KR20180089866A - 차량 단말의 핸드오버 방법 - Google Patents

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KR20180089866A
KR20180089866A KR1020180012445A KR20180012445A KR20180089866A KR 20180089866 A KR20180089866 A KR 20180089866A KR 1020180012445 A KR1020180012445 A KR 1020180012445A KR 20180012445 A KR20180012445 A KR 20180012445A KR 20180089866 A KR20180089866 A KR 20180089866A
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정희상
최승남
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한국전자통신연구원
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Abstract

차량 단말의 핸드오버 방법은, 차량의 전방 및 후방에 각각 설치되어 서로 다른 방향의 빔을 형성하는 제1 및 제2송수신기를 통해, 제1 및 제2기지국과 각각 접속하는 단계, 상기 제1송수신기를 통해 상기 제1기지국에 대한 제1수신 신호 세기를 획득하는 단계, 상기 제2송수신기를 통해 상기 제2기지국에 대한 제2수신 신호 세기를 획득하는 단계, 및 상기 제1 및 제2수신 신호 세기에 기초하여, 상기 제1송수신기에 대한 핸드오버를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차량 단말의 핸드오버 방법{HANDOVER METHOD OF VEHICLE TERMINAL}
본 발명의 실시 예는 차량 단말의 핸드오버 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양방향 선행 셀룰러 시스템에서의 차량 단말의 핸드오버 방법에 관한 것이다.
셀룰러 시스템에서는 사용자 단말의 무선 접속을 지원하기 위해 다수의 기지국을 일정 간격을 두고 배치한다. 각 사용자 단말은 이동성을 가질 수 있으며 이에 따라 현재 접속한 기지국에서 인접 기지국으로 접속을 넘기는 핸드오버(Handover)를 필요로 하게 된다.
기존 셀룰러 시스템에서의 핸드오버는 단말이 기지국으로부터의 신호 세기를 측정한 값을 바탕으로 이루어지며, 측정된 신호 세기가 큰 기지국에 접속하는 형태로 이루어진다. 예를 들어, LTE 시스템 에서는 RSRP(Reference Signal Received Power) 또는 RSRQ(Reference Signal Received Quality) 등의 측정값을 이용하여 핸드오버를 수행한다. 신호 세기에 기반한 핸드오버 방식은, 현재 셀의 신호 세기 값과 인접 셀의 신호 세기 값을 비교하여 인접 셀의 신호 세기가 현재 셀의 신호 세기보다 일정 값 이상 커지면 핸드오버를 실행한다. 신호 세기는 기지국으로부터 멀어질수록 감소하기 때문에 핸드오버가 이루어지는 셀 경계 지역에서는 현재 셀의 신호 세기와 인접 셀의 신호 세기 모두 상당히 감소된 상태가 되어, 감쇄된 신호 간 신호 세기를 비교하는 과정을 통해 핸드오버가 진행된다.
선로를 이동하는 열차 또는 도로를 이동하는 차량에 설치된 단말에 무선 접속을 지원하기 위해 사용되는 선형 셀룰러 시스템은, 선로, 도로 등의 폭이 좁은 선형 공간에만 무선 접속을 지원하면 된다. 따라서, 선형 셀룰러 시스템에서 기지국 또는 기지국(Remote Radio Head)은 적당한 간격을 두고 선로를 따라 일렬로 배치 된다. 또한, 기지국에 지향성 안테나를 적용하여 좁은 빔 폭을 발생시켜 신호가 선로에 집중하도록 할 수 있다. 선형 셀룰러 시스템에서, 기지국 안테나는 단말의 이동 방향 또는 이동 반대 방향으로 한 쪽 방향의 지향성 빔을 발생 시킬 수 있다. 따라서, 단말은 기지국 간 이동 시에도 일정한 방향에서 오는 빔만 처리하면 되므로 이동성과 관련한 신호 처리 및 RF 처리에 유리하게 된다.
이와 같이, 선형 셀룰러 시스템에서는 각 기지국에서 단방향 빔을 사용하기 때문에 핸드오버를 위해 측정하는 현재 셀의 신호 세기와 인접 셀의 신호 세기 간의 차이가 상당히 커지는 문제가 발생하게 된다. 셀 신호 세기가 최대값에서 최소값으로 또는 최소값에서 최대값으로 급격히 변동하기 때문에 현재 셀 신호와 인접 셀 신호를 동시에 측정하여 핸드오버 여부를 결정하는 기존 핸드오버 방식은 성능이 저하 되어 핸드오버 실패 확률이 높아지거나 핸드오버 지연 시간이 길어질 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 각 기지국이 양방향 빔을 사용하는 선형 셀룰러 시스템이 제안되었다. 양방향 선형 셀룰러 시스템에서는, 각 기지국 또는 기지국이 선로를 따라 정 반대 방향의 두 빔을 형성 한다. 또한, 열차 경우, 열차의 앞부분과 뒷부분에 송수신 장치가 각각 위치하여, 각 송수신 장치가 열차 진행 방향 및 열차 진행 반대 방향의 빔을 형성하여 기지국과 통신을 수행할 수도 있다. 이러한 양방향 선형 셀룰러 시스템은 서로 반대 방향의 두 빔을 사용함으로써 커버리지(Coverage)가 증가하여 기지국 사이의 간격을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라, 현재 셀 신호와 인접 셀 신호의 급격한 신호 세기 변화도 없어 핸드오버 성능 저하를 막을 수 있다.
한편, 열차의 길이는 차종에 따라 다르지만 수백 미터에 달하는 경우가 대부분이다. 따라서, 양방향 선형 셀룰러 시스템에서 핸드오버 실패 확률 및 핸드오버 지연 시간을 줄이기 위해서는 열차의 전방과 후방의 신호 수신 환경을 모두 고려하여 핸드오버 동작을 결정할 필요가 있다.
본 발명의 실시 예가 해결하려는 과제는 양방향 선형 셀룰러 시스템에서 핸드오버 실패 확률을 줄이고 핸드오버 지연 시간을 줄이기 위한 차량 단말의 핸드오버 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량 단말의 핸드오버 방법은, 차량의 전방 및 후방에 각각 설치되어 서로 다른 방향의 빔을 형성하는 제1 및 제2송수신기를 통해, 제1 및 제2기지국과 각각 접속하는 단계, 상기 제1송수신기를 통해 상기 제1기지국에 대한 제1수신 신호 세기를 획득하는 단계, 상기 제2송수신기를 통해 상기 제2기지국에 대한 제2수신 신호 세기를 획득하는 단계, 및 상기 제1 및 제2수신 신호 세기에 기초하여, 상기 제1송수신기에 대한 핸드오버를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 양방향 선형 셀룰러 시스템에서 핸드오버 실패 확률을 줄이고 핸드오버 지연 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서의 핸드오버 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서의 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
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(femto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등], RRH(Remote Radio Head) 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국, 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하, 필요한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량 단말의 핸드오버 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
본 문서에서는, 기차, 지하철, 고속철 등 선로를 따라 이동하는 열차 또는 도로를 따라 이동하는 자동차를 '차량'으로 총칭하여 사용한다. 또한, 차량에 장착되어 기지국과 통신하는 통신 단말을 '차량 단말'이라 명명하여 사용한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은 양방향 빔을 사용하는 선형 셀룰러 시스템이다.
양방향 선형 셀룰러 시스템에서는, 선로를 따라 이동하는 차량(10)에 설치된 차량 단말의 무선 접속을 지원하기 위해, 기지국(20)들이 선로를 따라 소정 간격을 두고 일렬로 배치된다. 또한, 각 기지국(20)은 선로를 따라 정 반대 방향의 두 빔을 사용하여 차량 단말과 통신한다.
차량(10) 내부에는 다수의 사용자가 탑승하며, 차량 단말은 차량(10) 내부에 탑승한 다수의 사용자의 단말들을 대표하여 기지국(20)과 데이터를 송수신한다.
양방향 선형 셀룰러 시스템에서는, 차량(10)의 양단 부분(앞부분 및 뒷부분)에 각각 송수신기가 설치되어, 서로 다른 방향의 빔을 사용하여 기지국(20)과 통신할 수 있다. 예를 들어, 차량(10)의 전방에 설치된 송수신기(이하, '전방 송수신기'라 명명하여 사용함)는 차량(10)의 전방을 향하는 빔을 형성하여 기지국(20)과 통신하고, 차량(10)의 후방에 설치된 송수신기(이하, '후방 송수신기'라 명명하여 사용함)는 차량(10)의 후방을 향하는 빔을 형성하여 기지국(20)과 통신할 수 있다. 이 경우, 전방 송수신기는 차량(10)의 전방에 위치하는 기지국(20)에 의해 차량(10)의 진행 방향과 반대 방향으로 형성된 빔을 통해 기지국(20)과 통신하며, 후방 송수신기는 차량(10)의 후방에 위치하는 기지국(20)에 의해 차량(10)의 진행 방향으로 형성된 빔을 통해 기지국(20)과 통신할 수 있다. 이를 위해, 전방 및 후방 송수신기는 각각, 차량(10)의 전방 및 후방에 설치된 빔 형성 안테나를 포함할 수 있다.
한편, 차량(10)의 길이는 차종에 따라 달라지지만 보통 수백 미터에 이른다. 따라서, 핸드오버 성능 향상을 위해서는, 차량(10)의 전방 송수신기의 신호 수신 환경과, 차량(10)의 후방 송수신기의 신호 수신 환경을 모두 고려하여 핸드오버 동작을 결정할 필요가 있다.
본 발명의 실시 예에서는 양방향 선형 셀룰러 시스템에서 차량 단말의 전방 송수신기 또는 후방 송수신기의 핸드오버를 결정하기 위해, 어느 하나의 송수신기를 통해 수신되는 신호의 수신 신호 세기만 고려하는 대신, 전방 송수신기를 통해 수신되는 수신 신호 세기와 후방 송수신기를 통해 수신되는 수신 신호 세기를 모두 고려함으로써, 핸드오버 실패 확률을 줄이고 핸드오버 지연 시간을 줄일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서의 차량 단말의 핸드오버 방법을 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서의 핸드오버 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 3은 차량(10)이 n-1 번째 기지국(20a)과 n 번째 기지국(20b) 사이에 위치하고 있는 상태(이하, '제1상태'라 명명하여 사용함)를 예로 들어 도시한 것이다. 또한, 도 4는 차량(10)이 n 번째 기지국(20b)을 지나가고 있는 상태(이하, '제2상태'라 명명하여 사용함)를 예로 들어 도시한 것이다. 또한, 도 5는 차량(10)이 n 번째 기지국(20b)을 완전히 지나 n 번째 기지국(20b)과 n+1 번째 기지국(20c) 사이에 위치하고 있는 상태(이하, '제3상태'라 명명하여 사용함)를 예로 들어 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 차량(10)이 n-1 번째 기지국(도 3의 도면부호 20a 참조)과 n 번째 기지국(20b) 사이에 위치하고 있는 제1상태에서, 차량(10)의 전방 송수신기 및 후방 송수신기는 각각 n 번째 기지국(20b)과 n-1번째 기지국(20a)에 접속한다(도 2의 S100 단계). 즉, n 번째 기지국(20b)과 n-1번째 기지국(20a)이, 차량(10)의 전방 송수신기 및 후방 송수신기 각각의 서빙 기지국으로 연결된 상태이다.
이러한 제1상태에서, 차량(10)의 전방 송수신기는 차량(10)의 전방을 향하는 빔(311)을 형성하여 서빙 기지국인 n 번째 기지국(20b)과 통신하며, n 번째 기지국(20a)은 차량(10)의 진행 방향과 반대 방향의 빔(311)을 형성하여 차량 단말(도 2의 도면 부호 100 참조)과 통신한다. 또한, 차량(10)의 후방 송수신기는 차량(10)의 후방을 향하는 빔(312)을 형성하여 서빙 기지국인 n-1 번째 기지국(20a)과 통신하고, n-1 번째 기지국(20a)은 차량(10)의 진행 방향을 향하는 빔(322)을 형성하여 차량 단말과 통신한다. 이러한 제1상태에서, 차량(10)의 전방 송수신기가 n 번째 기지국(20b)으로부터 수신하는 빔(321)의 빔 수신 신호 세기(Xn)는 차량(10)이 진행하여 n 번째 기지국(20b)에 가까워질수록 그 값이 증가한다. 반면에, 차량(10)의 후방 송수신기가 n-1 번째 기지국(20a)으로부터 수신하는 빔(322)의 빔 수신 신호 세기(Yn-1)는 차량(10)이 진행하여 n-1 번째 기지국(20a)으로부터 멀어질수록 그 값이 감소한다.
한편, 제1상태에서, 차량(10)이 더욱 진행하여 차량(10)의 전방 송수신기가 n 번째 기지국(20b)을 통과하면, 차량(10)의 전방 송수신기는 타겟 기지국인 n+1 번째 기지국(20c)으로 접속 위치를 변경하는 핸드오버(이하, '제1핸드오버'라 명명하여 사용함)를 수행해야 한다. 이 때, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 단말은 차량(10) 전방 송수신기가 서빙 기지국인 n 번째 기지국(20a)으로부터 수신하는 신호와 타겟 기지국인 n+1 번째 기지국(20c)으로부터 수신하는 신호의 수신 신호 세기(Xn, Xn + 1)를 직접 비교하는 대신, n 번째 기지국(20b)으로부터 차량(10)의 전방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Xn)와, n-1 번째 기지국(20a)으로부터 차량(10)의 후방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Yn - 1)를 이용하여 제1핸드오버를 결정할 수 있다.
n-1 번째 기지국(20a)으로부터 차량(10)의 후방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Yn - 1)는, n+1 번째 기지국(20c)으로부터 차량(10)의 전방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Xn+1)과 달리, 제1상태 구간 내내 측정이 가능하며, 차량(10)의 진행에 따라 급격한 변화 없이 지속적으로 감소하는 특성을 가진다. 반면에, n 번째 기지국(20b)으로부터 차량(10)의 전방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Xn)는 제1상태 구간 내에서 지속적으로 증가하는 특성을 가진다.
따라서, 차량 단말은 차량(10)의 전방 송수신기를 통해 n 번째 기지국(20b)으로부터 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Xn)와, 차량(10)의 후방 송수신기를 통해 n-1 번째 기지국(20a)으로부터 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Yn - 1)를 획득하고(도 2의 S101 및 S102 단계), 두 수신 신호 세기(Xn, Yn - 1)가 아래의 수학식 1을 만족하면, 차량(10)의 전방 송수신기에 대한 제1핸드오버를 진행할 수 있다.
[수학식 1]
(Xn - Yn -1)≥ Z1
위 수학식 1을 참조하면, n 번째 기지국(20b)으로부터 차량(10)의 전방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Xn)와 n-1 번째 기지국(20a)으로부터 차량(10)의 후방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Yn -1) 간의 차이값(Xn - Yn-1)이 소정치(Z1) 이상이면(도 2의 S103 단계), 차량(10)의 전방 송수신기에 대한 제1핸드오버를 수행한다(도 2의 S104 단계).
위 수학식 1에서, 제1핸드오버의 수행여부를 결정하는 기준치(Z1)는 차량(10)의 길이에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, Z1는 차량(10)의 길이가 짧을 수록 크게 설정되고, 차량(10)의 길이가 길수록 작게 설정될 수 있다.
또한, 위 수학식 1에서, 제1핸드오버의 수행여부를 결정하는 기준치(Z1)는 기지국 간 간격에 따라 다르게 설정될 수도 있다. 예를 들어, Z1은 기지국 간 간격에서 차량(10)의 길이를 뺀 값에 대응하는 경로 감쇄(Path-loss)량을 기반으로 설정될 수 있다.
또한, 위 수학식 1에서, 제1핸드오버의 수행여부를 결정하는 기준치(Z1)는 차량(10)의 주변 환경 및 무선 채널 변화에 의해 적응적으로 제어될 수도 있다. 예를 들어, 현재 Z1 값에 따라 제1핸드오버를 실행 하였으나, 차량(10)의 전방 송수신기가 n+1 번째 기지국(20c)으로부터의 신호를 수신할 수 없는 경우, 이른 핸드오버로 판단하여 아래의 수학식 2와 같이 Z1을 증가시킬 수 있다.
[수학식 2]
Z1 = Z1 + A
여기서, A는 임의의 값으로 차량(10)의 통신 환경 및 무선 채널 환경 등을 고려하여 설정될 수 있다.
또한, 예를 들어, 제1핸드오버를 실행하지 않은 상태에서 전방 송수신기가 기존에 접속된 n 번째 기지국(20b)으로부터의 수신 신호를 놓친 경우, 늦은 핸드오버로 판단하여 아래의 수학식 3과 같이 Z1을 감소시킬 수 있다.
[수학식 3]
Z1 = Z1 - B
여기서, B는 임의의 값으로 차량(10)의 통신 환경 및 무선 채널 환경 등을 고려하여 설정될 수 있다.
전방 수신기에 대한 제1핸드오버 절차가 완료되면(도 2의 S105 단계), 차량(10)의 전방 송수신기 및 후방 송수신기는 각각 도 4에 도시된 와 같이 n+1 번째 기지국(20c) 및 n-1 번째 기지국(20a)에 접속한 상태이다. 즉, n+1 번째 기지국(20c)과 n-1번째 기지국(20a)이, 차량(10)의 전방 송수신기 및 후방 송수신기 각각의 서빙 기지국으로 연결된 상태이다.
도 4를 참조하면, 제1핸드오버 과정이 성공한 제2상태에서는 차량(10)의 전방 송수신기는 n 번째 기지국(20b)을 통과한 상태이며, 후방 송수신기는 n 번째 기지국(20b)을 아직 통과하지 않은 상태이다. 따라서, 차량(10)의 전방 송수신기는 n+1 번째 기지국(20c)에 의해 형성된 차량(10)의 진행 방향과 반대 방향의 빔(331)을 통해 n+1 번째 기지국(20c)과 통신한다. 또한, 차량(10)의 후방 송수신기는 n-1 번째 기지국(20a)에서 형성된 차량(10)의 진행 방향의 빔(322)을 통해 n-1 번째 기지국(20a)과 통신한다.
이 때, 차량(10)의 전방 송수신기에서 n+1 번째 기지국(20c)으로부터 수신하는 빔(331)의 수신 신호 세기(Xn + 1)는 차량(10)이 진행하여 n+1 번째 기지국(20c)에 가까워질수록 그 값이 증가한다. 반면에, 차량(10)의 후방 송수신기가 n-1 번째 기지국(20a)으로부터 수신하는 빔(322)의 빔 수신 신호 세기(Yn - 1)는 차량(10)이 진행하여 n-1 번째 기지국(20a)으로부터 멀어질수록 그 값이 감소한다.
도 4의 제2상태에서, 차량(10)이 더욱 진행하여 차량(10)의 후방 송수신기가 n 번째 기지국(20b)을 통과하면, 차량(10)의 후방 송수신기는 타겟 기지국인 n 번째 기지국(20b)으로 접속 위치를 변경하는 핸드오버(이하, '제2핸드오버'라 명명하여 사용함)를 수행해야 한다. 이 때, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 단말은 n+1 번째 기지국(20c)으로부터 차량(10)의 전방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Xn+1)와 n-1 번째 기지국(20a)으로부터 차량(10)의 후방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Yn - 1)를 이용하여 제2핸드오버를 결정할 수 있다.
n-1 번째 기지국(20a)으로부터 차량(10)의 후방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Yn - 1)는, 제2상태 구간 내내 차량(10)의 진행에 따라 지속적으로 감소하는 특성을 가진다. 반면에, n+1 번째 기지국(20c)으로부터 차량(10)의 전방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Xn + 1)는 제2상태 구간 내에서 지속적으로 증가하는 특성을 가진다.
따라서, 차량 단말은 차량(10)의 전방 송수신기를 통해 n+1 번째 기지국(20c)으로부터 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Xn + 1)와, 차량의 후방 송수신기를 통해 n-1 번째 기지국(20a)으로부터 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Yn - 1)를 회극하고(도 2의 S106 및 S107 단계), 두 수신 신호 세기((Xn +1, Yn - 1)가 아래의 수학식 4를 만족하면, 차량(10)의 후방 송수신기에 대한 제2핸드오버를 진행할 수 있다.
[수학식 4]
(Xn+1 - Yn-1)≥Z2
위 수학식 1을 참조하면, n+1 번째 기지국(20c)으로부터 차량(10)의 전방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Xn + 1)와 n-1 번째 기지국(20a)으로부터 차량(10)의 후방 송수신기로 수신되는 신호의 수신 신호 세기(Yn -1) 간의 차이값(Xn - Yn-1)이 소정치(Z2) 이상이면(도 2의 S108 단계), 차량(10)의 전방 송수신기에 대한 제2핸드오버를 수행한다(S109 단계).
위 수학식 4에서, 제2핸드오버의 수행여부를 결정하는 기준치(Z2)는 차량(10)의 길이에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, Z2는 차량(10)의 길이가 짧을 수록 작게 설정되고, 차량(10)의 길이가 길수록 크게 설정될 수 있다.
또한, 위 수학식 4에서, 제2핸드오버의 수행여부를 결정하는 기준치(Z2)는 기지국 간 간격에 따라 다르게 설정될 수도 있다. 예를 들어, Z2은 기지국 간 간격에서 차량(10)의 길이를 뺀 값에 대응하는 경로 감쇄(Path-loss)량을 기반으로 설정될 수 있다.
또한, 위 수학식 4에서, 제2핸드오버의 수행여부를 결정하는 기준치(Z2)는 차량(10)의 주변 환경 및 무선 채널 변화에 의해 적응적으로 제어될 수도 있다. 예를 들어, 현재 Z2 값에 따라 제2핸드오버를 실행 하였으나, 차량(10)의 후방 송수신기가 n 번째 기지국(20b)으로부터의 신호를 수신할 수 없는 경우, 이른 핸드오버로 판단하여 아래의 수학식 5와 같이 Z2을 증가시킬 수 있다.
[수학식 5]
Z2 = Z2 + C
여기서, C는 임의의 값으로 차량(10)의 통신 환경 및 무선 채널 환경 등을 고려하여 설정될 수 있다.
또한, 예를 들어, 제2핸드오버를 실행하지 않은 상태에서 후방 송수신기가 기존에 접속된 n-1 번째 기지국(20a)으로부터의 수신 신호를 놓친 경우, 늦은 핸드오버로 판단하여 아래의 수학식 6과 같이 Z2을 감소시킬 수 있다.
[수학식 6]
Z2 = Z2 - D
여기서, D는 임의의 값으로 차량(10)의 통신 환경 및 무선 채널 환경 등을 고려하여 설정될 수 있다.
후방 수신기에 대한 제2핸드오버 절차가 완료되면, 차량(10)의 전방 송수신기 및 후방 송수신기는 각각 도 5에 도시된 와 같이 n+1 번째 기지국(20c) 및 n 번째 기지국(20b)에 접속한 상태이다. 즉, n+1 번째 기지국(20c)과 n 번째 기지국(20b)이, 차량(10)의 전방 송수신기 및 후방 송수신기 각각의 서빙 기지국으로 연결된 상태이다.
도 5를 참조하면, 제2핸드오버 과정이 성공한 제3상태에서는 차량(10)의 전방 및 후방 송수신기 모두 n 번째 기지국(20b)을 통과하여 상태이다. 따라서, 차량(10)의 전방 송수신기는 n+1 번째 기지국(20c)에 의해 형성된 차량(10)의 진행 방향과 반대 방향의 빔(331)을 통해 n+1 번째 기지국(20c)과 통신한다. 또한, 차량(10)의 후방 송수신기는 n 번째 기지국(20b)에서 형성된 차량(10)의 진행 방향의 빔(332)을 통해 n 번째 기지국(20b)과 통신한다.
이후, 차량(10)이 계속 진행함에 따라 차량(10)의 전방 송수신기 및 후방 송수신기는 각각 제1핸드오버 및 제2핸드오버 절차를 반복하여 진행한다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 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 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

  1. 차량 단말의 핸드오버 방법에 있어서,
    차량의 전방 및 후방에 각각 설치되어 서로 다른 방향의 빔을 형성하는 제1 및 제2송수신기를 통해, 제1 및 제2기지국과 각각 접속하는 단계,
    상기 제1송수신기를 통해 상기 제1기지국에 대한 제1수신 신호 세기를 획득하는 단계,
    상기 제2송수신기를 통해 상기 제2기지국에 대한 제2수신 신호 세기를 획득하는 단계, 및
    상기 제1 및 제2수신 신호 세기에 기초하여, 상기 제1송수신기에 대한 핸드오버를 결정하는 단계를 포함하는 핸드오버 방법.
KR1020180012445A 2017-01-31 2018-01-31 차량 단말의 핸드오버 방법 KR20180089866A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024043555A1 (ko) * 2022-08-22 2024-02-29 엘지이노텍 주식회사 차량용 통신 장치

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