KR20100103620A

KR20100103620A - 고속 이동 무선 장치의 네트워크 개시 선제적 핸드오버 절차

Info

Publication number: KR20100103620A
Application number: KR1020107016020A
Authority: KR
Inventors: 라비 엠. 아다트라오; 토미 창; 프래모드 카남; 아푸브 마투르; 로버트 에스. 니키데스
Original assignee: 모토로라 인코포레이티드
Priority date: 2007-12-19
Filing date: 2008-11-24
Publication date: 2010-09-27
Also published as: CN101904200A; JP2011505757A; KR101134274B1; WO2009085477A1; EP2235986A1; JP5217040B2; US8509776B2; CN101904200B; EP2235986A4; EP2235986B1; US20090163206A1

Abstract

방법, 정보 처리 시스템, 및 무선 통신 시스템은 무선 장치를 이용하여 핸드오버 스캐닝 절차를 개시한다. 본 방법은 무선 장치(108)에 의해 전송된 제1 신호 강도 측정치를 모니터하는 단계(606)를 포함한다. 국부적으로 측정된 상기 무선 장치(108)와 연관된 제2 신호 강도 측정치가 모니터된다(606). 본 방법은 또한 상기 제1 신호 강도 및 상기 제2 신호 강도 측정치를 모니터하는 것에 응답하여, 스캔 이벤트 트리거가 검출되었는지를 판단하는 단계를 포함한다(608). 스캔 이벤트 트리거가 검출된 것에 응답하여, 스캔 개시 메시지가 상기 무선 장치(108)에 전송된다(614). 상기 스캔 개시 메시지는 상기 무선 장치(108)에게 핸드오버 스캐닝 절차를 수행하도록 신호한다.

Description

고속 이동 무선 장치의 네트워크 개시 선제적 핸드오버 절차{NETWORK INITIATED PROACTIVE HANDOVER PROCEDURE FOR FAST MOVING WIRELESS DEVICES}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 분야에 관한 것으로, 특히 무선 통신 네트워크 내 무선 장치들의 핸드오버 절차에 관한 것이다.

각종 무선 통신 네트워크, 이를 테면, IEEE 802.16 표준을 이용하는 무선통신 네트워크는 무선 장치가 셀을 식별하는 스캐닝 절차를 개시하게 한다. 무선 장치는 핸드오버 절차를 그와 함께 개시하기 위한 잠재적인 셀을 식별한다. 무선 장치로 하여금 스캐닝을 개시하게 하는 현재의 네트워크에서, 한가지 문제점은 장치가 기지국에 스캔 요청을 개시하기 위해서 캐리어 대 간섭 플러스 잡음비(Carrier-to-Interference-plus-Noise-Ratio: "CINR"), 수신 신호 강도 표시자(Received Signal Strength Indicator: "RSSI"), 및 왕복 지연(Round Trip Delay: "RTD")이 대응하는 SCAN 임계치(들) 이하일 때까지 대기해야 한다는 것이다. 이것은 완전히 이동성인 무선 장치가 성공적으로 핸드오버하기 위한 기지국과 더 이상 동행하지 않을 수 있기 때문에 문제이다. 예를 들어, 기지국에 스캔 요청을 전송하는데 필요한 범위의 대역폭을 요청할 때 20-50 프레임이 부가적으로 필요할 수 있다. 많은 경우들에서, 이 시간 프레임은 너무 커서 완전히 이동성인 무선 장치가 호를 유지할 수 없다.

그러므로, 전술한 바와 같이 종래 기술이 안고 있는 문제점들을 극복할 필요가 있다.

간략하게 설명해서, 본 발명에 따르면, 무선 장치에서 핸드오버 스캐닝 절차를 개시하기 위한 방법, 정보 처리 시스템, 및 무선 통신 시스템이 개시된다. 본 방법은 무선 장치에 의해 전송된 제1 신호 강도 측정치를 모니터하는 단계를 포함한다. 국부적으로 측정된 무선 장치와 연관된 제2 신호 강도 측정치가 모니터된다. 또한, 본 방법은, 상기 제1 신호 강도 및 상기 제2 신호 강도 측정치를 모니터하는 것에 응답하여, 스캔 이벤트 트리거가 검출되었는지 판단하는 단계를 포함한다. 스캔 이벤트 트리거가 검출됨에 따라 스캔 개시 메시지가 상기 무선 장치에 전송된다. 상기 스캔 개시 메시지는 상기 무선 장치에게 핸드오버 스캐닝 절차를 수행하도록 신호한다.

또 다른 실시예에서, 정보 처리 시스템은 무선 장치에서 핸드오버 스캐닝 절차를 개시한다. 상기 정보 처리 시스템은 네트워크 어댑터 하드웨어 및 메모리에 통신으로 결합된 프로세서를 포함하는 처리 유닛을 포함한다. 상기 처리 유닛은 무선 장치에 의해 전송된 제1 신호 강도 측정치를 모니터하도록 구성된다. 국부적으로 측정된 무선 장치와 연관된 제2 신호 강도 측정치가 모니터된다. 상기 처리 유닛은 또한 상기 제1 신호 강도 및 상기 제2 신호 강도 측정치를 모니터하는 것에 응답하여 스캔 이벤트 트리거가 검출되었는지를 판단하도록 구성된다. 스캔 이벤트 트리거가 검출됨에 따라 스캔 개시 메시지가 상기 무선 장치에 전송된다. 상기 스캔 개시 메시지는 상기 무선 장치에게 핸드오버 스캐닝 절차를 수행하도록 신호한다.

또 다른 실시예에서, 무선 통신 시스템이 개시된다. 상기 무선 통신 시스템은 다수의 기지국들과 다수의 무선 장치들을 포함한다. 각각의 무선 장치는 다수의 기지국들 중 적어도 하나의 기지국에 통신으로 결합된다. 상기 무선 통신 시스템은 또한 상기 다수의 기지국들 중 적어도 하나의 기지국에 통신으로 결합된 적어도 하나의 정보 처리 시스템을 포함한다. 상기 정보 처리 시스템은 네트워크 어댑터 하드웨어 및 메모리에 통신으로 결합된 프로세서를 포함하는 처리 유닛을 포함한다. 상기 처리 유닛은 무선 장치에 의해 전송된 제1 신호 강도 측정치를 모니터하도록 구성된다. 국부적으로 측정된 무선 장치와 연관된 제2 신호 강도 측정치가 모니터된다. 상기 처리 유닛은 또한 상기 제1 신호 강도 및 상기 제2 신호 강도 측정치를 모니터하는 것에 응답하여 스캔 이벤트 트리거가 검출되었는지를 판단하도록 구성된다. 스캔 이벤트 트리거가 검출됨에 따라 스캔 개시 메시지가 상기 무선 장치에 전송된다. 상기 스캔 개시 메시지는 상기 무선 장치에게 핸드오버 스캐닝 절차를 수행하도록 신호한다.

본 발명의 전술한 실시예들의 장점은 기지국이 무선 장치에서 핸드오버 스캐닝 절차를 개시시킬 수 있다는 것이다. 기지국은 요구받지않은 스캔 메시지를 무선 장치들에게 송신하여 이들 무선 장치들이 약한 신호를 검출함에 따라서 스캔 요청을 송신하지 않고도 스캐닝 절차를 개시하게 할 수 있다. 본 발명의 적어도 일 실시예의 또 다른 장점은 기지국에 의한 선제적 스캔 개시(proactive scan initiation)로 인해 전체 핸드오버 지연(handover latency)이 줄어든다는 것이다. 이것은 전체 이동 무선 장치들의 호 단절율(call-drop rates)을 줄일 수 있다.

동일한 참조부호가 개별 도면들 전체에서 동일하거나 기능적으로 유사한 구성요소를 지칭하고, 또한 다음의 상세한 설명과 함께 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면들은 본 발명에 따라서 다양한 실시예들을 상세히 예시하고 또한 여러 원리 및 장점을 모두 설명하는데 도움이 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 2는 무선 장치에 의해 개시된 통상의 핸드오버 스캐닝 절차를 예시하는 상태 전이도(transactional diagram)이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에 의해 무선 장치에서 개시된 핸드오버 스캐닝 절차를 예시하는 상태 전이도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 상세한 도면을 예시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이트 제어기(site controller)의 상세한 도면을 예시하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서 무선 장치에서 핸드오버 스캐닝 절차를 개시하는 기지국의 프로세스를 예시하는 동작 흐름도이다.

필요에 따라, 본 발명의 상세한 실시예들이 본 명세서에 개시되지만, 개시된 실시예들은 단지 각종 형태로 구체화될 수 있는 본 발명의 예일 뿐이다. 그러므로, 본 명세서에 개시된 특정한 구조적이고 기능적인 상세 내용은 제한하는 것으로 해석되지 않고, 사실적이고 어떤 적절하게 상세한 구조 내에서 본 발명을 다양하게 활용하고자 본 기술 분야의 당업자를 가르치기 위한 청구범위의 근거 및 대표적인 기준으로서만 해석될 뿐이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어와 구문은 제한하려는 것이 아니고, 그 보다는 본 발명을 이해할 수 있게 설명하기 위함이다.

본 명세서에서 사용된 "하나" 또는 "하나의" 라는 용어는 하나 또는 하나 이상으로서 규정된다. 본 명세서에서 사용된 다수의(plurality) 라는 용어는 둘 또는 둘 이상으로서 규정된다. 본 명세서에서 사용된 또 다른(another) 이라는 용어는 적어도 두 번째 또는 그 이상의 것으로서 규정된다. 본 명세서에서 사용된 포함하는(including) 및/또는 갖는(having) 이라는 용어는 포함하는(comprising) (즉, 개방형 언어)로서 규정된다. 본 명세서에서 사용된 "결합된(coupled)" 이라는 용어는 비록 반드시 직접은 아니고 또한 반드시 기계적은 아닐지라도 연결된 것으로서 규정된다.

"무선 통신 장치" 이라는 용어는 신호를 무선으로 수신할 수 있으며, 선택사양으로 신호를 무선으로 전송할 수 있으며, 또한 무선 통신 시스템에서 동작할 수 있는 상이한 많은 형태의 장치들을 폭넓게 망라하고자 한다. 예를 들면, 어떤 제한도 하지 않고, 무선 통신 장치는 셀룰러 전화기, 이동 전화기, 스마트폰, 양방향 무선 장치(radio), 양방향 페이저, 무선 메시징 장치, 랩탑/컴퓨터, 차량용 게이트웨이(automotive gateway), 및 가정용 게이트웨이(residential gateway) 중 어떤 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

무선 통신 시스템( Wireless Communication System )

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1은 무선 통신 시스템(100)의 일예를 예시한다. 도 1은 그 중에서도 특히 회선 서비스 네트워크(104) 및/또는 패킷 데이터 네트워크(106)와 같은 하나 이상의 접속 네트워크를 포함하는 무선 통신 네트워크(102)를 도시한다. 일 실시예에서, 패킷 데이터 네트워크(106)는 전통적인 회선 서비스 네트워크보다 훨씬 높은 전송 속도로 데이터 접속을 제공하는 IP 또는 SIP 기반 커넥티브티 네트워크(connectivity network)이다. 패킷 데이터 네트워크(106)는 진화된 데이터 전용(Evolution Data Only: "EV-DO") 네트워크, 일반 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service: "GPRS") 네트워크, 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications System: "UMTS") 네트워크, 802.11 네트워크, 802.16 (WiMax) 네트워크, 이더넷 커넥티브티(Ethernet connectivity), 또는 다이얼-업 모뎀 커넥티브티(dial-up modem connectivity) 등을 포함할 수 있다. 회선 서비스 네트워크(104)는 특히 음성 서비스를 무선 장치(102)에 제공한다. 회선 서비스 네트워크(104) 및 패킷 데이터 네트워크(106)와 같은 접속 네트워크들은 부가적인 컴포넌트들(도시되지 않음), 이를 테면, 제어기, 전송/상호연결 연동기기, 네트워크 관리 모듈, 및 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자들에게 공지되었을 다른 네트워크 컴포넌트들도 또한 포함한다는 것을 주목하여야 한다.

네트워크(104, 106)에서 이용된 하나 이상의 통신 표준은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: "CDMA"), 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: "TDMA"), 이동 통신 세계화 시스템(Global System for Mobile Communications: "GSM"), 일반 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service: "GPRS"), 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access: "FDMA"), IEEE 802.16 표준 패밀리(family of standards), 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: "OFDM"), 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: "OFDMA"), 무선 랜(Wireless LAN: "WLAN"), 또는 와이맥스(WiMax) 등을 포함할 수 있다. 적용가능한 다른 통신 표준은 테트라(TErrestrial TRunked Radio: "TETRA")를 포함하는 공공 안전 통신 네트워크(Public Safety Communication Networks) 용도로 사용된 표준을 포함한다. 각각의 접속 네트워크(104, 106)는 별개의 무선 서비스 제공자에 의해 소유되고 운영될 수 있다. 이와 달리, 둘 이상의 네트워크(104, 106)는 동일한 무선 서비스 제공자에 의해 소유되고 운영될 수 있다.

무선 통신 시스템(100)은 단일 모드 장치 또는 다중 모드 장치일 수 있는 몇 개의 무선 장치들(108)이라도 지원한다. 다중 모드 장치는 가지각색의 기술에 따라 다중 접속 네트워크를 통해 통신할 수 있다. 예를 들어, 다중 모드 장치는 푸시-투-토크(Push-To-Talk: "PTT"), 푸시-투-토크 오버 셀룰러(Push-To-Talk Over Cellular: "PoC"), 멀티미디어 메시징, 웹 브라우징, VoIP, 및 멀티미디어 스트리밍과 같은 각종 서비스를 이용하여 접속 네트워크(104, 106)를 통해 통신할 수 있다. 일 실시예에서, 무선 장치(108)는 스캔 모듈(110)을 포함하며, 이에 대해서는 아래에서 더 상세히 설명된다.

무선 시스템(100)은 또한 사이트 제어기(114)에 통신으로 결합된 하나 이상의 기지국(112)을 포함한다. 일 실시예에서, 각각의 사이트 제어기(114)는 스캔 개시 모듈(124)을 포함하는 무선 장치 매니저(116)를 포함하며, 이들 모두 아래에서 상세히 설명된다. 또한 장치 프로파일(118)은 사이트 제어기(114) 내에 포함된다. 일 실시예에서, 장치 프로파일(118)은 AAA (인증(Authentication), 승인(Authorization), 및 과금(Accounting)) 정보, 이동성(mobility) 정보, 및 다른 관련 정보를 포함할 수 있다. WiMAX와 관련하여, 상이한 이동성 프로파일은, 예를 들어, 고정/노매딕(이동성 지원하지 않음), 휴대용(Portable), 간편(Simple), 완전(Full)(0-120kph를 범위로하는 상이한 차량 속도로 이동성 지원)을 포함할 수 있다. 사이트 제어기(114)는 홈위치 등록기(Home Location Register), 또는 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server) 등과 같은 레지스터(도시되지 않음)로부터 장치 프로파일(118)을 검색할 수 있다. 이동성 정보는, 예를 들어, 무선 장치가 휴대용이고, 간편한 이동성을 가지며, 완전히 이동성이라는 것을 나타낼 수 있다.

무선 통신 시스템(100)은 게이트웨이(122)를 통해 무선 통신 네트워크(102)에 통신으로 결합된 중앙 서버와 같은 하나 이상의 정보 처리 시스템(120)을 또한 포함한다. 정보 처리 시스템(들)(120)은 무선 네트워크(102)를 통해 통신하는 모든 무선 장치들(108)의 정보를 유지하고 처리한다. 부가적으로, 각각의 정보 처리 시스템(120)은 무선 통신 장치들(108)을 무선 통신 네트워크(102)를 통해 광역 네트워크(126), 근거리 통신 네트워크(128) 및 공중 교환 전화 네트워크(130)에 통신으로 결합한다. 이들 네트워크들은 각기 (이것으로 제한되지 않지만) 멀티미디어 텍스트 메시지와 같은 데이터를 무선 장치(108)에 전송하는 기능을 갖는다.

일 실시예에서, 사이트 제어기(114)의 무선 장치 매니저(116)는 그의 스캔 개시 모듈(124)을 경유하여 무선 장치(108)에서 스캐닝 절차를 개시할 수 있다. 예를 들어, 스캔 개시 모듈(124)은 무선 장치(108)에 전송된 스캔 메시지를 발생할 수 있다. 이러한 스캔 메시지는 무선 장치(108)에게 핸드오버 스캐닝 절차를 개시하도록 지시한다. 스캔 메시지는 각종 이벤트에 따라 무선 장치(108)에 전송될 수 있다. 일 실시예에서, 무선 장치 매니저(116)는 무선 장치(108)가 기지국(112)에 등록되었음을 검출한다. 소정 시간 간격 이후, 스캔 개시 모듈(124)은 스캔 메시지를 무선 장치(108)에 전송한다. 본 실시예에서, 스캔 메시지는 무선 장치(108)에 전송되어 무선 장치가 "최선의" 기지국에 등록되었는지를 판단하기 위한 핸드오버 스캔 절차를 개시하도록 한다. 다시 말해서, 또 다른 기지국이 현재의 기지국보다 우수한 통신 환경(예를 들어, 더 큰 대역폭, 더 적은 간섭, 및/또는 다른 통신의 장점)을 제공할 수 있는지를 판단하기 위해 무선 장치(108)에서 스캐닝이 개시된다.

또 다른 실시예에서, 스캔 메시지를 무선 장치(108)에 전송할 때를 결정하기 위해 캐리어 대 간섭 잡음비(carrier to interference-noise ratio: "CINR") 및 수신 신호 강도 표시자(received signal strength indicator: "RSSI")가 사용된다. IEEE 802.16 표준에서, 수신 신호의 측정된 전력을 나타내는 RSSI, 및 부가적 백색 가우스 잡음(white Gaussian noise: "AWGN") 및 다른 원치않는 간섭 둘 다를 포함하는 원하는 신호전력 대 잡음 전력의 비율을 나타내는 캐리어 대 간섭 잡음비인 CINR 중에서 하나의 측정치가 선택된다. 이들 측정치는 전형적으로 무선 간섭 자원 관리를 위해 다시 기지국(112)에 전송된다.

본 실시예에서, 무선 장치 매니저(116)는 무선 장치(108)에 의해 전송된 다운링크에 관한 CINR 및 업링크에 관한 RSSI/CINR을 모니터하여 무선 장치에 의한 스캐닝(즉, 스캔 메시지의 전송)을 선제적으로 개시할 때를 결정한다. 일 실시예에서, 무선 장치 매니저(116)는 하나 이상의 스캐닝 임계치에 반하는 CINR 및 RSSI 정보를 모니터한다. CINR 및 RSSI 값들이 주어진 임계값보다 적거나 같아지는 것과 같은 스캔 트리거 이벤트가 검출될 때, 스캔 개시 모듈(124)은 무선 장치(108)에 전송된 스캔 메시지를 발생한다. 일 실시예에서, 스캔 이벤트 트리거는 캐리어대 간섭 잡음비, 수신 신호 강도 표시, 및 왕복 지연과 같은 측정된 채널 조건에 기반한다.

스캔 이벤트 트리거의 몇 가지 예는 CINR에 기반한, TxAA, MIMO 채널 조건 피드백, 선택된 MCS의 채널 사운딩(CINR based, Channel Sounding for TxAA, MIMO channel condition feedback, selected MCS) 이다. 무선 장치의 스캔 모듈(110)은 무선 장치(108)로부터 스캔 메시지를 수신하고 핸드오버 스캐닝 절차를 수행한다. 스캔을 개시하기 위해 CINR 및 RSSI가 어떻게 사용되는 지에 관한 한가지 예는 다음과 같다. 기지국은 데이터 스케쥴링 목적을 위해 무선 장치에 의해 보고된 채널 측정치들 및 또한 장치 프로파일(118)을 사용한다. 이러한 채널 측정치들은 RSSI 및/또는 CINR에 기반한 측정치들일 수 있다. 기지국(112)은 또한 가입자국 또는 무선 장치에 의해 제공된 하나 이상의 피드백 메트릭스(feedback metrics) 및 구성 파라미터에 기반한 스캔 이벤트 트리거에 응답하여 스캔을 개시할 수 있다.

상이한 스캐닝 임계치들은 각각의 장치 프로파일들(118)에서 식별된 무선 장치들의 이동성 역량에 기반하여 무선 장치(108)와 연관될 수 있다. 예를 들어, "휴대용"으로 규정된 이동 역량을 갖는 무선 장치는 "완전히 이동가능한(fully mobile)"으로서 규정된 이동성 역량을 갖는 장치의 임계치와 다른 스캐닝 임계치와 연관될 수 있다. 일 실시예에서, 무선 장치 매니저(116)는 스캐닝 임계치를 장치의 이동성 역량에 기반한 스캔 메시지(108)와 함께 무선 장치(108)에 전송한다. 본 실시예에서, 무선 장치(108)는 그의 스캔 모듈(110)을 통해, 기지국(112)으로부터 수신한 스캔 메시지 및 스캔 임계치에 기반하여 핸드오버 스캐닝 절차를 시작한다.

전술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 기지국(112)은 무선 장치(108)에서 핸드오버 스캐닝 절차를 개시시킬 수 있다. 기지국(112)은 요구받지않은 스캔 메시지를 무선 장치(108)에 전송할 수 있고, 이로 인해 장치(108)는 약한 신호의 검출에 응답하여 스캔 요청을 보내지 않고 스캐닝 절차를 시작한다. 이것은 본 발명 이전에는 이용가능하지 않은 장점이다. 본 발명의 다양한 실시예들의 또 다른 장점은 기지국(112)에 의한 선제적 스캔 개시로 인해 전체 핸드오버 지연이 줄어든다는 것이다. 이것은 전체 이동 무선 장치(108)의 호 단절율을 줄여준다.

무선 장치에 의해 개시된 통상의 스캐닝을 예시하는 타이밍도( Timing Diagram Illustrating Conventional Scanning Initiated By A Wireless Device )

도 2는 무선 장치에 의해 개시된 통상의 핸드오버 스캐닝 절차를 예시하는 타이밍도이다. 시간 T₀에서, 무선 장치는 스캐닝 임계치가 충족되었다고 판단하고 SCN-REQ 메시지를 기지국에 전송한다. 시간 T₁에서, 무선 장치와 기지국 사이에서 경쟁 기반 대역폭 요청 절차(contention based bandwidth request procedure)가 수행된다. 경쟁 기반 대역폭 요청 절차는 단일 채널에 대해 UL 자원을 요청하기 위해 경쟁하는 다수 가입자들을 수반한다. 이것은 전용의 대역폭 할당과 비교하여 시간을 소모하는 절차이다. 시간 T₂에서, 기지국은 UL(업링크) MAP UL 할당을 무선 장치에 전송한다. 시간 T₃에서, 무선 장치는 MOB_SCN-REQ(스캔 요청)을 기지국에 전송함으로써 응답한다. 기지국은 무선 장치로부터 스캔 요청을 수신하고 시간 T₄에서 MOB_SCN-RSP(스캔 개시 메시지)를 무선 장치에 전송한다.

시간 T₅에서, 무선 장치는 핸드오버 스캐닝을 수행한다. 시간 T₆에서, 무선 장치는 MOB_SCN-REP/MOB_MSHO-REQ 를 전송한다. MOB_SCN-REP는 무선 장치가 채널 측정치를 기지국에 제공하기 위해 사용하는 모바일 스캔 리포트(Mobile Scan Report)이다. 다시 말해서, 무선 장치는 무선 장치가 핸드오버를 원하는 셀을 검출했고 그래서 핸드오버 요청을 그의 현재 기지국에 전송한다. 기지국은 MOB_BSHO-RSP를 무선 장치에 전송함으로써 응답한다. MOB_BSHO-RSP는 무선 장치에게 요청된 셀로 핸드오버를 허용한다는 것을 나타내는 기지국의 핸드오버 응답이다.

이러한 스캐닝 절차는 많은 장점을 갖는다. 예를 들어, WiMax 시스템에서 핸드오버 제어 메시지를 위해 150ms의 핸드오버 지연이 존재한다. 이것은 호 단절율을 40% 내지 60% 까지 증가시킬 수 있다. 만일 무선 장치가 스캐닝을 개시한다면 스캐닝은 150ms 까지 걸릴 수 있다. 만일 50ms의 백홀 지연이 존재하면, 스캐닝 지연으로 인해 호 실패는 40% 내지 60% 만큼 증가한다. 통상의 시스템은 무선 장치에 의해 개시된 스캐닝을 수용하기 위해 보통 스캔 임계치 지연을 설정한다. 이로 인해 무선 장치는 항상 스캐닝하고 있기 때문에 QOS를 절충하게 된다.

기지국 장치에 의해 개시된 선제적 스캐닝을 예시하는 타이밍도( Timing Diagram Illustrating Pro - Active Scanning Initiated By A Base Station Device )

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라서 기지국(112)에 의해 무선 장치(108)에서 개시되는 선제적 스캐닝을 도시하는 타이밍도이다. 시간 T₀에서, 기지국(112)은 무선 장치(108)로부터 수신한 다운링크의 채널 조건 및 업링크에서 측정한 채널 조건을 분석하여 무선 장치(108)에서 스캐닝을 개시할 때를 결정한다. 만일 CINR 기반 또는 TxAA의 채널 사운딩과 같은 스캔 이벤트 트리거가 충족되면, 시간 T₁에서 사이트 제어기(114)의 무선 장치 매니저(116)는 MOB_SCN-RSP(스캔 응답 메시지)를 무선 장치(108)에 전송한다.

무선 장치(108)는 스캔 응답 메시지를 수신한 다음 시간 T₂에서 핸드오버 스캐닝 절차를 수행한다. 핸드오버 스캐닝 절차를 완료한 후, 시간 T₃에서, 무선 장치는 MOB-SCN-REP/MOB_MSHO-REQ(핸드오버 요청)를 그의 현재 기지국(112)에 전송한다. 시간 T₄에서, 기지국(112)은 MOB_BSHO-RSP(기지국 핸드오버 응답)으로 답변한다. 본 예에 따르면, 기지국 핸드오버 응답은 요청된 셀로 핸드오버를 허용할지를 무선 장치(108)에게 표시하는 것이다. 알 수 있는 바와 같이, 기지국은 무선 장치에서 핸드오버 스캐닝 절차를 개시시킬 수 있으며, 이것은 본 발명의 실시예의 장점이다. 기지국(112)은 요구받지않은 스캔 메시지를 무선 장치(108)에 전송할 수 있으며, 이로써 무선 장치(108)는 약한 신호를 검출함에 응답하여 스캔 요청을 전송하지 않고도 스캐닝 절차를 시작하게 된다. 기지국에 의한 이러한 선제적 스캔 개시는 전체 핸드오버 지연 및 호 단절율을 줄여준다.

무선 장치( Wireless Device )

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 무선 장치(108)의 상세한 도면을 예시하는 블록도이다. 독자는 무선 통신 장치에 익숙하다고 가정한다. 본 설명을 간략히 하기 위하여, 본 발명과 관련한 무선 통신 장치의 부분만이 설명된다. 무선 장치(108)는 무선 통신 신호의 전송과 수신을 제어하는 장치 제어기/프로세서(402)의 제어하에 동작한다. 수신 모드에서, 장치 제어기(402)는 송신/수신 스위치(406)를 통해 안테나(404)를 수신기(408)에 전기적으로 결합한다. 수신기(408)는 수신된 신호를 디코드하고 이들 디코드된 신호를 장치 제어기(402)에 제공한다.

송신 모드에서, 장치 제어기(402)는 송신/수신 스위치(406)를 통해 안테나(404)를 송신기(410)에 전기적으로 결합한다. 일 실시예에서, 수신기(408) 및 송신기(410)는 상이한 무선 인터페이스 형태를 제공하는 각종 접속 네트워크를 통해 수신/송신하기 위한 듀얼 모드 수신기 및 듀얼 모드 송신기임을 주목하여야 한다. 또 다른 실시예에서, 각 형태의 무선 인터페이스마다 별개의 수신기 및 송신기가 사용된다.

장치 제어기(402)는 메모리(412)에 저장된 명령어에 따라 송신기 및 수신기를 동작시킨다. 이들 명령어들은, 예를 들어, 이웃 셀 측정-스케쥴링 알고리즘을 포함한다. 일 실시예에서, 메모리(412)는 스캔 모듈(110)을 포함한다. 무선 장치(108)는, 예를 들어, 무선 장치(108)에서 실행 대기하는 애플리케이션(도시되지 않음)을 저장하는 비휘발성 저장 메모리(414)를 또한 포함한다.

정보 처리 시스템( Information Processing System )

도 5는 정보 처리 시스템(514), 이를 테면 사이트 제어기(114)에 포함된 정보 처리 시스템의 더욱 상세한 도면을 예시하는 블록도이다. 정보 처리 시스템(514)은 본 발명의 실시예를 구현하기 위해 적응된 적합하게 구성된 처리 시스템을 기반으로 한다. 예를 들어, 개인용 컴퓨터, 워크스테이션, 또는 다른 그러한 컴퓨터 시스템이 사용될 수 있다. 정보 처리 시스템(514)은 컴퓨터(502)를 포함한다. 컴퓨터(502)는 메인 메모리(506)에 연결된 프로세서(504), 대용량 저장 인터페이스(508), 맨-머신 인터페이스(510), 및 네트워크 어댑터 하드웨어(512)를 갖는다. 시스템 버스(520)는 이들 시스템 컴포넌트들을 상호 연결한다.

메인 메모리(506)는 적어도 무선 장치 매니저(116)를 포함한다. 장치 매니저(116)는 전술한 바와 같이 스캔 개시 모듈(124)을 포함할 수 있다. 메모리(506)는 전술한 바와 같이 장치 프로파일(118)을 또한 포함할 수 있다. 비록 메인 메모리(506)에 동시에 상주하는 것으로 예시되었을지라도, 메인 메모리(506)의 각 컴포넌트들은 언제나 또는 동시에라도 메인 메모리(506)에 완전히 상주할 필요가 없음은 명백하다. 이들 컴포넌트들 중 하나 이상은 하드웨어로서 구현될 수 있다.

비록 하나의 CPU(504)만이 컴퓨터(502)에서 예시되어 있을지라도, 다중 CPU들을 갖는 컴퓨터 시스템이 마찬가지로 효과적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은 CPU(504)로부터 프로세싱을 오프로드(off-load)하기 위해 사용된 별개의 완전 프로그램된 마이크로프로세서들을 각기 포함하는 인터페이스들을 더 포함한다. 맨-머신 인터페이스(510)는 기술자, 관리자, 및 사용자들이 정보 처리 시스템(514)에 직접 연결하게 해준다.

네트워크 어댑터 하드웨어(512)는 무선 통신 네트워크(102), 인터넷과 같은 공중 네트워크, 및/또는 또 다른 네트워크와의 인터페이스를 제공하는데 사용된다. 본 발명의 다양한 실시예들은 오늘날 아날로그 및/또는 디지털 기술을 포함하는 모든 데이터 통신 접속을 대상으로 또는 미래의 네트워킹 메커니즘을 매개로 하여 동작하도록 구성될 수 있다. 비록 본 발명의 실시예들이 완전히 기능적인 컴퓨터 시스템의 문맥에서 기술될지라도, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자는 다양한 실시예들이 플로피 디스크, 예를 들어, CD/DVD, 또는 다른 형태의 기록가능한 매체를 매개로 한 또는 어떤 형태의 전자 전송 메커니즘을 매개로 한 프로그램 제품으로서 배포될 수 있다.

무선 장치에서 핸드오버 스캐닝 절차를 개시하는 프로세스( Process Of Initiating A Handover Scanning Procedure On A Wireless Device )

도 6은 무선 장치(108)에서 핸드오버 스캐닝 절차를 개시시키는 기지국의 프로세스를 예시하는 동작 흐름도이다. 도 6의 동작 흐름도는 단계(602)에서 시작하여 바로 단계(604)로 진행한다. 단계(604)에서, 무선 장치 매니저(116)는 무선 장치(108)가 무선 네트워크(102)에 등록되었다고 판단한다. 단계(606)에서, 무선 장치 매니저(116)는 무선 장치(108)에 의해 전송된 CINR 정보(제1 신호 강도 측정치) 및 사이트 제어기(114)에 의해 측정된 RSSI/CINR 정보(제2 신호 강도 측정치)를 모니터한다.

단계(608)에서, 무선 장치 매니저(116)는 스캔 이벤트 트리거가 검출되었는지를 판단한다. 예를 들어, 무선 장치 매니저(116)는 측정된 신호 강도 정보가 주어진 임계값보다 작거나 같은지를 판단한다. 일 예로, 무선 장치 매니저는 무선 장치(108)에 의해 전송된 제1 신호 강도 측정치가 국부적으로 측정된 제2 신호 강도 측정치보다 작거나 같은지를 판단할 수 있다. 만일 이러한 판단의 결과가 부정이면, 무선 장치 매니저(116)는 스캔 이벤트 트리거의 모니터하기를 계속한다. 만일 이러한 판단의 결과가 긍정이면, 단계(610)에서, 무선 장치 매니저(116)는 스캔 이벤트 트리거가 검출되었다고 판단하고 그에 따라서 무선 장치(108)의 이동성 역량을 판단한다. 단계(612)에서, 장치의 판단된 이동성 역량에 기반하여 스캔 임계치가 무선 장치(108)와 연관된다. 단계(614)에서, 사이트 제어기(114)는 기지국(112)을 통해 스캔 응답 메시지를 무선 장치(108)에 전송한다. 스캔 응답 메시지는 스캔 임계치 및 그 임계치에 근거하여 무선 장치(108)를 핸드오버 스캐닝 절차를 시작시키는 스캔 이벤트 트리거를 포함할 수 있다. 그런 다음 단계(616)에서 제어 흐름은 종료한다.

제한없는 예들( Non - Limiting Examples )

비록 본 발명의 특정 실시예들이 개시되었을지라도, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자들은 본 발명의 정신과 범주를 일탈함이 없이 특정 실시예들의 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범주는 특정 실시예들로 제한되지 않으며, 첨부의 청구범위가 본 발명의 범주 내에 속하는 어떤 그리고 모든 그러한 애플리케이션, 변형예, 및 실시예를 망라하고자 한다.

Claims

무선 장치에서 핸드오버 스캐닝 절차를 개시하기 위한 방법으로서,
무선 장치에 의해 전송된 제1 신호 강도 측정치를 모니터하는 단계;
국부적으로 측정되는, 상기 무선 장치와 연관된 제2 신호 강도 측정치를 모니터하는 단계;
상기 제1 신호 강도 및 상기 제2 신호 강도 측정치를 모니터한 것에 응답하여, 스캔 이벤트 트리거가 검출되었는지를 판단하는 단계; 및
스캔 이벤트 트리거가 검출된 것에 응답하여, 상기 무선 장치에게 핸드오버 스캐닝 절차를 수행하도록 신호하는 스캔 개시 메시지를 상기 무선 장치에 전송하는 단계
를 포함하는 핸드오버 스캐닝 절차를 개시하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 무선 장치의 이동성 역량(mobility capability)을 판단하는 단계;
상기 판단된 이동성 역량에 응답하여 스캔 임계치를 상기 무선 장치와 연관시키는 단계; 및
상기 스캔 임계치를 상기 스캔 개시 메시지와 함께 상기 무선 장치에 전송하는 단계
를 더 포함하며,
상기 스캔 임계치는, 상기 스캔 임계치가 충족되었을 때 상기 무선 장치에게 핸드오버 스캐닝 절차를 개시할 것을 표시하는, 핸드오버 스캐닝 절차를 개시하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 신호 강도 측정치는 다운링크 전송 경로에 관해 상기 무선 장치로부터 수신되며, 상기 제2 신호 강도 측정치는 업링크 전송 경로에 근거하여 국부적으로 측정되는, 핸드오버 스캐닝 절차를 개시하기 위한 방법.
무선 장치에서 핸드오버 스캐닝 절차를 개시시킬 수 있는 정보 처리 시스템으로서,
네트워크 어댑터 하드웨어; 및
메모리와 통신으로 결합된 프로세서를 포함하는 처리 유닛
을 포함하며,
상기 처리 유닛은,
무선 장치에 의해 전송된 제1 신호 강도 측정치를 모니터하고;
국부적으로 측정되는, 상기 무선 장치와 연관된 제2 신호 강도 측정치를 모니터하고;
상기 제1 신호 강도 및 상기 제2 신호 강도 측정치를 모니터한 것에 응답하여, 스캔 이벤트 트리거가 검출되었는지를 판단하며;
스캔 이벤트 트리거가 검출된 것에 응답하여, 상기 무선 장치에게 핸드오버 스캐닝 절차를 수행하도록 신호하는 스캔 개시 메시지를 상기 네트워크 어댑터 하드웨어를 통해 상기 무선 장치에 전송하도록
구성된 정보 처리 시스템.
제4항에 있어서, 상기 처리 유닛은 또한,
상기 무선 장치의 이동성 역량을 판단하고;
상기 판단된 이동성 역량에 응답하여 스캔 임계치를 상기 무선 장치와 연관시키며;
상기 스캔 임계치를 상기 스캔 개시 메시지와 함께 상기 무선 장치에 전송하도록
구성되며,
상기 스캔 임계치는, 상기 스캔 임계치가 충족되었을 때 상기 무선 장치에게 핸드오버 스캐닝 절차를 개시할 것을 표시하는 정보 처리 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제1 신호 강도 측정치가 국부적으로 측정된 상기 제2 신호 강도 측정치와 같거나 작음에 응답하여, 상기 무선 장치 매니저는 스캔 이벤트 트리거가 검출되었다고 판단하는 정보 처리 시스템.
제4항에 있어서, 상기 제1 신호 강도 측정치는 다운링크 전송 경로에 관해 상기 무선 장치로부터 수신되며, 상기 제2 신호 강도 측정치는 업링크 전송 경로에 근거하여 국부적으로 측정되는 정보 처리 시스템.
무선 통신 시스템으로서,
다수의 기지국들;
다수의 무선 장치들 - 각 무선 장치는 상기 다수의 기지국들 중 적어도 하나의 기지국에 통신으로 결합되어 있음 -; 및
상기 다수의 기지국들 중 적어도 하나의 기지국에 통신으로 결합된 적어도 하나의 정보 처리 시스템
을 포함하며,
상기 정보 처리 시스템은,
네트워크 어댑터 하드웨어; 및
메모리와 통신으로 결합된 프로세서를 포함하는 처리 유닛
을 포함하며,
상기 처리 유닛은,
무선 장치에 의해 전송된 제1 신호 강도 측정치를 모니터하고;
국부적으로 측정되는, 상기 무선 장치와 연관된 제2 신호 강도 측정치를 모니터하고;
상기 제1 신호 강도 및 상기 제2 신호 강도 측정치를 모니터하는 것에 응답하여, 스캔 이벤트 트리거가 검출되었는지를 판단하며;
스캔 이벤트 트리거가 검출된 것에 응답하여, 상기 무선 장치에게 핸드오버 스캐닝 절차를 수행하도록 신호하는 스캔 개시 메시지를 상기 무선 장치에 전송하도록
구성된 무선 통신 시스템.
제7항에 있어서, 상기 처리 유닛은 또한,
상기 무선 장치의 이동성 역량을 판단하고;
상기 판단된 이동성 역량에 응답하여 스캔 임계치를 상기 무선 장치와 연관시키며;
상기 스캔 임계치를 상기 스캔 개시 메시지와 함께 상기 무선 장치에 전송하도록
구성되며,
상기 스캔 임계치는, 상기 스캔 임계치가 충족되었을 때 상기 무선 장치에게 핸드오버 스캐닝 절차를 개시할 것을 표시하는 무선 통신 시스템.
제8항에 있어서, 상기 제1 신호 강도 측정치는 다운링크 전송 경로에 관해 상기 무선 장치로부터 수신되며, 상기 제2 신호 강도 측정치는 업링크 전송 경로에 근거하여 국부적으로 측정되는 무선 통신 시스템.