KR20090122236A - 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법 - Google Patents

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KR20090122236A
KR20090122236A KR1020097019208A KR20097019208A KR20090122236A KR 20090122236 A KR20090122236 A KR 20090122236A KR 1020097019208 A KR1020097019208 A KR 1020097019208A KR 20097019208 A KR20097019208 A KR 20097019208A KR 20090122236 A KR20090122236 A KR 20090122236A
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Abstract

본 발명에서는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법을 제공하는 바, 시간분할 동기 코드분할 다중접속 시스템에 사용되며, (a) 사용자 단말장치 UE에 셀 핸드오버가 발생하여, 네트워크 측이 UE가 목표 셀에서 향상된 업링크 서비스를 진행할 수 있다고 판단하면, UE로 발송하는 핸드오버 명령에 목표 셀의 무작위 접속 자원 정보를 포함하며; (b) UE가 목표 셀로 핸드오버 된 후, 만일 향상된 업링크 무선 베어러에 대응되는 버퍼 영역에 발송해야 할 데이터가 있다면, UE는 핸드오버 명령에 포함된 무작위 접속 자원 정보에 의하여, 향상된 업링크 무작위 접속을 개시하여, 기지국 Node B에 스케쥴링 자원을 요청하는; 단계를 포함하여 구성된다. 본 발명은 고속 업링크 패킷 접속 스케쥴링 서비스에서, 셀 핸드오버 후 셀 방송 정보를 읽기 하여야 함으로 인하여 발생하는 업링크 서비스 지연을 제거하고, 빠른 핸드오버를 구현할 수 있다.
시간분할 동기 코드분할 다중접속 시스템(TD-SCDMA System), 핸드오버(Handover), 업링크(Uplink), 고속 상행 패킷 접속(High Speed Uplink Packet Access), 사용자 단말장치(User Equipment)

Description

향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법{A METHOD FOR REALIZING FAST HANDOVER IN ENHANCED UPLINK}
본 발명은 시간분할 동기 코드분할 다중 접속 시스템에 관한 것으로서, 특히 시간분할 동기 코드분할 시스템의 향상된 업링크(uplink)에서의 빠른 핸드오버(handover) 구현 방법에 관한 것이다.
2006년 3월, 3GPP(3rd Generation Partnership Project, 제3세대 이동통신 파트너 프로젝트)에서는 TD-SCDMA(시간분할 동기 코드분할 다중접속) 시스템의 향상된 업링크에 대한 프로젝트 설립 신청을 통과하였다. 향상된 업링크는 일반적으로 고속 상행 패킷 접속(High Speed Uplink Packet Access, HSUPA)으로 불리며, 첨단기술을 이용하여 업링크의 효율을 향상시키고, 웹 방문, 비디오, 멀티미디어 정보와 기타 IP 기반 서비스를 효과적으로 지원하는데 목적이 있다.
HSUPA 서비스를 사용하는 사용자 단말장치(User Equipment, UE)는 CELL_DCH(전용 채널 상태) 상태에서 작업한다. HSUPA에는 새로운 하나의 전송채널 E-DCH(향상된 업링크 전용 전송채널)을 추가하였는바, 향상된 상행 데이터는 상기 전송채널에 승재되며, E-DCH의 TTI(전송시간 간격)은 5ms이다.
E-DCH 관련 물리 채널로는,
E-AGCH 채널(E-DCH 절대 그랜트 채널, 즉 향상된 절대 그랜트 채널)은, 제어 채널로서, Node B(기지국)의 그랜트 정보 전송에 사용되며;
E-PUCH 채널(E-DCH 상행 물리 채널, 또 향상된 상행 물리 채널)은, 서비스 채널로서, UE의 E-DCH 유형의 코딩 조합 전송 채널 승재에 사용되며, 아울러 보조 스케쥴링 상관 정보도 이 채널을 통하여 전송되며;
E-RUCCH 채널(E-DCH 무작위 접속 상행 제어 채널, 즉 향상된 업링크 무작위 접속 상행 제어 채널)은, 물리층 제어 채널로서, UE가 그랜트 받지 못한 상황에서의 보조 스케쥴링 상관 정보의 전송에 사용되며, E-RUCCH는 무작위 접속 물리 채널 자원을 사용하며;
E-HICH 채널(E-DCH 하이브리드 자동 재송 요청 지시 채널, 즉 향상된 업링크 하이브리드 자동 재송 요청 지시 채널)은, 물리층 제어 채널로서, Node B가 HARQ(하이브리드 자동 재송 요청) 지시정보를 포함하는데 사용된다.
HSUPA서비스는 스케쥴링 방식에 따라 스케쥴링 서비스와 비스케쥴링 서비스로 구분되며, 그 중에서 비스케쥴링 서비스의 자원은 SRNC(서비스 무선 네트워크 제어기)가 UE에 할당하고, 할당방식은 현재의 전용 채널 할당방식과 동일하고 스케쥴링 서비스는 SRNC가 Node B에 향상된 업링크 자원 풀을 할당하고, Node B가 단일 UE에 자원을 할당하는 것이다.
스케쥴링 서비스에서, UE는 일부 정보를 제공하여 Node B의 스케쥴링에 보조하여야 하는바, 이러한 정보로는 UE 버퍼 영역 정보, 파워 잔량, 본 셀 및 인접 셀의 경로 손실 측정 정보 등이 포함된다. UE에 그랜트 된 E-PUCH 존재 시, 보조 스케쥴링 정보는 E-PUCH 채널을 통하여 발송되며 그랜트 되지 않았을 때, E-RUCCH 채널을 통하여 발송된다. UE에 발송해야 할 상행 데이터 존재 시, 보조 스케쥴링 정보의 발송을 트리거할 수 있다. 그랜트 정보는 매 TTI마다 UE에 발송되는 것이 아니라, 전적으로 Node B의 스케쥴링 기능 실체가 현재 네트워크 상황 및 각 경쟁 UE의 우선순위 상황에 따라 발송 여부 및 발송 시간을 결정하다.
스케쥴링 서비스에서, UE는 우선 E-RUCCH를 통하여 자원을 요청하고, Node B는 E-AGCH 채널을 통하여 UE로 절대 그랜트 정보를 발송하며, 그 중에 파워 그랜트 정보 및 물리 채널 그랜트 정보가 포함된다. 파워 그랜트 정보는 각 경쟁 UE 지간의 가용 시스템 간섭 자원 할당에 사용되고 물리 채널 그랜트 정보는 각 경쟁 UE 지간의 E-PUCH에 사용되는 타임 슬롯 및 코드 자원 할당에 사용된다. 한 E-AGCH 상의 그랜트 정보는 한 번에 단지 하나의 UE에 사용되고, 그랜트에 적용되는 최소 지속 시간은 한 E-DCH TTI이며, 또 RDI(자원 지속 시간 지시)의 사용을 통하여 가변 길이 그랜트를 지원할 수 있는 바, 예를 들면, RDI는 UE에 뒤따르는 8개 TTI에서 해당 그랜트 자원을 사용하도록 지시할 수 있다. UE는 한 조 E-AGCH 채널에 대하여 차단하는 바, 해당 조 E-AGCH 채널은 네트워크 상위 계층이 UE를 위하여 배치하는 것으로서, UE는 디코딩에 성공하기만 하면 이의 그랜트 정보를 읽어 들이고, 프로 토콜에 규정된 타이밍 시간 nE - AGCH 후, 그랜트 된 E-PUCH 채널을 통하여 데이터를 발송한다. Node B는 수신한 E-PUCH 채널 데이터를 디코딩하며, 디코딩에 성공하면 E-HICH 채널을 통하여 ACK를 리턴하고; 실패하면 NACK를 리턴하며, 이때 UE는 재전송 매커니즘에 의하여 재전송 처리를 진행하여야 한다.
HSUPA 스케쥴링 서비스의 작동 과정은 도 1에 도시된 바와 같으며, 101 단계 전, UE는 SRNC에 RRC(무선 자원 제어) 연결을 요청하고, 이러한 연결은 패킷 서비스를 위한 것이며, 도 1의 각 단계에 대하여 상세히 설명하면 하기와 같다.
101: SRNC가 수용 제어 과정을 거쳐, 해당 UE를 위하여 향상된 업링크를 구축할 수 있다고 인정하면, NBAP(노드 B 응용 프로토콜) 프로토콜을 통하여 Node B로 무선 링크 구축 과정을 개시하며, 그 중에는 향상된 상행 접속 관련 파라미터가 포함되는 바, 예를 들면, 전송 채널 관련 정보, E-DCH 서비스 무선 링크 번호 등이 포함되며 사전에 해당 UE를 위해 무선 링크를 구축한 적이 있다면, 무선 링크 재배치 과정을 거쳐 향상된 상행 파라미터의 배치를 진행하며;
102: Node B는 배치 파라미터를 수신하고, 해당 셀의 향상된 상행 공용 자원 풀로부터 해당 UE에 E-AGCH 채널 및 E-RNTI(E-DCH 무선 링크 임시 식별자)를 할당하고, NBAP의 무선 링크 구축 응답 또는 무선 링크 재배치 응답을 통하여 SRNC로 리턴하며;
103: SRNC는 RRC 프로토콜을 통하여 UE로 무선 베어러 구축 요청을 개시하고, 그 중에는 E-DCH 전송 채널 배치 정보, E-PUCH 관련 정보, E-AGCH 채널 정보, E-HICH 채널 정보 등이 포함되며 만일 사전에 UE를 위해 무선 링크를 구축했다면, 무선 베어러 재구성 과정을 거쳐 향상된 상행 접속 관련 배치를 진행하며;
104: UE가 배치 파라미터를 수신하고, 네트워크 측으로 응답 메시지를 회답하고 배치 파라미터에 의하여 E-DCH 전송 서비스 개시 가용을 확정하며;
105: UE 향상된 상행 무선 베어러(즉 E-DCH 상에 맵핑 된 무선 베어러)에 대응되는 버퍼 영역 데이터 수량이 0으로부터 비 0으로 변화 시, UE는 E-RUCCH 무작위 접속 과정을 개시하고, 보조 스케쥴링 정보를 포함하며;
106: Node B는 해당 UE의 무작위 접속 요청 탐지 후, UE를 E-DCH 자원을 사용하는 경쟁 UE 그룹에 가입시키고, 셀 자원 상황, UE 향상된 상행 무선 베어러 QOS 속성, UE 보조 스케쥴링 정보 등에 의하여 해당 UE를 스케쥴링하고, 적합한 자원을 할당한 후, E-AGCH 채널을 통하여 UE로 그랜트 정보를 발송하며;
107: UE는 E-AGCH 수신 후, 프로토콜에 규정된 타이밍 시간 nE - AGCH 후, 그랜트 된 E-PUCH 상에서 데이터를 발송하며 만일 UE 버퍼 영역에 아직 전송해야 할 데이터가 있다면, 보조 스케쥴링 정보도 이와 함께 발송되며;
108: Node B는 E-PUCH 채널 상의 데이터를 인코딩하고, 프로토콜에 규정된 타이밍 시간 nE - AGCH 후, E-HICH 채널 상에서 ACK(확인)/NACK(재전송) 정보를 리턴하며;
109: 만일 전 E-AGCH 그랜트 사용 시간이 만기 되었다면, Node B는 스케쥴링 정책에 의하여 계속하여 해당 UE에 자원을 할당하고, E-AGCH 채널을 통하여 그랜트 정보를 발송하며;
110-111: 107 단계 및 108 단계와 동일하며;
112: UE 버퍼 영역에 아직 발송해야 할 데이터가 있으나, 아직 그랜트 정보가 없다면, E-RUCCH를 통하여 자원을 신청한다.
105 단계 및 112 단계에서, UE는 E-RUCCH를 이용하여 Node B로 스케쥴링 자원을 요청한다. E-RUCCH 채널은 무작위 접속 채널로서, 이는 PRACH(무작위 접속 물리 채널)와 채널 자원을 공유하며, UE는 셀 방송 메시지로부터 본 셀에 사용되는 무작위 접속 자원 정보를 취득하며, 필요 시 E-RUCCH 발송하여 자원을 요청한다. TD-SCDMA 시스템에서, 무작위 접속은 상행 동기화 과정 후 진행되므로, 무작위 접속 자원 정보에는 무작위 접속 물리 채널 정보 포함 외, 또 상행 동기화에 필요한 파라미터, 예를 들면 상행 동기화 코드, 빠른 물리 접속 채널 등 정보가 포함된다. 한 셀에 있어서, 최고로 동시에 16 가지 무작위 자원 배치 실례를 지원하며, 이는 3GPP TS25.331 중의 PRACH 시스템 정보 리스트(PRACH system information list) 정보 유닛을 참조할 수 있다. 각 배치 실례에는 무작위 접속 물리 채널, 가용 동기화 코드, 빠른 물리 접속 채널 등 정보가 포함된다.
현재 UE에 HSUPA 서비스를 제공하는 셀은 E-DCH 서비스 셀로 불린다. E-DCH 서비스 셀 변경 시(즉 핸드오버 발생), RNC는 목표 셀 및 소스 셀 파라미터의 부동한 설정에 따라 부동한 핸드오버 제어 명령을 발송하며, 소스 셀 및 목표 셀이 동일 Node B에 속할 때, UE의 서비스 RNC는 일반적으로 물리 채널 재배치 메시지를 통하여 UE의 무선 링크를 새로운 셀로 재배치하며 소스 셀 및 목표 셀이 동일 Node B에 속하지 않을 때, UE의 서비스 RNC는 일반적으로 전송 채널 재배치 또는 무선 베어러 재배치 과정을 통하여 UE의 무선 링크를 새로운 셀로 재배치한다. 무선 링크가 새로운 셀로 재배치된 후, UE는 우선 상행 동기화 과정을 개시하여 업링크 동기화를 구축하여야 하며, 업링크 동기화 완성 후에야 기타 서비스가 가능하다. UE가 자체 버퍼 영역 상황에 따라 Node B로 향상된 업링크 스케쥴링 자원 요청 시, 우선 방송 메시지로부터 무작위 접속 자원 정보를 취득하여야 하는바, 이 과정은 약 40ms~350ms의 시간이 필요하다.이러한 지연은 향상된 상행 서비스, 특히 현재 진행하는 VoIP(네트워크 전화), 비디오 등 실시간 서비스의 응용에 있어서는 아주 바람직하지 않은 것이다
본 발명에서 해결하고자 하는 기술 문제로는, 시간분할 동기 코드분할 다중접속 시스템의 향상된 업링크에서의 빠른 핸드오버 구현 방법으로서, 고속 상행 패킷 접속 스케쥴링 서비스에서, 셀 핸드오버 후 셀 방송 정보를 읽기 하여야 함으로 인하여 발생하는 향상된 상행 서비스 지연을 제거하고, 빠른 핸드오버를 구현하는 것이다.
상기 기술 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법을 제공하는 바, 시간분할 동기 코드분할 다중접속 시스템에 사용되며,
(a) 사용자 단말장치 UE가 셀 핸드오버 발생하여, 네트워크 측이 UE가 목표 셀에서 향상된 상행 서비스를 진행할 수 있다고 확정하면, UE로 발송하는 핸드오버 명령에 목표 셀의 무작위 접속 자원 정보를 포함하며;
(b) UE가 목표 셀로 핸드오버 된 후, 만일 향상된 상행 무선 베어러에 대응되는 버퍼 영역에 발송해야 할 데이터가 있다면, UE는 핸드오버 명령에 포함된 무작위 접속 자원 정보에 의하여, 향상된 업링크 무작위 접속을 개시하여, 기지국 Node B에 스케쥴링 자원을 요청하는 단계를 포함하여 구성된다.
진일보로, 상기 (a)단계에서, 무작위 접속 자원 정보에는 일 또는 다수 무작위 접속 물리 채널 및 향상된 업링크 무작위 접속 동기화 코드 정보가 포함된다.
진일보로, 상기 무작위 접속 자원 정보에는 또 무작위 접속 시도 회수 및 무작위 접속 타이머가 포함된다.
진일보로, 상기 (a)단계에서, 상기 핸드오버 명령은 무선 자원 제어 RRC 메시지 중의 물리 채널 재배치 요청 또는 전송 채널 재배치 요청 또는 무선 베어러 재배치 요청이다.
진일보로, 상기 셀 핸드오버는 사용자 단말장치의 향상된 업링크 서비스 셀 변경, 또는 사용자 단말장치의 서비스 셀 변경에 수반되는, 일반 상행 채널로부터 향상된 상행 채널로의 변경이다.
진일보로, 상기 무작위 접속 물리 채널 및 핸드오버 명령에 포함된 상행 동기화 코드와 빠른 물리 접속 채널은 셀 시스템 정보 중의 동일 무작위 접속 자원 배치 실례에 속한다.
진일보로, 상기 (b)단계에서, UE는 향상된 상행 무작위 접속 개시 시, 핸드오버 명령에 포함된 동기화 코드 정보 중의 향상된 업링크 무작위 접속에 대응되는 상행 동기화 코드를 사용하여 상행 동기화를 구현한다.
진일보로, 상기 (b)단계에서, Node B는 UE의 상행 동기화 코드 탐지 후, 빠른 물리 접속 채널 FPACH에서 확인 메세지를 리턴하고, UE는 상기 빠른 물리 접속 채널 수신 시의 서브 프레임 번호에 의하여, 핸드오버 명령에 포함된 무작위 접속 물리 채널 중의 하나를 선택하여, 향상된 업링크 무작위 접속을 개시한다.
진일보로, 상기 (a)단계에서, 목표 셀이 향상된 상행 서비스를 지원하고, UE가 요청한 서비스 속성이 향상된 상행 서비스가 가능하며, 목표 셀의 자원 상황이 상기 UE가 향상된 상행 서비스 진행을 수용가능 시, 네트워크 측은 UE가 목표 셀에서 향상된 상행 서비스를 진행할 수 있다고 확정한다.
진일보로, 상기 네트워크 측은 UE의 서비스 무선 네트워크 제어기 SRNC이다.
진일보로, 상기 (a)단계에서, 목표 셀 소속 기지국 Node B가 UE의 SRNC 제어에 속하지 않을 때, 상기 SRNC는 Iur 인터페이스를 통하여, 드리프트 무선 네트워크 제어기 DRNC로부터 목표 셀의 무작위 접속 자원 정보를 취득한다.
진일보로, 상기 (b)단계에서, UE가 목표 셀로 핸드오버 하는 과정에는, UE가 상기 핸드오버 명령 수신 후, 목표 셀에서 무선 링크 재구성 단계: 무선 링크 재구성에 성공 후, 네트워크 측으로 핸드오버 명령 응답 메시지를 리턴하는 단계; 가 포함된다.
본 발명에서는, 핸드오버 명령에 목표 셀의 무작위 접속 자원 정보를 포함함으로써, UE로 하여금 사전에 목표 셀의 무작위 접속 자원을 알 수 있도록 하고, UE가 목표 셀에 핸드오버 된 후, 바로 E-RUCCH 접속을 개시하여 Node B에 자원을 요청할 수 있도록 하여, UE가 셀 방송 정보를 읽고, 이로부터 무작위 접속 자원 정보를 취득하는데 소모되는 시간을 절약하여, E-DCH 링크의 핸드오버 속도를 크게 향상시킬 뿐 아니라, 핸드오버 후 향상된 업링크 무작위 접속 속도를 향상시킨다.
도1은 종래 기술에 의한 향상된(增强) 업링크 배치 및 데이터 발송 플로차트.
도2는 본 발명에 의한 Node B 지간 E-DCH 링크 핸드오버 시그널링 배치 및 데이터 발송 플로차트.
본 발명에서는 HSUPA 스케쥴링 서비스에서, E-DCH 링크 핸드오버 속도를 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 바, 사용자가 고속 상행 패킷 접속 스케쥴링 서비스를 진행하고, 아울러 E-DCH 서비스 셀 변경 발생 시, 네트워크 상위 계층이 UE에 대한 핸드오버 명령에 목표 셀의 E-RUCCH 무작위 접속 자원 관련 정보를 포함하여, UE로 하여금 핸드오버 된 후의 새 셀에서 상행 동기화 진행 후, 바로 스케쥴링 요청을 개시하도록 하여, 새 셀의 시스템 정보를 읽을 필요가 없도록 하였다.
아래, TD-SCDMA 시스템을 예로 들어 상세히 설명하도록 한다.
제1단계: 네트워크 측은 UE의 측정 정보에 의하여 UE를 위하여 셀 핸드오버 판단을 하여, UE가 목표 셀에서 향상된 상행 접속 서비스를 진행할 수 있다고 확정하면, 네트워크 측은 UE로 발송하는 핸드오버 명령에 목표 셀의 무작위 접속 자원 정보를 포함한다.
여기에서, 핸드오버 상황은 두 가지 경우를 포함하는 바, 한가지로는, UE가 CELL_DCH 상태이고, 소스 셀에서 HSUPA 서비스를 진행하고, 목표 셀에서도 HSUPA 서비스를 진행하는 것이며; 다른 한가지로는, UE가 CELL_DCH 상태이고, 소스 셀에서 일반 상행 서비스(즉, 종래의 전용 물리 채널 사용)를 진행하고, 목표 셀에서는 HSUPA 서비스를 진행하는 것이다. 전자의 상황은 E-DCH 서비스 셀이 변경되는 것이고; 후자의 상황은 서비스 셀 변경에 수반되는 채널 유형 변경이다. SRNC가 UE가 목표 셀에서 향상된 상행 서비스를 진행할 수 있다고 판단하는 근거로는, 목표 셀이 향상된 상행 서비스를 지원하는 것과, UE 현재의 서비스 속성이 향상된 상행 서비스가 가능한 것과, 목표 셀이 상기 UE가 향상된 상행 서비스의 진행을 수용가능한 것을 포함한다.
무작위 접속 자원 정보에는 주로 일 또는 다수 무작위 접속 물리 채널(E-RUCCH의 TTI가 10ms 시, 최고로 2개 무작위 접속 물리 채널이 있다), E-RUCCH 동기화 코드 정보가 포함되며; 또 일부 무작위 접속 제어 파라미터를 포함될 수 있는 바, 예를 들면, 무작위 접속 시도 회수 및 무작위 접속 타이머 등이 있다. 표 1은 무작위 접속 자원 정보의 예를 보여주고 있다. 그 중에서, PRACH Definition에는 최고로 2개 무작위 접속 채널(E-RUCCH의 TTI가 최대로 10ms이기 때문에, 최고로 2개의 PRACH 채널정의 필요)이 정의되고; E-RUCCH SYNC_UL codes bitmap에는 향상된 상행 무작위 접속 개시에 사용될 수 있는 동기화 코드 정보가 표시되며; N-RUCCH 및 T-RUCCH는 무작위 접속의 시도 회수 및 타이밍 시간을 제어하는데 사용된다.
표 1. 핸드오버 명령 중의 무작위 접속 자원 정보
정보 요소 명칭 수요 다항 유형 및 참조 설명
PRACH Definition MP 1 또는 2 최고로 2개의 무작위 접속 물리 채널 정의 가능
〉Timeslot number MP Timeslot number 10.3.6.84 타임 슬롯 번호
〉PRACH Channelisation Code MP PRACH Channelisation Code 1.28 Mcps TDD 10.3.6.51a 코드 채널
〉Midamble Shift and burst type MP Midamble Shift and burst type 10.3.6.31 중간 코드
E-RUCCH SYNC_UL codes bitmap MP Bitstring(8) E-RUCCH 동기화 코드 정보
N-RUCCH MD Integer(0…7) 무작위 접속 최고 시도 회수
T-RUCCH MD Integer(100, 200‥2000 by step of 200) 무작위 접속 타이머
네트워크 측에서 UE로 발송하는 핸드오버 명령은 이하 RNC(무선 자원 제어) 메시지 중의 하나로서, 여기에는 물리 채널 재배치 요청과, 전송 채널 재배치 요청 및 무선 베어러 재배치 요청 등이 있다. 구체적으로 어느 메시지를 선택할 것인지는 RNC의 결정에 따르며, 예를 들면, 전송 채널 배치를 변경시키지 않을 시, 우선적으로 물리 채널 재배치 요청 메시지를 선택할 수 있고; 전송 채널 배치를 개변시킬 필요 있으나, 무선 베어러 배치를 개변시키지 않을 시, 우선적으로 전송 채널 재배치 요청 메시지를 선택할 수 있으며; 무선 베어러 배치를 변경 필요 시, 우선적으로 무선 베어러 재배치 메시지를 선택할 수 있다.
목표 셀 소속 기지국 Node B가 UE의 SRNC에 속하여 제어되지 않는다면, UE의 서비스 RNC는 Iur 인터페이스를 통하여 DRNC(드리프트 RNC)로부터 목표 셀의 무작위 접속 자원 구성을 취득하고, 핸드오버 명령을 통하여 UE로 발송한다.
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 무작위 접속 자원 정보에는 1 또는 2개 무작위 접속 물리 채널의 자원 정보가 포함된다. TD-SCDMA 현재의 무작위 접속 과정에는 언제나 상행 동기화 과정이 수반된다. 3GPP는 무작위 접속 과정 디자인 시, 이에 사용되는 무작위 접속 물리 채널과 상행 동기화 과정에 사용되는 상행 동기화 코드(SYNC_UL), 빠른 물리 접속 채널(FPACH)이 대응되는 관계를 갖도록 하였으며, 이는 셀 방송 정보 중의 무작위 접속 물리 채널 시스템 정보 리스트(PRACH system information list)의 동일 구성 실례(현재, 한 셀은 최고로 16개 무작위 접속 자원 구성 실례를 지원하며, 이는 3GPP TS25.331 중의 PRACH system information list 정보 유닛을 참조할 수 있다)에 속한다.
핸드오버 명령 중의 상행 동기화 코드, FPACH 채널 구성은 상행 타이밍 사전 제어(Uplink Timing Advance Control) 정보 유닛에 포함되고, 표 2는 상행 동기화 코드 및 FPACH 채널의 핸드오버 명령에서의 구성을 보여 주며, 그 중, SYNC_UL 코드 비트맵(codes bitmap)은 UE가 사용할 수 있는 동기화 코드 정보이고, 이러한 동기화 코드 중에서 일부는 일반 무작위 접속에 사용되고, 다른 일부는 E-RUCCH 무작위 접속에 사용된다. 표 1 중의 E-RUCCH SYNC_UL 코드 비트맵에서, E-RUCCH 무작위 접속에 사용되는 동기화 코드는 SYNC_UL 코드 비트맵이고, 동기화 코드의 한서부 집합을 사용할 수 있다.
표 2. 상행 타이밍 사전 제어(Uplink Timing Advance Control)
정보 구성 요소 명칭 수요 수량 유형 및 참조 설명
…… 기타 구성 파라미터 생략
〉〉CHOICE TDD option MP
〉〉〉3.84 Mcps TDD TD-CDMA에 적용되는 구성 파라미터
……
〉〉〉1.28 Mcps TDD TD-CDMA에 적용되는 구성 파라미터
〉〉〉〉SYNC_UL codes bitmap MP Bitstring(8) 동기화 코드 구성(현재 구성)
〉〉〉〉FRACH info MP FRACH info 10.3.6.35a 빠른 물리 접속 채널의 구성(현재 구성)
…… 기타 기존 구성 생략
UE는 여러 무작위 접속 물리 채널에서 그 중의 한 채널을 선택하여 E-RUCCH 채널 발송을 진행하며, 이에 대한 선택은 3GPP 표준 TS25.224에 정의된 범용 무작위 접속 과정의 FPACH 채널 및 무작위 접속 물리 채널 지간의 관계에 의하여 구체적으로 어느 채널을 선택하여 E-RUCCH 채널에 사용할 것인지 결정한다. FPACH 채널 번호와 무작위 접속 채널 지간에는,
(SFN'mod Li)=nRACHi;
nRACHi=0,…, NRACH-1 관계를 만족시켜야 하며; 그 중에서, NRACH는 FPACH와 대응되는 무작위 접속 물리 채널 수량이고, NRACH≤Li이며; Li는 이러한 PRACH와 대응되는 전송 블럭 길이이고, E-RUCCH에 있어서 일반적으로 1 또는 2의 값을 취하며; SFN'는 사용자 단말장치가 FPACHi 상에서 확인 수신 시의 시스템 서브 프레임 번호이다.
제2단계: UE가 목표 셀로 핸드오버 된 후, 만일 향상된 상행 무선 베어러에 대응되는 버퍼 영역에 발송해야 할 데이터가 있다면, 향상된 업링크 무작위 접속을 진행하여 Node B에 자원을 요청한다.
UE는 핸드오버 명령에 포함된 무작위 접속 자원 정보에 의하여 향상된 업링크 무작위 접속을 개시한다.
UE는 핸드오버 명령 수신 후, 우선 목표 셀에서 무선 링크를 재구성하여야 한다. UE의 링크 재구성 과정에는 상행 동기화 과정이 포함되며, UE의 무선 링크 재구성 성공 후(즉, 동기화 완성 후), 네트워크 측으로 핸드오버 완성 응답을 리턴하여, 핸드오버 과정을 완성하고, UE는 목표 셀로 핸드오버 된다.
UE 무선 링크 재구성의 동기화 과정과 그 후에 진행되는 향상된 업링크 무작위 접속의 동기화 과정은 분리되어 진행될 수도 있고, 하나의 과정으로 통합될 수도 있다. "분리"란, UE가 핸드오버 명령 수신 후, 우선 일반 무작위 접속의 동기화 코드를 선택하여 상행 동기화를 개시하고, 동기화 과정 완성 후 네트워크 측으로 핸드오버 완성 응답을 리턴하며; 이어 UE는 다시 향상된 상행 무선 베어러에 대응되는 버퍼 영역에 발송해야 할 데이터가 있는지에 의하여, 향상된 업링크 무작위 접속을 개시할지 결정하여, 만일 필요하면, 다시 향상된 상행 동기화 및 무작위 접속을 개시하는 것이다. "통합"은, UE가 핸드오버 명령 수신 후, 만일 UE가 HSUPA 서비스를 원한다면, UE는 핸드오버 명령에 포함된 동기화 코드 정보에 의하여 한 E-RUCCH 무작위 접속 전용 동기화 코드를 선택하여 발송하여야 하고, Node B는 해 당 동기화 코드 탐지 후 FPACH 채널 상에서 확인 정보를 리턴하며, UE는 확인 정보 탐지 후, FPACH에 의하여 소속 시스템 서브 프레임을 확인하고, 핸드오버 명령에 포함된 일 또는 다수 무작위 접속 물리 채널(E-RUCCH의 TTI가 최고로 10ms 시, 최고로 2개의 무작위 접속 물리 채널 가능)에서 하나를 선택하여(하나의 무작위 접속 물리 채널이 존재할 때, 해당 무작위 접속 물리 채널을 선택하고; 두 개 존재 시, 그 중에서 하나의 무작위 접속 물리 채널 선택) E-RUCCH 무작위 접속을 진행한다.만일 핸드오버 명령 중의 효력 발생 시간이 UE가 즉시 향상된 업링크 무작위 접속을 개시하는 것을 수용하지 않는다면, UE는 핸드오버 명령 중의 구성 효력 발생 시간이 차기를 기다려 향상된 상행 동기화 및 무작위 접속을 개시하여야 한다.
Node B는 UE의 향상된 업링크 무작위 접속 요청 수신 후, 자체의 스케쥴링 알고리즘에 의하여 UE에 향상된 업링크 자원을 할당한다.
도 2는 동일 SRNC 하의 부동 Node B 지간 UE E-DCH 서비스 셀 변화 플로차트로서, 네트워크 측 Node B와 RNC 지간의 시그널링 흐름을 간략하게 보여주고 있다.본 예에서, SRNC의 목표 Node B의 구성은 전형적인 2단계 방식을 이용하고 있으며, 즉 우선 목표 셀에서 무선 링크를 구성하고, 다시 무선 링크 재구성 과정을 통하여 E-DCH 링크를 해당 무선 링크에 구성하는 것으로서, 이러한 구체적인 과정은 3GPP TS25.931 중의 E-DCH 핸드오버 과정을 참조할 수 있다.
201: SRNC(서비스 RNC)는 UE의 측정 정보에 의하여 셀 핸드오버를 판정하고, UE의 목표 셀에서의 HSUPA 서비스 사용을 판단한다. SRNC는 NBAP(Node B 응용 부 분) 프로토콜을 통하여 목표 Node B로 무선 링크 구성 과정을 개시하고, 새 무선 링크를 구성한다. Node B 구성에 성공한 후 응답을 리턴한다.
202: SRNC는 NBAP의 동기화 무선 링크 재구성 과정을 통하여 소스 Node B에 해당 UE와 관련되는 E-DCH 자원을 삭제할 것을 요구하며, 해당 구성의 효력 발생 시간을 구성한다. 소스 Node B 구성에 성공한 후 응답을 리턴한다.
203: SRNC는 NBAP의 동기화 무선 링크 재구성 과정을 통하여 목표 Node B에 201 단계에서 구성한 무선 링크 상에서 해당 UE를 위하여 E-DCH을 구성할 것을 요구하고, 효력 발생 시간을 구성하는바, 이 효력 발생 시간은 202 단계에서와 동일하다. Node B 구성에 성공한 후 응답을 리턴한다.
204: SRNC는 UE로 핸드오버 명령을 발송하고, 본 예에서 SRNC는 전송 채널 재구성 요청 메시지를 통하여 UE에 목표 셀의 자원을 구성한다. 기존 구성 정보 외(표2 내용 포함), 또 목표 셀의 무작위 접속 자원 정보를 포함하며, 무작위 접속 자원 정보에는 표1의 내용이 포함된다.
205: UE가 전송 채널 재구성 요청 메시지를 수신하고, 목표 셀에서 상행 동기화를 개시하며, 링크를 재구성한다. 만일 효력 발생 시간이 수용하고, UE가 향상된 업링크 버퍼 영역에 발송해야 할 데이터가 있다고 판단하면, UE는 직접 E-RUCCH 무작위 접속과 대응되는 동기화 코드를 선택하여 상행 동기화를 개시하거나; UE는 또 우선 일반 상행 동기화를 개시하고, 링크 재구성 완성 및 효력 발생 시간이 차기를 기다려, 다시 E-RUCCH 무작위 접속의 상행 동기화를 개시할 수 있다.
206: Node B는 UE의 동기화 코드 탐지 후, FPACH 채널에서 확인 메시지를 리 턴한다.
이하 207 및 208 단계는 규정된 시간 순서가 없으며, 209 단계가 208 단계 후에 실행되고, 210, 211 및 212 단계가 207 단계 후에 실행된다.
207: UE가 향상된 업링크 무작위 접속을 개시하고, 206 단계 중의 FPACH 리턴 시의 시스템 서브 프레임 번호에 의하여 무작위 접속 채널을 선택하여, E-RUCCH를 발송한다.
208: UE는 RNC로 전송 채널 재구성 응답 메시지를 리턴한다.
209: SRNC는 소스 Node B에 통지하여 해당 UE의 무선 링크를 삭제한다.
210: Node B는 E-AGCH 채널을 통하여 UE로 그랜트 정보를 발송한다.
211: UE는 E-AGCH 수신 후, 프로토콜에 규정된 타이밍 시간 nE - AGCH 후, 그랜트 된 E-PUCH 상에서 데이터를 발송하며 만일 UE 버퍼 영역에 아직 전송해야 할 데이터가 있다면, 보조 스케쥴링 정보도 이와 함께 발송된다.
212: Node B는 E-PUCH 채널 상의 데이터를 디코딩하고, E-HICH 채널 상에서 ACK/NACK 정보를 리턴한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 고안은 상술한 실시 예만 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
본 발명에서는, 핸드오버 명령에 목표 셀의 무작위 접속 자원 정보를 포함함으로써, UE로 하여금 사전에 목표 셀의 무작위 접속 자원을 알 수 있도록 하고, UE 링크가 새 셀에 핸드오버 된 후, 바로 E-RUCCH 접속을 개시하여 Node B에 자원을 요청할 수 있도록 하여, UE가 셀 방송 정보를 읽기 하고, 이로부터 무작위 접속 자원 정보를 취득하는데 소모되는 시간을 절약하여, E-DCH 링크의 핸드오버 속도를 크게 향상시킬 뿐 아니라, 핸드오버 후 향상된 업링크 무작위 접속 속도를 향상시킨다.

Claims (12)

  1. 시간분할 동기 코드분할 다중접속 시스템에 사용되며,
    (a) 사용자 단말장치 UE가 셀 핸드오버 발생하여, 네트워크 측이 UE가 목표 셀에서 향상된 상행 서비스를 진행할 수 있다고 확정하면, UE로 발송하는 핸드오버 명령에 목표 셀의 무작위 접속 자원 정보를 포함하며;
    (b) UE가 목표 셀로 핸드오버 된 후, 만일 향상된 상행 무선 베어러에 대응되는 버퍼 영역에 발송해야 할 데이터가 있다면, UE는 핸드오버 명령에 포함된 무작위 접속 자원 정보에 의하여, 향상된 업링크 무작위 접속을 개시하여, 기지국 Node B에 스케쥴링 자원을 요청하는; 단계를 포함하여 구성되는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (a)단계에서, 무작위 접속 자원 정보에는 일 또는 다수 무작위 접속 물리 채널 및 향상된 업링크 무작위 접속 동기화 코드 정보가 포함되는 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 무작위 접속 자원 정보에는 또 무작위 접속 시도 회수 및 무작위 접속 타이머가 포함되는 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 (a)단계에서, 상기 핸드오버 명령은 무선 자원 제어 RRC 메시지 중의 물리 채널 재배치 요청 또는 전송 채널 재배치 요청 또는 무선 베어러 재배치 요청인 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 셀 핸드오버는 사용자 단말장치의 향상된 업링크 서비스 셀 변경, 또는 사용자 단말장치의 서비스 셀 변경에 수반되는 일반 상행 채널로부터 향상된 상행 채널로의 변경인 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 무작위 접속 물리 채널 및 핸드오버 명령에 포함된 상행 동기화 코드와 빠른 물리 접속 채널은 셀 시스템 정보 중의 동일 무작위 접속 자원 배치 실례에 속하는 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 (b)단계에서, UE는 향상된 상행 무작위 접속 개시 시, 핸드오버 명령에 포함된 동기화 코드 정보 중의 향상된 업링크 무작위 접속에 대응되는 상행 동기화 코드를 사용하여 상행 동기화를 구현하는 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 (b)단계에서, Node B는 UE의 상행 동기화 코드 탐지 후, 빠른 물리 접속 채널 FPACH에서 확인 메세지를 리턴하고, UE는 상기 빠른 물리 접속 채널 수신 시의 서브 프레임 번호에 의하여, 핸드오버 명령에 포함된 무작위 접속 물리 채널 중의 하나를 선택하여, 향상된 업링크 무작위 접속을 개시하는 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 (a)단계에서, 목표 셀이 향상된 상행 서비스를 지원하고, UE가 요청한 서비스 속성이 향상된 상행 서비스가 가능하며, 목표 셀의 자원 상황이 상기 UE가 향상된 상행 서비스의 진행 수용 가능 시, 네트워크 측은 UE가 목표 셀에서 향상된 상행 서비스를 진행할 수 있다고 확정하는 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 네트워크 측은 UE의 서비스 무선 네트워크 제어기 SRNC인 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 (a)단계에서, 목표 셀 소속 기지국 Node B가 UE의 SRNC 제어에 속하지 않을 때, 상기 SRNC는 Iur 인터페이스를 통하여, 드리프트 무선 네트워크 제어기 DRNC로부터 목표 셀의 무작위 접속 자원 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 (b)단계에서, UE가 목표 셀로 핸드오버 하는 과정에는, UE가 상기 핸드오버 명령 수신 후, 목표 셀에서 무선 링크 재구성 단계: 무선 링크 재구성에 성공 후, 네트워크 측으로 핸드오버 명령 응답 메시지를 리턴하는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 향상된 업링크에서 빠른 핸드오버 구현하는 방법.
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