KR20090097500A - 무선통신시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 장치 및방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 단말이 서비스를 제공받는 서빙 기지국으로 핸드오버를 요청하는 경우, 상기 서빙 기지국은 상기 단말이 핸드오버하기 위한 타켓 기지국으로 핸드오버 확인 메시지를 전송하는 과정과, 상기 타켓 기지국은 상기 핸드오버 확인 메시지가 수신되면, 호 연결 제어를 통해 상기 서빙 기지국에서 상기 단말로 서비스를 제공하기 위해 생성한 적어도 하나의 서비스 플로우들을 수락할 것인지 확인하는 과정과, 상기 타켓 기지국에서 적어도 하나의 서비스 플로우들을 수락하는 경우, 상기 타켓 기지국은 상기 단말과 상기 수락한 서비스 플로우들에 대한 데이터 경로를 구성하는 과정을 포함하여 핸드오버 지연을 줄일 수 있다.
무선 네트워크, 서비스 플로우(Service Flow), 부하균등(Load Balancing), 호 수락 제어(Call and connection Admission Control), 핸드오버

Description

무선통신시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REDUCEING HANDOVER LATENCY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 무선통신시스템에서 단말이 타겟 기지국으로 핸드오버 하는 경우, 상기 타겟 기지국에서 상기 단말로 서비스를 제공하기 위한 서비스 플로우(Service Flow)의 생성 절차를 간소화하여 핸드오버 지연을 줄이기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
CDMA(Code Division Multiple Access) 혹은 GSM(Global System for Mobile)과 같은 종래의 회선 기반(Circuit-based)의 무선망은 연결(connection)별로 요구용량 및 무선 자원의 소비량이 일정하다. 따라서, 상기 무선망은 핸드오버를 제공하기 위해 가입자 수와 연결 수만 확인한다.
하지만, 3세대 이후의 무선망은 다양한 멀티미디어 서비스가 발달함에 따라 다양한 트래픽 특성을 가진 서비스 플로우들을 단일 기지국에서 동시에 지원해야 한다. 또한, 상기 무선망은 각각 트래픽 특성에 따라 고급 액세스 기술(예: AMC, HARQ, PF 스케줄링, MIMO)들을 차별적으로 적용하기 위해 가입자 수와 연결 수만 확인하여 핸드오버를 제공할 수 없다. 따라서, 상기 무선망은 다양한 트래픽 특성에 따라 호 수락 제어(Call or Connection Admission Control)를 각각의 서비스 플로우별로 수행하고, 대역폭 요구용량을 트래픽 형태별로 확인해야 한다. 또한, RF 스케줄러는 각 연결 별로 처리 요구시간 및 처리 용량을 차등화하여 스케줄링해야 하는 부담이 생긴다.
상기 무선망에서 단말이 핸드오버하는 경우, 타겟 기지국은 상기 단말로 제공하는 서비스들에 대한 서비스 플로우들을 그대로 제공해야한다. 여기서, 상기 타겟 기지국은 상기 단말이 핸드오버를 통해 접속하는 기지국을 의미한다.
하지만, 상기 타겟 기지국은 상기 단말의 서비스 플로우들을 제공하지 못할 수도 있고 일부만 수락할 수도 있다. 만일 타겟 기지국에서 단말의 서비스 플로우들을 지원할 수 없는 경우, IEEE 802.16 표준에서는 타겟 기지국이 자신의 FA(Frequency Assignment)를 중단(abort)으로 처리하고, 다른 FA를 오버라이딩(overriding)하여 레인징 응답(Ranging Response)을 통해 상기 단말에 통보하도록 명시한다.
한편, 타겟 기지국에서 단말의 서비스 플로우들 중 일부만 수락하는 경우, 상기 타겟 기지국은 상기 단말의 서비스 플로우들을 위한 경로(path)를 등록(registration)한다. 이후, 상기 타겟 기지국은 동적 서비스 변경(DSC : Dynamic Service Change) 또는 동적 서비스 삭제(DSD : Dynamic Service Deletion)를 통해 서비스 불가능한 서비스 플로우들에 대한 서비스를 해제한다.
또한, 상기 타겟 기지국에서 단말의 서비스 플로우들 중 일부만 수락하는 경우, 상기 타겟 기지국은 상기 단말의 서비스 플로우들을 위한 경로를 등록하지 않는다. 이후, 상기 타겟 기지국은 자유(Uncontrolled) 핸드오버로 전환하여 수락 가능한 일부 서비스 플로우들에 대한 경로를 등록한다.
상술한 바와 같이 타겟 기지국에서 단말의 서비스 플로우들 중 일부만 수락하는 경우, 상기 타겟 기지국은 수락할 수 없는 자원까지 경로 등록을 하거나 자유(Uncontrolled) 핸드오버 절차를 수행한다. 이 경우, 상기 무선통신시스템은 서비스 불가능한 서비스 플로우들의 경로를 해제하기 위한 DSC나 DSD나 자유 핸드오버에 의해 핸드오버 지연이 증가하는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 핸드오버 지연을 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 일부 서비스 플로우를 수락(accept)하고 수락되지 않은 서비스 플로우를 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 핸드오버 방법은, 인접 기지국의 단말이 핸드오버하는 경우, 상기 단말의 핸드오버를 지원할 수 있는지 확인하는 과정과, 상기 단말의 핸드오버를 지원하는 경우, 상기 인접 기지국에서 상기 단말로 서비스를 제공하기 위해 생성한 적어도 하나의 서비스 플로우들을 확인하는 과정과, 호 수락 제어(Call or connection Admission Controll)를 통해 수락(Accept)할 수 있는 서비스 플로우들을 확인하는 과정과, 상기 적어도 하나의 서비스 플로우들을 수락하는 경우, 상기 수락한 서비스 플로우들에 대해 상기 단말과 데이터 경로를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 핸드오버 방법은, 단말이 서비스를 제공받는 서빙 기지국으로 핸드오버를 요청하는 경우, 상기 서빙 기지 국은 상기 단말이 핸드오버하기 위한 타켓 기지국으로 핸드오버 확인 메시지를 전송하는 과정과, 상기 타켓 기지국은 상기 핸드오버 확인 메시지가 수신되면, 호 연결 제어를 통해 상기 서빙 기지국에서 상기 단말로 서비스를 제공하기 위해 생성한 적어도 하나의 서비스 플로우들을 수락할 것인지 확인하는 과정과, 상기 타켓 기지국에서 적어도 하나의 서비스 플로우들을 수락하는 경우, 상기 타켓 기지국은 상기 단말과 상기 수락한 서비스 플로우들에 대한 데이터 경로를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 핸드오버 장치는, 인접 기지국의 단말이 핸드오버하는 경우, 상기 인접 기지국으로부터 핸드오버 확인 메시지를 수신받는 수신부와, 상기 핸드오버 확인 메시지에 포함된 상기 인접 기지국에서 상기 단말로 서비스를 제공하기 위해 생성한 적어도 하나의 서비스 플로우들을 확인하고, 상기 호 수락 제어부에서 수락한 서비스 플로우들에 대해 상기 단말과 데이터 경로를 구성하도록 제어하는 제어부와, 호 수락 제어(Call or connection Admission Controll)를 통해 수락(Accept)할 수 있는 서비스 플로우들을 확인하는 호 수락 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 단말 또는 상기 인접 기지국으로 신호를 전송하는 송신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템에서 핸드오버 시작 시점에 호 수락 제어(Call or Connection Admission Control)를 수행함으로써, 핸드오버 지연을 줄일 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 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.
이하 본 발명은 무선통신시스템에서 서비스 플로우 생성에 따른 핸드오버 지연을 줄이기 위한 기술에 대해 설명한다.
상기 무선통신시스템은 타겟 기지국에서 핸드오버하는 단말에 대한 서비스 플로우(Service Flow)의 생성 절차를 간소화시켜 핸드오버 지연을 줄일 수 있다. 이때, 상기 무선통신시스템은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 서비스 플로우 생성 절차를 간소화시킨다. 여기서, 상기 타겟 기지국은 서빙 기지국으로부터 서비스를 제공받던 단말이 핸드오버하여 새롭게 접속하기 위한 기지국을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 핸드오버 절차를 도시하고 있다. 이하 설명은 단말(101)이 서빙 기지국(103)에서 타겟 기지국(113)으로 핸드오버하는 것으로 가정한다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 단말(101)은 상기 타겟 기지국(113)으로 핸드오버하기 위해 상기 서빙 기지국(103)으로 핸드오버 지시 메시지(MOB-HO-IND)를 전송한다(121단계).
상기 서빙 기지국(103)은 상기 핸드오버 지시 메시지가 수신되면, 타겟 기지국(113)이 상기 단말(101)의 핸드오버를 지원할 수 있는지 확인하기 위해 핸드오버 확인 메시지(HO-Confirm)를 서빙 ASN(Access Service Network)-GW(Gateway)(105)으로 전송한다(123단계). 이때, 상기 핸드오버 확인 메시지는 상기 단말(101)로 서비스를 제공하기 위해 생성한 서비스 플로우들의 정보를 포함한다.
상기 서빙 ASN-GW(105)는 상기 핸드오버 확인 메시지를 타겟 ASN-GW(111)를 통해 상기 타겟 기지국(113)으로 전송한다(125단계). 이때, 상기 단말(101)이 상기 타겟 기지국(113)으로 핸드오버하는 것으로 가정하므로 상기 서빙 ASN-GW(105)는 상기 타겟 기지국(113)으로만 핸드오버 확인 메시지를 전송한다. 하지만, 여러 개의 타겟 기지국이 존재하는 경우, 상기 서빙 ASN-GW(105)는 상기 타겟 기지국들로 핸드오버 확인 메시지를 전송한다.
상기 타겟 기지국(113)은 상기 핸드오버 확인 메시지가 수신되면, 상기 타겟 ASN-GW(111)를 통해 상기 서빙 ASN-GW(105)로 상기 단말(101)과 통신을 위한 보안 정보를 요청한다(Context-Request)(127단계).
상기 서빙 ASN-GW(105)는 상기 타겟 기지국(113)의 보안 정보 요청에 따라 상기 단말(101)과 통신을 위한 보안 정보를 상기 타겟 ASN-GW(111)를 통해 상기 타겟 기지국(113)으로 전송한다(Context-Report)(129단계). 이때, 상기 서빙 ASN-GW(105)는 AK(Authorization Key)에 연결된 모든 파라미터 정보(AK context)를 상기 타겟 기지국(113)으로 전송한다.
상기 타겟 기지국(113)은 상기 단말(101)과 통신을 위한 보안 정보가 수신되 면, 상기 단말(101)의 핸드오버를 지원할 수 있는지 확인한다. 즉, 상기 타겟 기지국(113)은 상기 단말(101)로 자원을 할당할 수 있는지 확인한다.
또한, 상기 타겟 기지국(113)은 상기 핸드오버 확인 메시지에 포함된 상기 단말의 서비스 플로우들을 확인하여 호 수락 제어(CAC : Call or connection Admission Control)를 통해 상기 서비스 플로우들을 수락(Accept)할 수 있는지 확인한다(131단계). 이때, 상기 타겟 기지국(113)은 하기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 서빙 기지국(103)이 상기 단말(101)로 서비스를 제공하기 위해 생성한 서비스 플로우들을 수락할 수 있는지 확인한다.
만일, 수락할 수 있는 서비스 플로우가 존재하는 경우, 상기 타겟 기지국(113)은 상기 타겟 ASN-GW(111)를 통해 상기 서빙 ASN-GW(105)로 핸드오버 ACK 메시지(HO-Ack)를 전송한다(133단계).
상기 서빙 ASN-GW(105)는 상기 핸드오버 ACK 메시지를 상기 서빙 기지국(103)으로 전송한다(135단계).
이후, 상기 단말(101)과 타겟 기지국(113)은 데이터 경로를 구성한다(137단계). 즉, 상기 타겟 기지국(113)에서 호 수락 제어를 통해 상기 서비스 플로우들을 수락할 수 있는 것으로 확인되는 경우, 상기 단말(101)과 타겟 기지국(113)은 수락 가능한 서비스 플로우들에 대한 경로(path)를 등록(registration)한다. 이때, 상기 서빙 기지국(103)에서 단말(101)로 서비스를 제공하기 위해 생성한 서비스 플로우들 중 상기 타겟 기지국(113)이 수락하지 못하는 서비스 플로우들에 대해서는 전송 연결 식별자(Transport Connection ID)를 갱신하지 않고 경로도 등록하지 않는다.
상기 단말(101)은 상기 데이터 경로를 구성한 후, 상기 타겟 기지국(113)으로 진입하기 위해 상기 타겟 기지국(113)으로 레인징 요청 메시지(RNG(Ranging)-REQ(Request))를 전송한다(139단계).
상기 타겟 기지국(113)은 상기 단말(101)의 네트워크 진입을 수락하는 경우, 레인징 응답 메시지(RNG(Ranging)-RSP(Rsponce))를 상기 단말(101)로 전송한다(141단계). 이때, 상기 호 수락 제어를 통해 수락할 수 있는 서비스 플로우가 확인된 경우, 상기 타겟 기지국(113)에서 상기 레인징 응답 메시지를 수락(Accept)으로 설정하여 전송한다. 만일, 수락할 수 있는 서비스 플로우가 존재하지 않는 경우, 상기 타겟 기지국(113)에서 상기 레인징 응답 메시지를 실패(abort)로 설정한다. 또한, 상기 타겟 기지국(113)은 오버라이딩(overriding)을 위한 FA 또는 서브 셀을 상기 레인징 응답 메시지에 포함시켜 상기 단말(101)로 전송한다.
이후, 상기 타겟 기지국(113)은 상기 단말(101)의 핸드오버가 완료되면 상기 서빙 ASN-GW(105)로 핸드오버 완료 메시지(HO-Complete)를 전송한다(143단계)
상기 서빙 ASN-GW(105)는 상기 타겟 기지국(113)으로부터 제공받은 핸드오버 완료 메시지를 상기 서빙 기지국(103)으로 전송한다(145단계).
상기 서빙 기지국(103)은 상기 핸드오버 완료 메시지가 수신되면, 자원 유지 타이머를 확인한다(147단계). 여기서, 상기 자원 유지 타이머를 상기 서빙 ASN-GW(105)이 자원을 유지하는 시간이 초과하면 소멸된다.
만일, 상기 자원 유지 타이머가 소멸되면, 상기 서빙 기지국(103)은 상기 서빙 ASN-GW(105)로 경로 등록 해지 요청 메시지(Path_Dereg_Req)를 전송한다(149단 계).
상기 서빙 ASN-GW(105)는 상기 서빙 기지국(103)으로부터 경로 등록 해지 요청 메시지가 수신되면, 상기 타겟 기지국(113)에서 수락하지 않은 서비스 플로우들을 삭제한다(151단계). 예를 들어, 상기 서빙 ASN-GW(105)는 정적 QoS 서비스 플로우들을 준비(provisioned)로 상태를 변경한다. 또한, 상기 서빙 ASN-GW(105)는 동적 QoS 서비스 플로우들을 삭제한다.
상기 타겟 기지국(113)에서 수락하지 않은 서비스 플로우들을 삭제한 후, 상기 서빙 ASN-GW(105)는 상기 삭제한 서비스 플로우들의 정보를 PCRF(Policy and Charging Rule Functioin)(109)로 전송한다(153단계). 예를 들어, 수락하지 않은 동적 QoS 서비스 플로우를 삭제한 경우, 상기 서빙 ASN-GW(105)는 상기 수락하지 않은 동적 QoS 서비스 플로우가 삭제된 것을 알리기 위해 상기 PCRF(109)로 CCR(Credit Control Resquest)을 전송한다.
상기 PCRF(109)는 동적 QoS 서비스 플로우들을 관리하는 장치로서 상기 서빙 ASN-GW(105)로부터 CCR이 수신되면 서비스 플로우가 삭제된 상황을 인식하고 상기 CCR에 대한 응답으로 CCA(Credit Control Answer)를 상기 서빙 ASN-GW(105)로 전송한다(155단계).
미 도시되었지만, 상기 타겟 기지국(113)에서 수락한 서비스 플로우가 하나도 존재하지 않아 오버라이딩을 위한 FA를 선택한 경우, 상기 타겟 기지국(113)은 상기 선택한 FA를 사용하는 타겟 기지국 2로 핸드오버 지시 메시지를 전송한다.
상기 타겟 기지국 2는 상기 핸드오버 지시 메시지가 수신되면 상기 핸드오버 지시 메시지에 대한 응답 메시지(HO-REQ)를 상기 타겟 기지국(113)으로 전송한다.
상기 타겟 기지국(113)은 상기 응답 메시지가 수신되면 상기 단말(101)이 상기 타겟 기지국 2로 핸드오버가 가능한지 확인한다. 만일, 상기 단말(101)이 상기 타겟 기지국 2로 핸드오버가 가능한 경우, 상기 타겟 기지국(113)은 상기 단말(101)로 기지국핸드오버 요청 메시지(BSHO-REQ)를 전송한다.
한편, 상기 단말(101)이 상기 타겟 기지국 2로 핸드오버가 불가능한 경우, 상기 타겟 기지국(113)은 상기 단말(101)과 설정한 경로를 해지할 것을 상기 서빙 기지국(103)과 상기 단말(101)로 요청한다.
상술한 바와 같이 상기 무선통신시스템은 핸드오버하는 단말에 대한 서비스 플로우의 생성 절차를 간소화시켜 핸드오버 지연을 줄일 수 있다. 하지만, 상기 무선통신시스템에서 상기 도 1과 같은 핸드오버를 정상적으로 수행할 수 없는 경우, 상기 무선통신시스템은 하기 도 2에 도시된 바와 같이 자유(Uncontrolled) 핸드오버를 수행한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 핸드오버 절차를 도시하고 있다. 이하 설명은 단말(201)이 서빙 기지국(203)에서 타겟 기지국(213)으로 핸드오버하는 것으로 가정한다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 단말(201)에서 상기 서빙 기지국(203)으로 핸드오버 지시 메시지(MOB-HO-IND)를 전송할 수 없는 경우(221단계), 상기 단말(201)은 상기 타겟 기지국(213)으로 레인징 요청 메시지(RNG-REQ)를 전송한다(223단계). 여기서, 상기 단말(201)이 상기 서빙 기지국(203)으로 핸드오버 지시 메시지를 전송할 수 없는 것으로 가정하지만, 상기 단말(201)과 상기 서빙 기지국(203) 사이에서 정상적인 핸드오버 절차가 이루어지지 않을 때 동일하게 동작한다.
상기 타겟 기지국(213)은 상기 단말(201)로부터 레인징 요청 메시지가 수신되면, 상기 타겟 ASN-GW(211)를 통해 상기 서빙 ASN-GW(205)로 상기 단말(201)과 통신을 위한 보안 정보를 요청한다(Context-Request)(225단계).
상기 서빙 ASN-GW(205)는 상기 서빙 기지국(203)으로 상기 타겟 기지국(213)의 보안 요청을 전달한다(227단계).
상기 서빙 기지국(203)은 상기 타겟 기지국(213)의 보안 정보 요청에 따라 상기 단말(201)과 통신을 위한 보안 정보를 상기 서빙 ASN-GW(205)로 전송한다(229단계). 이때, 상기 서빙 기지국(203)는 AK(Authorization Key)에 연결된 모든 파라미터 정보(AK context)를 상기 서빙 ASN-GW(205)로 전송한다.
상기 서빙 ASN-GW(205)는 상기 서빙 기지국(203)으로부터 제공받은 상기 단말(201)과 통신을 위한 보안 정보를 상기 타겟 ASN-GW(211)를 통해 상기 타겟 기지국(213)으로 전송한다(Context-Report)(231단계).
이후, 상기 타겟 기지국(213)은 호 수락 제어(CAC)를 통해 상기 단말(201)이 서빙 기지국(203)으로부터 서비스를 제공받는 서비스 플로우들을 수락(Accept)할 수 있는지 확인한다(233단계). 이때, 상기 타겟 기지국(213)은 하기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 서빙 기지국(203)이 상기 단말(201)로 서비스를 제공하기 위해 생성한 서비스 플로우들을 수락할 수 있는지 확인한다.
상기 타겟 기지국(213)에서 수락할 수 있는 서비스 플로우가 확인되는 경우, 상기 타겟 기지국(213)은 상기 서빙 ASN-GW(205)으로 수락할 수 있는 서비스 플로우들의 경로 등록을 요청한다(Path Reg Request)(235단계).
상기 서빙 ASN-GW(205)은 상기 서비스 플로우들의 경로 등록을 수락하는 경우, 상기 타겟 기지국(213)으로 경로 등록 응답 메시지(Path Reg Response)를 전송한다(237단계).
상기 타겟 기지국(213)은 상기 서빙 ASN-GW(205)으로부터 경로 등록 응답 메시지가 수신되면 상기 서빙 ASN-GW(205)로 경로 등록 ACK 메시지(Path Reg Ack)를 전송한다(239단계).
이후, 상기 타겟 기지국(213)은 상기 단말(201)의 네트워크 진입을 수락하는 경우, 상기 단말(201)로 레인징 응답 메시지(RNG(Ranging)-RSP(Rsponce))를 전송한다(241단계, 243단계). 이때, 상기 호 수락 제어를 통해 수락할 수 있는 서비스 플로우가 존재하는 경우, 상기 타겟 기지국(213)에서 상기 레인징 응답 메시지를 수락(Accept)으로 설정하여 전송한다. 만일, 수락할 수 있는 서비스 플로우가 존재하지 않는 경우, 상기 타겟 기지국(213)에서 상기 레인징 응답 메시지를 실패(abort)로 설정한다. 또한, 상기 타겟 기지국(213)은 오버라이딩을 위한 FA 또는 서브 셀을 상기 레인징 응답 메시지에 포함시켜 상기 단말(201)로 전송한다.
상기 단말(201)의 핸드오버가 완료되면 상기 타겟 기지국(213)은 상기 서빙 ASN-GW(205)로 핸드오버 완료 메시지(HO-Complete)를 전송한다(245단계)
상기 서빙 ASN-GW(205)는 상기 타겟 기지국(213)로부터 제공받은 핸드오버 완료 메시지를 상기 서빙 기지국(203)로 전송한다(247단계).
상기 서빙 기지국(203)은 상기 핸드오버 완료 메시지가 수신되면, 자원 유지 타이머를 확인한다(249단계). 여기서, 상기 자원 유지 타이머를 상기 서빙 ASN-GW(205)이 자원을 유지하는 시간이 초과하면 소멸된다.
만일, 상기 자원 유지 타이머가 소멸되면, 상기 서빙 기지국(203)은 상기 서빙 ASN-GW(205)로 경로 등록 해지 요청 메시지(Path_Dereg_Req)를 전송한다(251단계).
상기 서빙 ASN-GW(205)는 상기 서빙 기지국(203)으로부터 경로 등록 해지 요청 메시지가 수신되면, 상기 타겟 기지국(213)에서 수락하지 않은 서비스 플로우들을 삭제한다(253단계). 예를 들어, 상기 서빙 ASN-GW(205)는 정적 QoS 서비스 플로우들을 준비(provisioned)로 상태를 변경한다. 또한, 상기 서빙 ASN-GW(205)는 동적 QoS 서비스 플로우들을 삭제한다.
상기 타겟 기지국(213)에서 수락하지 않은 서비스 플로우들을 삭제한 후, 상기 서빙 ASN-GW(205)는 상기 삭제한 서비스 플로우들의 정보를 PCRF(Policy and Charging Rule Functioin)(209)로 전송한다(255단계). 예를 들어, 수락하지 않은 동적 QoS 서비스 플로우를 삭제한 경우, 상기 서빙 ASN-GW(205)는 상기 수락하지 않은 동적 QoS 서비스 플로우가 삭제된 것을 알리기 위해 상기 PCRF(209)로 CCR(Credit Control Resquest)을 전송한다.
상기 PCRF(209)는 동적 QoS 서비스 플로우들을 관리하는 장치로서 상기 서빙 ASN-GW(205)로부터 CCR이 수신되면 서비스 플로우가 삭제된 상황을 인식하고 상기 CCR에 대한 응답으로 CCA(Credit Control Answer)를 상기 서빙 ASN-GW(105)로 전송한다(257단계).
이하 설명은 무선통신시스템의 타겟 기지국에서 호 수락 제어를 통해 수락할 수 있는 서비스 플로우를 확인하기 위한 방법에 대해 설명한다. 여기서, 하기 도 3은 상기 도 1과 같은 핸드오버 절차에서 수락할 수 있는 서비스 플로우를 확인하는 것으로 가정하여 설명한다. 상기 도 2와 같은 핸드오버 절차를 수행하는 경우에도 동일하게 기지국은 하기 도 3과 동일하게 동작한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 호 수락 제어 절차를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면 먼저 기지국은 301단계에서 핸드오버하는 단말이 서비스를 제공받던 기지국을 제어하는 ASN-GW로부터 핸드오버 확인 메시지(HO-Confirm)가 수신되는지 확인한다.
상기 핸드오버 확인 메시지가 수신되면, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 자신의 CPU부하를 확인한다.
상기 CPU 부하를 확인한 후, 상기 기지국은 305단계로 진행하여 CPU 부하에 따라 상기 핸드오버를 요청한 단말로 할당할 자원이 존재하는지 확인하기 위해 상기 CPU 부하를 기준 값과 비교한다.
만일, 상기 CPU 부하가 기준 값보다 작은 경우, 상기 기지국은 상기 단말로 자원을 할당할 수 있는 것으로 판단한다. 따라서, 상기 기지국은 307단계로 진행하여 호 수락 제어(CAC)를 통해 상기 단말의 서비스 플로우들을 수락(Accept)할 것인 지 확인한다.
이후, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 상기 호 수락 제어를 통해 확인한 수락한 서비스 플로우들의 개수를 확인한다.
만일, 상기 단말의 QoS 서비스 플로우들 중 최소한 하나의 QoS 서비스 플로우를 수락하는 경우, 상기 기지국은 311단계로 진행하여 상기 단말의 레인징 요청에 따른 응답 메시지를 수락으로 설정한다.
상기 309단계에서 상기 단말의 모든 QoS 서비스 플로우들을 수락하지 않은 경우, 상기 기지국은 315단계로 진행하여 QoS 서비스 플로우가 아닌 서비스 플로우를 수락했는지 확인한다. 즉, 상기 기지국은 BE(Best Effort)를 통해 서비스를 제공할 서비스 플로우들을 수락했는지 확인한다.
만일, 상기 QoS 서비스 플로우가 아닌 서비스 플로우를 수락한 경우, 상기 기지국은 상기 311단계로 진행하여 상기 단말의 레인징 요청에 따른 응답 메시지를 수락으로 설정한다.
상기 315단계에서 상기 단말의 서비스 플로우들을 수락하지 않은 경우, 상기 기지국은 317단계로 진행하여 오버라이딩하기 위한 후보 FA들을 선정한다. 이때, 상기 기지국은 오버라이딩하기 위한 후보 서브 셀들을 선정할 수도 있다.
상기 305단계에서 CPU 부하가 기준 값보다 큰 경우, 상기 기지국은 상기 단말로 자원을 할당할 수 없는 것으로 판단한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 317단계로 진행하여 오버라이딩하기 위한 후보 FA들을 선정한다. 이때, 상기 기지국은 오버라이딩하기 위한 후보 서브 셀들을 선정할 수도 있다.
상기 후보 FA들을 선정한 후, 상기 기지국은 319단계로 진행하여 후보 FA들의 부하를 확인한다. 이때, 상기 후보 FA들의 부하에 따라 상기 단말로 할당할 자원이 존재하는 후보 FA들이 존재하는 경우, 상기 기지국은 상기 단말로 자원을 할당할 수 있는 후보 FA들에 대해 호 수락 제어(CAC)를 수행한다.
이후, 상기 기지국은 321단계로 진행하여 상기 후보 FA들 중 상기 단말의 모든 QoS 서비스 플로우를 수락하는 후보 FA가 존재하는지 확인한다.
만일, 상기 단말의 모든 QoS 서비스 플로우를 수락하는 후보 FA가 존재하는 경우, 상기 기지국은 323단계로 진행하여 상기 단말의 레인징 요청에 따른 응답 메시지를 실패로 설정한다. 또한, 상기 기지국은 상기 단말의 모든 QoS 서비스 플로우를 수락하는 후보 FA를 오버라이딩을 위한 FA로 설정하여 상기 FA의 정보를 응답 메시지에 포함시킨다.
한편, 상기 단말의 모든 QoS 서비스 플로우를 수락하는 후보 FA가 존재하지 않는 경우, 상기 기지국은 325단계로 진행하여 상기 단말의 레인징 요청에 따른 응답 메시지를 실패로 설정한다.
상기 응답 메시지를 설정한 후, 상기 기지국은 313단계로 진행하여 상기 레인징 응답 메시지를 전송한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
이하 설명은 상기 무선통신시스템에서 호 수락 제어(CAC)를 수행하기 위한 기지국의 구성에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 듀플렉서(400), RF(Radio Frequency) 송신부(402), 송신 모뎀(404), 제어부(406), 수신모뎀(408), RF수신부(410) 및 CAC(Call or connection Admission Controll) 제어부(412)를 포함하여 구성된다.
송신 모뎀(404)은 채널부호블록, 변조블록 등을 포함하여 구성되며, 제어기(406)로부터의 메시지를 기저 대역 변조하여 출력한다. 여기서, 상기 채널부호블럭은 채널 인코더(channel encoder), 인터리버(interleaver) 및 변조기(modulator) 등으로 구성되고, 상기 변조블럭은 송신 데이터를 다수의 직교하는 부반송파들에 싣기 위한 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산기 등으로 구성될 수 있다. OFDM 시스템을 고려한 것으로, CDMA 시스템의 경우 상기 IFFT연산기는 코드 확산변조기 등으로 대체될 수 있다.
RF송신부(402)는 주파수 변환기 및 증폭기 등으로 구성되며, 상기 송신모뎀(404)으로부터의 기저 대역 신호를 RF대역의 신호로 변환하여 출력한다. 듀플렉서(400)는 듀플렉싱 방식에 따라 상기 RF송신부(402)로부터 제공받은 송신신호를 안테나를 통해 송신하고, 안테나로부터의 수신신호를 RF수신부(410)로 제공한다. 상기 RF수신부(410)는 증폭기 및 주파수 변환기 등으로 구성되며, 무선채널을 통과한 RF대역의 신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력한다.
수신모뎀(408)은 복조블록, 채널복호블록 등을 포함하여 구성되며, 상기 RF수신부(410)로부터의 신호를 기저 대역 복조하여 출력한다. 여기서, 상기 수신모 뎀(408)은 각 부반송파에 실린 데이터를 추출하기 위한 FFT연산기 등으로 구성되며, 상기 채널복호블럭은 복조기(demodulator), 디인터리버(deinterleaver) 및 채널디코더(channel decoder) 등으로 구성될 수 있다.
제어부(400)는 QoS 서비스를 위한 전반적인 처리 및 제어를 수행한다. 본 발명에 따라 인접 기지국으로부터 핸드오버하는 단말이 감지되는 경우, 상기 제어부(406)는 상기 단말과 경로등록을 수행하기 전에 상기 CAC 제어부(412)가 CAC를 수행하도록 제어한다. 만일, 상기 CAC 제어부(412)에서 상기 단말의 모든 QoS 서비스 플로우를 수락하는 경우, 상기 제어부(412)는 상기 QoS 서비스 플로우들의 경로 등록을 수행한다. 한편, 상기 CAC 제어부(412)에서 상기 단말의 QoS 서비스 플로우 중 일부의 QoS 서비tm 플로우를 수락하거나, BE 서비스를 위한 서비스 플로우를 수락하는 경우, 상기 수락한 서비스 플로우들에 대해서만 경로를 등록한다. 이때, 수락하지 않은 서비스 플로우들에 대해서는 전송 CID를 갱신하지 않고 경로도 등록하지 않는다.
또한, 상기 CAC 제어부(412)에서 상기 단말의 모든 서비스 플로우들을 수락하지 않는 경우, 상기 제어부(406)는 오버라이딩을 위한 FA 또는 서브 셀을 결정하여 상기 단말로 전송한다.
상기 CAC 제어부(412)는 상기 제어부(406)의 제어에 따라 호 수락 제어(CAC)를 통해 상기 인접 기지국에서 상기 단말로 서비스를 제공하기 위해 생성한 서비스 플로우들을 수락할 것인지 확인한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 핸드오버 절차를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 핸드오버 절차를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 호 수락 제어 절차를 도시하는 도면, 및
도 4는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (25)

  1. 무선통신시스템에서 핸드오버 방법에 있어서,
    인접 기지국의 단말이 핸드오버하는 경우, 상기 단말의 핸드오버를 지원할 수 있는지 확인하는 과정과,
    상기 단말의 핸드오버를 지원하는 경우, 상기 인접 기지국에서 상기 단말로 서비스를 제공하기 위해 생성한 적어도 하나의 서비스 플로우들을 확인하는 과정과,
    호 수락 제어(Call or connection Admission Controll)를 통해 수락(Accept)할 수 있는 서비스 플로우들을 확인하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 서비스 플로우들을 수락하는 경우, 상기 수락한 서비스 플로우들에 대해 상기 단말과 데이터 경로를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단말의 핸드오버를 지원할 수 있는지 확인하는 과정은,
    부하량에 따라 상기 단말에 할당할 자원이 존재하는지 확인하는 과정과,
    상기 단말에 할당할 자원이 존재하는 경우, 상기 단말의 핸드오버를 지원하는 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 단말에 할당할 자원이 존재하지 않는 경우, 상기 단말의 핸드오버를 지원할 수 없는 것으로 판단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 단말의 핸드오버를 지원할 수 없는 경우, 오버라이딩(Overriding)을 위한 적어도 하나의 후보 FA(Frequency Assignment) 또는 적어도 하나의 서브 셀을 선정하는 과정과,
    상기 후보 FA들 또는 서브 셀들이 상기 단말의 핸드오버를 지원할 수 있는지 확인하는 과정과,
    상기 단말의 핸드오버를 지원하는 후보 FA들 또는 서브 셀들에 대해 호 수락 제어를 통해 상기 단말의 서비스 플로우들을 수락할 것인지 판단하는 과정과,
    상기 단말의 모든 QoS 서비스 플로우들을 수락하는 후보 FA 또는 서브 셀가 존재하는 경우, 상기 후보 FA 또는 서브 셀을 오버라이딩을 위한 후보 FA 또는 서브 셀로 선정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수락한 서비스 플로우가 존재하지 않는 경우, 오버라이딩(Overriding)을 위한 적어도 하나의 후보 FA(Frequency Assignment) 또는 적어도 하나의 서브 셀을 선정하는 과정과,
    상기 후보 FA들 또는 서브 셀들이 상기 단말의 핸드오버를 지원할 수 있는지 확인하는 과정과,
    상기 단말의 핸드오버를 지원하는 후보 FA들 또는 서브 셀들에 대해 호 수락 제어를 통해 상기 단말의 서비스 플로우들을 수락할 것인지 판단하는 과정과,
    상기 단말의 모든 QoS 서비스 플로우들을 수락하는 후보 FA 또는 서브 셀을 오버라이딩을 위한 후보 FA 또는 서브 셀로 선정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터 경로를 구성한 후, 상기 단말로부터 레인징 요청 메시지가 수신되는 경우, 상기 단말의 서비스 플로우들의 수락 여부 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 생성하는 과정과,
    상기 레인징 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 레인징 응답 메시지를 구성하는 과정은,
    상기 단말의 서비스 플로우들 중 적어도 하나의 서비스 플로우를 수락하는 경우, 서비스 플로우 수락 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 레인징 응답 메시지를 구성하는 과정은,
    상기 단말의 서비스 플로우들 중 적어도 하나의 서비스 플로우를 수락하지 않는 경우, 서비스 플로우 중단(Abort) 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    오버라이딩을 위한 후보 FA 또는 서브 셀을 선정한 경우, 상기 레인징 응답 메시지에 상기 오버라이딩을 위한 후보 FA 또는 서브 셀 정보를 포함시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 무선통신시스템에서 핸드오버 방법에 있어서,
    단말이 서비스를 제공받는 서빙 기지국으로 핸드오버를 요청하는 경우, 상기 서빙 기지국은 상기 단말이 핸드오버하기 위한 타켓 기지국으로 핸드오버 확인 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 타켓 기지국은 상기 핸드오버 확인 메시지가 수신되면, 호 연결 제어를 통해 상기 서빙 기지국에서 상기 단말로 서비스를 제공하기 위해 생성한 적어도 하나의 서비스 플로우들을 수락할 것인지 확인하는 과정과,
    상기 타켓 기지국에서 적어도 하나의 서비스 플로우들을 수락하는 경우, 상기 타켓 기지국은 상기 단말과 상기 수락한 서비스 플로우들에 대한 데이터 경로를 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 핸드오버 확인 메시지를 전송하는 과정은,
    상기 서빙 기지국은 상기 핸드오버 확인 메시지를 자신의 ASN(Access Service Network)-GW(Gateway)를 통해 상기 타켓 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 서비스 플로우들을 수락할 것인지 확인하는 과정은,
    상기 타켓 기지국은 상기 핸드오버 확인 메시지가 수신되면, 상기 단말의 핸드오버 지원할 수 있는지 확인하는 과정과,
    상기 단말의 핸드오버를 지원할 수 있는 경우, 상기 타켓 기지국은 호 수락 제어를 통해 상기 단말의 서비스 플로우들을 수락할 것인지 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 단말은 상기 데이터 경로를 구성한 후, 상기 타켓 기지국으로 레인징 요청 메시지를 전송하는 과정과,
    상기 타켓 기지국은 상기 레인징 요청 메시지가 수신되는 경우, 상기 단말의 서비스 플로우들의 수락 여부 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 생성하여 상기 단말로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 과정은,
    상기 타켓 기지국에서 적어도 하나의 서비스 플로우들을 수락하는 경우, 상 기 타켓 기지국은 서비스 플로우들의 수락 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 생성하여 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 과정은,
    상기 타켓 기지국에서 상기 서비스 플로우들을 수락하지 않는 경우, 상기 타켓 기지국은 서비스 플로우들의 중단(Abort) 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 생성하여 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 단말의 모든 QoS 서비스 플로우들을 수락하는 후보 FA 또는 서브 셀이 존재하는 경우, 상기 타켓 기지국은 상기 레인징 응답 메시지에 상기 단말의 모든 QoS 서비스 플로우들을 수락하는 후보 FA 또는 서브 셀 정보를 포함시켜 상기 단말로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 타켓 기지국에서 호 수락 제어를 통해 수락할 서비스 플로우들을 확인 한 후, 상기 서빙 기지국의 ASN-GW은 자원 할당 타이머를 확인하는 과정과,
    상기 자원 할당 타이머가 소멸되는 경우, 상기 ASN-GW는 상기 타켓 기지국에서 수락하지 않는 서비스 플로우들을 삭제하는 과정과,
    상기 ASN-GW는 상기 삭제한 서비스 플로우들의 정보를 PCRF(Policy Charging Rule Functioin)로 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 무선통신시스템에서 핸드오버 장치에 있어서,
    인접 기지국의 단말이 핸드오버하는 경우, 상기 인접 기지국으로부터 핸드오버 확인 메시지를 수신받는 수신부와,
    상기 핸드오버 확인 메시지에 포함된 상기 인접 기지국에서 상기 단말로 서비스를 제공하기 위해 생성한 적어도 하나의 서비스 플로우들을 확인하고, 상기 호 수락 제어부에서 수락한 서비스 플로우들에 대해 상기 단말과 데이터 경로를 구성하도록 제어하는 제어부와,
    호 수락 제어(Call or connection Admission Controll)를 통해 수락(Accept)할 수 있는 서비스 플로우들을 확인하는 호 수락 제어부와,
    상기 제어부의 제어에 따라 단말 또는 상기 인접 기지국으로 신호를 전송하는 송신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 핸드오버 확인 메시지가 수신되면, 상기 단말의 핸드오버를 지원할 수 있는지 확인하여 상기 단말의 핸드오버를 지원하는 경우, 상기 호 수락 제어부가 호 수락 제어를 통해 수락할 서비스 플로우를 확인하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 단말의 핸드오버를 지원할 수 없거나 상기 호 수락 제어부에서 수락한 서비스 플로우가 존재하지 않을 경우, 오버라이딩(Overriding)을 위한 후보 FA 또는 서브 셀을 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 수신부를 통해 상기 단말로부터 레인징 요청 메시지가 수신되는 경우, 상기 단말의 서비스 플로우들의 수락 여부 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 송신부는 상기 레인징 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 호 수락 제어부에서 상기 단말의 서비스 플로우들 중 적어도 하나의 서비스 플로우를 수락하는 경우, 서비스 플로우 수락 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 21항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 호 수락 제어부에서 상기 단말의 서비스 플로우들 중 적어도 하나의 서비스 플로우를 수락하지 않는 경우, 서비스 플로우 중단(Abort) 정보를 포함하는 레인징 응답 메시지를 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 제어부는, 오버라이딩을 위한 후보 FA 또는 서브 셀을 선정한 경우, 상기 레인징 응답 메시지에 상기 오버라이딩을 위한 후보 FA 또는 서브 셀 정보를 포함시키는 것을 특징으로 하는 장치.
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