KR20150016096A - 기지국간 협력을 통한 핸드오버 방법 및 그 장치 - Google Patents

기지국간 협력을 통한 핸드오버 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

기지국간 협력을 통한 핸드오버 방법 및 장치가 제공된다. 핸드오버 수행 여부를 결정하여 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행한 단말로부터 핸드오버 완료를 나타내는 메시지가 수신되면, 타겟 기지국은 단말의 서빙 기지국으로 단말에 대한 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송한다. 그리고 서빙 기지국으로부터 단말에 대한 정보를 수신하고 이를 토대로 단말로 데이터를 전송한다.

Description

기지국간 협력을 통한 핸드오버 방법 및 그 장치{Method and apparatus for handover based on cooperation between base stations}
본 발명은 핸드오버에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 기지국간 협력을 통하여 핸드오버를 수행하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템에서, 단말이 이동하여 접속하는 기지국을 변경하는 경우 핸드오버를 수행한다. 단말은 주변 기지국의 신호 세기를 측정하여 소스 기지국으로 보고하고, 소스 기지국은 보고된 주변 기지국의 신호 세기들을 토대로 핸드오버 할 타겟 기지국을 준비시키고 단말에게 핸드오버를 수행하도록 명령한다. 이때, 핸드오버 명령 메시지를 송신한 소스 기지국은 단말의 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 타겟 기지국에 전달하여 단절 없는 핸드오버를 수행하도록 한다. 핸드오버 명령 메시지를 수신한 단말은 바로 핸드오버를 수행하여 타겟 기지국으로 접속을 시도한다.
그러나, 핸드오버 영역에서 무선 링크 상태가 좋지 않아 단말의 신호 세기 보고가 실시간으로 기지국에 전달되기 어렵고, 기지국이 단말에게 전송하는 핸드오버 명령도 실시간으로 단말에게 전달이 어렵다. 이에 따라 핸드오버 동안 데이터가 단절되는 시간이 커지게 됨으로써, 핸드오버 시에 통신 품질 저하가 불가피하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 기지국간 협력을 통하여 핸드오버를 수행하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 단절 없는 핸드오버를 수행하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따른 핸드오버 방법은, 타겟 기지국이 단말--상기 단말은 핸드오버 수행 여부를 결정하여 상기 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행함--로부터 핸드오버 완료를 나타내는 메시지를 수신하는 단계; 상기 핸드오버 완료를 나타내는 메시지를 수신한 다음에, 상기 타겟 기지국이 상기 단말의 서빙 기지국으로 상기 단말에 대한 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는 단계; 상기 타겟 기지국이 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말에 대한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 타겟 기지국이 상기 단말로 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는 단계는, 상기 단말에 대한 정보가 없는 경우에 상기 서빙 기지국에게 핸드오버 실행을 알리지 못하고 핸드오버를 수행한 비정상 상황이 발생한 것으로 판단하여, 상기 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다.
상기 비정상 상황은, 상기 서빙 기지국으로부터의 핸드오버 명령에 따라 핸드오버 수행 시점을 결정한 단말이 상기 서빙 기지국으로 핸드오버 수행을 알리는 핸드오버 알림 메시지를 전송하였으나, 상기 서빙 기지국이 상기 핸드오버 알림 메시지를 수신하지 못한 경우를 나타낼 수 있다.
상기 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는 단계는, 상기 서빙 기지국으로 상기 단말에 대한 정보인 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 요청하는 메시지를 전송할 수 있다.
상기 핸드오버 방법은, 상기 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는 단계 이후에, 상기 서빙 기지국이, 재전송이 필요한 PDCP(packet data convergence protocol) SDU(service data unit)의 시퀀스 넘버와, 버퍼에 있는 패킷, 게이트웨이로부터 수신되는 패킷들을 상기 타겟 기지국으로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 핸드오버 방법은, 상기 핸드오버 완료를 나타내는 메시지를 수신하는 단계 이전에,
상기 타겟 기지국이 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 컨텍스트를 포함한 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 단말의 컨텍스트 정보를 기반으로 핸드오버 수락 여부를 판단하고, 핸드오버를 허용하는 경우 핸드오버 요청 응답 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
이 경우, 상기 서빙 기지국이 상기 정보 전달을 요청하는 메시지에 따라 상기 단말에 대한 정보를 상기 타겟 기지국으로 전달한 다음에, 상기 타겟 기지국을 제외한 핸드오버 준비된 상기 단말의 주변 기지국에 단말을 위해 준비한 무선 자원을 해제하도록 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 핸드오버 완료를 나타내는 메시지는, 상기 단말이 핸드오버 실행 이벤트 발생을 토대로 핸드오버 수행 여부를 결정하여 상기 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행한 다음에 수신될 수 있다. 이 경우, 상기 핸드오버 실행 이벤트는 상기 타겟 기지국의 신호 세기가 상기 서빙 기지국의 신호 세기보다 제1 오프셋 이상 큰 경우, 상기 타겟 기지국의 신호 세기가 상기 서빙 기지국의 신호 세기보다 제2 오프셋 이상 큰 상황이 설정 시간 TTE (Time to Execute) 동안 유지되는 경우, 상기 타겟 기지국의 신호 세기가 상기 서빙 기지국의 신호 세기보다 크고, 상기 서빙 기지국의 신호 세기가 미리 설정된 제1 문턱값보다 작은 경우, 그리고 상기 타겟 기지국의 신호 세기가 상기 서빙 기지국의 신호 세기보다 크고, 상기 타겟 기지국의 신호 세기가 미리 설정된 제2 문턱값보다 큰 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 핸드오버 장치는, 타겟 기지국의 핸드오버 장치에서, 단말--상기 단말은 핸드오버 수행 여부를 결정하여 상기 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행함--로부터 핸드오버 완료를 나타내는 메시지를 수신하는 핸드오버 완료 수신부; 상기 핸드오버 완료를 나타내는 메시지가 수신된 경우, 상기 단말의 서빙 기지국으로 상기 단말에 대한 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는 데이터 전달 요청부; 및 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말에 대한 정보를 수신하고, 상기 단말로 데이터를 전송하는 데이터 전달부를 포함한다.
상기 데이터 전달 요청부는, 상기 단말에 대한 정보가 없는 경우에 상기 서빙 기지국에게 핸드오버 실행을 알리지 못하고 핸드오버를 수행한 비정상 상황이 발생한 것으로 판단하여, 상기 정보 전달을 요청하는 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송할 수 있다.
상기 정보 전달을 요청하는 메시지는, 상기 단말에 대한 정보인 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 요청하는 메시지일 수 있다.
한편, 상기 핸드오버 장치는, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 컨텍스트를 포함한 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 핸드오버 요청 수신부; 및 상기 단말의 컨텍스트 정보를 기반으로 핸드오버 수락 여부를 판단하고, 핸드오버를 허용하는 경우 핸드오버 요청 응답 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 핸드오버 수락 결정부를 더 포함할 수 있다.
상기 핸드오버 완료를 나타내는 메시지는, 상기 단말이 핸드오버 실행 이벤트 발생을 토대로 핸드오버 수행 여부를 결정하고 타겟 기지국을 결정한 다음에, 결정된 상기 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행한 다음에 상기 단말로부터 수신될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 타겟 기지국이 서빙 기지국에게 단말이 자신에게 핸드오버 하였음을 알리고, 단말의 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 타겟 기지국에 전달하도록 직접 요청함으로써, 단절 없는 핸드오버가 이루어진다.
또한 단말이 핸드오버 시점을 결정함으로써, 단말의 기지국 신호 세기 측정 결과가 실시간으로 반영된 핸드오버가 이루어진다. 그 결과 핸드오버 성공률이 향상되고 핸드오버 동안 데이터가 단절되는 시간을 상당히 줄일 수 있다. 또한, 거의 대부분의 경우에 단말과 기지국에서의 핸드오버 시점 동기를 맞출 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버가 수행되는 네트워크 환경을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 방법에서, 신호 세기에 따른 이벤트 발생을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 장치의 구조를 나타낸 도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femoto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국간 협력을 통한 핸드오버 방법 및 그 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버가 수행되는 네트워크 환경을 나타낸 도이다.
첨부한 도 1에서와 같이, 복수의 소형 셀들이 혼재되어 있는 네트워크 환경에서 단말(1)은 각 셀을 관장하는 기지국을 통하여 해당 셀로의 접속을 수행한다. 단말(1)은 이동하면서 현재 접속한 셀의 서빙 기지국(2)(serving base station or primary cell)(또는 소스(source) 기지국이라고도 명명됨)에서 타겟 기지국(3)(target station or secondary cell)으로의 핸드오버를 수행할 수 있다.
이러한 무선 채널 환경에서, 일반적으로 단말이 서빙 기지국과 주변 기지국에서 수신되는 신호의 세기를 측정하고 셀(serving cell)과 주변 셀의 채널 상태 정보를 측정 보고(Measurement Report) 메시지를 통해 서빙 기지국으로 전송하면, 서빙 기지국이 단말에 대한 핸드오버 여부를 결정하고 핸드오버를 명령하는 메시지를 단말로 전송한다. 이후, 단말은 바로 핸드오버를 수행하여 서빙 기지국과의 무선 연결을 끊고 타겟 기지국으로 접속을 시도한다. 단말의 타겟 기지국으로의 랜덤 억세스에 따라 타겟 기지국이 랜덤 억세스 응답을 단말로 전송한 다음에, 타겟 기지국은 핸드오버가 성공했다고 판단하고 다운링크 데이터를 전송하기 시작한다.
단말은 서빙 기지국과의 무선 연결을 끊고 타겟 기지국으로 접속을 시도하는 시점부터 타겟 기지국으로의 RACH(random access channel) 절차가 성공하여 다운링크 데이터를 처음 받는 시점까지 즉, 핸드오버 인터럽트 시간(handover interrupt time) 동안 단말은 데이터를 수신하지 못한다. 이와 같이 단말이 핸드오버 동안 데이터를 수신하지 못하는 핸드오버 인터럽트 시간은 표준 규격에 따라 약 10.5 ms로 정의되어 있다.
그러나, 실제로는 서빙 기지국이 단말에게 핸드오버를 명령하는 메시지를 전송하는 시점부터 다운링크 데이터가 전송되지 않으므로 핸드오버 인터럽트 시간은 표준 규격에 정의되어 있는 시간보다 훨씬 증가하게 된다. 핸드오버 영역에서 무선 링크 상태가 좋지 않아 단말의 신호 세기 보고가 실시간으로 기지국에 전달되지 않고 기지국이 단말에게 전송하는 핸드오버 명령도 단말에게 전달되지 않는 경우가 발생하여, 단말이 무선 링크 상태에 실시간으로 반응하여 핸드오버를 수행하지 않게 되거나 핸드오버 자체가 실패하는 경우가 많이 발생된다. 그 결과 핸드오버 동안 데이터가 단절되는 시간이 더욱 커지거나 핸드오버 실패로 인해 복구 절차 동안 데이터가 단절되는 시간 등으로 인해 핸드오버 시에 통신 품질 저하가 불가피하다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 핸드오버가 무선 링크 상태에 따라 실시간으로 수행되도록 하고 핸드오버 성공 확률을 높일 수 있도록 단말이 핸드오버 시점을 최종적으로 결정한다.
단말이 핸드오버 시점을 결정하는 경우, 단말은 주변 기지국의 신호 세기 측정 결과를 보고하고 기지국으로부터 핸드오버를 수행하라는 핸드오버 명령 메시지를 수신한 다음 핸드오버 시점을 결정(예를 들어, 일정 시간 동안 타겟 기지국의 신호 세기가 서빙 기지국의 신호 세기보다 더 큰 경우 핸드오버를 결정)하고 이를 핸드오버 결정 메시지를 통하여 서빙 기지국에게 알린다. 단말의 기지국 신호 세기 측정 결과가 실시간으로 반영된 핸드오버를 수행함에 따라 핸드오버 성공률이 높아지고 핸드오버 동안 데이터가 단절되는 시간을 상당히 줄일 수 있다.
한편 단말과 서빙 기지국과의 무선 링크 상태가 좋지 않은 경우 전송 에러가 발생되어, 단말이 서빙 기지국으로 전송하는 핸드오버 결정 메시지를 서빙 기지국이 정상적으로 수신하지 못하는 경우가 발생될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 단말이 타겟 기지국으로의 핸드오버가 완료되면, 타겟 기지국이 서빙 기지국에 단말이 자신에게 핸드오버 하였음을 알리고, 단말의 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 타겟 기지국에 전달하도록 요청한다. 이에 따라 단절 없는 핸드오버가 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 방법의 흐름도이다.
단말(1)은 서빙 기지국(2)과 주변 기지국들의 신호 세기를 측정하고 측정 보고 메시지를 통하여 무선 신호 측정 결과를 보고한다. 단말(1)은 예를 들어, 서빙 기지국과 주변 기지국의 신호 세기 차이가 HOM(Handover Margin)(ex. 2dB) 이상이 되면 서빙 기지국으로 측정 보고 메시지를 전송할 수 있다.
서빙 기지국(2)은 단말(1)로부터 수신된 주변 기지국의 무선 신호 측정 결과를 토대로 단말(1)이 핸드오버할 수 있는 주변 기지국을 선정한다.
이때, 서빙 기지국(2)은 선정된 주변 기지국들에 핸드오버 요청(Handover Request) 메시지를 전송할 수 있다. 핸드오버 요청 메시지에는 단말의 컨텍스트(Context)를 포함한 정보들이 포함될 수 있다. 핸드오버 요청 메시지를 수신한 주변 기지국들 즉, 잠재적 타겟 기지국(potential target base station)들은 단말의 컨텍스트 정보를 기반으로 핸드오버 수락 여부를 판단하고, 핸드오버를 허용하는 경우 타겟 기지국에 접속하기 위해 필요한 정보를 포함한 핸드오버 요청 응답(Handover Request ACK) 메시지를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다. 서빙 기지국(2)은 주변 기지국들의 핸드오버 수락에 따라, 핸드오버 명령 메시지(예를 들어, 주변 기지국을 타겟 기지국으로 설정하는 RRC 연결 재구성 메시지)를 단말(1)로 전송하여 핸드오버를 수행할 것을 명령할 수 있다.
이러한 핸드오버 준비 과정이 이루어진 상태에서(S100), 단말(1)은 서빙 기지국(2)으로부터 핸드오버 수행을 명령하는 핸드오버 명령 메시지(handover command message)를 수신하면(S110), 서빙 기지국(2)과 주변 기지국들의 신호 세기를 계속 측정하고 측정 결과를 토대로 핸드오버를 수행할 시점을 결정한다(S120). 단말(1)은 주변 기지국들의 신호 세기를 측정하고 측정 결과가 미리 설정된 핸드오버 실행 이벤트를 만족하면, 핸드오버를 수행할 최적의 타겟 기지국과 최적의 핸드오버 시점을 결정한다.
본 발명의 실시 예에서 핸드오버 실행 이벤트는 단말에서 서빙 기지국과 무선 연결을 유지하는 것보다 타겟 기지국으로 핸드오버 하는 것이 더 좋은 상황을 의미한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 방법에서, 신호 세기에 따른 이벤트 발생을 나타낸 예시도이다.
1) 주변 기지국의 신호 세기가 서빙 기지국의 신호 세기보다 크고, 주변 기지국의 신호 세기가 서빙 기지국의 신호 세기보다 제1 오프셋(예를 들어, 3dB) 이상 큰 경우(도 3에서 A3), 2) 주변 기지국의 신호 세기가 서빙 기지국의 신호 세기보다 제2 오프셋 이상 큰 상황이 설정 시간(예를 들어, TTE(Time to Execute) 동안 유지되는 경우), 3) 주변 기지국의 신호 세기가 서빙 기지국의 신호 세기보다 크고, 서빙 기지국의 신호 세기가 미리 설정된 제1 문턱값(Threshold1)보다 작은 경우(도 3에서 A2), 그리고 4) 주변 기지국의 신호 세기가 서빙 기지국의 신호 세기보다 크고, 서빙 기지국의 신호 세기가 미리 설정된 제2 문턱값(Threshold2)보다 큰 경우(도 3에서 A4)에, 단말(1)은 핸드오버 실행 이벤트가 발생하여 핸드오버를 수행할 시점인 것으로 판단할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 실행 이벤트는 위에 기술된 것들에 한정되지 않는다.
한편, 단말(1)은 측정되는 주변 기지국들의 신호 세기를 토대로 타겟 기지국을 결정할 수 있다. 예를 들어, 서빙 기지국의 신호 세기보다 큰 신호 세기를 가지는 주변 기지국들 중에서, 그 신호 세기가 서빙 기지국의 신호 세기보다 제1 오프셋 이상인 주변 기지국을 핸드오버를 할 타겟 기지국으로 선택할 수 있다. 단말(1)은 하나 이상의 핸드오버 명령 메시지를 수신할 수 있으며, 이 경우 각 핸드오버 명령 메시지의 타겟 기지국이 서로 다르다. 이때, 단말(1)은 핸드오버를 할 최적의 시점을 결정하면서 핸드오버를 할 최적의 타겟 기지국을 결정할 수 있다.
첨부한 도 2에서, 단말(1)은 현재 상태가 핸드오버를 수행하여야 하는 상태인 것으로 판단되면, 핸드오버 수행을 알리는 핸드오버 알림 메시지(handover indication message)를 생성하여 서빙 기지국(2)으로 전송한다(S130). 핸드오버 알림 메시지는 단말이 결정한 타겟 기지국에 대한 정보를 포함할 수 있다. 핸드오버 알림 메시지는 다양한 통보 방법(예를 들어, MAC 제어 엘레먼트(control element)를 이용하여 핸드오버 수행을 통보하는 방법, RRC 메시지를 이용하여 핸드오버 수행을 통보하는 방법, PHY(physical) 채널을 이용하여 핸드오버 수행을 통보하는 방법 등)을 이용하여 서빙 기지국으로 전송될 수 있다. 여기서 단말(1)은 서빙 기지국(2)에 핸드오버를 수행함을 통보할 때, 전송되는 메시지의 신뢰성(reliability)를 위하여, 핸드오버 알림 메시지를 반복하여 전송할 수 있다.
서빙 기지국(2)은 핸드오버 알림 메시지의 수신 여부에 대한 응답 메시지를 단말(1)로 전송할 수 있다. 예를 들어 핸드오버 알림 메시지를 정상적으로 수신하였음을 알리는 ACK(ACKnowledgment) 응답 메시지를 단말(1)로 전송하거나 핸드오버 알림 메시지를 정상적으로 수신하지 못하였음을 알리는 NACK(Negative ACKnowledgment) 응답 메시지를 단말(1)로 전송한다.
이때, 무선 링크 상태에 따라 단말(1)로부터 전송된 핸드오버 알림 메시지가 서빙 기지국(2)에 정상적으로 수신되지 않을 수 있다(도 2에서 "X"의 경우). 단말(1)은 핸드오버 알림 메시지를 전송한 다음에, 예를 들어, ACK(Acknowledgment) 에러(예를 들어, PHICH NACK to ACK Error)가 발생하거나, 미리 설정된 최대 전송 횟수(예를 들어, 최대 HARQ(Hybrid automatic repeat request) 전송 횟수)만큼 메시지를 전송하여도 정상적인 수신을 알리는 ACK가 서빙 기지국으로부터 수신되지 않으면, 핸드오버 알리 메시지 전송 실패가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
단말(1)은 핸드오버 알림 메시지를 전송한 다음에 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행한다. 이때, 단말(1)은 전송 실패가 발생한 것으로 판단되는 경우 또는 서빙 기지국(2)으로부터 핸드오버 알림 메시지의 수신이 정상적으로 이루어졌음을 나타내는 응답 메시지(ACK)가 수신된 다음, 또는 전송 실패 발생 또는 ACK 수신 여부에 상관없이 핸드오버 알림 메시지를 전송한 다음에 바로 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행할 수 있다.
단말(1)은 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행하고, 핸드오버 완료 메시지를 타겟 기지국(3)으로 전송한다(S140).
단말(1)로부터 핸드오버 완료 메시지를 수신한 타겟 기지국(3)은 서빙 기지국(2)으로부터 단말의 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 전달받았는지를 판단한다. 서빙 기지국(2)으로부터 단말에 대한 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 전달받지 못한 경우에는, 단말이 서빙 기지국에게 핸드오버 실행을 알리지 못하고 핸드오버를 수행한 경우 즉, 핸드오버 알림 메시지가 서빙 기지국에 정상적으로 수신되지 못한 비정상(Abnormal) 상황인 것으로 판단한다. 이러한 경우, 타겟 기지국(3)은 서빙 기지국(2)에 단말의 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 요청하는 정보 전달 요청 메시지(예를 들어, SN(sequence number) Status Transfer Request message)를 서빙 기지국(2)으로 전송한다(S150).
정보 전달 요청 메시지를 수신한 서빙 기지국(2)은 단말(1)의 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 타겟 기지국(3)으로 전달한다(S160). 이때, 서빙 기지국(2)은 예를 들어, 재전송이 필요한 PDCP(packet data convergence protocol) SDU(service data unit)의 시퀀스 넘버(데이터 순서 번호)와 버퍼에 있는 패킷, 게이트웨이로부터 수신되는 패킷들을 타겟 기지국(3)으로 포워딩할 수 있다.
타겟 기지국(3)은 서빙 기지국(2)으로부터 전달받은 데이터 순서 정보와 데이터를 토대로, 단말(1)에 현재 순서 정보에 따른 데이터를 전송한다.
한편, 핸드오버 준비(S100)가 여러 주변 기지국에 대하여 수행된 경우, 서빙 기지국(2)은 단말(1)이 타겟 기지국(3)으로 정상적으로 핸드오버한 것으로 판단하고, 타겟 기지국(3)을 제외한 핸드오버 준비된 주변 기지국(서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신하고 핸드오버 요청 응답 메시지를 서빙 기지국으로 전송하였던 주변 기지국들)에게 자원 해제 메시지(resource release message)를 전송하여 단말(1)을 위해 준비한 무선 자원을 해제하도록 요청할 수 있다(S170).
이러한 핸드오버 수행에 따라, 단말과 서빙 기지국과의 무선 링크 상태가 좋지 않아서 전송 에러가 발생되어 서빙 기지국이 단말에서 전송한 핸드오버 알림 메시지를 정상적으로 수신하지 못하는 경우가 발생되어도, 단말은 타겟 기지국으로 바로 핸드오버를 수행하고, 핸드오버가 완료되면 타겟 기지국은 서빙 기지국에게 단말이 자신에게 핸드오버 하였음을 알리고, 단말의 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 타겟 기지국에 전달하도록 요청함으로써, 단절 없는 핸드오버가 이루어진다.
또한, 단말에서 핸드오버 동안 데이터를 수신하지 못하는 핸드오버 인터럽트 시간은, 단말이 서빙 기지국과의 무선 연결을 끊는 시점인 핸드오버 알림 메시지를 서빙 기지국이 수신한 시점부터 단말이 타겟 기지국으로부터 다운링크 데이터를 처음 받는 시점까지이므로, 기존에 서빙 기지국이 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송한 시점부터 시작되는 기존의 핸드오버 인터럽트 시간보다는 현저히 감소하게 된다.
이러한 핸드오버 수행을 위한 핸드오버 장치는 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 장치의 구조를 나타낸 도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 핸드오버 장치(100)는 도 4에서와 같이, 핸드오버요청 수신부(110), 핸드오버 수락 결정부(120), 핸드오버 완료 수신부(130), 데이터 전달 요청부(140), 그리고 데이터 전달부(150)를 포함한다.
핸드오버 장치(100)는 타겟 기지국(3)에 포함되는 형태로 구현되어, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국간의 협력을 토대로 한 핸드오버를 수행한다.
핸드오버 요청 수신부(110)는 서빙 기지국으로부터 핸드오버 요청 메시지를 수신한다. 핸드오버 요청 메시지에는 예를 들어 단말의 컨텍스트를 포함한 정보들이 포함될 수 있다.
핸드오버 수락 결정부(120) 서빙 기지국으로부터의 핸드오버 요청에 따라 해당 단말에 대한 핸드오버 수락 여부를 결정한다. 핸드오버 수락 결정부(120)는 단말의 컨텍스트 정보를 기반으로 핸드오버 수락 여부를 판단하고, 핸드오버를 허용하는 경우 타겟 기지국에 접속하기 위해 필요한 정보를 포함한 핸드오버 요청 응답 메시지를 서빙 기지국으로 전송한다.
핸드오버 완료 수신부(130)는 단말로부터 핸드오버 완료를 나타내는 메시지를 수신한다. 특히, 서빙 기지국으로부터의 요청에 따라 핸드오버 수락을 결정하였던 단말로부터 핸드오버 완료 메시지를 수신한다.
데이터 전달 요청부(140)는 서빙 기지국으로부터 단말의 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 전달받았는지의 여부에 따라, 서빙 기지국으로 해당 단말에 대한 정보를 요청한다. 해당 단말에 대한 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 전달받지 못한 경우, 단말이 서빙 기지국에게 핸드오버 실행을 알리지 못하고 핸드오버를 수행한 비정상 상황이 발생한 것으로 판단하여, 서빙 기지국으로 단말의 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 요청하는 정보 전달 요청 메시지(예를 들어, SN Status Transfer Request message)를 서빙 기지국으로 전송한다.
데이터 전달부(150)는 서빙 기지국으로부터 단말의 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 수신하고, 단말에 현재 순서 정보에 따른 데이터를 전송한다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 사업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (13)

  1. 타겟 기지국이 단말--상기 단말은 핸드오버 수행 여부를 결정하여 상기 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행함--로부터 핸드오버 완료를 나타내는 메시지를 수신하는 단계;
    상기 핸드오버 완료를 나타내는 메시지를 수신한 다음에, 상기 타겟 기지국이 상기 단말의 서빙 기지국으로 상기 단말에 대한 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는 단계;
    상기 타겟 기지국이 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말에 대한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 타겟 기지국이 상기 단말로 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는, 핸드오버 방법.
  2. 제1항에 있어서
    상기 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는 단계는, 상기 단말에 대한 정보가 없는 경우에 상기 서빙 기지국에게 핸드오버 실행을 알리지 못하고 핸드오버를 수행한 비정상 상황이 발생한 것으로 판단하여, 상기 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는, 핸드오버 방법.
  3. 제2항에 있어서
    상기 비정상 상황은, 상기 서빙 기지국으로부터의 핸드오버 명령에 따라 핸드오버 수행 시점을 결정한 단말이 상기 서빙 기지국으로 핸드오버 수행을 알리는 핸드오버 알림 메시지를 전송하였으나, 상기 서빙 기지국이 상기 핸드오버 알림 메시지를 수신하지 못한 경우를 나타내는, 핸드오버 방법.
  4. 제1항에 있어서
    상기 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는 단계는, 상기 서빙 기지국으로 상기 단말에 대한 정보인 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 요청하는 메시지를 전송하는, 핸드오버 방법.
  5. 제4항에 있어서
    상기 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는 단계 이후에,
    상기 서빙 기지국이, 재전송이 필요한 PDCP(packet data convergence protocol) SDU(service data unit)의 시퀀스 넘버와, 버퍼에 있는 패킷, 게이트웨이로부터 수신되는 패킷들을 상기 타겟 기지국으로 전달하는 단계
    를 더 포함하는, 핸드오버 방법.
  6. 제1항에 있어서
    상기 핸드오버 완료를 나타내는 메시지를 수신하는 단계 이전에,
    상기 타겟 기지국이 상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 컨텍스트를 포함한 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 단말의 컨텍스트 정보를 기반으로 핸드오버 수락 여부를 판단하고, 핸드오버를 허용하는 경우 핸드오버 요청 응답 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 핸드오버 방법.
  7. 제6항에 있어서
    상기 서빙 기지국이 상기 정보 전달을 요청하는 메시지에 따라 상기 단말에 대한 정보를 상기 타겟 기지국으로 전달한 다음에, 상기 타겟 기지국을 제외한 핸드오버 준비된 상기 단말의 주변 기지국에 단말을 위해 준비한 무선 자원을 해제하도록 요청하는 단계
    를 더 포함하는, 핸드오버 방법.
  8. 제1항에 있어서
    상기 핸드오버 완료를 나타내는 메시지는, 상기 단말이 핸드오버 실행 이벤트 발생을 토대로 핸드오버 수행 여부를 결정하여 상기 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행한 다음에 수신되며,
    상기 핸드오버 실행 이벤트는
    상기 타겟 기지국의 신호 세기가 상기 서빙 기지국의 신호 세기보다 제1 오프셋 이상 큰 경우,
    상기 타겟 기지국의 신호 세기가 상기 서빙 기지국의 신호 세기보다 제2 오프셋 이상 큰 상황이 설정 시간 TTE (Time to Execute) 동안 유지되는 경우,
    상기 타겟 기지국의 신호 세기가 상기 서빙 기지국의 신호 세기보다 크고, 상기 서빙 기지국의 신호 세기가 미리 설정된 제1 문턱값보다 작은 경우, 그리고
    상기 타겟 기지국의 신호 세기가 상기 서빙 기지국의 신호 세기보다 크고, 상기 타겟 기지국의 신호 세기가 미리 설정된 제2 문턱값보다 큰 경우
    중 적어도 하나를 포함하는, 핸드오버 방법.
  9. 타겟 기지국의 핸드오버 장치에서,
    단말--상기 단말은 핸드오버 수행 여부를 결정하여 상기 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행함--로부터 핸드오버 완료를 나타내는 메시지를 수신하는 핸드오버 완료 수신부;
    상기 핸드오버 완료를 나타내는 메시지가 수신된 경우, 상기 단말의 서빙 기지국으로 상기 단말에 대한 정보 전달을 요청하는 메시지를 전송하는 데이터 전달 요청부; 및
    상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말에 대한 정보를 수신하고, 상기 단말로 데이터를 전송하는 데이터 전달부
    를 포함하는, 핸드오버 장치.
  10. 제9항에 있어서
    상기 데이터 전달 요청부는, 상기 단말에 대한 정보가 없는 경우에 상기 서빙 기지국에게 핸드오버 실행을 알리지 못하고 핸드오버를 수행한 비정상 상황이 발생한 것으로 판단하여, 상기 정보 전달을 요청하는 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는, 핸드오버 장치.
  11. 제10항에 있어서
    상기 정보 전달을 요청하는 메시지는, 상기 단말에 대한 정보인 데이터 순서 번호 정보와 데이터를 요청하는 메시지인, 핸드오버 장치.
  12. 제9항에 있어서
    상기 서빙 기지국으로부터 상기 단말의 컨텍스트를 포함한 정보를 포함하는 핸드오버 요청 메시지를 수신하는 핸드오버 요청 수신부; 및
    상기 단말의 컨텍스트 정보를 기반으로 핸드오버 수락 여부를 판단하고, 핸드오버를 허용하는 경우 핸드오버 요청 응답 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 핸드오버 수락 결정부
    를 더 포함하는, 핸드오버 장치.
  13. 제9항에 있어서
    상기 핸드오버 완료를 나타내는 메시지는, 상기 단말이 핸드오버 실행 이벤트 발생을 토대로 핸드오버 수행 여부를 결정하고 타겟 기지국을 결정한 다음에, 결정된 상기 타겟 기지국으로의 핸드오버를 수행한 다음에 상기 단말로부터 수신되는, 핸드오버 장치.

















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