KR20190102516A - Ca 환경에서의 핸드오버 방법 및 핸드오버를 수행하는 단말 - Google Patents

Ca 환경에서의 핸드오버 방법 및 핸드오버를 수행하는 단말 Download PDF

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Abstract

CA 환경에서의 핸드오버 방법 및 핸드오버를 수행하는 단말이 개시된다. 개시된 방법은, 서빙 프라이머리 셀로부터 단말이 수신하는 신호의 세기가 제1 경계값 이상인지 여부를 판단하는 단계(a); 상기 단말이 수신하는 신호의 세기가 상기 제1 경계값 이상일 경우, 상기 서빙 프라이머리 셀로부터의 수신 신호의 세기가 상기 제1 경계값보다 큰 제2 경계값 이하인지 여부 및 상기 서빙 프라이머리 셀로부터의 수신 신호 세기 변화량이 음수인지 여부를 판단하는 단계(b); 상기 단계(b)의 조건을 만족할 경우, 주변 프라이머리 셀들로부터의 수신 신호 세기 측정 결과를 이용하여 수신 신호 세기 변화량이 양수이고 수신 신호의 세기가 상기 제2 경계값보다 큰 제3 경계값 이상인 주변 프라이머리 셀들에 대한 리스트를 생성하는 단계(c); 상기 리스트에 포함된 주변 프라이머리 셀들 중 수신 신호 세기 변화량이 가장 작은 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 결정하는 단계(d)를 포함한다. 개시된 발명에 의하면, CA 기술이 사용되는 환경에서 쓰루풋(Throughput) 손실을 최소화할 수 있으며, 셀이 밀집화된 환경에서 핸드오버로 인한 딜레이를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

Description

CA 환경에서의 핸드오버 방법 및 핸드오버를 수행하는 단말{Handover Method in CA Configuration and Terminal which Performs Handover}
본 발명은 핸드오버 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 CA 환경에서의 핸드오버 방법 및 이를 수행하는 단말에 관한 것이다.
증가하는 모바일 트래픽을 감당하기 위해 이종 네트워크 환경에서 셀의 밀집도는 계속 증가할 것으로 예상된다. 밀집화된 네트워크 환경에서 단말이 이동할 경우 핸드오버 발생 빈도는 더욱 증가할 것으로 예상되며, 핸드오버로 인한 딜레이 역시 더 증가할 것으로 예상되고 있다.
핸드오버 딜레이가 발생하는 시간 동안에는 핸드오버 시그널링과 무선 링크 스위칭이 발생하기 때문에 데이터의 전송이 중단된다. 특히, 근래에는 CA(Carrier Aggregation) 기술이 사용되고 있으며, CA 기술이 사용되는 환경에서 핸드오버 딜레이로 인한 쓰루풋(Throughput) 손실은 더욱 심화될 것으로 예상된다.
CA 환경에서는 프라이머리 셀 및 보조 셀이 존재하는데, 프라이머리 셀간 핸드오버가 발생할 때마다 보조 셀에 대한 연결이 이루어져야 하며, 보조 셀의 연결이 발생할 때 핸드오버 딜레이 이외에도 활성화 딜레이가 발생하기 때문에 CA 기술이 사용되는 환경에서 핸드오버로 인한 쓰루풋(Throughput) 손실은 더욱 심화된다.
따라서, 가장 강한 신호 세기를 갖는 기지국과 핸드오버를 수행하는 기존의 핸드오버 정책으로는 향후의 네트워크 환경에서 원활한 통신을 기대하기 어렵다.
본 발명은 CA 기술이 사용되는 환경에서 쓰루풋(Throughput) 손실을 최소화할 수 있는 핸드오버 방법 및 이를 수행하는 단말을 제안한다.
또한, 본 발명은 셀이 밀집화된 환경에서 핸드오버로 인한 딜레이를 최소화할 수 있는 핸드오버 방법 및 이를 수행하는 단말을 제안한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서빙 프라이머리 셀로부터 단말이 수신하는 신호의 세기가 제1 경계값 이상인지 여부를 판단하는 단계(a); 상기 단말이 수신하는 신호의 세기가 상기 제1 경계값 이상일 경우, 상기 서빙 프라이머리 셀로부터의 수신 신호의 세기가 상기 제1 경계값보다 큰 제2 경계값 이하인지 여부 및 상기 서빙 프라이머리 셀로부터의 수신 신호 세기 변화량이 음수인지 여부를 판단하는 단계(b); 상기 단계(b)의 조건을 만족할 경우, 주변 프라이머리 셀들로부터의 수신 신호 세기 측정 결과를 이용하여 수신 신호 세기 변화량이 양수이고 수신 신호의 세기가 상기 제2 경계값보다 큰 제3 경계값 이상인 주변 프라이머리 셀들에 대한 리스트를 생성하는 단계(c); 상기 리스트에 포함된 주변 프라이머리 셀들 중 수신 신호 세기 변화량이 가장 작은 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 결정하는 단계(d)를 포함하는 CA(Carrier Aggregation) 환경에서 핸드오버 방법이 제공된다.
상기 핸드오버 방법은, 상기 서빙 프라이머리 셀로부터 단말이 수신하는 신호의 세기가 제1 경계값 이하일 경우, 주변 프라이머리 셀들로부터의 수신 신호 세기 변화량이 양수인 주변 프라이머리 셀을 탐색하는 단계(e); 상기 단계(e)에서 탐색된 주변 프라이머리 셀 중 수신 신호의 세기가 제1 경계값 이상인 주변 프라이머리 셀을 탐색하는 단계(f); 상기 단계(f)에서 탐색된 주변 프라이머리 셀 중 수신 신호 세기 변화량이 가장 작은 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 결정하는 단계(g)를 더 포함한다.
상기 핸드오버 방법은, 상기 단계(f)에서 주변 프라이머리 셀 중 수신 신호의 세기가 제1 경계값 이상인 주변 프라이머리 셀이 존재하지 않을 경우 수신 신호 세기가 가장 큰 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 결정하는 단계(h)를 더 포함한다.
상기 핸드오버 방법은, 상기 단말로부터 연결할 최적 보조셀 개수 정보를 수신하는 단계; 및 다른 프라이머리 셀로의 핸드오버가 완료되면 상기 보조셀 개수 정보에 기초하여 상기 단말과 보조셀과의 연결이 이루어지도록 상기 단말을 제어하는 단계를 더 포함한다.
상기 연결할 보조 셀 개수는 보조 셀의 핸드오버 코스트를 최소화하도록 결정된다.
상기 보조 셀의 핸드오버 코스트는 단말의 이동 속도, 상기 제1 경계값에 상응하는 세기의 신호가 수신되는 거리 및 프라이머리 셀의 핸드오버로 인한 보조 셀의 활성화 딜레이에 의해 결정된다.
상기 연결할 보조 셀 개수는 다음의 수학식과 같이 결정된다.
Figure pat00001
Figure pat00002
위 수학식에서, Ds는 보조 셀의 핸드오버 코스트이고, v는 단말의 이동속도이며, xTHcover는 제1 경계값에 상응하는 세기의 신호가 수신되는 거리이고, ds는 프라이머리 셀의 핸드오버로 인한 보조 셀의 활성화 딜레이이고, d1 및 d2는 임의로 결정되는 상수이며, dp는 프라이머리 셀의 핸드오버 딜레이임.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 프라이머리 셀의 제어에 따라 핸드오버를 수행하는 핸드오버 수행부; 단말의 이동 속도, 상기 제1 경계값에 상응하는 세기의 신호가 수신되는 거리 및 보조 셀의 핸드오버 딜레이에 의해 결정되는 보조 셀의 핸드오버 코스트를 최소화하도록 연결되는 보조 셀의 개수를 결정하는 보조 셀 개수 결정부; 및 서빙 프라이머리셀로부터의 수신 신호 세기 및 주변 프라이머리 셀로부터의 수신 신호 세기 정보를 저장하는 저장부를 포함하되, 상기 핸드오버 수행부는 상기 제1 경계값, 상기 제1 경계값보다 큰 제2 경계값, 상기 제2 경계값보다 큰 제3 경계값 및 주변 프라이머리 셀들로부터의 수신 신호 세기 변화량을 이용하여 핸드오버를 수행하기로 결정된 프라이머리 셀로의 핸드오버를 수행하는 CA 환경에서 핸드오버를 위한 단말이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, CA 기술이 사용되는 환경에서 쓰루풋(Throughput) 손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 셀이 밀집화된 환경에서 핸드오버로 인한 딜레이를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 CA(Carrier Aggregation) 기술을 사용하는 이동통신 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 방법을 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 방법의 전체적인 흐름을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버를 수행하는 단말의 구성을 도시한 블록도.
도 5는 단말에서 결정되는 최적의 보조 셀 개수 정보를 단말에서 서빙 프라이머리 셀로 전송하는 패킷의 구조를 나타낸 도면,
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명이 적용되는 CA(Carrier Aggregation) 기술을 사용하는 이동통신 시스템을 나타낸 도면이다.
본 발명은 이종 네트워크(Heterogeneous Network) 환경에서 CA(Carrier Aggregation) 기술이 적용되는 이동통신 시스템에서의 핸드오버 방법에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, CA 기술이 적용되는 이동통신 시스템은 프라이머리 셀(100) 및 다수의 보조 셀(Secondary Cell, 1, 2, ..., s-1, s)을 포함한다. CA 기술은 LTE release 10에 도입된 기술로서 CA를 통해 여러 개의 컴포넌트 반송파(Component Carrier: CC)들이 결합하여 하나의 단말이 데이터를 다운로드 또는 업로드하는 대역폭을 확장시킬 수 있는 기술이다. CA가 가능한 단말은 다운링크에서 하나의 프라이머리 컴포넌트 캐리어(101)를 가지고, 이에 대응하는 업링크에서의 PCC(Primary Component Carrier)를 가진다. 또한, 추가적으로 각 링크에 하나 혹은 여러 개의 보조 컴포넌트 캐리어(Secondary Component Carrier: SCC)(102)를 가질 수 있다. PCC는 프라이머리 셀(100)과의 통신에 사용되며, SCC는 보조 셀과의 통신에 사용된다.
단말의 이동 등에 따른 채널 상태 변화에 따라 연결된 프라이머리 셀(100)을 변경하는 핸드오버가 발생할 수 있다. 프라이머리 셀(100)에 대한 핸드오버는 보조 셀의 활성화 상태에 영향을 미친다. 이는 특정 프라이머리 셀에서 다른 프라이머리 셀로 핸드오버가 수행될 경우 보조 셀들에 대한 연결 설정이 다시 수행되기 때문이다.
핸드오버를 통해 새롭게 연결된 프라이머리 셀은 보조 셀들의 채널 상태 등을 고려하여 새로운 보조 셀들을 활성화하여야 한다. 이 과정에서 프라이머리 셀의 핸드오버 이후 보조 셀을 활성화시키는 동안 딜레이가 발생하게 된다. 물론, 프라이머리 셀에 대한 핸드오버가 발생하지 않더라도 새로운 보조 셀에 대한 활성화가 이루어질 수 있으며, 이로 인한 딜레이가 발생할 수 있다.
향후의 통신 환경은 셀의 밀집화로 인해 프라이머리 셀간 핸드오버가 더 자주 발생할 것으로 예상되며, 연결 가능한 보조 셀의 개수가 증가함에 따라 프라이머리 셀의 핸드오버로 인한 보조 셀 활성화 딜레이 역시 증가할 것으로 예상된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 방법을 나타낸 개념도이다.
설명의 편의를 위해 도 2에는 종래의 A3 방식에 의한 핸드오버 방법이 함께 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 종래의 A3 방식에 의핸 핸드 오버는 각 프라이머리 셀(P1, P2, P3, P4, P5)들로부터의 수신 신호의 세기(RSRP)에 기초하여 핸드오버를 수행한다. 이와 같은 종래의 방식은 현재 서빙 프라이머리셀보다 주변 프라이머리셀로부터 더 큰 신호가 수신되기만 하면 핸드오버를 수행하는 것이기에 단말이 이동 중인 경우 매우 빈번한 핸드오버가 발생할 수밖에 없다. 특히, 프라이머리 셀이 밀집된 환경에서는 핸드오버는 더욱 빈번하게 발생하게 된다.
도 2를 참조하면, 종래의 A3 방식에 의할 경우, 단말의 이동에 따라 총 5번의 핸드오버가 발생하게 된다.
앞서 설명한 바와 같이, CA 환경에서 빈번한 핸드오버는 핸드오버 그 자체로 인한 딜레이뿐만 아니라 보조 셀 활성화 딜레이가 발생하기 때문에 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 핸드오버 방법을 제안한다.
본 발명은 기본적으로 세 개의 경계값을 이용하여 핸드오버를 수행한다. 제1 경계값은 THcover(204)로서 가장 낮은 경계값이다. 제2 경계값은 THout(203)으로서 제1 경계값에 비해 크게 설정된다. 제3 경계값은 THin(202)으로서, 제1 및 제2 경계값에 비해 크게 설정된다.
본 발명은 각 프라이머리 셀로부터의 수신 신호의 세기만을 고려하는 기존의 핸드오버와는 달리 세 개의 경계값 및 수신 신호의 세기의 변화량을 이용하여 핸드오버를 수행한다.
이와 같은 핸드오버를 위해 프라이머리 셀과의 채널 상태 및 수신 신호 세기를 획득하여야 하며, 수신 신호 세기(RSRP)값을 획득하기 위한 경로 손실 모델로는 Okumura-Hata 모델을 사용하였으며, 서빙 프라이머리 셀 Hy로부터 단말 Uh의 수신 신호 세기는 다음의 수학식1 내지 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
위 수학식에서 RSRP(Hy, Uh)는 단말 Uh의 수신 신호 세기 [W]를 의미하고, P(Hy)는 서빙 프라이머리 셀의 전송파워 [dBm]를 나타낸다. d는 서빙 프라이머리 셀 Hy로부터 단말 Uh까지의 거리를 나타내며, f는 주파수를 나타낸다. hb는 서빙 프라이머리 셀 Hy의 높이를 나타내고, hm은 단말 Uh의 높이를 나타낸다.
본 발명은 위와 같은 방식에 의해 획득하는 RSRP의 변화량을 핸드오버할 프라이머리 셀을 결정하는데 이용한다.
RSRP 변화량은 다음의 수학식 7과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00009
만일, 단말이 특정 프라이머리 셀로부터 멀어지는 상황이라면 ΔRSRP는 음수가 된다. 반대로 단말이 특정 프라이머리 셀과 가까워지는 상황이라면 ΔRSRP는 양수가 된다.
본 발명은 핸드오버를 위한 프라이머리 셀을 결정할 때 셀 연결 시간이 가장 긴 프라이머리 셀을 선택하도록 한다. 여기서 셀 연결 시간은 단말이 셀 내에서 머무르는 시간을 의미한다. 다수의 프라이머리 셀 중 어느 하나로 핸드오버가 가능할 경우 단말의 이동 방향으로 가장 멀리 떨어진 프라이머리 셀과 핸드오버를 수행하도록 할 때 셀 연결 시간이 가장 긴 프라이머리 셀과의 핸드오버가 이루어질 수 있다. 이는 다수의 프라이머리 셀과의 핸드 오버가 가능할 때 ΔRSRP가 가장 작은 프라이머리 셀을 선택한다는 것을 의미한다.
본 발명에서 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀을 결정하는 방법을 수학식으로 표현하면 다음의 수학식 8과 같이 표현할 수 있다.
Figure pat00010
위 수학식 8에서, m은 프라이머리 셀을 나타내는 인덱스이고, m*는 선택된 프라이머리 셀을 의미한다.
도 2를 참조하면, 서빙 프라이머리 셀은 P1이며, 핸드오버 가능한 프라이머리 셀인 P2 ~ P5 중 ΔRSRP가 가장 작은 프라이머리 셀인 P5가 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 선택된다. 본 발명에 의한 핸드오버 정책에 의할 경우, 한 번의 핸드오버만이 발생하게 되므로 A3 방법에 비해 핸드오버 빈도를 현저히 줄일 수 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여 세 개의 경계값 및 RSRP 변화량을 이용한 핸드오버 방법의 구체적인 흐름을 살펴본다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버 방법의 전체적인 흐름을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 우선 단말은 측정 리포트를 현재의 서빙 프라이머리 셀에 전송한다(단계 302). 측정 리포트는 소정의 시간 간격으로 이루어진다. 측정 리포트는 서빙 프라이머리 셀로부터의 RSRP 정보 및 주변 프라이머리 셀로부터의 RSRP 정보를 포함한다.
단말로부터 수신하는 측정 리포트를 수신하면, 서빙 프라이머리 셀은 단말이 수신하는 서빙 프라이머리셀로부터의 수신 신호의 세기(RSRPPcell)가 제1 경계값(THcover) 이상인지 여부를 판단한다(단계 303). 제1 경계값은 무선 링크 실패(Radio Link Failure: RLF)를 발생시키지 않으면서 원활한 통신 상태를 유지할 수 있는 최소의 RSRP값으로 설정된다.
제1 경계값은 긴급 핸드오버를 수행할지 여부를 판단하는 값으로 사용된다. 서빙 프라이머리 셀로부터의 RSRP가 제1 경계값 이상일 경우 단계 304 내지 단계 단계 306의 정상적인 핸드오버가 이루어진다. 그러나, 서빙 프라이머리 셀로부터의 RSRP가 제1 경계값 이하일 경우 무선 링크 실패가 발생할 가능성이 높으므로 단계 307 내지 단계 312의 긴급 핸드오버가 이루어진다.
서빙 프라이머리 셀로부터 단말이 수신하는 수신 신호가 제1 경계값 이상일 경우, ΔRSRPPcell이 음수이면서 RSRPPcell이 제2 경계값(THout) 이하인지 여부를 판단한다(단계 304). 단계 304는 핸드오버를 준비할지 여부를 판단하는 단계로서 ΔRSRPPcell이 음수이고 RSRPPcell이 제2 경계값 이하라면 단말이 서빙 프라이머리 셀로부터 멀어지면서 RSRPPcell이 핸드오버가 필요할 정도로 낮다고 판단하여 핸드오버를 결정하고 준비하는 단계 304 내지 단계 306을 수행한다.
핸드오버 준비를 위해 서빙 프라이머리 셀을 제외한 주변 프라이머리 셀들의 RSRP 값을 Δt 프레임동안 측정하여 서빙 프라이머리 셀에 제공하고, 서빙 프라이머리 셀은 대상 프라이이머리 셀 리스트를 생성한다(단계 305). 주변 프라이머리 셀들 중 ΔRSRP가 양수이고 RSRP가 제3 경계값인 THin 이상인 프라이머리 셀들을 대상 프라이머리 셀 리스트에 포함시킨다.
대상 프라이머리 셀 리스트가 생성되면, 리스트에 포함된 대상 프라이머리 셀 중 ΔRSRP가 최소인 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 결정하고 해당 프라이머리 셀과의 핸드오버를 수행한다(단계 306). 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀은 수학식 8에 의해 결정된다.
만일 서빙 프라이머리 셀로부터의 RSRP가 제1 경계값(THcover) 이하일 경우 긴급한 핸드오버가 필요하며, 이 경우 주변 프라이머리셀 중 ΔRSRP가 양수인 셀이 있는지 여부를 판단한다(단계 307).
ΔRSRP가 양수인 주변 프라이머리 셀이 존재할 경우, 해당 셀 중 RSRP가 제1 경계값 이상인 셀이 존재하는지 여부를 판단한다(단계 308).
RSRP가 제1 경계값 이상인 셀 중 ΔRSRP가 가장 낮은 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 셀로 결정한다(단계 309).
ΔRSRP가 양수인 주변 프라이머리 셀이 존재하나 해당 프라이머리 셀 중 RSRP가 제1 경계값 이상인 셀이 존재하지 않을 경우 가장 큰 RSRP를 가지는 셀로 핸드오버를 수행한다(단계 311).
한편, 주변에 ΔRSRP가 양수이면서 RSRP가 제1 경계값 이상인 주변 프라이머리 셀이 존재하지 않을 경우(단계 310), 핸드오버를 수행하지 않는다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 핸드오버 방법은 제1 내지 제3 경계값 및 RSRP의 변화량(ΔRSRP)을 이용하여 셀 연결 시간이 최대화될 수 있도록 하며, 이러한 핸드오버 방법은 CA 기술이 적용되면서 프라이머리 셀의 밀집도가 높은 환경에서 딜레이를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 핸드오버 방법이 적용될 경우, 핸드오버 발생 빈도를 감소시킬 수는 있으나, 낮은 RSRP에서 통신이 이루어져 평균 쓰루풋(Throughput)이 낮아질 수 있다. CA 기술이 적용되므로 평균 쓰루풋의 감소는 보조 셀을 추가적으로 연결하는 것에 의해 보완이 가능하다.
그러나, 다수의 보조 셀과의 연결은 보조 셀의 활성화 딜레이를 야기하고 시그널링 오버헤드가 증가하기 때문에 적절한 개수의 보조 셀과 연결할 필요가 있다. 본 발명은 핸드오버 방법과 더불어 단말과 연결되는 적절한 보조 셀의 개수를 결정하는 방법을 제안한다.
본 발명은 연결되는 보조 셀의 개수를 최적화하기 위해 핸드오버 코스트 및 평균 쓰루풋을 고려하여 보조 셀의 개수를 결정한다.
핸드오버 코스트는 정규화된 핸드오버 딜레이를 의미하며, 구체적으로 서빙 프라이머리 셀과 핸드오버가 될 프라이머리 셀간의 핸드오버 시그널링과 무선 링크 스위칭으로 인해 발생하는 데이터 전송 단절 시간이 전체 연결 시간에서 차지하는 비율을 나타내며, 핸드오버 코스트는 다음의 수학식 9 및 10과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00011
Figure pat00012
위 수학식에서, D는 핸드오버 코스트를 의미하고, Ht는 단위 시간동안의 핸드오버 발생률을 나타내고, d는 핸드오버 딜레이를 의미한다. 또한,
Figure pat00013
는 단위 거리 동안 발생한 핸드오버 횟수를 의미하고, v는 단말의 이동속도를 나타낸다.
본 발명은 보조 셀의 핸드오버 코스트(Ds)를 최소화하는 방향으로 연결되는 보조 셀의 개수 s*를 결정한다. 연결되는 보조 셀의 개수를 결정하기 위해, 서빙 프라이머리 셀로부터 제1 경계값인 THcover의 RSRP가 수신되는 거리인 xTHcover와 단말의 속도 및 프라이머리 셀의 핸드오버로 인한 보조 셀의 활성화 딜레이인 ds가 이용된다. ds는 연결되는 보조 셀의 개수(s)에 의해 결정된다.
보조 셀의 개수는 다음의 수학식 11과 같이 결정할 수 있다.
Figure pat00014
위 수학식 11에서, v는 단말의 이동 속도를 의미한다.
위 수학식 11에서 ds는 연결되는 보조 셀의 개수인 s에 대한 함수이며, Ds는 다음의 수학식 12와 같이 재정의될 수 있다.
Figure pat00015
위 수학식 12에서 d1 및 d2는 임의로 결정되는 상수이며, dp는 프라이머리 셀의 핸드오버 딜레이이다.
본 발명은 수학식 11과 같이 보조 셀의 핸드오버 코스트를 최소화할 수 있도록 연결되는 보조 셀의 개수를 결정한다.
보조 셀 개수의 결정은 서빙 프라이머리 셀로부터 다른 프라이머리 셀로 핸드오버가 이루어질 때 이루어지며, 단말은 결정된 보조셀 개수 정보를 프라이머리 셀에 전송한다. 핸드오버가 완료되면, 서빙 프라이머리 셀은 결정된 보조 셀 개수 정보에 기초하여 단말과 보조 셀간 연결이 이루어지도록 단말을 제어한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버를 수행하는 단말의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말은 보조 셀 개수 결정부(400), 핸드오버 수행부(410), 저장부(420) 및 제어부(430)를 포함할 수 있다.
보조 셀 개수 결정부는 앞서 설명한 방법에 따라 서빙 프라이머리 셀로부터 제1 경계값인 THcover의 RSRP가 수신되는 거리인 xTHcover와 단말의 속도 및 프라이머리 셀의 핸드오버로 인한 보조 셀의 활성화 딜레이인 ds를 이용하여 최적의 보조 셀 개수를 결정한다. 앞서 설명한 바와 같이 보조 셀의 핸드오버 코스트를 최소화하는 방향으로 최적 보조 셀의 개수를 결정한다.
핸드오버 수행부(410)는 서빙 프라이머리 셀의 제어에 따라 핸드오버를 수행하고 결정된 개수의 보조 셀과의 연결을 수행한다.
저장부(420)는 서빙 프라이머리 셀에 전송하는 측정 리포트와 핸드오버를 위해 필요한 정보를 저장한다. 구체적으로, 저장부는 측정 리포트에 포함되는 서빙 프라이머리 셀로부터의 수신 신호 세기 및 주변 프라이머리 셀로부터의 수신 신호 세기 정보를 저장한다.
제어부(430)는 보조 셀 개수 결정부(400), 핸드오버 수행부(410) 및 저장부(420)이 동작을 제어한다.
도 5는 단말에서 결정되는 최적의 보조 셀 개수 정보를 단말에서 서빙 프라이머리 셀로 전송하는 패킷의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 플래그 필드는 기존의 핸드오버 기법(예를 들어, A3)을 사용할지 본 발명의 핸드오버 방법을 사용할지 여부를 타나내는 필드이다. 일례로, 기존의 핸드오버 기법을 이용할 경우 플래그 필드는 0(602)으로 설정되며, 본 발명의 핸드오버 기법을 이용할 경우 플래그 필드는 1(603)로 설정될 수 있다.
본 발명의 핸드오버 기법을 이용할 경우, 옵션(option) 필드(604)에는 제1 경계값(THcover)과 연결되는 최적의 보조 셀 개수(s*) 정보가 기록된다.
플래그 필드(601)는 세 개의 비트로 이루어지는데 DF(don't fragment)와 MF(more fragment)는 기존의 용도대로 사용될 수 있다. 한편, 도 5에는 옵션 필드의 비트 수가 16비트인 경우가 도시되어 있으나 비트 수는 사용 환경 및 시스템에 따라 변경될 수 있을 것이다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

Claims (11)

  1. 서빙 프라이머리 셀로부터 단말이 수신하는 신호의 세기가 제1 경계값 이상인지 여부를 판단하는 단계(a);
    상기 단말이 수신하는 신호의 세기가 상기 제1 경계값 이상일 경우, 상기 서빙 프라이머리 셀로부터의 수신 신호의 세기가 상기 제1 경계값보다 큰 제2 경계값 이하인지 여부 및 상기 서빙 프라이머리 셀로부터의 수신 신호 세기 변화량이 음수인지 여부를 판단하는 단계(b);
    상기 단계(b)의 조건을 만족할 경우, 주변 프라이머리 셀들로부터의 수신 신호 세기 측정 결과를 이용하여 수신 신호 세기 변화량이 양수이고 수신 신호의 세기가 상기 제2 경계값보다 큰 제3 경계값 이상인 주변 프라이머리 셀들에 대한 리스트를 생성하는 단계(c);
    상기 리스트에 포함된 주변 프라이머리 셀들 중 수신 신호 세기 변화량이 가장 작은 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 결정하는 단계(d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 CA(Carrier Aggregation) 환경에서 핸드오버 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서빙 프라이머리 셀로부터 단말이 수신하는 신호의 세기가 제1 경계값 이하일 경우, 주변 프라이머리 셀들로부터의 수신 신호 세기 변화량이 양수인 주변 프라이머리 셀을 탐색하는 단계(e);
    상기 단계(e)에서 탐색된 주변 프라이머리 셀 중 수신 신호의 세기가 제1 경계값 이상인 주변 프라이머리 셀을 탐색하는 단계(f);
    상기 단계(f)에서 탐색된 주변 프라이머리 셀 중 수신 신호 세기 변화량이 가장 작은 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 결정하는 단계(g)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CA(Carrier Aggregation) 환경에서 핸드오버 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단계(f)에서 주변 프라이머리 셀 중 수신 신호의 세기가 제1 경계값 이상인 주변 프라이머리 셀이 존재하지 않을 경우 수신 신호 세기가 가장 큰 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 결정하는 단계(h)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CA(Carrier Aggregation) 환경에서 핸드오버 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단말로부터 연결할 최적 보조셀 개수 정보를 수신하는 단계; 및
    다른 프라이머리 셀로의 핸드오버가 완료되면 상기 보조셀 개수 정보에 기초하여 상기 단말과 보조셀과의 연결이 이루어지도록 상기 단말을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CA(Carrier Aggregation) 환경에서 핸드오버 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결할 보조 셀 개수는 보조 셀의 핸드오버 코스트를 최소화하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 CA 환경에서 핸드오버 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보조 셀의 핸드오버 코스트는 단말의 이동 속도, 상기 제1 경계값에 상응하는 세기의 신호가 수신되는 거리 및 프라이머리 셀의 핸드오버로 인한 보조 셀의 활성화 딜레이에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 CA 환경에서 핸드오버 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결할 보조 셀 개수는 다음의 수학식과 같이 결정되는 것을 특징으로 하는 CA 환경에서 핸드오버 방법.
    Figure pat00016

    Figure pat00017

    위 수학식에서, Ds는 보조 셀의 핸드오버 코스트이고, v는 단말의 이동속도이며, xTHcover는 제1 경계값에 상응하는 세기의 신호가 수신되는 거리이고, ds는 프라이머리 셀의 핸드오버로 인한 보조 셀의 활성화 딜레이이고, d1 및 d2는 임의로 결정되는 상수이며, dp는 프라이머리 셀의 핸드오버 딜레이임.
  8. 프라이머리 셀의 제어에 따라 핸드오버를 수행하는 핸드오버 수행부;
    단말의 이동 속도, 상기 제1 경계값에 상응하는 세기의 신호가 수신되는 거리 및 보조 셀의 핸드오버 딜레이에 의해 결정되는 보조 셀의 핸드오버 코스트를 최소화하도록 연결되는 보조 셀의 개수를 결정하는 보조 셀 개수 결정부; 및
    서빙 프라이머리셀로부터의 수신 신호 세기 및 주변 프라이머리 셀로부터의 수신 신호 세기 정보를 저장하는 저장부를 포함하되,
    상기 핸드오버 수행부는 상기 제1 경계값, 상기 제1 경계값보다 큰 제2 경계값, 상기 제2 경계값보다 큰 제3 경계값 및 주변 프라이머리 셀들로부터의 수신 신호 세기 변화량을 이용하여 핸드오버를 수행하기로 결정된 프라이머리 셀로의 핸드오버를 수행하는 것을 특징으로 하는 CA 환경에서 핸드오버를 위한 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보조 셀 개수 결정부는 다음의 수학식과 같이 연결할 보조 셀의 개수를 결정하는 것을 특징으로 하는 CA 환경에서 핸드오버를 위한 단말.
    Figure pat00018

    Figure pat00019

    위 수학식에서, Ds는 보조 셀의 핸드오버 코스트이고, v는 단말의 이동속도이며, xTHcover는 제1 경계값에 상응하는 세기의 신호가 수신되는 거리이고, ds는 프라이머리 셀의 핸드오버로 인한 보조 셀의 활성화 딜레이이고, d1 및 d2는 임의로 결정되는 상수이며, dp는 프라이머리 셀의 핸드오버 딜레이임.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 서빙 프라이머리 셀은,
    서빙 프라이머리 셀로부터 단말이 수신하는 신호의 세기가 제1 경계값 이상인지 여부를 판단하는 단계(a);
    상기 단말이 수신하는 신호의 세기가 상기 제1 경계값 이상일 경우, 상기 서빙 프라이머리 셀로부터의 수신 신호의 세기가 상기 제1 경계값보다 큰 제2 경계값 이하인지 여부 및 상기 서빙 프라이머리 셀로부터의 수신 신호 세기 변화량이 음수인지 여부를 판단하는 단계(b);
    상기 단계(b)의 조건을 만족할 경우, 주변 프라이머리 셀들로부터의 수신 신호 세기 측정 결과를 이용하여 수신 신호 세기 변화량이 양수이고 수신 신호의 세기가 상기 제2 경계값보다 큰 제3 경계값 이상인 주변 프라이머리 셀들에 대한 리스트를 생성하는 단계(c);
    상기 리스트에 포함된 주변 프라이머리 셀들 중 수신 신호 세기 변화량이 가장 작은 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 결정하는 단계(d)를 수행하여 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀을 결정하는 것을 특징으로 하는 CA 환경에서 핸드오버를 위한 단말.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 서빙 프라이머리 셀은,
    상기 서빙 프라이머리 셀로부터 단말이 수신하는 신호의 세기가 제1 경계값 이하일 경우, 주변 프라이머리 셀들로부터의 수신 신호 세기 변화량이 양수인 주변 프라이머리 셀을 탐색하는 단계(e);
    상기 단계(e)에서 탐색된 주변 프라이머리 셀 중 수신 신호의 세기가 제1 경계값 이상인 주변 프라이머리 셀을 탐색하는 단계(f);
    상기 단계(f)에서 탐색된 주변 프라이머리 셀 중 수신 신호 세기 변화량이 가장 작은 프라이머리 셀을 핸드오버를 수행할 프라이머리 셀로 결정하는 단계(g)를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 CA 환경에서 핸드오버를 위한 단말.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016163544A1 (ja) * 2015-04-10 2016-10-13 京セラ株式会社 ハンドオーバ手順を制御するための方法及び基地局

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011239199A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Fujitsu Ltd 回線品質情報の変化傾向を用いたハンドオーバ制御方式
WO2016163544A1 (ja) * 2015-04-10 2016-10-13 京セラ株式会社 ハンドオーバ手順を制御するための方法及び基地局

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