신되는 제어메시지를 분해하여 그 결과를 상기 제어부(301)로 제공한다. The
상기 메시지 생성부(305)는 상기 제어부(301)의 제어하에 상기 기지국으로 전송할 메시지를 생성한다. 상기 메시지 생성부(305)는 핸드오프 관련 메시지를 생성할 수 있다. 상기 메시지 생성부(305)에서 생성된 메시지는 상기 제어부(301)를 통해 상기 인터페이스 모듈(311)로 전달된다.The
저장부(309)는 상기 사용자 단말기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 프로그램 수행 중 발생하는 일시적인 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 저장부(309)는 일반적으로 상기 사용자 단말기가 기지국으로 전송할 데이터 및 제어 정보를 저장할 수 있다. The
상기 인터페이스 모듈(311)은 상기 기지국과 통신하기 위한 모듈로서, RF처리부 및 기저대역처리부 등을 포함하여 구성된다. 상기 RF처리부는 안테나를 통해 수신되는 신호를 기저대역신호로 변환하여 상기 기저대역처리부로 제공하고, 상기 기저대역처리부로부터의 기저대역신호를 실제 에어(air)상에서 전송할 수 있도록 RF(Radio Frequency)신호로 변환하여 상기 안테나를 통해 송신한다.The
예를 들어, 광대역 무선접속 방식을 사용하는 경우, 상기 기저대역처리부는 상기 RF처리부로부터의 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)연산 및 채널 디코딩하여 원래의 정보데이터를 제어부(301)로 전달한다. 역으로, 상기 제어부(301)로부터의 데이터를 채널인코딩 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하여 상기 RF처리부로 제공한다.For example, when the broadband wireless access method is used, the baseband processor transfers the FFT (Fast Fourier Transform) operation and channel decodes the signal from the RF processor to transfer the original information data to the
상술한 블록 구성에서, 상기 제어부(301)는 상기 메시지 처리부(303)와 상기 메시지 생성부(305) 및 핸드오프 처리부(307)를 제어한다. 즉, 상기 제어부(301)는 상기 메시지 처리부(303)와 상기 메시지 생성부(305)와 상기 핸드오프 처리부(307)의 기능을 수행할 수 있다. In the above block configuration, the
본 발명에서 이를 별도로 구성하여 도시한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서 실제로 제품을 구현하는 경우에 이들 모두를 제어부(301)에서 처리하도록 구성할 수도 있으며, 이들 중 일부만을 상기 제어부(301)에서 처리하도록 구성할 수도 있다.In the present invention, it is shown to configure them separately to explain each function separately. Therefore, in the case of actually implementing a product, all of them may be configured to be processed by the
이제 핸드오프 수행 과정에 대해 설명하면 하기와 같다.Now, the handoff process will be described.
도 4은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오프 수행 과정을 도시한 흐름도이다. 본 발명에서는 사용자 단말기가, 핸드오프 시, 서빙 기지국과는 2개의 안테나를 통해 수신한 신호를 병합(Combine)한 CINR을 측정하고, 타겟 기지국과는 1개의 안테나를 통해 수신한 신호에서 CINR을 측정한다.4 is a flowchart illustrating a handoff process according to an exemplary embodiment of the present invention. In the present invention, the user terminal measures the CINR combining the signals received through the two antennas with the serving base station at the time of handoff, and measures the CINR from the signal received through one antenna with the target base station do.
상기 도 4를 참조하면, 410단계에서 사용자 단말기가 핸드오프 수행할 경우, 핸드오프 시작지점을 결정하기 위한 시그널 신호세기 기준 값(CINR)을 설정한다. 상기 기준 값은 셀 플래닝(Cell Planning), 주변 환경, 구현시 특성 등과 같은 이유로 서로 다르게 설정 될 수 있고, 구현시 제작자 또는 서비스 제공자에 의해 입력될 수 있다. 이후, 사용자가 사용자 단말기를 사용하게 된다.Referring to FIG. 4, when the user terminal performs handoff in
이후, 420단계로 진행하여 사용자 단말기는 일반적 통신을 수행한다.In
이후, 430단계로 진행하여 상기 사용자 단말기가 통신 수행 중, 이동하면서 서빙 기지국과 타겟 기지국의 중첩 영역에서, 상기 서빙 기지국과의 신호세기(CINR)가 상기 410단계에서 결정되어 입력된 시그널 신호 세기 값 이하인지 검사한다.Thereafter, in
상기 430단계의 과정은 사용자 단말기가 상기 서빙 기지국과 시그널 송수신이 가능한 중첩영역에서 거리상으로 좀 더 타겟 기지국으로 가까운 곳에서 핸드오프 과정이 시작되게 하기 위함이다..The process of
만약, 상기 430단계에서, 상기 서빙 기지국과의 신호세기 (CINR)가 상기 410단계의 시그널 신호 세기 기준 값 이하인 경우, 440단계로 진행하여 상기 타겟 기지국으로 핸드오프를 수행한다.If the signal strength (CINR) with the serving base station is less than or equal to the signal signal strength reference value in
상기 440단계의 과정은, 상기 사용자 단말기가 상기 서빙 기지국과 시그널 송수신이 가능한 상기 중첩영역에서 거리상으로 더 타겟 기지국으로 가까운 곳으로 이동한 후, 핸드오프를 수행하는 것을 나타낸다.이후, 상기 420단계로 진행하여 일반적 통신을 수행한다.The process of
이후, 본 발명의 알고리즘을 종료한다.The algorithm of the present invention is then terminated.
본 발명의 실험 결과에 따른 성능은 하기와 같다.Performance according to the experimental results of the present invention are as follows.
하기 <표 2>는 특정 지역 1 (신촌 지역)에서의 실험 결과이다.Table 2 below shows the results of experiments in specific region 1 (Sinchon region).
상기 <표 2>에서 "HO Th" 는 휴대용 단말기가 핸드오프를 시작하는 서빙 기지국과의 CINR의 기준값을 나타낸다. 'Re-entry"는 휴대용 단말기가 핸드오프를 실패한 후, 네트워크에 재진입한 경우를 나타낸다. "HO-IND"는 핸드오프 관련 시그널 메시지인 "HO-IND"메시지 전송 횟수를 나타내는데, 상기 전송 횟수가 많다는 것은 그 만큼 메시지 전송 오류가 발생한 것을 나타낸다.In Table 2, "HO Th" represents a reference value of the CINR with the serving base station from which the portable terminal starts handoff. "Re-entry" indicates a case in which the portable terminal reenters the network after failing handoff, and "HO-IND" indicates the number of transmission of the "HO-IND" message which is a handoff related signal message. A large number indicates that a message transmission error has occurred.
"Pingpong"은 핸드오프시 핑퐁이 발생한 횟수를 나타낸 것이고, "HO Latency"는 핸드오프 시 지연시간을 나타낸다. "DE"(DL-MAP Error)는 핸드오프시 "DL-MAP Error" 수신 오류 횟수를 나타낸다. "PER"는 최대 오류율(%)을 나타낸다. "Pingpong" indicates the number of times ping-pong has occurred during the handoff, and "HO Latency" indicates the delay time during the handoff. "DE" (DL-MAP Error) indicates the number of reception errors of "DL-MAP Error" at handoff. "PER" represents the maximum error rate (%).
상기 특정 지역 1에서 본 발명의 기술을 사용한 경우, 핸드오프 횟수는 기존의 방식 대비 80% 수준으로 감소하였으며, 핸드오프 시 지연시간도 30%정도 감소하였다.When the technique of the present invention is used in the
하기 <표 3>은 특정 지역 2 (강남 지역 1)에서의 실험 결과이다.Table 3 below shows the results of experiments in specific region 2 (Gangnam region 1).
상기 특정 지역 2에서 본 발명의 기술을 사용한 경우, 핸드오프 횟수는 기존의 방식 대비 50% 수준으로 감소하였으며, 핸드오프 시 지연시간도 60%정도 감소하였다.When the technique of the present invention is used in the
하기 <표 4>는 특정 지역 3 (강남 지역 2)에서의 실험 결과이다.Table 4 below shows the results of experiments in specific region 3 (Gangnam region 2).
상기 특정 지역 3에서 본 발명의 기술을 사용한 경우, 핸드오프 횟수는 기존의 방식 대비 85% 수준으로 감소하였으며, 핸드오프 시 지연시간도 50%정도 감소하였다.When the technique of the present invention is used in the specific region 3, the number of handoffs is reduced to 85% compared to the conventional method, and the delay time at the time of handoff is also reduced by about 50%.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이, 본 발명은 핸드오프 시 서빙 기지국과는 2개의 안테나를 사용함으로써, 핸드오프 시작점을 서빙 기지국에서 타겟 기지국으로 이동할 수 있어, 핑퐁의 발생 횟수를 낮추고, 지연 시간을 줄일 수 있다. As described above, in the present invention, by using two antennas with the serving base station during handoff, the handoff start point can be moved from the serving base station to the target base station, thereby reducing the number of occurrences of ping-pong and reducing the delay time.
Claims (9)
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KR1020060052980A KR20070118807A (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Appaturus and method for handoff using diversity gain in mobile communication system |
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KR1020060052980A KR20070118807A (en) | 2006-06-13 | 2006-06-13 | Appaturus and method for handoff using diversity gain in mobile communication system |
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2006
- 2006-06-13 KR KR1020060052980A patent/KR20070118807A/en not_active Application Discontinuation
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