KR20130094835A - 무선 기지국, 중계 기지국, 이동 단말, 이동 통신 시스템, 및 동작 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
단시간에 부하 분산을 달성하기 위해, 이동 통신 시스템은 이동 단말 (505), 무선 기지국 (503), 및 무선 기지국 (503) 과 이동 단말 (505) 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국 (504) 을 포함한다. 그러한 구성을 갖는 이동 통신 시스템에서, 무선 기지국 (503) 은 무선 기지국에 대한 부하가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 종속 중계 기지국 (504) 을 인접 무선 기지국 (503) 에 핸드오버하는 제어 수단을 포함한다. 제어 수단은 바람직하게는 중계 기지국 (504) 의 핸드오버 시에 인접 기지국 (503) 이 중계 기지국 (504) 을 받아들일 수 있는지 여부를 확인하도록 구성된다.
Description
본 발명은 무선 기지국, 중계 기지국, 이동 단말, 이동 통신 시스템, 및 동작 제어 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에 관한 것이다.
무선 액세스 방법들로서, LTE (Long Term Evolution) 는 업링크 SC-FDMA (Single Carrier - Frequency Division Multiple Access) 및 다운링크 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 를 채용한다.
OFDMA 는 주파수들의 직교성을 이용하여 복수의 반송파들 (부반송파들) 이 다중화되는 디지털 변복조 방식이다. 이에 따라, OFDMA 는 페이딩 및 다중경로 간섭에 매우 내성이 있다고 한다. SC-FDMA 의 특징들은 OFDMA 의 특징들과 유사하다. SC-FDMA 는 반송파들이 사용자들에게 연속적으로 할당된다는 점에서 OFDMA 와 상이하다. 따라서, OFDMA 와 비교하여, SC-FDMA 에서는 업링크 전력 효율성에서의 개선이 기대된다. LTE 에서 제공되는 업링크 무선 자원들은 주파수 컴포넌트 및 시간 컴포넌트로 분할된다. 분할된 무선 자원들은 사용자들에게 할당된다.
본 발명에 관련된 LTE 네트워크 구성이 도 1 을 참조하여 설명될 것이다. 도 1 이 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 LTE 네트워크 구성을 도시하고 있으나, 이는 본 발명에 관련된 LTE 네트워크 구성과 유사하다. 따라서, 본 발명에 관련된 LTE 네트워크 구성은 도 1 을 참조하여 설명될 것이다.
도 1 을 참조하면, MME (Mobility Management Entity) (501) 는 각각의 무선 기지국 (eNB (evolved Node B)) (503) 으로/으로부터 S1-MME 링크를 통해 제어 신호들을 송/수신하는 기능을 갖는다. S-GW (Serving-Gateway) (502) 는 각각의 무선 기지국 (503) 으로/으로부터 S1-U 링크를 통해 사용자 데이터를 송/수신하는 기능을 갖는다. 무선 기지국들 (503) 은 X2 링크를 통해 접속된다.
무선 기지국 (503) 은 중계 기지국 (504) 을 수용할 수 있다. 3GPP Rel-10 은 중계 기지국 (504) 을 규정한다. 중계 기지국 (504) 은 Un 링크를 통해 무선 기지국 (503) 에 접속됨으로써, 셀을 구성한다. 중계 기지국 (504) 을 수용하는 무선 기지국 (503) 은 "DeNB (Doner eNB)" 로 불린다. DeNB 의 역할을 하는 무선 기지국 (503) 은 코어 네트워크 (MME (501) 및 S-GW (502)) 와 중계 기지국 (504) 간에 데이터를 전송하는 기능을 갖는다. 코어 네트워크와 중계 기지국 (504) 간에 전송되는 데이터는 S11 링크를 통해 코어 네트워크와 무선 기지국 (503) 간에 송신된다. 무선 기지국 (503) 및 중계 기지국 (504) 은 이동 단말 (505) 로/로부터 데이터를 송/수신하는 기능을 갖는다.
상술된 바와 같은 네트워크 구성을 갖는 이동 통신 시스템에서 부하 분산을 구현하기 위해서는, 무선 기지국 (503) 이 인접 무선 기지국 (503) 의 부하 상황을 알 필요가 있다. 그를 위한 방법으로서, 비특허 문헌 1 은 인접 무선 기지국 (503) 이 X2 를 통해 각각의 셀들의 부하 상황을 보고하는 방법을 규정한다. 구체적으로, 자원 상황 요청 (Resource Status Request) 에 의해 부하에 대한 보고가 요청되고, 자원 상황 응답 (Resource Status Response) 에 의해 응답이 전송된다. 각각의 무선 기지국 (503) 은 자원 상황 업데이트 (Resource Status Update) 를 이용하여 PRB (Physical Resource Block) 의 이용률, HW 에 대한 부하, 백홀 링크에 대한 부하, 및 전체 무선 기지국 (503) 에 대한 부하에 관한 정보를 송/수신할 수 있다.
LTE 에서의 핸드오버는 이동 단말 (505) 에서 비롯되는 수신 품질 측정 보고를 트리거로 이용하여 실행된다. 동일한 주파수에서의 보고의 종류들에는 이벤트 A1 내지 이벤트 A5 가 있다. 그것들 중에서, 본 발명에서의 보고로서 이벤트 A4 가 이용되는 것으로 상정된다. 이벤트 A4 의 보고는 이동 단말 (505) 에 의해 측정되는 인접 셀의 수신 품질이 임계치를 초과하는 경우 송신된다. 비특허 문헌 2 에 따르면, 다음의 조건들이 만족되는 경우 이벤트 A4 가 송신된다.
Mn+Ofn+Ocn-Hys > Thresh
Mn:: 인접 셀의 신호 수신 강도
Ofn: 이용되는 주파수 대역에 관련된 오프셋
Ocn: 인접 셀에 관련된 오프셋
Hys: 히스테리시스 (hysteresis)
Thresh: 이벤트 A4 에 대한 임계치
무선 기지국 (503) 과 이동 단말 (505) 간의 핸드오버 절차가 하기에서 설명될 것이다. 도 9 는 X2 링크를 이용하는 경우에서의 핸드오버 절차를 도시하는 순서 차트이다. 도 9 를 참조하면, 이동 단말 (505) 은 서빙 셀 및 목적지 셀의 수신 품질들을 측정하여, 그것들을 무선 기지국 (503-1) 에 보고한다 (단계 601). 보고를 수신한 무선 기지국 (503-1) 은 목적지 무선 기지국 (503-2) 에 핸드오버 요청을 송신한다 (단계 602). 목적지 무선 기지국 (503-2) 은 호 수락 제어를 수행하여, 무선 기지국 (503-1) 에 제어의 결과를 통지한다 (단계 603).
무선 기지국 (503-1) 은 이동 단말 (505) 에 핸드오버를 실행할 것을 요청한다 (단계 604). 무선 기지국 (503-1) 은 목적지 무선 기지국 (503-2) 에 패킷의 순서 번호를 통지한다 (단계 605). 이는 패킷들의 송신 시에 분실 또는 중복이 발생하는 것을 방지한다. 이동 단말 (505) 은 목적지 무선 기지국 (503-2) 에 핸드오버의 완료를 통지한다 (단계 606).
목적지 무선 기지국 (503-2) 은 MME (501) 에 경로 전환을 수행할 것을 요청한다 (단계 607). MME (501) 는 경로 전환을 수행하고, 목적지 무선 기지국 (503-2) 에 통지를 전송한다 (단계 608). 목적지 무선 기지국 (503-2) 은 핸드오버를 완료한 이동 단말 (505) 에 대한 정보를 삭제할 것을 무선 기지국 (503-1) 에 요청한다 (단계 609).
도 10 은 S1 링크를 이용하는 경우에서의 핸드오버 절차를 도시하는 순서 차트이다. 도 10 을 참조하면, 이동 단말 (505) 은 서빙 셀 및 목적지 셀의 수신 품질들을 측정하여, 그것들을 무선 기지국 (503-1) 에 보고한다 (단계 701). 보고를 수신한 무선 기지국 (503-1) 은 MME (501) 에 핸드오버 요청을 송신한다 (단계 702). MME (501) 는 목적지 무선 기지국 (503-2) 에 핸드오버 요청을 송신한다 (단계 703).
목적지 무선 기지국 (503-2) 은 호 수락 제어를 수행하여, MME (501) 에 제어의 결과를 통지한다 (단계 704). MME (501) 는 그 결과를 무선 기지국 (503-1) 에 통지한다 (단계 705). 무선 기지국 (503-1) 은 핸드오버를 실행할 것을 이동 단말 (505) 에 요청한다 (단계 706). 무선 기지국 (503-1) 은 패킷의 순서 번호를 MME (501) 에 통지한다 (단계 707). 이는 패킷들의 송신 시에 분실 또는 중복이 발생하는 것을 방지한다.
MME (501) 는 패킷의 순서 번호를 목적지 무선 기지국 (503-2) 에 통지한다 (단계 708). 이동 단말 (505) 은 핸드오버의 완료를 목적지 무선 기지국 (503-2) 에 통지한다 (단계 709). 목적지 무선 기지국 (503-2) 은 핸드오버의 완료를 MME (501) 에 통지한다 (단계 710). MME (501) 는 핸드오버를 완료한 이동 단말 (505) 에 대한 정보를 삭제할 것을 무선 기지국 (503-1) 에 요청한다 (단계 711).
부하에 따라 네트워크 구성을 수정하는 방법들 중 하나의 방법이 특허 문헌 1 에 개시된다.
[비특허 문헌 1] 3GPP TS 36.423 V10.0.0
[비특허 문헌 2] 3GPP TS 36.331 V9.3.0
본 발명에 관련된 상술된 LTE 네트워크 구성에서, 중계 기지국은 오직 특정 무선 기지국에만 접속한다. 중계 기지국이 무선 기지국에 접속하기 위해서는 백홀 링크 (Un) 를 위한 자원들이 필요하다. 복수의 중계 기지국들과 접속된 무선 기지국에서는, 무선 기지국에 직접 접속되는 이동 단말들의 수가 증가되는 경우 무선 자원들이 고갈된다.
이 때, 일정 양의 무선 자원들이 인접 셀에 남아 있는 경우, 셀들 간의 부하 분산을 구현함으로써 무선 자원들이 효율적으로 이용될 수 있다. 무선 기지국이 각각의 이동 단말로 하여금 핸드오버를 실행하도록 하는 경우, 무선 링크 (Uu) 를 통한 메시지 처리가 증가되어 부하 분산을 구현하는데 시간이 오래 걸린다는 그러한 문제들이 있다.
특허 문헌 1 은 부하에 따라 네트워크 구성을 수정하는 방법들의 예를 개시하나, 그 제어 하에 중계 기지국을 수용하는 무선 기지국에 대한 부하가 증가하는 경우에서의 동작들은 개시하지 않음에 주의한다.
상술된 문제들을 해결하고 단시간 내에 부하 분산을 달성할 수 있는 무선 기지국, 중계 기지국, 이동 단말, 이동 통신 시스템, 및 동작 제어 방법을 제공하는 것이 본 발명의 바람직한 목표이다.
본 발명의 제 1 예시적인 양태에 따른 무선 기지국은 이동 통신 시스템에서의 무선 기지국이다. 이러한 무선 기지국은 무선 기지국에 대한 부하가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 종속 중계 기지국을 인접 무선 기지국으로 핸드오버하는 제어 수단을 포함한다. 중계 기지국은 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계한다.
본 발명의 제 2 예시적인 양태에 따른 동작 제어 방법은 이동 통신 시스템에서 무선 기지국의 동작들을 제어하는 방법이다. 이러한 방법은 무선 기지국에 대한 부하가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 종속 중계 기지국을 인접 무선 기지국으로 핸드오버하는 단계를 포함한다. 중계 기지국은 무선 기지국과 이동국 간의 무선 통신을 중계한다.
본 발명의 제 3 예시적인 양태에 따른 중계 기지국은 이동 통신 시스템에서 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국이다. 이러한 중계 기지국은, 무선 기지국에 대한 부하가 그 무선 기지국에서의 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 그 무선 기지국에서 인접 무선 기지국으로 중계 기지국을 핸드오버하기 위해 그 무선 기지국으로부터 송신되는 핸드오버 실행 요청을 수신하고, 인접 무선 기지국으로 핸드오버를 실행하는 제어 수단을 포함한다.
본 발명의 제 4 예시적인 양태에 따른 동작 제어 방법은 이동 통신 시스템에서 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국의 동작들을 제어하는 방법이다. 이러한 방법은 무선 기지국에서의 부하가 그 무선 기지국에서의 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 그 무선 기지국에서 인접 무선 기지국으로 중계 기지국을 핸드오버하기 위해 그 무선 기지국으로부터 송신되는 핸드오버 실행 요청을 수신하여, 인접 무선 기지국으로의 핸드오버를 실행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 5 예시적인 양태에 따른 이동 단말은 이동 단말, 무선 기지국, 및 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 이동 단말이다. 이러한 이동 단말은, 무선 기지국에 대한 부하가 그 무선 기지국에서의 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 그 무선 기지국에서 인접 무선 기지국으로 중계 기지국을 핸드오버하기 위해, 그 무선 기지국으로부터 송신되는 핸드오버 실행 요청을 수신한 중계 기지국의 인접 무선 기지국으로의 핸드오버 중에, 통신의 일시적 중단의 발생을 나타내는 통지 및 재접속 개시 시간에 대한 정보를 중계 기지국으로부터 수신하고, RRC 접속된 상태를 유지하면서 재접속 개시 시간에 중계 기지국에 접속 요청을 행하는 제어 수단을 포함한다.
본 발명의 제 6 예시적인 양태에 따른 동작 제어 방법은 이동 단말, 무선 기지국, 및 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 이동 단말의 동작들을 제어하는 방법이다. 이러한 방법은, 무선 기지국에 대한 부하가 그 무선 기지국에서의 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 그 무선 기지국에서 인접 무선 기지국으로 중계 기지국을 핸드오버하기 위해, 그 무선 기지국으로부터 송신되는 핸드오버 실행 요청을 수신한 중계 기지국의 인접 무선 기지국으로의 핸드오버 중에, 통신의 일시적 중단의 발생을 나타내는 통지 및 재접속 개시 시간에 대한 정보를 중계 기지국으로부터 수신하는 단계; 및, RRC 접속된 상태를 유지하면서 재접속 개시 시간에 중계 기지국으로 접속 요청을 행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 7 예시적인 양태에 따른 이동 통신 시스템은 이동 단말; 무선 기지국; 및 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함한다. 무선 기지국은 무선 기지국에 대한 부하가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 인접 무선 기지국으로 종속 중계 기지국을 핸드오버하는 제어 수단을 포함한다.
본 발명의 제 8 예시적인 양태에 따른 부하 분산 방법은 이동 단말, 무선 기지국, 및 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에 대한 부하를 분산하는 방법이다. 이러한 방법은 무선 기지국에 대한 부하가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 그 무선 기지국에 종속된 중계 기지국을 인접 무선 기지국으로 핸드오버하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 단시간에 부하 분산을 달성하는 유리한 효과를 제공하는 것이 가능하다.
도 1 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 LTE 네트워크 구성을 도시하는 다이어그램이며;
도 2 는 도 1 에 도시된 무선 기지국의 구성을 도시하는 다이어그램이며;
도 3 은 도 1 에 도시된 중계 기지국의 구성을 도시하는 다이어그램이며;
도 4 는 도 1 에 도시된 이동 단말의 구성을 도시하는 다이어그램이며;
도 5 는 도 1 에 도시된 중계 기지국을 수용하는 무선 기지국이 인접 무선 기지국으로부터 부하 정보를 수집하는 절차를 도시하는 순서 차트이며;
도 6 은 도 1 에 도시된 중계 기지국을 수용하는 무선 기지국에서 핸드오버 목적지 후보를 결정하는 동작을 도시하는 플로우차트이며;
도 7 은 도 1 에 도시된 중계 기지국을 수용하는 무선 기지국에서 핸드오버 목적지 결정 시의 부하 상황을 도시하는 다이어그램이며;
도 8 은 도 1 에 도시된 중계 기지국에 대한 핸드오버 절차를 도시하는 순서 차트이며;
도 9 는 X2 링크를 이용하는 경우에서의 핸드오버 절차를 도시하는 순서 차트이고;
도 10 은 S1 링크를 이용하는 경우에서의 핸드오버 절차를 도시하는 순서 차트이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 무선 기지국의 구성을 도시하는 다이어그램이며;
도 3 은 도 1 에 도시된 중계 기지국의 구성을 도시하는 다이어그램이며;
도 4 는 도 1 에 도시된 이동 단말의 구성을 도시하는 다이어그램이며;
도 5 는 도 1 에 도시된 중계 기지국을 수용하는 무선 기지국이 인접 무선 기지국으로부터 부하 정보를 수집하는 절차를 도시하는 순서 차트이며;
도 6 은 도 1 에 도시된 중계 기지국을 수용하는 무선 기지국에서 핸드오버 목적지 후보를 결정하는 동작을 도시하는 플로우차트이며;
도 7 은 도 1 에 도시된 중계 기지국을 수용하는 무선 기지국에서 핸드오버 목적지 결정 시의 부하 상황을 도시하는 다이어그램이며;
도 8 은 도 1 에 도시된 중계 기지국에 대한 핸드오버 절차를 도시하는 순서 차트이며;
도 9 는 X2 링크를 이용하는 경우에서의 핸드오버 절차를 도시하는 순서 차트이고;
도 10 은 S1 링크를 이용하는 경우에서의 핸드오버 절차를 도시하는 순서 차트이다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시형태들이 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 먼저, 이러한 예시적인 실시형태에 따른 이동 통신 시스템의 개요가 설명될 것이다. 이러한 예시적인 실시형태에 따른 이동 통신 시스템은 이동 단말, 무선 기지국, 및 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함한다. 무선 기지국은 그 무선 기지국에 대한 부하 (load) 가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 종속 (subordinate) 중계 기지국을 인접 무선 기지국으로 핸드오버하는 제어 수단을 포함한다.
일반적으로, 중계 기지국은 무선 기지국에 의해 형성된 셀의 단 (end) 에서 전파들이 퍼지기 어려운 영역에 서비스들을 제공하기 위해 설치된다. 이에 따라, 중계 기지국과 중계 기지국에 접속되는 무선 기지국 간의 거리는 많은 경우들에서 중계 기지국과 인접 무선 기지국 간의 거리와 대체로 동일하다. 이는 중계 기지국이 인접 무선 기지국으로부터 전파들을 수신하는 것을 허용한다. 따라서, 중계 기지국을 수용하는 무선 기지국에 대한 부하가 증가하는 경우, 무선 기지국은 종속 중계 기지국을 인접 무선 기지국으로 핸드오버함으로써, 단시간에 부하 분산을 달성한다.
도 1 은 이러한 예시적인 실시형태에 따른 LTE 네트워크 구성을 도시한다. 도 2 는 이러한 예시적인 실시형태에 따른 도 1 에 도시된 무선 기지국 (503) 의 구성을 도시한다. 도 2 를 참조하면, 무선 통신부 (22) 는 안테나 (21) 를 통해 이동 단말 (505) 및 중계 기지국 (504) 과 통신한다. 통신부 (23) 는 코어 네트워크 (MME (501) 및 S-GW (502)) 및 인접 무선 기지국 (503) 과 통신한다. 부하 측정부 (24) 는 그 무선 기지국의 부하를 측정한다.
핸드오버 목적지 결정부 (25) 는 인접 무선 기지국 (503) 에 대한 부하 정보 및 후술될 DeNB 플래그에 기초하여 핸드오버 목적지 무선 기지국을 결정한다. 핸드오버 실행 결정부 (26) 는 중계 기지국 (504) 에서의 핸드오버 목적지 무선 기지국의 수신 품질에 관련된 측정 보고에 기초하여 중계 기지국 (504) 의 핸드오버를 실행할 것을 결정한다. 제어부 (27) 는 메모리 (28) 에 저장된 프로그램에 따라 상술된 각 부의 동작을 제어한다.
도 3 은 이러한 예시적인 실시형태에 따른 도 1 에 도시된 중계 기지국 (504) 의 구성을 도시하는 다이어그램이다. 도 3 을 참조하면, 무선 통신부 (32) 는 안테나 (31) 를 통해 이동 단말 (505) 및 무선 기지국 (503) 과 통신한다. 수신 품질 측정부 (33) 는 무선 기지국 (503) 으로부터의 수신 신호 품질을 측정한다. 핸드오버 처리부 (34) 는 중계 기지국을 수용하는 무선 기지국 (503) 으로부터의 지시들에 따라 그 중계 기지국에 대한 핸드오버 처리를 수행한다. 제어부 (35) 는 메모리 (36) 에 저장된 프로그램에 따라 상술된 각 부의 동작을 제어한다.
도 4 는 이러한 예시적인 실시형태에 따른 도 1 에 도시된 이동 단말 (505) 의 구성을 도시하는 다이어그램이다. 도 4 를 참조하면, 무선 통신부 (42) 는 안테나 (41) 를 통해 중계 기지국 (504) 및 무선 기지국 (503) 과 통신한다. 재접속 제어부 (43) 는 이동 단말을 수용하는 중계 기지국 (504) 의 핸드오버 중에 중계 기지국 (504) 으로부터 통지되는 재접속 개시 시간에 중계 기지국 (504) 에 재접속한다. 제어부 (44) 는 메모리 (45) 에 저장된 프로그램에 따라 상술된 각 부의 동작을 제어한다.
도 1 내지 도 4 에 도시된 디바이스들은 상술된 기능들 이외에 다수의 기능들을 갖는다. 그러나, 이러한 기능들은 당업자들에게 공지되어 있고 본 발명과는 직접적으로 관련되지 않기 때문에, 그 상세한 설명은 생략된다.
도 5 는 중계 기지국 (504) 을 수용하는 무선 기지국 (503-1) 이 인접 무선 기지국 (503-i) 으로부터 부하 정보를 수집하는 절차를 도시하는 순서 차트이다. 무선 기지국 (503-1) 은 X2 메시지들을 이용하여 인접 무선 기지국 (503-i) 에 대한 부하를 인식한다. 도 5 를 참조하면, 중계 기지국 (504) 을 수용하는 무선 기지국 (503-1) 은 인접 무선 기지국 (503-i) 에 부하를 보고할 것을 요청한다 (단계 101).
인접 무선 기지국 (503-i) 은 중계 기지국 (504) 을 받아들일지 아닐지 여부를 나타내는 플래그, 즉, 무선 기지국 (503-i) 이 DeNB (Doner eNB) 로 역할할 수 있는지 여부를 나타내는 DeNB 플래그를 포함하는 응답을 전송한다 (단계 102). 이는 왜냐하면, 중계 기지국 (504) 과 코어 네트워크 간에 데이터를 전송할 필요가 있기 때문에, DeNB 가 프록시 기능을 가질 것이 요구되기 때문이다. 이러한 기능을 구비하고 있지 않는 무선 기지국 (503) 이 존재할 가능성이 있다. 인접 무선 기지국 (503-i) 은 부하 보고를 수행한다 (단계 103).
도 6 은 중계 기지국 (504) 을 수용하는 무선 기지국 (503) 에서 핸드오버 목적지 후보를 결정하는 동작을 도시하는 플로우차트이다. 도 6 을 참조하면, 중계 기지국 (504) 을 수용하는 무선 기지국 (소스 무선 기지국) (503) 은 종속 셀의 부하 상황을 주기적으로 확인한다 (단계 201). 소스 무선 기지국 (503) 에 종속된 셀에 대한 부하가 임계치 "a" 이상인 경우, 소스 무선 기지국 (503) 은 인접 무선 기지국 (503) 에 부하를 보고할 것을 요청한다 (단계 202 및 단계 203).
소스 무선 기지국 (503) 은 종속 셀에 대한 부하에서 인접 셀에 대한 부하를 감산함으로써 획득된 차이가 임계치 "b" 보다 큰지 여부를 확인한다. 또한, 소스 무선 기지국 (503) 은 무선 기지국이 DeNB 로 역할할 수 있는지 여부를 나타내고 인접 무선 기지국 (503) 으로부터 보고되는 DeNB 플래그가 턴 온인지 (turned on) 여부를 확인하고, 그 인접 셀을 중계 기지국 (504) 을 위한 핸드오버 목적지 후보로 결정한다 (단계 204 및 단계 205).
도 7 은 핸드오버 목적지 결정 시의 부하 상황을 도시하는 다이어그램이다. 도 7 을 참조하여, 중계 기지국 (504) 을 수용하는 무선 기지국 (소스 무선 기지국) (503) 에서 핸드오버 목적지를 결정하는 동작이 설명될 것이다. 소스 무선 기지국 (503) 에 대한 부하가 임계치 "a" 이상인 상태가 시간 T 이상 동안 계속되는 경우, 소스 무선 기지국 (503) 은 종속 셀에 대한 부하에서 각 인접 셀에 대한 부하를 감산함으로써 획득된 차이가 임계치 "b" 보다 큰 인접 셀들 중에서 최대 차이 및 턴 온된 DeNB 플래그를 갖는 인접 셀을 핸드오버 목적지로 결정한다.
도 8 은 도 1 에 도시된 이동 통신 시스템에서 중계 기지국 (504) 에 대한 핸드오버 절차를 도시하는 순서 차트이다. 도 8 을 참조하면, 중계 기지국 (504) 을 수용하는 무선 기지국 (소스 무선 기지국) (503-1) 은, 측정 시간을 단축하기 위해, 상술된 바와 같이 결정되는 핸드오버 목적지인 무선 기지국 (503-2) 에 종속된 셀에 대해 종속 중계 기지국 (504) 에 지시하여, 지정된 셀의 수신 품질을 측정할 것을 중계 기지국 (504) 에 요청한다 (단계 401).
지정된 셀의 수신 품질의 측정의 결과, 셀의 수신 품질이 임계치 "c" 이상인 경우, 소스 무선 기지국 (503-1) 은 셀을 제어하는 목적지 무선 기지국 (503-2) 에 핸드오버 요청을 송신한다 (단계 402 내지 단계 404). 단계 402 에서의 측정 보고는 상술된 이벤트 A4 에 대응한다는 것에 주의한다. 핸드오버 요청을 수신한 목적지 무선 기지국 (503-2) 은 수락 제어를 수행하여 소스 무선 기지국 (503-1) 에 응답을 전송한다 (단계 405 및 단계 406). 응답을 수신한 소스 무선 기지국 (503-1) 은 중계 기지국 (504) 에 핸드오버 실행 요청을 송신한다 (단계 407).
핸드오버 실행 요청을 수신한 중계 기지국 (504) 은 종속 이동 단말 (505) 에 통신의 일시적 중단의 발생을 통지한다 (단계 408). 중계 기지국 (504) 은, 이 통지에, 재접속 개시 시간에 대한 정보를 포함시킨다. 중계 기지국 (504) 은, 각각의 이동 단말들 (505) 로부터의 접속 요청들의 동시 발생을 방지하기 위해, 각각의 이동 단말들 (505) 에 대해 상이한 재접속 개시 시간들을 설정하도록 통지를 수행한다. 중계 기지국 (504) 은 핸드오버 실행 요청에 의해 통지된 셀에 접속해, 핸드오버의 완료를 통지한다 (단계 409).
통신 중단의 발생이 통지된 이동 단말 (505) 은 통신을 일시 중지한다. 통지된 재접속 개시 시간에, 이동 단말 (505) 은 중계 기지국 (504) 에 접속 요청을 송신해 재접속을 시도한다. 통신의 중단 중에도, 이동 단말 (505) 은 기지국과의 무선 링크가 수립되어 있는 RRC (Radio Resource Control) 접속된 상태를 유지한다. 재접속 개시 시간은 중계 기지국 (504) 이 핸드오버를 완료하는데 요구되는 시간보다 길게 설정된다.
상술된 바와 같이, 이러한 예시적인 실시형태에서, 중계 기지국 (504) 을 수용하는 무선 기지국 (503) 은 그 무선 기지국에 대한 부하가 높은 경우 종속 중계 기지국 (504) 을 인접 무선 기지국 (503) 에 핸드오버하여, 적은 개수의 메시지들로 단시간에 부하 분산이 달성될 수 있다.
또한, 이러한 예시적인 실시형태에서, 핸드오버 실행 요청을 수신한 중계 기지국 (504) 이 통신의 중단의 발생을 종속 이동 단말 (505) 에 통지함으로써, 미리 결정된 시간 기간 후에 이동 단말 (505) 이 다시 동일한 중계 기지국 (504) 에 접속하는 것을 가능하게 한다. 이러한 매커니즘이 생략되는 경우, 이동 단말 (505) 은 링크 오류를 검출하여 인접 무선 기지국으로 핸드오버를 실행하려고 시도한다. 이동 단말 (505) 이 핸드오버에 성공한 경우, 이동 단말 (505) 은, 미리 결정된 시간 기간 후에 다시, 핸드오버를 완료한 중계 기지국 (504) 에 핸드오버를 실행하는 것으로 생각된다. 따라서, 핸드오버의 발생들의 수가 증가하여, 이동 단말 (505) 이 핸드오버 중에 그리고 핸드오버 전후에 데이터를 수신할 수 없는데, 이는 통신 중단 시간의 증가를 초래한다. 이에 반해, 이동 단말 (505) 이 핸드오버에 실패하는 경우, 이동 단말 (505) 은 유휴 모드로 전이하여, 그러한 상태로 주변의 영역에서 인접 셀들을 검색한다. 그 결과, 통신이 이행될 수 없는 시간 기간이 발생하고 셀 검색 실행들의 횟수가 증가한다.
반면, 이러한 예시적인 실시형태에서는, 상술된 바와 같이, 중계 기지국 (504) 이 통신 중단의 발생을 종속 이동 단말 (505) 에 통지해, 이동 단말 (505) 이 RRC 접속된 상태를 유지하면서 미리 결정된 시간 기간 후에 동일한 중계 기지국 (504) 에 재접속하여, 이동 단말 (505) 에서 통신이 중단되는 시간 기간을 단축하는 것이 가능하다. 또한, 핸드오버 발생들의 횟수 및 셀 검색 실행들의 횟수가 감소될 수 있어, 이동 단말 (505) 의 전력 절약을 달성하는 것이 가능하다.
본 발명이 예시적인 실시형태들을 참조하여 상술되었으나, 본 발명은 상술된 예시적인 실시형태들로 제한되지 않는다. 본 발명의 구성 및 세부사항들은 본 발명의 범위 내에서 당업자들에 의해 이해될 수 있는 다양한 방식들로 수정될 수 있다.
이 출원은 2010년 12 월 1 일에 출원된 일본 특허 출원 제 2010-267950 호에 기초하고 그 우선권을 주장하며, 그 개시물은 참조로서 그 전체가 본원에 포함된다.
위에서 개시된 예시적인 실시형태들의 전부 또는 일부는, 이로 제한되지는 않으나, 다음의 부기들로 설명될 수 있다.
[부기 1]
이동 통신 시스템에서 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국으로서,
무선 기지국에 대한 부하가 그 무선 기지국에서의 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 그 무선 기지국에서 인접 무선 기지국으로 중계 기지국을 핸드오버하기 위해 그 무선 기지국으로부터 송신되는 핸드오버 실행 요청을 수신하여, 인접 무선 기지국으로 핸드오버를 실행하는 제어 수단을 포함하며,
제어 수단은 인접 무선 기지국으로의 핸드오버 중에 통신의 일시적 중단의 발생을 종속 이동 단말에 통지하도록 구성되는, 중계 기지국.
[부기 2]
부기 1 에 있어서,
이동 단말로의 통신 중단의 통지는 이동 단말이 중계 기지국에 재접속하기 위한 시간을 지정하는 재접속 개시 시간에 대한 정보를 포함하는, 중계 기지국.
[부기 3]
부기 1 또는 부기 2 에 있어서,
중계 기지국의 핸드오버 시에, 무선 기지국으로부터 송신되는, 핸드오버 목적지로서 수신 신호 품질이 측정되어야할 인접 무선 기지국을 지정한 측정 요청을 수신하고, 지정된 인접 무선 기지국의 수신 신호 품질을 측정하는 측정 수단; 및
무선 기지국에 측정된 수신 신호 품질을 보고하는 송신 수단을 포함하는, 중계 기지국.
[부기 4]
이동 통신 시스템으로서,
이동 단말;
무선 기지국; 및
무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함하고,
무선 기지국은, 무선 기지국에 대한 부하가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 종속 중계 기지국을 인접 무선 기지국으로 핸드오버하는 제어 수단을 포함하고,
제어 수단은, 중계 기지국의 핸드오버 시에 인접 무선 기지국이 중계 기지국을 받아들일 수 있는지 여부를 확인하도록 구성되는, 이동 통신 시스템.
[부가 5]
부가 4 에 있어서,
제어 수단은,
기지국의 핸드오버 시에, 수신 신호 품질이 측정되어야할 핸드오버 목적지로서 인접 무선 기지국을 지정한 측정 요청을 중계 기지국에 송신하고;
중계 기지국에서 인접 무선 기지국의 수신 신호 품질이 미리 결정된 임계치보다 큰지 여부를 확인하도록 구성되는, 이동 통신 시스템.
[부기 6]
부기 4 또는 부기 5 에 있어서,
중계 기지국은, 중계 기지국을 핸드오버하기 위해 무선 기지국으로부터 송신되는 핸드오버 실행 요청을 수신하고, 통신의 일시적 중단의 발생을 종속 이동 단말에 통지하는 송신 수단을 포함하는, 이동 통신 시스템.
[부기 7]
부기 6 에 있어서,
이동 단말로의 통신 중단의 통지는 이동 단말이 중계 기지국에 재접속하기 위한 시간을 지정하는 재접속 개시 시간에 대한 정보를 포함하는, 이동 통신 시스템.
[부기 8]
부기 7 에 있어서,
이동 단말은, RRC 접속된 상태를 유지하면서, 통지의 수신 시에, 재접속 개시 시간에 중계 기지국에 접속 요청을 행하는 제어 수단을 포함하는, 이동 통신 시스템.
21, 31, 41 안테나
22, 32, 42 무선 통신부
23 통신부
24 부하 측정부
25 핸드오버 목적지 결정부
26 핸드오버 실행 결정부
27, 35, 44 제어부
28, 36, 45 메모리
33 수신 품질 측정부
34 핸드오버 처리부
43 재접속 제어부
501 MME
502 S-GW
503 무선 기지국
504 중계 기지국
505 이동 단말
22, 32, 42 무선 통신부
23 통신부
24 부하 측정부
25 핸드오버 목적지 결정부
26 핸드오버 실행 결정부
27, 35, 44 제어부
28, 36, 45 메모리
33 수신 품질 측정부
34 핸드오버 처리부
43 재접속 제어부
501 MME
502 S-GW
503 무선 기지국
504 중계 기지국
505 이동 단말
Claims (10)
- 이동 통신 시스템에서의 무선 기지국으로서,
상기 무선 기지국에 대한 부하가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우, 상기 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 종속 (subordinate) 중계 기지국을 인접 무선 기지국으로 핸드오버하는 제어 수단을 포함하는, 무선 기지국. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 수단은, 상기 중계 기지국의 핸드오버 시에, 상기 인접 무선 기지국이 상기 중계 기지국을 받아들일 수 있는지 여부를 확인하도록 구성되는, 무선 기지국. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어 수단은,
상기 중계 기지국의 핸드오버 시에, 수신 신호 품질을 측정할 핸드오버 목적지로서 상기 인접 무선 기지국을 지정한 측정 요청을 상기 중계 기지국에 송신하고;
상기 중계 기지국에서 상기 인접 무선 기지국의 상기 수신 신호 품질이 미리 결정된 임계치보다 큰지 여부를 확인하도록 구성되는, 무선 기지국. - 이동 통신 시스템에서 무선 기지국에 대한 동작 제어 방법으로서,
상기 무선 기지국에 대한 부하가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우, 상기 무선 기지국과 이동국 간의 무선 통신을 중계하는 종속 (subordinate) 중계 기지국을 인접 무선 기지국으로 핸드오버하는 단계를 포함하는, 무선 기지국에 대한 동작 제어 방법. - 이동 통신 시스템에서 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국으로서,
상기 무선 기지국에 대한 부하가 상기 무선 기지국에서의 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 상기 무선 기지국에서 인접 무선 기지국으로 상기 중계 기지국을 핸드오버하기 위해 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 핸드오버 실행 요청을 수신하고, 상기 인접 무선 기지국으로 핸드오버를 실행하는 제어 수단을 포함하는, 중계 기지국. - 이동 통신 시스템에서 무선 기지국과 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국에 대한 동작 제어 방법으로서,
상기 무선 기지국에 대한 부하가 상기 무선 기지국에서의 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 상기 무선 기지국에서 인접 무선 기지국으로 상기 중계 기지국을 핸드오버하기 위해 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 핸드오버 실행 요청을 수신하고, 상기 인접 무선 기지국으로 핸드오버를 실행하는 단계를 포함하는, 중계 기지국에 대한 동작 제어 방법. - 이동 단말, 무선 기지국, 및 상기 무선 기지국과 상기 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 이동 단말로서,
상기 무선 기지국에 대한 부하가 상기 무선 기지국에서의 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 상기 무선 기지국에서 인접 무선 기지국으로 상기 중계 기지국을 핸드오버하기 위해 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 핸드오버 실행 요청을 수신한 상기 중계 기지국의 인접 무선 기지국으로의 핸드오버 중에 통신의 일시적 중단의 발생을 나타내는 통지 및 재접속 개시 시간에 대한 정보를 상기 중계 기지국으로부터 수신하고, RRC 접속된 상태를 유지하면서 상기 재접속 개시 시간에 상기 중계 기지국에 접속 요청을 행하는 제어 수단을 포함하는, 이동 단말. - 이동 단말, 무선 기지국, 및 상기 무선 기지국과 상기 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에서의 이동 단말에 대한 동작 제어 방법으로서,
상기 무선 기지국에 대한 부하가 상기 무선 기지국에서의 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 상기 무선 기지국에서 인접 무선 기지국으로 상기 중계 기지국을 핸드오버하기 위해 상기 무선 기지국으로부터 송신되는 핸드오버 실행 요청을 수신한 상기 중계 기지국의 인접 무선 기지국으로의 핸드오버 중에 통신의 일시적 중단의 발생을 나타내는 통지 및 재접속 개시 시간에 대한 정보를 상기 중계 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
RRC 접속된 상태를 유지하면서 상기 재접속 개시 시간에 상기 중계 기지국에 접속 요청을 행하는 단계를 포함하는, 이동 단말에 대한 동작 제어 방법. - 이동 통신 시스템으로서,
이동 단말;
무선 기지국; 및
상기 무선 기지국과 상기 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함하고,
상기 무선 기지국은, 상기 무선 기지국에 대한 부하가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 종속 (subordinate) 중계 기지국을 인접 무선 기지국으로 핸드오버하는 제어 수단을 포함하는, 이동 통신 시스템. - 이동 단말, 무선 기지국, 및 상기 무선 기지국과 상기 이동 단말 간의 무선 통신을 중계하는 중계 기지국을 포함하는 이동 통신 시스템에 대한 부하 분산 방법으로서,
상기 무선 기지국에 대한 부하가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우 상기 무선 기지국에 종속된 상기 중계 기지국을 인접 무선 기지국으로 핸드오버하는 단계를 포함하는, 이동 통신 시스템에 대한 부하 분산 방법.
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